RU2290551C1

RU2290551C1 - Hydromechanical gear box

Info

Publication number: RU2290551C1
Application number: RU2005123312/11A
Authority: RU
Inventors: Максим Валерьевич Нагайцев (RU); Максим Валерьевич Нагайцев; Сергей Александрович Харитонов (RU); Сергей Александрович Харитонов; Александр Николаевич Лысков (RU); Александр Николаевич Лысков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "КАТЕ"
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2006-12-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: hydromechanical gear box comprises crankcase (1), fluid transformer (2), input link (3), output link (4), planet reduction gear, three friction clutches, and three friction brakes. The planet reduction gear is made of three planet rows. First planet row is made of solar pinion (5), carrier (6) of satellites, and corona pinion (7). Second planet row is made of solar pinion (8), carrier (9) of satellites, and corona pinion. Third planet row is made of solar pinion (11), carrier (12) of satellites, and corona pinion (13). Input link (3) is connected with interconnected solar pinion (8) and solar pinion (11) through friction clutch (14) and with interconnected carrier (9) and (12) through friction clutch (15). Carrier (9) is connected with corona pinion (13) connected with the output link (4) of the gear box through friction clutch (16). Solar pinion (5) is connected with input link (3). Carrier (6) is connected with crankcase (1) of the gear box through friction brake (17). Friction brake (18) connects interconnected carrier (9) and (12) with crankcase (1). Friction brake (19) connects interconnected solar pinion (8) and (11) with crankcase (1).

EFFECT: expanded functional capabilities.

3 cl, 6 dwg

Description

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, и предназначенных для транспортных средств.The invention relates to the field of automotive engineering and the design of a stepped planetary gearbox, which can be used in automatic transmissions, controlled by an electronic unit and hydraulics, and intended for vehicles.

Крутящий момент и частота вращения двигателя преобразуются трансмиссией в соответствии с изменением условий движения транспортного средства для обеспечения движения транспортного средства как вперед, так и назад.The torque and engine speed are converted by the transmission in accordance with the changing conditions of the vehicle to ensure the vehicle is moving forward and backward.

В состав автоматической трансмиссии входит гидродинамический преобразователь крутящего момента (гидротрансформатор), в котором кинетическая энергия рабочей жидкости используется для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на входное звено коробки передач. Далее расположена, как правило, коробка передач планетарного типа, обеспечивающая изменение крутящего момента на движителе и его частоты вращения. Коробка передач так же 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.The automatic transmission includes a hydrodynamic torque converter (torque converter), in which the kinetic energy of the working fluid is used to transmit torque from the engine crankshaft to the transmission input link. Further, as a rule, a planetary gearbox is located, which provides a change in the torque on the propeller and its speed. The gearbox also includes friction controls, which according to their purpose are divided into two groups: brakes and clutches. Friction clutches connect the elements of the planetary mechanism to each other. Friction brakes connect the elements of the planetary gear to the gearbox housing.

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.The use of gearboxes of a planetary type in automatic transmissions of vehicles is due to the possibility of obtaining a compact compact design layout that fits easily into the space limited by the dimensions of the body.

В настоящее время планетарные коробки передач, используемые для транспортных средств и обеспечивающие шесть передач переднего хода и одну заднего, включают в себя три планетарных ряда, и пять или шесть элементов управления. Однако такие схемы не реализуют динамические характеристики, предъявляемые к трансмиссиям транспортных средств, уменьшают кинематические возможности коробки передач, повышают расход топлива, 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. Это приводит к увеличению числа фрикционных элементов управления, которые необходимо для включения передачи, что, в свою очередь, приводит к усложнению системы управления.Currently, planetary gearboxes used for vehicles and providing six forward and one reverse gears include three planetary gear sets and five or six control elements. However, such schemes do not realize the dynamic characteristics of vehicle transmissions, reduce the kinematic capabilities of the gearbox, increase fuel consumption, and reduce its durability. To improve dynamic performance, developers involved in the design and manufacture of automatic transmissions use the fourth planetary gearbox, which complicates the design of the gearbox, or increase the number of degrees of freedom. This leads to an increase in the number of friction controls that are necessary to enable the transmission, which, in turn, leads to a complication of the control system.

Известна гидромеханическая коробка передач, содержащая гидродинамический преобразователь крутящего момента и планетарный редуктор, водило первого планетарного ряда которого связано фрикционным тормозом с картером коробки передач, коронная шестерня первого планетарного ряда связана с коронной шестерней второго планетарного ряда, коронная шестерня третьего планетарного ряда является выходным звеном коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан с солнечной шестерней первого планетарного ряда, солнечная шестерня третьего планетарного ряда снабжена фрикционным тормозом для ее связи с картером коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда, водило третьего планетарного ряда связано с водилом второго планетарного ряда и снабжено фрикционным тормозом для его связи с картером коробки передач, солнечная шестерня второго планетарного ряда связана с солнечной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой с выходным элементом гидродинамического преобразователя крутящего момента (JP 2003-130153, F 16 H 3/62, от 08.05.200 года).A hydromechanical gearbox is known, comprising a hydrodynamic torque converter and a planetary gearbox, the first planetary gear carrier of which is connected by a friction brake to the gear housing, the first planetary gear ring gear is connected to the second planetary gear ring gear, and the third planetary gear ring gear is the output link of the gearbox , the output element of the hydrodynamic torque converter is connected to the sun gear of the first planet In the first row, the sun gear of the third planetary gear set is equipped with a friction brake for its connection with the gear housing, the output element of the hydrodynamic torque converter is connected by a friction controlled clutch to the carrier of the second planetary gear set, the carrier of the third planetary gear set is connected to the carrier of the second planetary gear set and is equipped with a friction brake for its connection with the gear housing, the sun gear of the second planetary gear set is connected with the sun gear of the third planetary gear set and Fricts ion controlled clutch with an output element of a hydrodynamic torque converter (JP 2003-130153, F 16 H 3/62, dated 05/08/2002).

Данная коробка передач содержит для изменения отношения крутящего момента между входным и выходным звеньями две фрикционных муфты и три тормоза. В коробке прототипе переключение передач происходит за счет попарного включения пяти фрикционных элементов управления звеньями планетарных рядов. Это позволяет получить шесть передач переднего хода и одну передачу заднего хода.This gearbox contains two friction clutches and three brakes to change the torque ratio between the input and output links. In the prototype box, gear shifting occurs due to the pairwise inclusion of five friction control elements for planetary gear units. This allows you to get six forward gears and one reverse gear.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по улучшению динамических характеристик транспортного средства, уменьшения расхода топлива за счет увеличения числа передач переднего хода до семи. Достигаемый при этом технический результат заключается в расширении кинематических возможностей коробки передач, уменьшении расхода топлива, увеличении ее долговечности, а так же позволяет существенно расширить число типов транспортных средств, в которые можно установить коробку передач с такой кинематической схемой.The present invention is aimed at solving the technical problem of improving the dynamic characteristics of a vehicle, reducing fuel consumption by increasing the number of forward gears to seven. The technical result achieved in this case is to expand the kinematic capabilities of the gearbox, reduce fuel consumption, increase its durability, and also allows you to significantly expand the number of types of vehicles in which you can install a gearbox with such a kinematic scheme.

Указанный технический результат достигается тем, что в гидромеханической коробке передач, содержащей гидродинамический преобразователь крутящего момента и планетарный редуктор, водило первого планетарного ряда которого связано фрикционным тормозом с картером коробки передач, коронная шестерня первого планетарного ряда связана с коронной шестерней второго планетарного ряда, коронная шестерня третьего планетарного ряда является выходным звеном коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан с солнечной шестерней первого планетарного ряда, солнечная шестерня третьего планетарного ряда снабжена фрикционным тормозом для ее связи с картером коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда, водило третьего планетарного ряда связано с водилом второго планетарного ряда и снабжено фрикционным тормозом для его связи с картером коробки передач, солнечная шестерня второго планетарного ряда связана с солнечной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой с выходным элементом гидродинамического преобразователя крутящего момента, водило третьего планетарного ряда связано фрикционной управляемой муфтой с коронной шестерней третьего планетарного ряда, которая является выходным звеном коробки передач.The specified technical result is achieved by the fact that in a hydromechanical gearbox containing a hydrodynamic torque converter and a planetary gear, the first planetary gear carrier is connected by a friction brake to the gear housing, the first planetary gear ring gear is connected to the second planetary gear ring gear, the third gear ring gear planetary gear is the output link of the gearbox, the output element of the hydrodynamic torque converter connected to the sun gear of the first planetary gear set, the sun gear of the third planetary gear set is equipped with a friction brake for its connection with the gear housing, the output element of the hydrodynamic torque converter is connected by a friction controlled clutch to the carrier of the second planetary gear set, the carrier of the third planetary gear set is connected to the carrier of the second planetary gear set and equipped with a friction brake for its connection with the gear housing, the sun gear of the second planetary gear set is connected to the sun pinion third planetary gear set and the controllable friction clutch to an output element of the hydrodynamic torque converter, the carrier of the third planetary set is connected controllable friction clutch to the ring gear of the third planetary gear set, which is the output member of the gearbox.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are significant and interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Соединение водила первого планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с коронной шестерней третьего планетарного ряда позволило получить девять передач переднего хода и одну передачу заднего хода.The connection of the first planetary gear carrier through a friction controlled clutch with the third planetary gear ring gear allowed to obtain nine forward gears and one reverse gear.

Соединение водила первого планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с водилом второго планетарного ряда позволило получить восемь передач переднего хода и одну передачу заднего хода.The connection of the first planetary gear carrier via a friction controlled clutch with the second planetary gear carrier allowed to obtain eight forward gears and one reverse gear.

Соединение одновременно водила первого планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с коронной шестерней третьего планетарного ряда и водила первого планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с водилом второго планетарного ряда позволило получить десять передач переднего хода и одну передачу заднего хода.The connection simultaneously drove the first planetary gear set through a friction controlled clutch with the third planetary gear ring gear and drove the first planetary gear set through a friction controlled clutch with the second planetary gear carrier, it allowed ten forward gears and one reverse gear.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата приведенной совокупностью признаков.The present invention is illustrated by a specific example, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving the desired technical result with the above set of features.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, гдеThe essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where

на фиг.1 - кинематическая схема гидромеханической семиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода;figure 1 is a kinematic diagram of a hydromechanical seven-speed gearbox for transmission of a vehicle with one reverse gear;

на фиг.2 - план угловых скоростей гидромеханической семиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода;figure 2 is a plan of angular velocities of a hydromechanical seven-speed gearbox for transmission of a vehicle with one reverse gear;

на фиг.3 - кинематическая схема гидромеханической девятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода;figure 3 is a kinematic diagram of a hydromechanical nine-speed gearbox for transmission of a vehicle with one reverse gear;

на фиг.4 - кинематическая схема гидромеханической восьмиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода;figure 4 is a kinematic diagram of a hydromechanical eight-speed gearbox for transmission of a vehicle with one reverse gear;

на фиг.5 - кинематическая схема гидромеханической десятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода;figure 5 is a kinematic diagram of a hydromechanical ten-speed gearbox for transmission of a vehicle with one reverse gear;

на фиг.6 - план угловых скоростей гидромеханической десятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода.6 is a plan of angular velocities of a hydromechanical ten-speed gearbox for a vehicle transmission with one reverse gear.

Согласно изобретению гидромеханическая коробка передач, содержащая гидродинамический преобразователь крутящего момента и планетарный редуктор, водило первого планетарного ряда которого связано фрикционным тормозом с картером коробки передач, коронная шестерня первого планетарного ряда связана с коронной шестерней второго планетарного ряда, коронная шестерня третьего планетарного ряда является выходным звеном коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан с солнечной шестерней первого планетарного ряда, солнечная шестерня третьего планетарного ряда снабжена фрикционным тормозом для ее связи с картером коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда, водило третьего планетарного ряда связано с водилом второго планетарного ряда и снабжено фрикционным тормозом для его связи с картером коробки передач, солнечная шестерня второго планетарного ряда связана с солнечной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой с выходным элементом гидродинамического преобразователя крутящего момента, водило третьего планетарного ряда связано фрикционной управляемой муфтой с коронной шестерней третьего планетарного ряда, которая является выходным звеном коробки передач.According to the invention, a hydromechanical gearbox containing a hydrodynamic torque converter and a planetary gearbox, the first planetary gear carrier of which is connected by a friction brake to the gearbox housing, the first planetary gear ring gear is connected to the second planetary gear ring gear, the third planetary gear ring gear is the output link of the gearbox gears, the output element of the hydrodynamic torque converter is connected to the sun gear planetary gear set, the sun gear of the third planetary gear set is equipped with a friction brake for its connection with the transmission case, the output element of the hydrodynamic torque converter is connected by a friction controlled clutch to the carrier of the second planetary gear set, the carrier of the third planetary gear set is connected to the carrier of the second planetary gear set and equipped with a friction brake for its connection with the transmission case, the sun gear of the second planetary gear set is connected with the sun gear of the third planetary gear a row and a friction controlled clutch with an output element of a hydrodynamic torque converter, the carrier of the third planetary gear set is connected by a friction controlled clutch to the crown gear of the third planetary gear set, which is the output link of the gearbox.

Для получения девяти передач переднего хода и одной передачи заднего хода по первому примеру реализации кинематической схемы водило первого планетарного ряда может быть связано фрикционной управляемой муфтой с коронной шестерней третьего планетарного ряда, являющейся выходным звеном коробки передач.To obtain nine forward gears and one reverse gear according to the first example of the kinematic scheme, the carrier of the first planetary gear set can be connected by a friction controlled clutch with the crown gear of the third planetary gear set, which is the output link of the gearbox.

Для получения восьми передач переднего хода и одной передачи заднего хода по первому примеру реализации кинематической схемы водило первого планетарного ряда может быть связано фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда.To obtain eight forward gears and one reverse gear according to the first example of the kinematic scheme, the carrier of the first planetary gear set can be connected by a friction controlled clutch to the carrier of the second planetary gear set.

Для получения десяти передач переднего хода и одной передачи заднего хода по второму примеру реализации кинематической схемы водило первого планетарного ряда может быть связано фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда.To obtain ten forward gears and one reverse gear according to the second example of the kinematic scheme, the carrier of the first planetary gear set can be connected by a friction driven clutch to the carrier of the second planetary gear set.

Ниже приводится пример конкретного исполнения гидромеханической коробки передач для автоматической трансмиссии, например, легкового автомобиля повышенной проходимости.The following is an example of a specific embodiment of a hydromechanical gearbox for an automatic transmission, for example, an off-road car.

Автоматическая гидромеханическая коробка передач, реализующая шесть передач переднего хода и одну передачу заднего хода содержит картер 1, гидродинамический преобразователь крутящего момента 2 (гидротрансформатор), входное звено 3, выходное звено 4 и планетарный редуктор, в состав которого входят планетарные ряды, три фрикционные муфты и три фрикционных тормоза.An automatic hydromechanical transmission that implements six forward gears and one reverse gear contains a crankcase 1, a hydrodynamic torque converter 2 (torque converter), an input link 3, an output link 4, and a planetary gearbox, which includes planetary gear sets, three friction clutches, and three friction brakes.

В коробке передач, согласно изобретения, 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 солнечной шестерней 8 второго планетарного ряда и солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда, а так же связан фрикционной муфтой 15 со связанными между собой водилом 9 второго планетарного ряда и водилом 12 третьего планетарного ряда. Водило 9 второго планетарного ряда связанное с водилом 12 третьего планетарного ряда соединяется фрикционной муфтой 16 с коронной шестерней 13 третьего планетарного ряда, связанной с выходным звеном 4 коробки передач. Солнечная шестерня 5 первого планетарного ряда связана с входным звеном 3.In a gearbox according to the invention, the planetary gear consists of three planetary gear sets. The first planetary gear set consists of a sun gear 5, a carrier 6 satellites and a crown gear 7 (epicycle). The second planetary gear set consists of a sun gear 8, a carrier 9 satellites and a ring gear 10 (epicyclic). The third planetary gear set consists of a sun gear 11, a carrier 12 satellites and a crown gear 13 (epicyclic). The input link 3 is connected by a friction clutch 14 with interconnected sun gear 8 of the second planetary gear set and a sun gear 11 of the third planetary gear set, and is also connected by a friction clutch 15 with interconnected carrier 9 of the second planetary gear set and carrier 12 of the third planetary gear set. Drove 9 of the second planetary gearbox connected with the carrier 12 of the third planetary gearbox is connected by a friction clutch 16 to the crown gear 13 of the third planetary gearbox connected to the output link 4 of the gearbox. The sun gear 5 of the first planetary gear set is connected to the input link 3.

Водило 6 первого планетарного ряда соединяется с картером 1 коробки передач фрикционным тормозом 17. Фрикционный тормоз 18 соединяет с картером 1 коробки передач связанные между собой водило 9 второго планетарного ряда и водило 12 третьего планетарного ряда. Фрикционный тормоз 19 соединяет с картером 1 коробки передач связанные между собой солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда.The carrier 6 of the first planetary gear set is connected to the transmission housing 1 by the friction brake 17. The friction brake 18 is connected to the transmission housing 1 by the carrier 9 of the second planetary gear set and the carrier 12 of the third planetary gear set. The friction brake 19 connects to the gearbox housing 1 interconnected sun gear 8 of the second planetary gear set and sun gear 11 of the third planetary gear set.

Такое выполнение коробки передач по сравнению с известными шестиступенчатыми коробками передач типа ZF HP-500, ALLISON В300, В500 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.This embodiment of the gearbox in comparison with the well-known six-speed gearboxes of the type ZF HP-500, ALLISON B300, B500 and others allows you to get seven forward gears and one reverse gear using three planetary gear sets and six friction controls. At the same time, in the proposed scheme, there is no power break when shifting gears.

Если к гидромеханической коробке передач добавить элемент управления, связывающий водило первого планетарного ряда и коронную шестерню третьего планетарного ряда, то можно получить коробку передач с девятью передачами переднего хода и одной передачей заднего хода.If you add to the hydromechanical gearbox a control linking the carrier of the first planetary gear set and the ring gear of the third planetary gear set, you can get a gearbox with nine forward gears and one reverse gear.

Если к гидромеханической коробке передач добавить элемент управления, связывающий водило первого планетарного ряда и водило второго планетарного ряда, то можно получить коробку передач с восемью передачами переднего хода и одной передачей заднего хода.If you add to the hydromechanical gearbox a control linking the carrier of the first planetary gear set and the carrier of the second planetary gear set, you can get a gearbox with eight forward gears and one reverse gear.

Если к гидромеханической коробке передач одновременно добавить элемент управления, связывающий водило первого планетарного ряда и коронную шестерню третьего планетарного ряда и элемент управления, связывающий водило первого планетарного ряда и водило второго планетарного ряда, то можно получить коробку передач с девятью передачами переднего хода и одной передачей заднего хода.If at the same time you add to the hydromechanical gearbox a control linking the first planetary gear carrier and the third planetary ring gear and a control element connecting the first planetary gear carrier and the second planetary gear carrier, you can get a gearbox with nine forward gears and one reverse gear move.

Оснащение коробки передач седьмой передачей переднего хода позволило внести изменения в передаточные отношения и порядок попарного включения фрикционных элементов управления. Изменение конструкции и последовательность попарного включения элемента управления позволило добиться того, что при переключении отсутствует разрыв мощности. Так же удалось улучшить динамические характеристики коробки передач и расширить кинематические возможности коробки передач, уменьшить расход топлива, увеличить ее долговечность, а так же существенно расширить число типов транспортных средств, в которые можно установить коробку передач с такой кинематической схемой.Equipping the gearbox with a seventh forward gear allowed changes to the gear ratios and the pairwise engagement of the friction controls. Changing the design and the sequence of pairwise switching on the control element made it possible to ensure that when switching there is no power gap. It was also possible to improve the dynamic characteristics of the gearbox and expand the kinematic capabilities of the gearbox, reduce fuel consumption, increase its durability, and also significantly expand the number of types of vehicles in which you can install a gearbox with such a kinematic scheme.

Предлагаемая, согласно изобретения, автоматическая коробка передач работает следующим образом.Proposed, according to the invention, an automatic transmission operates as follows.

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.After the vehicle begins to move by sequential gear shifting from the 1st to the 7th, it is accelerated to the required speed. When the gearbox is in neutral, none of the friction controls are engaged.

На первой передаче переднего хода включаются тормоза 17 и 18, то есть угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда и угловая скорость водила 9 второго планетарного ряда связанного с водилом 12 третьего планетарного ряда равна нулю.In the first forward gear, brakes 17 and 18 are engaged, that is, the angular speed of carrier 6 of the first planetary gear set and the angular speed of carrier 9 of the second planetary gear set connected to carrier 12 of the third planetary gear set is zero.

Крутящий момент с входного звена 3 через солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда передается на коронную шестерню 7 первого планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее через солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда связанную непосредственно с выходным звеном 4.Torque from the input link 3 through the sun gear 5 of the first planetary gear set is transmitted to the ring gear 7 of the first planetary gear set and the associated ring gear 10 of the second planetary gear set and then through the sun gear 8 of the second planetary gear set and the associated sun gear 11 of the third planetary gear set transmitted to the crown gear 13 of the third planetary gear connected directly to the output link 4.

При переключении на вторую передачу переднего хода тормоз 18 выключается, и включается тормоз 19, тормоз 17 остается включенным. Таким образом, угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда и солнечной шестерни 8 второго планетарного ряда связанной солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда равна нулю.When switching to the second forward gear, the brake 18 is turned off and the brake 19 is turned on, the brake 17 remains engaged. Thus, the angular velocity drove 6 of the first planetary gear set and sun gear 8 of the second planetary gear set by the connected sun gear 11 of the third planetary gear set to zero.

Крутящий момент с входного звена 3 через солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда передается на коронную шестерню 7 первого планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее через водило 9 второго планетарного ряда и связанное с ним водило 12 третьего планетарного ряда передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда связанную непосредственно с выходным звеном 4.The torque from the input link 3 through the sun gear 5 of the first planetary gear set is transmitted to the ring gear 7 of the first planetary gear set and the associated ring gear 10 of the second planetary gear set and then through the carrier 9 of the second planetary gear set and the carrier 12 connected to it of the third planetary gear set is transmitted to the ring gear 13 of the third planetary gearbox connected directly with the output link 4.

При переключении на третью передачу переднего хода выключается тормоз 19 и включается муфта 16, тормоз 17 остается включенный. Таким образом, угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость водила 12 третьего планетарного ряда связанного с водилом 9 второго планетарного ряда равна угловой скорости коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда связанной с выходным звеном 4.When switching to the third forward gear, the brake 19 is turned off and the clutch 16 is engaged, the brake 17 remains engaged. Thus, the angular velocity of the carrier 6 of the first planetary gear set is zero, and the angular speed of the carrier 12 of the third planetary gear associated with the carrier 9 of the second planetary gear is equal to the angular speed of the ring gear 13 of the third planetary gear associated with the output link 4.

Крутящий момент с входного звена 3 через солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда передается на коронную шестерню 7 первого планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее через водило 9 второго планетарного ряда на связанное с ним водило 12 третьего планетарного ряда, где разделяется и первый поток крутящего момента через солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и связанную с ним солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на водило 9 второго планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с коронной шестерни 10 второго планетарного ряда. Второй поток крутящего момента передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, где разделяется и передается на выходное звено 4, а так же через включенную фрикционную муфту 16 передается на водило 12 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с водила 9 второго планетарного ряда.Torque from the input link 3 through the sun gear 5 of the first planetary gear set is transmitted to the ring gear 7 of the first planetary gear set and the associated ring gear 10 of the second planetary gear set and then through the carrier 9 of the second planetary gear set to the connected planet 12 of the third planetary gear set, where the first flow of torque is divided through the sun gear 11 of the third planetary gear set and the associated sun gear 8 of the second planetary gear set is transmitted to the carrier 9 of the second planetary gear set, where loyal to the flow of torque from the ring gear 10 of the second planetary gear set. The second flow of torque is transmitted to the ring gear 13 of the third planetary gearbox, where it is divided and transmitted to the output link 4, and also through the included friction clutch 16 is transmitted to the carrier 12 of the third planetary gearbox, where it is combined with the torque flow from the carrier 9 of the second planetary gearbox .

При переключении на четвертую передачу переднего хода выключается муфта 16 и включается муфта 14, тормоз 17 остается включенным. Таким образом, угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость солнечной шестерни 8 второго планетарного ряда связанной с солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда равна угловой скорости входного звена 3.When switching to the fourth forward gear, clutch 16 is turned off and clutch 14 is engaged, brake 17 remains engaged. Thus, the angular speed of the carrier 6 of the first planetary gear set is zero, and the angular speed of the sun gear 8 of the second planetary gear set connected with the sun gear 11 of the third planetary gear set is equal to the angular speed of the input link 3.

Крутящий момент с входного звена 3 разделяется и через солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда передается на коронную шестерню 7 первого планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее на водило 9 второго планетарного ряда, а так же через включенную фрикционную муфту 14 передается на солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и далее на водило 9 второго планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с коронной шестерни 10 второго планетарного ряда. С водила 9 второго планетарного ряда крутящий момент передается на водило 12 третьего планетарного ряда, где разделяется и передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда непосредственно связанную с выходным звеном 4, а так же через солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда передается на солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с включенной фрикционной муфты 14.The torque from the input link 3 is divided and transmitted through the sun gear 5 of the first planetary gear set to the ring gear 7 of the first planetary gear set and the associated ring gear 10 of the second planetary gear set and then to the carrier 9 of the second planetary gear set, and also through the included friction clutch 14 transmitted to the sun gear 8 of the second planetary gear set and then to the carrier 9 of the second planetary gear set, where it is combined with the flow of torque from the ring gear 10 of the second planetary gear set. From carrier 9 of the second planetary gear set, the torque is transmitted to carrier 12 of the third planetary gearbox, where it is divided and transmitted to the ring gear 13 of the third planetary gear directly connected to the output link 4, and also transmitted through the sun gear 11 of the third planetary gear to the sun gear 8 of the second planetary gear, where combined with the flow of torque from the included friction clutch 14.

При переключении на пятую передачу переднего хода выключается муфта 14 и включается муфта 15, тормоз 17 остается включенный. Таким образом, угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость водила 12 третьего планетарного ряда связанного с водилом 9 второго планетарного ряда равна угловой скорости входного звена 3.When switching to the fifth forward gear, the clutch 14 is turned off and the clutch 15 is turned on, the brake 17 remains engaged. Thus, the angular velocity of carrier 6 of the first planetary gear set is zero, and the angular speed of carrier 12 of the third planetary gear associated with carrier 9 of the second planetary gear is equal to the angular velocity of input link 3.

Крутящий момент с входного звена 3 разделяется и через включенную фрикционную муфту 15 передается на водило 9 второго планетарного ряда, а так же через солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда передается на коронную шестерню 7 первого планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее на водило 9 второго планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с включенной фрикционной муфты 15. С водила 9 второго планетарного ряда крутящий момент передается на водило 12 третьего планетарного ряда, где разделяется и передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда непосредственно связанную с выходным звеном 4, а так же через солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда передается на солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда, где объединяется с объединенным потоком крутящего момента с включенной фрикционной муфты 15 и коронной шестерни 10 второго планетарного ряда.The torque from the input link 3 is divided and transmitted via the included friction clutch 15 to the carrier 9 of the second planetary gear set, and also through the sun gear 5 of the first planetary gear set it is transmitted to the ring gear 7 of the first planetary gear set and the associated ring gear 10 of the second planetary gear set and further to carrier 9 of the second planetary gear set, where it combines with the flow of torque from the friction clutch engaged 15. From carrier 9 of the second planetary gear set, torque is transmitted to carrier 12 of the third planetary gear of the row where it is divided and transmitted to the crown gear 13 of the third planetary gear directly connected to the output link 4, and also through the sun gear 11 of the third planetary gear is transmitted to the sun gear 8 of the second planetary gear where it is combined with the combined flow of torque from the included friction clutch 15 and the ring gear 10 of the second planetary gear set.

При переключении на шестую передачу переднего хода выключается тормоз 17 и включается муфта 14, муфта 15 остается включенной. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 8 второго планетарного ряда связанной солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда равна угловой скорости входного звена 3, а угловая скорость водила 12 третьего планетарного ряда связанного с водилом 9 второго планетарного ряда равна угловой скорости входного звена 3.When switching to the sixth forward gear, the brake 17 turns off and the clutch 14 engages, the clutch 15 remains engaged. Thus, the angular velocity of the sun gear 8 of the second planetary gear connected by the sun gear 11 of the third planetary gear is equal to the angular velocity of the input link 3, and the angular speed of the carrier 12 of the third planetary gear connected to the carrier 9 of the second planetary gear is equal to the angular velocity of the input 3.

Крутящий момент с входного звена 3 через включенную фрикционную муфту 15 передается на водило 9 второго планетарного ряда и связанное с ним водило 12 третьего планетарного ряда, где разделяется и передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4, а также через солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на включенную фрикционную муфту 14 и далее на включенную фрикционную муфту 15, где объединяется с потоком крутящего момента с входного звена 3.The torque from the input link 3 through the included friction clutch 15 is transmitted to the carrier 9 of the second planetary gear set and the associated carrier 12 of the third planetary gear set, where it is divided and transmitted to the ring gear 13 of the third planetary gear set, connected directly to the output gear 4, and also through the sun gear 11 of the third planetary gear set and the associated sun gear 8 of the second planetary gear set is transmitted to the included friction clutch 14 and then to the included friction clutch 15, where it is combined with the flow Torque from input member 3.

При переключении на седьмую передачу переднего хода муфта 14 выключается, и включается тормоз 19, муфта 15 остается включенной. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 8 второго планетарного ряда, связанной солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда, равна нулю, а угловая скорость водила 12 третьего планетарного ряда, связанного с водилом 9 второго планетарного ряда, равна угловой скорости входного звена 3.When shifting to the seventh forward gear, clutch 14 is turned off and brake 19 is engaged, clutch 15 remains engaged. Thus, the angular velocity of the sun gear 8 of the second planetary gear connected by the sun gear 11 of the third planetary gear is equal to zero, and the angular velocity of the carrier 12 of the third planetary gear associated with the carrier 9 of the second planetary gear is equal to the angular velocity of the input link 3.

Крутящий момент с входного звена 3 через включенную фрикционную муфту 15 передается на водило 9 второго планетарного ряда и связанное с ним водило 12 третьего планетарного ряда, и далее передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4.Torque from the input link 3 through the included friction clutch 15 is transmitted to the carrier 9 of the second planetary gear set and the associated carrier 12 of the third planetary gear set, and then transmitted to the ring gear 13 of the third planetary gear set, connected directly to the output link 4.

На передаче заднего хода включается муфта 14 и тормоз 18. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 8 второго планетарного ряда связанной солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда равна угловой скорости входного звена 3, а угловая скорость водила 9 второго планетарного ряда связанного с водилом 12 третьего планетарного ряда равна нулю.In reverse gear, clutch 14 and brake 18 are engaged. Thus, the angular velocity of the sun gear 8 of the second planetary gear set by the connected sun gear 11 of the third planetary gear is equal to the angular speed of the input link 3, and the angular speed of the carrier 9 of the second planetary gear set connected to the carrier 12 of the third planetary gear row is zero.

Крутящий момент с входного звена 3 через включенную фрикционную муфту 14 передается на солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда, и далее передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4.The torque from the input link 3 through the included friction clutch 14 is transmitted to the sun gear 8 of the second planetary gear set and the sun gear 11 of the third planetary gear connected with it, and then transmitted to the ring gear 13 of the third planet gear set directly connected to the output link 4.

При введении фрикционной управляемой муфты 20, соединяющей водило 6 первого планетарного ряда и коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную с выходным звеном 4, коробка передач может реализовывать девять передач переднего хода и одну передачу заднего хода.With the introduction of a friction controlled clutch 20 connecting the carrier 6 of the first planetary gear set and the ring gear 13 of the third planetary gear set connected to the output link 4, the gearbox can realize nine forward gears and one reverse gear.

При переключении на восьмую передачу включаются муфта 20 и тормоз 18. Таким образом, угловая скорость водила 9 второго планетарного ряда связанного с водилом 12 третьего планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда равна угловой скорости коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда, связанной с выходным звеном 4.When shifting to eighth gear, the clutch 20 and brake 18 are engaged. Thus, the angular speed of the carrier 9 of the second planetary gear connected to the carrier 12 of the third planetary gear is zero, and the angular speed of the carrier 6 of the first planetary gear is equal to the angular speed of the ring gear 13 of the third planet associated with the output link 4.

Крутящий момент с входного звена 3 через солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда передается на коронную шестерню 7 первого планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее через солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, где разделяется и передается на выходное звено 4, а так же через включенную фрикционную муфту 20 передается на водило 6 первого планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда планетарного ряда.Torque from the input link 3 through the sun gear 5 of the first planetary gear set is transmitted to the ring gear 7 of the first planetary gear set and the associated ring gear 10 of the second planetary gear set and then through the sun gear 8 of the second planetary gear set and the associated sun gear 11 of the third planetary gear set is transmitted to the ring gear 13 of the third planetary gear set, where it is divided and transmitted to the output link 4, and also through the included friction clutch 20 is transmitted to the carrier 6 of the first planetary gear set and, where it combines with the flow of torque from the sun gear 5 of the first planetary gear set of the planetary gear set.

При переключении на девятую передачу включаются муфта 20 и тормоз 19. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 8 второго планетарного ряда связанной с солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда равна угловой скорости коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда, связанной с выходным звеном 4.When shifting to ninth gear, the clutch 20 and brake 19 are engaged. Thus, the angular velocity of the sun gear 8 of the second planetary gear connected to the sun gear 11 of the third planetary gear is equal to zero, and the angular speed of the carrier 6 of the first planetary gear is equal to the angular velocity of the ring gear 13 of the third planetary row associated with the output link 4.

Крутящий момент с входного звена 3 через солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда передается на коронную шестерню 7 первого планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее через водило 9 второго планетарного ряда и связанное с ним водило 12 третьего планетарного ряда передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, где разделяется и передается на выходное звено 4, а так же через включенную фрикционную муфту 20 передается на водило 6 первого планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда планетарного ряда.The torque from the input link 3 through the sun gear 5 of the first planetary gear set is transmitted to the ring gear 7 of the first planetary gear set and the associated ring gear 10 of the second planetary gear set and then through the carrier 9 of the second planetary gear set and the carrier 12 connected to it of the third planetary gear set is transmitted to the ring gear 13 of the third planetary gearbox, where it is divided and transmitted to the output link 4, as well as through the included friction clutch 20, is transmitted to the carrier 6 of the first planetary gearbox, where it is combined with sweat com torque to the sun gear 5 of the first planetary gear set, the planetary gear set.

При введении фрикционной управляемой муфты 21 соединяющей водило 6 первого планетарного ряда и связанные между собой водило 9 второго планетарного ряда и водило 12 третьего планетарного ряда, коробка передач может реализовывать восемь передач переднего хода и одну передачу заднего хода.With the introduction of the friction controlled clutch 21 connecting the carrier 6 of the first planetary gear set and connected the carrier 9 of the second planetary gear set and the carrier 12 of the third planetary gear set, the gearbox can realize eight forward gears and one reverse gear.

При переключении на восьмую передачу включаются муфта 21 и тормоз 19. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 8 второго планетарного ряда связанной с солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда равна угловой скорости связанных между собой водила 9 второго планетарного ряда и водила 12 третьего планетарного ряда.When shifting to eighth gear, clutch 21 and brake 19 are engaged. Thus, the angular velocity of the sun gear 8 of the second planetary gear set connected to the sun gear 11 of the third planetary gear set is zero, and the angular speed of the carrier 6 of the first planetary gear set is equal to the angular speed of the connected gear 9 the second planetary gear set and drove 12 of the third planetary gear set.

Крутящий момент с входного звена 3 через солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда передается на коронную шестерню 7 первого планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее на водило 9 второго планетарного ряда, где разделяется на два потока. Первый поток крутящего момента передается через включенную фрикционную муфту 21 на водило 6 первого планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда планетарного ряда. Второй поток крутящего момента через водило 12 третьего планетарного ряда передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда связанную непосредственно с выходным звеном 4.The torque from the input link 3 through the sun gear 5 of the first planetary gear set is transmitted to the ring gear 7 of the first planetary gear set and the associated ring gear 10 of the second planetary gear set and then to the carrier 9 of the second planetary gear set, where it is divided into two streams. The first flow of torque is transmitted through the included friction clutch 21 to the carrier 6 of the first planetary gear set, where it is combined with the flow of torque from the sun gear 5 of the first planetary gear set. The second stream of torque through the carrier 12 of the third planetary gear set is transmitted to the ring gear 13 of the third planetary gear set directly connected to the output link 4.

При последующем одновременном ведении фрикционных управляемых муфт 20 и 21, количество передач переднего хода складывается, а потоки крутящего момента не изменяются.In the subsequent simultaneous management of the friction controlled clutches 20 and 21, the number of forward gears is added, and the flow of torque does not change.

Настоящее изобретение позволяет в коробках передач, имеющих три планетарных ряда, обеспечить от семи до десяти передач переднего хода без увеличения количества планетарных рядов и существенного увеличения габаритов картера за счет увеличения числа элементов управления, а так же изменив последовательность попарного включения элементов управления.The present invention allows in transmissions having three planetary gears, to provide from seven to ten forward gears without increasing the number of planetary gears and significantly increasing the dimensions of the crankcase by increasing the number of controls, as well as changing the sequence of pairwise activation of the controls.

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.The present invention is industrially applicable, since its implementation does not require special new technology and special equipment, except for those used in mechanical engineering in the production of gearboxes, including planetary ones.

Claims

1. A hydromechanical gearbox containing a hydrodynamic torque converter and a planetary gearbox, the first planetary gear carrier of which is connected by a friction brake to the gearbox housing, the first planetary gear ring gear is connected to the second planetary gear ring gear, the third planetary gear ring gear is the output link of the gearbox gears, the output element of the hydrodynamic torque converter is connected with the sun gear of the first planetary a row, the sun gear of the third planetary gear set is equipped with a friction brake for its connection with the gearbox housing, the output element of the hydrodynamic torque converter is connected by a friction controlled clutch to the carrier of the second planetary gear set, the carrier of the third planetary gear set is connected to the carrier of the second planetary gear set and equipped with a friction brake for it connection with the gear housing, the sun gear of the second planetary gear set is connected with the sun gear of the third planetary gear set and friction controlled clutch with an output member of the hydrodynamic torque converter, characterized in that the carrier of the third planetary gear set is connected controllable friction clutch to the ring gear of the third planetary gear set, which is the output member of the gearbox.

2. The gearbox according to claim 1, characterized in that the carrier of the first planetary gear set is connected by a friction controlled clutch with the ring gear of the third planetary gear set, which is the output link of the gearbox.

3. The gearbox according to claim 1, characterized in that the carrier of the first planetary gear set is connected by a friction driven clutch to the carrier of the second planetary gear set.

4. The gearbox according to claim 2, characterized in that the carrier of the first planetary gear set is connected by a friction controlled clutch to the carrier of the second planetary gear set.