Коробка передач

Винахід стосується транспортного машинобудування, коробок передач, що застосовуються переважно в трансмісіях самохідних наземних транспортних засобів. Відома коробка передач, що містить корпус, вхідний вал, з'єднаний із сонячними шестірнями першого і другого планетарних рядів, вихідний вал, з'єднаний із сонячною шестірнею третього планетарного ряду, перше, друге і третє гальма, з'єднані з епіциклами відповідно першого, другого і третього планетарних рядів. Епіцикл третього планетарного ряду з'єднаний з епіциклом четвертого планетарного ряду. Сонячна шестірня четвертого планетарного ряду з'єднана з четвертим гальмом і через фрикційну муфту з загальним водилом. Перший і четвертий планетарні ряди коробки передач виконані з подвійними сателітами. При попарному включенні елементів керування коробка передач реалізує три передачі переднього ходу і три передачі заднього ходу. Однак кінематика коробки передач забезпечує малу кількість передач переднього ходу. Велика кількість зубчастих передач і керуючих елементів знижує надійність конструкції. Виконання з подвійними сателітами першого і четвертого планетарних рядів привело до збільшення радіальних габаритів коробки передач [А.с. CPCP №1209471, В60К17/08, публ. 7.02.86]. Відома також коробка передач, що містить корпус, вхідний вал, з'єднаний з водилом першого планетарного ряду, середній вал, з'єднаний із сонячними шестірнями першого, другого і третього планетарних рядів, вихідний вал, з'єднаний з водилом третього планетарного ряду. Перше, друге і третє гальма з'єднані відповідно з епіциклами першого, другого і третього планетарних рядів. Перша блокувальна муфта зв'язує вхідний вал із середнім валом, друга блокувальна муфта зв'язує середній вал з вихідним валом. При попарному включенні елементів керування коробки передач також як і вищеописана реалізує три передачі переднього ходу і три передачі заднього ходу. Відома коробка передач має просту і надійну конструкцію, однак не дозволяє раціонально використовувати транспортний засіб у різних режимах експлуатації внаслідок обмеженої кількості передач переднього ходу. Виконання першого планетарного ряду з подвійними сателітами обумовлює збільшення радіальних габаритів коробки передач. Крім того, наявність двох опор у кожної блокувальної муфти також привело до збільшення осьових габаритів коробки передач. [А.с. СРСР №1684110, В60К17/08, публ.15.10.91]. Найбільш близькою до коробки передач, що заявляється, є відома коробка передач транспортного засобу, що містить вхідний і вихідний вали, встановлені в картері, а також три диференціальних механізми планетарного типу. Водило першого диференціального механізму зв'язано з вихідним валом. Сонячна шестірня першого диференціального механізму зв'язана із сонячною шестірнею другого диференціального механізму і через фрикційну муфту з вхідним валом. Епіциклічна шестірня першого диференціального механізму зв'язана з першим гальмом, водилом другого диференціального механізму і водилом третього диференціального механізму. Епіциклічна шестірня другого диференціального механізму зв'язана з другим гальмом і епіциклічною шестірнею третього диференціального механізму. Сонячна шестірня третього диференціального механізму зв'язана з третім гальмом і через другу фрикційну муфту з ви хідним валом. При попарному включенні елементів керування відома конструкція реалізує чотири передачі переднього ходу і дві передачі заднього ходу, проте наявність п'яти елементів керування, а також розміщення фрикційних муфт за межами редукторної частини коробки передач привело до збільшення її осьових габаритів. Виконання третього диференціального механізму з подвійними сателітами привело до збільшення радіальних габаритів. [Патент РФ №2064872, В60К17/08, публ. 10.08.96]. В основу винаходу поставлена задача створення коробки передач транспортного засобу, в якій виконання водила третього диференціального механізму заодно з вихідним валом, з'єднання названого водила з епіциклічною шестірнею другого диференціального механізму, сонячна шестірня якого жорстко закріплена на водилі першого диференціального механізму, а також виконання одинарними блоків сателітів кожного диференціального механізму і наявність нових зв'язків між елементами дозволить скоротити осьові і радіальні габарити коробки передач при збереженні оптимального числа передач переднього ходу. Коробка передач, що заявляється, також як і найбільш близька відома конструкція, містить вхідний і вихідний вали, керовані гальма і дві керовані фрикційні муфти, три диференціальні механізми планетарного типу, кожний з яких має водило, блок сателітів, сонячну і епіциклічну шестірні. Відмінність коробки передач, що заявляється, від відомого технічного рішення полягає в тім, що водило третього диференціального механізму виконано заодно з вихідним валом і з'єднано з епіциклічною шестірнею другого ди ференціального механізму, сонячна шестірня якого жорстко закріплена на водилі першого диференціального механізму і через першу фрикційну муфту з'єднана з епіциклічною шестірнею третього диференціального механізму, яка за допомогою другої фрикційної муфти зв'язана з водилом другого диференціального механізму і першим гальмом. При цьому вхідний вал з'єднаний із сонячними шестірнями першого і третього диференціальних механізмів, епіциклічна шестірня першого диференціального механізму зв'язана з другим гальмом. Блоки сателітів кожного диференціального механізму виконані одинарними. Виконання водила третього диференціального механізму заодно з вихідним валом дозволяє сполучити опору вихідного вала з опорою водила і скоротити осьові габарити коробки передач. Жорстке закріплення сонячної шестірні другого диференціального механізму на водилі першого диференціального механізму приводить до реалізації згаданим водилом функції опори названої сонячної шестірні, що дозволяє скоротити осьові габарити коробки передач. Виконання блоків сателітів кожного диференціального механізму одинарними дозволило скоротити радіальні габарити коробки передач. Винахід реалізує оптимальне число передач переднього ходу (чо тири) і передачу заднього ходу при мінімальних габаритах коробки передач. Це обумовлено тим, що на відміну від найбільш близького відомого технічного рішення, у якому четверта передача переднього ходу і передачі заднього ходу реалізуються за допомогою першої і другої фрикційних муфт, винесених за межі редукторної частини коробки передач , відповідно до винаходу, водило третього диференціального механізму виконано заодно з вихідним валом і з'єднано з епіциклічної шестірнею другого диференціального механізму, сонячна шестірня якого жорстко закріплена на водилі першого диференціального механізму і через першу фрикційну муфту з'єднана з епіциклічною шестірнею третього диференціального механізму, що за допомогою другої фрикційної муфти зв'язана з водилом другого диференціального механізму і першим гальмом, при цьому вхідний вал з'єднаний із сонячними шестірнями першого і третього диференціальних механізмів, епіциклічна шестірня першого диференціального механізму зв'язана з другим гальмом, а блоки сателітів кожного диференціального механізму виконані одинарними. Таким чином, винахід дозволяє реалізувати чотири передачі переднього ходу і передачу заднього ходу при мінімальних габаритах коробки передач. На кресленні схематично представлена коробка передач, що заявляється. Коробка передач транспортного засобу містить вхідний вал 1 і вихідний вал 2, встановлені в картері 3 і три диференціальних механізми планетарного типу. Вхідний вал 1 з'єднаний із сонячною шестірнею 4 першого диференціального механізму і сонячною шестірнею 5 третього диференціального механізму. Водило 6 першого диференціального механізму з'єднано із сонячною шестірнею 7 другого диференціального механізму і через фрикційну муфту 8 з епіциклічною шестірнею 9 третього диференціального механізму. Водило 10 третього диференціального механізму зв'язано з епіциклічною шестірнею 11 другого диференціального механізму і з вихідним валом 2. Епіциклічна шестірня 12 першого диференціального механізму зв'язана з гальмом 13. Водило 14 другого диференціального механізму з'єднане з гальмом 15 і через муфту 16 з епіциклічною шестірнею 9 третього диференціального механізму. Перший диференціальний механізм має блок сателітів 17. Другий диференціальний механізм має блок сателітів 18. Третій диференціальний механізм містить блок сателітів 19. Коробка передач працює таким чином. Для одержання першої передачі вмикають муфту 8 і гальмо 15. Потік потужності від вхідного вала 1 передається на сонячну шестірню 5 , блок сателітів 19, де розділяється на дві частини. Перша частина потоку потужності передається на епіциклічну шестірню 9 і далі через муфту 8 на сонячну шестірню 7 , блок сателітів 18 , епіциклічну шестірню 11 і водило 10. Друга частина передається на водило 18. На водилі 10 обидва потоки зливаються в один, який передається на вихідний вал 2. На другій передачі вмикають гальмо 15 і муфту 16. Потік потужності з вхідного вала 1 передається на сонячну шестірню 5, далі через блок сателітів 19 і водило 10 на вихідний вал 2. На третій передачі вмикають муфту 8 і гальмо 13. Потік потужності з вхідного вала передається на сонячну шестірню 4 і сонячну шестірню 5, де розділяється на дві частини. Перша частина потоку потужності передається на сонячну шестірню 4 і далі через блок сателітів 17, водило 6, муфту 8, епіциклічну шестірню 9 на блок сателітів 19. Друга частина потоку потужності передається на сонячну шестірню 5 і далі на блок сателітів 19, де обидва потоки потужності зливаються в один, який через водило 10 передається на вихідний вал 2. На четвертій передачі вмикають муфту 8 і муфту 16. Потік потужності з вхідного вала 1 передається через зблоковані другий і третій диференціальні механізми на вихідний вал 2. На передачі заднього ходу вмикають гальмо 13 і гальмо 15. Потік потужності з вхідного вала 1 передається на сонячну шестірню 4 і далі через блок сателітів 17, водило 6, сонячну шестірню 7, блок сателітів 18, епіциклічну шестірню 11 на вихідний вал 2. Таким чином, винахід дозволяє реалізувати чотири передачі переднього ходу та передачу заднього ходу при мінімальних габаритах коробки передач.