Патент на изобретение №2307268

(54) КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач. Автоматическая гидромеханическая коробка передач, реализующая семь передач переднего хода и одну передачу заднего хода, содержит картер (1), гаситель крутильных колебаний (2), входное звено (3), выходное звено (4) и планетарный редуктор, в состав которого входят три планетарных ряда, две фрикционные муфты и четыре фрикционных тормоза. Первый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (5), водила (6) сателлитов и коронной шестерни (7). Второй планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (8), водила (9) сателлитов и коронной шестерни (10). Третий планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (11) водила (12) сателлитов и коронной шестерни (13). Входное звено (3) соединяется фрикционной муфтой (14) с коронной шестерней (7) и водилом (9). Входное звено (3) связано фрикционной муфтой (15) с коронной шестерней (10) и солнечной шестерней (5). Водило (12) связано с входным звеном (3), связанным с гасителем крутильных колебаний (2). Фрикционный тормоз (16) соединяет с картером (1) коробки передач коронную шестерню (10) и солнечную шестерню (5). Фрикционный тормоз (17) соединяет с картером (1) коронную шестерню (7) и водило (9). Фрикционный тормоз (18) соединяет с картером (1) коробки передач солнечную шестерню (11) и солнечную шестерню (8). Коронная шестерня (13) связана с картером (1) фрикционным тормозом (19). Водило (6) первого планетарного ряда связано с выходным звеном (4) коробки передач, связанное через промежуточный вал (26) с дифференциалом (27). Фрикционные диски фрикционных тормозов (16), (17), (18), (19) сжимаются поршнями (21), (23), (24), (25) соответственно. Фрикционные диски фрикционных муфт (14), (15) сжимаются поршнями (22), (20). Технический результат заключается в расширении кинематических возможностей коробки передач, увеличении долговечности коробки передач и улучшении динамических характеристик транспортного средства. 1 ил.

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач, которая может быть использована в автоматических трансмиссиях, управляемых с помощью электронного блока и гидравлики, предназначенных для транспортных средств.

В состав автоматической трансмиссии входит, как правило, коробка передач планетарного типа, обеспечивающая изменение крутящего момента на движителе и его частоты вращения.

Коробка передач планетарного типа состоит из планетарных рядов и фрикционных элементов управления. Планетарный ряд состоит из солнечной шестерни, которая находится в постоянном зацеплении с шестернями, которые называются сателлитами, водила с установленными в нем сателлитами, которые могут вращаться относительно своих осей и коронной шестерни, которая находится в постоянном зацеплении с сателлитами. Существуют планетарные механизмы первого и второго класса. Планетарные механизмы первого класса имеют положительное внутреннее передаточное отношение (при остановленном водиле солнечная шестерня и коронная шестерня вращаются в одну сторону). Для этого солнечная шестерня находится в постоянном зацеплении с сателлитом, который находится в зацеплении с другим сателлитом, расположенным на оси в водиле, который, в свою очередь, находится в зацеплении с коронной шестерней. Планетарные механизмы второго класса имеют отрицательное внутреннее передаточное отношение (при остановленном водиле солнечная шестерня и коронная шестерня вращаются в разные стороны). Для этого солнечная шестерня находится в постоянном зацеплении с сателлитом, который, в свою очередь, находится в зацеплении с коронной шестерней. Коробка передач также включает в себя фрикционные элементы управления, которые по своему назначению делятся на две группы: тормоза и муфты. Фрикционные муфты соединяют элементы планетарного механизма между собой. Фрикционные тормоза соединяют элементы планетарного механизма с картером коробки передач. Включение фрикционного элемента управления происходит за счет сжатия поршнем пакета фрикционных дисков, которые поочередно принадлежат двум связываемым элементам планетарного ряда или одного элемента планетарного ряда и картера коробки передач.

Использование коробок передач планетарного типа в автоматических трансмиссиях транспортных средств обусловлено возможностью получения малогабаритной компактной по компоновке конструкции, легко вписывающейся в ограниченное габаритами кузова пространство.

В настоящее время конструкции планетарных коробок передач, используемых для транспортных средств и обеспечивающих семь передач переднего хода и одну передачу заднего хода, включают в себя три планетарных ряда и шесть или семь элементов управления. Однако такие конструкции не реализуют динамические характеристики, предъявляемые к трансмиссиям транспортных средств, уменьшают кинематические возможности коробки передач, сокращают ее долговечность. Для улучшения динамических характеристик разработчики, занимающиеся проектированием и производством автоматических трансмиссий, используют четвертый планетарный ряд, что усложняет конструкцию коробки передач, либо увеличивают количество степеней свободы. При этом относительные окружные скорости вращения фрикционных дисков относительно друг друга в выключенных фрикционных элементах управления достигают больших значений (90-120 м/с), что приводит к большим потерям на трение, увеличивает выделение тепла, что приводит к короблению дисков. Давление в магистрали гидравлической системы управления может достигать 2-2,5 МПа (20-25 атм), что приводит к увеличению отбора мощности для работы насоса и увеличивает требования к надежности уплотнений. Это приводит к увеличению числа фрикционных элементов управления, которые необходимо для включения передачи, что, в свою очередь, приводит к усложнению системы управления, увеличению стоимости коробки передач.

Известна коробка передач, содержащая планетарный редуктор, водило первого планетарного ряда которого является выходным звеном коробки передач, водило второго планетарного ряда связано с коронной шестерней первого планетарного ряда, солнечная шестерня первого планетарного ряда связана с коронной шестерней второго планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, солнечная шестерня второго планетарного ряда связана с солнечной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, входное звено связано с водилом третьего планетарного ряда, коронная шестерня третьего планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, водило второго планетарного ряда связано фрикционной управляемой муфтой с коронной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой с водилом третьего планетарного ряда, водило третьего планетарного ряда связано фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней третьего планетарного ряда (US 6679802, фиг.11А, F16H 3/66, от 28.08.2003 года).

Данная коробка передач содержит для изменения отношения крутящего момента между входным и выходным звеньями три фрикционные муфты и три тормоза. В коробке прототипе переключение передач происходит за счет попарного включения шести фрикционных элементов управления звеньями планетарных рядов. Это позволяет получить семь передач переднего хода и одну передачу заднего хода.

Однако данная коробка передач имеет существенный недостаток, заключающийся в значительном габарите в радиальном направлении, обусловленным нерационально скомпонованной кинематической схемой, в которой использован принцип последовательного расположения всех фрикционных муфт в коробке передач одна над другой по высоте.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по уменьшению номенклатуры используемых деталей, а также улучшению динамических характеристик транспортного средства, используя для этого минимально возможное количество элементов управления. Другой технической задачей является уменьшение относительных окружных скоростей вращения фрикционных дисков относительно друг друга во фрикционных дисках в выключенных фрикционных элементах управления и уменьшение величины управляющего давления в системе управления, а также в упрощении системы подачи масла под давлением во фрикционные элементы управления.

Достигаемый при этом технический результат заключается в расширении кинематических возможностей коробки передач, увеличении долговечности коробки передач и динамических характеристик транспортного средства за счет снижения требований к уплотнительным элементам коробки передач, упрощения процесса сборки, уменьшения отбора мощности на работу масляного насоса, уменьшения числа фрикционных дисков во фрикционных элементах управления, что, в свою очередь, приводит к уменьшению габаритов коробки передач. Также позволяет существенно расширить число типов транспортных средств, в которые можно установить коробку передач с такой кинематической схемой.

Указанный технический результат достигается тем, что в коробке передач, содержащей планетарный редуктор, водило первого планетарного ряда которого является выходным звеном коробки передач, водило второго планетарного ряда связано с коронной шестерней первого планетарного ряда, солнечная шестерня первого планетарного ряда связана с коронной шестерней второго планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, солнечная шестерня второго планетарного ряда связана с солнечной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, входное звено связано с водилом третьего планетарного ряда, коронная шестерня третьего планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, входное звено связано фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда, коронная шестерня первого планетарного ряда снабжена фрикционным тормозом для ее связи с картером коробки передач, входное звено связано фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней первого планетарного ряда, входное звено связано с гасителем крутильных колебаний, третий планетарный ряд имеет положительное передаточное отношение, картер коробки передач состоит из трех частей, последовательно связанных между собой в осевом направлении крепежными элементами, выходное звено коробки передач расположено между планетарным механизмом и группой фрикционных элементов управления, состоящей из фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, фрикционной муфты, связывающей солнечную шестерню первого планетарного ряда с входным звеном коробки передач, и фрикционной муфты, связывающей водило второго планетарного ряда с входным звеном коробки передач, группа фрикционных элементов управления, состоящая из фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, фрикционной муфты, связывающей солнечную шестерню первого планетарного ряда с входным звеном коробки передач, и фрикционной муфты, связывающей водило второго планетарного ряда с входным звеном коробки передач, расположена между выходным звеном коробки передач и гасителем крутильных колебаний, поршень, сжимающий фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен во внутренней стенке средней части картера коробки передач, поршень, сжимающий фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего коронную шестерню третьего планетарного ряда с картером коробки передач, расположен во внутренней стенке картера коробки передач и отделен от других элементов коробки передач планетарным механизмом, фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с коронной шестерней третьего планетарного ряда, расположены радиально над коронной шестерней третьего планетарного ряда, фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с солнечной шестерней второго планетарного ряда, и фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с коронной шестерней третьего планетарного ряда, выполнены одного размера, фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с коронной шестерней первого планетарного ряда, расположены радиально над коронной шестерней первого планетарного ряда, фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, а также фрикционные диски фрикционной муфты, связывающей солнечную шестерню первого планетарного ряда с входным звеном коробки передач, и фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с солнечной шестерней первого планетарного ряда, выполнены одного размера, фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, и фрикционные диски фрикционной муфты, связывающей солнечную шестерню первого планетарного ряда с входным звеном коробки передач, расположены радиально над фрикционными дисками фрикционной муфты, связывающей входное звено коробки передач и водило второго планетарного ряда, кинематическая цепь привода дифференциала выполнена в виде промежуточного вала, установленного в картере коробки передач, на одном конце которого выполнена шестерня, входящая в зацепление с выходным звеном коробки передач, а на другом конце – шестерня, входящая в зацепление с приводом дифференциала, оси входного вала коробки передач, промежуточного вала и дифференциала выполнены в разных плоскостях, поршень, сжимающий фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню второго планетарного ряда с картером коробки передач, установлен в бустере, жестко связанном с картером коробки передач, а также поршень, сжимающий фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего коронную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, установлен в бустере, жестко связанном с картером коробки передач.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата приведенной совокупностью признаков.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, где изображена гидромеханическая семиступенчатая коробка передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода.

Согласно изобретению коробка передач, содержащая планетарный редуктор, водило первого планетарного ряда которого является выходным звеном коробки передач, водило второго планетарного ряда связано с коронной шестерней первого планетарного ряда, солнечная шестерня первого планетарного ряда связана с коронной шестерней второго планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, солнечная шестерня второго планетарного ряда связана с солнечной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, входное звено связано с водилом третьего планетарного ряда, коронная шестерня третьего планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, входное звено связано фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда, коронная шестерня первого планетарного ряда снабжена фрикционным тормозом для ее связи с картером коробки передач, входное звено связано фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней первого планетарного ряда, входное звено связано с гасителем крутильных колебаний, третий планетарный ряд имеет положительное передаточное отношение, картер коробки передач состоит из трех частей, последовательно связанных между собой в осевом направлении крепежными элементами.

Выходное звено коробки передач расположено между планетарным механизмом и группой фрикционных элементов управления, состоящей из фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, фрикционной муфты, связывающей солнечную шестерню первого планетарного ряда с входным звеном коробки передач, и фрикционной муфты, связывающей водило второго планетарного ряда с входным звеном коробки передач.

Группа фрикционных элементов управления, состоящая из фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, фрикционной муфты, связывающей солнечную шестерню первого планетарного ряда с входным звеном коробки передач, и фрикционной муфты, связывающей водило второго планетарного ряда с входным звеном коробки передач, расположена между выходным звеном коробки передач и гасителем крутильных колебаний.

Поршень, сжимающий фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен во внутренней стенке средней части картера коробки передач.

Поршень, сжимающий фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего коронную шестерню третьего планетарного ряда с картером коробки передач, расположен во внутренней стенке картера коробки передач и отделен от других элементов коробки передач планетарным механизмом.

Фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с коронной шестерней третьего планетарного ряда, расположены радиально над коронной шестерней третьего планетарного ряда.

Фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с солнечной шестерней второго планетарного ряда, и фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с коронной шестерней третьего планетарного ряда, выполнены одного размера.

Фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с коронной шестерней первого планетарного ряда, расположены радиально над коронной шестерней первого планетарного ряда.

Фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, а также фрикционные диски фрикционной муфты, связывающей солнечную шестерню первого планетарного ряда с входным звеном коробки передач, и фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с солнечной шестерней первого планетарного ряда, выполнены одного размера.

Фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, и фрикционные диски фрикционной муфты, связывающей солнечную шестерню первого планетарного ряда с входным звеном коробки передач, расположены радиально над фрикционными дисками фрикционной муфты, связывающей входное звено коробки передач и водило второго планетарного ряда.

Кинематическая цепь привода дифференциала выполнена в виде промежуточного вала, установленного в картере коробки передач, на одном конце которого выполнена шестерня, входящая в зацепление с выходным звеном коробки передач, а на другом конце – шестерня, входящая в зацепление с приводом дифференциала, оси входного вала коробки передач, промежуточного вала и дифференциала выполнены в разных плоскостях.

Поршень, сжимающий фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню второго планетарного ряда с картером коробки передач, установлен в бустере, жестко связанном с картером коробки передач, а также поршень, сжимающий фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего коронную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, установлен в бустере, жестко связанном с картером коробки передач.

Ниже приводится пример конкретного исполнения коробки передач для автоматической трансмиссии, например, легкового автомобиля.

Автоматическая гидромеханическая коробка передач, реализующая семь передач переднего хода и одну передачу заднего хода, содержит картер 1, состоящий из трех последовательно соединенных крепежными элементами частей 1-1, 1-2 и 1-3, гаситель крутильных колебаний 2, входное звено 3, выходное звено 4 и планетарный редуктор, в состав которого входят планетарные ряды, две фрикционные муфты и четыре фрикционных тормоза.

В коробке передач согласно изобретению планетарный редуктор состоит из трех планетарных рядов. Первый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 5, водила 6 сателлитов и коронной шестерни 7 (эпицикла). Второй планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 8, водила 9 сателлитов и коронной шестерни 10 (эпицикла). Третий планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 11, водила 12 сателлитов и коронной шестерни 13 (эпицикла). Входное звено 3 соединяется фрикционной муфтой 14 со связанными между собой коронной шестерней 7 первого планетарного ряда и водилом 9 второго планетарного ряда. Входное звено 3 связано фрикционной муфтой 15 со связанными между собой коронной шестерней 10 второго планетарного ряда и солнечной шестерней 5 первого планетарного ряда. Водило 12 третьего планетарного ряда связано с входным звеном 3. Входное звено 3 связано с гасителем крутильных колебаний 2. Фрикционный тормоз 16 соединяет с картером 1 (часть 1-2) коробки передач, связанные между собой коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда. Фрикционный тормоз 17 соединяет с картером 1 (часть 1-3) коробки передач, связанные между собой коронную шестерню 7 первого планетарного ряда и водило 9 второго планетарного ряда. Фрикционный тормоз 18 соединяет с картером 1 (часть 1-3) коробки передач, связанные между собой солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда. Коронная шестерня 13 третьего планетарного ряда связана с картером 1 (часть 1-3) коробки передач фрикционным тормозом 19. Водило 6 первого планетарного ряда связано с выходным звеном 4 коробки передач, которое, в свою очередь, через промежуточный вал 26 связано с дифференциалом 27.

Фрикционные диски фрикционного тормоза 16 сжимаются поршнем 21, установленным в картере 1 (часть 1-2) коробки передач. Фрикционные диски фрикционного тормоза 19 сжимаются поршнем 25, установленным в картере 1 (часть 1-3) коробки передач. Фрикционные диски фрикционного тормоза 17 сжимаются поршнем 23, установленным в бустере 28, жестко связанном с картером 1 (часть 1-3) коробки передач. Фрикционные диски фрикционного тормоза 18 сжимаются поршнем 24, установленным в бустере 29, жестко связанном с картером 1 (часть 1-3) коробки передач.

Фрикционные диски фрикционной управляемой муфты 14 сжимаются поршнем 22, установленном в барабане, жестко связанном с входным звеном 3. Фрикционные диски фрикционной управляемой муфты 15 сжимаются поршнем 20, установленным в барабане жестко связанном с входным звеном 3.

Такое выполнение коробки передач по сравнению с известными 7-ступенчатыми коробками передач типа MERCEDES 7G-TRONIC, BMW SMG III и др. позволяет получить семь передач переднего хода и одну передачу заднего хода, используя для этого три планетарных ряда и шесть фрикционных элементов управления. При этом в предлагаемой схеме не происходит разрыва мощности при переключении передач.

Оснащение коробки передач седьмой передачей переднего хода позволило внести изменения в передаточные отношения и порядок попарного включения фрикционных элементов управления, а также позволило отказаться от гидротрансформатора и на его место установить гаситель крутильных колебаний, который имеет намного меньшие размеры и массу. Изменение конструкции и последовательность попарного включения элемента управления позволило добиться того, что при переключении отсутствует разрыв мощности. Также удалось улучшить динамические характеристики коробки передач и расширить кинематические возможности коробки передач, увеличить ее долговечность, а также существенно расширить число типов транспортных средств, в которые можно установить коробку передач с такой кинематической схемой. При этом удалось получить коробку передач, в которой низкие относительные окружные скорости вращения фрикционных дисков относительно друг друга в разомкнутых фрикционных элементах управления (не более 70 м/с на максимальных оборотах вращения двигателя на седьмой передаче и до 45 м/с на основных режимах) и низкие управляющие давления в гидравлической системе управления (не более 1,5 МПа) реализуются только за счет использования компоновочных решений, что привело к уменьшению номенклатуры используемых деталей. Также конструкция коробки передач стала более технологичной и простой при сборке.

Предлагаемая согласно изобретению автоматическая коробка передач работает следующим образом.

После начала движения транспортного средства последовательным переключением передач от 1-й до 7-й осуществляется его разгон до требуемой скорости движения. При нахождении коробки передач в нейтральном положении ни один из фрикционных элементов управления не включен.

На первой передаче переднего хода за счет сжатия поршнем 23, установленным в бустере 28, который жестко связан с картером 1 (часть 1-3) коробки передач, фрикционных дисков включаются фрикционный тормоз 17, и за счет сжатия поршнем 25, установленным в картере 1 (часть 1-3) коробки передач, фрикционных дисков включается фрикционный тормоз 19, то есть угловая скорость коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда и водила 9 второго планетарного ряда, связанного с коронной шестерней 7 первого планетарного ряда, равна нулю.

Крутящий момент с входного звена 3 через водило 12 третьего планетарного ряда передается на солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и далее через коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда передается на водило 6 первого планетарного ряда, связанное непосредственно с выходным звеном 4.

При переключении на вторую передачу переднего хода тормоз 19 выключается, и за счет сжатия поршнем 20 фрикционных дисков включается муфта 15, тормоз 17 остается включенным. Таким образом, угловая скорость водила 9 второго планетарного ряда, связанного с коронной шестерней 7 первого планетарного ряда, равна нулю, а угловая скорость входного звена 3 равна угловой скорости солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда, связанной с коронной шестерней 10 второго планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 через включенную фрикционную муфту 15 передается на солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда и далее на водило 6 первого планетарного ряда, связанное непосредственно с выходным звеном 4.

При переключении на третью передачу переднего хода выключается тормоз 17, и за счет сжатия поршнем 25, установленным в картере 1 (часть 1-3) коробки передач, фрикционных дисков включается фрикционный тормоз 19, муфта 15 остается включенный. Таким образом, угловая скорость коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость входного звена 3 равна угловой скорости солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда, связанной с коронной шестерней 10 второго планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 через включенную фрикционную муфту 15 передается на солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда, где разделяется и передается на водило 6 первого планетарного ряда, а также на коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее на водило 9 второго планетарного ряда, где разделяется на два потока. Первый поток крутящего момента через коронную шестерню 7 первого планетарного ряда передается на водило 6 первого планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда и далее передается на выходное звено 4. Второй поток крутящего момента передается через солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда на водило 12 третьего планетарного ряда и далее объединяется с потоком крутящего момента с входного звена 3.

При переключении на четвертую передачу переднего хода выключается тормоз 19, и за счет сжатия поршнем 24, установленным в бустере 29, который жестко связан с картером 1 (часть 1-3) коробки передач, фрикционных дисков включается тормоз 18, муфта 15 остается включенный. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда, связанной с солнечной шестерней 8 второго планетарного ряда, равна нулю, а угловая скорость входного звена 3 равна угловой скорости солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда, связанной с коронной шестерней 10 второго планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 через включенную фрикционную муфту 15 передается на солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда, где разделяется и передается на водило 6 первого планетарного ряда, а также через коронную шестерню 10 второго планетарного ряда передается на водило 9 второго планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 7 первого планетарного ряда и далее на водило 6 первого планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда и далее передается выходное звено 4.

При переключении на пятую передачу переднего хода выключается тормоз 18, и за счет сжатия поршнем 22 фрикционных дисков включается муфта 14, муфта 15 остается включенный. Таким образом, угловая скорость входного звена 3 равна угловой скорости коронной шестерни 7 первого планетарного ряда, связанной с водилом 9 второго планетарного ряда, а угловая скорость входного звена 3 равна угловой скорости солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда, связанной с коронной шестерней 10 второго планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 разделяется и через включенную фрикционную муфту 15 передается на солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда и далее на водило 6 первого планетарного ряда, а также через включенную фрикционную муфту 14 передается на водило 9 второго планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 7 первого планетарного ряда и далее на водило 6 первого планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда и передается на выходное звено 4.

При переключении на шестую передачу переднего хода выключается муфта 15, и за счет сжатия поршнем 24, установленным в бустере 29, который жестко связан с картером 1 (часть 1-3) коробки передач, фрикционных дисков включается тормоз 18, муфта 14 остается включенный. Таким образом, угловая скорость входного звена 3 равна угловой скорости коронной шестерни 7 первого планетарного ряда, связанной с водилом 9 второго планетарного ряда, а угловая скорость солнечной шестерни 8 второго планетарного ряда, связанной с солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда, равна нулю.

Крутящий момент с входного звена 3 через включенную фрикционную муфту 14 передается на водило 9 второго планетарного ряда, где разделяется и через коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда передается на водило 6 первого планетарного ряда, а также через коронную шестерню 7 первого планетарного ряда передается на водило 6 первого планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда и далее передается на выходное звено 4.

При переключении на седьмую передачу переднего хода выключается тормоз 18, и за счет сжатия поршнем 25, установленным в картере 1 (часть 1-3) коробки передач, фрикционных дисков включается фрикционный тормоз 19, муфта 14 остается включенный. Таким образом, угловая скорость входного звена 3 равна угловой скорости коронной шестерни 7 первого планетарного ряда, связанной с водилом 9 второго планетарного ряда, а угловая скорость коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда равна нулю.

Крутящий момент с входного звена 3 разделяется и через включенную фрикционную муфту 14 передается на водило 9 второго планетарного ряда, а также через водило 12 третьего планетарного ряда передается на солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и далее передается на водило 9 второго планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с включенной фрикционной муфты 14. На водиле 9 второго планетарного ряда крутящий момент разделяется и передается через коронную шестерню 7 первого планетарного ряда на водило 6 первого планетарного ряда, а также через коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда на водило 6 первого планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с коронной шестерни 7 первого планетарного ряда и далее передается на выходное звено 4.

На передаче заднего хода за счет сжатия поршнем 21, установленным в картере 1 (часть 1-2) коробки передач, фрикционных дисков включается фрикционный тормоз 16, и за счет сжатия поршнем 25, установленным в картере 1 (часть 1-3) коробки передач, фрикционных дисков включается фрикционный тормоз 19. Таким образом, угловая скорость коронной шестерни 13 третьего планетарного равна нулю, и угловая скорость коронной шестерни 10 второго планетарного ряда, связанной с солнечной шестерней 5 первого планетарного ряда равна нулю.

Крутящий момент с входного звена 3 через водило 12 третьего планетарного ряда передается на солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и далее через водило 9 второго планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 7 первого планетарного ряда передается на водило 6 первого планетарного ряда, связанное непосредственно с выходным звеном 4.

Настоящее изобретение позволяет в коробках передач, имеющих три планетарных ряда, обеспечить семь передач переднего хода и одну передачу заднего хода без увеличения количества планетарных рядов и существенного увеличения габаритов картера за счет увеличения числа элементов управления, а также изменив последовательность попарного включения элементов управления.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как для его реализации не требуется специальной новой технологии и специального оборудования, кроме тех, что используются в машиностроении в производстве редукторов, в том числе и планетарных.

Формула изобретения

Коробка передач, содержащая планетарный редуктор, водило первого планетарного ряда которого является выходным звеном коробки передач, водило второго планетарного ряда связано с коронной шестерней первого планетарного ряда, солнечная шестерня первого планетарного ряда связана с коронной шестерней второго планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, солнечная шестерня второго планетарного ряда связана с солнечной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, входное звено связано с водилом третьего планетарного ряда, коронная шестерня третьего планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, отличающаяся тем, что входное звено связано фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда, коронная шестерня первого планетарного ряда снабжена фрикционным тормозом для ее связи с картером коробки передач, входное звено связано фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней первого планетарного ряда, входное звено связано с гасителем крутильных колебаний, третий планетарный ряд имеет положительное передаточное отношение, картер коробки передач состоит из трех частей, последовательно связанных между собой в осевом направлении крепежными элементами, выходное звено коробки передач расположено между планетарным механизмом и группой фрикционных элементов управления, состоящей из фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, фрикционной муфты, связывающей солнечную шестерню первого планетарного ряда с входным звеном коробки передач, и фрикционной муфты, связывающей водило второго планетарного ряда с входным звеном коробки передач, группа фрикционных элементов управления, состоящая из фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, фрикционной муфты, связывающей солнечную шестерню первого планетарного ряда с входным звеном коробки передач фрикционной муфты, связывающей водило второго планетарного ряда с входным звеном коробки передач, расположена между выходным звеном коробки передач и гасителем крутильных колебаний, поршень, сжимающий фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен во внутренней стенке средней части картера коробки передач, поршень, сжимающий фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего коронную шестерню третьего планетарного ряда с картером коробки передач, расположен во внутренней стенке картера коробки передач и отделен от других элементов коробки передач планетарным механизмом, фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с коронной шестерней третьего планетарного ряда, расположены радиально над коронной шестерней третьего планетарного ряда, фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с солнечной шестерней второго планетарного ряда, и фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с коронной шестерней третьего планетарного ряда, выполнены одного размера, фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с коронной шестерней первого планетарного ряда, расположены радиально над коронной шестерней первого планетарного ряда, фрикционные диски фрикционной муфты, связывающей солнечную шестерню первого планетарного ряда с входным звеном коробки передач, и фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего картер коробки передач с солнечной шестерней первого планетарного ряда, выполнены одного размера, фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, и фрикционные диски фрикционной муфты, связывающей солнечную шестерню первого планетарного ряда с входным звеном коробки передач, расположены радиально над фрикционными дисками фрикционной муфты, связывающей входное звено коробки передач и водило второго планетарного ряда, кинематическая цепь привода дифференциала выполнена в виде промежуточного вала, установленного в картере коробки передач, на одном конце которого выполнена шестерня, входящая в зацепление с выходным звеном коробки передач, а на другом конце шестерня, входящая в зацепление с приводом дифференциала, оси входного вала коробки передач, промежуточного вала и дифференциала выполнены в разных плоскостях, поршень, сжимающий фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего солнечную шестерню второго планетарного ряда с картером коробки передач, установлен в бустере, жестко связанном с картером коробки передач, а также поршень, сжимающий фрикционные диски фрикционного тормоза, связывающего коронную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, установлен в бустере, жестко связанном с картером коробки передач.

РИСУНКИ