НЕСООСНАЯ МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ ВАЛЬНО-ДВУХПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ ТИПА 24R8
MISALIGNED MULTI-STAGE TWO-PLANETARY POWER GEARBOX OF TYPE 24R8

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссии НТС (наземных транспортных средств): автомобилей, тракторов, дорожно-строительной и специальной техники.
Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением передаточных чисел, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях. (1. Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. / Под ред. А.И. Гришкевича. Мн.: Выш. шк., 1985. - 240 с. 2. Некрасов В.И. Многоступенчатая трансмиссия. Конструкция, конструирование и расчет: Учеб. пособие. - Курган, Изд-во Курганского гос. ун-та, 2001. - 156 с.)
Эти агрегаты конструктивно сложны, металлоемки.
Наиболее близкой к предлагаемой МКП (многоступенчатой коробке передач) является МКП типа 24R4 по патенту RU №2304054. Бюл. N 22 от 10.08.2007. Автор В.И. Некрасов.
Несоосная многоступенчатая вально-двухпланетарная МКП типа 24R8 (24 передачи переднего хода и 8 передач заднего хода) содержит корпус, в опорах которого последовательно установлены два простых трехзвенных планетарных механизма с муфтами переключения, перед ними параллельно установлены первичный и вторичный валы, на них свободно расположены три пары шестерен, на первичном валу между первой и второй парами шестерен, а на вторичном валу между второй и третьей парами шестерен закреплены ступицы, на которых расположены трехпозиционные муфты переключения, напротив них на валах по две шестерни трубчатыми валами объединены в блоки, на вторичном валу закреплена солнечная шестерня первого ПМ (планентарного механизма) соосно этому валу установлены: вал привода солнечной шестерни второго ПМ, выходной вал водила второго ПМ и выходной вал МКП. Корпуса эпициклических колес ПМ закреплены на трубчатых валах с зубчатыми венцами, на этих зубчатых венцах расположены муфты переключения: двухпозиционная между ПМ и трехпозиционная на зубчатом венце выходного вала.
Описанная МКП проще типовых конструкций трансмиссионных агрегатов, приведенных в книгах. Недостатком прототипа является сложный узел на выходе МКП: трехпозиционная муфта переключения имеет три внутренних зубчатых венца, она установлена на выходе МКП и реализует высокий крутящий момент, что увеличивает ее габариты и металлоемкость.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в расширении эксплуатационных возможностей транспортного средства за счет упрощения конструкции.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в существенном упрощении узла на выходе из МКП.
Указанный технический результат достигается тем, что несоосная многоступенчатая вально-двухпланетарная коробка передач содержит корпус, в опорах которого параллельно установлены первичный и вторичный валы, на них свободно расположены три пары шестерен, на первичном валу между первой и второй парами шестерен, а на вторичном валу между второй и третьей парами шестерен закреплены ступицы, на которых расположены трехпозиционные муфты переключения, напротив них на валах по две шестерни трубчатыми валами объединены в блоки, соосно вторичному валу установлены два простых трехзвенных планетарных механизма с муфтами переключения, при этом на выходе вторичного вала закреплен двухпозиционный зубчатый венец с муфтой переключения на вал солнечной шестерни первого планетарного механизма с зубчатыми венцами по краям вала, солнечная шестерня сателлитами, расположенными на осях водила, зацеплена с эпициклическим колесом, на корпусе которого закреплены два зубчатых венца, водило с зубчатым венцом закреплено на трубчатых валах: входной с одним, а выходной с двумя зубчатыми венцами; корпус эпициклического колеса закреплен на аксиальном валу, на выходе которого закреплен зубчатый венец, на четырехпозиционном зубчатом венце вала солнечной шестерни второго планетарного механизма расположена четырехпозиционная муфта переключения, которая ползуном соединена с двусторонним зубчатым венцом, расположенным между зубчатыми венцами корпуса коробки передач, водила и корпуса эпициклического колеса первого планетарного механизма, водило второго планетарного механизма закреплено на выходном валу с зубчатым венцом, корпус эпициклического колеса закреплен на трубчатом выходном валу с зубчатым венцом, рядом с ним на стенке корпуса закреплен зубчатый венец с муфтой переключения.
Предлагаемое техническое решение позволяет улучшить эксплуатационные свойства НТС за счет упрощения конструкции.
Проектирование МКП основано на разработке структурной лучевой диаграммы.
h
b
b
b
ab
ah
bh
ha
ha
На фиг. 1 приведена структурная лучевая диаграмма МКП к фиг. 2 с таблицами положений муфт переключения на различных передачах переднего хода (24G-1G). В нижней части таблицы обозначены включенные в работу пары шестерен (d, с, е, cde и т.д.). На горизонтальных шкалах приведены в логарифмическом виде величины передаточных чисел пар шестерен и передач. Точка 0 на второй снизу горизонтали соответствует входу крутящего момента, на этой горизонтали: верхняя шкала U - величина передаточных чисел в натуральном виде, нижняя шкала - в логарифмическом. Крайние горизонтали соответствуют передаточным числам на выходном валу: верхняя - передачи переднего хода (24G-1G), нижняя - передачи заднего хода (8R-1R); горизонтали рядом с ними - передаточным числам на валу солнечной шестерни второго ПМ (планетарного механизма), средняя горизонталь - на вторичном валу. Редукторные режимы работы ПМ указаны около лучей в средней части диаграммы: I) U - задний ход; II) U - низшая передача; III) U - прямая передача; IY) U - ускоряющая передача. Обозначения пар шестерен указаны на лучах между второй и третьей снизу горизонталями. Определяющие лучи выходят их т. 0 и выделены утолщенными линиями: «с» от нижней горизонтали вверх направо к точкам под передачами 23G, 19G, 15G, 12G, 7G и 3G, крутой луч «d» - налево вверх в ускоряющем режиме к т. 24G, 20G, 17G, 14G, 9G и 4G, крутой луч «е» - вверх направо к точкам под передачами 22G, 18G, 13G, 10G, 6G и 2G. Левый наклон луча указывает на ускоряющий режим работы пары шестерен, например, левый луч «d»; U. Чем значительнее наклон луча направо, тем больше передаточное число. Наклон луча каждой пары шестерен постоянный на любом участке лучевой диаграммы.
На фиг. 2 изображена кинематическая схема несоосной вально-двухпланетарной МКП (многоступенчатой коробки передач) типа 24R8 (24 передачи переднего хода и 8 передач заднего хода), состоящей из двухвальной несоосной четырех ступенчатой КП с тремя парами шестерен и двух планетарных редукторов на основе простого трехзвенного ПМ (планетарного механизма), обеспечивающих четыре и два режима работы; содержащих первичный вал, установленные параллельно ему вторичный вал, валы солнечных шестерен первого и второго ПМ, а также выходной вал, оснащенные муфтами переключения передач. В нижней части приведены буквенные обозначения пар шестерен (c, d, e).
В опорах корпуса МКП 1 (фиг. 2) расположен первичный вал 2 и параллельно ему соосно установлены вторичный вал 3, вал солнечной шестерни первого ПМ 4, вал солнечной шестерни второго ПМ 5 и выходной вал 6. На первичном валу 2 свободно установлены шестерни 7-9, а на вторичном валу 3 свободно установлены шестерни 10-12. Шестерни 7-9 зацеплены с шестернями 10-12 соответственно. Шестерни 8-9 и 10-11 объединены в блоки трубчатыми валами 13 и 14. На первичном валу 2 между шестернями 7 и 8 закреплена ступица 15 с расположенной на ней трехпозиционной муфтой переключения 16 (А). Ступица 17 закреплена на вторичном валу 3 между шестернями 11 и 12, на ступице 17 установлена трехпозиционная муфта переключения 18 (В). На выходе вторичного вала 3 закреплен двухпозиционный зубчатый венец 19, на нем расположена двухпозиционная муфта переключения 20 (С). На валу 4 закреплена солнечная шестерня 21 (а) первого ПМ (планетарного механизма), которая сателлитами 22, установленными на осях 23 водила 24 (h) ПМ - четырехрежимного редуктора, зацеплена с эпициклическим колесом 25 (b). Корпус 26 эпициклического колеса 25 аксиальным валом 27 соединен с зубчатым венцом 28. На торцах вала 4 закреплены зубчатые венцы 29 и 30. На валу 4 свободно установлены трубчатые валы водила 24 (h): входной 31 и выходной 32. На трубчатом входном валу 31 водила 24 закреплен зубчатый венец 33, а на выходном валу 32 закреплен двухпозиционный зубчатый венец 34, рядом с зубчатым венцом 30 вала 4. На валу 5 закреплена солнечная шестерня 35 (а*) второго ПМ, которая сателлитами 36, установленными на осях 37 водила 38 (h*) ПМ - двухрежимного редуктора, зацеплена с эпициклическим колесом 39 (b*). Корпус 40 эпициклического колеса 39 трубчатым валом 41 соединен с зубчатым венцом 42. На входе вала 5 закреплен четырехпозиционный зубчатый венец 43, на нем установлена четырехпозиционная муфта переключения 44 (D). Эта муфта ползуном 45 соединена с двусторонним зубчатым венцом 46, который расположен между зубчатыми венцами 47 водила 24, 48 и 49 корпуса 26 эпициклического колеса 25 и зубчатого венца 50 корпуса 1 МКП. На выходном валу 6 закреплен зубчатый венец 51, на стенке корпуса закреплен зубчатый венец 52 с расположенной на нем муфтой переключения 53 (E).
Конструкция МКП имеет 3 пары шестерен и 2 муфты переключения между ними, что допускает несколько вариантов компоновки как при изменении положения опорной точки 0 на второй снизу горизонтали, так и от сочетания работы муфт переключения передач - 2 варианта: АВ и ВА. Первая муфта срабатывает при каждом переключении передач, вторая муфта - после двух последовательных переключений.
Для варианта АВ (см. табл. фиг. 1) трехпозиционная муфта A (16) срабатывает при каждом переключении передач, трехпозиционная муфта B (18) - после двух последовательных переключений передач.
max
Для варианта компоновки АВ суммарная редукция пар шестерен вальной МКП в интервалах q, отношениях передаточных чисел соседних передач, составляет Р=0,5+0,5+1,5=2,5 q. Максимальная величина передаточного числа пары шестерен, как правило, ограничена U=4, она приходится на третью пару шестерен - 1,5 интервала.
b
a
min
max
min
1
Внутренний параметр ПМ равен отношению числа зубьев эпициклического колеса к числу зубьев солнечной шестерни - К=Z/Z. Эта величина ограничена К=1,5 из условия минимального размера сателлита, К=5 из условия минимального размера солнечной шестерни. Примем К=К=1,62.
1
Величину интервала определяем исходя из величины луча первого ПМ: lg q=lg(К+1)/4=lg 2,62/4=0,418/4=0,1046; q=1,2723.
Величины передаточных чисел пар шестерен:
c
d
e
0,5
0,5
1,5
1,5
U=U=q=1,2723=1,128; U=q=1,2723=1,435;
2
ah
b
6,5
6,5
U=q=1,2723=4,78.
Передаточное число низшей, первой передачи
1G
13
13
U=q=1,2723≈22,8 или
1G
c
d
e
1
ah
2
ah
b
b
U=UUUUU=1,128×1,128×1,435×2,62×4,78≈22,8.
Передаточное число высшей, 24-й передачи
24G
4,5
4,5
U=1/q=1/1,2723=0,338 или
24G
d
1
U=1/U×1/(K+1)=(1/1,128)×(1/2,62)=0,338.
17,5
17,5
Диапазон КП, отношение передаточных чисел низшей передачи к высшей, составит D*=22,8/0,338≈67,5 или D*=q=1,2723=67,66.
Работа МКП осуществляется следующим образом:
h
b
b
b
ab
1
ah
1
bh
ha
1
ah
2
bh
Первый простой трехзвенный ПМ в качестве редуктора обеспечивает четыре режима работы: I) U=-K: задний ход, знак «минус» указывает на изменение направления вращения; II) U=K+1 - низшая передача; III) U=1 - прямая передача; IY) U=1/(K+1) - ускоряющая передача. Второй ПМ обеспечивает два режима движения переднего хода: I*) U=K+1 - низшая передача; II*) U=1 - прямая передача. Верхний индекс указывает на остановленное звено, нижние индексы - на звенья входа и выхода крутящего момента.
1
ah
2
ah
b
b
1-я передача: (cde)+U+U
b
ah
Муфты А, С и E находятся в левом положении, муфта В находится в правом положении, муфта D - в положении II - в работу включены три пары шестерен: первая «с», вторая «∂», третья «е», а также оба ПМ в режиме низшей передачи - U=K+1.
1
ah
2
ah
b
b
На лучевой диаграмме (фиг. 1) эта передача представлена пятью лучами: крутой луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее крутой луч «d» направо вниз в замедляющем режиме, затем крутой луч «е» направо вверх к средней горизонтали, далее пологие лучи «U» и «U» направо вверх к точке 1G на верхней горизонтали.
Крутящий момент (фиг. 2) от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатым валом 14, второй парой шестерен 11-8, трубчатым валом 13, третьй парой шестерен 9-12, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее муфтой 20 (С) на зубчатый венец 29, вал 4 и солнечную шестерню 21 (а) первого ПМ, сателлитами 22, осями 23 на водило 24 (h). Эпициклическое колесо 25 (b) остановлено относительно корпуса 1 двусторонним зубчатым венцом 46, который замкнул зубчатые венцы 48 эпициклического колеса и 50 корпуса. Сателлиты 22, обкатываясь по остановленному эпициклическому колесу 25 (b), вращают водило 24 (h), выходной трубчатый вал 32 водила и двойной зубчатый венец 34, от него четырехпозиционной муфтой D (44) на четырехпозиционный зубчатый венец 43, вал 5 и солнечную шестерню 35 (а*) второго ПМ, сателлитами 36, осями 37 на водило 38 (h*). Эпициклическое колесо 39 (b*) остановлено относительно корпуса 1 муфтой Е (53), которая замкнула зубчатые венцы 42 трубчатого вала 41 корпуса 40 эпициклического колеса 39 и 52 корпуса 1. Сателлиты 36, обкатываясь по остановленному эпициклическому колесу 39 (6*), вращают водило 38 (h*) и выходной вал 6 с пониженной скоростью и увеличенным крутящим моментом.
Передаточное число первой передачи
1G
13
13
U=q=1,2723≈22,8 или
1G
c
d
e
1
ah
2
ah
b
b
U=UUUUU=1,128×1,128×1,435×2,62×4,78≈22,8.
1
ah
2
ah
b
b
2-я передача: e+U+U
Переключаем муфту А из левого положения в правое - выключили из работы вторую и третью пары шестерен.
1
ah
2
ah
b
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: луч «е» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 18G, далее пологие лучи «U» и «U» направо вверх к точке 2G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на трубчатый вал 13, третьей парой шестерен 9-12, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на предыдущей передаче.
Передаточное число второй передачи
2G
12
12
U=q=1,2723=18 или
2G
e
1
ah
2
ah
b
b
U=UUU=1,435×2,62×4,78=18.
1
ah
2
ah
b
b
3-я передача: с+U+U
Возвращаем муфту А в левое положение, переключаем муфту В также в левое положение - заменили третью пару на первую пару шестерен.
1
ah
2
ah
b
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее пологие лучи «U» и «U» направо вверх к точке 3G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатый вал 14, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на предыдущих передачах.
Передаточное число третьей передачи
3G
11
11
U=q=1,2723=14,1 или
3G
c
1
ah
2
ah
b
b
U=UUU=1,128×2,62×4,78=14,1.
1
ah
2
ah
b
b
4-я передача: d+U+U
Переключаем муфту А в правое положение - заменили первую пару на вторую пару шестерен.
1
ah
2
ah
b
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в ускоряющем режиме направлен налево вверх к средней горизонтали под передачей 20G, далее пологие лучи «U» и «U» направо вверх к точке 4G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на вторую пару шестерен 8-11, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на предыдущих передачах.
Передаточное число четвертой передачи
4G
10
10
U=q=1,2723=11,1 или
4G
d
1
ah
2
ah
*
b
b
U=UUU=(1/1,128)×2,62×4,78=11,1.
1bh
2
ah
b
5-я передача: (cde)+U+U
1
ah
1
1bh
b
Пятая передача отличается от первой передачи только изменением режима работы первого ПМ с II) U=K+1 на III) U=1.
2
ah
2
h
Муфты А и Е находятся в левом положении, муфты В и С находится в правом положении, муфта D - в положении III - в работу включены три пары шестерен: первая «с», вторая «∂», третья «е», а также ПМ: первый в режиме прямой передачи и второй - в режиме низшей передачи - U=K+1.
1bh
2
ah
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена пятью лучами: крутой луч «с» выходит из т. на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее крутой луч «d» направо вниз в замедляющем режиме, затем крутой луч «е» направо вверх к средней горизонтали, далее вертикальный луч «U» и пологий луч «U» направо вверх к точке 5G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатым валом 14, второй парой шестерен 11-8, трубчатым валом 13, третьей парой шестерен 9-12, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее муфтой 20 (С) на зубчатый венец 33, трубчатый входной вал 31 водила 24 первого ПМ. Эпициклическое колесо 25 (b) освобождено относительно корпуса 1 двусторонним зубчатым венцом 46, который разомкнул зубчатые венцы 48 эпициклического колеса и 50 корпуса 1. Крутящий момент от водила 24 (h) передается на выходной трубчатый вал 32 водила и двойной зубчатый венец 34, от него четырехпозиционной муфтой D (44) на четырехпозиционный зубчатый венец 43, далее как на предыдущих передачах.
Передаточное число пятой передачи
5G
9
9
U=q=1,2723=8,73 или
5G
c
d
e
1bh
2
ah
b
U=UUUUU=1,128×1,128×1,435×1,0×4,78=8,73.
1bh
2
ah
b
6-я передача: e+U+U
Переключаем муфту А из левого положения в правое - выключили из работы вторую и третью пары шестерен.
1bh
2
ah
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: луч «е» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 18G, далее вертикальный луч «U» и пологий луч «U» направо вверх к точке 6G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на трубчатый вал 13, третьй парой шестерен 9-12, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на предыдущей передаче.
Передаточное число шестой передачи
6G
8
8
U=q=1,2723=6,87 или
6G
e
1bh
2
ah
b
U=UUU=1,435×1,0×4,78=6,87.
1bh
2
ah
b
7-я передача: с+U+U
Возвращаем муфту А в левое положение, переключаем муфту В также в левое положение - заменили третью пару на первую пару шестерен.
1bh
2
ah
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее вертикальный луч «U» и пологий луч «U» направо вверх к точке 1G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатый вал 14, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на предыдущих передачах.
Передаточное число седьмой передачи
7G
7
7
U=q=1,2723=5,4 или
7G
c
1bh
2
ah
b
U=UUU=1,128×1,0×4,78=5,4.
Передачи с 8G до 17G реализуются поочередным переключением режимов работы ПМ.
1
ah
2bh
b
8-я передача: (cde)+U+U
2
ah
1
2bh
b
Восьмая передача отличается от первой передачи только изменением режима работы второго ПМ с I) U=K+1 на II) U=1.
1
ah
1
b
Муфты А и С находятся в левом положении, муфты В и Е находятся в правом положении, муфта D - в положении II - в работу включены три пары шестерен: первая «с», вторая «∂», третья «е», а также ПМ: первый в режиме низшей передачи - U=K+1 и второй - в режиме прямой передачи.
1
ah
2bh
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена пятью лучами: крутой луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее крутой луч «d» направо вниз в замедляющем режиме, затем крутой луч «е» направо вверх к средней горизонтали, далее пологий луч «U» направо вверх и вертикальный луч «U» и к точке 8G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатым валом 14, второй парой шестерен 11-8, трубчатым валом 13, третьй парой шестерен 9-12, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее муфтой 20 (C) на зубчатый венец 29, вал 4 и солнечную шестерню 21 (а) первого ПМ, сателлитами 22, осями 23 на водило 24 (h). Эпициклическое колесо 25 (b) остановлено относительно корпуса 1 двусторонним зубчатым венцом 46, который замкнул зубчатые венцы 48 эпициклического колеса и 50 корпуса. Сателлиты 22, обкатываясь по остановленному эпициклическому колесу 25 (b), вращают водило 24 (h), выходной трубчатый вал 32 водила и двойной зубчатый венец 34, от него четырехпозиционной муфтой D (44) на четырехпозиционный зубчатый венец 43, вал 5 и солнечную шестерню 35 (а*) второго ПМ. Эпициклическое колесо 39 (b*) освобождено относительно корпуса 1 муфтой переключения 53 (E), которая разомкнула зубчатые венцы 42 трубчатого вала 41 корпуса 40 эпициклического колеса 39 (b*) и 52 стенки 1 корпуса, затем замкнула зубчатые венцы двух звеньев ПМ 51 и 42, при этом заблокировала ПМ. Крутящий момент от водила 38 (h*) передается на выходной вал 6.
Передаточное число восьмой передачи
8G
6,5
6,5
U=q=1,2723=4,78 или
8G
c
d
e
1
ah
2bh
b
U=UUUUU=1,128×1,128×1,435×2,62×1,0=4,78.
1bh
2
ah
b
9-я передача: d+U+U
Положения муфт соответствуют четвертой передаче, но муфта D - в положении III - в работу включены: вторая «d» пара шестерен, а также 1-й ПМ в режиме прямой передачи и 2-й ПМ в режиме низшей передачи.
1bh
2
ah
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в ускоряющем режиме направлен налево вверх к средней горизонтали под передачей 20G, далее вертикальный луч «U» и пологий луч «U» направо вверх к точке 9G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на вторую пару шестерен 8-11, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на седьмой передаче.
Передаточное число девятой передачи
9G
6
6
U=q=1,2723=4,24 или
9G
d
1bh
2
ah
*
b
U=UUU=(1/1,128)×1,0×4,78=4,24.
1
ah
2bh
b
10-я передача: е+U+U
1
ah
1
b
Муфта С находится в левом положении, муфты А, В и Е находятся в правом положении, муфта D - в положении II - в работу включены: третья «е» пара шестерен, а также ПМ: первый в режиме низшей передачи - U=K+1 и второй - в режиме прямой передачи
1
ah
2bh
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: луч «е» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 18G, далее пологий луч «U» направо вверх и вертикальный луч «U» и к точке 10G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой A (16) на трубчатый вал 13, далее как на восьмой передаче.
Передаточное число десятой передачи
10G
5,5
5,5
U=q=1,2723=3,76 или
10G
e
1
ah
2bh
b
U=UUU=1,435×2,62×1,0=3,76.
1
ha
2
ah
b
b
11-я передача: (cde)+U+U
1bh
1
ha
1
b
Одиннадцатая передача отличается от пятой передачи только изменением режима работы 1-го ПМ с III) U=1 на IY) U=1/(K+1).
1
ha
1
2
ah
2
b
b
Муфты А и Е находятся в левом положении, муфты В и С находятся в правом положении, муфта D - в положении IY - в работу включены три пары шестерен: первая «с», вторая «∂», третья «е», а также ПМ: первый в режиме ускоряющей передачи U=1/(K+1) и второй - в режиме низшей передачи - U=K+1.
1
ha
2
ah
b
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена пятью лучами: крутой луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее крутой луч «d» направо вниз в замедляющем режиме, затем крутой луч «е» направо вверх к средней горизонтали, далее пологий луч «U» вверх налево в ускоряющем режиме и пологий луч «U» направо вверх к точке 11G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатым валом 14, второй парой шестерен 11-8, трубчатым валом 13, третьей парой шестерен 9-12, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее муфтой 20 (С) на зубчатый венец 33, трубчатый входной вал водила 24 первого ПМ. Эпициклическое колесо 25 (b) остановлено относительно корпуса 1 двусторонним зубчатым венцом 46, который замкнул зубчатые венцы 49 эпициклического колеса и 50 корпуса 1. Крутящий момент от солнечной шестерни 21 (а) валом 4 передается на выходной зубчатый венец 30, от него четырехпозиционной муфтой D (44) на четырехпозиционный зубчатый венец 43, далее как на передачах 1G-7G.
Передаточное число одиннадцатой передачи
11G
5
5
U=q=1,2723=3,33 или
11G
c
d
e
1
ha
2
ah
b
b
U=UUUUU=1,128×1,128×1,435×(1/2,62)×4,78=3,33.
1
ha
2bh
b
12-я передача: с+U+U
1
ah
1
b
Муфты А, В и С находятся в левом положении, муфта Е находится в правом положении, муфта D - в положении II - в работу включены: первая «с» пара шестерен, а также ПМ: первый в режиме замедляющей передачи - U=K+1 и второй - в режиме прямой передачи.
1
ah
2bh
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее пологий луч «U» направо вверх в замедляющем режиме и вертикальный луч «U» и к точке 12G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатый вал 14, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3, далее как на десятой передаче.
Передаточное число двенадцатой передачи
12G
12G
c
1
ah
2bh
4,5
4,5
b
U=q=1,2723=2,96 или U=UUU=1,128×2,62×1,0=2,96.
1
ha
2
ah
b
b
13-я передача: e+U+U
1bh
1
ha
1
b
Тринадцатая передача отличается от шестой передачи только изменением режима работы 1-го ПМ с III) U=1 на IY) U=1/(K+1).
1
ha
1
2
ah
2
b
b
Муфта Е находится в левом положении, муфты А, В и С находятся в правом положении, муфта D - в положении IY - в работу включены: третья «е» пара шестерен, а также ПМ: первый в режиме ускоряющей передачи U=1/(K+1) и второй - в режиме низшей передачи - U=K+1.
1
ha
2
ah
b
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: луч «е» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 18G, далее пологий луч «U» вверх налево в ускоряющем режиме и пологий луч «U» направо вверх к точке 13G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на трубчатый вал 13, третьей парой шестерен 9-12, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на одиннадцатой передаче.
Передаточное число тринадцатой передачи
13G
4
4
U=q=1,2723=2,62 или
13G
e
1
ha
2
ah
b
b
U=UUU=1,435×(1/2,62)×4,78=2,62.
1
ha
2bh
b
14-я передача: d+U+U
1
ha
1
b
Муфты В и С находятся в левом положении, муфты А и Е находятся в правом положении, муфта D - в положении II - в работу включены: вторая «d» пара шестерен, а также ПМ: первый в режиме ускоряющей передачи - U=1/(K+1) и второй - в режиме прямой передачи
1
ah
2bh
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в ускоряющем режиме направлен налево вверх к средней горизонтали под передачей 20G, далее пологий луч «U» направо вверх в замедляющем режиме и вертикальный луч «U» и к точке 14G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на вторую пару шестерен 8-11, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3, далее как на двенадцатой передаче.
Передаточное число четырнадцатой передачи
14G
3,5
3,5
U=q=1,2723=2,32 или
14G
d
1
ah
2bh
*
b
U=UUU=(1/1,128)×2,62×1,0=2,32.
1
ha
2
ah
b
b
15-я передача: с+U+U
1bh
1
ha
1
b
Пятнадцатая передача отличается от седьмой передачи только изменением режима работы 1-го ПМ с III) U=1 на IY) U=1/(K+1).
1
ha
1
2
ah
2
b
b
Муфты А, В и Е находятся в левом положении, муфта С находится в правом положении, муфта D - в положении IY - в работу включены: первая «с» пара шестерен, а также ПМ: первый в режиме ускоряющей передачи U=1/(K+1) и второй - в режиме низшей передачи - U=K+1.
1
ha
2
ah
b
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее пологий луч «U» вверх налево в ускоряющем режиме и пологий луч «U» направо вверх к точке 15G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатый вал 14, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на тринадцатой передаче.
Передаточное число пятнадцатой передачи
15G
3
3
U=q=1,2723=2,06 или
15G
c
1
ha
2
ah
b
b
U=UUU=1,128×(1/2,62)×4,78=2,06.
1hh
2bh
16-я передача: cde+U+U
2
ah
2
2bh
b
Шестнадцатая передача отличается от пятой передачи только изменением режима работы 2-го ПМ с I) U=K+1 на II) U=1.
Муфта А находится в левом положении, муфты В, С и Е находятся в правом положении, муфта D - в положении III - в работу включены три пары шестерен: первая «с», вторая «∂», третья «е», а также оба ПМ в режиме прямой передачи
На лучевой диаграмме эта передача представлена пятью лучами: крутой луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее крутой луч «d» направо вниз в замедляющем режиме, затем крутой луч «е» направо вверх к средней горизонтали, далее вертикальные лучи вверх к точке 16G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатым валом 14, второй парой шестерен 11-8, трубчатым валом 13, третьей парой шестерен 9-12, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее муфтой 20 (С) на зубчатый венец 33, трубчатый входной вал водила 24 первого ПМ. Эпициклическое колесо 25 (b) отсоединено от корпуса 1 двусторонним зубчатым венцом 46, который разомкнул зубчатые венцы 48 эпициклического колеса и 50 корпуса 1. Крутящий момент от водила 24 трубчатым валом 32 передается на двухпозиционный зубчатый венец 34, от него четырехпозиционной муфтой D (44) на четырехпозиционный зубчатый венец 43, далее как на четырнадцатой передаче.
Передаточное число шестнадцатой передачи
16G
2,5
2,5
U=q=1,2723=1,83 или
16G
c
d
e
1bh
2bh
U=UUUUU=1,128×1,128×1,435×1,0×1,0=1,83.
1
ha
2
ah
b
b
17-я передача: d+U+U
1
ha
1
b
Муфты В и E находятся в левом положении, муфты А и С находятся в правом положении, муфта D - в положении IY - в работу включены: вторая «d» пара шестерен, а также ПМ: первый в режиме ускоряющей передачи - U=1/(K+1) и второй - в режиме низшей передачи
1
ha
2
ah
b
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в ускоряющем режиме направлен налево вверх к средней горизонтали под передачей 20G, далее пологий луч «U» налево вверх в ускоряющем режиме и пологий луч «U» направо вверх к точке 17G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на вторую пару шестерен 8-11, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3, далее как на пятнадцатой передаче.
Передаточное число семнадцатой передачи
17G
2
2
U=q=1,2723=1,62 или
17G
d
1
ah
2
ah
*
b
b
U=UUU=(1/1,128)×(1/2,62)×4,78=1,62.
1hh
2bh
18-я передача: e+U+U
Восемнадцатая передача отличается от шестнадцатой передачи выключением из работы первой и второй пар шестерен.
Все муфты находятся в правом положении, муфта D - в положении III - в работу включены третья «е» пара шестерен, а также оба ПМ в режиме прямой передачи.
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: луч «е» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 18G, далее вертикальные лучи вверх к точке 18G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на трубчатый вал 13, третьей парой шестерен 9-12, далее как на шестнадцатой передаче.
Передаточное число восемнадцатой передачи
18G
1,5
1,5
U=q=1,2723=1,435 или
18G
e
1bh
2bh
U=UUU=1,435×1,0×1,0=1,435.
1hh
2bh
19-я передача: с+U+U
1
ha
1
1hh
2
ha
2
2bh
b
b
Девятнадцатая передача отличается от пятнадцатой передачи только изменением режима работы ПМ: 1-го ПМ с IY) U=1/(K+1) на III) U=1 и 2-го ПМ с режима низшей передачи U=1/(K+1) также на режим прямой передачи U=1.
Муфты А и В находятся в левом положении, муфты С и Е находятся в правом положении, муфта D - в положении III - в работу включены: первая «с» пара шестерен, а также оба ПМ в режиме прямой передачи.
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее вертикальные лучи вверх к точке 19G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатый вал 14, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на восемнадцатой передаче.
Передаточное число девятнадцатой передачи
19G
0,5
0,5
U=q=1,2723=1,128 или
19G
c
1hh
2bh
U=UUU=1,128×1,0×1,0=1,128.
1hh
2bh
20-я передача: d+U+U
1
ha
1
1hh
2
ha
2
2bh
b
b
Двадцатая передача отличается от семнадцатой передачи только изменением режима работы ПМ: 1-го ПМ с IY) U=1/(K+1) на III) U=1 и 2-го ПМ с режима низшей передачи U=1/(K+1) также на режим прямой передачи U=1.
Муфты А, С и Е находятся в правом положении, муфта В находится в левом положении, муфта D - в положении III - в работу включены: вторая «d» пара шестерен, а также оба ПМ в режиме прямой передачи
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в ускоряющем режиме направлен налево вверх к средней горизонтали под передачей 20G, далее вертикальные лучи вверх к точке 20G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на вторую пару шестерен 8-11, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3, далее как на девятнадцатой передаче.
Передаточное число двадцатой передачи
20G
0,5
0,5
U=1/q=1/1,2723=0,886 или
20g
d
1hh
2bh
*
U=UUU=(1/1,128)×1,0×1,0=0,886.
Передачи от 21G до 24G отличаются от первых четырех передач только изменением звеньев входа и выхода крутящего момента в 1-м ПМ.
1
ha
2bh
b
21-я передача: cde+U+U
1hh
1
ha
1
b
Двадцать первая передача отличается от шестнадцатой передачи только изменением режима работы 1-го ПМ с III) U=1,0 на IY) U=1/(K+1).
Муфта А находится в левом положении, муфты В, С и Е находятся в правом положении, муфта D - в положении IY - в работу включены три пары шестерен: первая «с», вторая «∂», третья «в», а также 1-й ПМ в режиме ускоряющей передачи и 2-й ПМ в режиме прямой передачи.
1
ha
2bh
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена пятью лучами: крутой луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее крутой луч «d» направо вниз в замедляющем режиме, затем крутой луч «е» направо вверх к средней горизонтали, далее пологий луч «U» в ускоряющем режиме налево вверх и вертикальный луч вверх «U» к точке 21G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатым валом 14, второй парой шестерен 11-8, трубчатым валом 13, третьей парой шестерен 9-12, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее муфтой 20 (С) на зубчатый венец 33, трубчатый входной вал 31 водила 24 первого ПМ. Эпициклическое колесо 25 (b) остановлено относительно корпуса 1 двусторонним зубчатым венцом 46, который замкнул зубчатый венец 50 корпуса 1 и второй зубчатый венец 49 корпуса 26 эпициклического колеса 25. Крутящий момент от солнечной шестерни 21 валом 4 передается на зубчатый венец 30, от него четырехпозиционной муфтой D (44) на четырехпозиционный зубчатый венец 43, далее как на предыдущих передачах.
Передаточное число двадцать первой передачи
21G
1,5
1,5
U=1/q=1/1,2723=0,697 или
21G
c
d
e
1
ha
2bh
b
U=UUUUU=1,128×1,128×1,435×(1/2,62)×1,0=0,697.
1
ha
2bh
b
22-я передача: е+U+U
Двадцать вторая передача отличается от двадцать первой передачи выключением из работы первой и второй пар шестерен.
Все муфты находятся в правом положении, муфта D - в положении IY - в работу включены третья «е» пара шестерен, а также 1-й ПМ в режиме ускоряющей передачи и 2-й ПМ в режиме прямой передачи.
1
ha
2bh
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: луч «е» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 18G, далее пологий луч «U» в ускоряющем режиме налево вверх и вертикальный луч вверх «U» к точке 22G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на трубчатый вал 13, третьй парой шестерен 9-12, далее как на двадцать первой передаче.
Передаточное число двадцать второй передачи
22G
2,5
2,5
U=1/q=1/1,2723=0,548 или
22G
e
1
ha
2bh
b
U=UUU=1,435×(1/2,62)×1,0=0,548.
1
ha
2bh
b
23-я передача: с+U+U
Двадцать третья передача отличается от двадцать второй передачи заменой третьей пары на первую пару шестерен.
Переключаем муфты А и В из правого в левое положение - в работу включены первая «с» пара шестерен, а также 1-й ПМ в режиме ускоряющей передачи и 2-й ПМ в режиме прямой передачи.
1
ha
2bh
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее пологий луч «U» в ускоряющем режиме налево вверх и вертикальный луч вверх «U» к точке 23G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16), первой парой шестерен 7-10, трехпозиционной муфтой В (18), далее как на предыдущих передачах.
Передаточное число двадцать третьей передачи
23G
3,5
3,5
U=1/q=1/1,2723=0,43 или
23G
c
1
ha
2bh
b
U=UUU=1,128×(1/2,62)×1,0=0,43.
1
ha
2bh
b
24-я передача: d+U+U
Двадцать четвертая передача отличается от двадцать третьей передачи заменой первой пары на вторую пару шестерен.
Переключаем муфту А из левого в правое положение - в работу включены вторая «d» пара шестерен, а также 1-й ПМ в режиме ускоряющей передачи и 2-й ПМ в режиме прямой передачи.
1
ha
2bh
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в ускоряющем режиме направлен налево вверх к средней горизонтали под передачей 20G, далее пологий луч «U» в ускоряющем режиме налево вверх и вертикальный луч вверх «U» к точке 24G на верхней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16), второй парой шестерен 8-11, трехпозиционной муфтой В (18), далее как на предыдущих передачах.
Передаточное число двадцать четвертой передачи
24G
4,5
4,5
U=1/q=1/1,2723=0,338 или
24G
d
1
ha
2bh
b
U=UUU=(1/1,128)×(1/2,62)×1,0=0,338.
Положения муфт переключения передач заднего хода 1R-8R отличаются от передач переднего хода 1G-4G, 8G, 10G, 12G и 14G только изменением положения муфты D (44) из положения II в положение I. Муфта D (44) выводит свой левый двусторонний зубчатый венец из зацепления с двухпозиционным зубчатым венцом 34 и вводит его в зацепление с зубчатым венцом 28 аксиального вала 27 корпуса 26 эпициклического колеса 25; ползуном 45 перемещает двусторонний зубчатый венец 46 из зацепления с венцом 48 эпициклического колеса 25 (см. фиг. 2 вверху), вводит его в зацепление с зубчатым венцом 47 водила 24 и останавливает его относительно корпуса 1. Солнечная шестерня 21 вращает сателлиты 22 на осях 23 остановленного водила 24, при этом изменяет направление вращения эпициклического колеса 25.
1
ab
2
ah
h
b
Первый задний ход - 1R: (cde)+U+U
1
ab
2
ah
h
b
Муфты А, С и Е находятся в левом положении, муфта В находится в правом положении, муфта D - в положении I - в работу включены три пары шестерен: первая «с», вторая «∂», третья «е», а также 1-й ПМ в режиме заднего хода «U» и 2-й ПМ в режиме низшей передачи «U».
1
ab
2
ah
h
b
На лучевой диаграмме (фиг. 1) эта передача представлена пятью лучами: крутой луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее крутой луч «d» направо вниз в замедляющем режиме, затем крутой луч «е» направо вверх к средней горизонтали, далее пологие лучи «U» и «U» направо вниз к точке 1 R на нижней горизонтали.
Крутящий момент (фиг. 2) от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатым валом 14, второй парой шестерен 11-8, трубчатым валом 13, третьей парой шестерен 9-12, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее муфтой 20 (С) на зубчатый венец 29, вал 4 и солнечную шестерню 21 (а) первого ПМ, сателлитами 22, осями 23 водила 24 (h) на эпициклическое колесо 25 (b). Водило 24 (h) остановлено относительно корпуса 1 двусторонним зубчатым венцом 46, который замкнул зубчатые венцы 47 водила 24 (h) и 50 корпуса 1. Сателлиты 22, обкатываясь по остановленному водилу 24 (h) вращают эпициклическое колесо 25 (b), аксиальный вал 27 водила и зубчатый венец 28, от него четырехпозиционной муфтой D (44) на четырехпозиционный зубчатый венец 43, вал 5 и солнечную шестерню 35 (a*) второго ПМ, сателлитами 36, осями 37 на водило 38 (h*). Эпициклическое колесо 39 (b*) остановлено относительно корпуса 1 муфтой Е (53), которая замкнула зубчатые венцы 42 трубчатого вала 41 корпуса 40 эпициклического колеса 39 и 52 корпуса 1. Сателлиты 36, обкатываясь по остановленному эпициклическому колесу 39 (b*), вращают водило 38 (h*) и выходной вал 6 с пониженной скоростью и увеличенным крутящим моментом в сторону противоположную передачам переднего хода.
Передаточное число первой передачи заднего хода
1R
11
11
U=q=1,2723=14,14 или
1R
c
d
e
1
ab
2ah
h
U=UUUUU=1,128×1,128×1,435×1,62×4,78=14,14.
1
ab
2
ah
h
b
Второй задний ход - 2R: е+U+U
Переключаем муфту А из левого положения в правое - выключили из работы вторую и третью пары шестерен.
1
ab
2
ah
h
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: луч «е» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 18G, далее пологие лучи «U» и «U» направо вниз к точке 2R на нижней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на трубчатый вал 13, третьей парой шестерен 9-12, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на предыдущей передаче.
Передаточное число второй передачи заднего хода
2R
10
10
U=q=1,2723=11,1 или
2R
e
1
ab
2
ah
h
b
U=UUU=1,435×1,62×4,78=11,1.
1
ab
2
ah
h
b
Третий задний ход - 3R: с+U+U
Возвращаем муфту А в левое положение, переключаем муфту В также в левое положение - заменили третью пару на первую пару шестерен.
1
ab
2
ah
h
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее пологие лучи «U» и «U» направо вниз к точке 3R на нижней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатый вал 14, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на предыдущих передачах.
Передаточное число третьей передачи заднего хода
3R
9
9
U=q=1,2723=8,74 или
3R
c
1
ab
2
ah
h
b
U=UUU=1,128×1,62×4,78=8,74.
1
ab
2
ah
h
b
Четвертый задний ход - 4R: d+U+U
Переключаем муфту А в правое положение - заменили первую пару на вторую пару шестерен.
1
ab
2
ah
h
b
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в ускоряющем режиме направлен налево вверх к средней горизонтали под передачей 20G, далее пологие лучи «U» и «U» направо вниз к точке 4R на нижней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на вторую пару шестерен 8-11, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на предыдущих передачах.
Передаточное число четвертой передачи заднего хода
4R
8
8
U=q=1,2723=6,85 или
4R
d
1
ab
2
ah
*
h
b
U=UUU=(1/1,128)×1,62×4,78=6,85.
Передачи 5R-8R отличаются от передач 1R-4R только изменением режима работы 2-го ПМ с низшей передачи на прямую передачу.
1
ab
2bh
h
Пятый задний ход - 5R: (cde)+U+U
2
ah
1
2bh
b
Пятая передача заднего хода отличается от первой передачи заднего хода только изменением режима работы второго ПМ с I) U=K+1 на II) U=1.
1
ab
1
h
Муфты А и С находятся в левом положении, муфты В и Е находятся в правом положении, муфта D - в положении I - в работу включены три пары шестерен: первая «с», вторая «∂», третья «е», а также ПМ: первый в режиме низшей передачи - U=-K и второй - в режиме прямой передачи.
1
ab
2bh
h
На лучевой диаграмме эта передача представлена пятью лучами: крутой луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее крутой луч «d» направо вниз в замедляющем режиме, затем крутой луч «е» направо вверх к средней горизонтали, далее пологий луч «U» направо вниз и вертикальный луч «U» и к точке 5R на нижней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатым валом 14, второй парой шестерен 11-8, трубчатым валом 13, третьей парой шестерен 9-12, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее муфтой 20 (С) на зубчатый венец 29, вал 4 и солнечную шестерню 21 (a) первого ПМ, сателлитами 22 на эпициклическое колесо 25 (b). Водило 24 (h) остановлено относительно корпуса 1 двусторонним зубчатым венцом 46, который замкнул зубчатые венцы 48 эпициклического колеса и 50 корпуса. Сателлиты 22, обкатываясь по остановленному эпициклическому колесу 25 (b), вращают водило 24 (h), выходной трубчатый вал 32 водила и двойной зубчатый венец 34, от него четырехпозиционной муфтой D (44) на четырехпозиционный зубчатый венец 43, вал 5 и солнечную шестерню 35 (a*) второго ПМ. Эпициклическое колесо 39 (b*) освобождено относительно корпуса 1 муфтой переключения 53 (Е), которая разомкнула зубчатые венцы 42 трубчатого вала 41 корпуса 40 эпициклического колеса 39 (b*) и 52 стенки 1 корпуса, затем замкнула зубчатые венцы двух звеньев ПМ 51 и 42, при этом заблокировала ПМ. Крутящий момент от водила 38 (h*) передается на выходной вал 6.
Передаточное число пятой передачи заднего хода
5R
4,5
4,5
U=q=1,2723=2,96 или
5R
c
d
e
1
ab
2bh
h
U=UUUUU=1,128×1,128×1,435×1,62×1,0=2,96.
1
ab
2bh
h
Шестой задний ход - 6R: е+U+U
Переключаем муфту А из левого положения в правое - выключили из работы вторую и третью пары шестерен.
1
ab
2bh
h
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: луч «е» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 18G, далее пологий луч «U» направо вниз и вертикальный луч «U» к точке 6R на нижней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на трубчатый вал 13, третьй парой шестерен 9-12, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на предыдущей передаче.
Передаточное число шестой передачи заднего хода
6R
6R
e
1
ab
2bh
3,5
3,5
h
U=q=1,2723=2,32 или U=UUU=1,435×1,62×1,0=2,32.
1
ab
2bh
h
Седьмой задний ход - 7R: с+U+U
Возвращаем муфту А в левое положение, переключаем муфту В также в левое положение - заменили третью пару на первую пару шестерен.
1
ab
2bh
h
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «с» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вверх к средней горизонтали под передачей 19G, далее пологий луч «U» направо вниз и вертикальный луч «U» к точке 1R на нижней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на первую пару шестерен 7-10, трубчатый вал 14, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на предыдущих передачах.
Передаточное число седьмой передачи заднего хода
7R
2,5
2,5
U=q=1,2723=1,83 или
7R
c
1
ab
2bh
h
U=UUU=1,128×1,62×1,0=1,83.
1
ab
2bh
h
Восьмой задний ход - 8R: d+U+U
Переключаем муфту А в правое положение - заменили первую пару на вторую пару шестерен.
1
ab
2bh
h
На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т. 0 на второй снизу горизонтали и в ускоряющем режиме направлен налево вверх к средней горизонтали под передачей 20G, далее пологий луч «U» направо вниз и вертикальный луч «U» к точке 8R на нижней горизонтали.
Крутящий момент от первичного вала 2 передается трехпозиционной муфтой А (16) на вторую пару шестерен 8-11, трехпозиционной муфтой В (18) на вторичный вал 3 и зубчатый венец 19, далее как на предыдущих передачах.
Передаточное число восьмой передачи заднего хода
8R
1,5
1,5
U=q=1,2723=1,435 или
8R
d
1
ab
2bh
*
h
U=UUU=(1/1,128)×1,62×1,0=1,435.
МКП традиционной компоновки конструктивно сложны, металлоемки, имеют значительные габариты и требуют дальнейшего совершенства. Как правило, МКП современных магистральных автопоездов образуют на основе 4-х ступенчатой КП, дополненной передним делителем и задним демультипликатором, в основном планетарным редуктором. Интенсивность использования шестерен такой МКП составляет К=n/g=(2×4×2)/(2+8+4)=1,14. Где n=16 - число передач: 2 - делитель, 4 - КП, 2 - редуктор; g - число используемых для этого шестерен: 2 - делитель, 8 - КП, 4 - редуктор. Трехзвенный простейший ПМ приравнен к четырем шестерням. Диапазон такой МКП D≈17.
Для предлагаемой несоосной вально-двухпланетарной МКП типа 24R8 К=24/(6+4+4)=1,71; что существенно выше, чем при традиционной схеме.
0,5
Конструкция МКП, приведенная на фиг. 1 и 2, обеспечивает большой диапазон передаточных чисел D≈67,7 при интервале между передачами q=1,2723; в средней части лучевой диаграммы интервалы уменьшены: q=1,2723=1,128; что позволяет применять НТС, оснащенные такой МКП, в сложных условиях эксплуатации.
Значительное количество передач, это своего рода кинематическое «меню», позволяющее выбрать оптимальное передаточное число для изменяющихся условий эксплуатации. Последовательное переключение передач не требуется. Например, (2. с. 77, рис. 61; с. 79) на современных магистральных автопоездах широко применяют 16-ти ступенчатые КП. Наиболее часто используют алгоритм разгона на шести передачах: 5-я, 8-я, 11-я, 13-я, 15-я и 16-я передачи; иногда применяют более «сжатый» алгоритм разгона: 5, 9, 12, 14, 16-я передачи.
*
Число ускоряющих передач можно уменьшить за счет смещения опорной точки 0 на второй снизу горизонтали влево, например на 2,5 интервала к точке 0*. Останутся две ускоряющие передачи вместо пяти. При этом изменятся параметры несоосной вальной 4-х ступенчатой КП. Увеличатся суммарная редукция до Р=3+2+4=9 и величины передаточных чисел пар шестерен (см. фиг. 1 слева внизу):
c
d
e
3
3
2
4
U*=q=1,2723=2,058; U*=1,2723=1,618; U*=1,2723=2,618.
1G
24G
1G
24G
15,5
15,5
2
2
Параметры пар шестерен находятся в хороших пределах и допускают дальнейшее увеличение величин передаточных чисел. Передаточное число первой передачи U*=q=1,2723=41,8; передаточное число высшей передачи U*=1/q=1/1,2723=0,618. Диапазон МКП остается прежним D*=U*/U*=41,8/0,618=67,64.
МКП с такими параметрами обеспечит широчайший спектр условий эксплуатации.
Обозначения:
1 - корпус МКП (многоступенчатой коробки передач) состоящей из двухвальной несоосной четырехступенчатой КП (коробки передач) и двух простых трехзвенных ПМ (планетарных механизмов); 1-й ПМ обеспечивает четыре режима работы; 2-й ПМ обеспечивает два режима работы;
2 - первичный вал;
3 - вторичный вал;
4 - вал солнечной шестерни 1-го ПМ;
5 - вал солнечной шестерни 2-го ПМ;
6 - выходной вал МКП;
7-9 - шестерни, свободно установленные на первичном валу 2;
10-12 - шестерни, свободно установленные на вторичном валу 3;
13 - трубчатый вал блока шестерен 8 и 9 на валу 2;
14 - трубчатый вал блока шестерен 10 и 11 на валу 3;
15 - ступица муфты переключения, закрепленная на первичном валу 2;
16 (А) - трехпозиционная муфта переключения на ступице 15;
17 - ступица муфты переключения на вторичном валу 3;
18 (В) - трехпозиционная муфта переключения на ступице 17;
19 - двухпозиционный зубчатый венец, закрепленный на валу 3;
20 (C) - двухпозиционная муфта переключения на зубчатом венце 19;
21 (а) - солнечная шестерня 1-го ПМ (планетарного механизма) - четырехрежимного редуктора;
22 - сателлиты 1-го ПМ;
23 - оси сателлитов 22 водила 24 (h);
24 (h) - водило 1-го ПМ;
25 (b) - эпициклическое колесо 1-го ПМ;
26 - корпус эпициклического колеса 25;
27 - аксиальный вал корпуса 26 эпициклического колеса 25;
28 - зубчатый венец, закрепленный на аксиальном валу 27 корпуса 26;
29 и 30 - зубчатые венцы, закрепленные на торцах вала 4;
31 - входной трубчатый вал водила 24;
32 - выходной трубчатый вал водила 24;
33 - зубчатый венец, закрепленный на входном валу 31 водила;
34 - двухпозиционный зубчатый венец, закрепленный на выходном валу 32 водила;
35 (а*) - солнечная шестерня 2-го ПМ (планетарного механизма) - двухрежимного редуктора;
36 - сателлиты 2-го ПМ;
37 - оси сателлитов 36 водила 38 (h);
38 (h*) - водило 2-го ПМ;
39 (b*) - эпициклическое колесо 2-го ПМ;
40 - корпус эпициклического колеса 39;
41 - трубчатый вал корпуса 40 эпициклического колеса 39;
42 - зубчатый венец, закрепленный на трубчатом валу 41;
43 - четырехпозиционный зубчатый венец, закрепленный на входе вала 5;
44 (D) - четырехпозиционная муфта переключения на зубчатом венце 43;
45 - ползун четырехпозиционной муфты переключения 44;
46 - двусторонний зубчатый венец, закрепленный на ползуне 45;
47 - зубчатый венец водила 24;
48 - первый зубчатый венец корпуса 26 эпициклического колеса 25;
49 - второй зубчатый венец корпуса 26 эпициклического колеса 25;
50 - зубчатый венец корпуса 1 МКП;
51 - зубчатый венец выходного вала 6;
52 - зубчатый венец стенки корпуса 1 МКП рядом с зубчатым венцом 42;
53 (Е) - муфта переключения на зубчатом венце 52.