ПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ
PLANETARY GEARBOX

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к планетарным коробкам передач и их использованию в автоматических трансмиссиях.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен дифференциальный вариатор - Патент RU №2457379. В этом вариаторе, содержащем планетарную передачу первой ступени, состоящей из центральной шестерни и водила с сателлитами, планетарную передачу второй ступени, состоящей из водила с сателлитами и центральной шестерни, и планетарную передачу третьей ступени, состоящей из водила, сателлитов и центрального колеса, первая и третья планетарные передачи замкнуты двухвенцовой короной определенной массы, а числа зубьев подобраны таким образом, что это позволяет получить переменный момент на выходном валу [1].
Недостатком этой конструкции является сама конструкция, выполненная соосной и не имеющая опоры на корпус.
Известны современные автоматические коробки передач. Эти коробки передач служат для ступенчатого изменения крутящего момента, а также для обеспечения движения автомобиля задним ходом. На автоматических коробках, как правило, применяются планетарные редукторы, отличающиеся компактностью и возможностью соосной работы. Автоматическая коробка передач состоит из нескольких (обычно двух) планетарных редукторов, соединенных последовательно для совместной работы. Объединение планетарных редукторов позволяет обеспечить необходимое число ступеней работы. Современные автоматические коробки выполняются шестиступенчатыми, семиступенчатыми (Mercedes) и даже восьмиступенчатыми (Lexus).
Планетарный редуктор в коробке передач имеет название - планетарный ряд. Планетарный ряд имеет следующее устройство: солнечная шестерня, сателлиты, коронная шестерня, водило.
Передача вращения производится при условии блокировки одного или двух элементов планетарного ряда (солнечной шестерни, коронной шестерни, водила). Блокировку осуществляют соответствующие фрикционные муфты и тормоза. Муфта блокирует элементы планетарного ряда между собой и тем самым обеспечивает передачу крутящего момента. Тормоз удерживает конкретные элементы за счет соединения с корпусом коробки. Муфты и тормоза приводятся в действие с помощью гидроцилиндров, которые управляются из распределительного модуля. В конструкции коробки может применяться обгонная муфта, которая удерживает водило от вращения в противоположную сторону.
Таким образом, механизмами переключения передач в автоматической коробке являются фрикционные муфты и тормоза. Работа АКПП заключается в выполнении определенного алгоритма включения и выключения муфт и тормозов [2].
Техническими недостатками этих коробок передач являются медленное переключение передач и слабая динамика разгона автомобиля.
Данные технические решения приняты за прототип, так как обладают максимальной совокупностью общих с изобретением существенных признаков.
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ
Задача изобретения состоит в том, чтобы создать наиболее эффективную коробку передач с непрерывной передачей крутящего момента от двигателя к ведущим колесам.
Технический результат - максимальное упрощение конструкции и материалоемкости коробки передач, уменьшение количества деталей.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагаемое в изобретении решение указанной выше задачи, достижение поставленной цели и требуемого технического результата обеспечивается тем, что в коробке передач, согласно изобретению каждый планетарный ряд содержит три звена: ведущее, вспомогательное и ведомое, а все звенья всех планетарных рядов имеют одновременное вращение.
При этом коробка передач имеет дополнительную передачу крутящего момента от вспомогательного звена к ведомому звену одного планетарного ряда и дополнительную передачу крутящего момента от одного планетарного ряда к другому планетарному ряду.
Коробка передач может быть также выполнена с передачей заднего хода, при этом используется планетарный ряд передачи заднего хода или в другом варианте, шестерни, расположенные на валах, жестко соединены с валами, за исключением одной шестерни заднего хода и одной шестерни передач переднего хода, которые вращаются свободно и расположены на общем валу, а между свободно вращающимися шестернями расположена муфта синхронизатора, выполненная с возможностью включения/выключения соответствующей передачи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сущность изобретения поясняется чертежом:
На фиг. 1 изображена кинематическая схема планетарной коробки передач по изобретению, содержащая ведущий вал коробки передач 1; выходной вал коробки передач 2; промежуточный вал 3; ведущее звено вспомогательного планетарного ряда 4; вспомогательное звено вспомогательного планетарного ряда 5; ведомое звено вспомогательного планетарного ряда и ведущее звено промежуточного планетарного ряда 6; вспомогательное звено промежуточного планетарного ряда 7; ведомое звено промежуточного планетарного ряда и вспомогательное звено ведомого планетарного ряда 8; ведущее звено ведомого планетарного ряда 9; ведомое звено ведомого планетарного ряда 10; шестерни привода вспомогательного звена вспомогательного планетарного ряда 11, 12; шестерни привода вспомогательного звена промежуточного планетарного ряда 13, 14; шестерни привода промежуточного вала 15, 16; шестерни передач переднего хода 17, 18; шестерни задней передачи 19, 20; муфту синхронизатора включения задней передачи 21; промежуточную шестерню задней передачи 22; обгонную муфту 23.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылками на прилагаемые к описанию чертежи, на которых в качестве примеров показаны предпочтительные, но необязательные варианты возможного осуществления изобретения, конструктивного выполнения и функционирования предлагаемой в изобретении коробки передач транспортного средства.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Отличительными особенностями заявляемой коробки передач являются:
наличие в каждом планетарном ряде трех звеньев: ведущего, вспомогательного и ведомого;
одновременное вращение всех звеньев всех планетарных рядов;
дополнительная передача крутящего момента от вспомогательного звена к ведомому звену одного планетарного ряда;
дополнительная передача крутящего момента от одного планетарного ряда к другому планетарному ряду.
Работа коробки передач по изобретению осуществляется следующим образом и будет показана на примере планетарной коробки передач (Фиг. 1):
Работа планетарной коробки передач (Фиг. 1) осуществляется следующим образом. Двигатель транспортного средства запущен. Крутящий момент от ведущего вала 1 коробки передач передается на расположенное на этом валу ведущее звено 4 вспомогательного планетарного ряда и на ведущее звено 9 ведомого планетарного ряда. Далее крутящий момент от ведомого звена 10 ведомого планетарного ряда через шестерни 15 и 16 передается на промежуточный вал 3. Шестерня 18 промежуточного вала, находящаяся в постоянном зацеплении с шестерней 17, расположенной на выходном валу 2 коробки передач, приводит ее в движение. Далее крутящий момент передается на ведущие колеса. Шестерня 12 промежуточного вала и шестерня 11, находящиеся в постоянном зацеплении, приводят в движение вспомогательное звено 5 вспомогательного планетарного ряда, что добавляет крутящий момент ведомому звену 6 вспомогательного планетарного ряда, являющемуся ведущим звеном промежуточного планетарного ряда. Шестерня 14 промежуточного вала и шестерня 13, находящиеся в постоянном зацеплении, приводят в движение вспомогательное звено 7 промежуточного планетарного ряда, что добавляет крутящий момент ведомому звену 8 промежуточного планетарного ряда. Далее ведомое звено 8 промежуточного планетарного ряда, являющееся вспомогательным звеном ведомого планетарного ряда, добавляет крутящий момент ведомому звену 10 ведомого планетарного ряда. Выходной вал 2 коробки передач стремится к максимальным оборотам, а передаточное число уменьшается. При замедлении движения обороты выходного вала 2 коробки передач уменьшаются, а передаточное число увеличивается.
Таким образом, коробка передач по изобретению обеспечивает возможность достижения требуемого технического результата, а именно максимального упрощение конструкции и материалоемкости путем уменьшения количества деталей и повышения ее компактности.
Отдельные детали и узлы заявляемой коробки передач могут быть изготовлены с использованием известных в машиностроительной отрасли материалов и технологий.
Конкретные размеры и отдельные особенности конструктивного исполнения отдельных деталей и узлов могут быть выбраны из стандартных типоразмеров и стандартов промышленного машиностроения.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. RU №2457379 F16H 3/74, опубл. 27.07.12.
2. http://svstemsauto.ru/box/akpp.html.