RU2380596C1 - Vehicle composite planetary gearbox - Google Patents
Vehicle composite planetary gearbox Download PDFInfo
- Publication number
- RU2380596C1 RU2380596C1 RU2008140254/11A RU2008140254A RU2380596C1 RU 2380596 C1 RU2380596 C1 RU 2380596C1 RU 2008140254/11 A RU2008140254/11 A RU 2008140254/11A RU 2008140254 A RU2008140254 A RU 2008140254A RU 2380596 C1 RU2380596 C1 RU 2380596C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- planetary
- gear
- gearbox
- range
- kinematic
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title abstract description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 33
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 36
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 12
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 16
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к наземной транспортной технике, а конкретно - к трансмиссиям быстроходных гусеничных машин, преимущественно с двумя бортовыми коробками передач.The invention relates to ground-based transport equipment, and in particular to transmissions of high-speed tracked vehicles, mainly with two on-board gearboxes.
Известны трансмиссии быстроходных гусеничных машин (основные танки Т-64, Т-72, Т-90 и специальные, например, инженерные машины на их базе) с двумя планетарными бортовыми коробками передач (Военные гусеничные машины: Учебник / Под общ. ред. Э.К.Потемкина / В 4-х т. Т1. Устройство. / Редактор тома B.C.Старовойтов. Кн.2. - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1990, 336 с. - рис.4.2, с.160 и табл.4.1, с.162). Бортовые планетарные коробки передач трансмиссий перечисленных танков содержат, каждая, один сложный четырехзвенный планетарный механизм, причем в состав сложного планетарного механизма входят три элементарных планетарных механизма, два отдельных элементарных планетарных механизма, четыре фрикционных тормоза основных звеньев и две фрикционные блокировочные муфты, соединяющие между собой основные звенья планетарных механизмов. Коробки передач имеют три степени свободы и поэтому для получения рабочих передач в них требуется одновременно включать, в разных сочетаниях, два тормоза, тормоз и блокировочную муфту, либо две блокировочные муфты. В результате получают семь передач переднего и одну - заднего хода.Known transmissions of high-speed tracked vehicles (main tanks T-64, T-72, T-90 and special, for example, engineering vehicles based on them) with two planetary final drives (Military tracked vehicles: Textbook / Ed. K. Potemkina / In 4 volumes of T1. Device. / Volume Editor BC Starovoitov, Book 2. - M.: MSTU named after N.E.Bauman, 1990, 336 pp. - Fig. 4.2, p.160 and table 4.1, p. 162). The onboard planetary gearboxes of the transmissions of the listed tanks contain, each, one complex four-link planetary gear, and the complex planetary gear includes three elementary planetary gears, two separate elementary planetary gears, four friction brakes of the main links and two friction lock clutches connecting the main links of planetary mechanisms. Gearboxes have three degrees of freedom, and therefore, to obtain working gears, they must simultaneously include, in different combinations, two brakes, a brake and an interlock clutch, or two interlock couplings. The result is seven forward gears and one reverse gear.
Недостатком аналога является возможность получения только одной передачи заднего хода к тому же чрезвычайно замедленной, что существенно ограничивает подвижность машины при ее движении задним ходом.The disadvantage of the analogue is the possibility of obtaining only one reverse gear, which is also extremely slow, which significantly limits the mobility of the machine when it is reversed.
Другим недостатком аналога является разбивка кинематического диапазона промежуточными передачами по достаточно случайному закону, а не по закону геометрической прогрессии, что объясняется необходимостью соблюдения условий существования планетарных механизмов (соосности, сборки и соседства) и поэтому не позволяет машине с такими коробками передач реализовать максимальную интегральную тяговую мощность и оптимальные разгонные характеристики, т.к. в коробке передач неоправданно разорваны первая и вторая, а также шестая и седьмая передачи и слишком сближены вторая, третья и четвертая передачи переднего хода.Another drawback of the analogue is the breakdown of the kinematic range by intermediate gears according to a rather random law, and not according to the law of geometric progression, which is explained by the need to comply with the planetary gear existence conditions (alignment, assembly and proximity) and therefore does not allow a machine with such gearboxes to realize maximum integral traction power and optimal overclocking characteristics, as the first and second, as well as the sixth and seventh gears are unreasonably broken in the gearbox and the second, third and fourth forward gears are too close.
Третьим недостатком аналога является весьма высокая силовая нагруженность управляющих фрикционных элементов (тормозов и блокировочных муфт) коробки передач. Так, например, величина расчетного крутящего момента, нагружающего один из тормозов коробки передач, включаемого для получения передачи заднего хода, в 15,353 раза превышает величину крутящего момента, подводимого от двигателя к ведущему валу коробки передач, что, в частности, требует увеличения суммарной рабочей поверхности дисковых тормозов и значительного форсирования рабочего давления в гидросистеме управления коробками передач при использовании передачи заднего хода. В результате, увеличиваются габариты и масса коробки передач, снижается надежность конструкции.The third disadvantage of the analogue is the very high power load of the control friction elements (brakes and lock-up clutches) of the gearbox. So, for example, the magnitude of the calculated torque loading one of the brakes of the gearbox engaged to reverse gear is 15.353 times the magnitude of the torque supplied from the engine to the drive shaft of the gearbox, which, in particular, requires an increase in the total working surface disc brakes and significant acceleration of the working pressure in the hydraulic control system for gearboxes when using reverse gear. As a result, the dimensions and weight of the gearbox increase, and the reliability of the structure decreases.
Четвертым, главным, недостатком аналога является невозможность поворота машины с радиусом, равным половине ее колеи при нулевой скорости поступательного движения геометрического центра машины из-за большой (в 1,76 раз) разницы абсолютных величин передаточных чисел коробки на первой передаче переднего хода и передаче заднего хода, что ограничивает маневренность машины при движении в сложных и стесненных условиях, при необходимости совершать повороты и развороты на площадках минимальных размеров, с минимальным радиусом, определяемым наиболее выступающими частями машины, например, дульным срезом длинноствольной пушки и передними и задними наружными кромками надгусеничных полок. Отметим, что добиться совпадения абсолютных величин передаточных чисел коробки на первой передаче переднего хода и передаче заднего хода целенаправленным подбором иных чисел зубьев зубчатых колес, составляющих планетарную коробку передач-аналог, чем существующие, без изменения кинематической схемы и значительного, совершено неблагоприятного, изменения закона разбивки диапазона переднего хода промежуточными передачами невозможно.The fourth, main disadvantage of the analogue is the impossibility of turning the machine with a radius equal to half of its track at zero speed of translational movement of the geometric center of the machine due to the large (1.76 times) difference in absolute values of gear ratios of the gearbox in first forward gear and reverse gear stroke, which limits the maneuverability of the machine when driving in difficult and cramped conditions, if necessary, make turns and turns on sites of minimum size, with a minimum radius defined by olee protruding parts of the machine, for example, long-barreled gun muzzle and front and rear outer edges of the fenders. Note that to achieve the coincidence of the absolute values of gear ratios of the gearbox in the first forward gear and reverse gear by targeted selection of different numbers of gear teeth that make up the planetary gearbox-analogue than the existing ones, without changing the kinematic scheme and significant, adverse change in the breakdown law forward gear range with intermediate gears is not possible.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению по совокупности схемных признаков и достигаемому техническому эффекту является составная планетарная коробка передач (а.с.1104327 СССР, МКИ F16H 3/44. Планетарная коробка передач. / В.Б.Альгин и др. - №3594937/25-28; заявл. 24.05.83; опубл. 23.07.84, Бюл. №27).The closest to the claimed invention in terms of the combination of circuit features and the achieved technical effect is a composite planetary gearbox (a.s. 1104327 of the USSR, MKI F16H 3/44. Planetary gearbox. / V. B. Algin and others - No. 3594937/25 -28; claimed 24.05.83; publ. 23.07.84, bull. No. 27).
Планетарная составная коробка передач-прототип образована двумя последовательно соединенными посредством промежуточного вала частными планетарными коробками передач: диапазонной и основной. Каждая из этих коробок передач имеет собственное специфическое предназначение.The planetary composite gearbox-prototype is formed by two private planetary gearboxes sequentially connected via an intermediate shaft: range and main. Each of these gearboxes has its own specific purpose.
Первая из них, диапазонная, состоит из двух элементарных трехзвенных планетарных механизмов с двумя фрикционными тормозами, установленными на водиле первого планетарного механизма и на эпициклическом центральном зубчатом колесе второго планетарного механизма. Кроме того, в первой планетарной коробке между солнечным зубчатым колесом и водилом первого планетарного механизма установлена фрикционная блокировочная муфта. Такая схема первой планетарной коробки передач позволяет получить три передачи: одну, замедляющую, заднего хода и две передачи переднего хода - одну замедляющую и одну прямую. Указанные передачи обеспечивают три диапазона работы планетарной составной коробки передач (образованной последовательным соединением двух, достаточно самостоятельных по функциональному назначению планетарных коробок передач): диапазон передач заднего хода, диапазон низших передач переднего хода и диапазон высших передач переднего хода.The first of them, the range one, consists of two elementary three-link planetary mechanisms with two friction brakes mounted on the carrier of the first planetary gear and on the epicyclic central gear of the second planetary gear. In addition, in the first planetary box between the sun gear and the carrier of the first planetary mechanism, a friction lock clutch is installed. This scheme of the first planetary gearbox allows you to get three gears: one, decelerating, reverse and two forward gears - one decelerating and one straight. These gears provide three ranges of operation of the planetary compound gearbox (formed by the serial connection of two planetary gearboxes that are sufficiently independent in their functional purpose): the reverse gear range, the lower forward gear range and the high forward gear range.
Вторая планетарная коробка передач, основная, установленная последовательно за первой, диапазонной, так же как и диапазонная, состоит из двух элементарных планетарных механизмов и трех управляющих фрикционных элементов: двух тормозов и одной блокировочной муфты. Схема основной планетарной коробки передач позволяет получить три передачи одного направления, без реверса, а именно, две замедляющие и одну прямую передачу. Указанные передачи реализуются в каждом из трех диапазонов, обеспечиваемых диапазонной коробкой передач.The second planetary gearbox, the main one, installed sequentially behind the first, range, as well as range, consists of two elementary planetary gears and three friction control elements: two brakes and one lock clutch. The scheme of the main planetary gearbox allows you to get three gears in one direction, without reverse, namely, two deceleration gears and one direct gear. These gears are implemented in each of the three ranges provided by the range gearbox.
Таким образом, известная планетарная составная коробка передач при полном управлении позволяет получить три замедляющие передачи в диапазоне передач заднего хода и шесть передач переднего хода, из которых три замедляющие в диапазоне низших передач и две замедляющие и одну высшую, прямую передачу в диапазоне высших передач переднего хода, (+6; -3).Thus, the well-known planetary compound gearbox with full control allows you to get three gears in the reverse gear range and six gears of forward gear, of which three gears in the low gear range and two gears and one higher, direct gear in the highest gear range , (+6; -3).
Планетарные механизмы, образующие вместе с фрикционными управляющими элементами - фрикционными муфтами и тормозами планетарную составную коробку передач, в описании к изобретению-прототипу не вполне корректно именуются планетарными рядами. Этот термин является узкопрофессиональным, устаревшим и поэтому согласно принятой в настоящее время терминологии (Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. Изд 2-е, переработанное и дополненное. / Крайнев А.Ф. - М.: Машиностроение, 1987. - 560 с., ил. См. с.291, статья «Планетарный механизм») в настоящей заявке заменен термином «планетарные механизмы».Planetary mechanisms forming together with friction control elements - friction clutches and brakes a planetary compound gearbox are not correctly called planetary gears in the description of the prototype invention. This term is narrowly professional, outdated and therefore, according to the currently accepted terminology (Krainev A.F. Dictionary of Mechanisms. Ed. 2, revised and supplemented. / Krainev A.F. - M .: Mechanical Engineering, 1987. - 560 pp., Ill. See p.291, the article "Planetary mechanism") in this application is replaced by the term "planetary mechanisms".
Известное техническое решение-прототип устраняет ряд недостатков аналога, таких как недостаточное количество передач заднего хода, и чрезмерную силовую нагруженность управляющих фрикционных элементов.The known technical solution, the prototype eliminates a number of disadvantages of the analogue, such as an insufficient number of reverse gears, and excessive power load of the control friction elements.
Недостатками прототипа являются: разбивка кинематического диапазона коробки передач, как и в аналоге, по случайному закону (неоправданно сближены вторая и третья, а также пятая и шестая передачи переднего хода и оторваны друг от друга третья и четвертая передачи) и несовпадение абсолютных величин передаточных чисел коробки на передачах заднего хода и на соответствующих низших передачах переднего хода. Последнее обстоятельство, при использовании прототипа в составе трансмиссии гусеничной машины в качестве бортовых коробок передач, делает невозможным режим вращения машины на месте с нулевой скоростью поступательного движения ее геометрического центра при включении в бортовых коробках передач: одной из передач заднего хода в одной, и соответствующей ей по номеру, низшей передачи переднего хода во второй.The disadvantages of the prototype are: a breakdown of the kinematic range of the gearbox, as in the analogue, according to a random law (the second and third gears, as well as the fifth and sixth gears of the forward gear are unreasonably close and the third and fourth gears are torn from each other) and the mismatch of the absolute values of the gear ratios in reverse gears and in corresponding lower forward gears. The latter circumstance, when using the prototype in the transmission of a tracked vehicle as on-board gearboxes, it makes it impossible to rotate the machine in place with zero speed of the translational movement of its geometric center when turning on the side gearboxes: one of the reverse gears in one, and the corresponding one by number, lower forward gear in the second.
Недостатком прототипа является также наличие фрикционного тормоза на водиле первого планетарного механизма основной планетарной коробки передач (тормозное водило). Этот тормоз включается для получения первой и четвертой передач переднего хода и низшей (первой) передачи заднего хода. При этом указанный планетарный механизм с остановкой водила превращается в простой зубчатый механизм с неподвижными осями всех его зубчатых колес (солнечного, сателлитов и эпициклического), тогда мощность через этот механизм передается только относительными движениями зубчатых колес с существенным снижением коэффициента полезного действия основной коробки передач.The disadvantage of the prototype is the presence of a friction brake on the carrier of the first planetary gear of the main planetary gearbox (brake carrier). This brake is applied to obtain the first and fourth forward gears and the lowest (first) reverse gear. At the same time, the indicated planetary mechanism with a carrier stop turns into a simple gear mechanism with the fixed axes of all its gears (solar, satellites and epicyclic), then power is transmitted through this mechanism only by the relative movements of the gears with a significant decrease in the efficiency of the main gearbox.
Еще одним недостатком прототипа является установка фрикционной блокировочной муфты диапазонной планетарной коробки передач между водилом и солнечным зубчатым колесом первого планетарного механизма. Такое размещение фрикционной блокировочной муфты предопределяет высокую силовую нагруженность этой муфты при ее включении. Крутящий момент, передаваемый этой муфтой, составляет 132,5% от величины крутящего момента, подводимого от двигателя к ведущему валу планетарной составной коробки передач-прототипа при заявленной в описании к изобретению кинематической характеристике первого планетарного механизма диапазонной коробки передач.Another disadvantage of the prototype is the installation of the friction blocking clutch range planetary gearbox between the carrier and the sun gear of the first planetary gear. This placement of the friction lock clutch determines the high power load of this clutch when it is turned on. The torque transmitted by this clutch is 132.5% of the magnitude of the torque supplied from the engine to the drive shaft of the planetary composite gearbox of the prototype when the kinematic characteristic of the first planetary gear of the range gearbox stated in the description of the invention.
Предлагаемое изобретение позволяет устранить все отмеченные недостатки прототипа.The present invention allows to eliminate all noted disadvantages of the prototype.
Техническая задача изобретения - увеличение интегральной тяговой мощности машины и улучшение ее разгонных характеристик, повышение коэффициента полезного действия коробки передач, а также обеспечение возможности вращения машины на месте с нулевой скоростью поступательного движения ее геометрического центра при применении заявляемых коробок передач в качестве бортовых.The technical task of the invention is to increase the integral traction power of the machine and improve its acceleration characteristics, increase the efficiency of the gearbox, and also enable the machine to rotate in place with zero translational speed of its geometric center when using the inventive gearboxes as onboard.
Указанная задача решается тем, что планетарная составная коробка передач транспортного средства, содержащая две последовательно соединенные планетарные коробки передач, первая из которых, диапазонная, включает в себя два планетарных механизма с двумя фрикционными тормозами, установленными на водиле первого планетарного механизма, обеспечивающего диапазон передач заднего хода, и на эпициклическом центральном зубчатом колесе второго планетарного механизма, обеспечивающего диапазон низших передач переднего хода, а также с фрикционной блокировочной муфтой, а вторая, основная, включает в себя два планетарных механизма с двумя фрикционными тормозами и одной блокировочной муфтой, в которой, согласно изобретению, в диапазонной планетарной коробке передач первый планетарный механизм выполнен с кинематической характеристикой К1, ровно на единицу большей, чем кинематическая характеристика второго планетарного механизма К2, т.е. К1=1+К2, фрикционная блокировочная муфта установлена между эпициклическим и солнечным центральными зубчатыми колесами первого планетарного механизма, а основная планетарная коробка передач содержит два элементарных планетарных механизма: один с одновенцовыми, а другой с двухвенцовыми сателлитами, причем кинематические характеристики этих планетарных механизмов связаны зависимостью К4≅((1+K3)/K3)2-1, где K4 - кинематическая характеристика планетарного механизма с двухвенцовыми сателлитами, а К3 - кинематическая характеристика планетарного механизма с одновенцовыми сателлитами, планетарный механизм с одновенцовыми сателлитами, ведущим центральным эпициклическим колесом, ведомым водилом и тормозным центральным солнечным колесом снабжен фрикционным тормозом солнечного колеса, а эпициклическое и солнечное колеса связаны между собой фрикционной блокировочной муфтой, планетарный механизм с двухвенцовыми сателлитами, ведущим центральным солнечным колесом, ведомым водилом и тормозным центральным эпициклическим колесом снабжен фрикционным тормозом эпициклического колеса, а кинематические характеристики первого планетарного механизма диапазонной планетарной коробки передач К1 и планетарного механизма с одновенцовыми сателлитами основной планетарной коробки передач К3 связаны между собой зависимостью K1≅((1+K3)/K3)3, кинематический диапазон передач переднего хода dПХ планетарной составной коробки передач транспортного средства связан с кинематической характеристикой К1 первого планетарного механизма диапазонной планетарной коробки передач и с кинематическими характеристиками К3 и К4 планетарных механизмов основной планетарной коробки передач зависимостями dПХ≅((1+K3)/K3)5, dПХ≅K1(1+K4) и dПХ≅(1+K4)2(1+K3)/K3, кинематический диапазон передач заднего хода dЗХ связан с кинематическими характеристиками К3 и К4 планетарных механизмов основной планетарной коробки передач зависимостями dЗХ≅1+К4 и dЗХ≅((1+K3)/K3)2, а знаменатель геометрической прогрессии q, по закону которой выполнена разбивка dПХ и dЗХ, q≅(1+K3)/K3 и
Благодаря вполне определенному соотношению величин кинематических характеристик первого и второго планетарных механизмов диапазонной планетарной коробки передач, а именно K1=1+К2, обеспечивается точное совпадение абсолютных величин передаточных чисел планетарной составной коробки передач транспортного средства на передачах заднего хода и соответствующих низших передачах переднего хода, что позволяет, при использовании заявляемой планетарной составной коробки передач транспортного средства в составе трансмиссий гусеничных машин в качестве бортовых коробок передач, осуществлять поворот машины на месте с минимальным радиусом поворота, равным половине колеи машины, и с нулевой скоростью поступательного движения, включением в одной бортовой планетарной коробке передач передачи заднего хода, а во второй бортовой планетарной коробке передач соответствующей по номеру передачи переднего хода, чем достигаются одинаковые по величине и противоположно направленные скорости перематывания гусениц по бортам машины, причем этот поворот может выполняться с тремя различными скоростями.Due to a well-defined ratio of the kinematic characteristics of the first and second planetary gears of the planetary gearbox range, namely K 1 = 1 + K 2 , the exact values of the gear ratios of the planetary gearbox of the vehicle in reverse gears and corresponding lower forward gears are ensured that allows, when using the inventive planetary compound gearbox of the vehicle in the transmission of tracked vehicles as on-board gearboxes, rotate the machine in place with a minimum turning radius equal to half the track of the machine, and with zero translational speed, turning on the reverse gear in one onboard planetary gearbox, and in the second onboard planetary gearbox corresponding to the gear number forward speed, which achieves identical in magnitude and opposite directions of the speed of rewinding the tracks along the sides of the machine, and this rotation can be performed with three different and velocities.
Благодаря установке фрикционной блокировочной муфты между эпициклическим и солнечным центральными зубчатыми колесами первого планетарного механизма диапазонной планетарной коробки передач обеспечивается минимально возможная нагруженность муфты крутящим моментом, в точности равным моменту, подводимому от двигателя к ведущему валу планетарной составной коробки передач.Thanks to the installation of the friction blocking clutch between the epicyclic and solar central gears of the first planetary gear of the range planetary gearbox, the clutch is provided with the minimum possible torque exactly equal to the moment supplied from the engine to the drive shaft of the planetary composite gearbox.
Благодаря вполне определенным соотношениям величин кинематических характеристик планетарных механизмов, образующих планетарную составную коробку передач транспортного средства K1≅((1+K3)/K3)3 и K4≅((1+K3)/K3)2-1, обеспечивается разбивка кинематического диапазона планетарной составной коробки передач транспортного средства по закону геометрической прогрессии, знаменатель которой
Благодаря вполне определенным соотношениям величин кинематических характеристик планетарных механизмов и кинематических диапазонов dПХ и dЗХ планетарной составной коробки передач транспортного средства при движении машины передним ходом dПХ≅((1+K3)/K3)5, dПХ≅K1(1+K4), dПХ≅(1+K4)2(1+K3)/К3 и задним ходом dЗХ=((1+K3)/K3)2=1+K4, для планетарной коробки передач транспортного средства +6; -3 обеспечивается возможность подбора значений кинематических характеристик и затем чисел зубьев зубчатых колес всех планетарных механизмов при синтезе схем составных планетарных коробок передач на заданные величины кинематических диапазонов при создании трансмиссий вновь проектируемых машин и при модернизации трансмиссий существующих машин.Due to the well-defined correlations of the kinematic characteristics of planetary mechanisms and the kinematic ranges of d PX and d ZX of the planetary compound gearbox of a vehicle when the vehicle is in forward motion d PX ≅ ((1 + K 3 ) / K 3 ) 5 , d PX ≅K 1 ( 1 + K 4 ), d ПХ ≅ (1 + K 4 ) 2 (1 + K 3 ) / К 3 and backward d ЗХ = ((1 + K 3 ) / K 3 ) 2 = 1 + K 4 , for planetary gearbox of the vehicle +6; -3, it is possible to select the values of the kinematic characteristics and then the number of gear teeth of all planetary gears during the synthesis of the constituent planetary gearboxes schemes for the specified kinematic ranges when creating transmissions of newly designed machines and when upgrading transmissions of existing machines.
Благодаря отсутствию в основной планетарной коробке передач тормозных (снабженных тормозами) водил планетарных механизмов, обеспечивается передача мощности в этой коробке передач двумя движениями: переносным и относительным на непрямых передачах и только переносным на прямой передаче, что позволяет получить более высокие значения коэффициентов полезного действия заявляемой планетарной составной коробки передач транспортного средства, особенно на передачах переднего хода, по сравнению с прототипом.Due to the absence of planetary gears in the main planetary gearbox of brakes (equipped with brakes), power transmission in this gearbox is provided in two movements: portable and relative in indirect gears and only portable in direct gear, which allows to obtain higher values of the planetary efficiency integral gearbox of a vehicle, especially in forward gears, compared to the prototype.
Планетарная составная коробка передач транспортного средства (гусеничной машины), предлагаемая в качестве изобретения, поясняется чертежом. На чертеже показана кинематическая схема планетарной составной коробки передач транспортного средства на девять передач, из которых шесть передач переднего и три - заднего хода (+6; -3).The planetary compound gearbox of a vehicle (tracked vehicle), proposed as an invention, is illustrated in the drawing. The drawing shows a kinematic diagram of a planetary composite gearbox of a vehicle in nine gears, of which six forward gears and three reverse gears (+6; -3).
Заявляемая планетарная составная коробка передач транспортного средства, как и прототип, включает в себя две последовательно соединенные частные планетарные коробки передач: А - диапазонную и Б - основную.The inventive planetary compound gearbox of the vehicle, like the prototype, includes two sequentially connected private planetary gearboxes: A - range and B - main.
Диапазонная коробка передач А включает в себя ведущий вал 1, являющийся ведущим и для всей планетарной составной коробки передач транспортного средства, первый планетарный механизм, обеспечивающий диапазон передач заднего хода, с центральным солнечным зубчатым колесом 2, водилом 3, центральным эпициклическим зубчатым колесом 4 и одновенцовыми сателлитами 5, второй планетарный механизм, обеспечивающий диапазон низших передач переднего хода с центральным солнечным зубчатым колесом 6, водилом 7, центральным эпициклическим зубчатым колесом 8 и одновенцовыми сателлитами 9, фрикционный тормоз 10 водила 3, фрикционный тормоз 11 эпициклического колеса 8, фрикционную блокировочную муфту 12, связывающую между собой ведущий вал 1 и соединительный вал 13, являющийся для диапазонной коробки передач А ведомым. Ведущий вал 1 постоянно и жестко связан с солнечными зубчатыми колесами 2 и 6. Соединительный вал 13 постоянно и жестко связан с эпициклическим зубчатым колесом 4 и водилом 7. Первый и второй планетарные механизмы диапазонной коробки передач А имеют кинематические характеристики K1 и K2, представляющие собой отношения чисел зубьев эпициклических 4 и 8 и солнечных 2 и 6 зубчатых колес, т.е. K1=Z4/Z2 и K2=Z8/Z6; где Z4, Z2 - числа зубьев, соответственно, эпициклического колеса 4 и солнечного колеса 2 первого планетарного механизма заднего хода, Z8, Z6 - числа зубьев, соответственно, эпициклического колеса 8 и солнечного колеса 6 второго планетарного механизма низших передач переднего хода. Основная коробка передач Б включает в себя соединительный вал 13, являющийся для основной коробки передач Б ведущим, два планетарных механизма, первый, обеспечивающий диапазон передач заднего хода, с центральным солнечным зубчатым колесом 14, водилом 15, центральным эпициклическим зубчатым колесом 16 и одновенцовыми сателлитами 17, второй, обеспечивающий диапазон низших передач переднего хода, с центральным солнечным зубчатым колесом 18, водилом 19, центральным эпициклическим зубчатым колесом 20 и двухвенцовыми сателлитами 21, фрикционный тормоз 22 солнечного зубчатого колеса 14, фрикционный тормоз 23 эпициклического зубчатого колеса 20, фрикционную блокировочную муфту 24, связывающую между собой солнечное зубчатое колесо 14 и соединительный вал 13. Ведомый вал 25, являющийся ведомым и для всей планетарной составной коробки передач транспортного средства, постоянно и жестко связан с эпициклическим зубчатым колесом 16 и водилом 19.Range gearbox A includes a drive shaft 1, which is also leading for the entire planetary compound gearbox of the vehicle, the first planetary gear that provides a reverse gear range, with a central sun gear 2, carrier 3, central epicyclic gear 4 and single-shaft satellites 5, the second planetary gear providing a range of lower forward gears with a central sun gear 6, a carrier 7, a central epicyclic gear 8 and single-shaft satellites 9, friction brake 10 of carrier 3, friction brake 11 of the epicyclic wheel 8, friction lock clutch 12 connecting the drive shaft 1 and the connecting shaft 13, which is driven for a range gearbox A. The drive shaft 1 is constantly and rigidly connected to the sun gears 2 and 6. The connecting shaft 13 is constantly and rigidly connected to the epicyclic gear wheel 4 and the carrier 7. The first and second planetary gears of the range gearbox A have kinematic characteristics K 1 and K 2 , representing are the ratios of the tooth numbers of the epicyclic 4 and 8 and the solar 2 and 6 gears, i.e. K 1 = Z 4 / Z 2 and K 2 = Z 8 / Z 6 ; where Z 4 , Z 2 - the number of teeth, respectively, of the epicyclic wheel 4 and the sun wheel 2 of the first planetary reverse gear, Z 8 , Z 6 - the number of teeth, respectively, of the epicyclic wheel 8 and the sun wheel 6 of the second planetary lower gear . The main gearbox B includes a connecting shaft 13, which is the leading one for the main gearbox B, two planetary gears, the first one providing the reverse gear range, with the central sun gear 14, carrier 15, central epicyclic gear 16 and single-gear satellites 17 , the second, providing a range of lower forward gears, with a central sun gear 18, a carrier 19, a central epicyclic gear 20 and two-crown satellites 21, a friction brake h 22 of the sun gear 14, the friction brake 23 of the epicyclic gear 20, the friction lock clutch 24, which connects the sun gear 14 and the connecting shaft 13. The driven shaft 25, which is driven and for the entire planetary compound gearbox of the vehicle, constantly and rigidly connected to the epicyclic gear 16 and the carrier 19.
Соединительный вал 13 постоянно и жестко связан с эпициклическим зубчатым колесом 16 и солнечным зубчатым колесом 18.The connecting shaft 13 is constantly and rigidly connected with the epicyclic gear 16 and the sun gear 18.
Планетарный механизм с одновенцовыми сателлитами 17 основной коробки передач Б имеет кинематическую характеристику K3, представляющую собой отношение числа зубьев эпициклического зубчатого колеса 16 и числа зубьев солнечного зубчатого колеса 14, т.е. K3=Z16/Z14; где Z16, Z14 - числа зубьев, соответственно, эпициклического колеса 16 и солнечного колеса 14 планетарного механизма с одновенцовыми сателлитами 17.The planetary mechanism with identical gears 17 of the main gearbox B has a kinematic characteristic K 3 , which is the ratio of the number of teeth of the epicyclic gear 16 and the number of teeth of the sun gear 14, i.e. K 3 = Z 16 / Z 14 ; where Z 16 , Z 14 - the number of teeth, respectively, of the epicyclic wheel 16 and the sun wheel 14 of the planetary mechanism with single-crown satellites 17.
Планетарный механизм с двухвенцовыми сателлитами 21 основной коробки передач Б имеет кинематическую характеристику K4, представляющую собой отношение произведения чисел зубьев эпициклического зубчатого колеса 20 и венца сателлита 21, находящегося в зацеплении с солнечным зубчатым колесом 18, к произведению чисел зубьев солнечного зубчатого колеса 18 и венца сателлита 21, находящегося в зацеплении с эпициклическим зубчатым колесом 20, т.е. K4=Z20Z21(18)/Z18Z21(20); Z20, Z18 - числа зубьев, соответственно, эпициклического колеса 20 и солнечного колеса 18 планетарного механизма с двухвенцовыми сателлитами 21, Z21(18), Z12(20) - числа зубьев, соответственно, венца сателлита 21, зацепленного с солнечным колесом 18, и венца сателлита 21, зацепленного с эпициклическим колесом 20.The planetary mechanism with two-crown satellites 21 of the main gearbox B has a kinematic characteristic K 4 , which is the ratio of the product of the number of teeth of the epicyclic gear wheel 20 and the crown of the satellite 21, which is meshed with the sun gear 18, to the product of the number of teeth of the sun gear 18 and the ring the satellite 21 meshed with the epicyclic gear 20, i.e. K 4 = Z 20 Z 21 (18) / Z 18 Z 21 (20) ; Z 20 , Z 18 - the number of teeth, respectively, of the epicyclic wheel 20 and the sun gear 18 of the planetary gear with two-crown satellites 21, Z 21 (18) , Z 12 (20) - the number of teeth, respectively, of the crown of the satellite 21 engaged with the sun wheel 18, and a crown of a satellite 21 engaged with the epicyclic wheel 20.
В настоящей заявке применены термины «ведущий вал» и «ведомый вал», согласно терминологии из статей «Коробка передач» и «Коробка скоростей», с.230-231, в книге Политехнический словарь. / под ред. И.И.Артоболевского. - М.: Советская энциклопедия, 1976. - 608 с., ил.In this application, the terms “drive shaft” and “driven shaft” are used, according to the terminology from the articles “Gearbox” and “Gearbox”, p.230-231, in the book Polytechnical Dictionary. / ed. I.I. Artobolevsky. - M.: Soviet Encyclopedia, 1976. - 608 p., Ill.
Для заявляемой планетарной составной коробки передач транспортного средства на девять передач, из которых шесть передач переднего и три - заднего хода (+6; -3), - пример подбора чисел зубьев зубчатых колес, величины кинематических характеристик планетарных механизмов, количество сателлитов и центральные углы их установки на водилах представлены в таблице 1.For the claimed planetary compound gearbox of the vehicle in nine gears, of which six forward gears and three reverse gears (+6; -3), is an example of selecting the number of gear teeth, the kinematic characteristics of planetary gears, the number of satellites and their central angles installations on carriers are presented in table 1.
Заявляемая планетарная составная коробка передач транспортного средства +6; -3 работает следующим образом.The inventive planetary compound gearbox of the vehicle +6; -3 works as follows.
Перед началом движения машины планетарная составная коробка передач транспортного средства находится в нейтральном состоянии, т.е. все управляющие фрикционные элементы диапазонной коробки передач А выключены, а в основной коробке передач Б включен тормоз 23. При этом обеспечивается свободный запуск двигателя и его прогрев при неподвижной машине, т.к. в диапазонной коробке передач А сохраняются две степени свободы (нейтраль). Поэтому упомянутый тормоз 23 может быть выполнен нормально включенным, т.е. быть включенным посредством замыкающих пружин при отсутствии специального управляющего воздействия на выключение этого тормоза со стороны системы управления движением машины. При нейтральном состоянии планетарной составной коробки передач транспортного средства возможно движение машины на свободном выбеге (накатом) и буксировка машины как с работающим, так и с заглушенным двигателем. При невозможности использования штатных средств запуска двигателя, для обеспечения запуска двигателя машины ее буксировкой или скатыванием под уклон, следует предусмотреть возможность дублирующего (механического) включения в диапазонной коробке передач А тормоза 11 при запуске на переднем ходу и тормоза 10 при запуске на заднем ходу с нормально включенным, в обоих случаях, тормозом 23 основной коробки передач Б.Before the machine starts moving, the planetary compound gearbox of the vehicle is in a neutral state, i.e. all the control friction elements of the range gearbox A are turned off, and the brake 23 is turned on in the main gearbox B. At the same time, the engine is free to start and warm up when the machine is stationary, because In the range gearbox A, two degrees of freedom (neutral) are retained. Therefore, said brake 23 can be made normally engaged, i.e. to be activated by means of closing springs in the absence of a special control action to turn off this brake from the side of the machine motion control system. In the neutral state of the planetary compound gearbox of the vehicle, the machine can move on coast (coast) and tow the machine with both the engine running and the engine turned off. If it is impossible to use standard means of starting the engine, to ensure that the engine starts the vehicle by towing it or rolling downhill, it should be possible to duplicate (mechanically) engage in the range gearbox A brakes 11 when starting in forward gear and brakes 10 when starting in reverse gear with normal included, in both cases, the brake 23 of the main gearbox B.
Для обеспечения торможения машины, например стояночного, с работающим или неработающим двигателем, целесообразно предусмотреть возможность дублирующего (механического) включения в основной коробке передач Б тормоза 22 в дополнение к нормально включенному тормозу 23.To ensure braking of the machine, for example, a parking one, with the engine running or not working, it is advisable to provide for the possibility of a backup (mechanical) engagement of the brake 22 in the main gearbox B in addition to the normally applied brake 23.
Для трогания машины с места задним ходом следует включить в диапазонной коробке передач А тормоз 10. В основной коробке Б остается включенным управляющий фрикционный элемент, обеспечивавший нейтральное состояние всей планетарной составной коробки передач транспортного средства до начала движения. Таким образом, будут включены два тормоза: 10 и 23, что обеспечивает движение машины на первой передаче заднего хода IЗX. В диапазонной коробке передач А мощность передается с ведущего вала 1 только через планетарный механизм с ведущим солнечным колесом 2 на ведомое эпициклическое колесо 4 при остановленном, посредством тормоза 10, водилом 3 и, далее, на промежуточный вал 13. Описанная ситуация в диапазонной коробке передач А будет иметь место во всем диапазоне, на всех трех передачах заднего хода. Кинематическая передаточная функция диапазонной коробки передач А на заднем ходу будет равна кинематической характеристике планетарного механизма заднего хода, взятой со знаком «минус» (-K1). Под кинематической передаточной функцией понимают зависимость передаточного числа планетарной коробки передач от кинематических характеристик незаблокированных нагруженных элементарных планетарных механизмов этой же коробки, формирующих данную передачу (см. табл.1). Основная коробка передач Б на первой передаче заднего хода (IЗX) работает следующим образом. Мощность передается с промежуточного вала 13 через планетарный механизм с двухвенцовыми сателлитами 21, с ведущим солнечным колесом 18, ведомым водилом 19 и заторможенным посредством включенного тормоза 23 солнечным колесом 20, при этом кинематическая передаточная функция основной коробки передач Б будет 1+K4. Общая кинематическая передаточная функция планетарной составной коробки передач транспортного средства +6; -3 на передаче I3X будет равна произведению кинематических передаточных функций коробок передач А и Б, т.е. -K1(1+K4). Мощность от планетарной составной коробки передач транспортного средства отводится по ведомому валу 25.To move the machine from the reverse, the brake 10 must be engaged in the range gearbox A. In the main box B, the control friction element remains activated, ensuring the neutral state of the entire planetary compound gearbox of the vehicle before starting to move. Thus, two brakes will be included: 10 and 23, which ensures the movement of the machine in the first reverse gear IZX. In range gearbox A, power is transmitted from drive shaft 1 only through a planetary gear with drive sun wheel 2 to the driven epicyclic wheel 4 when carrier 3 is stopped by brake 10 and then to intermediate shaft 13. The described situation in range gearbox A will take place in the entire range, in all three reverse gears. The kinematic transfer function of the range gearbox A in reverse will be equal to the kinematic characteristic of the planetary reverse gear, taken with a minus sign (-K 1 ). The kinematic transfer function is understood as the dependence of the gear ratio of the planetary gearbox on the kinematic characteristics of the unblocked loaded elementary planetary mechanisms of the same gearbox forming this gear (see Table 1). The main gearbox B in the first reverse gear (IXX) works as follows. Power is transmitted from the intermediate shaft 13 through a planetary mechanism with two-crown satellites 21, with a driving sun wheel 18, a driven carrier 19 and a sun wheel 20 braked by an engaged brake 23, while the kinematic transfer function of the main gearbox B will be 1 + K 4 . General kinematic transfer function of the planetary compound gearbox of the vehicle +6; -3 on I3X gear will be equal to the product of kinematic transfer functions of gearboxes A and B, i.e. -K 1 (1 + K 4 ). Power from the planetary composite gearbox of the vehicle is diverted through the driven shaft 25.
При переключении планетарной составной коробки передач транспортного средства на вторую передачу заднего хода (IIЗX), необходимо выключить предшествующую, первую передачу заднего хода в основной коробке передач Б, для чего в ней выключается тормоз 23. После этого необходимо включить тормоз 22. В диапазонной коробке передач А остается включенным тормоз 10. В основной коробке передач Б мощность передается через планетарный механизм с одновенцовыми сателлитами 17 с ведущим эпициклическим колесом 16, ведомым водилом 15 и заторможенным посредством включенного тормоза 22 солнечным колесом 14, при этом кинематическая передаточная функция основной коробки передач Б будет (1+K3)/K3. Общая кинематическая передаточная функция планетарной составной коробки передач транспортного средства на передаче IIЗX будет равна произведению кинематических передаточных функций коробок передач А и Б, т.е. -K1(1+K3)/K3.When switching the planetary compound gearbox of the vehicle to the second reverse gear (IIZX), it is necessary to turn off the previous, first reverse gear in the main gearbox B, for which brake 23 is turned off in it. After that, brake 22 must be applied. In the range gearbox And the brake 10 remains on. In the main gearbox B, the power is transmitted through a planetary gear with single-pinion satellites 17 with a driving epicyclic wheel 16 driven by carrier 15 and braked by the engaged brake 22 by the sun wheel 14, while the kinematic transfer function of the main gearbox B will be (1 + K 3 ) / K 3 . The general kinematic transfer function of the planetary compound gearbox of the vehicle in gear IIZX will be equal to the product of the kinematic transfer functions of gearboxes A and B, i.e. -K 1 (1 + K 3 ) / K 3 .
При переключении планетарной составной коробки передач транспортного средства на третью передачу заднего хода (IIIЗX), необходимо выключить предшествующую, вторую передачу заднего хода в основной коробке передач Б, для чего в ней выключается тормоз 22. После этого необходимо включить блокировочную фрикционную муфту 24. В диапазонной коробке передач А остается включенным тормоз 10. В основной коробке передач Б мощность передается через заблокированный посредством включенной фрикционной блокировочной муфты 24 планетарный механизм с одновенцовыми сателлитами 17 на ведомый вал 25, при этом кинематическая передаточная функция основной коробки передач Б будет 1,0. Общая кинематическая передаточная функция планетарной составной коробки передач транспортного средства на передаче IIЗX будет равна произведению кинематических передаточных функций коробок передач А и Б, т.е. - K1. Третья передача заднего хода (IIIЗX) для планетарной составной коробки транспортного средства +6; -3 является высшей.When switching the planetary compound gearbox of the vehicle to the third reverse gear (IIIЗX), it is necessary to turn off the previous, second reverse gear in the main gearbox B, for which the brake 22 is turned off in it. After that, it is necessary to engage the friction lock clutch 24. In the range gearbox A remains engaged brake 10. In the main gearbox B, power is transmitted through a planetary gear locked with a friction blocking clutch 24 satellites 17 on the driven shaft 25, while the kinematic transfer function of the main gearbox B will be 1.0. The general kinematic transfer function of the planetary compound gearbox of the vehicle in gear IIZX will be equal to the product of the kinematic transfer functions of gearboxes A and B, i.e. - K 1 . Third reverse gear (IIIЗX) for the planetary compound gearbox of the vehicle +6; -3 is the highest.
Для трогания машины с места передним ходом следует включить в диапазонной коробке передач А тормоз 11, при этом обеспечивается диапазон низших передач переднего хода. В основной коробке передач Б остается включенным управляющий фрикционный элемент, обеспечивавший нейтральное состояние всей планетарной составной коробки передач транспортного средства до начала движения. Таким образом, в планетарной составной коробке передач транспортного средства +6; -3 будут включены два тормоза: 11 и 23, что обеспечивает движение машины на первой передаче переднего хода (I). В диапазонной коробке передач А мощность передается только через планетарный механизм переднего хода с остановленным, посредством тормоза 11, эпициклическим колесом 8, ведущим солнечным колесом 6 и ведомым водилом 7, а планетарный механизм заднего хода не нагружен и работает в режиме холостой прокрутки. Кинематическая передаточная функция диапазонной коробки передач А на всех трех передачах диапазона низших передач переднего хода будетTo move the machine from the front, the brake 11 must be included in the range gearbox A and the range of lower forward gears is ensured. In the main gearbox B, the control friction element remains switched on, ensuring the neutral state of the entire planetary component gearbox of the vehicle before the start of movement. Thus, in the planetary compound gearbox of the vehicle +6; -3 two brakes will be engaged: 11 and 23, which ensures the movement of the machine in first forward gear (I). In range gearbox A, power is transmitted only through the planetary forward gear with the epicyclic wheel 8 stopped, via the brake 11, the driving sun wheel 6 and the driven carrier 7, while the planetary reverse gear is not loaded and operates in the idle scroll mode. The kinematic transfer function of the range gearbox A in all three gears of the lower forward gear range will be
1+K2.1 + K 2 .
Основная коробка передач Б на первой передаче переднего хода (I) работает следующим образом. В основной коробке передач Б передача мощности осуществляется точно так же, как и на первой передаче заднего хода, только с противоположно направленными угловыми скоростями звеньев планетарного механизма с двухвенцовыми сателлитами 21 и противоположно направленными крутящими моментами, нагружающими эти звенья. Общая кинематическая передаточная функция планетарной составной коробки передач транспортного средства на первой передаче переднего хода (I) будет равна произведению кинематических передаточных функций коробок передач А и Б, т.е. (1+K2)+(1+K4).The main gearbox B in the first forward gear (I) operates as follows. In the main gearbox B, power transmission is carried out in exactly the same way as in the first reverse gear, only with oppositely directed angular speeds of the links of the planetary mechanism with two-crown satellites 21 and oppositely directed torques loading these links. The general kinematic transfer function of the planetary compound gearbox of the vehicle in the first forward gear (I) will be equal to the product of the kinematic transfer functions of gearboxes A and B, i.e. (1 + K 2 ) + (1 + K 4 ).
При переходе на вторую передачу переднего хода (II), переключение фрикционных управляющих элементов производится точно так же, как и на заднем ходу, при неизменном состоянии диапазонной коробки передач А. Кинематическая передаточная функция составной планетарной коробки передач транспортного средства на второй передаче переднего хода (II) будет (1+K2)(1+K3)/K3.When shifting to the second forward gear (II), the friction control elements are switched in exactly the same way as when reversing, when the range gearbox A remains unchanged. The kinematic transfer function of the integral planetary gearbox of the vehicle in the second forward gear (II) ) will be (1 + K 2 ) (1 + K 3 ) / K 3 .
При переходе на третью передачу переднего хода (III), переключение фрикционных управляющих элементов производится точно так же, как и на заднем ходу, при неизменном состоянии диапазонной коробки передач А. Кинематическая передаточная функция планетарной составной коробки передач транспортного средства на третьей передаче переднего хода (II) будет 1+K2.When shifting to the third forward gear (III), the friction control elements are switched in exactly the same way as when reversing, when the range gearbox A remains unchanged. Kinematic transfer function of the planetary gearbox of the vehicle in third forward gear (II ) will be 1 + K 2 .
Диапазон низших передач переднего хода для планетарной составной коробки передач транспортного средства +6; -3 исчерпан.Lower forward gear range for the planetary compound gearbox of the vehicle +6; -3 exhausted.
Для перевода планетарной составной коробки передач транспортного средства в диапазон высших передач переднего хода необходимо в основной коробке передач Б включить нейтраль, одновременно выключив тормоз 11 в диапазонной коробке передач А. Затем в диапазонной коробке передач А включается фрикционная блокировочная муфта 12, которая обеспечивает полную блокировку всех основных звеньев планетарных механизмов диапазонной коробки передач А (прямая передача). Кинематическая передаточная функция диапазонной коробки передач А в диапазоне высших передач переднего хода будет 1,0. Мощность в коробке передач А будет передаваться с ведущего вала 1 через включенную блокировочную муфту 12 и, далее, по промежуточному валу 13 в коробку передач Б. Заблокированные планетарные механизмы коробки передач А в передаче мощности не участвуют, так как полностью разгружены от крутящих моментов. В основной коробке передач Б следует включить тормоз 23. После указанных манипуляций с фрикционными управляющими элементами, планетарная составная коробка передач транспортного средства будет работать на четвертой передаче переднего хода (IV) с кинематической передаточной функцией 1+K4.To transfer the planetary compound gearbox of the vehicle to the higher forward gear range, it is necessary to switch the neutral in the main gearbox B while simultaneously disengaging the brake 11 in the range gearbox A. Then, the friction lock clutch 12 is engaged in the range gearbox A, which ensures complete blocking of all the main links of the planetary gears of the range gearbox A (direct transmission). The kinematic transfer function of the range gearbox A in the range of higher forward gears will be 1.0. The power in the gearbox A will be transmitted from the drive shaft 1 through the included locking clutch 12 and, then, through the intermediate shaft 13 to the gearbox B. The locked planetary gears of the gearbox A do not participate in the power transmission, since they are completely unloaded from the torques. The brake 23 should be applied in the main gearbox B. After these manipulations with the friction control elements, the planetary compound gearbox of the vehicle will work in fourth forward gear (IV) with a kinematic transfer function 1 + K 4 .
Для перехода на пятую передачу переднего хода (V) в основной коробке передач Б следует выключить тормоз 23 и включить тормоз 22. В результате, в планетарной составной коробке передач транспортного средства +6; -3 получают пятую передачу (V) переднего хода с кинематической передаточной функцией (1+K3)/K3.To switch to the fifth forward gear (V) in the main gearbox B, the brake 23 must be turned off and the brake 22 applied. As a result, in the planetary compound gearbox of the vehicle +6; -3 get the fifth forward gear (V) with kinematic transfer function (1 + K 3 ) / K 3 .
Для перехода на шестую, высшую, передачу переднего хода (VI) в основной коробке передач Б следует выключить тормоз 22 и включить блокировочную фрикционную муфту 24. В результате, в полностью заблокированной планетарной составной коробке передач транспортного средства +6; -3 получают прямую высшую шестую (VI) передачу переднего хода с кинематической передаточной функцией 1,0.To switch to the sixth, highest, forward gear (VI) in the main gearbox B, brake 22 must be turned off and the friction clutch clutch 24 should be engaged. As a result, in the fully locked planetary compound gearbox of the vehicle +6; -3 receive direct higher sixth (VI) forward gear with a kinematic transfer function of 1.0.
Диапазон высших передач переднего хода для планетарной составной коробки передач +6; -3 исчерпан.Higher forward gear range for planetary compound gearbox +6; -3 exhausted.
Управление основной планетарной коробкой передач Б в каждом из трех диапазонов, обеспечиваемых диапазонной планетарной коробкой передач А (заднего хода, низших передач переднего хода и высших передач переднего хода), абсолютно одинаково, что упрощает управляющий алгоритм и устройство системы управления коробкой передач.The control of the main planetary gearbox B in each of the three ranges provided by the range planetary gearbox A (reverse gear, lower forward gears and higher forward gears) is exactly the same, which simplifies the control algorithm and the gearbox control system.
Передачи можно переключать не только в восходящем порядке, как описано, но и в нисходящем, как и в любых известных и применяемых коробках передач. Возможно также управление свободным выбором передач (переключение на несмежные передачи), если возникает такая необходимость, и имеются для этого возможности, как по условиям движения машины, так и по функциям системы управления коробкой передач.Transmissions can be switched not only in ascending order, as described, but also in descending order, as in any known and used gearboxes. It is also possible to control the free choice of gears (switching to non-contiguous gears), if such a need arises, and there are opportunities for this, both in terms of the movement of the machine and in the functions of the transmission control system.
Закон управления планетарной составной коробкой передач транспортного средства +6; -3 (номенклатура тормозов и блокировочных муфт, включаемых на каждой рабочей передаче, нейтрали и режиме торможения), кинематические передаточные функции, устанавливающие взаимно однозначные зависимости между передаточными числами коробки передач и кинематическими характеристиками планетарных механизмов, образующих эту коробку передач, расчетные значения передаточных чисел коробки передач и величины расчетных коэффициентов полезного действия (КПД) на каждой рабочей передаче представлены в таблице 2.Vehicle planetary gearbox control law +6; -3 (nomenclature of brakes and lock-up clutches, included in each working gear, neutral and braking mode), kinematic transfer functions that establish one-to-one relationships between gear ratios of the gearbox and kinematic characteristics of planetary gears forming this gearbox, calculated values of gear ratios gears and the values of the estimated coefficients of efficiency (COP) for each working gear are presented in table 2.
Предложенная планетарная составная коробка передач транспортного средства может быть применена с наибольшей эффективностью в составе механических и гидромеханических трансмиссий гусеничных машин преимущественно промежуточной по массе категории, а также основных боевых танков и машин на их базе с двумя бортовыми коробками передач с дизельными и газотурбинными двигателями внутреннего сгорания, так как они способны обеспечить машине режим вращения на месте с нулевой скоростью поступательного движения и, кроме того, способны в полной мере выполнять функции главной муфты сцепления, механизма поворота, остановочных и стояночных тормозов, вследствие чего необходимость наличия указанных специализированных устройств в составе трансмиссии полностью отпадает. Кроме того, предложенная планетарная составная коробка передач транспортного средства обеспечивает машине высокую подвижность передним и задним ходом, максимальную реализуемую интегральную тяговую мощность и высокие разгонные характеристики при умеренной скоростной и силовой нагруженности звеньев планетарных механизмов и управляющих фрикционных элементов коробки передач.The proposed planetary compound gearbox of a vehicle can be used most effectively as part of mechanical and hydromechanical transmissions of tracked vehicles of a predominantly intermediate weight category, as well as main battle tanks and vehicles based on them with two onboard gearboxes with diesel and gas turbine internal combustion engines, since they are able to provide the machine with a rotation mode in place with zero translational speed and, in addition, are capable of full Leray serve as the main clutch mechanism turning, stopping and parking brakes, whereby the need for these specialized devices as part of the transmission is completely eliminated. In addition, the proposed planetary compound gearbox of the vehicle provides the machine with high forward and reverse mobility, maximum realized integral traction power and high acceleration characteristics with moderate speed and power loading of planetary gear units and control friction elements of the gearbox.
Предложенная планетарная составная коробка передач транспортного средства вполне может быть использована также и в трансмиссиях быстроходных гусеничных и колесных машин различного назначения с одиночной (центральной) коробкой передач.The proposed planetary compound gearbox of a vehicle can well be used also in transmissions of high-speed tracked and wheeled vehicles for various purposes with a single (central) gearbox.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008140254/11A RU2380596C1 (en) | 2008-10-09 | 2008-10-09 | Vehicle composite planetary gearbox |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008140254/11A RU2380596C1 (en) | 2008-10-09 | 2008-10-09 | Vehicle composite planetary gearbox |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2380596C1 true RU2380596C1 (en) | 2010-01-27 |
Family
ID=42122181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008140254/11A RU2380596C1 (en) | 2008-10-09 | 2008-10-09 | Vehicle composite planetary gearbox |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2380596C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2484998C2 (en) * | 2011-02-17 | 2013-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Техника специального назначения" | Cross-country vehicle |
| RU2651957C1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-04-24 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Planetary transmission with three degrees of freedom |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1104327A1 (en) * | 1983-05-24 | 1984-07-23 | Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР | Planetary gearbox |
| SU1730490A1 (en) * | 1990-05-30 | 1992-04-30 | Ленинградский Институт Водного Транспорта | Planetary gear-box |
| RU2304240C2 (en) * | 2005-05-23 | 2007-08-10 | Республиканское унитарное предприятие "Минский тракторный завод" | Compound transmission |
| DE102006016191A1 (en) * | 2006-04-06 | 2007-10-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Automatic gearbox design for vehicle, includes epicyclic gears, clutches and brakes providing eight forward gears and one reverse |
-
2008
- 2008-10-09 RU RU2008140254/11A patent/RU2380596C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1104327A1 (en) * | 1983-05-24 | 1984-07-23 | Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР | Planetary gearbox |
| SU1730490A1 (en) * | 1990-05-30 | 1992-04-30 | Ленинградский Институт Водного Транспорта | Planetary gear-box |
| RU2304240C2 (en) * | 2005-05-23 | 2007-08-10 | Республиканское унитарное предприятие "Минский тракторный завод" | Compound transmission |
| DE102006016191A1 (en) * | 2006-04-06 | 2007-10-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Automatic gearbox design for vehicle, includes epicyclic gears, clutches and brakes providing eight forward gears and one reverse |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2484998C2 (en) * | 2011-02-17 | 2013-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Техника специального назначения" | Cross-country vehicle |
| RU2651957C1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-04-24 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Planetary transmission with three degrees of freedom |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4624154A (en) | Drive unit for motor vehicle | |
| US8083631B2 (en) | Planetary gear type gearbox | |
| US8070638B2 (en) | Dual input planetary final drive | |
| US8075437B2 (en) | Gear assembly for multi-speed countershaft transmission | |
| US20110088509A1 (en) | Double-clutch transmission for vehicles | |
| US20160053869A1 (en) | Transmission for a Motor Vehicle | |
| US20160053867A1 (en) | Transmission for a Motor Vehicle | |
| US8113978B2 (en) | Nine speed automatic transmission | |
| US20100016115A1 (en) | Dual clutch transmission | |
| CN101886688A (en) | Eight grades, nine grades and ten gear automatic speed variators | |
| WO2011066158A2 (en) | Multi-speed transmission | |
| US4546672A (en) | Gear box for high power vehicles | |
| CN102168743B (en) | Multi-speed planetary transmission with up to ten forward speed ratios | |
| US10451149B2 (en) | Vehicle transmission | |
| RU2508486C1 (en) | Automotive multiple-speed gearbox | |
| JPS61502830A (en) | Transmission systems with a wide torque and speed range, especially for automobiles | |
| RU2380596C1 (en) | Vehicle composite planetary gearbox | |
| CN110998140B (en) | group transmission | |
| CN111033086B (en) | Group transmission device | |
| RU2382916C1 (en) | Planetary composite transmission for vehicle | |
| RU2462632C2 (en) | Automotive gearbox | |
| US10226992B2 (en) | Power train for driving a motor vehicle with a variable-speed transmission device having a triple planetary gear set and especially a power train for a hybrid-type vehicle | |
| RU2382257C1 (en) | Planetary compound gearbox of vehicle | |
| US4953647A (en) | Transmission systems for high-speed track-laying vehicles or vehicles with non-steerable wheels | |
| US20040127322A1 (en) | Multi-speed ratio apparatus to control shaft output |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101010 |