RU2662622C1 - Планетарная коробка передач с четырьмя степенями свободы - Google Patents
Планетарная коробка передач с четырьмя степенями свободы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2662622C1 RU2662622C1 RU2017128778A RU2017128778A RU2662622C1 RU 2662622 C1 RU2662622 C1 RU 2662622C1 RU 2017128778 A RU2017128778 A RU 2017128778A RU 2017128778 A RU2017128778 A RU 2017128778A RU 2662622 C1 RU2662622 C1 RU 2662622C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- planetary
- planetary gear
- satellites
- epicyclic
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/62—Gearings having three or more central gears
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к коробкам передач транспортных средств. Восьмиступенчатая планетарная коробка передач с четырьмя степенями свободы, которая содержит корпус, входной и выходной валы, три фрикционные муфты, три тормоза и два планетарных механизма. Первый планетарный механизм состоит из двух планетарных рядов, имеющих общее водило, первый из которых состоит из солнечной шестерни и сателлитов. Второй планетарный ряд состоит из солнечной шестерни, сателлитов и эпициклической шестерни. Сателлиты первого и второго планетарных рядов этого механизма сцеплены друг с другом. Второй планетарный механизм - однорядный, содержит солнечную шестерню, сателлиты, эпициклическую шестерню и водило. Коробка передач имеет три муфты, на передачах переднего хода входной вал коробки передач через включенную муфту связан с солнечной шестерней первого ряда первого планетарного механизма, а на передачах заднего хода через включенную фрикционную муфту - с солнечной шестерней второго планетарного ряда первого планетарного механизма. Водило второго планетарного механизма связано с выходным валом коробки передач. Эпициклическая шестерня второго планетарного ряда первого планетарного механизма связана с солнечной шестерней второго планетарного механизма и через включенную муфту - с эпициклической шестерней второго планетарного механизма. На солнечной шестерне второго планетарного ряда первого планетарного механизма, на водиле первого планетарного механизма и на эпициклической шестерне второго планетарного механизма установлены тормоза. Достигается повышение надежности, подвижности, маневренности поворотливости и управляемость. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к коробкам передач, применяемых в трансмиссиях транспортных средств.
Известна пятиступенчатая планетарная коробка передач (ПКП), применяемая на танках Т-80, механическая, трехстепенная, планетарно-фрикционная, выбираемая в качестве прототипа - 1 [Антонов В.М., Акишев Е.С., Сидоров В.Д., Ковалева Л.П. Трансмиссии серийных машин (краткий справочник). - ВНИИТРАНСМАШ, 1983], содержащая корпус, ведущий и ведомый валы, два планетарных механизма, два фрикциона, три тормоза, гидросервоприводы с механическим дублированием привода остановочных тормозов - 2 [Танк Т-80. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга первая. - М.: Воениздат, 1979, 280 с].
Указанная коробка имеет ряд недостатков:
- недостаточное количество передач переднего хода (их четыре);
- невысокие средние скорости движения на передачах переднего хода;
- недостаточное количество передач заднего хода (одна);
- недостаточно высокие скорости при движении задним ходом;
- недостаточный кинематический диапазон (4,378);
- недостаточно эффективное использование сил тяги двигателя.
Технический результат направлен на увеличение кинематического диапазона и количества передач переднего и заднего хода, улучшение разбивки передаточных чисел, повышение средних скоростей движения, совершенствование использования мощностных и экономических показателей двигателей, а также на улучшение таких эксплуатационных свойств транспортного средства, как надежность, подвижность, поворотливость и управляемость.
Технический результат достигается тем, что синтезирована восьмиступенчатая ПКП с четырьмя степенями свободы (фиг. 1), которая содержит корпус, входной и выходной валы, три фрикционные муфты, три тормоза и два планетарных механизма, первый из них состоит из двух планетарных рядов, имеющих общее водило, первый из которых состоит из солнечной шестерни и сателлитов, а второй планетарный ряд - из солнечной шестерни, сателлитов и эпициклической шестерни, сателлиты первого и второго планетарных рядов этого планетарного механизма сцеплены друг с другом; второй планетарный механизм - однорядный, он содержит солнечную шестерню, сателлиты, эпициклическую шестерню и водило.
На фиг. 1 изображена кинематическая схема заявляемой ПКП. Она содержит входной вал 1, выходной вал 2, установленные в корпусе 3, фрикционные муфты M1, М2 и М3 и три тормоза: T1, Т2, Т3.
В состав ПКП входят два планетарных механизма:
- первый планетарный механизм состоит из двух планетарных рядов, имеющих общее водило 5, первый планетарный ряд которого состоит из солнечной шестерни 4 и сателлитов 6, второй планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 7, сателлитов 9 и эпициклической шестерни 8; сателлиты 6 первого и 9 второго планетарных рядов этого планетарного механизма сцеплены друг с другом;
- второй планетарный механизм - однорядный, он содержит солнечную шестерню 10, эпициклическую шестерню 11, водило 12 и сателлиты 13.
В отличие от прототипа, планетарная коробка передач имеет три муфты, а на передачах переднего хода (фиг. 1) входной вал 1 коробки передач через включенную муфту M1 связан с солнечной шестерней 4 первого планетарного ряда первого планетарного механизма, а на передачах заднего хода через включенную муфту М2 - с солнечной шестерней 7 второго планетарного ряда первого планетарного механизма; эпициклическая шестерня 8 второго ряда первого планетарного механизма связана с солнечной шестерней 10 второго планетарного механизма и через включенную фрикционную муфту М3 - с эпициклической шестерней 11 второго планетарного механизма; на солнечной шестерне 7 второго планетарного ряда первого планетарного механизма, на водиле 5 первого планетарного механизма и на эпициклической шестерне 11 второго планетарного механизма установлены тормоза T1, Т2 и Т3.
Планетарная коробка передач работает следующим образом: при включении элементов управления M1, М2, М3, T1, Т2, Т3 в соответствии с таблицей (табл. 1) звенья планетарных механизмов соединяются в определенную для каждой передачи кинематическую схему, в результате чего мощность от входного вала 1 к выходному валу 2 передается с соответствующим этой схеме передаточным отношением.
Для получения первой передачи включают фрикционную муфту M1 и тормоза Т2 и Т3, что обеспечивает остановку водила 5, эпициклической шестерни 11 и соединяет входной вал 1 с солнечной шестерней 4. Поток мощности от входного вала 1 передается на солнечную шестерню 4, далее через сателлиты 6 и сцепленные с ними сателлиты 9 - на эпициклическую шестерню 8 и далее через солнечную шестерню 10, сателлиты 13 и водило 12 передается на выходной вал 2.
На второй передаче включают муфту M1 и тормоза T1 и Т3, что обеспечивает остановку солнечной шестерни 7, эпициклической шестерни 11 и соединяет входной вал 1 с солнечной шестерней 4. Поток мощности на второй передаче с входного вала 1 передается на солнечную шестерню 4, сателлиты 6 и сцепленные с ними сателлиты 9 на эпициклическую шестерню 8 и далее через солнечную шестерню 10, сателлиты 13 и водило 12 передается на выходной вал 2.
На третьей передаче включают муфты M1, М2 и тормоз Т3, соединяя входной вал 1 с солнечными шестернями 4 и 7 и останавливая эпициклическую шестерню 11. Включение муфт M1 и М2 обеспечивает соединение солнечной шестерни 4 с солнечной шестерней 7, а следовательно, блокировку первого планетарного механизма. Поток мощности от входного вала 1 передается на эпициклическую шестерню 8 и далее на солнечную шестерню 10, сателлиты 13, водило 12 и на выходной вал 2. Таким образом, на третьей передаче под нагрузкой работает только второй планетарный механизм.
На четвертой передаче включают муфты M1, М3 и тормоз Т2, соединяя входной вал 1 с солнечной шестерней 4, а через сцепленные сателлиты 6 и 7 - с эпициклической шестерней 8, эпициклической шестерней 11, солнечной шестерней 10 и останавливая водило 5. Поток мощности от входного вала 1 передается на солнечную шестерню 4, далее через сателлиты 6 и сцепленные с ними сателлиты 9 - на эпициклическую шестерню 8 и солнечную шестерню 10, а через муфту М3 - на эпициклическую шестерню 11, сателлиты 13 и далее через водило 12 на выходной вал 2.
Таким образом, на четвертой передаче под нагрузкой работает только первый планетарный механизм коробки передач, а во втором планетарном механизме муфтой М3 соединены солнечная 10 и эпициклическая шестерня 11 - ряд заблокирован и вращается как одно целое.
На пятой передаче включают фрикционные муфты M1, М3 и тормоз Т1, соединяя входной вал 1 с солнечной шестерней 4, а через сцепленные сателлиты 6 и 9 - с эпициклической шестерней 8, эпициклической шестерней 11 и с солнечной шестерней 10 и останавливая солнечную шестерню 7. Поток мощности с входного вала 1 передается на солнечную шестерню 4, сателлиты 6 и сцепленные с ними сателлиты 9 на эпициклическую шестерню 8, на соединенные друг с другом через муфту М3 эпициклическую шестерню 11 и солнечную шестерню 10, на сателлиты 13 и далее на водило 12 и выходной вал 2.
Таким образом, на пятой передаче под нагрузкой работает только первый планетарный механизм, а во втором планетарном механизме муфтой М3 соединены солнечная 10 и эпициклическая шестерня 11 - второй механизм заблокирован и вращается как одно целое.
На шестой передаче включают муфты M1, М2 и М3, соединяя входной вал 1 с солнечными шестернями 4 и 7, а эпициклическую шестерню 8 - с эпициклической шестерней 11 и с солнечной шестерней 10. Таким образом, включением муфт M1, М2 и М3 оба планетарных механизма блокируются, обеспечивая тем самым прямую передачу от входного вала 1 к выходному валу 2 коробки передач.
На первой передаче заднего хода включают муфты М2, М3 и тормоз Т2, останавливая водило 5 и соединяя входной вал 1 с солнечной шестерней 7, а через сателлиты 9 - с эпициклической шестерней 8, далее с эпициклической шестерней 11 и солнечной шестерней 10. Поток мощности с входного вала 1 передается на солнечную шестерню 7, сателлиты 9, эпициклическую шестерню 8, далее на эпициклическую шестерню 11 и солнечную шестерню 10, водило 12 и выходной вал 2. Включением муфты М3 осуществляется соединение солнечной шестерни 10 с эпициклической шестерней 11 второго планетарного механизма, в результате чего на первой передаче заднего хода под нагрузкой работает только первый планетарный механизм.
На второй передаче заднего хода включают муфту М2 и тормоза Т2 и Т3, соединяя входной вал 1 с солнечной шестерней 7, а также останавливая водило 5 и эпициклическую шестерню 11. Поток мощности с входного вала 1 передается на солнечную шестерню 7, сателлиты 9, эпициклическую шестерню 8 и далее через солнечную шестерню 10, сателлиты 13 и водило 12 передается на выходной вал 2.
Таким образом, на второй передаче заднего хода под нагрузкой работают оба планетарных механизма.
Конструктивными особенностями заявляемой ПКП являются:
1. ПКП имеет большой кинематический диапазон - 8, 4, шесть передач переднего хода и две передачи заднего хода. Разбивка передач выполнена по геометрической прогрессии. При ее применении это позволит значительно повысить подвижность и маневренность транспортного средства.
2. Как и прототип, заявляемая ПКП имеет компактную конструкцию, такое же количество планетарных механизмов, но за счет отличающихся кинематической схемы и системы управления обеспечивает получение шести передач переднего хода и двух передач заднего хода.
3. Увеличение числа передач переднего хода на две передачи и на одну передачу заднего хода по сравнению с прототипом повысит средние скорости движения транспортного средства на 15-20%.
4. Разбивка передач по геометрической прогрессии (табл. 1) обеспечит транспортному средству улучшение следующих эксплуатационных свойств:
- более высокие средние скорости движения (подвижность);
- улучшенные приемистость и разгон (подвижность);
- наилучшее использование сил тяги двигателя (подвижность);
- повышение топливной экономичности (автономность).
5. Планетарная коробка передач за счет разбивки передаточных чисел по геометрической прогрессии имеет прогрессивно увеличивающиеся расчетные радиусы поворота, что обеспечит транспортному средству высокую управляемость, маневренность, поворотливость и, как следствие, подвижность.
6. На ходовых передачах ПКП под нагрузкой работает минимальное число планетарных механизмов:
- первая передача - двухрядный планетарный механизм со сцепленными сателлитами и однорядный планетарный механизм;
- вторая передача - двухрядный планетарный механизм со сцепленными сателлитами и однорядный планетарный механизм;
- третья передача - только однорядный планетарный механизм;
- четвертая передача - только двухрядный планетарный механизм со сцепленными сателлитами;
- пятая передача - только двухрядный планетарный механизм со сцепленными сателлитами;
- первая передача заднего хода - только двухрядный планетарный механизм со сцепленными сателлитами;
- вторая передача заднего хода - двухрядный планетарный механизм со сцепленными сателлитами и однорядный планетарный механизм.
Таким образом, на ходовых передачах - третьей, четвертой, пятой и первой передаче заднего хода - под нагрузкой работает только один планетарный механизм, что положительно скажется на КПД трансмиссии.
7. На всех передачах переднего хода постоянно включена муфта M1. Это означает, что во время движения транспортного средства, при переключении передач переднего хода синтезированная ПКП работает фактически как коробка передач с тремя степенями свободы, когда на каждой из передач попеременно переключаются только два элемента управления. И только при включении передач заднего хода муфта M1 выключается.
Эти обстоятельства характеристики системы управления ПКП позволяют сделать важный вывод о том, что синтезированная ПКП может быть легко автоматизирована.
8. Постоянно включенная на передачах переднего хода муфта M1 нагружается только моментом, снимаемым с двигателя, согласно его скоростной характеристике.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Антонов В.М., Акишев Е.С., Сидоров В.Д., Ковалёва Л.П. Трансмиссии серийных машин (краткий справочник). - ВНИИТРАНСМАШ, 1983.
2. Танк Т-80. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга первая. - М.: Воениздат, 1979, 280 с
3. Антонов А.С. Комплексные силовые передачи. Теория силового потока и расчет передающих систем. - Л.: Машиностроение, 1981, 496 с.
4. Красненьков В.И., Вашец А.Д. Проектирование планетарных механизмов транспортных машин. – М.: Машиностроение, 1986, 271 с.
5. Цитович И.С., Альгин В.Б., Грицкевич В.В. Анализ и синтез планетарных коробок передач. - Минск: Наука и техника, 1987, 284 с.
Claims (1)
- Планетарная коробка передач с четырьмя степенями свободы, содержащая корпус, входной и выходной валы, три тормоза, два планетарных механизма, первый из которых состоит из двух планетарных рядов со сцепленными сателлитами и одного водила, а второй - однорядный, отличающаяся тем, что является восьмиступенчатой с четырьмя степенями свободы, содержит три муфты, а также тем, что на передачах переднего хода входной вал коробки передач через фрикционную муфту связан с солнечной шестерней первого планетарного ряда первого планетарного механизма, а на передачах заднего хода - через другую фрикционную муфту - с солнечной шестерней второго планетарного ряда первого планетарного механизма, первый планетарный ряд первого планетарного механизма не содержит эпициклической шестерни, а второй ряд первого планетарного механизма содержит эпициклическую шестерню, эпициклическая шестерня второго ряда первого планетарного механизма связана с солнечной шестерней второго планетарного механизма и через фрикционную муфту - с эпициклической шестерней второго планетарного механизма, а на солнечной шестерне второго планетарного ряда первого планетарного механизма, на водиле первого планетарного механизма и на эпициклической шестерне второго планетарного механизма установлены тормоза.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128778A RU2662622C1 (ru) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | Планетарная коробка передач с четырьмя степенями свободы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128778A RU2662622C1 (ru) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | Планетарная коробка передач с четырьмя степенями свободы |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2662622C1 true RU2662622C1 (ru) | 2018-07-26 |
Family
ID=62981604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017128778A RU2662622C1 (ru) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | Планетарная коробка передач с четырьмя степенями свободы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2662622C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115325116A (zh) * | 2022-10-17 | 2022-11-11 | 北京航空航天大学 | 多挡位行星齿轮传动装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU306988A1 (ru) * | Д. Б. Брейгин, Е. М. Гонихберг , И. А. Курзель Московский автомобильный завод И. А. Лихачева | Шестиступенчатая планетарная коробка передач | ||
| SU821820A1 (ru) * | 1979-06-04 | 1981-04-15 | Ленинградский Институт Водноготранспорта | Планетарна коробка передач |
| SU934085A2 (ru) * | 1980-03-28 | 1982-06-07 | Ленинградский Институт Водного Транспорта | Планетарна коробка передач |
| SU1103805A3 (ru) * | 1976-12-22 | 1984-07-15 | Аб Вольво (Фирма) | Планетарна коробка передач |
-
2017
- 2017-08-11 RU RU2017128778A patent/RU2662622C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU306988A1 (ru) * | Д. Б. Брейгин, Е. М. Гонихберг , И. А. Курзель Московский автомобильный завод И. А. Лихачева | Шестиступенчатая планетарная коробка передач | ||
| SU1103805A3 (ru) * | 1976-12-22 | 1984-07-15 | Аб Вольво (Фирма) | Планетарна коробка передач |
| SU821820A1 (ru) * | 1979-06-04 | 1981-04-15 | Ленинградский Институт Водноготранспорта | Планетарна коробка передач |
| SU934085A2 (ru) * | 1980-03-28 | 1982-06-07 | Ленинградский Институт Водного Транспорта | Планетарна коробка передач |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115325116A (zh) * | 2022-10-17 | 2022-11-11 | 北京航空航天大学 | 多挡位行星齿轮传动装置 |
| CN115325116B (zh) * | 2022-10-17 | 2023-01-06 | 北京航空航天大学 | 多挡位行星齿轮传动装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9631707B2 (en) | Multi-speed transmission | |
| US9726256B2 (en) | Multi-speed transmission | |
| US9541168B2 (en) | Multi-speed transmission | |
| US10634222B2 (en) | Multi-speed transmission | |
| US8597152B2 (en) | Planetary gear train of automatic transmission for vehicles | |
| US9803725B2 (en) | Multi-speed transmission | |
| US10119596B2 (en) | Planetary gear train of automatic transmission for vehicle | |
| US8840518B2 (en) | Planetary gear train of automatic transmission for vehicles | |
| KR102507244B1 (ko) | 빠른 후진의 다속도 자동 변속기 | |
| KR102443343B1 (ko) | 차량용 다단 변속기 | |
| KR102386868B1 (ko) | 차량용 다단 변속기 | |
| EP3279511B1 (en) | Transmission system for a work vehicle | |
| CN104675938A (zh) | 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系 | |
| US10047834B2 (en) | Planetary gear train of automatic transmission for vehicles | |
| US9784342B1 (en) | Planetary gear train of automatic transmission for vehicle | |
| US9897168B2 (en) | Planetary gear train of automatic transmission for vehicles | |
| RU2662622C1 (ru) | Планетарная коробка передач с четырьмя степенями свободы | |
| US20150148181A1 (en) | Planetary gear train of automatic transmission for vehicles | |
| KR20190029805A (ko) | 차량용 다단 변속기 | |
| US10138984B2 (en) | Planetary gear train of vehicle automatic transmission | |
| US9797480B2 (en) | Planetary gear train of automatic transmission for vehicles | |
| US10221927B2 (en) | Continuously variable transmission with overdrive | |
| RU2651957C1 (ru) | Планетарная коробка передач с тремя степенями свободы | |
| US20170074359A1 (en) | Planetary gear train of automatic transmission for vehicles | |
| US10281013B2 (en) | Planetary gear train of automatic transmission for vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190812 |