RU2724943C1 - Multi-flow shaft-and-planetary transmission - Google Patents

Multi-flow shaft-and-planetary transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2724943C1
RU2724943C1 RU2019125743A RU2019125743A RU2724943C1 RU 2724943 C1 RU2724943 C1 RU 2724943C1 RU 2019125743 A RU2019125743 A RU 2019125743A RU 2019125743 A RU2019125743 A RU 2019125743A RU 2724943 C1 RU2724943 C1 RU 2724943C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
differential
carrier
gear
epicycle
Prior art date
Application number
RU2019125743A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Борисович Саламандра
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН)
Priority to RU2019125743A priority Critical patent/RU2724943C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2724943C1 publication Critical patent/RU2724943C1/en

Links

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
    • 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
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to shaft-and-planetary transmissions. Multi-flow shaft-and-planetary transmission comprises input and output shafts, two differentials and locking clutches. On the shafts there installed are control elements and pairs of constantly engaged gear wheels, one of which is made between the sun gear of one of the differentials and the carrier of the second differential via the parasitic gear. Second gear is made between the carrier of the first differential and the epicycle of the second differential, controlled locking clutch of which connects its epicycle and carrier.EFFECT: reduced loads on internal links of transmission, which reduces overall dimensions and weight of transmission, increases reliability and service life.1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств и предназначено для ступенчатого изменения скорости и крутящего момента.The invention relates to mechanical engineering, can be used in transmissions of vehicles and is intended for stepwise changes in speed and torque.

В настоящее время коробки передач транспортных средств совершенствуются в направлении увеличения количества ступеней при одновременном стремлении уменьшить число используемых зубчатых пар и элементов управления, что позволяет увеличить КПД коробки передач и улучшить массогабаритные характеристики.Currently, vehicle gearboxes are improving in the direction of increasing the number of stages while striving to reduce the number of gear pairs and controls used, which allows to increase the efficiency of the gearbox and improve overall dimensions.

По типу механизмов, составляющих коробку передач, различают механические коробки передач с неподвижными осями зубчатых колес, планетарные и комбинированные (вально-планетарные). Примером коробки передач с неподвижными осями зубчатых колес является коробка передач с двумя сцеплениями, известная по патенту DE 19821164 Doppelkupplungsgetriebe от 18.11.1999.By the type of mechanisms that make up the gearbox, there are mechanical gearboxes with fixed gear axles, planetary and combined (shaft-planetary). An example of a gearbox with fixed gear axles is a dual-clutch gearbox, known from DE 19821164 Doppelkupplungsgetriebe from 11/18/1999.

В этом механизме пары зубчатых колес, расположенные на промежуточных валах, соединяются с валами с помощью синхронизаторов, а промежуточные валы поочередно соединяются с валом источника мощности с помощью двух фрикционных муфт. Синхронизаторы имеют три положения: свободное вращение; соединение вала с зубчатой парой, расположенной, например, слева или соединение вала с зубчатой с другой парой, расположенной справа. Рассматриваемая коробка передач содержит простые механизмы, имеет шесть ступеней переднего хода и одну ступень реверса, при этом содержит две муфты, три синхронизатора с тремя положениями и один синхронизатор с двумя положениями. Существенным недостатком коробок передач с неподвижными осями является реализация каждой ступени отдельной зубчатой парой при включении соответствующего элемента управления. В результате этого проявляется связь: чем больше ступеней в такой коробке, тем больше необходимо элементов управления, что приводит к росту габаритных размеров и массы конструкции. Кроме того, передача мощности от входного вала коробки передач к выходному осуществляется одним потоком, в результате на звенья коробки действуют постоянные нагрузки.In this mechanism, pairs of gears located on the intermediate shafts are connected to the shafts using synchronizers, and the intermediate shafts are alternately connected to the shaft of the power source using two friction clutches. Synchronizers have three positions: free rotation; the connection of the shaft with the gear pair located, for example, on the left, or the connection of the shaft with the gear pair with another pair, located on the right. The transmission in question contains simple mechanisms, has six forward stages and one reverse stage, while it contains two couplings, three synchronizers with three positions and one synchronizer with two positions. A significant drawback of gearboxes with fixed axles is the implementation of each stage as a separate gear pair when the corresponding control element is turned on. As a result of this, a connection is shown: the more steps in such a box, the more controls are needed, which leads to an increase in overall dimensions and mass of the structure. In addition, the transmission of power from the input shaft of the gearbox to the output is carried out in a single stream, as a result, constant loads act on the links of the box.

Существенным преимуществом планетарных коробок передач является разветвление входного потока мощности на несколько параллельных ветвей, что позволяет снизить нагрузки на внутренние звенья, повысить надежность и ресурс работы. Кроме того, элементы управления планетарной коробкой передач используются для реализации нескольких ступеней. Количество ступеней в планетарных коробках передач определено числом и типом планетарных механизмов, а также количеством управляемых муфт и тормозов. Например, 6-ти ступенчатая коробка передач (патент US 6729990 Automatic Gearbox, 04.05.2004) имеет 3 муфты, 2 тормоза и состоит из, так называемого, редуктора Равинье и однорядного планетарного механизма. А конструкция 7-ми ступенчатой коробки передач (патент US 6302820 Planetary Speed Change Transmission, 16.10.2001) содержит 2 муфты, 4 тормоза, 1 муфту свободного хода, редуктор Равинье и два однорядных планетарных механизма. В 8-ми ступенчатой коробке передач (патент WO 2006/074707 Multispeed Transmission, 20.07.2006) используются 3 муфты, 2 тормоза и четыре однорядных планетарных механизма. 9-ти ступенчатая планетарная коробка (патент RU 2549343 Гидромеханическая коробка передач, 27.04.2015 Бюл. №12) имеет 3 муфты, 3 тормоза и состоит из четырех однорядных планетарных механизмов. Таким образом, в планетарных коробках передач с ростом количества ступеней растет число и сложность используемых механизмов и увеличивается число элементов управления.A significant advantage of planetary gearboxes is the branching of the input power stream into several parallel branches, which allows to reduce the load on the internal links, to increase the reliability and service life. In addition, planetary gearbox controls are used to implement several stages. The number of stages in planetary gearboxes is determined by the number and type of planetary gears, as well as the number of controlled clutches and brakes. For example, a 6-speed gearbox (patent US 6729990 Automatic Gearbox, 05/04/2004) has 3 clutches, 2 brakes and consists of the so-called Ravinier gearbox and a single-row planetary gear. And the design of the 7-speed gearbox (US patent 6302820 Planetary Speed Change Transmission, 10.16.2001) contains 2 clutches, 4 brakes, 1 freewheel, Ravigne gearbox and two single-row planetary gears. An 8-speed gearbox (patent WO 2006/074707 Multispeed Transmission, 07.20.2006) uses 3 clutches, 2 brakes and four single-row planetary gears. The 9-speed planetary gearbox (patent RU 2549343 Hydromechanical gearbox, 04/27/2015 Bull. No. 12) has 3 clutches, 3 brakes and consists of four single-row planetary gears. Thus, in planetary gearboxes with an increase in the number of stages, the number and complexity of the mechanisms used increases and the number of controls increases.

Известны комбинированные вально-планетарные коробки передач, например, выбранная в качестве прототипа 13-ти ступенчатая коробка передач (патент RU 2531995, 27.10.2014 Бюл. №30) содержит входной и выходной валы и два дифференциала, каждый из которых оснащен управляемой блокировочной муфтой и составлен из взаимодействующих между собой звеньев: солнечного колеса, эпицикла и водила, соединенных с валами, на которых установлены элементы управления и пары постоянно находящихся в зацеплении зубчатых колес, обеспечивающие кинематические связи между звеньями дифференциалов, одна из которых выполнена между солнечным колесом одного из дифференциалов и звеном второго дифференциала через паразитную шестерню, а вторая между водилом первого дифференциала и эпициклом второго дифференциала, управляемая блокировочная муфта которого соединяет его эпицикл и водило. Как видим, данная коробка передач имеет существенно большее число ступеней и меньше элементов управления по сравнению с представленными выше коробками с однотипными механизмами передач. Анализ этой конструкции показывает, что среди реализуемых 13-ти ступеней только 5 являются многопоточными, остальные однопоточные, что приводит к увеличенным нагрузкам на внутренние звенья. Кроме того, для переключения между некоторыми соседними ступенями используются больше двух пар элементов управления коробкой, что ограничивает применение этого изобретения.Known combined shaft-planetary gearboxes, for example, a 13-speed gearbox selected as a prototype (patent RU 2531995, 10/27/2014 Bull. No. 30) contain input and output shafts and two differentials, each of which is equipped with a controlled locking clutch and composed of interacting links: the sun wheel, epicyclic and carrier connected to shafts on which control elements and pairs of gears are constantly engaged, providing kinematic connections between the differentials links, one of which is made between the sun wheel of one of the differentials and the link of the second differential through the parasitic gear, and the second between the carrier of the first differential and the epicycle of the second differential, the controlled locking clutch of which connects its epicycle and the carrier. As you can see, this gearbox has a significantly larger number of steps and fewer controls compared to the above gearboxes with the same gear mechanisms. An analysis of this design shows that among the 13 stages being implemented, only 5 are multi-threaded, the rest are single-threaded, which leads to increased loads on the internal links. In addition, more than two pairs of box controls are used to switch between some adjacent steps, which limits the application of this invention.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание многопоточной вально-планетарной коробки передач, в которой на большинстве ступеней реализуются многопоточные режимы и обеспечиваются однопарные переключения элементов управления при переходах на соседние ступени.The problem to which the invention is directed is the creation of a multi-threaded shaft-planetary gearbox, in which at most stages multi-threaded modes are realized and single-pair switching of control elements is provided when switching to adjacent stages.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в уменьшении габаритных размеров и массы, увеличении надежности и ресурса работы коробки передач за счет снижения нагрузок на внутренние звенья и упрощение системы управления коробкой.The technical result achieved by the implementation of the invention is to reduce the overall dimensions and weight, increase the reliability and service life of the gearbox by reducing the load on the internal links and simplifying the control system of the box.

Указанный технический результат в многопоточной вально-планетарной коробке передач, содержащей входной и выходной валы и два дифференциала, каждый из которых оснащен управляемой блокировочной муфтой и составлен из взаимодействующих между собой звеньев: солнечного колеса, эпицикла и водила, соединенных с валами, на которых установлены элементы управления и пары постоянно находящихся в зацеплении зубчатых колес, обеспечивающие кинематические связи между звеньями дифференциалов, одна из которых выполнена между солнечным колесом одного из дифференциалов и звеном второго дифференциала через паразитную шестерню, а вторая между водилом первого дифференциала и эпициклом второго дифференциала, управляемая блокировочная муфта которого соединяет его эпицикл и водило, достигается тем, что входной вал соединен с эпициклом первого дифференциала и кинематически связан с солнечным колесом второго дифференциала, водило которого соединено с выходным валом и кинематически связано через паразитную шестерню с солнечным колесом первого дифференциала, а управляемая блокировочная муфта первого дифференциала соединяет его водило и солнечное колесо.The specified technical result in a multi-threaded shaft-planetary gearbox containing input and output shafts and two differentials, each of which is equipped with a controlled locking clutch and is composed of interacting links: the sun wheel, epicycle and carrier connected to shafts on which the elements are mounted controls and pairs of constantly engaged gears providing kinematic connections between the links of the differentials, one of which is made between the sun wheel of one of the differentials and the link of the second differential via a spurious gear, and the second between the carrier of the first differential and the epicycle of the second differential, whose controlled locking clutch connects its epicycle and carrier, is achieved by the fact that the input shaft is connected to the epicycle of the first differential and kinematically connected to the sun wheel of the second differential, the carrier of which is connected to the output shaft and kinematically connected through the parasitic gear w with the sun wheel of the first differential, and a controlled locking clutch of the first differential connects its carrier and the sun wheel.

Расположенные на валах элементы управления могут быть выполнены с тремя фиксированными положениями, одно из которых обеспечивает свободное вращение вала.The controls located on the shafts can be made with three fixed positions, one of which provides free rotation of the shaft.

Изобретение иллюстрирует один рисунок - фиг. 1, являющийся одним из примеров исполнения многопоточной вально-планетарной коробки передач для трансмиссии, в частности, автомобиля. Заявленная многопоточная вально-планетарная коробка передач содержит входной 1 и выходной 2 валы, дифференциал 3, оснащенный управляемой блокировочной муфтой 4 и составленный из трех звеньев: солнечного колеса 5, эпицикла 6 и водила 7; дифференциал 8, оснащенный управляемой блокировочной муфтой 9 и составленный из трех звеньев: солнечного колеса 10, эпицикла 11 и водила 12; валы 13, 14, 15 и 16, соединенные со звеньями дифференциалов 3 и 8, размещенные на валах элементы управления 17, 18, 19 с тремя фиксированными положениями А, N и В, паразитную шестерню 20 и постоянно находящиеся в зацеплении пары зубчатых колес 21 и 22, 23 и 24, 25 и 26, 27 и 28, 29 и 30, 31 и 32, размещенные на валах и обеспечивающие кинематические связи между звеньями дифференциалов. Управляемая блокировочная муфта 4 соединяет эпицикл 6 и водило 7 дифференциала 3, управляемая блокировочная муфта 9 соединяет солнечное колесо 10 и водило 12 дифференциала 8. Входной вал 1 соединен с эпициклом 11 дифференциала 8 и содержит элемент управления 17 с тремя фиксированными положениями. В зависимости от положения элемента управления 17 с помощью зубчатых колес 21, 22 (положение А) и зубчатых колес 23, 24 (положение В) обеспечивается кинематическая связь входного вала 1 с валом 13, соединенным с солнечным колесом 5 дифференциала 3. Вал 15, соединенный с водилом 12 дифференциала 8, содержит элемент управления 18 с тремя фиксированными положениями. В зависимости от положения элемента управления 18 с помощью зубчатых колес 25, 26 (положение А) и с помощью зубчатых колес 27, 28 (положение В) обеспечивается кинематическую связь вала 15 с валом 14, соединенным с эпициклом 6 дифференциала 3. Вал 16, соединенный с солнечным колесом 10 дифференциала 8, содержит элемент управления 19 с тремя фиксированными положениями. В зависимости от положения элемента управления 19 с помощью зубчатых колес 29, 30 (положение А) и с помощью зубчатых колес 31, 32 (положение В) через паразитную шестерню 20 обеспечивается кинематическую связь вала 16 с выходным валом 2, соединенным с водилом 7 дифференциала 3. В положении N элементы управления 17, 18 и 19 выключены и обеспечивают свободное вращение валов, на которых они установлены.The invention is illustrated in one figure, FIG. 1, which is one example of a multi-threaded shaft-planetary gearbox for a transmission, in particular, a car. The claimed multi-threaded shaft-planetary gearbox contains input 1 and output 2 shafts, differential 3, equipped with a controllable locking clutch 4 and composed of three links: sun wheel 5, epicycle 6 and carrier 7; differential 8, equipped with a controlled locking clutch 9 and composed of three links: the sun wheel 10, the epicycle 11 and the carrier 12; shafts 13, 14, 15 and 16 connected to the links of differentials 3 and 8, control elements 17, 18, 19 located on the shafts with three fixed positions A, N and B, spurious gear 20 and constantly engaged gear pairs of gears 21 and 22, 23 and 24, 25 and 26, 27 and 28, 29 and 30, 31 and 32, placed on the shafts and providing kinematic connections between the links of the differentials. A controlled locking clutch 4 connects the epicycle 6 and the carrier 7 of the differential 3, a controlled locking coupling 9 connects the sun wheel 10 and the carrier 12 of the differential 8. The input shaft 1 is connected to the epicycle 11 of the differential 8 and contains a control element 17 with three fixed positions. Depending on the position of the control element 17, with the help of gears 21, 22 (position A) and gears 23, 24 (position B), a kinematic connection of the input shaft 1 with the shaft 13 is provided, connected to the sun gear 5 of the differential 3. The shaft 15 connected with carrier 12 of differential 8, contains a control element 18 with three fixed positions. Depending on the position of the control element 18, with the help of gears 25, 26 (position A) and with the help of gears 27, 28 (position B), the kinematic connection of the shaft 15 with the shaft 14 is connected to the epicycle 6 of the differential 3. The shaft 16 connected with the sun wheel 10 of the differential 8, contains a control element 19 with three fixed positions. Depending on the position of the control element 19, with the help of gears 29, 30 (position A) and with the help of gears 31, 32 (position B), a kinematic connection of the shaft 16 with the output shaft 2 connected to the carrier 7 of the differential 3 is provided through the spurious gear 20 .In position N, the controls 17, 18 and 19 are turned off and provide free rotation of the shafts on which they are mounted.

Входной 1 и выходной 2 валы многопоточной вально-планетарной коробки передач вращаются в противоположных направлениях. Заявленная многопоточная вально-планетарная коробка передач позволяет получить 9 ступеней переднего хода и 1 ступень реверса. Паразитная шестерня 20 используется как на ступенях переднего хода, так и на ступени реверса.Input 1 and output 2 shafts of a multi-threaded shaft-planetary gearbox rotate in opposite directions. The claimed multi-threaded shaft-planetary gearbox allows you to get 9 stages of forward gear and 1 stage of reverse. Spurious gear 20 is used both in forward gears and in reverse gears.

Работает коробка передач следующим образом:The gearbox operates as follows:

1. Первая ступень двухпоточная: элемент управления 17 находится в положении N, элементы 18, 19 включены в положение А, задействована блокировочная муфта 4. Входной поток мощности распределяется дифференциалом 8 между солнечным колесом 10, соединенным с валом 16, и водилом 12, соединенным с валом 15. Суммирование потоков происходит на вращающемся как единое целое дифференциале 3, на который вращение передается через вал 15, зубчатые колеса 25, 26 и через вал 16, зубчатое колесо 29, паразитную шестерню 20 и колесо 30.1. The first stage is two-line: the control element 17 is in position N, the elements 18, 19 are included in position A, the locking clutch is engaged 4. The input power flow is distributed by differential 8 between the sun wheel 10 connected to the shaft 16 and the carrier 12 connected to the shaft 15. The summation of the flows occurs on the differential 3 rotating as a whole, to which rotation is transmitted through the shaft 15, gears 25, 26 and through the shaft 16, gear 29, spurious gear 20 and wheel 30.

2. Вторая ступень трехпоточная: элементы 18 и 19 остаются в положении А, блокировочная муфта 4 выключается, элемент управления 17 из положения N переводится в положение А. Поток мощности разделяется на входном валу 1 на две части, одна часть передается на вал 13 через зубчатые колеса 21, 22, вторая часть дополнительно разделяется с помощью дифференциала 8 между валом 16 солнечного колеса 10 и валом 15 водила 12. Вал 15 через зубчатые колеса 25, 26 передает вращение на вал 14. Дифференциал 3 суммирует на водиле 7 потоки мощности от вала 13 солнечного колеса 5 и вала 14 эпицикла 6. На выходном валу 2 мощность, передаваемая водилом 7, суммируется с мощностью, передаваемой от вала 16 через зубчатое колесо 29, паразитную шестерню 20 и колесо 30.2. The second stage is three-flow: the elements 18 and 19 remain in position A, the locking clutch 4 is turned off, the control element 17 from position N is transferred to position A. The power flow is divided into two parts on the input shaft 1, one part is transmitted to the shaft 13 through gear wheels 21, 22, the second part is additionally divided by differential 8 between the shaft 16 of the sun wheel 10 and the shaft 15 of the carrier 12. The shaft 15 transmits rotation to the shaft 14 through the gears 25, 26. The differential 3 summarizes the power flows from the shaft 13 on the carrier 7 the sun wheel 5 and the shaft 14 of the epicycle 6. On the output shaft 2, the power transmitted by the carrier 7 is added to the power transmitted from the shaft 16 through the gear 29, the parasitic gear 20 and the wheel 30.

3. Третья ступень трехпоточная: элементы управления 17 и 19 остаются в положении А, а элемент 18 переключается в положение В. Поток мощности разделяется на входном валу 1 на две части, одна часть передается на вал 13 через зубчатые колеса 21, 22, вторая часть дополнительно разделяется с помощью дифференциала 8 между валом 16 солнечного колеса 10 и валом 15 водила 12. Вал 15 через зубчатые колеса 27, 28 передает вращение на вал 14. Дифференциал 3 суммирует на водиле 7 потоки мощности от вала 13 солнечного колеса 5 и вала 14 эпицикла 6. На выходном валу 2 мощность, передаваемая водилом 7, суммируется с мощностью, передаваемой от вала 16 через зубчатое колесо 29, паразитную шестерню 20 и колесо 30.3. The third stage is three-flow: the controls 17 and 19 remain in position A, and the element 18 switches to position B. The power flow is divided into two parts on the input shaft 1, one part is transmitted to the shaft 13 through gears 21, 22, the second part it is further divided by differential 8 between the shaft 16 of the sun wheel 10 and the shaft 15 of the carrier 12. The shaft 15 transmits rotation to the shaft 14 through the gears 27, 28. The differential 3 summarizes on the carrier 7 the power flows from the shaft 13 of the sun wheel 5 and the shaft 14 of the epicycle 6. On the output shaft 2, the power transmitted by the carrier 7 is added to the power transmitted from the shaft 16 through the gear 29, the spurious gear 20 and the wheel 30.

4. Четвертая ступень трехпоточная: элементы управления 18 и 19 остаются в положении В и А соответственно, элемент 17 переключается в положение В. Поток мощности разделяется на входном валу 1 на две части, одна часть передается на вал 13 через зубчатые колеса 23, 24, вторая часть дополнительно разделяется с помощью дифференциала 8 между валом 16 солнечного колеса 10 и валом 15 водила 12. Вал 15 через зубчатые колеса 27, 28 передает вращение на вал 14. Дифференциал 3 суммирует на водиле 7 потоки мощности от вала 13 солнечного колеса 5 и вала 14 эпицикла 6. На выходном валу 2 мощность, передаваемая водилом 7, суммируется с мощностью, передаваемой от вала 16 через зубчатое колесо 29, паразитную шестерню 20 и колесо 30.4. The fourth stage is three-flow: the controls 18 and 19 remain in position B and A, respectively, the element 17 switches to position B. The power flow is divided into two parts on the input shaft 1, one part is transmitted to the shaft 13 through gears 23, 24, the second part is additionally divided by differential 8 between the shaft 16 of the sun wheel 10 and the shaft 15 of the carrier 12. The shaft 15 transmits rotation to the shaft 14 through the gears 27, 28. The differential 3 summarizes on the carrier 7 the power flows from the shaft 13 of the sun wheel 5 and the shaft 14 of the epicycle 6. On the output shaft 2, the power transmitted by the carrier 7 is added to the power transmitted from the shaft 16 through the gear 29, the parasitic gear 20 and the wheel 30.

5. Пятая ступень трехпоточная: элементы управления 17 и 19 остаются в положении В, элемент 18 переключается в положение А. Поток мощности разделяется на входном валу 1 на две части, одна часть передается на вал 13 через зубчатые колеса 23, 24, вторая часть дополнительно разделяется с помощью дифференциала 8 между валом 16 солнечного колеса 10 и валом 15 водила 12. Вал 15 через зубчатые колеса 25, 26 передает вращение на вал 14. Дифференциал 3 суммирует на водиле 7 потоки мощности от вала 13 солнечного колеса 5 и вала 14 эпицикла 6. На выходном валу 2 мощность, передаваемая водилом 7, суммируется с мощностью, передаваемой от вала 16 через зубчатое колесо 29, паразитную шестерню 20 и колесо 30.5. The fifth stage is three-flow: the controls 17 and 19 remain in position B, the element 18 switches to position A. The power flow is divided into two parts on the input shaft 1, one part is transmitted to the shaft 13 through gears 23, 24, the second part is additionally is divided by differential 8 between the shaft 16 of the sun wheel 10 and the shaft 15 of the carrier 12. The shaft 15 transmits rotation to the shaft 14 through the gears 25, 26. The differential 3 summarizes on the carrier 7 the power flows from the shaft 13 of the sun wheel 5 and the shaft 14 of the epicycle 6 On the output shaft 2, the power transmitted by the carrier 7 is added to the power transmitted from the shaft 16 through the gear 29, the spurious gear 20 and the wheel 30.

6. Шестая ступень трехпоточная: элементы управления 17 и 18 остаются в положении В и А соответственно, элемент 19 переключается в положение В. Поток мощности разделяется на входном валу 1 на две части, одна часть передается на вал 13 через зубчатые колеса 23, 24, вторая часть дополнительно разделяется с помощью дифференциала 8 между валом 16 солнечного колеса 10 и валом 15 водила 12. Вал 15 через зубчатые колеса 25, 26 передает вращение на вал 14. Дифференциал 3 суммирует на водиле 7 потоки мощности от вала 13 солнечного колеса 5 и вала 14 эпицикла 6. На выходном валу 2 мощность, передаваемая водилом 7, суммируется с мощностью, передаваемой от вала 16 через зубчатое колесо 31, паразитную шестерню 20 и колесо 32.6. The sixth step is three-flow: the controls 17 and 18 remain in position B and A, respectively, the element 19 switches to position B. The power flow is divided into two parts on the input shaft 1, one part is transmitted to the shaft 13 through gears 23, 24, the second part is additionally divided by differential 8 between the shaft 16 of the sun wheel 10 and the shaft 15 of the carrier 12. The shaft 15 through the gears 25, 26 transmits rotation to the shaft 14. Differential 3 summarizes on the carrier 7 the power flows from the shaft 13 of the sun wheel 5 and the shaft 14 of the epicycle 6. On the output shaft 2, the power transmitted by the carrier 7 is added to the power transmitted from the shaft 16 through the gear wheel 31, the parasitic gear 20 and the wheel 32.

7. Седьмая ступень трехпоточная: элементы управления 17 и 19 остаются в положении В, а элемент 18 переключается в положение В. Поток мощности разделяется на входном валу 1 на две части, одна часть передается на вал 13 через зубчатые колеса 23, 24, вторая часть дополнительно разделяется с помощью дифференциала 8 между валом 16 солнечного колеса 10 и валом 15 водила 12. Вал 15 через зубчатые колеса 27, 28 передает вращение на вал 14. Дифференциал 3 суммирует на водиле 7 потоки мощности от вала 13 солнечного колеса 5 и вала 14 эпицикла 6. На выходном валу 2 мощность, передаваемая водилом 7, суммируется с мощностью, передаваемой от вала 16 через зубчатое колесо 31, паразитную шестерню 20 и колесо 32.7. The seventh step is three-flow: the controls 17 and 19 remain in position B, and the element 18 switches to position B. The power flow is divided into two parts on the input shaft 1, one part is transmitted to the shaft 13 through gears 23, 24, the second part it is further divided by differential 8 between the shaft 16 of the sun wheel 10 and the shaft 15 of the carrier 12. The shaft 15 transmits rotation to the shaft 14 through the gears 27, 28. The differential 3 summarizes on the carrier 7 the power flows from the shaft 13 of the sun wheel 5 and the shaft 14 of the epicycle 6. On the output shaft 2, the power transmitted by the carrier 7 is added to the power transmitted from the shaft 16 through the gear 31, the spurious gear 20 and the wheel 32.

8. Восьмая ступень двухпоточная: элементы управления 17 и 18 остаются в положении В, элемент 19 переключается в положение N и включается блокировочная муфта 9. Поток мощности разделяется на входном валу 1 на две части, одна часть передается на вал 13 через зубчатые колеса 23, 24, вторая часть на вращающийся как единое целое дифференциал 8. От дифференциала 8 вращение передается на вал 15 и далее через зубчатые колеса 27, 28 на вал 14 эпицикла 6. Дифференциал 3 суммирует вращение солнечного колеса 5, соединенного с валом 13, и эпицикла 6 на водиле 7, соединенном с выходным валом 2.8. The eighth stage is dual-flow: the controls 17 and 18 remain in position B, the element 19 switches to position N and the locking clutch 9 is turned on. The power flow is divided into two parts on the input shaft 1, one part is transmitted to the shaft 13 through gears 23, 24, the second part rotates as a whole differential 8. From the differential 8, the rotation is transmitted to the shaft 15 and then through the gears 27, 28 to the shaft 14 of the epicycle 6. Differential 3 summarizes the rotation of the sun wheel 5 connected to the shaft 13 and the epicycle 6 on the carrier 7 connected to the output shaft 2.

9. Девятая ступень однопоточная: элементы управления 17 и 18 остаются в положении В, блокировочная муфта 9 выключается и включается муфта 4. Вращение входного вала 1 передается на вал 13, соединенный с солнечным колесом 5 дифференциала 3, через зубчатые колеса 23, 24. Дифференциал 3 вращается как единое целое и без трансформации передает вращение солнечного колеса 5 на выходной вал 2.9. The ninth stage is single-threaded: the controls 17 and 18 remain in position B, the locking clutch 9 is turned off and the clutch 4 is turned on. The rotation of the input shaft 1 is transmitted to the shaft 13, connected to the sun gear 5 of the differential 3, through the gears 23, 24. Differential 3 rotates as a whole and without transformation transmits the rotation of the sun wheel 5 to the output shaft 2.

10. Ступень реверса однопоточная: элементы управления 17 и 18 находятся в положении N, элемент 19 переключается в положение А, включается блокировочная муфта 9, муфта 4 выключена. Вращение входного вала 1 через эпицикл 11 и заблокированный дифференциал 8 передается на вал 16. Вал 16 через зубчатое колесо 29, паразитную шестерню 20 и колесо 30 передает вращательное вращение на выходной вал 2.10. The reverse stage is single-threaded: the controls 17 and 18 are in position N, the element 19 is switched to position A, the locking clutch 9 is turned on, the clutch 4 is turned off. The rotation of the input shaft 1 through the epicyclic 11 and the blocked differential 8 is transmitted to the shaft 16. The shaft 16 through the gear 29, the spurious gear 20 and the wheel 30 transmits rotational rotation to the output shaft 2.

Реализуемые коробкой передач ступени в зависимости от включенных элементов управления (показаны знаком «×»), режимы работы ("-" - однопоточный; "=" - двухпоточный; "≡" - трехпоточный) приведены в таблице. R в таблице - ступень реверса. В правом столбце таблицы приведены передаточные отношения для каждой ступени от входного вала к выходному, причем, так как входной и выходной валы вращаются в противоположных направлениях, передаточные отношения ступеней переднего хода показаны со знаком «минус».The stages implemented by the gearbox depending on the included controls (shown by the “×” sign), operating modes (“-” - single-threaded; “=” - two-threaded; “≡” - three-threaded) are given in the table. R in the table is the reverse level. The right column of the table shows the gear ratios for each stage from the input shaft to the output, and since the input and output shafts rotate in opposite directions, the gear ratios of the forward stages are shown with a minus sign.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Передаточные отношения коробки передач получены при следующих соотношениях между зубчатыми колесами:Gear ratios are obtained with the following ratios between gears:

Figure 00000003
-1,5 между солнечным колесом 10 и эпициклом 11 при остановленном водиле 12;
Figure 00000003
-1.5 between the sun wheel 10 and the epicycle 11 when the carrier 12 is stopped;

Figure 00000003
-1,5 между солнечным колесом 5 и эпициклом 6 при остановленном водиле 7;
Figure 00000003
-1.5 between the sun wheel 5 and the epicycle 6 when the carrier 7 is stopped;

Figure 00000003
-1,3 между зубчатыми колесами 22 и 21;
Figure 00000003
-1.3 between the gears 22 and 21;

Figure 00000003
-0,4 между зубчатыми колесами 24 и 23;
Figure 00000003
-0.4 between gears 24 and 23;

Figure 00000003
-2,0 между зубчатыми колесами 26 и 25;
Figure 00000003
-2.0 between gears 26 and 25;

Figure 00000003
-0,7 между зубчатыми колесами 28 и 27;
Figure 00000003
-0.7 between gears 28 and 27;

Figure 00000003
2,1 между зубчатыми колесами 30 и 29 через паразитную шестерню 20;
Figure 00000003
2.1 between the gears 30 and 29 through the spurious gear 20;

Figure 00000003
0,2 между зубчатыми колесами 32 и 31 через паразитную шестерню 20.
Figure 00000003
0.2 between the gears 32 and 31 through the spurious gear 20.

В отличие от описанных выше планетарных и коробок передач с неподвижными осями зубчатых колес заявленная многопоточная вально-планетарная коробка передач имеет явное преимущество по количеству многопоточных ступеней и имеет меньше элементов управления. В ней для получения девяти ступеней переднего хода и одной ступени реверса используется всего пять элементов управления (три элемента с тремя фиксированными положениями и две блокировочных муфты).In contrast to the planetary and gearboxes with fixed gear axles described above, the claimed multi-threaded shaft-planetary gearbox has a clear advantage in the number of multi-threaded stages and has fewer controls. In it, to obtain nine steps of the forward stroke and one step of reverse, only five control elements are used (three elements with three fixed positions and two lock-up couplings).

Claims (2)

1. Многопоточная вально-планетарная коробка передач, содержащая входной и выходной валы и два дифференциала, каждый из которых оснащен управляемой блокировочной муфтой и составлен из взаимодействующих между собой звеньев: солнечного колеса, эпицикла и водила, соединенных с валами, на которых установлены элементы управления и пары постоянно находящихся в зацеплении зубчатых колес, обеспечивающие кинематические связи между звеньями дифференциалов, одна из которых выполнена между солнечным колесом одного из дифференциалов и звеном второго дифференциала через паразитную шестерню, а вторая - между водилом первого дифференциала и эпициклом второго дифференциала, управляемая блокировочная муфта которого соединяет его эпицикл и водило, отличающаяся тем, что входной вал соединен с эпициклом первого дифференциала и кинематически связан с солнечным колесом второго дифференциала, водило которого соединено с выходным валом и кинематически связано через паразитную шестерню с солнечным колесом первого дифференциала, а управляемая блокировочная муфта первого дифференциала соединяет его водило и солнечное колесо.1. A multi-threaded shaft-planetary gearbox containing input and output shafts and two differentials, each of which is equipped with a controlled locking clutch and is composed of interacting links: the sun wheel, epicycle and carrier connected to shafts on which the control elements and pairs of constantly engaged gears providing kinematic connections between the links of the differentials, one of which is made between the sun wheel of one of the differentials and the link of the second differential through a spurious gear, and the second between the carrier of the first differential and the epicycle of the second differential, the controlled blocking clutch of which connects its epicycle and carrier, characterized in that the input shaft is connected to the epicycle of the first differential and kinematically connected to the sun wheel of the second differential, the carrier of which is connected to the output shaft and kinematically connected through the parasitic gear to the sun wheel of the first about the differential, and a controlled locking clutch of the first differential connects its carrier and the sun wheel. 2. Многопоточная вально-планетарная коробка передач по п. 1, отличающаяся тем, что расположенные на валах элементы управления выполнены с тремя фиксированными положениями, одно из которых обеспечивает свободное вращение вала.2. A multi-threaded shaft-planetary gearbox according to claim 1, characterized in that the control elements located on the shafts are made with three fixed positions, one of which provides free rotation of the shaft.
RU2019125743A 2019-08-15 2019-08-15 Multi-flow shaft-and-planetary transmission RU2724943C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125743A RU2724943C1 (en) 2019-08-15 2019-08-15 Multi-flow shaft-and-planetary transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125743A RU2724943C1 (en) 2019-08-15 2019-08-15 Multi-flow shaft-and-planetary transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2724943C1 true RU2724943C1 (en) 2020-06-26

Family

ID=71136194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019125743A RU2724943C1 (en) 2019-08-15 2019-08-15 Multi-flow shaft-and-planetary transmission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2724943C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2323103C1 (en) * 2006-09-15 2008-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" Eight-speed misaligned shaft-and-planetary gearbox
RU2391588C1 (en) * 2009-06-02 2010-06-10 Константин Борисович Саламандра Gear box
RU2398992C1 (en) * 2006-08-03 2010-09-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Automotive transmission
RU2531995C1 (en) * 2013-05-14 2014-10-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Gearbox

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2398992C1 (en) * 2006-08-03 2010-09-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Automotive transmission
RU2323103C1 (en) * 2006-09-15 2008-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" Eight-speed misaligned shaft-and-planetary gearbox
RU2391588C1 (en) * 2009-06-02 2010-06-10 Константин Борисович Саламандра Gear box
RU2531995C1 (en) * 2013-05-14 2014-10-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Gearbox

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6958028B2 (en) Ranged dual clutch transmission for motor vehicles
US8801566B2 (en) Quad-clutch multi-speed transmission
KR101592368B1 (en) Planetary gear train of automatic transmission for vehicles
CN101113775B (en) Multi-speed countershaft transmission with a planetary gear set
CN101315118A (en) Multi-speed automatic transmission
US8747274B2 (en) Triple clutch multi-speed transmission
US7824295B2 (en) Power-branched, continuously variable vehicle transmission
US9145960B2 (en) Triple clutch multi-speed transmission
US6663529B1 (en) Planetary manual power transmission
RU2531995C1 (en) Gearbox
RU2724943C1 (en) Multi-flow shaft-and-planetary transmission
CN110998140A (en) Group transmission device
RU2283980C1 (en) Hydromechanical transmission
WO2012101400A1 (en) Rotary transmission
RU2283982C1 (en) Hydromechanical transmission
RU2283976C1 (en) Hydromechanical transmission
RU2283979C1 (en) Hydromechanical transmission
RU2050290C1 (en) Gearbox
KR101563586B1 (en) 6-speed automatic transmission for forward and backward movement
RU2253774C2 (en) Gearbox
RU2283981C1 (en) Hydromechanical transmission
CN108223744B (en) Five speed ratio speed change mechanism of dual input axle
RU2283977C1 (en) Hydromechanical transmission
RU2294467C1 (en) Hydrotechnical transmission
RU2285164C1 (en) Hydromechanical gear box