Результат интеллектуальной деятельности: КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссиям транспортных средств, и может быть использовано в различных колесных и гусеничных машинах.

Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением передаточных чисел, содержащие валы, опоры, планетарные механизмы и фрикционные элементы управления. (С.А. Харитонов. Автоматические коробки передач. - М: ООО «Издательство АСТ», 2003. - 479, с: ил.).

Наиболее близкой к предлагаемой схеме коробки передач (КП), выбранной в качестве прототипа, является синтезированная МГТУ им. Баумана кинематическая схема шестискоростной КП (см. С.А. Харитонов. Автоматические коробки передач. - М.: ООО «Издательство АСТ», 2003. с. 167-168).

КП состоит из корпуса с размещенными в нем валами, тремя планетарными механизмами, двумя сцепными муфтами и тремя тормозами.

Недостатками КП являются большие габаритные размеры и масса, и наличие только одной передачи заднего хода. Большие размеры и масса связаны с тем, что для получения приемлемого значения передаточного числа передачи заднего хода и диапазона, используются планетарные механизмы с большим значением параметра К, отношения числа зубьев эпицикла к числу зубьев солнечной шестерни, что приводит к использованию эпициклов с большим числом зубьев и, следовательно, больших диаметров. Кроме того, для некоторых дорожно-строительных и гусеничных машин, исходя из их условий работы, необходима КП с дополнительными передачами заднего хода или КП с полным реверсом. Применение данной КП на таких машинах потребует установки дополнительного механизма реверсирования, что приведет к усложнению конструкции и увеличению металлоемкости.

Целью изобретения является 6-ступенчатая коробка передач, позволяющая расширить эксплуатационные возможности и улучшить маневренность машины за счет увеличения числа передач заднего хода, и при этом, обладающая малой металлоемкостью.

Указанная цель достигается тем, что солнечная шестерня третьего планетарного механизма жестко связана с корпусом коробки передач, а водило второго планетарного механизма посредством трех сцепных муфт соединяется: с входным валом, с солнечной шестерней первого планетарного механизма, с эпициклом третьего планетарного механизма.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема 6-ступенчатой КП.

В табл. 1 указаны состояния элементов управления на различных передачах.

В опорах корпуса 1 расположен входной вал 2, с которым жестко связана солнечная шестерня 3 второго планетарного механизма (ПМ2). Эпицикл 4 ПМ2 связан с водилом 5 первого планетарного механизма (ПМ1), эпицикл 6 которого соединен с водилом 7 третьего планетарного механизма (ПМ3) и выходным валом 8 КП. Солнечная шестерня 9 ПМ3 жестко связана с корпусом 1 КП, а водило 10 ПМ2 посредством трех сцепных муфт 11, 12 и 13 соединяется, соответственно: с входным валом 2, с солнечной шестерней 14 ПМ1 и с эпициклом 15 ПМ3. Солнечная шестерня 14 ПМ1 связана с тормозом 16. Водило 5 ПМ1 связано с тормозом 17.

Работа КП осуществляется следующим образом.

Для получения первой передачи должны быть включены (см. табл. 1) сцепная муфта 13 и тормоз 17. Крутящий момент от входного вала 2 (см. фиг. 1) и солнечной шестерни 3 через сателлиты ПМ1 передается на водило 10, сцепную муфту 13, эпицикл 15, сателлиты ПМ3, водило 7 и выходной вал 8 КП.

Вторая передача реализуется включением сцепной муфты 13 и тормоза 16. ПМ2 работает в суммирующем режиме. На эпицикле 4 суммируются крутящие моменты: первый - от входного вала 2 и солнечной шестерни 3, а второй от эпицикла 6 и водила 5. Далее, от эпицикла 4, водила 10, через муфту 13 крутящий момент поступает на эпицикл 15, водило 7 и выходной вал 8 КП.

Третья передача реализуется включением сцепных муфт 12 и 13. ПМ1 и ПМ2 работают в суммирующих режимах. На эпицикле 4 суммируются крутящие моменты: первый - от входного вала 2 и солнечной шестерни 3, а второй от эпицикла 6 и водила 5. На эпицикле 6 суммируются крутящие моменты: первый - от водила 10, через муфту 12 и солнечную шестерню 14, а второй от эпицикла 4 и водила 5. Далее, от эпицикла 4, водила 10, через муфту 13 крутящий момент поступает на эпицикл 15, водило 7 и выходной вал 8 КП.

Четвертая передача включается муфтами 11 и 13. Крутящий момент от входного вала 2 и солнечной шестерни 3 через заблокированный сцепной муфтой 11 ПМ2, поступает на водило 10, сцепную муфту 13, эпицикл 15, сателлиты ПМ3, водило 7 и выходной вал 8 КП.

Пятая передача (прямая) реализуется включением муфт 11 и 12. Крутящий момент от входного вала 2, через заблокированные ПМ1 и ПМ2 поступает на выходной вал 8 КП.

Шестая передача включается муфтой 11 и тормозом 16. Крутящий момент от входного вала 2 и солнечной шестерни 3 через заблокированный сцепной муфтой 11 ПМ2, поступает на водило 5, сателлиты ПМ1, эпицикл 6 и выходной вал 8 КП.

Первая передача заднего хода включается муфтой 12 и тормозом 17. Крутящий момент от входного вала 2 и солнечной шестерни 3 через сателлиты ПМ2, водило 10, муфту 12, солнечную шестерню 14, сателлиты и эпицикл 6 ПМ1 - поступает на выходной вал 8 КП.

Вторая передача заднего хода включается муфтой 12 и тормозом 16. Крутящий момент от входного вала 2 и солнечной шестерни 3 через сателлиты и эпицикл 4 ПМ2, поступает на водило 5, сателлиты и эпицикл 6 ПМ1 и на выходной вал 8 КП.

Экономический эффект выражается в уменьшении металлоемкости и габаритов КП за счет использования планетарных механизмов с меньшим значением параметра К, а также, в расширении эксплуатационных возможностей и улучшении маневренности машины за счет увеличения числа передач заднего хода.