SU1279879A1

SU1279879A1 - Vehicle hydromechanical transmission

Info

Publication number: SU1279879A1
Application number: SU843733924A
Authority: SU
Inventors: Андрей Николаевич Нарбут; Андрей Алексеевич Никитин; Владислав Иванович Осипов; Владислав Васильевич Баранов; Михаил Николаевич Дзядык; Анатолий Юрьевич Пыткин; Владимир Васильевич Рыбальченко; Аркадий Федорович Мацкевич
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Автомобильно-Дорожный Институт; Всесоюзный Конструкторско-Экспериментальный Институт Автобусостроения
Priority date: 1984-03-19
Filing date: 1984-03-19
Publication date: 1986-12-30

Abstract

1. ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержаща гидротрансформатор и планетарную коробку передач, включающую в себ входной вал, св занный с турбинным колесом гидротрансформатора, планетарные р ды с жестко закрепленными на ос х сателлитами, фрикционные элементы и выходной вал, соединенный с г rV, / . /« водилами сателлитов, о т л и ч а ющ а с тем, что, с целью повьппени КПД на всех передачах, планетарна коробка передач вьтолнена из плоских планетарных р дов с сателлитами , жестко закрепленными на общей дл всех р дов оси, причем общее водило соединено с выходным валом, а солнечна и коронна шестерни первого из р дов соединены через фрикционы с в содным валом коробки передач. 2.Передача по п. 1,отличаю щ а с тем, что планетарные р ды,начина с второго р да, содержат солнечные шестерни, к которым с присоединены тормозные фрикционы. 3.Передача по п. 1, отлича (Л юща с тем, что коронна шестерс н первого р да соединена с тормозным фрикционом. 4.Передача по пп. 1 и 3, отличающа с тем, что второй планетарный р д содержит коронную шее- to терню, к которой присоединен тормозной фрикцион. ;о 00 UU | со1. HYDROMECHANICAL TRANSMISSION OF A VEHICLE, containing a torque converter and a planetary gearbox, including an input shaft connected to the turbine wheel of the torque converter, planetary rows with fixed satellites on the axles, friction elements and an output shaft connected to r rV . / “Drove satellites, so that, in order to improve efficiency on all gears, the planetary gearbox is made from flat planetary rows with satellites rigidly fixed on the axis common to all the rows, and the carrier is connected to the output shaft, and the sun gear and the crown gear of the first row are connected via friction clutches to the single shaft gearbox. 2. The transmission according to claim 1, is distinguished by the fact that the planetary rows, beginning with the second row, contain sun gears to which the brake clutches are attached. 3. Transmission according to claim 1, differing (similarly to the fact that the crown gears of the first row are connected to the brake friction clutch. 4. Transmission according to claims 1 and 3, characterized in that the second planetary row contains a crown neck to the thorns, to which the brake friction clutch is attached; about 00 UU | with

Description

Л,L,

зЛ «/ )Л. Изобретение относитс к транспорт ному машиностроению, а именно к гидромеханическим трансмисси м автомобилей . Целью изобретени вл етс повышение на всех понижающих и повьппающих передачах КПД механического планетарного редуктора, уменьшение веса и габаритов и снижение стоимости изготовлени . На фиг. 1 показана структурна схема гидромеханической передачи (ГМП); на фиг. 2 - двухступенчата ГМП; «а фиг. 3 - трехступенчата ГМП на фиг. 4 - четьфехступенчата ГМП; на фиг. 5 - показана шестиступенчата на фиг, 6 - таблица передаточных чисел ГМП (фиг. 5). ГМП (фиг. 1) состоит из входного вала 1, соединенного с насосным коле сом 2, гидротрансформатора, турбинное колесо 3 которого соединено с входным-валом 4 коробки передач. На входном валу коробки передач располагаютс фрикционы 5 и 6. Фрикцион 5св зан с солнечной шестерней 7 пер вого планетарного р да, а фрикцион 6- с коронной шестерней 8 этого р да . Сателлит первого планетарного р да 10 жестко закреплен на водиле 10, на котором также неподвижно закреплены сателлиты 11,12 и 13 третьего и четвертого планетарных р дов. Сателлит 11 сцеплен с солнечной 14 и коронной 15 шестерн ми второго р да Солнечна шестерн 14 св зана с тормозом 16, а коронна 15 - с тормозом 17. Сателлит 12 сцеплен с солнечной 18 и коронной 19 шестерн ми третьего р да. Солнечна шестерн 18 св зана с тормозом 20, а коронна - с тормозом 21. Сателлит 13 четвертого р да сцеплен с солнечной 22 и коронной 23 шестерн ми третьего планетарного р да. Солнечна шестерн 22 св зана с тормозом 24, а коронна с тормозом 25. Описание устройства можно продолжить и дл последующих планетарных р дов - п того, шестого и т.д., схема соединени элементов которых аналогична. Общее водило 10 соединено с выходным валом 26. ГМП (фиг. 1) работает следующим образом. Получение различных передач осущ ствл етс включением двух фрикционных элементов - фрикциона 5 или 6 и одного из тормозов 17,21,25,24,20 и 16. Пр ма передача обеспечиваетс включением обоих фрикционов 5 и 6. Подбор значений требуемых передаточных чисел на разных передачах осуществл етс варьированием параметров планетарных р дов. Крут щий момент от турбинного колеса 3 гидротрансформатора поступает На входной вал 4 коробки передач и далее через один из включенных фрикционов 5 или 6 передаетс на солнечную 7 или коронную 8 шестерни первого планетарного р да и на его сателлит 9. Далее через водило 10 на один из сателлитов последующих планетарных р дов, а именно на тот, который на данной передаче св зан с остановленной соответствующим тормозом солнечной или коронной шестерней. Это сателлит, например 11, перекатьшаетс по остановленной тормозом 16 солнечной шестерне 14 или по остановленной тормозом 17 коронной шестерне 15. Момент снимаетс с водила 10 и передаетс на выходной вал 26. Передача момента на всех передачах, кроме пр мой, происходит ерез два полюса зацеплени , например, в зацеплении между шестерн ми 7-9 и 11-14. В предлагаемой схеме дл получени ГМП различных по количеству передач возможны комбинации элементов, вход щих в планетарную коробку передач . Дл получени двух передач переднего хода используютс два планетарных р да, причем второй р д состоит из сателлитов и солнечной шестерни , соединенной с тормозом. Двухступенчата ГМП (фиг. 2) состоит из входного вала 1, соединенного с насосным колесом 2 гидротрансформатора , турбинное колесо 3 которого соединено с входным валом 4 коробки передач. Входной вал 4 средине н с фрикционами 5 и 6, которые в свою очередь св заны соответственно с солнечной 7 и коронной 8 шестерн ми первого планетарного р да. Сателлит этого р да 9 жестко закреплен на водиле 10, на котором закреплен сателлит второго планетарного р да. Солнечна шестерн 14 второго р да соединена с тормозом 16, Водило 10 св зано с выходным валом 26. Работает ГМП (фиг, 2) таким образом .ЗЛ «/) Л. The invention relates to the transport engineering industry, namely to the hydromechanical transmissions of automobiles. The aim of the invention is to increase the efficiency of a mechanical planetary gearbox on all downs and downs gears, to reduce the weight and size and to reduce the cost of manufacture. FIG. 1 shows a flow chart of hydromechanical transmission (GMF); in fig. 2 - two-stage GMF; “And FIG. 3 - three-stage GMF in FIG. 4 - four-person GMP; in fig. 5 shows a six-step sensor in FIG. 6; a table of gear ratios of the GMF (FIG. 5). The GMF (Fig. 1) consists of an input shaft 1 connected to a pump wheel 2, a torque converter, the turbine wheel 3 of which is connected to the input shaft 4 of the gearbox. On the input shaft of the gearbox there are clutches 5 and 6. The clutch 5cc is associated with the sun gear 7 of the first planetary row, and the friction clutch 6- with the ring gear 8 of this row. The satellite of the first planetary row 10 is rigidly fixed on the carrier 10, on which the satellites 11,12 and 13 of the third and fourth planetary rows are also fixed. The satellite 11 is linked to the sun 14 and the crown 15 gears of the second row and the sun gear 14 is connected with the brake 16, and the crown 15 is connected to the brake 17. The satellite 12 is linked to the sun 18 and the ring gear 19 gears of the third row. The sun gear 18 is connected to the brake 20, and the crown is connected to the brake 21. The satellite 13 of the fourth row is linked to the sun 22 and the ring 23 gear of the third planetary row. The sun gear 22 is associated with the brake 24, and the corona with the brake 25. The description of the device can be continued for subsequent planetary rows — fifth, sixth, etc., the circuit of which the elements are connected is similar. The total carrier 10 is connected to the output shaft 26. GMF (Fig. 1) works as follows. The receipt of various gears is accomplished by the inclusion of two friction elements - clutch 5 or 6 and one of the brakes 17,21,25,24,20 and 16. Direct gear is provided by the inclusion of both clutches 5 and 6. Selection of the values of the required gear ratios on different gears carried out by varying the parameters of the planetary rows. The torque from the turbine wheel 3 of the torque converter enters the input shaft 4 of the gearbox and then through one of the included clutches 5 or 6 is transferred to the solar 7 or 8 crown gear of the first planetary row and its satellite 9. Then through 10 to one of the the satellites of the subsequent planetary rows, namely, the one on this program is associated with the corresponding sun or ring gear that has been stopped by the corresponding brake. This satellite, for example 11, is recoloured by the sun gear 14 stopped by the brake 16 or the ring gear 15 being stopped by the brake 17. The moment is removed from the carrier 10 and transmitted to the output shaft 26. The moment transfer in all gears except the direct one occurs through two meshing poles for example, in meshes between gears 7-9 and 11-14. In the proposed scheme, to obtain GMP of various number of gears, combinations of elements included in the planetary gearbox are possible. To obtain two forward gears, two planetary rows are used, the second row consisting of satellites and a sun gear connected to the brake. Two-stage GMF (Fig. 2) consists of an input shaft 1 connected to a pumping wheel 2 of a torque converter, the turbine wheel 3 of which is connected to the input shaft 4 of the gearbox. The input shaft 4 is in the middle with clutches 5 and 6, which in turn are associated respectively with the solar 7 and the crown 8 gears of the first planetary row. The satellite of this series 9 is rigidly fixed on the carrier 10, on which the satellite of the second planetary series is fixed. The sun gear 14 of the second row is connected to the brake 16; The carrier 10 is connected to the output shaft 26. The GMF (FIG. 2) works in this way.

3-13-1

Включение фрикциона 6 и тормоза 16 обеспечивает получение первой передачи . Крут щий момент от турбинного колеса 3 гидротрансформатора передаетс по валу 4 и фрикциону 6 на KopokHyro шестерню 8 и на сателлитThe inclusion of the clutch 6 and the brake 16 provides for receiving the first gear. The torque from the turbine wheel 3 of the torque converter is transmitted through the shaft 4 and the clutch 6 to Kopok Hyro gear 8 and to the satellite

9первого р да, далее через водило9 first row, then through drove

10- на сателлит 11 второго р да, который перекатываетс по остановленной тормозом 16 солнечной шестерне 14, Момент снимаетс с водила 10 и передачаетс на выходной вал 26. Втора шестерн , пр ма , получаетс выключением тормоза 16 и включением фрикциона 5 при включенном фрикционе 6. Момент через фрикционы 5 и 6 подводитс к солнечной 7 и коронной 8 шестерн м первого р да и снимаетс с водила 10. Сателлиты вокруг своей оси не вращаютс и трансформации момента в коробке передач не происходит . Задний ход обеспечиваетс включением фрикциона 5 и тормоза 16. Передача момента происходит через фрикцион 5 на солнечную 7 шестерню первого р да и на сателлит 9 и далее через водило 10 на сателлит 11, который перекатываетс по остановленной тормозом 16 солнечной шестерне 14. Момент снимаетс с водила 1010- to the satellite 11 of the second row, which rolls over the sun gear 14 stopped by the brake 16, the moment is removed from the carrier 10 and transmitted to the output shaft 26. The second gear, right, is obtained by turning off the brake 16 and turning on the friction 5 with the friction 6 engaged. The moment through friction clutches 5 and 6 is supplied to the solar 7 and the crown 8 gear wheels of the first row and is removed from the carrier 10. The satellites around their axis do not rotate and the moment transformation in the gearbox does not occur. Reversing is provided by engaging the clutch 5 and the brake 16. The moment is transmitted through the clutch 5 to the sun gear 7 of the first row and to the satellite 9 and then through the carrier 10 to the satellite 11, which rolls over the sun gear 14 stopped by the brake 16. The moment is removed from the carrier ten

и передаетс на выходной вал 26. Так как радиус сателлита 11 меньше радиуса сателлита 9, водило 10 вращаетс в противоположную относительно входного вала сторону.and is transmitted to the output shaft 26. Since the radius of the satellite 11 is smaller than the radius of the satellite 9, the carrier 10 rotates in the direction opposite to the input shaft.

Дл получени трех передач переднего хода используютс три планетарных р да, причем второй и третий р ды состо т из сателлитов и солнечных шестерен, соединенных с тормозами .To obtain three forward gears, three planetary rows are used, with the second and third rows consisting of satellites and sun gears connected to the brakes.

Трехступенчата П-Ш (фиг. 3) состоит из входного вала 1, соединенного с насосным колесом 2 гидротрансформатора , турбинное колесо 3 которого соединено с входным валом 4 коробки передач, который св зан с. фрикционами 5 и 6. Фрикцион 5 соединен с солнечной 7, а фрикцион 6 - с коронной шестерней 8 первого планетарного р да. Сателлиты 9,11 и 12 жестко закреплены на водиле 10, причем сателлит 11 сцеплен с солнечной шестерней 14 второго р да, св занной с тормозом 16, а сателлит 12 сцеплен с солнечной шестерней 18 третьего р да , св занной с тормозом 20. Водило 10 соединено с выходным валом 26,A three-stage SR (Fig. 3) consists of an input shaft 1 connected to a pumping wheel 2 of a torque converter, the turbine wheel 3 of which is connected to the input shaft 4 of the gearbox, which is connected to. the clutches 5 and 6. The clutch 5 is connected to the solar 7, and the clutch 6 is connected to the ring gear 8 of the first planetary row. The satellites 9, 11 and 12 are rigidly mounted on the carrier 10, the satellite 11 being engaged with the sun gear 14 of the second row, associated with the brake 16, and the satellite 12 being coupled with the sun gear 18 of the third row, associated with the brake 20. Driving 10 connected to the output shaft 26,

798794798794

Перв„а передача обеспечиваетс включением фрикциона 6 и тормоза 16, т.е. аналогично первой передаче двухступенчатой ГМП. Втора передача осу5 ществл етс выключением тормоза 16 и и включением тормоза 20 при включенном фрикционе 6. Передача момента в этом случае происходит аналогично предыдущему. Разница в том, что за10 торможена солнечна шестерн 18 третьего р да вместо солнечной шестерни 14 второго р да. Дл включени третьей передачи, пр мой при включенном фрикционе 6, отключают тормоз 20,а 15 включают фрикцион 5. Задний ход также , как и в двухступенчатой ГМП, получают включением фрикциона 5 и тор- моза 16.The first gear is provided by engaging the clutch 6 and the brake 16, i.e. similar to the first gear of a two-stage GMF. The second transmission is carried out by switching off the brake 16 and applying the brake 20 when the friction clutch 6 is engaged. In this case, the torque transmission is similar to the previous one. The difference is that the sun gear 18 of the third row is inhibited instead of the sun gear 14 of the second row. To enable the third gear, which is direct when the friction clutch 6 is engaged, the brake 20 is released, and 15 engages the clutch 5. The reverse gear, as in the two-stage GMF, is obtained by engaging the clutch 5 and the brake 16.

Дл получени четырех передач пе20 реднего хода используют три планетарных р да, причем второй и третий р ды состо т из сателлитов и солнечных шестерен, соединенных с тормозами, а коронна шестерн первого р да соеди25 йена с тормозом.To obtain four forward gears, three planetary rows are used, with the second and third rows consisting of satellites and sun gears connected to the brakes, and the crown gear of the first row is connected to the brake.

Четырехступенчата ГМП (фиг. 4) состоит из входного вала 1, соединенного с насосным колесом 2 гидротрансформатора , турбинное колесо 3 кото30 рого св зано с входным валом коробки передач. Вал 4 соединен с фрикционами 5 и 6, которые св заны соответственно с солнечной 7 и коронной 8 шестерн ми первого планетарного р да. 35 Коронна шестерн 8 соединена также с тормозом 27. Сателлиты 9,11 и 12 жестко установлены на водиле 10. Сателлит 11 сцеплен с солнечной шестерней 14, котора соединена с тормозом 0 16, а сателлит 12 сцеплен с солнечной шестерней 18, соединенной с тормозом 20. Водило 10 св зано с выходным валом 26.The four-stage GMF (Fig. 4) consists of an input shaft 1 connected to a pumping wheel 2 of a torque converter, the turbine wheel 3 of which is associated with the input shaft of the gearbox. Shaft 4 is connected to clutches 5 and 6, which are associated respectively with the solar 7 and the crown gear 8 of the first planetary row. 35 Crown gear 8 is also connected to the brake 27. The satellites 9, 11 and 12 are rigidly mounted on the carrier 10. The satellite 11 is coupled to the sun gear 14, which is connected to the brake 0 16, and the satellite 12 is linked to the sun gear 18 connected to the brake 20 The carrier 10 is associated with the output shaft 26.

Работу четьфехступенчатой ГМП мож5 но рассматривать как работу трехступенчатой с добавлением понижающей передачи . Втора , треть и четверта I передачи четырехступенчатой ГМП соответствуют первой, второй и третьей Q передачам трехступенчатой. ЗаднийThe work of the four-stage GMP can be considered as a three-stage operation with the addition of a reduction gear. The second, third and fourth I transmissions of the four-stage GMF correspond to the first, second and third Q transmissions of the three-stage one. Rear

ход также одинаков и получаетс включением одних и тех же фрикционных элементов. Перва понижающа передача обеспечиваетс включением фрикциона 5 и тормоза 27. Крут щий момент поступает от турбинного колеса 3 гидротрансформатора на входной вал 4 коробки передач и далее через фрикци:он 5 - на солнечную шестерню 7 первого планетарного р да. Сателлит 9 перекатываетс по остановленной тормозом 27 коронной шестерне 8, а момент снимаетс с водила 10 и передаетс на выходной вал 26. Дл получени шести передач перед него хода используют три планетарных р да, причем второй р д состоит из сателлитов, солнечной и коронной шее терен, соединенных с тормозами, третий р д состоит из сателлитов и солнечной шестерни, соединенной с тормо зом, и коронна шестерн первого р да соединена с тормозом. Шестиступенчата ГМП (фиг. 5) сос тоит из входного вала 1, соединенного с насосным колесом 2 гидротрансформатора , турбинное колесо 3 которого св зано с входным валом 4 короб ки, передач. Вал 4 соединен с фрикционами 5и 6, которые св заны соответственно с солнечной 7 и коронной 8 шестерн ми первого планетарного р да. Коронна шестерн 8 также соединена с тормозом 27. Сателлиты 9,11 и 12 жестко установлены на водиле 10 Сателлит 11 сцеплен с солнечной 14 и коронной 15 шестерн ми, которые соединены с тормозами 16 и 17. Сателлит 12 сцеплен с солнечной шестерней 18, соединенной с тормозом 20. Водило св iсв зано с выходным валом 26. Работу шестиступенчатой ГМП можно рассматривать как работу четырехступенчатой с добавление одной понижающей и одной повьш1ающей передач. Втора , треть , четверта и п та передачи шестиступенчатой ГМП соответствуют первой, второй, третьей и четвертой передачам четырехступенчатой. Задний ход также одинаков. Перва понижающа передача обеспечиваетс включением фрикциона 5 и тормоза 17. Крут щий момент от турбинного колеса 3 гидротрансформатора поступает через вал 4 и фрикцион 5 на солнечную шестерню 7 первого планетарного р да и на его сателлит 9, далее через водило 10 - на сателлит 11 второго р да, который перекатываетс по останойленной тормозом 17 коронной шестерне 15. Момент снимаетс с водила 10 и передаетс на выходной вал 26. В таблице (фиг. 6) указаны передаточные числа, выраженные через параметры планетарных р дов , и работа фрикционных элементов на разных передачах, причем дл получени указанных передаточных чисел первый и третий планетарные р ды можно выполнить одинаковыми. Не исключена возможность получени п тиступенчатой ГМП. При этом конструкци остаетс такой же, как. у шестиступенчатой, но не использует с повьш1ающа передача. 5Л .( the stroke is also the same and is obtained by including the same friction elements. The first reduction gear is provided by engaging the clutch 5 and brake 27. The torque comes from the turbine wheel 3 of the torque converter to the input shaft 4 of the gearbox and then through the frictions: it 5 to the sun gear 7 of the first planetary row. The satellite 9 rolls over the ring gear 8 stopped by the brake 27, and the moment is removed from the carrier 10 and transmitted to the output shaft 26. Three planetary rows are used to obtain six gears in front of it, the second row consists of satellites, the solar and the crown neck of the teren connected to the brakes, the third row consists of the satellites and the sun gear connected to the brake, and the crown gear of the first row is connected to the brake. The six-step GMP (Fig. 5) is composed of an input shaft 1 connected to a pumping wheel 2 of a torque converter, the turbine wheel 3 of which is connected to the input shaft 4 of a box and gears. Shaft 4 is connected to clutches 5 and 6, which are associated respectively with the solar 7 and the ring 8 gears of the first planetary row. Crown gear 8 is also connected to brake 27. The satellites 9, 11 and 12 are rigidly mounted on the carrier 10. The satellite 11 is linked to the sun 14 and the ring 15 gears, which are connected to the brakes 16 and 17. The satellite 12 is linked to the sun gear 18 connected to brake 20. The carrier is connected with the output shaft 26. The work of the six-speed GMF can be viewed as a four-step operation with the addition of one reduction and one incremental gear. The second, third, fourth and fifth transmissions of the six-speed GMF correspond to the first, second, third and fourth four-speed gears. The reverse is also the same. The first reduction gear is provided by engaging the clutch 5 and the brake 17. The torque from the turbine wheel 3 of the torque converter enters through the shaft 4 and the clutch 5 on the sun gear 7 of the first planetary row and on its satellite 9, then through the carrier 10 - on the satellite 11 of the second p yes, which rolls along the ring gear 15, which is retained by the brake 17. The moment is removed from the carrier 10 and transmitted to the output shaft 26. The gear ratios expressed in terms of the parameters of the planetary rows and the operation of the friction elements are shown in the table (Fig. 6) ntov to different gears, wherein for the preparation of said gear ratios the first and third planetary rows can be made equal. The possibility of obtaining a five-speed GMF is not excluded. In this case, the structure remains the same as. have a six-speed, but does not use a higher gear. 5L. (

Фив. 5 20 Thebes. 5 20

Фиг. Ц ;7го CZ3с::э )5Jf Ю J6 essFIG. C; 7th CZ3c :: e) 5Jf Yu J6 ess

Claims

1. HYDROMECHANICAL TRANSMISSION OF A VEHICLE, comprising a torque converter and a planetary gearbox, including an input shaft connected to a turbine wheel of a torque converter, planetary gear sets with satellites rigidly fixed to the axles, friction elements and an output shaft connected to the carriers , in order to increase the efficiency in all gears, the planetary gearbox is made of flat planetary gears with satellites rigidly fixed on an axis common to all gears, and the common Dilo connected to the output shaft and the ring and sun pinion of the first series of first connected via clutches to an input shaft of a transmission.

2. Transfer pop. 1, it is distinguished by the fact that the planetary rows, starting from the second row, contain sun gears, to which brake frictions are attached.

3. Transfer pop. 1, with the fact that the ring gear of the first row is connected to the brake clutch.

4. Transfer according to paragraphs. 1 and 3, distinguishing with the fact that the second planetary row contains the crown gear * thorns to which the brake friction is attached.

Fig 1