RU2763002C1 - Power distribution mechanism in vehicle transmission - Google Patents

Power distribution mechanism in vehicle transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2763002C1
RU2763002C1 RU2021124995A RU2021124995A RU2763002C1 RU 2763002 C1 RU2763002 C1 RU 2763002C1 RU 2021124995 A RU2021124995 A RU 2021124995A RU 2021124995 A RU2021124995 A RU 2021124995A RU 2763002 C1 RU2763002 C1 RU 2763002C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
zero
row
vehicle
planetary
Prior art date
Application number
RU2021124995A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роман Юрьевич Добрецов
Александр Георгиевич Семенов
Алексей Игоревич Васильев
Андрей Олегович Канинский
Иван Андреевич Комаров
Дмитрий Эдуардович Телятников
Original Assignee
Роман Юрьевич Добрецов
Александр Георгиевич Семенов
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 Роман Юрьевич Добрецов, Александр Георгиевич Семенов filed Critical Роман Юрьевич Добрецов
Priority to RU2021124995A priority Critical patent/RU2763002C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2763002C1 publication Critical patent/RU2763002C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/348—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed
    • B60K17/35—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches
    • 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
    • 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
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/20—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/30—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

FIELD: automotive industry.SUBSTANCE: invention relates to differential power distribution mechanisms (PDM) of a vehicle. The power distribution mechanism is installed after the gearbox and contains a two-stage gear part (GP), made with zero, first and second gear planetary mechanisms - rows, the input link of which is connected to the vehicle engine and connected to the links of the planetary sets, and the output links are connected to the vehicle driving wheels. The electronic control system for all braking elements is connected to the vehicle steering control device. In front of the zero planetary row, a zero friction and a brake are installed with the possibility of disconnecting the engine from the driving wheels and/or turning the vehicle with a zero radius.EFFECT: improvement of technical and operational or tactical and technical characteristics.6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к колесным и гусеничным транспортным средствам (ТС) - наземным ТС и планетоходам, преимущественно к малогабаритным гусеничным платформам.The invention relates to wheeled and tracked vehicles (TS) - ground vehicles and planetary rovers, mainly to small tracked platforms.

Значительную часть времени движения ТС находится в повороте, в широком диапазоне сопротивления со стороны окружающей среды (местности). Кроме того, и при прямолинейном движении ТС неодинаковое сцепление под левыми и правыми колесами обусловливает неустойчивость заданного режима движения.A significant part of the time the vehicle is moving is in a turn, in a wide range of resistance from the environment (terrain). In addition, in the case of rectilinear movement of the vehicle, the unequal grip under the left and right wheels determines the instability of the specified driving mode.

Устойчивость, управляемость, тягово-динамические характеристики, проходимость на местности современных ТС обеспечиваются установкой на их шасси механизмов распределения мощности (МРМ) между «бортами» - левым(и) и правым(и) ведущим(и) колесом(ми), которые во многих литературных источниках (в основном в отношении к гусеничным машинам) называют механизмами передачи и поворота (МПП) [1. Расчет и конструирование гусеничных машин / Н.А. Носов и др.; под ред. проф. Н.А. Носова. - Л.: Машиностроение, 1972. - 560 с. - Гл. IX « Механизмы поворота, С. 346-398.].Stability, controllability, traction and dynamic characteristics, cross-country ability of modern vehicles are ensured by installing power distribution mechanisms (MPM) on their chassis between the “sides” - the left (and) and right (and) driving (and) wheel (s), which in many literary sources (mainly in relation to tracked vehicles) are called transmission and steering mechanisms (MPP) [1. Calculation and design of tracked vehicles / N.A. Nosov and others; ed. prof. ON THE. Nosov. - L .: Mashinostroenie, 1972 .-- 560 p. - Ch. IX "Mechanisms of rotation, pp. 346-398.].

Одним из примеров МРМ (МПП) может служить МРМ, содержащий двухстепенную редукторную часть, входное звено которого опосредованно связано с двигателем, а выходные звенья опосредованно, например через полуоси, связаны с левым и правым ведущими колесами ТС, с планетарными зубчатыми рядами - нулевым, первым и вторым, причем нулевой, непосредственно связанный с упомянутым входным звеном, - с функцией простого дифференциала, а также содержащий тормозные элементы с возможностью выборочного, управляемого тормозного воздействия на звенья редукторной части и электронную систему управления упомянутыми тормозными элементами, при этом редукторная часть выполнена с четырьмя цилиндрическими трехзвенными планетарными зубчатыми рядами, включая дополнительный редукторный, при этом входное ее звено непосредственно соединено со звеньями двух планетарных рядов, а система управления тормозными элементами выполнена с возможностью широтно-импульсной модуляции давления (ШИМД) во фрикционных контактных парах тормозных элементов [2. RU 2634062 С1, B60K 17/35, F16H 48/30, F16H 37/08, 23.10.2017].One example of an MRM (MPP) is an MRM containing a two-stage gear part, the input link of which is indirectly connected to the engine, and the output links are indirectly, for example, through the axle shafts, are connected to the left and right driving wheels of the vehicle, with planetary gear rows - zero, the first and the second, and zero, directly connected with the said input link, - with the function of a simple differential, and also containing brake elements with the possibility of selective, controlled braking action on the links of the gear part and the electronic control system of the said brake elements, while the gear part is made with four cylindrical three-link planetary gear rows, including an additional gearbox, while its input link is directly connected to the links of two planetary gear sets, and the brake element control system is made with the possibility of pulse-width modulation of pressure (PWMD) in friction contact pairs tor brain elements [2. RU 2634062 C1, B60K 17/35, F16H 48/30, F16H 37/08, 23.10.2017].

В связи с упоминанием ШИМД, следует отметить, что в области транспортного машиностроения (в том числе в системах управления поворотом гусеничных машин с использованием фрикционных тормозных элементов) рассматриваются возможности реализации ШИМД [3. К методу оценки частоты импульсного управления поворотом гусеничной машины / Бойков А.В., Григорьев А.П., Русинов Р.В. // Рабочие процессы в компрессорах и установках с ДВС: межвузовский сборник. - Л.: Изд-во ЛПИ им. М.И. Калинина, 1987. - С. 73-78].In connection with the mention of ShIMD, it should be noted that in the field of transport engineering (including in steering control systems for tracked vehicles using friction braking elements), the possibilities of implementing ShIMD are being considered [3. To the method of evaluating the frequency of pulse control of the turn of a caterpillar machine / Boykov A.V., Grigoriev A.P., Rusinov R.V. // Working processes in compressors and installations with internal combustion engines: interuniversity collection. - L .: Publishing house of LPI im. M.I. Kalinin, 1987. - S. 73-78].

К недостаткам упомянутого МРМ (независимо от отсутствия или наличия ШИМД) следует отнести непредусмотренность поворота с нулевым радиусом (т.е. вокруг центра тяжести ТС, «на месте») и отсоединения от двигателя.The disadvantages of the aforementioned MRM (regardless of the absence or presence of a SHIMD) include the inadvertence of turning with a zero radius (ie around the vehicle's center of gravity, "in place") and disconnection from the engine.

Близким аналогом заявляемого устройства является МРМ в трансмиссии автомобиля, содержащий редукторную часть с двумя степенями свободы («двухстепенной редуктор»), входное звено которого опосредованно связано с двигателем, а выходные звенья опосредованно, например через полуоси, связаны с ведущими колесами автомобиля, с планетарными зубчатыми рядами - нулевым, первым и вторым, причем нулевой, непосредственно связанный с входным звеном, является простым дифференциалом, тормозные элементы с возможностью дифференцированного тормозного воздействия на звенья редукторной части и электронную систему управления упомянутыми тормозными элементами, связанную с рулевым механизмом с возможностью поворота управляемых колес автомобиля [4. Dr. Claus Granzov. ZV Vector Drive - better driving dynamics and diving Satety through Torque Vectoring // http://www.irs.kit.edu/download/131213_GC_TorqueVectoring_ZF_Handout.pdf. 13.12.2013].A close analogue of the claimed device is an MRM in the transmission of a car, containing a gear part with two degrees of freedom ("two-stage gearbox"), the input link of which is indirectly connected to the engine, and the output links are indirectly, for example, through axle shafts, are connected to the driving wheels of the car, with planetary gear rows - zero, first and second, and zero, directly connected to the input link, is a simple differential, brake elements with the possibility of differential braking effect on the links of the gear part and the electronic control system of the said brake elements associated with the steering mechanism with the ability to turn the controlled wheels of the car [4. Dr. Claus Granzov. ZV Vector Drive - better driving dynamics and diving Satety through Torque Vectoring // http://www.irs.kit.edu/download/131213_GC_TorqueVectoring_ZF_Handout.pdf. 13.12.2013].

В нем редукторная часть выполнена с простым коническим дифференциалом и двумя, слева и справа от упомянутого конического дифференциала, одинаковыми цилиндрическими трехзвенными планетарными зубчатыми рядами со ступенчатыми сателлитами, при этом входное звено редукторной части (корпус конического дифференциала) соединено с зубчатым солнцем малой ступени указанного сателлита, большая ступень последнего соединена посредством другого зубчатого солнца с одной из полуосей и, далее, с одним из ведущих колес автомобиля, а водило -с дисковыми подвижными элементами тормоза.In it, the gear part is made with a simple bevel differential and two, to the left and right of the mentioned bevel differential, identical cylindrical three-link planetary gear rows with stepped satellites, while the input link of the gear part (bevel differential housing) is connected to the gear sun of the small stage of the said satellite, the large stage of the latter is connected by means of another toothed sun with one of the semi-axles and, further, with one of the driving wheels of the car, and the carrier with the disc movable elements of the brake.

Этот аналог позволяет реализовывать подводимую к ведущим колесам автомобиля мощность в соответствии с условиями движения. Однако, во-первых, расположение этого МРМ после главной передачи и, во-вторых, «обрастание» МРМ дополнительными механическими, гидравлическими и электронными устройствами приводит к ухудшению массогабаритных показателей и росту себестоимости.This analogue allows you to realize the power supplied to the driving wheels of the car in accordance with the driving conditions. However, firstly, the location of this MRM after the main gear and, secondly, the “fouling” of the MRM with additional mechanical, hydraulic and electronic devices leads to a deterioration in weight and dimensions and an increase in prime cost.

Наиболее близким аналогом заявляемого интегрированного МРМ (выбран за прототип) является МРМ в трансмиссии автомобиля, содержащий двухстепенную редукторную часть с нулевым с функцией простого дифференциала, первым и вторым зубчатыми планетарными механизмами - рядами, входное звено которой, состоящее из двух параллельных частей, с одной стороны опосредованно, по меньшей мере через коробку передач, связано с двигателем транспортного средства, с другой стороны соединено со звеньями, по меньшей мере, двух ее планетарных рядов, а выходные звенья опосредованно, например через полуоси и бортовые передачи, связаны с ведущими колесами транспортного средства, тормозные элементы с возможностью дифференцированного тормозного воздействия на звенья редукторной части, и электронную систему управления тормозными элементами, связанную с устройством управления поворотом транспортного средства, отличающийся тем, что редукторная часть выполнена с тремя цилиндрическими трехзвенными планетарными зубчатыми рядами, при этом входное ее звено соединено со звеньями, по меньшей мере, двух планетарных рядов, а система управления тормозными элементами выполнена с использованием принципа ШИМД во фрикционных контактных парах тормозных элементов [5. RU 2 618 830 С2, B60K 17/35, F16H 48/30, F16H 37/08, 11.05.2017, пп. 1 и 2 ф-лы из-ия].The closest analogue of the claimed integrated MRM (selected for the prototype) is MRM in the transmission of a car, containing a two-stage gear part with a zero with a simple differential function, the first and second gear planetary mechanisms - rows, the input link of which, consisting of two parallel parts, on one side indirectly, at least through the gearbox, is connected to the vehicle engine, on the other hand, it is connected to the links of at least two of its planetary gear sets, and the output links are indirectly, for example through axle shafts and final drives, connected to the driving wheels of the vehicle, brake elements with the possibility of differentiated braking action on the links of the gear part, and an electronic control system for the braking elements associated with the vehicle rotation control device, characterized in that the gear part is made with three cylindrical three-link planetary gear p poisons, while its input link is connected to the links of at least two planetary gear sets, and the control system of brake elements is made using the PIMD principle in frictional contact pairs of brake elements [5. RU 2 618 830 C2, B60K 17/35, F16H 48/30, F16H 37/08, 11.05.2017, pp. 1 and 2 f-ly from-ia].

Причем из содержащихся в источнике [5] частных технических решений наиболее близок к заявляемому первый пример (по п. 2 формулы изобретения [5]). В нем все три планетарных ряда выполнены со сдвоенными зубчатыми сателлитами, две параллельные части входного звена, приводимые во вращение от конической зубчатой передачи, соединены с одной стороны с зубчатым водилом нулевого планетарного ряда и далее с первым сателлитом этого ряда, а с другой стороны - с водилом первого планетарного ряда и далее с зубчатым солнцем второго планетарного ряда, водило нулевого планетарного ряда соединено с одним из упомянутых ведущих колес автомобиля, второй сателлит нулевого планетарного ряда через зубчатое солнце последнего вместе с зубчатым солнцем первого планетарного ряда и водилом второго планетарного ряда соединены с другим из упомянутых ведущих колес автомобиля, а зубчатые эпициклы первого и второго планетарных рядов связаны с соответствующими упомянутыми тормозными элементами, при этом кинематические параметры k всех планетарных рядов положительны, а величина кинематического параметра k0 нулевого планетарного ряда равна двум.Moreover, of the private technical solutions contained in the source [5], the first example is closest to the claimed one (according to claim 2 of the claims [5]). In it, all three planetary gear sets are made with double gear satellites, two parallel parts of the input link, driven in rotation from a bevel gear drive, are connected on one side with a gear carrier of the zero planetary gear set and then with the first satellite of this row, and on the other side with the carrier of the first planetary gear set and further with the gear sun of the second planetary gear set, the carrier of the zero planetary gear set is connected to one of the mentioned driving wheels of the car, the second satellite of the zero planetary gear set through the gear sun of the latter, together with the gear sun of the first planetary gear set and the carrier of the second planetary gear set, are connected to another of the mentioned driving wheels of the car, and the toothed epicycles of the first and second planetary gear sets are connected with the corresponding mentioned brake elements, while the kinematic parameters k of all planetary gear sets are positive, and the value of the kinematic parameter k 0 of the zero planetary gear set is equal to two.

Однако, несмотря на относительные (в сравнении с аналогом [4]) преимущества, прототип обладает еще недостаточно высокими технико-эксплуатационными характеристиками в части обеспечения опорно-сцепной проходимости, маневренности ТС, энергоэффективности, обеспечения буксировки др. ТС (проблема отключения двигателя от ведущих колес), массогабаритных характеристик, требованиям мехатроники и адаптированности к трансмиссии и всей энергосиловой установки к задачам создания таких легких высокоманевренных ТС, как багги и активные прицепы, преимущественно с тяговыми электродвигателями.However, despite the relative (in comparison with the analogue [4]) advantages, the prototype still has insufficiently high technical and operational characteristics in terms of ensuring the fifth wheel cross-country ability, vehicle maneuverability, energy efficiency, and towing of other vehicles (the problem of disconnecting the engine from the driving wheels ), weight and size characteristics, mechatronic requirements and adaptation to the transmission and the entire power plant to the tasks of creating such light highly maneuverable vehicles as buggies and active trailers, mainly with traction motors.

Задача заключается в устранении указанных недостатков прототипа и в улучшении технико-эксплуатационных (в приложении к шасси гражданских транспортных средств) или тактико-технических характеристик (в приложении к шасси военных и специальных транспортных средств) за счет:The task is to eliminate the indicated shortcomings of the prototype and to improve the technical and operational (as applied to the chassis of civil vehicles) or tactical and technical characteristics (as applied to the chassis of military and special vehicles) due to:

- относительно простого и оригинального обеспечения возможности, в дополнение к прототипу, поворота ТС с нулевым радиусом поворота R=0 (вокруг центра тяжести ТС, «на месте»);- relatively simple and original provision of the possibility, in addition to the prototype, of turning the vehicle with a zero turning radius R = 0 (around the vehicle's center of gravity, "in place");

- дополнительного режима отключения двигателя от трансмиссии для буксировки ТС в аварийном режиме, в том числе ТС с автоматической КП без ограничений по скорости и дистанции;- an additional mode of disconnecting the engine from the transmission for towing a vehicle in emergency mode, including a vehicle with an automatic gearbox without restrictions on speed and distance;

- улучшения опорно-сцепной проходимости ТС на бездорожье;- improvement of the vehicle's fifth wheel cross-country ability on the off-road;

- улучшения массогабаритных характеристик шасси при поперечном расположении двигателя, формирования характерной для изделий мехатроники моноблочной (в едином картере) конструкции, уменьшения потерь мощности в повороте, а также более полной адаптированности трансмиссии и всей энергосиловой установки к задачам создания таких легких высокоманевренных ТС, как малогабаритные гусеничные платформы и активные прицепы, преимущественно с тяговыми электродвигателями.- improving the weight and size characteristics of the chassis with the transverse arrangement of the engine, the formation of a monoblock (in a single crankcase) design characteristic of mechatronics products, a decrease in power losses in a corner, as well as a more complete adaptation of the transmission and the entire power plant to the tasks of creating such light highly maneuverable vehicles as small tracked vehicles platforms and active trailers, mainly with traction motors.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в механизме распределения мощности в трансмиссии транспортного средства, содержащем двухстепенную редукторную часть с нулевым с функцией простого дифференциала, первым и вторым зубчатыми планетарными механизмами - рядами, входное звено которой, состоящее из двух параллельных частей, с одной стороны опосредованно, по меньшей мере через коробку передач, связано с двигателем транспортного средства, с другой стороны соединено со звеньями, по меньшей мере, двух ее планетарных рядов, а выходные звенья опосредованно, например через полуоси и бортовые передачи, связаны с ведущими колесами транспортного средства, тормозные элементы с возможностью дифференцированного тормозного воздействия на звенья редукторной части, и электронную систему управления тормозными элементами, связанную с устройством управления поворотом транспортного средства,, согласно изобретению, непосредственно перед нулевым планетарным рядом, при одной из упомянутых частей входного звена редукторной части дополнительно установлены нулевые фрикцион и тормоз - Ф0 и T0 соответственно - с возможностью отключения двигателя от ведущих колес и/или поворота транспортного средства с нулевым радиусом, то есть вокруг его центра тяжести.The solution to this problem is achieved by the fact that in the power distribution mechanism in the transmission of the vehicle, containing a two-stage gear part with zero with a simple differential function, the first and second gear planetary mechanisms - rows, the input link of which, consisting of two parallel parts, on one side indirectly , at least through the gearbox, is connected to the vehicle engine, on the other hand, is connected to the links of at least two of its planetary gear sets, and the output links are indirectly, for example, through the axle shafts and final drives, are connected to the drive wheels of the vehicle, brake elements with the possibility of a differentiated braking effect on the links of the gear part, and an electronic control system for the braking elements associated with the vehicle rotation control device, according to the invention, immediately before the zero planetary row, with one of the mentioned input parts On the th link of the gear part, zero friction and brake - Ф0 and T0, respectively - are additionally installed with the possibility of disconnecting the engine from the driving wheels and / or turning the vehicle with a zero radius, that is, around its center of gravity.

Решение поставленной задачи достигается также за счет дополнительных конструктивных признаков (при сформулированной выше основной совокупности признаков):The solution to this problem is also achieved due to additional design features (with the main set of features formulated above):

- перед упомянутым входным звеном редукторной части может быть предусмотрено цилиндрическое зубчатое колесо для связи с выходным цилиндрическим зубчатым колесом коробки передач при поперечном расположении последней на транспортном средстве (это позволяет, во-первых, достичь максимальной компактности конструкции, в частности существенно выиграть дополнительно на малогабаритных показателях картера, в большей степени адаптировано не к конической, а к цилиндрической зубчатой паре на входе в редукторную часть МРМ);- in front of the mentioned input link of the gear part, a cylindrical gear wheel can be provided for communication with the output cylindrical gear wheel of the gearbox when the latter is transversely located on the vehicle (this allows, firstly, to achieve the maximum compactness of the design, in particular, to significantly gain additionally on small-sized indicators the crankcase, to a greater extent, is adapted not to a conical, but to a cylindrical gear pair at the entrance to the MRM gear part);

- все три планетарных ряда редукторной его части могут быть выполнены со сдвоенными зубчатыми сателлитами, при этом два параллельных входных звена редукторной части связаны с эпициклами, соответственно, нулевого и первого рядов, водило нулевого ряда связано с одним из ведущих колес транспортного средства, например левым, солнечная шестерня нулевого ряда связана с эпициклом второго ряда и с другим из ведущих колес транспортного средства, например правым, водило первого ряда связано с солнечной шестерней второго ряда и с барабаном одного из тормозов редукторной части, а водило второго ряда связано с солнечной шестерней первого ряда и с барабаном другого тормоза редукторной части, при этом кинематические параметры k всех планетарных рядов МРМ положительны, а величина кинематического параметра k0 нулевого планетарного ряда равна двум (это более полно использует положительные особенности редукторной части прототипа и дополнительно способствует сокращению массы и габаритов редукторной части, рационализирует подбор возможных радиусов поворота, улучшая кинематику и динамику ТС);- all three planetary rows of its gear part can be made with double toothed satellites, while two parallel input links of the gear part are connected to the epicycles, respectively, of the zero and first rows, the carrier of the zero row is connected to one of the driving wheels of the vehicle, for example, the left one, the sun gear of the zero row is connected with the epicycle of the second row and with another of the driving wheels of the vehicle, for example, the right one, the carrier of the first row is connected with the sun gear of the second row and with the drum of one of the brakes of the reduction part, and the carrier of the second row is connected with the sun gear of the first row and with a drum of another brake of the gear part, while the kinematic parameters k of all planetary gear sets of the MRM are positive, and the value of the kinematic parameter k 0 of the zero planetary gear is equal to two (this more fully uses the positive features of the gear part of the prototype and additionally contributes to reducing the mass and dimensions of the gear part , rationalizes the selection of possible turning radii, improving the kinematics and dynamics of the vehicle);

- нулевой и первый планетарные ряды редукторной его части могут быть выполнены со сдвоенными зубчатыми сателлитами, второй планетарный ряд - с двухвенцовым сателлитом, при этом два параллельных входных звена редукторной части связаны с эпициклами, соответственно, нулевого и первого рядов, водило нулевого ряда связано с одним из ведущих колес транспортного средства, например левым, солнечная шестерня нулевого ряда связана с солнечной шестерней наружного зацепления с одним из венцов двухвенцового сателлита второго ряда и с другим из ведущих колес транспортного средства, например правым, водило первого ряда связано с солнечной шестерней наружного зацепления с другим венцом двухвенцового сателлита второго ряда и с барабаном одного из тормозов редукторной части, а водило второго ряда связано с солнечной шестерней первого ряда и с барабаном другого тормоза редукторной части, при этом кинематические параметры k всех планетарных рядов МРМ положительны, а величина кинематического параметра k0 нулевого планетарного ряда равна двум (это позволяет, в сравнении с предыдущим частным примером, дополнительно упростить конструкцию, снизить массу, повысить КПД в режиме перераспределения крутящего момента, т.к. при двухвенцовом сателлите второго планетарного ряда редукторной части меньше число зацеплений в этом ряду);- the zero and first planetary gear sets of the gear part can be made with double gear satellites, the second planetary gear set - with a two-crown satellites, while two parallel input links of the gear part are connected to the epicycles, respectively, of the zero and first rows, the carrier of the zero row is connected to one of the driving wheels of the vehicle, for example, the left one, the sun gear of the zero row is connected to the sun gear of external engagement with one of the rims of the two-crown satellites of the second row and to the other of the driving wheels of the vehicle, for example, the right one, the carrier of the first row is connected to the sun gear of external engagement with the other a crown of a two-gear satellite of the second row and with a drum of one of the brakes of the reduction gear part, and the carrier of the second row is connected with the sun gear of the first row and with the drum of another brake of the gear unit, while the kinematic parameters k of all planetary gear sets of the MRM are positive, and the value of the kinematic parameter k 0 of the zero planetary gear set is equal to two with a two-crown satellite of the second planetary gear set of the gear part, the number of gears in this row is less);

- при предыдущей совокупности конструктивных признаков устройства, нулевой и второй планетарные ряды его редукторной части могут быть выполнены с одинаковыми параметрами к (это облегчает организационно-техническую сторону изготовления / сборки экспериментального образца МРМ для стендовых испытаний на основе двух конических дифференциалов, при этом желательно скорректировать значение параметра к второго ряда редукторной части, чтобы получать одинаковые расчетные радиусы при повороте ТС налево и направо);- with the previous set of design features of the device, the zero and second planetary gears of its gear part can be made with the same parameters k (this facilitates the organizational and technical side of the manufacture / assembly of an experimental MRM model for bench tests based on two bevel differentials, while it is desirable to correct the value parameter to the second row of the gear part in order to obtain the same calculated radii when the vehicle is turning left and right);

- механизм может быть скомпонован в едином картере, с образованием механического моноблока (это содействует решению задачи сокращения массы и габаритов, отвечает современным тенденциям в машиностроении в отношении блочной / модульной концепции).- the mechanism can be arranged in a single crankcase, with the formation of a mechanical monoblock (this helps to solve the problem of reducing weight and dimensions, meets modern trends in mechanical engineering in relation to the block / modular concept).

Среди известных устройств и способов не обнаружены такие, совокупность существенных признаков которых совпадала бы с заявленной. В то же время, именно за счет последней достигается новый технический результат в соответствии с поставленной задачей.Among the known devices and methods, there have not been found such, the set of essential features of which would coincide with the declared one. At the same time, it is due to the latter that a new technical result is achieved in accordance with the task.

Четкое разграничение ограничительной и отличительной частей приведенных совокупностей существенных признаков, отражающее результаты сравнительного анализа заявляемого устройства с прототипом, соотносятся с мировым уровнем новизны технического решения. Мировой уровень новизны - первый из триады признаков (критериев) изобретения.A clear delineation of the restrictive and distinctive parts of the given sets of essential features, reflecting the results of a comparative analysis of the proposed device with the prototype, correlate with the world level of novelty of the technical solution. The world level of novelty is the first of a triad of features (criteria) of an invention.

Далее, совокупности отличительных существенных признаков заявляемого МРМ не является простой суммой известных технических результатов применения порознь известных компонентов устройства. Имеет место «сверхэффект» (в патентоведческом значении этого термина), который не был очевидным для специалиста из достигнутого уровня техники (разумеется, до рассмотрения заявляемого технического решения). С целым спектром дополнительных технико-эксплуатационных возможностей. Это убедительно демонстрирует изобретательский уровень разработки как второй из триады квалификационных признаков изобретения.Further, the set of distinctive essential features of the claimed MRM is not a simple sum of the known technical results of the use of separately known components of the device. There is a "supereffect" (in the patent meaning of this term), which was not obvious to a specialist from the state of the art achieved (of course, before considering the proposed technical solution). With a whole range of additional technical and operational capabilities. This convincingly demonstrates the inventive step of development as the second of the triad of qualifying features of the invention.

Третий квалификационный признак, - промышленная применимость, - также неоспорим и вытекает, прежде всего, из того же накопленного опыта проектирования, производства и эксплуатации (практического использования) двух- и трехстепенных планетарных зубчатых механизмов, фрикционных элементов и систем управления трансмиссиями и их составными частями.The third qualification feature, industrial applicability, is also indisputable and follows, first of all, from the same accumulated experience in the design, production and operation (practical use) of two- and three-degree planetary gear mechanisms, friction elements and control systems for transmissions and their components.

Заявляемое устройство МРМ в трансмиссии ТС пояснено (на примере с межколесным дифференциалом) на чертежах:The claimed device MRM in the transmission of the vehicle is explained (using an example with a cross-axle differential) in the drawings:

на фиг. 1 показана кинематическая схема первого (по порядку и по авторскому рейтингу) примера (частного случая) механизма распределения мощности (МРМ-1), где показана также двухрежимная коробка передач и введены обозначения: КП -коробка передач (упрощенная - двухрежимная в составе трансмиссии ТС; РЧ - редукторная часть МРМ; 0 - входной вал МРМ; Х1 и Х2 - левый и правый выходные валы (полуоси) МРМ; Т1, Т2 - тормоза (фрикционные элементы управления) в составе КП; Т3, Т4, Т0 - тормоза (фрикционные элементы управления) определенных (см. далее примеры исполнения) звеньев редукторной части РЧ; Ф0 - фрикцион (фрикционная муфта сцепления) в составе редукторной части РЧ; 0, X1, Х2 -входное и выходные звенья РЧ; k0, k1, k2 - кинематические параметры «к» одноименных (нулевого «О», первого «1» и второго «2») планетарных зубчатых рядов редукторной части РЧ.in fig. 1 shows the kinematic diagram of the first (in order and according to the author's rating) example (special case) of the power distribution mechanism (MPM-1), which also shows a dual-mode gearbox and introduces the following designations: KP - gearbox (simplified - dual-mode as part of the vehicle transmission; RF - reduction gear part of MRM; 0 - input shaft of MRM; X1 and X2 - left and right output shafts (semi-axles) of MRM; T1, T2 - brakes (frictional control elements) as part of the gearbox; T3, T4, T0 - brakes (friction elements control) of certain (see below, examples of execution) links of the RF gear part; Ф0 - friction clutch (friction clutch) as part of the gear part of the RF; 0, X 1 , X 2 - input and output links of the RF; k0, k1, k2 - kinematic parameters "k" of the same name (zero "O", the first "1" and the second "2") planetary gear rows of the RF reducer part.

на фиг. 2 - кинематическая схема второго (по порядку и по авторскому рейтингу) примера (частного случая) заявляемого механизма распределения мощности (МРМ-2), где обозначения аналогичны фиг. 2.in fig. 2 is a kinematic diagram of the second (in order and according to the author's rating) example (special case) of the claimed power distribution mechanism (MPM-2), where the designations are similar to FIG. 2.

На фигурах 1 и 2 позициями обозначены: 1 - входное звено редукторной части РЧ; 2, 3 - левое и правое выходные звенья редукторной части РЧ; 4 и 5 - звенья редукторной части РЧ; 6 - цилиндрическое зубчатое колесо на выходе КП; 7 - двухвенцовый сателлит.In Figures 1 and 2, the numbers indicate: 1 - the input link of the RF reducer part; 2, 3 - left and right output links of the RF reducer part; 4 and 5 - links of the RF reducer part; 6 - spur gear wheel at the gearbox output; 7 - two-crown satellite.

МРМ по любому из заявляемых частных примеров (МРМ-1 и МРМ-2) конструктивного исполнения содержит двухстепенную редукторную часть РЧ с нулевым (с функцией простого дифференциала), первым и вторым зубчатыми планетарными механизмами (далее по тексту - планетарными «рядами»). Входное звено 1 редукторной части РЧ, состоящее из двух параллельных частей (раздвоение звена 1), с одной стороны (на фиг. 1 и 2 - выше) опосредованно связано с двигателем транспортного средства (ТС), с другой стороны - соединено, посредством упомянутых параллельных частей (разветвления звена 1) со звеньями, по меньшей мере, двух ее рядов (упомянутыми первым и вторым), а выходные звенья 2 (левое) и 3 (правое) опосредованно, например через полуоси Х1 (левая), Х2 (правая) и бортовые передачи (не показаны), связаны с ведущими колесами ТС (не показаны). Предусмотрены тормозные элементы Т3 и Т4 с возможностью дифференцированного тормозного воздействия на звенья 4 и 5 соответственно редукторной части РЧ. Предусмотрена также электронная система управления всеми тормозными элементами МРМ (не показана), связанная с устройством управления поворотом ТС (для автомобиля это рулевое управление).The MRM according to any of the claimed particular examples (MRM-1 and MRM-2) of the design contains a two-degree RF reduction part with zero (with a simple differential function), first and second planetary gear mechanisms (hereinafter referred to as planetary "rows"). The input link 1 of the RF gear part, consisting of two parallel parts (bifurcation of link 1), on the one hand (in Figs. 1 and 2 - above) is indirectly connected to the vehicle engine (TC), on the other hand, it is connected by means of the mentioned parallel parts (branching of link 1) with links of at least two of its rows (mentioned by the first and second), and the output links 2 (left) and 3 (right) indirectly, for example, through the semi-axes X1 (left), X2 (right) and final drives (not shown) are associated with the driving wheels of the vehicle (not shown). Braking elements T3 and T4 are provided with the possibility of differentiated braking action on links 4 and 5, respectively, of the RF reducer part. There is also an electronic control system for all braking elements of the MRM (not shown) associated with the vehicle steering control device (for a car, this is steering control).

Упомянутая опосредующая связь редукторной части РЧ механизма с двигателем ТС выполнена в виде двухрежимной управляемой, посредством двух тормозовThe mentioned mediating connection of the gear part of the RF mechanism with the vehicle engine is made in the form of a two-mode controlled by means of two brakes

- Т1 и Т2 «упрощенной» коробки передач (КП). По меньшей мере одна передача КП- T1 and T2 "simplified" gearbox (KP). At least one gearbox transmission

- понижающая. Непосредственно перед нулевым планетарным рядом (в составе РЧ), при одной из упомянутых частей входного звена редукторной части РЧ (на фиг. 1 и 2 - левой, т.е. при нулевом ряде) дополнительно установлены нулевые фрикцион и тормоз с возможностью поворота ТС с нулевым радиусом, то есть вокруг его центра тяжести, и отключения двигателя от ведущих колес.- downward. Directly in front of the zero planetary row (as part of the RF), with one of the aforementioned parts of the input link of the gearbox part of the RF (in Figs. 1 and 2 - left, that is, with a zero row), a zero friction clutch and a brake are additionally installed with the possibility of turning the vehicle with zero radius, that is, around its center of gravity, and disconnecting the engine from the driving wheels.

КП в заявке показана для лучшего понимания взаимосвязи заявляемого МРМ с другими агрегатами и узлами трансмиссии ТС.KP in the application is shown for a better understanding of the relationship of the proposed MRM with other units and transmission units of the vehicle.

КП может быть снабжена (как это показано на фиг. 1, 2) цилиндрическим выходным зубчатым колесом 6 для связи с двухвенцовым эпициклом нулевого планетарного ряда (оно же - упомянутое выше входное звено редукторной части РЧ) и нулевым фрикционом Ф0, и расположена поперечно ТС.The gearbox can be equipped (as shown in Fig. 1, 2) with a cylindrical output gear 6 for communication with a two-crown epicycle of the zero planetary gear set (it is also the above-mentioned input link of the RF gear part) and a zero friction F0, and is located transversely to the vehicle.

В заявляемом устройстве по первому (рекомендуемому в первую очередь) конструктивному примеру (частному случаю) - МРМ-1 (см. фиг. 1) все три планетарных ряда редукторной его части РЧ выполнены со сдвоенными зубчатыми сателлитами. При этом: две параллельные части (ветви) входного звена 1 (левая при элементах управления Ф0 и T0 и правая) редукторной части РЧ связаны с эпициклами, соответственно, нулевого и первого рядов; водило нулевого ряда связано, посредством звена 2 и полуоси Х1, с одним из ведущих колес ТС (в данном случае левым); солнечная шестерня нулевого ряда связана, посредством звена 3, с эпициклом второго ряда и, посредством полуоси Х2, с другим из ведущих колес ТС (в данном случае правым); водило первого ряда связано, посредством звена 4, с солнечной шестерней второго ряда и с барабаном одного из тормозов (Т3) редукторной части РЧ; водило второго ряда связано, посредством звена 5, с солнечной шестерней первого ряда и с барабаном другого тормоза (Т4) редукторной части РЧ. При этом кинематические параметры k всех планетарных рядов (k0, k3, k4) положительны, величина кинематического параметра k0=2.In the claimed device according to the first (recommended in the first place) constructive example (special case) - MRM-1 (see Fig. 1), all three planetary sets of its gear part RF are made with double gear satellites. In this case: two parallel parts (branches) of the input link 1 (the left one with the control elements Ф0 and T0 and the right ones) of the RF gear part are connected with the epicycles, respectively, of the zero and first rows; the carrier of the zero row is connected, by means of link 2 and the axle shaft X1, with one of the driving wheels of the vehicle (in this case, the left one); the sun gear of the zero row is connected, by means of link 3, with the epicycle of the second row and, by means of the X2 axle shaft, with the other of the driving wheels of the vehicle (in this case, the right one); the carrier of the first row is connected, by means of link 4, with the sun gear of the second row and with the drum of one of the brakes (T3) of the RF gear part; the carrier of the second row is connected, by means of link 5, with the sun gear of the first row and with the drum of the other brake (T4) of the RF reduction part. In this case, the kinematic parameters k of all planetary rows (k0, k3, k4) are positive, the value of the kinematic parameter is k0 = 2.

Значения кинематических параметров k1, k2 выбирают под конкретный двигатель ТС. Значения k3=2,05 и k4=2,37 получены в результате синтеза кинематической схемы МРМ под заданное межбортовое передаточное отношение при совпадении кинематического и силового радиусов поворота для случая колесного шасси или поворота с относительным радиусом 3…4 для гусеничной платформы (радиус до 0,5 может быть реализован при включении на отстающем борту остановочного тормоза, этот режим является энергетически неэффективным и рассматривается, как редко используемый).The values of the kinematic parameters k1, k2 are selected for a specific vehicle engine. The values k3 = 2.05 and k4 = 2.37 were obtained as a result of the synthesis of the kinematic scheme of the MRM for a given overboard gear ratio when the kinematic and power turning radii coincide for the case of a wheeled chassis or turn with a relative radius of 3 ... 4 for a tracked platform (radius up to 0 , 5 can be realized when the stopping brake is turned on on the lagging board, this mode is energy inefficient and is considered as rarely used).

В заявляемом устройстве по второму конструктивному примеру (частному случаю) - МРМ-2 (см. фиг. 2) нулевой и первый планетарные ряда редукторной его части РЧ выполнены со сдвоенными зубчатыми сателлитами, а второй планетарный ряд - с двухвенцовым сателлитом 7 внешнего зацепления. При этом: две параллельные части (ветви) входного звена 1 редукторной части РЧ связаны с эпициклами, соответственно, нулевого и первого рядов; водило нулевого ряда связано, посредством звена 2 и полуоси Х1, с одним из ведущих колес ТС (в данном случае левым); солнечная шестерня нулевого ряда связана, посредством звена 3 с солнечной шестерней наружного зацепления с одним из венцов двухвенцового сателлита 7 второго ряда и, посредством полуоси Х2, с другим из ведущих колес ТС (в данном случае правым); водило первого ряда связано, посредством звена 4, с солнечной шестерней наружного зацепления с другим венцом двухвенцового сателлита 7 второго ряда и с барабаном одного из тормозов (ТЗ) редукторной части РЧ, а водило второго ряда связано, посредством звена 5, с солнечной шестерней первого ряда и с барабаном другого тормоза (Т4) редукторной части РЧ. При этом кинематические параметры k всех планетарных рядов МРМ (k0, k3, k4) положительны, а величина кинематического параметра k0=2.In the claimed device according to the second constructive example (special case) - MRM-2 (see Fig. 2), the zero and first planetary rows of the gearbox part of the RF are made with double gear satellites, and the second planetary gear - with two-crown satellites 7 of external engagement. In this case: two parallel parts (branches) of the input link 1 of the reduction gear part of the RF are connected with the epicycles, respectively, of the zero and first rows; the carrier of the zero row is connected, by means of link 2 and the axle shaft X1, with one of the driving wheels of the vehicle (in this case, the left one); the sun gear of the zero row is connected, by means of a link 3 with a sun gear of external engagement, with one of the crowns of the two-crown satellite 7 of the second row and, by means of the axle shaft X2, with another of the driving wheels of the vehicle (in this case, the right one); the carrier of the first row is connected, by means of link 4, with the sun gear of external engagement with another crown of the two-crowned satellite 7 of the second row and with the drum of one of the brakes (TZ) of the RF reduction part, and the carrier of the second row is connected, by means of link 5, with the sun gear of the first row and with the drum of the other brake (T4) of the RF reduction part. In this case, the kinematic parameters k of all planetary sets of the MRM (k0, k3, k4) are positive, and the value of the kinematic parameter is k0 = 2.

Нулевой и второй планетарные ряды его редукторной части могут быть выполнены с одинаковыми значениями параметра k: k3=k0, что повлечет и корректировку значения к4.The zero and second planetary gears of its gear part can be made with the same values of the parameter k: k3 = k0, which will entail the correction of the value of k4.

МРМ может быть скомпонован (расположен) в едином картере, с образованием механического моноблока (механического модуля).MRM can be arranged (located) in a single crankcase, with the formation of a mechanical monoblock (mechanical module).

Для максимизации технико-эксплуатационных возможностей заявляемого устройства МРМ рекомендуется его применение совместно с устройствами шасси ТС, обеспечивающими реверсирование входного звена МРМ или его редукторной части РЧ. Это могут быть, например, как реверсивный тяговый электродвигатель, так и реверс (встроенный в одно из описываемых устройств или установленных вне них).To maximize the technical and operational capabilities of the proposed MRM device, it is recommended to use it in conjunction with the vehicle chassis devices that provide reversal of the MRM input link or its RF gear part. This can be, for example, both a reversible traction motor and a reverse (built into one of the described devices or installed outside of them).

Т3 и Т4, как элементы управления планетарных рядов в составе редукторной части РЧ, имеют электромеханический или гидравлический привод и в последнем случае могут работать в режиме широтно-импульсной модуляции (ШИМ, подробнее см. [2, 3]), что повышает плавность перераспределения крутящего момента.T3 and T4, as control elements of the planetary gears as part of the RF gear part, have an electromechanical or hydraulic drive and in the latter case can operate in the pulse-width modulation mode (PWM, for more details see [2, 3]), which increases the smoothness of the torque redistribution moment.

Для контроля за работой МРМ, на выходных звеньях устанавливают датчики частоты вращения (например, датчики Холла или датчики индукционные) - аналогично схеме прототипа (см. [5], фиг. 1).To control the operation of the MRM, rotational speed sensors (for example, Hall sensors or induction sensors) are installed on the output links - similar to the prototype scheme (see [5], Fig. 1).

Возможны другие кинематические схемы и конструкции в рамках заявляемых основной и дополнительных совокупностей существенных признаков.Other kinematic schemes and designs are possible within the framework of the claimed basic and additional sets of essential features.

Устройство работает следующим образом, под электронным управлением.The device works as follows, electronically controlled.

При работающем двигателе ТС его мощность поступает на входной вал ОКП.When the vehicle engine is running, its power is supplied to the OCP input shaft.

При прямолинейном движении ТС, в зависимости от дорожных условий (сопротивление окружающей среды), в КП включен первый (включен тормоз Т1) или второй (включен тормоз 12) режим (передача). Поскольку редукция КП при этом невелика (основная часть потребных передаточных чисел больше единицы конструктивно перенесена на бортовые передачи за выходными звеньями редукторной части РЧ или непосредственно перед ведущими колесами или в их ступицах), или соразмерна с ней (зависит от конкретных проектов), установленная за КП редукторная часть РЧ загружена незначительно увеличенным (на величину максимального передаточного отношения КП) крутящим моментом, что определяет умеренность массогабаритных его показателей. Фрикцион Ф0 «нормально» включен, а тормоза Т2, Т3, Т0 «нормально» выключены. Вследствие чего в редукторную часть РЧ мощность поступает посредством левой части (ветви) звена 1, соответственно на нулевой планетарный ряд редукторной части РЧ и распределяется между левым и правым «бортами» (между полуосями Х1 и Х2) поровну, поскольку ведущие колеса «бортов» связаны с КП по схеме простого дифференциала (традиционную для автомобилей функцию которого здесь выполняет нулевой ряд). А на правой части (ветви) звена 1 крутящий момент не реализуется, поскольку тормоз Т1 выключен и первый планетарный ряд не работает. В бортовых передачах крутящие моменты повышаются до требуемого значения на ведущих колесах. При эксплуатационной необходимости (целесообразности) наряду с управлением режимом работы двигателя, переключают режим КП, выключив один из тормозов Т1, Т2 и включив другой.When the vehicle is moving in a straight line, depending on road conditions (environmental resistance), the first (brake T1 is on) or the second (brake 12 is on) mode (gear) is switched on in the gearbox. Since the gearbox reduction is small in this case (the main part of the required gear ratios greater than one is structurally transferred to the final drives behind the output links of the RF gearbox part or directly in front of the drive wheels or in their hubs), or commensurate with it (depending on specific projects), installed behind the gearbox The gear part of the RF is loaded with a slightly increased (by the value of the maximum gear ratio of the gearbox) torque, which determines the moderation of its weight and dimensions. F0 clutch is "normally" on, and brakes T2, T3, T0 are "normally" off. As a result, power is supplied to the RF gear part through the left side (branch) of link 1, respectively, to the zero planetary gear set of the RF gear section and is equally distributed between the left and right "sides" (between the axle shafts X1 and X2), since the driving wheels of the "sides" are connected with a gearbox according to the scheme of a simple differential (the function of which is traditional for cars here is performed by the zero row). And on the right side (branch) of link 1, the torque is not realized, since the brake T1 is off and the first planetary gear set does not work. In final drives, the torques are increased to the required value at the drive wheels. In case of operational necessity (expediency), along with the control of the engine operating mode, the gearbox mode is switched by turning off one of the brakes T1, T2 and turning on the other.

При развитии буксования одного из ведущих колес, включается (от системы управления) соответствующий тормоз (ТЗ или Т4), вследствие чего крутящие моменты перераспределяются между ведущими колесами в пользу колеса борта, находящегося в лучших сцепных условиях. При использовании системы управления с ШИМ (ШИМД), контроль буксования включенного тормоза (Т3 или Т4) плавно изменяет передаваемый момент (назовем это «тонким» или «доводочным» управлением в отличие от «грубого»).With the development of slipping of one of the driving wheels, the corresponding brake (TZ or T4) is activated (from the control system), as a result of which the torque is redistributed between the driving wheels in favor of the side wheel, which is in better adhesion conditions. When using a control system with PWM (PWMD), slipping control of the applied brake (T3 or T4) smoothly changes the transmitted torque (let's call it "fine" or "fine-tuning" control as opposed to "coarse").

Система управления учитывает (получает) при этом сигналы с датчиков частоты вращения ведущих колес ТС, информацию о тягово-скоростном режиме работы двигателя и трансмиссии, положении органов управления (в приложении к автомобилю - прежде всего, рулевого колеса в составе рулевого механизма в обеспечение поворота управляемых колес автомобиля) и др., что позволяет реализовать оптимальное в текущих условиях движения управляющее воздействие на редукторную часть РЧ.The control system takes into account (receives) signals from the speed sensors of the driving wheels of the vehicle, information about the traction-speed mode of the engine and transmission, the position of the controls (in the application to the car - first of all, the steering wheel as part of the steering mechanism to ensure the rotation of the controlled wheels of a car), etc., which makes it possible to implement an optimal control action on the gear part of the RF under the current driving conditions.

Иначе говоря, объектами управления являются тормоза T1, Т2, причем с дифференцированно изменяемыми усилием и скважностью их срабатывания.In other words, the control objects are brakes T1, T2, with differentiated force and duty cycle of their operation.

При повороте ТС также возможно перераспределение крутящего момента между «бортами» (левым и правым ведущими колесами), путем рационального оперативного подбора режима работы тормозов Т3 и Т4. При полном включении тормоза Т3 или Т4 реализуется расчетный радиус поворота в соответствующую сторону, согласованный по величине с минимальным радиусом поворота, задаваемым (в приложении к автомобилю) кинематикой рулевой трапеции. При этом вступает в работу и правая часть (ветвь) звена 1, связанная с эпициклом первого планетарного ряда.When turning the vehicle, it is also possible to redistribute the torque between the "sides" (left and right driving wheels), by rational operational selection of the operating mode of the T3 and T4 brakes. When the T3 or T4 brakes are fully applied, the calculated turning radius in the corresponding direction is realized, matched in magnitude with the minimum turning radius set (in the application to the car) by the steering linkage kinematics. At the same time, the right part (branch) of link 1, associated with the epicycle of the first planetary row, also comes into operation.

Первый и второй планетарные ряды редукторной части РЧ, со звеньями 3-5 их взаимосвязи, перераспределяют мощности между ведущими колесами (соответственно, произведения крутящего момента на частоту вращения - M1 ω1 и М2 ω2 по командам системы управления.The first and second planetary sets of the RF gear part, with links 3-5 of their interconnection, redistribute the power between the driving wheels (respectively, the product of torque and speed - M 1 ω 1 and M 2 ω 2 according to the commands of the control system.

Если рассогласование частот вращения ω1 и ω2 ведущих колес ТС незначительно (конкретное допустимое значение величины рассогласования определяется расчетом или, предпочтительнее, экспериментально в зависимости от технических характеристик шасси ТС), редукторная часть РЧ и МРМ в целом выполняют функции простого дифференциала, элементы управления отключены (см. режим прямолинейного движения - предыдущий абзац).If the mismatch of the rotational speeds ω 1 and ω 2 of the driving wheels of the vehicle is insignificant (the specific permissible value of the mismatch value is determined by calculation or, preferably, experimentally, depending on the technical characteristics of the vehicle chassis), the reduction gear part of the RF and MRM as a whole perform the functions of a simple differential, the controls are disabled (see the straight motion mode - previous paragraph).

Поворот ТС с нулевым радиусом (на месте, вокруг центра тяжести ТС). Устройство МРМ-2 (см. фиг. 2) обеспечивает возможность поворота с нулевым радиусом на двух режимах в КП, для чего в конструкцию редукторной части РЧ и введены дополнительные элементы управления - фрикцион Ф0 и тормоз T0. При этом на ТС должен быть установлен упомянутый выше реверсивный тяговый электродвигатель или в трансмиссии, как оговаривалось, должна предусматриваться передача заднего хода (предпочтительно симметричный реверс). В последнем случае предпочтительно, чтобы передаточное отношение на первой передаче по модулю равнялось передаточному отношению на заднем ходу. Для поворота с нулевым радиусом фрикцион Ф0 отключают (разрывается связь между двигателем и нулевым планетарным рядом редукторной части РЧ, а значит «коробкой дифференциала»), включают тормоз T0 («коробку дифференциала» останавливают). Тогда между полуосями такого дифференциала устанавливается передаточное отношение (-1). При включении тормоза Т3 или Т4 угловые скорости полуосей Х1 и Х2 (а также силы тяги на ведущих колесах) становятся равными по величине и противоположными по знаку: осуществляется поворот с нулевым радиусом. Для поворота в противоположную сторону реверсируют тяговый электродвигатель или включают передачу заднего хода (реверс).Turning the vehicle with a zero radius (in place, around the vehicle's center of gravity). The MRM-2 device (see Fig. 2) provides the ability to turn with a zero radius in two modes in the gearbox, for which additional control elements are introduced into the design of the RF reduction gear part - the F0 clutch and the T0 brake. In this case, the above-mentioned reversible traction motor must be installed on the vehicle, or the transmission, as agreed, must provide for a reverse gear (preferably symmetrical reverse). In the latter case, it is preferable that the gear ratio in the first gear is modulo equal to the gear ratio in reverse. To turn with a zero radius, the F0 clutch is turned off (the connection between the engine and the zero planetary row of the RF reduction part, which means the "differential box") is broken, the brake T0 is turned on (the "differential box" is stopped). Then a gear ratio (-1) is set between the semi-axles of such a differential. When T3 or T4 brakes are applied, the angular velocities of the axle shafts X1 and X2 (as well as the traction forces on the driving wheels) become equal in magnitude and opposite in sign: a turn with a zero radius is carried out. To turn in the opposite direction, the traction motor is reversed or reverse gear is turned on (reverse).

Временное отключение двигателя от ведущих колес ТС, с возможностью буксировки ТС. Для этого выключают фрикцион Ф0 и тормоз T0 (при этом обязательно и отключение тормозов Т1 и Т2 в КП).Temporary disconnection of the engine from the driving wheels of the vehicle, with the possibility of towing the vehicle. To do this, turn off the F0 clutch and the T0 brake (in this case, it is also necessary to turn off the brakes T1 and T2 in the gearbox).

Устройство позволяет реализовывать ШИМ (ШИМД) и, следовательно, «тонко» управлять буксованием дисков тормозов Т3, Т4 и за счет этого получать оптимальное в данных эксплуатационных условиях передаточное отношение, а значит -нужное распределение сил тяги по колесам оси ТС (для межколесного дифференциала).The device allows you to implement PWM (PWMD) and, therefore, to "finely" control the slipping of brake discs T3, T4 and thereby obtain the optimal gear ratio in the given operating conditions, which means the necessary distribution of traction forces on the wheels of the vehicle axle (for the interwheel differential) ...

На основании изложенного в описании, можно резюмировать, что заявляемое устройство, независимо от выбора того или иного частного варианта схемы и конструкции, позволяет устранить отмеченные выше недостатки прототипа и улучшить технико-эксплуатационные (в приложении к колесным шасси гражданских ТС) или тактико-технические характеристики (в приложении к колесным шасси военных и специальных ТС).Based on what is stated in the description, it can be summarized that the claimed device, regardless of the choice of one or another particular version of the scheme and design, allows you to eliminate the above-mentioned shortcomings of the prototype and improve technical and operational (as applied to wheeled chassis of civil vehicles) or tactical and technical characteristics (attached to the wheeled chassis of military and special vehicles).

Claims (6)

1. Механизм распределения мощности в трансмиссии транспортного средства, содержащий двухстепенную редукторную часть с нулевым с функцией простого дифференциала, первым и вторым зубчатыми планетарными механизмами - рядами, входное звено которой, состоящее из двух параллельных частей, с одной стороны опосредованно, по меньшей мере через коробку передач, связано с двигателем транспортного средства, с другой стороны соединено со звеньями, по меньшей мере, двух ее планетарных рядов, а выходные звенья опосредованно, например через полуоси и бортовые передачи, связаны с ведущими колесами транспортного средства, тормозные элементы с возможностью дифференцированного тормозного воздействия на звенья редукторной части и электронную систему управления тормозными элементами, связанную с устройством управления поворотом транспортного средства, отличающийся тем, что непосредственно перед нулевым планетарным рядом, при одной из упомянутых частей входного звена редукторной части дополнительно установлены нулевые фрикцион и тормоз – Ф0 и Т0 соответственно - с возможностью отключения двигателя от ведущих колес и/или поворота транспортного средства с нулевым радиусом, то есть вокруг его центра тяжести.1. The power distribution mechanism in the vehicle transmission, containing a two-stage gear part with zero with a simple differential function, the first and second planetary gear mechanisms - rows, the input link of which, consisting of two parallel parts, on one side indirectly, at least through the box gears, connected to the vehicle engine, on the other hand, connected to the links of at least two of its planetary gear sets, and the output links indirectly, for example through axle shafts and final drives, are connected to the driving wheels of the vehicle, braking elements with the possibility of differential braking effect on the links of the gear part and the electronic control system of the brake elements associated with the vehicle rotation control device, characterized in that immediately before the zero planetary row, with one of the mentioned parts of the input link of the gear part, additionally installed zero friction and brake - Ф0 and Т0, respectively - with the possibility of disconnecting the engine from the driving wheels and / or turning the vehicle with a zero radius, that is, around its center of gravity. 2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что перед упомянутым входным звеном редукторной части предусмотрено цилиндрическое зубчатое колесо для связи с выходным цилиндрическим зубчатым колесом коробки передач при поперечном расположении последней на транспортном средстве.2. The mechanism according to claim 1, characterized in that a cylindrical gear is provided in front of said input link of the gear part for communication with the output spur gear of the gearbox when the latter is transversely located on the vehicle. 3. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что все три планетарных ряда редукторной его части выполнены со сдвоенными зубчатыми сателлитами, при этом две параллельные части входного звена редукторной части связаны с эпициклами соответственно,нулевого и первого рядов, водило нулевого ряда связано с одним из ведущих колес транспортного средства, например левым, солнечная шестерня нулевого ряда связана с эпициклом второго ряда и с другим из ведущих колес транспортного средства, например правым, водило первого ряда связано с солнечной шестерней второго ряда и с барабаном одного из тормозов редукторной части, а водило второго ряда связано с солнечной шестерней первого ряда и с барабаном другого тормоза редукторной части, при этом кинематические параметры k всех планетарных рядов механизма положительны, а величина кинематического параметра k0 нулевого планетарного ряда равна двум.3. The mechanism according to claim 1, characterized in that all three planetary rows of the gear part are made with double toothed satellites, while two parallel parts of the input link of the gear part are connected to the epicycles of the zero and first rows, respectively, the carrier of the zero row is connected to one of the driving wheels of the vehicle, for example, the left one, the sun gear of the zero row is connected with the epicycle of the second row and with the other of the driving wheels of the vehicle, for example the right one, the carrier of the first row is connected with the sun gear of the second row and with the drum of one of the brakes of the reduction part, and the carrier the second row is connected with the sun gear of the first row and with the drum of the other brake of the reduction part, while the kinematic parameters k of all planetary gear sets of the mechanism are positive, and the value of the kinematic parameter k 0 of the zero planetary gear set is equal to two. 4. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что нулевой и первый планетарные ряды редукторной его части выполнены со сдвоенными зубчатыми сателлитами, второй планетарный ряд - с двухвенцовым сателлитом, при этом две параллельные части входного звена редукторной части связаны с эпициклами соответственно нулевого и первого рядов, водило нулевого ряда связано с одним из ведущих колес транспортного средства, например левым, солнечная шестерня нулевого ряда связана с солнечной шестерней наружного зацепления с одним из венцов двухвенцового сателлита второго ряда и с другим из ведущих колес транспортного средства, например правым, водило первого ряда связано с солнечной шестерней наружного зацепления с другим венцом двухвенцового сателлита второго ряда и с барабаном одного из тормозов редукторной части, а водило второго ряда связано с солнечной шестерней первого ряда и с барабаном другого тормоза редукторной части, при этом кинематические параметры k всех планетарных рядов механизма положительны, а величина кинематического параметра k0 нулевого планетарного ряда равна двум.4. The mechanism according to claim 1, characterized in that the zero and first planetary gear sets of the gear part are made with double gear satellites, the second planetary gear set - with a two-crown satellites, while two parallel parts of the input link of the gear part are connected to the epicycles of the zero and first rows, the carrier of the zero row is connected with one of the driving wheels of the vehicle, for example, the left one, the sun gear of the zero row is connected with the sun gear of the external engagement with one of the rims of the two-crowned satellite of the second row and with the other of the driving wheels of the vehicle, for example, the right one, the carrier of the first row connected with the sun gear of the external gearing with another crown of the two-gear satellite of the second row and with the drum of one of the brakes of the reduction gear part, and the carrier of the second row is connected with the sun gear of the first row and with the drum of the other brake of the gear unit, while the kinematic parameters k of all planetary gear sets of the mechanism are positive , and the value of the kinematic parameter k 0 of the zero planetary gear set is equal to two. 5. Механизм по п. 2, отличающийся тем, что его нулевой и второй планетарные ряды выполнены с одинаковыми параметрами k.5. The mechanism according to claim. 2, characterized in that its zero and second planetary gears are made with the same parameters k. 6. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что скомпонован в едином картере с образованием механического моноблока.6. The mechanism of claim. 1, characterized in that it is arranged in a single crankcase to form a mechanical monoblock.
RU2021124995A 2021-08-23 2021-08-23 Power distribution mechanism in vehicle transmission RU2763002C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021124995A RU2763002C1 (en) 2021-08-23 2021-08-23 Power distribution mechanism in vehicle transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021124995A RU2763002C1 (en) 2021-08-23 2021-08-23 Power distribution mechanism in vehicle transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2763002C1 true RU2763002C1 (en) 2021-12-24

Family

ID=80039376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021124995A RU2763002C1 (en) 2021-08-23 2021-08-23 Power distribution mechanism in vehicle transmission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2763002C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785499C1 (en) * 2022-06-24 2022-12-08 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Center differential power distribution

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1691207A1 (en) * 1989-11-24 1991-11-15 Научно-производственное объединение по тракторостроению Transmission of crawler transport vehicle
RU2520224C1 (en) * 2012-12-13 2014-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" Automotive wheel or axle drive differential mechanism
DE102014103485A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 E-Aam Driveline Systems Ab AXIS ASSEMBLY WITH TORQUE DISTRIBUTION MECHANISM
RU2618830C2 (en) * 2014-11-05 2017-05-11 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Power distribution mechanism of the vehicle transmission system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1691207A1 (en) * 1989-11-24 1991-11-15 Научно-производственное объединение по тракторостроению Transmission of crawler transport vehicle
RU2520224C1 (en) * 2012-12-13 2014-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" Automotive wheel or axle drive differential mechanism
DE102014103485A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 E-Aam Driveline Systems Ab AXIS ASSEMBLY WITH TORQUE DISTRIBUTION MECHANISM
RU2618830C2 (en) * 2014-11-05 2017-05-11 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Power distribution mechanism of the vehicle transmission system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785499C1 (en) * 2022-06-24 2022-12-08 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Center differential power distribution
RU2789152C1 (en) * 2022-07-05 2023-01-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" Power distribution mechanism in vehicle transmission
RU2796857C1 (en) * 2022-11-23 2023-05-29 Роман Юрьевич Добрецов Transmission of sectional wheeled machine, preferably an articulated tractor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20040050597A1 (en) Output power split hybrid electric drive system
RU2252888C1 (en) Drive for vehicle with controlled slipping
EP1381534B1 (en) Drive configuration for a skid steered vehicle
US4497218A (en) Compact drive assembly
CA2363653A1 (en) Hydro-mechanical continuously variable transmission
US4357840A (en) Multi-speed planetary differential
US4841804A (en) Automatic transmission for motor vehicles
US20090082152A1 (en) Vehicular driving power distribution device
RU2763002C1 (en) Power distribution mechanism in vehicle transmission
US7062984B2 (en) Vehicle powertrain with two-wheel and four-wheel drive ratios
RU2789152C1 (en) Power distribution mechanism in vehicle transmission
WO2023206720A1 (en) Electric drive axle and automobile
KR101925223B1 (en) Hybrid transmission
RU2618830C2 (en) Power distribution mechanism of the vehicle transmission system
RU2785499C1 (en) Center differential power distribution
Dobretsov et al. Principles of constructing the structure and determining the main parameters of the electromechanical drive wheel drive module
RU2634062C1 (en) Power distribution mechanism of vehicle transmission system
CN114248617A (en) Work vehicle drive with multiple motor and torque combination assemblies
RU2796857C1 (en) Transmission of sectional wheeled machine, preferably an articulated tractor
RU210368U1 (en) Vehicle
EP0037183B1 (en) Planetary differential
Dobretsov et al. Power distribution mechanisms with friction control in the transmission of a road train with an active trailer-dissolution
Chajkin et al. Mechanisms of power distribution: principles of kinematic and force analysis
CN220147143U (en) Hydraulic mechanical comprehensive transmission device of crawler fire truck
RU2658486C1 (en) Hybrid power distribution mechanism in transmission of vehicle