Многоступенчатая коробка передач планетарного типа
Изобретение относится к многоступенчатой коробке передач планетарного типа, прежде всего дополнительной коробке передач рабочей машины, с корпусом (1), в котором размещены четыре планетарных ряда (4, 5, 6, 7) и несколько валов, и с переключающими элементами, которые образованы по меньшей мере одним тормозом и сцеплениями, и посредством целенаправленного приведения в действие которых являются выбираемыми разные передаточные отношения между ведущим валом (2) и ведомым валом (3). Ведущий вал (2) соединен с водилом второго планетарного ряда (5), солнечная шестерня которого соединена с третьим валом (14), а коронная шестерня которого соединена с четвертым валом (15). Ведомый вал (3) находится в соединении с водилом четвертого планетарного ряда (7). Пятый вал (16) посредством первого тормоза (8) выполнен с возможностью неподвижного соединения с корпусом (1). В результате может быть реализовано большое число передаточных отношений при небольшом числе деталей. 13 з.п. ф-лы, 18 ил.
Изобретение относится к многоступенчатой коробке передач планетарного типа, прежде всего к дополнительной коробке передач рабочей машины с корпусом, в котором размещены четыре планетарных ряда и несколько валов, и с органами переключения, которые образованы по меньшей мере одним тормозом и сцеплением и посредством целенаправленного приведения в действие которых могут быть получены разные передаточные отношения между ведущим валом и ведомым валом.
Предпочтительно, подобная многоступенчатая коробка передач используется в качестве дополнительной коробки передач у рабочих машин, причем получаемые передачи дополнительной коробки передач определяются посредством целенаправленного приведения в действие переключающих элементов и соответственно эффективного потока мощности внутри планетных рядов. Понятием «дополнительная коробка передач» при этом обычно обозначается приводной механизм, с помощью которого может быть установлены многие передаточные отношения посредством небольшого числа интервалов передаточных чисел соседних ступеней. В общей коробке передач сельскохозяйственной рабочей машины, например трактора, подобная дополнительная коробка передач в качестве переключаемой под нагрузкой передачей обычно комбинируется с еще одной многоступенчатой коробкой передач в форме раздаточной коробки передач с высокими интервалами передаточных чисел соседних ступеней, так что благодаря этой комбинации достигается общая коробка передач с большим числом получаемых ступеней скорости при одновременном большом диапазоне передаточных отношений. Зачастую при этом добавляются дополнительные приводные механизмы в форме понижающих коробок передач и/или поворотных устройств.
Из EP 0495942 B1 известна многоступенчатая коробка передач планетарного типа, которая комбинируется как дополнительная коробка передач сельскохозяйственной рабочей машины с раздаточной коробкой передач. При этом эта дополнительная коробка передач имеет корпус, в котором расположены четыре планетарных ряда и несколько валов, из которых один является ведущим валом, а другой ведомым валом многоступенчатой коробки передач. Кроме того, в области валов предусмотрены несколько переключающих элементов, посредством целенаправленного приведения в действие которых изменяется поток мощности внутри четырех планетарных рядов и, тем самым, передаточные отношения между ведущим валом и ведомым валом. В общем, благодаря этому могут устанавливаться восемь передаточных отношений многоступенчатой коробки передач.
Целью настоящего изобретения является предложение многоступенчатой коробки передач названного в начале типа, посредством которой может быть реализовано большое число передаточных отношений при небольшом числе деталей и, тем самым, малом весе и малых производственных расходах. Кроме того, должен получаться почти геометрический ряд передаточных отношений, а также снижены нагрузки на отдельные элементы коробки передач. Кроме того, должны быть возможны небольшие и почти геометрические ступени скорости между отдельными передаточными отношениями, а также компактная конструкция. Наконец, должны быть достижимыми высокие коэффициенты полезного действия зубчатых зацеплений.
Исходя из ограничительной части п.1 формулы изобретения, эта задача решена в сочетании с характеризующими ее признаками. Следующие за ним зависимые пункты формулы изобретения соответственно демонстрируют предпочтительные усовершенствования изобретения.
Сообразно этому предлагается многоступенчатая коробка передач планетарного типа согласно изобретению, которая имеет в корпусе ведущий и ведомый вал, а также дополнительные вращающиеся валы и четыре планетарных ряда. При этом планетарные ряды, при рассмотрении в осевом направлении, расположены, предпочтительно, в последовательности первый планетарный ряд, второй планетарный ряд, третий планетарный ряд и четвертый планетарный ряд, и, предпочтительно, выполнены соответственно в виде планетарных рядов с отрицательным внутренним передаточным отношением. Однако также возможно на местах, где это допускается возможность связи, преобразовать отдельные или несколько планетарных рядов с отрицательным внутренним передаточным отношением в планетарные ряды с положительным внутренним передаточным отношением, когда одновременно обмениваются соединение с водилом и соединение с коронной шестерней и величина передачи при неподвижном водиле увеличивается на единицу. Кроме того, в рамках изобретения возможно иное расположение планетарных рядов в осевом направлении, чем описанное выше.
Как известно, планетарный ряд с отрицательным внутренним передаточным отношением содержит солнечную шестерню, коронную шестерню и водило, которое несет на себе на подшипниках с возможностью вращения планетарные шестерни, которые находятся в зацеплении соответственно с солнечным колесом и коронной шестерней. При этом при неподвижном водиле достигается противоположное солнечной шестерне направление вращения коронной шестерни.
В противоположность этому, простой планетарный ряд содержит солнечную шестерню, коронную шестерню и водило, которое несет на себе установленные на подшипниках с возможностью вращения внутренние и наружные планетарные шестерни. При этом все внутренние планетарные шестерни входят в зацепление с солнечной шестерней, а все наружные планетарные шестерни - с коронной шестерней, причем, кроме того, каждая внутренняя планетарная шестерня находится в зацеплении с наружной планетарной шестерней. При этом при неподвижном водиле достигается одинаковое направление вращения коронной шестерни относительно солнечной шестерни.
Согласно изобретению ведущий вал соединен с водилом второго планетарного ряда, солнечная шестерня которого соединена с третьим валом, а коронная шестерня которого соединена с четвертым валом. Кроме того, ведомый вал соединен с водилом четвертого планетарного ряда, в то время как пятый вал посредством первого тормоза может быть неподвижно соединен с корпусом.
Предпочтительно, ведущий вал служит в качестве привода многоступенчатой коробки передач, то есть для подачи вращающего момента в многоступенчатую коробку передач. Поэтому он является приводимым в движение, прежде всего, приводным двигателем, например двигателем внутреннего сгорания или электродвигателем. Соответственно этому, ведомый вал служит, предпочтительно, в качестве выходного вала многоступенчатой коробки передач, прежде всего для отвода вращающего момента от многоступенчатой коробки передач, прежде всего для приведения в действие агрегата, например насоса или электрического генератора, или привода транспортного средства, например колеса транспортного средства или гусеничной ленты транспортного средства.
В усовершенствованном варианте изобретения ведомый вал, кроме того, посредством первого сцепления является соединяемым с возможностью разъединения с четвертым валом, который, кроме того, находится в соединении с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда. Кроме того, коронная шестерня четвертого планетарного ряда соединена с шестым валом, который через второе сцепление является соединяемым с пятым валом.
В качестве альтернативы этому, четвертый вал посредством первого сцепления является соединяемым с возможностью разъединения с ведомым валом, а с другой стороны, через второе сцепление - с шестым валом, который соединен с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда. Кроме того, пятый вал соединен с коронной шестерней четвертого планетарного ряда.
Согласно еще одному альтернативному варианту осуществления изобретения коронная шестерня четвертого планетарного ряда соединена с шестым валом, который, во-первых, посредством первого сцепления может быть соединен с ведомым валом, а во-вторых, через второе сцепление - с пятым валом. Далее, четвертый вал, кроме того, соединен с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда.
В усовершенствованном варианте изобретения ведомый вал, кроме того, соединен с солнечной шестерней третьего планетарного ряда и посредством третьего сцепления может быть соединен с третьим валом, который, помимо этого, соединен с водилом третьего планетарного ряда. Кроме того, коронная шестерня третьего планетарного ряда соединена с шестым валом, который через четвертое сцепление является соединяемым с возможностью разъединения с пятым валом.
Согласно одному альтернативному варианту осуществления ведомый вал, кроме того, соединен с солнечной шестерней третьего планетарного ряда и посредством третьего сцепления может быть соединен с седьмым валом, который, кроме того, во-первых, находится в соединении с коронной шестерней третьего планетарного ряда и, во-вторых, через четвертое сцепление является соединяемым с возможностью разъединения с пятым валом. Кроме того, третий вал соединен с водилом третьего планетарного ряда.
В качестве еще одной альтернативы, третий вал, кроме того, соединен с водилом третьего планетарного ряда и посредством третьего сцепления может быть соединен с седьмым валом, который, во-первых, соединен с коронной шестерней третьего планетарного ряда, а во-вторых, через четвертое сцепление является соединяемым с возможностью разъединения с пятым валом. Кроме того, ведомый вал соединен с солнечной шестерней третьего планетарного ряда.
Согласно еще одному альтернативному варианту осуществления ведомый вал, кроме того, соединен с солнечной шестерней третьего планетарного ряда и посредством третьего сцепления является соединяемым с третьим валом, который, кроме того, через четвертое сцепление может быть соединен с возможностью разъединения с седьмым валом. При этом этот седьмой вал находится в соединении с водилом третьего планетарного ряда, а пятый вал - с коронной шестерней третьего планетарного ряда.
Далее, альтернативно этому ведомый вал, кроме того, может быть, во-первых, посредством третьего сцепления соединен с третьим валом, а во-вторых, через четвертое сцепление - с седьмым валом, который соединен с солнечной шестерней третьего планетарного ряда. Кроме того, водило третьего планетарного ряда соединено с третьим валом, а коронная шестерня третьего планетарного ряда - с пятым валом.
В усовершенствованном варианте вышеупомянутого выполнения третий вал, помимо этого, соединен с коронной шестерней первого планетарного ряда, водило которого соединено с пятым валом, а солнечная шестерня которого - с восьмым валом. При этом восьмой вал через второй тормоз может быть неподвижно соединен с корпусом.
В этом случае первое передаточное отношение получается посредством замыкания первого тормоза, а также второго и третьего сцепления, тогда как второе передаточное отношение включается путем приведения в действие первого и второго тормоза, а также второго сцепления. Третье передаточное отношение может быть установлено замыканием первого тормоза, а также второго и четвертого сцепления. Кроме того, четвертое передаточное отношение получается путем приведения в действие второго тормоза, а также второго и третьего сцепления, а пятое передаточное отношение - посредством замыкания второго тормоза, а также первого и второго сцепления. Далее, шестое передаточное отношение включается путем приведения в действие второго тормоза, а также первого и третьего сцепления. Альтернативно этому, шестое передаточное число может быть установлено путем замыкания первого тормоза, а также первого и третьего сцепления или путем приведения в действие первого, третьего и четвертого сцепления или путем замыкания первого, второго и четвертого сцепления или путем замыкания первого, второго и третьего сцепления. Седьмое передаточное отношение может быть выбрано путем приведения в действие второго тормоза, а также первого и четвертого сцепления, тогда как восьмое передаточное отношение включается путем замыкания первого тормоза, а также первого и четвертого сцепления. Наконец, девятое передаточное отношение получается путем приведения в действие первого и второго тормоза, а также первого сцепления. Следовательно, может быть реализована многоступенчатая коробка передач в общем с девятью устанавливаемыми ступенями передачи.
Согласно одному альтернативному варианту усовершенствования третий вал, помимо этого, может быть соединен посредством пятого сцепления с восьмым валом, который находится в соединении с коронной шестерней первого планетарного ряда. Кроме того, водило первого планетарного ряда соединено с пятым валом, а солнечная шестерня первого планетарного ряда соединена с корпусом без возможности прокручивания.
Далее, пятый вал может быть альтернативно соединен посредством пятого сцепления с восьмым валом, который находится в соединении с водилом первого планетарного рядка. Кроме того, коронная шестерня первого планетарного ряда соединена с третьим валом, а солнечная шестерня первого планетарного ряда соединена с корпусом без возможности прокручивания.
В обоих вышеназванных случаях первое передаточное отношение получается путем замыкания первого тормоза, а также второго и третьего сцепления, тогда как второе передаточное отношение включается путем приведения в действие первого тормоза, а также второго и пятого сцепления. Кроме того, четверное передаточное отношение получается путем приведения в действие второго, третьего и пятого сцепления, и пятое передаточное отношение - путем замыкания первого, второго и пятого сцепления. Шестое передаточное отношение может быть выбрано путем приведения в действие первого, третьего и пятого сцепления. Альтернативно этому, шестое передаточное отношение может быть также установлено путем замыкания первого тормоза, а также первого и третьего сцепления или путем приведения в действие первого, третьего и четвертого сцепления или путем замыкания первого, второго и четвертого сцепления или путем приведения в действие второго, третьего и четвертого сцепления или путем замыкания первого, второго и третьего сцепления. Далее, седьмое передаточное отношение включается путем приведения в действие первого, четвертого и пятого сцепления, тогда как восьмое передаточное отношение может быть выбрано путем замыкания первого тормоза, а также первого и четвертого сцепления. Наконец, девятое передаточное отношение получается путем приведения в действие первого тормоза, а также первого и пятого сцепления. Соответственно этому и в этом случае может быть реализована многоступенчатая коробка передач с девятью ступенями передачи.
В усовершенствованном варианте изобретения дополнительное передаточное отношение получается путем замыкания первого тормоза, а также второго и четвертого сцепления. Следовательно, вышеназванные варианты многоступенчатой коробки передач могут быть расширены до коробки передач в общем с десятью ступенями передачи.
В усовершенствованном варианте изобретения ведущий вал многоступенчатой коробки передач для реализации механизма отвода мощности проведен прежде всего через многоступенчатую коробку передач и служит при этом, наряду с ведомым валом, в качестве дополнительного второго ведомого вала, например в качестве вала отвода мощности для заменяемых вспомогательных механизмов.
В принципе, изобретение также включает в себя выполнения многоступенчатых коробок передач, у которых подвод и отвод мощности кинематически взаимно переставлены. При этом упомянутый ведомый вал многоступенчатой коробки передач служит для подвода мощности к ней, например, для введения вращающего момента в многоступенчатую коробку передач, например посредством приводного двигателя, а упомянутый ведущий вал многоступенчатой коробки передач служит для отбора вращающего момента из многоступенчатой коробки передач, например для приведения в действие агрегата или автомобильной трансмиссии. Тогда в схеме переключения многоступенчатой коробки передач последовательность передаточных отношений соответственно изменяется на противоположную.
Посредством отдельных вариантов осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению можно реализовать соответствующие передаточные отношения с небольшим числом деталей и этим самым поддерживать малые затраты на производство и вес. Кроме того, при этом получается подходящий, прежде всего, для дополнительной коробки передач рабочей машины почти геометрический ряд передаточных отношений и, соответственно, небольшие интервалы передаточных чисел, которые также выполнены почти геометрически.
Кроме того, отдельные варианты осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению отличаются низкими абсолютными и относительными скоростями вращения, а также низкими моментами силы в планетарных рядах и переключающих элементах, что оказывает положительное влияние на их размеры и срок службы. Кроме того, могут быть достигнуты в общем хорошие коэффициенты полезного действия зубчатых зацеплений, а также компактная конструкция.
Изобретение не ограничено приведенными комбинациями признаков основного пункта формулы изобретения и зависимых пунктов. Кроме того, появляются возможности комбинировать друг с другом отдельные признаки, даже когда они следуют из пунктов формулы изобретения, нижеследующего писания примеров осуществления или непосредственно из чертежей. Ссылки в пунктах формулы изобретения на чертежи путем использования ссылочных обозначений не должны ограничивать объем охраны пунктов формулы изобретения.
Дополнительные, улучшающие изобретение меры будут более подробно описаны ниже вместе с описанием предпочтительных вариантов осуществления изобретения. Показано на:
Фиг.1 - схематический вид первого предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению,
Фиг.2 - приведенная в качестве примера схема переключения передач для многоступенчатой коробки передач согласно фиг.1,
Фиг.3 - схематический вид второго предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению,
Фиг.4 - схематический вид еще одного, третьего предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению,
Фиг.5 - схематический вид четвертого предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению,
Фиг.6 - схематическое изображение пятого предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению,
Фиг.7 - схематический вид еще одного, шестого предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению,
Фиг.8 - схематический вид седьмого предпочтительного варианта осуществления,
Фиг.9 - еще одно схематическое изображение восьмого предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению,
Фиг.10 - еще одно схематическое изображение девятого предпочтительного варианта осуществления изобретения,
Фиг.11 - схематический вид еще одного, десятого предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению,
Фиг.12 - схематический вид одиннадцатого предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению,
Фиг.13 - еще одно схематическое изображение двенадцатого предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению,
Фиг.14 - схематическое изображение тринадцатого предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению,
Фиг.15 - схематический вид еще одного, четырнадцатого предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач,
Фиг.16 - еще одно схематическое изображение пятнадцатого предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению,
Фиг.17 - схематическое изображение шестнадцатого предпочтительного варианта осуществления изобретения, и
Фиг.18 - схематический вид семнадцатого предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению.
На фиг.1 показан первый предпочтительный вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению. В этом случае речь идет, предпочтительно, о дополнительной коробке передач общей трансмиссии рабочей машины, причем подобная дополнительная коробка передач в общей трансмиссии обычно используется в качестве переключаемой под нагрузкой коробки передач в комбинации с раздаточной коробкой передач, так что благодаря этой комбинации дополнительной коробки передач с низкими ступенями скорости и раздаточной коробки передач с соответственно высокими ступенями скорости является достижимым большое число получаемых передаточных отношений и большой диапазон передаточных отношений общей трансмиссии. По причине этого большого числа получаемых ступеней передачи соответствующим образом устроенные общие трансмиссии пригодны, прежде всего, для применения в сельскохозяйственной рабочей машине, предпочтительно в пахотном тракторе. Кроме того, также происходит, предпочтительно, дальнейшее комбинирование обоих вышеупомянутых приводных механизмов с понижающей передачей и/или поворотным устройством. При этом, в принципе, геометрическая последовательность отдельных приводных механизмов в общей трансмиссии является свободно выбираемой.
Как, кроме того, видно на фиг.1, многоступенчатая коробка передач согласно изобретению имеет корпус 1, который вмещает ведущий вал 2, ведомый вал 3, а также четыре планетарных ряда 4, 5, 6 и 7. Планетарные ряды 4, 5, 6 и 7 при этом выполнены в виде планетарных рядов с отрицательным внутренним передаточным отношением, причем, однако, согласно изобретению также возможно выполнение по меньшей мере одного из планетарных рядов с отрицательным внутренним передаточным отношением как планетарного ряда с положительным внутренним передаточным отношением. Тогда при этом следует одновременно взаимно поменять подключения водила и коронной шестерни и увеличить вклад фиксированного передаточного отношения в сравнении с выполнением как планетарного ряда с отрицательным внутренним передаточным отношением на единицу.
Как далее следует из фиг.1, многоступенчатая коробка передач согласно изобретению содержит, в общем, шесть переключающих элементов, которые состоят из двух тормозов 8 и 9 и четырех сцеплений 10, 11, 12 и 13. При этом пространственное расположение этих переключающих элементов может быть любым и ограничивается только их размерами, а также внешним выполнением. В настоящем случае тормоза 8 и 9 и сцепления 10, 11, 12 и 13 выполнены в виде пластинчатых переключающих элементов, причем, однако, согласно изобретению возможно также выполнение в виде переключающих элементов с геометрическим замыканием или в виде по-другому выполненных фрикционных переключающих элементов.
Посредством целенаправленного приведения в действие переключающих элементов возможно избирательное переключение разных передаточных отношений между ведущим валом 2 и ведомым валом 3. Кроме того, в корпусе 1 размещены, в общем, восемь вращаемых валов, которые, наряду с ведущим валом 2 и ведомым валом 3, образованы третьим валом 14, четвертым валом 15, пятым валом 16, шестым валом 17, седьмым валом 18 и восьмым валом 19.
Согласно изобретению ведомый вал 3 соединяет водило четвертого планетарного ряда 7 с солнечной шестерней третьего планетарного ряда 6 и может быть, помимо этого, во-первых, посредством первого сцепления 10 соединен с четвертым валом 15, а во-вторых, через третье сцепление 12 с третьим валом 14. Третий вал 14 в дальнейшем прохождении соединен с водилом третьего планетарного ряда 6, солнечной шестерней второго планетарного ряда 5 и коронной шестерней первого планетарного ряда 4, в то время как четвертый вал 15, кроме того, соединяет солнечную шестерню четвертого планетарного ряда с коронной шестерней второго планетарного ряда 5.
Кроме того, пятый вал 16 соединен с водилом первого планетарного ряда 4 и через первый тормоз 8 может быть неподвижно соединен с корпусом 1. Кроме того, пятый вал 16 через второе сцепление 11 дополнительно является соединяемым с возможностью разъединения с седьмым валом 18. При этом шестой вал 17 в дальнейшем прохождении находится в соединении с коронной шестерней четвертого планетарного ряда 7, и седьмой вал 18 - с коронной шестерней третьего планетарного ряда 6. Как, кроме того, следует из фиг.1, восьмой вал 19 соединен с первым планетарным рядом 4 и может быть неподвижно соединен с корпусом 1 через второй тормоз 9. Наконец, ведущий вал 2 дополнительно соединен с водилом второго планетарного ряда 5.
Из фиг.2 следует приведенная в качестве примера схема переключения передач многоступенчатой коробки передач согласно фиг.1, причем при этом для изображения каждого отдельного передаточного отношения три из шести переключающих элемента замкнуты, и для переключения в соседнюю ступень передачи следует изменить состояние вторых переключающих элементов. При этом из приведенной в качестве примера схемы переключений можно получить для примера соответствующие передаточные отношения i отдельных ступеней передачи, а также получающиеся изменения φ передаточных отношений между ступенями передач. В принципе, величины отдельных передач над величинами передачи при неподвижном водиле планетарных рядов 4, 5, 6 и 7 являются свободно выбираемыми, причем предпочтительно первый планетарный ряд 4 имеет величину передачи при неподвижном водиле - 2,300, второй планетарный ряд 5 - величину передачи при неподвижном водиле - 1,800, третий планетарный ряд 6 - величину передачи при неподвижном водиле - 2,300, и четвертый планетарный ряд 7 - величину передачи при неподвижном водиле - 2,000. Кроме того, из таблицы 2 следует предпочтительный диапазон передаточных отношений, равный 3,555.
Как, кроме того, видно на фиг.2, с помощью многоступенчатой коробки передач согласно изобретению в соответствии с фиг.1 могут реализоваться в общем 9 обычных передаточных отношений, а также дополнительное, обозначенное через Z1 передаточное отношение. Кроме того, шестое передаточное отношение может быть получено посредством нескольких альтернативных приведений в действие переключающих элементов, которые обозначены на фиг.5 через M1-M5.
При этом первое передаточное отношение получается путем замыкания первого тормоза 8, а также второго сцепления 11 и третьего сцепления 12, причем для переключения в следующее, второе передаточное отношение третье сцепление 12 должно быть разомкнуто и приведен в действие второй тормоз 9. Следующее за вторым передаточным отношением третье передаточное отношение включается, исходя из второго передаточного отношения, путем размыкания первого тормоза 8 и замыкания четвертого сцепления 13. Исходя из третьего передаточного отношения, получается четвертое передаточное отношение тем, что четвертое сцепление 13 снова размыкается, и приводится в действие третье сцепление 12, причем для дальнейшего переключения на более высокое пятое передаточное отношение третье сцепление 12 снова размыкается, и приводится в действие первое сцепление 10. Следующее за ним шестое передаточное отношение включается путем размыкания второго сцепления 11 и замыкания третьего сцепления 12. Шестое передаточное отношение может быть альтернативно этому получено также путем приведения в действие первого тормоза 8, а также первого сцепления 11 и третьего сцепления 12 или путем замыкания первого сцепления 10, третьего сцепления 12 и четвертого сцепления 13 или путем замыкания второго сцепления 11, третьего сцепления 12 и четвертого сцепления 13 или путем приведения в действие первого сцепления 10, второго сцепления 11 и третьего сцепления 12.
Кроме того, седьмое передаточное отношение получается путем замыкания второго тормоза 9, а также первого сцепления 10 и четвертого сцепления 13. Восьмое передаточное отношение может быть получено тем, что, исходя из седьмого передаточного отношения, размыкается второй тормоз 9 и приводится в действие первый тормоз 8. Наконец, девятое передаточное отношение включается, исходя из восьмого передаточного отношения, путем размыкания четвертого сцепления 13 и приведения в действие второго тормоза 9.
Дополнительное, обозначенное через Z1 передаточное отношение может быть получено тем, что первый тормоз 8, а также второе сцепление 11 и четвертое сцепление 13 замыкаются. Впрочем, это дополнительное передаточное отношение предусмотрено лишь опционально, так как дополнительная передача больше не приводит к геометрическим интервалам передаточных отношений в ряду передаточных отношений.
На фиг.3 изображен схематический вид еще одного, второго предпочтительного варианта осуществления многоступенчатой коробки передач. В отличие от первого варианта осуществления согласно фиг.1, ведомый вал 20 в этом случае наряду с соединением с водилом четвертого планетарного ряда 7 и солнечной шестерней третьего планетарного ряда 6, а также возможным соединением с третьим валом 14 через третье сцепление 12, может быть посредством первого сцепления 21 соединен с шестым валом 22. При этом шестой вал 22, кроме того, находится в соединении с коронной шестерней четвертого планетарного ряда 7 и является соединяемым посредством второго сцепления 11 с пятым валом 16. Кроме того, четвертый вал 23 только соединяет солнечное колесо четвертого планетарного ряда 7 с коронной шестерней второго планетарного ряда 5.
Конструкция согласно второму варианту осуществления согласно фиг.3 при этом эквивалентна предыдущему варианту осуществления согласно фиг.1, так что на отдельных ступенях передачи при одинаковых величинах передачи при неподвижном водиле планетарных рядов 4-7 достигаются передаточные отношения i, а также изменения φ передаточных отношений между ступенями передач согласно приведенной в качестве примера схеме переключений из фиг.2. Переключение отдельных передаточных отношений отличается от описания к фиг.2 лишь тем, что вместо первого сцепления 11 на фиг.1 соответственно приводится в действие первое сцепление 21 на фиг.3.
Из фиг.4 следует предпочтительный вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению. При этом отличным от варианта согласно фиг.1 является то, что четвертый вал 24, наряду с соединением с коронной шестерней второго планетарного рядка 5 и возможностью соединения с ведомым валом 3, через первое сцепление 10 может быть соединен посредством второго сцепления 25 с шестым валом 28, который в дальнейшем прохождении находится в соединении с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда 7. Кроме того, пятый вал 27 напрямую связан с коронной шестерней четвертого планетарного ряда 7.
Также и вариант осуществления на фиг.4 представляет собой эквивалентный варианту осуществления согласно фиг.1 вариант коробки передач. По причине этого факта при одинаковых величинах передачи при неподвижном водиле планетарных рядов 4-7 снова достигаются приведенные на фиг.2 передаточные отношения i, а также изменения φ передаточных отношений. Относительно переключения отдельных ступеней передач описание к фиг.2 следует изменить с том отношении, что вместо второго сцепления 11 на фиг.1 соответственно должно приводиться в действие второе сцепление 25 на фиг.4.
На фиг.5 показан еще один, четвертый вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению. В отличие от варианта осуществления согласно фиг.1, здесь ведомый вал 28, кроме того, через третье сцепление является соединяемым с седьмым валом 30, который в дальнейшем прохождении находится в соединении с коронной шестерней третьего планетарного ряда 6 и через четвертое сцепление является соединяемым с пятым валом 16. Далее, третий вал 13 соединяет друг с другом только водило третьего планетарного ряда 6, солнечную шестерню второго планетарного ряда 5 и коронную шестерню первого планетарного ряда 4.
Вариант осуществления согласно фиг.5 также представляет собой эквивалентное варианту согласно фиг.1 выполнение многоступенчатой коробки передач. Следовательно, кинематические схемы согласно фиг.2 применимы также для выполнения согласно фиг.5, причем в отношении включения отдельных передаточных отношений приведение в действие третьего сцепления 12 на фиг.1 следует соответственно заменить приведением в действие третьего сцепления 29 на фиг.5.
Кроме того, из фиг.6 следует пятый вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению. Как можно понять, этот вариант осуществления отличается от варианта согласно фиг.1 в том отношении, что третий вал 32, наряду с соединением с коронной шестерней первого планетарного ряда 4, солнечной шестерней второго планетарного ряда 5 и водилом третьего планетарного ряда 6, через третье сцепление 33 может быть соединен с седьмым валом 34. При этом седьмой вал 34 в дальнейшем прохождении соединен с коронной шестерней третьего планетарного ряда 6 и посредством четвертого сцепления 13 является соединяемым с пятым валом 16. Кроме того, ведомый вал 35 соединен только с солнечной шестерней третьего планетарного ряда 6 и водилом четвертого планетарного ряда 7 и посредством первого сцепления 10 является соединяемым с четвертым валом 15.
Переключение передаточных отношений снова эквивалентного фиг.1 варианта коробки передач согласно фиг.6 отличается от описанного относительно фиг.2 тем, что вместо третьего сцепления 12 на фиг.1 соответственно следует приводить в действие сцепление 33 на фиг.6.
Далее, на фиг.7 изображен шестой предпочтительный вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению. В отличие от варианта осуществления согласно фиг.1, третий вал 36, наряду с соединением с коронной шестерней первого планетарного ряда 4 и солнечной шестерней второго планетарного ряда 5, посредством третьего сцепления 37 является соединяемым с возможностью разъединения с ведомым валом 3. При этом третье сцепление 38 в осевом направлении расположено между вторым планетарным рядом 5 и третьим планетарным рядом 6. Далее, третий вал 36 посредством четвертого сцепления 38 может быть соединен с седьмым валом 39, который связан с водилом третьего планетарного ряда 6. Кроме того, пятый вал 40 находится в жестком соединении с коронной шестерней третьего планетарного ряда 6.
Также и вариант согласно фиг.7 снова представляет собой эквивалентный варианту осуществления согласно фиг.1 вариант осуществления коробки передач, так что приведенная в качестве примера на фиг.2 схема переключений в принципе может быть также использована для фиг.7. Впрочем, эта схема переключений относительно переключения отдельных передаточных отношений должна быть изменена в том отношении, что вместо третьего сцепления 12 на фиг.1 должно приводиться в действие соответственно третье сцепление 37 на фиг.7, а вместо четвертого сцепления 13 на фиг.1 - соответственно четвертое сцепление 38 на фиг.7.
Кроме того, на фиг.8 изображен седьмой вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению. Он отличается от варианта осуществления согласно фиг.1 тем, что между солнечной шестерней третьего планетарного ряда 6 и ведомым валом 41 размещен седьмой вал 42, который находится в соединении с солнечной шестерней третьего планетарного ряда 6 и посредством четвертого сцепления 43 может быть соединен с ведомым валом 41. Кроме того, через третье сцепление 37 установлено соединение ведомого вала 41 с третьим валом 14 между вторым планетарным рядом 5 и третьим планетарным рядом 6. Кроме того, пятый вал 40 неподвижно соединен с коронной шестерней третьего планетарного ряда 6.
В отношении переключения ступеней передач многоступенчатой коробки передач согласно фиг.8 приведенная в качестве примера на фиг.2 схема переключений должна быть изменена в том отношении, что вместо третьего сцепления 12 на фиг.1 должно приводиться в действие соответственно третье сцепление 37 на фиг.8, а вместо четвертого сцепления 13 на фиг.1 - соответственно четвертое сцепление 43 на фиг.7. Доступные передаточные отношения i и изменения φ передаточных отношений при этом снова соответствуют при одинаковых величинах передачи при неподвижном водиле планетарных рядов 4-7 считываемым величинам из фиг.2.
Еще один восьмой предпочтительный вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению следует из фиг.9. В отличие от варианта осуществления согласно фиг.1, ведомый вал 44, наряду с соединением с водилом четвертого планетарного ряда 7 и солнечной шестерней третьего планетарного ряда 6, может быть соединен, во-первых, посредством первого сцепления 21 с шестым валом 22, а во-вторых, посредством третьего сцепления 29 с седьмым валом 30. При этом шестой вал 22 в дальнейшем прохождении соединен с коронной шестерней четвертого планетарного ряда 7, а посредством второго сцепления 11 является соединяемым с пятым валом 16. Седьмой вал 30 находится в соединении с коронной шестерней третьего планетарного ряда 6 и через четвертое сцепление 13 может быть соединен с пятым валом 16. Кроме того, третий вал 31 соединен только с коронной шестерней первого планетарного ряда 4, солнечной шестерней второго планетарного ряда 5 и водилом третьего планетарного ряда 6. Кроме того, четвертый вал 23 соединяет лишь коронную шестерню второго планетарного ряда 5 с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда 7.
Также и вариант осуществления согласно фиг.9 снова является эквивалентным варианту коробки передач согласно фиг.1, причем в отношении переключения отдельных передаточных отношений вместо первого сцепления 10 на фиг.1 следует соответственно приводить в действие первое сцепление 21 на фиг.9, а вместо третьего сцепления 12 на фиг.1 - соответственно третье сцепление 29 на фиг.9.
Кроме того, из фиг.10 следует девятый предпочтительный вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению. При этом он отличается от фиг.1 в том отношении, что третий вал 32, наряду с соединением с коронной шестерней первого планетарного ряда 4, солнечной шестерней второго планетарного ряда 5 и водилом третьего планетарного ряда 6, через третье сцепление 33 может быть соединен с седьмым валом 34. При этом этот седьмой вал 34, как уже на фиг.1, находится в соединении с коронной шестерней третьего планетарного ряда 6 и посредством четвертого сцепления 13 является соединяемым с пятым валом 16. Кроме того, ведомый вал 45 соединяет солнечную шестерню третьего планетарного ряда 6 с водилом четвертого планетарного ряда 7 и через первое сцепление 21 может быть соединен с шестым валом 22. Далее шестой вал 22, так же, как уже на фиг.1, соединен с коронной шестерней четверного планетарного ряда 7 и через второе сцепление 11 является соединяемым с пятым валом 16. Далее, четвертый вал 23 соединен только с коронной шестерней второго планетарного ряда 5 и солнечной шестерней четвертого планетарного ряда 7.
В отношении переключения отдельных передаточных отношений эквивалентного фиг.1 варианта коробки передач согласно фиг.10, приведенная в качестве примера схема переключений на фиг.2 должна быть изменена в том отношении, что вместо первого сцепления 10 на фиг.1 следует приводить в действие соответственно первое сцепление 21 на фиг.10, а вместо третьего сцепления 12 на фиг.1 - соответственно третье сцепление 33 на фиг.10.
На фиг.11, кроме того, изображен десятый вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению. При этом отличным от варианта согласно фиг.1 является то, что между солнечной шестерней четвертого планетарного ряда 7 и четвертым валом 24 размещен шестой вал 26, который, во-первых, находится в соединении с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда 7, а во-вторых, посредством второго сцепления 25 является соединяемым с четвертым валом 24. Кроме того, ведомый вал 28, наряду с соединением с солнечной шестерней третьего планетарного ряда 6 и возможным соединением с четвертым валом 24 посредством первого сцепления 10, кроме того, через третье сцепление 29 является соединяемым с возможностью разъединения с седьмым валом 30, который в дальнейшем прохождении, как и в случае фиг.1, соединен с коронной шестерней третьего планетарного ряда 6 и четвертым сцеплением 13. Кроме того, пятый вал 27 напрямую соединен с коронной шестерней четвертого планетарного ряда 7. Наконец, еще третий вал 31 соединен только с коронной шестерней первого планетарного ряда 4, солнечной шестерней второго планетарного ряда 5 и водилом третьего планетарного ряда 6.
Также и в случае варианта согласно фиг.11 в значительной степени может быть использована приведенная в качестве примера схема переключений согласно фиг.2, причем она должна быть изменена в том отношении, что вместо второго сцепления 11 на фиг.1 следует приводить в действие соответственно второе сцепление 25 на фиг.11, а вместо третьего сцепления 12 на фиг.1 - соответственно третье сцепление 29 на фиг.11.
Еще один, одиннадцатый вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению следует из фиг.12. В отличие от варианта осуществления согласно фиг.1, в этом случае, как уже в случае фиг.11, между солнечной шестерней четвертого планетарного ряда 7 и четвертым валом 24 помещен шестой вал 26, который, во-первых, соединен с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда 7, а во-вторых, может быть через второе сцепление соединен с четвертым валом 24. Кроме того, ведомый вал 41, наряду с соединением с водилом четвертого планетарного ряда 7 и возможным соединением с четвертым валом 24 посредством первого сцепления 10, является соединяемым с возможностью разъединения через третье сцепление 37 с третьим валом 14, и посредством четвертого сцепления 43 - с седьмым валом 42. Седьмой вал в дальнейшем прохождении находится в соединении с солнечной шестерней третьего планетарного ряда 6. Помимо этого, еще один, пятый вал 46 соответственно жестко соединен с коронной шестерней третьего планетарного ряда 6 и коронной шестерней четвертого планетарного ряда 7.
Также и одиннадцатый предпочтительный вариант осуществления представляет собой эквивалентный варианту осуществления согласно фиг.1 вариант коробки передач. Соответственно этому приведенная в качестве примера схема переключения согласно фиг.2 также применима к варианту осуществления согласно фиг.12, причем она должна быть изменена только в том отношении, что вместо второго сцепления 11 на фиг.1 должно приводиться в действие соответственно второе сцепление 25 на фиг.12, вместо третьего сцепления 12 на фиг.1 - соответственно третье сцепление 37 на фиг.12, и вместо четвертого сцепления 13 на фиг.1 - соответственно четвертое сцепление 43 на фиг.12.
На фиг.13 изображен двенадцатый предпочтительный вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению. При этом отличным от варианта согласно фиг.1 является то, что между солнечной шестерней четвертого планетарного ряда 7 и четвертым валом 24 размещен шестой вал 26, который находится в соединении с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда 7 и через второе сцепление 25 может быть соединен с четвертым валом 24. Кроме того, третий вал 32 посредством третьего сцепления 33 может быть соединен седьмым валом 34, который, во-первых, соединен с коронной шестерней третьего планетарного ряда 6, а во-вторых, с четвертым сцеплением 13. Пятый вал 27, помимо этого, неподвижно соединен с коронной шестерней четвертого планетарного ряда 7, в то время как ведомый вал 35, наряду с возможностью соединения с четвертым валом 24 через первое сцепление 10, соединен только с солнечной шестерней третьего планетарного ряда 6 и водилом четвертого планетарного ряда 7.
Также и вариант согласно фиг.13 снова представляет собой эквивалентный варианту осуществления согласно фиг.1 вариант осуществления многоступенчатой коробки передач. При этом в отношении переключения отдельных ступеней передач схема переключений согласно фиг.2 должна быть изменена так, что вместо второго сцепления 11 на фиг.1 должно приводиться в действие соответственно второе сцепление 25 на фиг.13, а вместо третьего сцепления 12 на фиг.1 - соответственно третье сцепление 33 на фиг.13.
Далее, на фиг.14 изображен еще один, тринадцатый предпочтительный вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению. Он отличается от варианта согласно фиг.1 в том отношении, что ведомый вал 47, наряду с соединением с водилом четверного планетарного ряда 7 и солнечной шестерней третьего планетарного ряда 6, через первое сцепление 21 может быть соединен с шестым валом 22, который соединен с коронной шестерней четвертого планетарного ряда 7 и вторым сцеплением 11. Кроме того, ведомый вал 47 посредством третьего сцепления 37 является соединяемым с возможностью разъединения с третьим валом 36. При этом этот третий вал 36 соединяет коронную шестерню первого планетарного ряда 4 с солнечной шестерней второго планетарного ряда 5 и может быть затем посредством четвертого сцепления 38 соединен с седьмым валом 39, который в дальнейшем прохождении находится в соединении с водилом третьего планетарного ряда 6. Кроме того, четвертый вал 23 соединяет только коронную шестерню второго планетарного ряда 5 с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда 7. Наконец, еще один, пятый вал 40 жестко соединен с коронной шестерней третьего планетарного ряда 6.
Также и многоступенчатая коробка передач согласно фиг.14 снова выполнена эквивалентно варианту коробки передач согласно фиг.1. Соответственно этому также и в этом случае снова может быть использована приведенная в качестве примера схема переключений согласно фиг.2, причем относительно переключения отдельных ступеней передач она должна быть изменена в том отношении, что вместо первого сцепления 10 на фиг.1 должно приводиться в действие соответственно первое сцепление 21 на фиг.14, а вместо четвертого сцепления 13 на фиг.1 - соответственно четвертое сцепление 38 на фиг.14.
Еще один, четырнадцатый вариант осуществления изобретения следует из фиг.15. Он отличается от многоступенчатой коробки передач согласно фиг.1 тем, что между солнечной шестерней четвертого планетарного ряда 7 и четвертым валом 24 расположен шестой вал 26, который, во-первых, соединен с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда 7, а во-вторых, является соединяемым через второе сцепление 25 с четвертым валом 24. Кроме того, третий вал 36 соединяет коронную шестерню первого планетарного ряда 4 с солнечной шестерней второго планетарного ряда 5 и может быть, во-первых, посредством третьего сцепления 37 соединен с ведомым валом 3, а во-вторых, через четвертое сцепление - с седьмым валом 39. Этот седьмой вал 39 в дальнейшем прохождении находится в соединении с водилом третьего планетарного ряда 6. Кроме того, пятый вал 46 неподвижно соединен как с коронной шестерней третьего планетарного ряда 6, так и с коронной шестерней четвертого планетарного ряда 7.
В отношении варианта осуществления согласно фиг.15 приведенная в качестве примера на фиг.2 схема переключений должна быть изменена в том отношении, что вместо второго сцепления на фиг.1 должно приводиться в действие соответственно второе сцепление 25 на фиг.15, вместо третьего сцепления 12 на фиг.1 - соответственно третье сцепление 37 на фиг.15, и вместо четвертого сцепления 13 на фиг.1 - соответственно четвертое сцепление 38 на фиг.15.
Еще один, пятнадцатый предпочтительный вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению изображен на фиг.16. В отличие от многоступенчатой коробки передач согласно фиг.1, ведомый вал 48, наряду с соединением с водилом четвертого планетарного ряда 7, может быть, во-первых, посредством первого сцепления 21 соединен с шестым валом 22, который в дальнейшем прохождении соединен с коронной шестерней четвертого планетарного ряда 7 и сцеплением 11, а во-вторых, через третье сцепление 37 соединен с возможностью разъединения с третьим валом 14. Кроме того, ведомый вал 48 посредством четвертого сцепления 43 является соединяемым с возможностью разъединения с седьмым валом 42, который в дальнейшем прохождении находится в соединении с солнечной шестерней третьего планетарного ряда 6. Кроме того, четвертый вал 23 соединяет коронную шестерню второго планетарного ряда 5 с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда 7. Наконец, еще один, пятый вал 40 жестко соединен с коронной шестерней третьего планетарного ряда 6.
Вариант осуществления согласно фиг.16 также представляет собой эквивалентный многоступенчатой коробке передач согласно фиг.1 вариант коробки передач. Относительно переключения отдельных ступеней передач приведенная в качестве примера на фиг.2 схема переключений должна быть изменена в том отношении, что вместо первого сцепления 10 на фиг.1 должно быть приведено в действие соответственно первое сцепления 21 на фиг.16, вместо третьего сцепления 12 на фиг.1 - соответственно третье сцепление 37 на фиг.16, и вместо четвертого сцепления 13 на фиг.1 - соответственно четвертое сцепление 43 на фиг.16.
Далее, из фиг.17 следует шестнадцатый предпочтительный вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению. Он отличается от варианта коробки передач согласно фиг.1 в том отношении, что третий вал 49, в дополнение к соединению с солнечной шестерней второго планетарного ряда 5 и водилом третьего планетарного ряда 6, а также возможному соединению с ведомым валом через третье сцепление 12, может быть посредством пятого сцепления 50 соединен с восьмым валом 51, который в дальнейшем прохождении находится в соединении с коронной шестерней первого планетарного ряда 4. Кроме того, солнечная шестерня первого планетарного ряда 4 соединена без возможности прокручивания с корпусом 1.
По причине эквивалентного многоступенчатой коробке передач согласно фиг.1 варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно фиг.17, приведенная в качестве примера на фиг.2 схема переключений может быть также применена к шестнадцатому варианту осуществления. При этом схема переключений относительно переключения отдельных ступеней передач должна быть изменена в том отношении, что вместо второго тормоза на фиг.1 соответственно должно быть приведено в действие пятое сцепление 50 на фиг.17.
Наконец, из фиг.18 следует семнадцатый предпочтительный вариант осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению. Он отличается от варианта согласно фиг.1 в том отношении, что пятый вал 52, наряду с соединением с первым тормозом 8, вторым сцеплением 11 и четвертым сцеплением 13, находится в соединении с пятым сцеплением 53, посредством которого пятый вал 52 является соединяемым с возможностью разъединения с восьмым валом 54. Этот восьмой вал 54 в дальнейшем прохождении соединен с водилом первого планетарного ряда 4. Кроме того, солнечная шестерня первого планетарного ряда 4 соединена без возможности прокручивания с корпусом.
Относительно упомянутого последним варианта осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению приведенная в качестве примера согласно фиг.2 схема переключений должна быть изменена лишь в том отношении, что вместо второго тормоза 9 на фиг.1 соответственно должно быть приведено в действие пятое сцепление 53 на фиг.18.
Посредством отдельных вариантов осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению может быть достигнута дополнительная коробка передач для рабочей машины с низкими производственными затратами и малым весом. Кроме того, у многоступенчатой коробки передач согласно изобретению возникают низкие абсолютные и относительные скорости вращения, а также низкие моменты планетарных рядов и переключающих элементов. Наконец, достигаются хороший ряд передаточных отношений и хорошие коэффициенты полезного действия зубчатых зацеплений при одновременно почти геометрических ступенях скорости.
При этом, наряду с изображенными на фигурах вариантами осуществления, возможны другие варианты осуществления многоступенчатой коробки передач согласно изобретению, прежде всего тем, что обе разные возможности расположения пятого сцепления на фиг.17 и 18 соответственно комбинируются с разными расположениями первого, второго, третьего и четвертого сцепления на предшествующих фигурах.
При этом многоступенчатая коробка передач согласно изобретению выполнена, предпочтительно, коаксиальной, однако отбор мощности может быть также реализован сбоку от коробки передач (с параллельными осями).
Кроме того, согласно изобретению можно или исключить отдельные переключающие элементы или заменить неподвижными соединениями, вследствие чего получается многоступенчатая коробка передач с уменьшенным числом устанавливаемых передаточных отношений. Предпочтительным в случае варианта осуществления согласно фиг.1 было бы предпринять отбрасывание первого сцепления 11 или второго тормоза 9, что соответственно привело бы к многоступенчатой коробке передач с меньшим числом устанавливаемых ступеней передач.
Кроме того, согласно изобретению можно в каждом подходящем месте многоступенчатой коробки передач предусмотреть дополнительные муфты свободного хода, например между валом и корпусом, или чтобы при необходимости соединить два вала. Кроме того, механизм отбора мощности в принципе может быть расположен везде на соответствующем ведомом валу, механизм ввода мощности в принципе также может быть расположен везде на соответствующем ведущем валу.
В рамках одного предпочтительного усовершенствования соответствующий ведущий вал при необходимости может быть отсоединен от приводного двигателя, причем в качестве соединительного элемента могут быть использованы гидродинамический преобразователь вращающего момента, гидродинамическое сцепление, сухое включаемое при трогании с места сцепление, мокрое включаемое при трогании с места сцепление, порошковая электромагнитная муфта, центробежное сцепление и т.п. Кроме того, можно расположить подобный пусковой элемент в направлении потока силы после коробки передач, причем в этом случае соответствующий ведущий вал постоянно соединен с коленчатым валом приводного двигателя. Альтернативно один переключающий элемент многоступенчатой коробки передач может быть использован как внутренний пусковой элемент. Этот внутренний пусковой элемент в потенциальных передачах, используемых при трогании с места, должен быть замкнут, то есть он замыкается во время процесса трогания с места. Кроме того, между приводным двигателем и коробкой передач может быть расположен демпфер крутильных колебаний.
Наконец, в рамках изобретения также можно расположить на каждом из валов, предпочтительно на соответствующем ведущем валу и соответствующем ведомом валу, электрическую машину в качестве генератора и/или дополнительной приводной машины. Разумеется, любое конструктивное выполнение, прежде всего любое пространственное расположение планетарных рядов и переключающих элементов самих по себе или относительно друг друга, и насколько это технически рационально, подпадает под объем охраны настоящих пунктов формулы изобретения без оказания влияния на функционирование коробки передач, как оно описывается в пунктах формулы изобретения, даже если это выполнение не изображено на фигурах и в описании в явном виде.
ССЫЛОЧНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
| 1 | корпус |
| 2 | ведущий вал |
| 3 | ведомый вал |
| 4 | первый планетарный ряд |
| 5 | второй планетарный ряд |
| 6 | третий планетарный ряд |
| 7 | четвертый планетарный ряд |
| 8 | первый тормоз |
| 9 | второй тормоз |
| 10 | первое сцепление |
| 11 | второе сцепление |
| 12 | третье сцепление |
| 13 | четвертое сцепление |
| 14 | третий вал |
| 15 | четвертый вал |
| 16 | пятый вал |
| 17 | шестой вал |
| 18 | седьмой вал |
| 19 | восьмой вал |
| 20 | ведомый вал |
| 21 | первое сцепление |
| 22 | шестой вал |
| 23 | четвертый вал |
| 24 | четвертый вал |
| 25 | второе сцепление |
| 26 | шестой вал |
| 27 | пятый вал |
| 28 | ведомый вал |
| 29 | третье сцепление |
| 30 | седьмой вал |
| 31 | третий вал |
| 32 | третий вал |
| 33 | третье сцепление |
| 34 | седьмой вал |
| 35 | ведомый вал |
| 36 | третий вал |
| 37 | третье сцепление |
| 38 | четвертое сцепление |
| 39 | седьмой вал |
| 40 | пятый вал |
| 41 | ведомый вал |
| 42 | седьмой вал |
| 43 | четвертое сцепление |
| 44 | ведомый вал |
| 45 | ведомый вал |
| 46 | пятый вал |
| 47 | ведомый вал |
| 48 | ведомый вал |
| 49 | третий вал |
| 50 | пятое сцепление |
| 51 | восьмой вал |
| 52 | пятый вал |
| 53 | пятое сцепление |
| 54 | восьмой вал. |
1. Многоступенчатая коробка передач планетарного типа, прежде всего дополнительная коробка передач рабочей машины, с корпусом (1), в котором размещены четыре планетарных ряда (4, 5, 6, 7) и несколько валов, и с переключающими элементами, которые образованы по меньшей мере одним тормозом и сцеплениями, и посредством целенаправленного приведения в действие которых являются выбираемыми разные передаточные отношения между ведущим валом (2) и ведомым валом (3; 20; 28; 35; 41; 44; 45; 47; 48), причем ведущий вал (2) соединен с водилом второго планетарного ряда (5), солнечная шестерня которого соединена с третьим валом (14; 31; 32; 36; 49), а коронная шестерня которого соединена с четвертым валом (15; 23; 24), причем ведомый вал (3; 20; 28; 35; 41; 44; 45; 47; 48) находится в соединении с водилом четвертого планетарного ряда (7), и причем пятый вал (16; 27; 40; 46; 52) посредством первого тормоза (8) выполнен с возможностью неподвижного соединения с корпусом (1), отличающаяся тем, что ведомый вал (3; 28; 35; 41), помимо этого, посредством первого сцепления (10) выполнен с возможностью разъединяемого соединения с четвертым валом (15), который, кроме того, находится в соединении с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда (7), причем коронная шестерня четвертого планетарного ряда (7) соединена с шестым валом (17), который через второе сцепление (11) выполнен с возможностью соединения с пятым валом (16; 40; 52), или что коронная шестерня четвертого планетарного ряда (7) соединена с шестым валом (22), который, во-первых, посредством первого сцепления (21) выполнен с возможностью разъединяемого соединения с ведомым валом (20; 44; 45; 47; 48), а во-вторых, через второе сцепление (11) выполнен с возможностью разъединяемого соединения с пятым валом (16; 40), причем четвертый вал (23), кроме того, находится в соединении с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда (7).
2. Многоступенчатая коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что ведомый вал (3; 20), кроме того, соединен с солнечной шестерней третьего планетарного ряда (6) и посредством третьего сцепления (12) выполнен с возможностью соединения с третьим валом (14; 49), который, помимо этого, находится в соединении с водилом третьего планетарного ряда (6), причем коронная шестерня третьего планетарного ряда (6) соединена с седьмым валом (18), который через четвертое сцепление (13) выполнен с возможностью разъединяемого соединения с пятым валом (16; 27; 52).
3. Многоступенчатая коробка передач по одному из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что ведомый вал (28; 44), кроме того, соединен с солнечной шестерней третьего планетарного ряда (6) и посредством третьего сцепления (29) выполнен с возможностью соединения с седьмым валом (30), который, кроме того, во-первых, находится в соединении с коронной шестерней третьего планетарного ряда (6), а во-вторых, через четвертое сцепление (13) выполнен с возможностью разъединяемого соединения с пятым валом (16; 27), причем третий вал (31), кроме того, соединен с водилом третьего планетарного ряда (6).
4. Многоступенчатая коробка передач по одному из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что третий вал (32), кроме того, соединен с водилом третьего планетарного ряда (6) и посредством третьего сцепления (33) выполнен с возможностью соединения с седьмым валом (34), который, во-первых, находится в соединении с коронной шестерней третьего планетарного ряда (6), а во-вторых, через четверное сцепление (13) выполнен с возможностью разъединяемого соединения с пятым валом (16; 27), причем ведомый вал (35; 45), кроме того, соединен с солнечной шестерней третьего планетарного ряда (6).
5. Многоступенчатая коробка передач по одному из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что ведомый вал (3; 47), кроме того, соединен с солнечной шестерней третьего планетарного ряда (6) и посредством третьего сцепления (37) выполнен с возможностью соединения с третьим валом (36), который, кроме того, через четвертое сцепление (38) выполнен с возможностью разъединяемого соединения с седьмым валом (39), причем этот седьмой вал (39) находится в соединении с водилом третьего планетарного ряда (6), а пятый вал (40; 46) находится в соединении с коронной шестерней третьего планетарного ряда (6).
6. Многоступенчатая коробка передач по одному из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что ведомый вал (41; 48), кроме того, во-первых, посредством третьего сцепления (37) выполнен с возможностью соединения с третьим валом (14), а во-вторых, через четвертое сцепление (43) выполнен с возможностью соединения с седьмым валом (42), который находится в соединении с солнечной шестерней третьего планетарного ряда (6), причем водило третьего планетарного ряда (6) соединено с третьим валом (14), а коронная шестерня третьего планетарного ряда (6) соединена с пятым валом (40; 46).
7. Многоступенчатая коробка передач по одному из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что третий вал (14; 31; 32; 36), помимо этого, соединен с коронной шестерней первого планетарного ряда (4), водило которого соединено с пятым валом (16; 27; 40; 46), а солнечная шестерня которого соединена с восьмым валом (19), причем этот восьмой вал (19) через второй тормоз (9) является жестко соединяемым с корпусом (1).
8. Многоступенчатая коробка передач по одному из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что третий вал (49), помимо этого, посредством пятого сцепления (50) выполнен с возможностью соединения с восьмым валом (51), который находится в соединении с коронной шестерней первого планетарного ряда, причем водило первого планетарного ряда (4) соединено с пятым валом (16), а солнечная шестерня первого планетарного ряда (4) соединена без возможности прокручивания с корпусом (1).
9. Многоступенчатая коробка передач по одному из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что пятый вал (52), помимо этого, посредством пятого сцепления (53) выполнен с возможностью соединения с восьмым валом (54), который находится в соединении с водилом первого планетарного ряда (4), причем коронная шестерня первого планетарного ряда (4) соединена с третьем валом (14), а солнечная шестерня первого планетарного ряда (4) соединена без возможности прокручивания с корпусом (1).
10. Многоступенчатая коробка передач по п.7, отличающаяся тем, что первое передаточное отношение получается путем замыкания первого тормоза (8), а также второго (11; 25) и третьего сцепления (12; 29; 33; 37), второе передаточное отношение - путем приведения в действие первого (8) и второго тормоза (9), а также второго сцепления (11; 25), третье передаточное отношение - путем замыкания второго тормоза (9), а также второго (11; 25) и четвертого сцепления (13; 38; 43), четвертое передаточное отношение - путем приведения в действие второго тормоза (9), а также второго (11; 25) и третьего сцепления (12; 29; 33; 37), пятое передаточное отношение - путем замыкания второго тормоза (9), а также первого (10; 21) и второго сцепления (11; 25), шестое передаточное отношение - путем приведения в действие второго тормоза (9), а также первого (10; 21) и третьего сцепления (12; 29; 33; 37) или путем замыкания первого тормоза (8), а также первого (10; 21) и третьего сцепления (12; 29; 33; 37) или путем приведения в действие первого (10; 21), третьего (12; 29; 33; 37) и четвертого сцепления (13; 38; 43) или путем замыкания первого (10; 21), второго (11; 25) и четвертого сцепления (13; 38; 43) или путем приведения в действие второго (11; 25), третьего (12; 29; 33; 37) и четвертого сцепления (13; 38; 43) или путем замыкания первого (10; 21), второго (11; 25) и третьего сцепления (12; 29; 33; 37), седьмое передаточное отношение - путем приведения в действие второго тормоза (9), а также первого (10; 21) и четвертого сцепления (13; 38; 43), восьмое передаточное отношение - путем замыкания первого тормоза (8), а также первого (10; 21) и четвертого сцепления (13; 38; 43), и девятое передаточное отношение - путем приведения в действие первого (8) и второго тормоза (9), а также первого сцепления (10; 21).
11. Многоступенчатая коробка передач по п.8, отличающаяся тем, что первое передаточное отношение получается путем замыкания первого тормоза (8), а также второго (11) и третьего сцепления (12), второе передаточное отношение - путем приведения в действие первого тормоза (8), а также второго (11) и пятого сцепления (50; 53), третье передаточное отношение - путем замыкания второго, четвертого (13) и пятого сцепления (50; 53), четвертое передаточное отношение - путем приведения в действие второго (11), третьего (12) и пятого сцепления (50; 53), пятое передаточное отношение - путем замыкания первого (10), второго (11) и пятого сцепления (50; 53), шестое передаточное отношение - путем приведения в действие первого (10), третьего (12) и пятого сцепления (50; 53) или путем замыкания первого тормоза (8), а также первого (10) и третьего сцепления (12) или путем приведения в действие первого (10), третьего (12) и четвертого сцепления (13) или путем замыкания первого (10), второго (11) и четвертого сцепления (13) или путем приведения в действие второго (11), третьего (12) и четвертого сцепления (14) или путем замыкания первого (10), второго (11) и третьего сцепления (12), седьмое передаточное отношение - путем приведения в действием первого (10), четвертого (13) и пятого сцепления (50; 53), восьмое передаточное отношение - путем замыкания первого тормоза (8), а также первого (10) и четвертого сцепления (13), и девятое передаточное отношение - путем приведения в действие первого тормоза (8), а также первого (10) и пятого сцепления (50; 53).
12. Многоступенчатая коробка передач по п.9, отличающаяся тем, что первое передаточное отношение получается путем замыкания первого тормоза (8), а также второго (11) и третьего сцепления (12), второе передаточное отношение - путем приведения в действие первого тормоза (8), а также второго (11) и пятого сцепления (50; 53), третье передаточное отношение - путем замыкания второго, четвертого (13) и пятого сцепления (50; 53), четвертое передаточное отношение - путем приведения в действие второго (11), третьего (12) и пятого сцепления (50; 53), пятое передаточное отношение - путем замыкания первого (10), второго (11) и пятого сцепления (50; 53), шестое передаточное отношение - путем приведения в действие первого (10), третьего (12) и пятого сцепления (50; 53) или путем замыкания первого тормоза (8), а также первого (10) и третьего сцепления (12) или путем приведения в действие первого (10), третьего (12) и четвертого сцепления (13) или путем замыкания первого (10), второго (11) и четвертого сцепления (13) или путем приведения в действие второго (11), третьего (12) и четвертого сцепления (14) или путем замыкания первого (10), второго (11) и третьего сцепления (12), седьмое передаточное отношение - путем приведения в действием первого (10), четвертого (13) и пятого сцепления (50; 53), восьмое передаточное отношение - путем замыкания первого тормоза (8), а также первого (10) и четвертого сцепления (13), и девятое передаточное отношение - путем приведения в действие первого тормоза (8), а также первого (10) и пятого сцепления (50; 53).
13. Многоступенчатая коробка передач по п.10, или 11, или 12, отличающаяся тем, что дополнительное передаточное отношение получается путем замыкания первого тормоза (8), а также второго (11; 25) и четвертого сцепления (13; 38; 43).
14. Многоступенчатая коробка передач по одному из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что ведомый вал (3; 20; 28; 35; 41; 44; 45; 47; 48) служит в качестве ведущего вала, а ведущий вал (2) - в качестве ведомого вала многоступенчатой коробки передач.
