Планетарная коробка передач

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Цель изобретений облегчение эксплуатации путем бесступенчатого изменения передаточного отношения. Для движения вперед включают управляемый тормоз 9. При частоте вращения входного вала 2, меньшей определенной величины, задаваемой усилием пружин элемента 12 сцепления, связывающего колесо 14 с корпусом 1, центробежная сила, действующая на грузики, уравновешивается силой упругости пружин. Контакта фрикционных поверхностей с ведомым диском элемента 12 сцепления не происходит, колесо 14 свободно вращается. При этом выходной вал 3 коробки передач неподвижен. При достижении входным валом 2 некоторой частоты вращения центробежная сила превышает силу упругости пружин и грузики, отклоняясь на значительный угол, смещаются в осевом направлении по ходовым винтам в сторону ведомого диска. Фрикционные поверхности грузиков взаимодействуют с ведомым диском, что вызывает остановку колеса 14 и раскрутку выходного вала 3. Дальнейшее увеличение частоты вращения вала 2 вызывает включение элемента 12 сцепления, связывающего колесо 14с водилом 15. При этом вследст

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 Н 3/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f1O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4685142/28 (22) 10,03.89 (46) 07.09.91.Бюл. ЬЬ 33 (75) А.Л. Нартов (53) 621.833.6 (088.8) (56) Волков Д.П., Крайнев А.Ф. Трансмиссии строительных и дорожных машин. — М.: Машиностроение, 1974, с, 87, рис. 36 б. (54) ПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению. Цель изобретения облегчение эксплуатации путем бесступенчатого изменения передаточного отношения. Для движения вперед включают управляемый тормоз 9, При частоте вращения входного вала 2, меньшей определенной величины, задаваемой усилием пружин элемента 12 сцепления, связывающего колесо 14 с корпусом 1, центробежная сила, „„ЯЦ „„1675602 А1 действующая на грузики, уравновешивается силой упругости пружин. Контакта фрикционных поверхностей с ведомым диском элемента 12 сцепления не происходит, колесо 14 свободно вращается, При этом выходной.вал 3 коробки передач неподвижен, При достижении входным валом 2 некоторой частоты вращения центробежная сила превышает силу упругости. пружин и грузики, отклоняясь на значительный угол, смещаются в осевом направлении по ходовым винTGM в сторону ведомоГо диска.

Фрикционные поверхности грузиков взаимодействуют с ведомым диском, что вызывает остановку колеса 14 и раскрутку выходного вала 3. Дальнейшее увеличение частоты вращения вала 2 вызывает включение элемента 12 сцепления, связывающего колесо 14 с водилом 15, При этом вследст1675602 вие остановки колеса 14 центробежные силы, действующие на грузики элемента 12, связывающего колесо 14 с корпусом 1, исчезают, и колесо 14, освобождаясь для вращения, будучи связанным с водилам 15 элементом 12 сцепления, начинает вращаться в сторону воцила 15. Дальнейшее увеличение частоты вращения вала 2 приводит к последовательной блокировке планетарных рядов с первого до последнего, Передаточное отношение при этом изменятся от О до 1. Для изменения направления вращения выходного вала 3 при выключенном управляемом тормозе 9 включают управляемый тормоз 10. Коробка передач не требует муфты сцепления в составе трансмиссии и осуществляет бесступенчатое регулирование частоты вращения выходного вала 3 в широком диапазоне от 0 до + @ex, где пвх— частота вращения вала 2. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностро- ружными зубьями третьего ряда, центральению и может быть использовано в качест- ное колесо 20 с внутренними зубьями связаве коробки передач транспортного но посредством муфты 11 свободного хода средства. с корпусом 1 и посредством элемента 12

Цель изобретения — облегчение эксплу- 5 сцепления — с водилом 21 третьего ряда, атации путем бесступенчатого изменения связанным с центральным колесом 4 четпередаточного отношения, вертого ряда. Центральное колесо 6 связаНа фиг. 1 представлена кинематическая но посредством муфты 11 свободного хода схема коробки передач с четырьмя плане- с первым управляемым тормозом 9 и потарными рядами; на фиг, 2 — узел на фиг. 10 средством элемента 12 сцепления — с води1; на фиг, 3 — оазоез А-А на Фиг, 2, лом 7 четвертого ряда, связанным также с

Коробка переда, содержит корпус 1, выходным валом 3, а второе центральное входной вал 2, выхоцной вал 3, четыре пла- колесо 5 с наружными зубьями связано с нетарных ряда, первые три из которых вторым управляемым тормозом 10. включают централ ное колесо с наружными 5 Муфты 11 свободного хода установлены зубьями, центральное колесо с внутренни- таким образом, что препятствуют вращеми зубьями и водило с сателлитами, а Ао- нию центральных колес 6, i)4,!7, 20 с внутследний планетарный ряд включает два ренними зубьями в сторону, центральных колеса 4 и 5 с наружными зубь- противоположную направлению вращенич ями, причем числс зубьев колеса 5 больше 20 центральных колес 4, 13, 16, 19 с наружнычисла зубьев колеса 4, центральное колесо ми зубьями соответственно. Каждый из эле6 с внутренними зубьями, и водило 7 с двух- ментов 12 сцепления выполнен в виде венцовыми сателлитами 8, два управляемы K ведущего 22 и ведомого 23 дисков, ходовых тормоза 9, 10, муфты 11 свободногс хода, BNHT08 24, жестко установленных в осевом число которых равно числу планетарных ря- 25 направлении на периферии ведущего диска дов, элементы 12 сцепления„число которых 22, эксцентрично установленных на ходона единицу больше числа планетарных ря- вых винтах 24 грузиков 25, центр масс каждов. дога из которых смещен к оси дисков 22, 23, Центральное колесо 13 с наружными на боковой поверхности, обращенной к везубьями первого ояда связано с входным 30 домому диску 23, каждого из которых имевалом 2, центральное KopiBco 14 с внутрен- ется фрикциснная поверхность 26 для ними зубьями первого ряда посредством взаимодействия с ведомым диском 23, и муфты 11 свободного хода и элемента 12 пружин 27, установленных в окружном насцепления связана с корпусом 1 и посред- правлении между грузиками 25 и ведущим ством элемента 12 цепления — с водилом 35 диском 22, оттарированных на заданное

: 15 первого ряда, связанным также с цент- усилие. ральным колесом 16 с наружнь,ми зубьями Коробка передач работает следующим второго ряда. Центральное колесо 17 с внут- образом, ренними зубьями второго ряда связано па- Для движения вперед включают управсредством муфты !1 свободного хоца с 40 ляемый тормоз 9. Вращение входного вала корпусом 1 и посредством элементов 12 2 передается центральному колесу 13 персцепления — с водилом 18 второго ряда, вого ряда, Центральное колесо 14 вместе с связанным с центральным колесом 19 = на- ведущим диском 22 элемента 12 сцепления

1675602 вращается. До достижения входным валом некоторой частоты вращения центробеж-, 45 ная сила, отклоняющая грузики 25, уравновешивается силой упругости пружин 27, вследствие чего контакта фрикционных поверхностей 26 грузиков с ведомым диском

23 не происходит, т.е. элемент 12 сцепле-. 50 ния, связывающий центральное колесо 14 с корпусом, выключен. Опора момента в пер вом планетарном ряду отсутствует, вследствие чего выходной вал 3 коробки неподвижен

При увеличении частоты вращения входного вала 2 центробежная сила, отклоняющая грузики 25 элемента 12 сцепления, связывающего центральное колесо 14 с корпусом 1, превышает силу упругости пружин

27, грузики 25 смещаются по ходовым винтам 24 в сторону ведомых дисков 23, фрикционные поверхности 26 начинают ние от водила 15 передается через центральное колесо 16, водило 18, центральное колесо 19, водило 21, центральное колесо 4 на водило 7, связанное с выходным валом, который также начинает вращаться.

Передаточное отношение коробки передач при этом изменяется от О до

Z14 1 кП кЫ Z6 15

2!3 Z16 Z19 Z4 где z14,,13, 17, 16, 20. 19, 6, 4 — число зубьев соответствующего центрального колеса.

При достижении входным валом 2 определенной частоты вращения элемент 12 20 сцепления, связывающий центральное колесо 4 с корпусом, полностью включается, центральное колесо 14 останавливается.

При этом также частично включается элемент 12 сцепления, связывающий водило 15 25 с центральным колесом 14.

Вследствие остановки центрального колеса 14 центробежная сила, действующая .на грузики 25 элемента 12 сцепления, свя- 30 зывающего колесо 14 с корпусом 1, исчезает, а колесо 14 освобождается для вращения. Вследствие частичного включения элемента 12 сцепления, связывающего колесо 14 с водилом 15, колесо 14 начинает 35 вращаться в том же направлении, что и водило 15, Передаточное отношение коробки при этом с увеличением частоты вращения входного вала 2 изменяется от

I, r1. 214)(1+217)(1+720)(1+76) 1з 216 219 24 до взаимодействовать с ведомым диском 23.,. Центральное колесо 14 начинает тормо- 5 зиться, а водило 15 раскручиваться, Враще- .! (1 + — 71"7 ) (1 + — Z2"0 ) (1 + — Z6 )

Z16 219 Z4 при полном включении элемента сцепления, связывающего колесо 14 и водило 18, блокирующее первый планетарный ряд.

При дальнейшем увеличении частоты вращения входного вала 2, постепенно включается также элемент 12 сцепления, связывающий колесо 17 с водилом 18.

При этом передаточное отношение коробки передач изменяется от ! (1 + 217 ) (1 + 20 ) (1 + 6 )

Z16 719 24 до ! (1 + 220 ) (1 + 76 )

219 24 при полном включении вышеупомянутого элемента 12 сцепления.

Дальнейшее увеличение частоты вращения приводит к тому, что наряду с блокированными первым и вторым рядами начинает блокироваться третий планетарный ряд при помощи элемента 12 сцепления, связывающего колесо 17 с водилам 18.

При этом передаточное отношение изменяется от („+ — z20 ) (1 + —" ) до != (1 + —" )

>19 Z4 ?4

Еще большее увеличение частоты вращения входного вала 2 приводит к тому, что четвертый планетарный ряд также начинает блокироваться посредством элемента 12 сцепления, связывающего колесо 20 с водилом 21.

Передаточное отношение коробки nepez6 ° дач и ри этом изменяется от = (1 + — ) до 1, Z4 аким образом, полный диапазон изменения передаточного отношения коробки равен О < !»1.

При необходимости движения назад (получения отрицательных передаточных отношений) управляемый тормоз 9 выключают, а второй управляемый тормоз 10 включают. При этом передаточное отношение последнего планетарного ряда

4 ) 5

i4 =1 — - <О

24 Q ) гдеZ6 иZ6@ соответственночислазубь(11 ев венцов двухвенцового сателлита, à Z5>Z4.

Процесс изменения передаточного числа происходит аналогично описанному, а полный диапазон изменения передаточного числа при этом равен

0:-"! >1.

Таким образом, коробка передач осуществляет бесстуненчатое регулирование частоты вращения выходного вала в широком

1675602

ЯУ

Составитель И. Бонев Физ

Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

А Йп.2

Редактор А. Мотыль

Заказ 2989 Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Произеодстеенно-издетелеснии «оисинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 диапазоне от 0 до и =; п х, где п х — частота вращения входного вала 2. При изменении частоты вращения входного вала 2 изменяется частота вращения вала двигателя. применяемого совместно с настоящей коробкой передач, Коробка передач исключает необходимость муфты сцепления в составе трансмиссии, а также позволяет отказаться от переключения передач вручную, за исключением случаев изменения направления вращения выходного вала 3, что значительно упрощает эксплуатацию коробки передач.

Формула изобретении

1, Планетарная коробка передач, содержащая корпус,. входной и выходной валы, по меньшей мере три последовательно соединенных планетарных ряда, включающих первые — центральные колеса с наружными

- и внутренними зубьями и водило с сателлитами, связанное с центральным колесом с наружными зубьями следующего ряда, а последний — центральное колесо с внутренними зубьями, два центральных колеса с наружными зубьями, число зубьев второго больше числа зубьев первого, и водило с двухвенцовыми сателлитами, и два управляемыхтормоза;о тл и ч а IQ ща я с ятем, что, с целью облегчения эксплуатации, коробка снабжена муфтам:и свободного хода, число которых равно числу планетарных рядов, и элементами сцепления, число которых на единицу больше числа планетарных рядов, центральное колесо с наружными зубьями

Х первого ряда связано с входным валом, центральное колесо с внутренними зубьями каждого среднего ряда связано с водилом того же ряда посредством элемента сцепле5 ния и с корпусом посредством муфты свободного хода, центральное колесо с внутренними зубьями первого ряда связано с корпусом посредством муфты свободного хода и элемента сцепления и с водилом по10 средством другого элемента сцепления, центральное колесо с внутренними зубьями последнего ряда связано посредством муфты свободного хода с первым управляемым тормозом и посредством элемента сцепле15 ния — с водилом последнего ряда, последнее связано с выходным валом, а второе центральное колесо с наружными зубьями последнего ряда связано с вторым управляемым тормозом.

2. Коробка передач по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что каждый элемент сцепления выполнен в виде ведущего и ведомого дисков, ходовых винтов, жестко установленных

25 в осевом направлении на периферии ведущего диска, эксцентрично установленных на ходовых винтах грузиков, центр масс каждого из которых смещен к оси дисков и имеющих на боковой поверхности, обра30 щенной к ведомому диску, фрикционную поверхность для взаимодействия с последним, и пружин, оттарированных на заданное усилие и установленных в окружном направлении между грузиками и веду35 щим диском.