ПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ
PLANETARY GEARBOX

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к планетарным коробкам передач, применяемым в трансмиссиях карьерных самосвалов.
Известна планетарная коробка передач (далее - ПКП), содержащая гидротрансформатор, гидротормоз, картеры, один из которых выполнен с вертикальной перегородкой, валы, фрикционные муфты с уплотнительными устройствами, тормоза, планетарные передачи и подшипниковые опоры валов, фрикционных муфт и планетарных передач [1].
Недостатком известной конструкции является высокая стоимость изготовления, так как водила второй и третьей планетарных передач установлены на одной подшипниковой опоре и для обеспечения работоспособности изделия требуется высокая точность их изготовления. Кроме того, конструктивные особенности и взаимное размещение деталей и узлов, устанавливаемых в картеры ПКП, не позволяют выполнять операции по сборке и разборке ПКП без специального оборудования, например кантователя.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является ПКП, содержащая соединенные между собой картеры, один из которых выполнен с вертикальной перегородкой, валы, фрикционные муфты с уплотнительными устройствами, тормоза, планетарные передачи, подшипниковые опоры валов, фрикционных муфт и планетарных передач [2].
Недостатком прототипа так же, как у предыдущего аналога, является необходимость применения специального оборудования, например кантователя, для изменения положения корпуса "верх-низ" при выполнении сборки и разборки ПКП, так как в переднем картере установлены две фрикционные муфты, объединенные в один блок, представляющий собой входной вал, установленный на двух подшипниковых опорах, где подшипник задней опоры блока установлен и зафиксирован от осевых перемещений на передней посадочной поверхности опорной втулки, задняя посадочная поверхность которой является передней опорой для третьей фрикционной муфты, установленной в заднем картере за вертикальной перегородкой, а порядок сборочных операций определяется тем, что для установки деталей второй фрикционной муфты и обеспечения фиксации подшипника от осевых перемещений на передней посадочной поверхности опорной втулки необходимо установить собираемую ПКП в вертикальное положение перегородкой картера вверх, а операция обратной кантовки ПКП в вертикальное положение, т.е. перегородкой картера вниз, необходима для установки деталей в задний картер за вертикальной перегородкой.
К недостаткам прототипа относятся также сложность конструкции и технологии изготовления опорной втулки, которая закреплена посредством фланца на вертикальной перегородке заднего картера и имеет две разделенные фланцем посадочные поверхности для установки на них шарикоподшипников, при этом передняя посадочная поверхность опорной втулки предназначена для задней опоры блока первой и второй фрикционных муфт, а задняя - для передней опоры третьей муфты. Два раздельных уплотнительных устройства вращающихся деталей второй и третьей муфт и две раздельные системы каналов смазки, выполненные в одной детали, дополнительно усложняют конструкцию ПКП. Режимы работы двух фрикционных муфт и соответственно двух отдельно установленных шарикоподшипников и уплотнительных устройств различны, что приводит к неодинаковому ресурсу рабочих поверхностей и уплотнительных устройств опорной втулки для второй и третьей муфт и вынужденной замене детали на новую деталь при потере работоспособности даже по одному из параметров.
Предлагаемое изобретение направлено на снижение затрат по оснащению поста сборки и разборки ПКП, снижение трудоемкости сборочно-разборочных операций за счет исключения операций кантовки ПКП, на повышение технологичности изготовления опорной втулки и обработки переднего и заднего картеров.
Указанная техническая задача достигается тем, что в ПКП, содержащей соединенные между собой картеры, один из которых выполнен с вертикальной перегородкой, валы, фрикционные муфты с уплотнительными устройствами, тормоза, планетарные передачи и подшипниковые опоры валов, фрикционных муфт и планетарных передач, в переднем картере установлены одна фрикционная муфта, соединяющая входной вал и коронную шестерню первой планетарной передачи с водилом этой же планетарной передачи, и тормоз, связанный с солнечной шестерней этой же планетарной передачи и закрепленный между двумя картерами, причем в корпусе цилиндра тормоза установлен подшипник задней опоры входного вала, а фрикционные диски тормоза установлены между поршнем тормоза и вертикальной перегородкой заднего картера.
Отличительными признаками предлагаемой ПКП от указанной выше известной, наиболее близкой к ней, являются установка в переднем картере одной фрикционной муфты, соединяющей входной вал и коронную шестерню первой планетарной передачи с водилом этой же планетарной передачи, и тормоза, связанного с солнечной шестерней этой же планетарной передачи и закрепленного между двумя картерами, причем в корпусе цилиндра тормоза установлен подшипник задней опоры входного вала, а фрикционные диски тормоза установлены между поршнем тормоза и вертикальной перегородкой заднего картера.
Благодаря установке в переднем картере одной фрикционной муфты, соединяющей входной вал и коронную шестерню первой планетарной передачи с водилом этой же планетарной передачи, и размещению тормоза, связанного с солнечной шестерней этой же планетарной передачи, между двумя картерами, а фрикционных дисков тормоза между поршнем и вертикальной перегородкой заднего картера, упрощается конструкция задней подшипниковой опоры ведущего вала, так как она становится плавающей, не содержит уплотнительного устройства и размещена в корпусе цилиндра первого тормоза, что позволяет осуществлять сборку ПКП путем последовательной установки деталей сначала в переднем картере, а затем в заднем картере после его установки на передний.
При этом упрощается конструкция и технология изготовления опорной втулки, установленной в заднем картере на вертикальной перегородке, так как она содержит только одну опорную поверхность, на которой установлен один подшипник, и одну систему каналов, что снижает число радиальных каналов в перегородке заднего картера и упрощает его конструкцию и технологию изготовления, а уплотнительное устройство выполнено в отдельной детали и представляет собой уплотнительную втулку, которая устанавливается на опорной втулке за вертикальной перегородкой заднего картера.
Размещение цилиндра первого тормоза между двумя картерами обеспечивает соосность соединения переднего и заднего картеров, допускает их раздельную обработку и использование, позволяет установить подшипник задней опоры ведущего вала в корпусе цилиндра, а фрикционные диски тормоза - между поршнем и вертикальной перегородкой заднего картера и использовать вертикальную перегородку в качестве упора для фрикционных дисков.
На фиг.1 изображен продольный разрез ПКП, на фиг.2 - продольный разрез переднего картера ПКП с установленными в нем деталями, на фиг.3 - общий вид ПКП с масляным поддоном.
ПКП содержит передний картер 1 в сборе с подшипниковой опорой 2 и крышкой 3, задний картер 4 с вертикальной перегородкой 5 и опорной втулкой 6, первую фрикционную муфту 7 с уплотнительным устройством 8, соединяющую входной вал 9 и коронную шестерню 10 с водилом 11 первой планетарной передачи 12, цилиндр 13 тормоза 14, связанного с солнечной шестерней 15 первой планетарной передачи 12, заднюю подшипниковую опору 16 входного вала 9, фрикционные диски 17 тормоза 14, установленные между поршнем 18 тормоза 14 и вертикальной перегородкой 5 картера 4, вторую муфту 19 с уплотнительным устройством 20, установленным на уплотнительной втулке 21, которая установлена за подшипником 22, съемную перегородку 23, вторую планетарную передачу 24, подшипник 25 задней опоры второй муфты 19 в сборе с водилом второй планетарной передачи 24, промежуточный вал 26, солнечную шестерню 27, фрикционные диски 28, опору промежуточного вала 29, барабан второго тормоза 30, коронную шестерню 31, цилиндр второго тормоза 32, третью планетарную передачу 33 и третий тормоз 34, четвертую планетарную передачу 35 и четвертый тормоз 36, подшипниковые опоры 37 и 38, фланец выходного вала 39, масляный поддон 40 и фланец 41.
Сборка ПКП производится следующим образом. Передний картер 1 устанавливается вертикально на технологическую подставку 42, а затем все узлы и детали устанавливаются последовательно одна на другую, начиная с входного вала 9 в сборе с первой фрикционной муфтой 7. Далее монтируется первая планетарная передача 12, промежуточный вал 26, цилиндр 13 тормоза 14, солнечная шестерня 15, фрикционные диски 17 первого тормоза. Затем на собранный передний картер устанавливается задний картер 4 в сборе с опорной втулкой 6. Далее устанавливается вторая муфта 19 в сборе с подшипником 22 передней опоры. На опорной втулке 6 устанавливается уплотнительная втулка 21, а на промежуточный вал 26 монтируются солнечная шестерня 27, фрикционные диски 28 и опора промежуточного вала 29. На муфту 19 устанавливается водило второй планетарной передачи 24, в котором установлен подшипник 25 задней опоры второй муфты 19. Далее устанавливаются барабан второго тормоза 30, коронная шестерня 31, цилиндр второго тормоза 32 и съемная перегородка 23, третья планетарная передача 33 и третий тормоз 34, четвертая планетарная передача 35 и четвертый тормоз 36, подшипниковая опора 38 и фланец выходного вала 39. Затем на собранной таким образом ПКП закрепляется масляный поддон 40. ПКП краном снимается с технологической подставки 42 и устанавливается в горизонтальное положение на поддон 40. На входной вал 9 устанавливается фланец 41. При разборке ПКП все операции выполняются в обратной последовательности.
Источники информации
1. Allison Powershift Transmission. Service Mannual. Prepared by Allison Publications Services 1 March 1970. Revised 1 December 1970. Detroit Diesel Allison Division of General Motors. Page 6-28. Fig.6-19.
2. Systems Operation. 785 Truck Power Train. Transmission: 3YB1-UP. 785 Truck: 8GB1-UP. March 1985. Page 52.