RU95627U1

RU95627U1 - TRACKMISSION TRANSMISSION

Info

Publication number: RU95627U1
Application number: RU2010106502/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Павлович Чмиль; Юрий Владимирович Чмиль
Original assignee: ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет"
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2010-07-10

Abstract

1. Трансмиссия гусеничной машины, содержащая две основные бортовые коробки передач, которые через две дополнительные коробки передач и согласующий редуктор связаны с одной стороны с двигателем, а с другой стороны через два одинаковых бортовых редуктора связаны с ведущими колесами машины, отличающаяся тем, что в каждом из двух однотипных двухскоростных планетарных механизмов дополнительных коробок передач при работе в качестве редуктора ведущим звеном является постоянно связанное с ведомым зубчатым колесом согласующего редуктора солнечное зубчатое колесо, а неподвижным - эпициклическое зубчатое колесо, снабженное индивидуальным управляемым нормально разомкнутым фрикционным тормозом, что позволяет получить максимально возможное для данного трехзвенного планетарного механизма передаточное число; при этом любые два основных звена механизма из трех, например эпициклическое зубчатое колесо и водило, связаны между собой индивидуальной управляемой нормально замкнутой фрикционной муфтой. ! 2. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что шестерня согласующего редуктора соединена с приводным валом, передающим крутящий момент от двигателя, посредством нормально замкнутой фрикционной муфты, например с гидравлическим приводом и пневматическим усилителем, для возможности отъединения всей трансмиссии от двигателя при его запуске стартером. 1. Transmission of a tracked vehicle, containing two main final drives, which are connected through two additional gearboxes and a matching gearbox to the engine on the one hand, and connected to the drive wheels of the machine through two identical final drives, characterized in that each Of the two identical two-speed planetary mechanisms of additional gearboxes when operating as a gearbox, the leading link is constantly connected with the driven gear of the matching gear of the solar gear wheel, and fixed - epicyclic gear wheel, equipped with an individually controlled normally open friction brake, which allows to obtain the maximum gear ratio for this three-link planetary mechanism; however, any two main links of the mechanism of the three, for example, an epicyclic gear and a carrier, are interconnected by an individually controlled normally closed friction clutch. ! 2. The transmission according to claim 1, characterized in that the gear of the matching gearbox is connected to the drive shaft transmitting torque from the engine by means of a normally closed friction clutch, for example, with a hydraulic drive and a pneumatic amplifier, so that the entire transmission can be disconnected from the engine when it is started starter.

Description

Полезная модель относится к механическим и гидромеханическим трансмиссиям гусеничных машин с бортовыми коробками передач, выполняющими функции и коробок передач и механизма поворота.The utility model relates to mechanical and hydromechanical transmissions of tracked vehicles with on-board gearboxes that perform the functions of both gearboxes and a turning mechanism.

Известна трансмиссия многоцелевого тяжелого гусеничного транспортера-тягача МТ-Т (Тяжелый многоцелевой гусеничный транспортер-тягач МТ-Т. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 429АМ.00СбТО. - М.: изд. МО СССР, 1985, рис.40, с.68, рис.45, с.80-81), которая может быть принята за аналог. Трансмиссия-аналог состоит из согласующего редуктора, планетарного реверс-редуктора на одну прямую передачу переднего и одну замедляющую передачу заднего хода, двух одинаковых, симметричных планетарных коробок передач на семь передач переднего и одну передачу заднего хода и двух одинаковых планетарных бортовых редукторов. Планетарный реверс-редуктор является дополнительной коробкой передач, соединяющей конечное звено согласующего редуктора и единый ведущий вал бортовых коробок передач. Прямолинейное движение гусеничной машины с трансмиссией-аналогом обеспечивается включением одинаковых передач в бортовых коробках передач. Наличие в трансмиссии реверс-редуктора позволяет получить несколько дополнительных передач заднего хода включением реверс редуктора на передачу заднего хода и включением одинаковых передач переднего хода в бортовых коробках передач.Known transmission of the MT-T multi-purpose heavy tracked conveyor tractor (MT-T heavy multi-purpose tracked conveyor tractor. Technical description and operating instructions 429AM.00SbTO. - M.: Publishing House of the USSR Ministry of Defense, 1985, Fig. 40, p. 68 , Fig. 45, pp. 80-81), which can be taken as an analog. An analogue transmission consists of a matching gear, a planetary reverse gear for one forward forward gear and one reverse gear, two identical, symmetrical planetary gearboxes for seven forward gears and one reverse gear and two identical planetary final drives. The planetary reverse gearbox is an additional gearbox connecting the final link of the matching gearbox and a single drive shaft of the final drive gearboxes. The rectilinear movement of a tracked vehicle with an analog transmission is ensured by the inclusion of the same gears in final drives. The presence of a reverse gear in the transmission allows you to get several additional reverse gears by turning on the reverse gear to reverse gear and engaging the same forward gears in the final drive gearboxes.

Недостатками аналога являются: невозможность вращения машины "на месте", вокруг неподвижной вертикальной оси, проходящей через геометрический центр машины, с радиусом поворота, равным половине колеи и с нулевой скоростью поступательного движения машины при одновременном включении первой передачи переднего хода в одной бортовой коробке передач и передачи заднего хода во второй бортовой коробке передач из-за разных по величине абсолютных значений передаточных чисел на этих передачах; ограниченные скоростной и силовой диапазоны переднего хода машины, что затрудняет ее использование в качестве тягача, в том числе с различным навесным инженерным оборудованием, а также трогание машины с места на подъеме и ее движение в особо тяжелых дорожных условиях.The disadvantages of the analogue are: the inability to rotate the machine "in place" around a fixed vertical axis passing through the geometric center of the machine, with a turning radius equal to half the track and with zero translational speed of the machine while simultaneously engaging the first forward gear in one onboard gearbox and reverse gears in the second side gearbox due to different absolute values of gear ratios in these gears; limited speed and power ranges of the forward speed of the machine, which makes it difficult to use it as a tractor, including with various attached engineering equipment, as well as moving the machine from a place on the rise and its movement in especially difficult road conditions.

Наиболее близким техническим решением является трансмиссия гусеничной машины, состоящая из согласующего редуктора, ведомое зубчатое колесо которого связано с двумя дополнительными двухскоростными планетарными коробками передач, каждая из которых состоит из трехзвенных планетарных механизмов, солнечные зубчатые колеса которых снабжены (каждое) индивидуальным управляемым нормально разомкнутым фрикционным тормозом, эпициклические зубчатые колеса постоянно соединены между собой и с ведомым зубчатым колесом согласующего редуктора, а водила, с установленными на них сателлитами, жестко соединены с основными бортовыми коробками передач. Основные бортовые коробки передач через бортовые редукторы соединены с ведущими колесами машины. Два основных звена трехзвенного планетарного механизма каждой из дополнительных коробок передач, например, эпициклическое и солнечное зубчатые колеса, могут быть связаны между собой индивидуальной нормально разомкнутой фрикционной муфтой, причем планетарные механизмы дополнительных коробок передач по приведенной схеме могут быть выполнены с кинематической характеристикой, позволяющей уравнять скорости ведомых звеньев трансмиссии левого и правого бортов (при одновременном включении первой передачи переднего хода в одной бортовой коробке передач и передачи заднего хода во второй бортовой коробке передач) при развороте "на месте" (патент Российской Федерации RU 2299146C1 МПК B62D 11/10, 2006, опубликован 20.05.2007).The closest technical solution is the transmission of a tracked vehicle, consisting of a matching gear, the driven gear of which is connected to two additional two-speed planetary gearboxes, each of which consists of three-link planetary gears, the solar gears of which are equipped with (each) individually controlled normally open friction brake the epicyclic gears are constantly connected to each other and to the driven gear of the matching gear, and the carrier, with satellites mounted on them, is rigidly connected to the main onboard gearboxes. The main final drives through the final drives connected to the drive wheels of the machine. The two main links of the three-link planetary mechanism of each of the additional gearboxes, for example, the epicyclic and solar gears, can be interconnected by an individual normally open friction clutch, and the planetary mechanisms of the additional gearboxes according to the above diagram can be made with a kinematic characteristic that makes it possible to equalize the speeds driven links of the left and right side transmission (while simultaneously engaging the first forward gear in one side gearbox and reverse gear in the second side gearbox) when turning “in place” (patent of the Russian Federation RU 2299146C1 IPC B62D 11/10, 2006, published 05/20/2007).

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- в каждой из приведенных схем дополнительных коробок передач при их работе на понижающей передаче, то есть в качестве редуктора, ведущим является эпициклическое зубчатое колесо, ведомым - водило, а неподвижным - солнечное зубчатое колесо, что не позволяет в полной мере реализовать кинематические возможности планетарного механизма по увеличению крутящего момента и, соответственно, тяговые возможности гусеничной машины, так как в этом случае передаточное число редуктора i=1+Z_c/Z_э, что меньше максимального возможного числа i=1+Z_э/Z_c при ведущем солнечном колесе, ведомом водиле и неподвижном эпициклическом зубчатом колесе; здесь Z_c и Z_э - соответственно, число зубьев солнечного и эпициклического колес планетарного механизма, при этом всегда Z_c<Z_э;- in each of the schemes of additional gearboxes, when operating in a lower gear, that is, as a gearbox, the drive is the epicyclic gear, the driven gear is the carrier, and the stationary gear is the sun gear, which does not allow the kinematic capabilities of the planetary mechanism to be fully realized to increase the torque and, accordingly, the traction capabilities of the tracked vehicle, since in this case the gear ratio of the gearbox is i = 1 + Z _c / Z _e , which is less than the maximum possible number i = 1 + Z _e / Z _c when driving its solar wheel, driven carrier and stationary epicyclic gear; here Z _c and Z _e - respectively, the number of teeth of the solar and epicyclic wheels of the planetary mechanism, while always Z _c <Z _e ;

- прокрутка стартером при запуске двигателя машины не только зубчатых колес согласующего редуктора, но и следующих звеньев дополнительных коробок передач (при неподвижных водилах): эпициклических зубчатых колес, сателлитов, а также солнечных зубчатых колес (последние вращаются в направлении, противоположном эпициклическим зубчатым колесам), что вызывает значительный дополнительный момент сопротивления и делает стартерный пуск двигателя машины при существенно низких температурах окружающей среды практически невозможным;- scrolling by the starter when starting the engine of the machine, not only the gears of the matching gear, but also the following links of additional gearboxes (with stationary carriers): epicyclic gears, satellites, as well as solar gears (the latter rotate in the opposite direction to the epicyclic gears), which causes a significant additional moment of resistance and makes starter starting of the engine of the machine at substantially low ambient temperatures practically impossible;

- в формуле изобретения прототипа указано, что два основных звена трехзвенного планетарного механизма, связаны между собой индивидуальной нормально разомкнутой фрикционной муфтой - в этом случае, если фрикционная муфта нормально разомкнута, то нет постоянной прямой передачи в планетарном механизме, при этом нормально разомкнутый тормоз исключает понижающую передачу.- in the claims of the prototype it is indicated that the two main links of the three-link planetary mechanism are interconnected by an individual normally open friction clutch - in this case, if the friction clutch is normally open, there is no direct forward transmission in the planetary mechanism, while the normally open brake eliminates the lowering transmission.

Фрикционная муфта планетарного механизма каждой из дополнительных коробок передач должна быть нормально замкнута, то есть при движении машины основной является прямая передача, а фрикционный тормоз при этом - нормально разомкнут и включается только в случае потребности в увеличении передаваемого механизмом крутящего момента и получения большей (максимальной) силы тяги гусеничной машины, в этом случае фрикционная муфта выключается.The friction clutch of the planetary mechanism of each of the additional gearboxes should be normally closed, that is, when the machine is moving, the main gear is direct transmission, and the friction brake in this case is normally open and engages only if there is a need to increase the torque transmitted by the mechanism and obtain more (maximum) traction force of the tracked vehicle, in this case the friction clutch is switched off.

Приведенная в прототипе кинематическая схема дополнительных коробок передач не соответствует данному описанию, в котором указывается наличие в каждом планетарном механизме трех двухвенцовых сателлитов (на схеме изображены четыре двухвенцовых сателлита в каждом из механизмов).The kinematic diagram of the additional gearboxes shown in the prototype does not correspond to this description, which indicates the presence of three twin-satellite satellites in each planetary mechanism (the diagram shows four twin-crown satellites in each of the mechanisms).

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является улучшение эксплуатационных характеристик гусеничной машины за счет увеличения тяговых возможностей и облегчения стартерного запуска двигателя.The task to which the utility model is directed is to improve the operational characteristics of the tracked vehicle by increasing traction capabilities and facilitating the starting start of the engine.

Сущность полезной модели заключается в том, что в известной трансмиссии гусеничной машины, состоящей из согласующего редуктора, ведомое зубчатое колесо которого постоянно связано с двумя однотипными дополнительными двухскоростными коробками передач, предлагается изменить схему работы каждого из трехзвенных планетарных механизмов названных дополнительных коробок передач в режимах прямой передачи и редуктора, в первом случае блокируя между собой, посредством включения нормально замкнутой фрикционной муфты, водило и эпициклическое колесо, а во втором - при выключенной фрикционной муфте затормаживая эпициклическое колесо посредством нормально разомкнутого фрикционного тормоза при ведущем солнечном колесе; в этом случае на каждом ведомом валу водила, то есть механизма, получаем максимально возможное для данного трехзвенного планетарного механизма передаточное число.The essence of the utility model consists in the fact that in the known transmission of a tracked vehicle consisting of a matching gear, the driven gear of which is constantly connected with two similar additional two-speed gearboxes, it is proposed to change the operation scheme of each of the three-link planetary mechanisms of the named additional gearboxes in direct transmission modes and gearbox, in the first case blocking among themselves, by switching on a normally closed friction clutch, the carrier and the epicyclic wood, and in the second - when the friction clutch is off, braking the epicyclic wheel by means of a normally open friction brake with the driving sun wheel; in this case, on each driven shaft of the carrier, that is, the mechanism, we obtain the maximum gear ratio for this three-link planetary mechanism.

При этом количество сателлитов механизма (три или четыре) и их конструкция, то есть одновенцовые или двухвенцовые, определяется расчетом.In this case, the number of mechanism satellites (three or four) and their design, that is, single-crowned or double-crowned, is determined by calculation.

С целью облегчения стартерного запуска двигателя предлагается соединить шестерню согласующего редуктора с приводным валом, передающим крутящий момент от двигателя, посредством нормально замкнутой фрикционной муфты, например с гидравлическим приводом и пневматическим усилителем, для возможности отъединения всей трансмиссии от двигателя.In order to facilitate the starting start of the engine, it is proposed to connect the gear of the matching gear with the drive shaft transmitting torque from the engine by means of a normally closed friction clutch, for example, with a hydraulic drive and a pneumatic amplifier, to enable the entire transmission to be disconnected from the engine.

Полезная модель поясняется кинематической схемой предлагаемой трансмиссии гусеничной машины, представленной на фиг.1.The utility model is illustrated by the kinematic diagram of the proposed transmission tracked vehicles, presented in figure 1.

Трансмиссия состоит из нормально замкнутой фрикционной муфты 1, соединяющей приводной вал двигателя и шестерню согласующего редуктора 2, ведомое зубчатое колесо 3 которого постоянно связано с двумя однотипными дополнительными двухскоростными коробками передач 4 и 5, каждая из которых представляет собой трехзвенный планетарный механизм, способный работать в режимах прямой передачи и редуктора, в первом случае блокируя между собой, посредством нормально замкнутой фрикционной муфты 14 и 15, водило 10, 11 и эпициклическое колесо 12 и 13, а во втором - при выключенной фрикционной муфте 14 и 15, затормаживая эпициклическое колесо 12 и 13 посредством нормально разомкнутого фрикционного тормоза 16 и 17 при ведущем солнечном колесе 6 и 7. Две основные бортовые коробки передач 18 и 19, которые через два одинаковых бортовых редуктора 20 и 21 связаны с ведущими колесами (звездочками) 22 и 23 гусеничной машины.The transmission consists of a normally closed friction clutch 1 connecting the drive shaft of the engine and the gear of the matching gear 2, the driven gear 3 of which is constantly connected to two additional two-speed gearboxes of the same type 4 and 5, each of which is a three-link planetary mechanism capable of operating in modes direct transmission and gearbox, in the first case blocking each other, by means of a normally closed friction clutch 14 and 15, drove 10, 11 and the epicyclic wheel 12 and 13, and in the second - when the friction clutch 14 and 15 is turned off, braking the epicyclic wheel 12 and 13 by means of a normally open friction brake 16 and 17 with the driving sun wheel 6 and 7. Two main final drives 18 and 19, which are connected through two identical final drives 20 and 21 with drive wheels (asterisks) 22 and 23 of the tracked vehicle.

Предлагаемая трансмиссия машины работает следующим образом.The proposed transmission of the machine works as follows.

Запуск двигателя стартером осуществляется при выключенной фрикционной муфте 1 (например, с гидравлическим приводом и пневматическим усилителем), что практически полностью исключает прокрутку трансмиссии.The engine is started by the starter with the friction clutch 1 turned off (for example, with a hydraulic drive and a pneumatic amplifier), which almost completely eliminates the scrolling of the transmission.

При прямолинейном движении гусеничной машины передним или задним ходом в основных бортовых коробках передач 18 и 19 включаются одинаковые передачи, а дополнительные планетарные коробки передач 4 и 5 в обычном режиме при прямой передаче постоянно блокируются нормально замкнутыми фрикционными муфтами 14 и 15, соединяющими между собой водило 10, 11 и эпициклическое колесо 12 и 13 каждого механизма. В этом случае в каждом из планетарных механизмов коробок передач 4 и 5 получаем прямую передачу с передаточным числом, равным единице.When the tracked vehicle is moving forward or backward in the main onboard gearboxes 18 and 19, the same gears are engaged, and additional planetary gearboxes 4 and 5 are normally blocked during direct transmission by normally closed friction clutches 14 and 15 connecting the carrier 10 11 and the epicyclic wheel 12 and 13 of each mechanism. In this case, in each of the planetary gear mechanisms 4 and 5 we get a direct transmission with a gear ratio equal to one.

При необходимости увеличения силы тяги на ведущих колесах гусеничной машины и, соответственно, крутящего момента на выходных валах трансмиссии, дополнительные коробки передач 4 и 5 переводят в режим редуктора, то есть понижающей передачи. Для этого в заявляемой трансмиссии следует выключить блокировочные фрикционные муфты 14 и 15 и, после этого, включить оба нормально разомкнутых тормоза 16 и 17 эпициклических зубчатых колес 12 и 13 дополнительных коробок передач 4 и 5, которые начнут работать в качестве редукторов, уменьшая скорость машины и увеличивая силу тяги на гусеничных лентах. В этом случае, при заявляемой схеме работы каждой из дополнительной коробок передач, ведущим является солнечное зубчатое колесо, ведомым - водило, а неподвижным - эпициклическое зубчатое колесо, что позволяет реализовать максимально возможное передаточное число i для данного трехзвенного планетарного механизма, а именно: i=1+Z_э/Z_c, где Z_c и Z_э - соответственно, число зубьев солнечного и эпициклического колес планетарного механизма, при этом всегда Z_c<Z_э.If it is necessary to increase the traction force on the drive wheels of the tracked vehicle and, accordingly, the torque on the output shafts of the transmission, additional gearboxes 4 and 5 are put into gear mode, i.e., downshift. To do this, in the claimed transmission, the locking friction clutches 14 and 15 should be turned off and, after that, turned on both normally open brakes 16 and 17 of the epicyclic gears 12 and 13 of the additional gearboxes 4 and 5, which will start working as gearboxes, reducing the speed of the machine and increasing traction on caterpillar tracks. In this case, with the claimed operation scheme of each of the additional gearboxes, the leading gear is the sun gear, the driven gear is the carrier, and the stationary gear is the epicyclic gear, which allows you to realize the maximum gear ratio i for this three-link planetary mechanism, namely: i = 1 + Z _e / Z _c , where Z _c and Z _e are, respectively, the number of teeth of the sun and epicyclic wheels of the planetary mechanism, while always Z _c <Z _e .

При приведенной в описании прототипа характеристике рассматриваемых планетарных механизмов, например, с одновенцовыми сателлитами с числом зубьев эпициклического колеса Z_э=82 и солнечного колеса Z_c=62, передаточное число редуктора-прототипа составит:When given in the description of the prototype characteristic of the planetary mechanisms under consideration, for example, with identical gear satellites with the number of teeth of the epicyclic wheel Z _e = 82 and the sun wheel Z _c = 62, the gear ratio of the prototype gearbox will be:

i=1+Z_c/Z_э=1+62/82=1,756.i = 1 + Z _c / Z _e = 1 + 62/82 = 1,756.

Используя предлагаемую схему работы каждого из планетарных механизмов дополнительных коробок передач можно получить максимально возможное значение передаточного числа редуктора при том же числе зубьев эпициклического и солнечного колес:Using the proposed scheme of operation of each of the planetary mechanisms of additional gearboxes, you can get the maximum possible gear ratio with the same number of teeth of the epicyclic and sun wheels:

i=1+Z_э/Z_c=1+82/62=2,322,i = 1 + Z _e / Z _c = 1 + 82/62 = 2,322,

то есть превышение передаточного числа и, соответственно, крутящего момента на каждом из выходных валов предлагаемой трансмиссии (на ведущих колесах-звездочках гусеничных движителей каждого из бортов) составляет более 32%, что является существенным расширением возможного тягового диапазона гусеничной машины.that is, the excess of the gear ratio and, accordingly, the torque on each of the output shafts of the proposed transmission (on the drive wheels-sprockets of the caterpillar movers of each side) is more than 32%, which is a significant extension of the possible traction range of the tracked vehicle.

Claims

1. Transmission of a tracked vehicle, containing two main final drives, which are connected through two additional gearboxes and a matching gearbox to the engine on the one hand, and connected to the drive wheels of the machine through two identical final drives, characterized in that each Of the two identical two-speed planetary mechanisms of additional gearboxes when operating as a gearbox, the leading link is constantly connected with the driven gear of the matching gear of the solar gear wheel, and fixed - epicyclic gear wheel, equipped with an individually controlled normally open friction brake, which allows to obtain the maximum gear ratio for this three-link planetary mechanism; however, any two main links of the mechanism of the three, for example, an epicyclic gear and a carrier, are interconnected by an individually controlled normally closed friction clutch.

2. The transmission according to claim 1, characterized in that the gear of the matching gearbox is connected to the drive shaft transmitting torque from the engine by means of a normally closed friction clutch, for example, with a hydraulic drive and a pneumatic amplifier, so that the entire transmission can be disconnected from the engine when it is started starter.