RU2068516C1

RU2068516C1 - Gearbox

Info

Publication number: RU2068516C1
Authority: RU
Inventors: Игорь Ильич Чапыгин
Original assignee: Игорь Ильич Чапыгин
Priority date: 1992-05-06
Filing date: 1992-05-06
Publication date: 1996-10-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; gearboxes and transmissions. SUBSTANCE: gearbox has input and two output shafts, two differentials and control members. One of control members is starting device in form of brake, brake drum and clutch. First differential is mounted on one of ends of input shaft and is coupled with starting device by means of reverse gear and with second differential, by gear pair. Second differential is installed in output shaft and is coupled with input shaft through gears and toothed coupling. Reverse gear wheel is brought into meshing with reverse gear and is installed on output shaft through toothed coupling. EFFECT: enlarged operating capabilities. 6 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к трансмиссиям транспортных машин. The invention relates to mechanical engineering, in particular to transmissions of transport vehicles.

Известен клиноременный вариатор, т. е. клиноременная передача с двумя шкивами, половины которых могут сдвигаться и раздвигаться в осевом направлении, в результате чего изменяется их эффективный диаметр. Такая передача была применена в легковом автомобиле малого класса фирмы ДАФ (Нидерланды) и была достигнута достаточно высокая надежность работы и хороший срок службы. A V-belt variator is known, i.e., a V-belt drive with two pulleys, half of which can be shifted and extended in the axial direction, as a result of which their effective diameter changes. Such a transmission was used in a small-class passenger car company DAF (Netherlands) and a sufficiently high reliability and good service life was achieved.

Недостатком передачи является наличие клинового ремня, не обеспечивающего достаточной надежности передачи. В последние годы разработан более надежный и долговечный гибкий элемент, представляющий собой цепь из стальных трапециевидных блоков малой толщины, связанных многослойными стальными кольцами из тонкой стали. Конструкция бесступенчатого вариатора "Уноматик" со стальными гибким элементом установлена на автомобилях малого класса "Фиат Уно-70" и "Форд-Фиеста". Хотя КПД такого вариатора высок и достигает 97 98% но КПД всей передачи 88 92% из-за довольно сложной гидравлической системы и кроме того, данная передача не может передавать больших крутящих моментов. The disadvantage of the transmission is the presence of a V-belt, which does not provide sufficient transmission reliability. In recent years, a more reliable and durable flexible element has been developed, which is a chain of steel trapezoidal blocks of small thickness connected by multilayer steel rings made of thin steel. The design of the Unomatatic stepless variator with steel flexible element is installed on small class cars Fiat Uno-70 and Ford Fiesta. Although the efficiency of such a variator is high and reaches 97 98%, the efficiency of the entire transmission is 88 92% due to the rather complex hydraulic system and in addition, this transmission cannot transmit large torques.

Известна фрикционная бесступенчатая передача с непосредственным контактом (лобовой вариатор с телами качения), содержащая ведущий вал, на шлицах или шпонках которого установлены два ведущих диска. Диски могут перемещаться на шлицах в осевом направлении. На внутренних поверхностях дисков имеются кольцевые выточки полукруглого сечения, такие же выточки и на торцевых поверхностях ведомого диска, связанного с ведомым валом. Между ведущим и ведомым дисками в выточках установлены ролики, свободно вращающиеся относительно своих осей. Все элементы передачи прижаты один к другому усилием пружины. Усилие прижатия пропорционально передаваемому ведущим валом моменту, что обеспечивается шариковым нагружающим устройством. По мере увеличения крутящего момента шарики, перекатываясь по канавкам, имеющим переменное сечение, перемещают ведомый вал, сжимая при этом пружину, вследствие чего усилие в контактах дисков с роликами увеличивается. Передаточное отношение определяется отношением радиусов точек контакта роликов с ведущим и ведомым дисками. Заданное передаточное отношение определяется поворотом роликов вокруг оси, лежащей в плоскости роликов и проходящей через точки контакта. Поворот роликов осуществляется рычагами от регулятора, реагирующего на скорость автомобиля и нагрузку. Описанная коробка передач применяется на автобусах фирмы "Бритиш-Лейланд". Known frictional continuously variable transmission with direct contact (frontal variator with rolling bodies), containing a drive shaft, on the slots or dowels of which two drive discs are installed. Disks can move axially in the splines. On the inner surfaces of the disks there are annular recesses of a semicircular section, the same recesses on the end surfaces of the driven disk connected with the driven shaft. Between the master and slave disks in the recesses are installed rollers freely rotating relative to their axes. All transmission elements are pressed against each other by spring force. The pressing force is proportional to the moment transmitted by the drive shaft, which is ensured by a ball loading device. As the torque increases, the balls, rolling along grooves having a variable cross-section, move the driven shaft, compressing the spring, as a result of which the force in the contacts of the disks with the rollers increases. The gear ratio is determined by the ratio of the radii of the contact points of the rollers with the master and slave disks. The given gear ratio is determined by turning the rollers around an axis lying in the plane of the rollers and passing through the contact points. The rotation of the rollers is carried out by levers from the regulator, which reacts to the speed of the car and the load. The described gearbox is used on British Leyland buses.

К недостаткам рассматриваемой передачи относится то, что для передачи большого крутящего момента необходимо создать высокое давление в зоне контакта роликов с тороидальными поверхностями дисков. В контакте неизбежно некоторое относительное проскальзывание, что при высоком давлении приводит к интенсивному изнашиванию трущихся поверхностей. The disadvantages of the transmission in question include the fact that to transmit large torque it is necessary to create high pressure in the contact zone of the rollers with the toroidal surfaces of the disks. Some relative slippage is inevitable in contact, which at high pressure leads to intensive wear of the rubbing surfaces.

В последние годы во всех странах, производящих автомобили, пошли по пути создания автоматических гидромеханических передач. Их создано десятки типов и они могут применяться на автомобилях любой мощности. In recent years, in all countries producing cars, they have taken the path of creating automatic hydromechanical transmissions. They have created dozens of types and they can be used on cars of any power.

Известна двухпоточная гидромеханическая передача Voith Diwa D851. Гидромеханическая передача имеет входной дифференциал, в котором мощность разделяется на два потока. Эпициклическое колесо дифференциала связано с фрикционом, корпус которого связан с ведущим валом. Водило входного дифференциала соединено с вторым фрикционом, имеющим общий корпус с первым фрикционом и ведомым валом. Солнечная шестерня входного дифференциала связана с насосным колесом гидротрансформатора и тормозом, связанным с корпусом коробки. Солнечная шестерня выходного дифференциала связана с турбинным колесом гидротрансформатора, а коронная с тормозом, закрепленным в корпусе коробки. Водило выходного дифференциала соединено с ведомым валом. Таким образом, водило обоих дифференциалов связаны с ведомым валом. На первой передаче включен первый фрикцион и второй тормоз и вращения передаются с водила входного дифференциала на ведомый вал и с солнечной шестерни на насосное колесо гидротрансформатора. Вращение с турбинного колеса передается на солнечную шестерню выходного дифференциала и при включенном втором тормозе с водила на ведомый вал. После разгона блокируется тормоз входного дифференциала, останавливается солнечная шестерня и насосное колесо гидротрансформатора. Тормоз выходного дифференциала отключается, а второй фрикцион включается и осуществляется прямая передача. Known dual-flow hydromechanical transmission Voith Diwa D851. The hydromechanical transmission has an input differential, in which power is divided into two streams. The epicyclic differential wheel is connected to a friction clutch, the casing of which is connected to the drive shaft. The carrier of the input differential is connected to a second clutch having a common housing with a first clutch and a driven shaft. The sun gear of the input differential is connected to the pump wheel of the torque converter and the brake associated with the housing of the box. The sun gear of the output differential is connected to the turbine wheel of the torque converter, and the crown gear with a brake mounted in the box body. The carrier of the output differential is connected to the driven shaft. Thus, the carrier of both differentials are connected with the driven shaft. In the first gear, the first friction clutch is engaged and the second brake and rotations are transmitted from the carrier of the input differential to the driven shaft and from the sun gear to the pump wheel of the torque converter. Rotation from the turbine wheel is transmitted to the sun gear of the output differential and, when the second brake is on, from the carrier to the driven shaft. After acceleration, the input differential brake is blocked, the sun gear and the torque converter pump wheel stop. The output differential brake disengages, and the second clutch engages and direct transmission is performed.

Недостатками этой передачи являются большая металлоемкость, стоимость и невысокий КПД, не превышающий 85% на оптимальных режимах. Это объясняется наличием сложных гидравлических систем, предназначенных для автоматического переключения ступеней без разрыва потока мощностей. The disadvantages of this transmission are the large metal consumption, cost and low efficiency, not exceeding 85% in optimal conditions. This is due to the presence of complex hydraulic systems designed to automatically switch stages without interrupting the flow of power.

В основу изобретения положена задача создания бесступенчатой коробки передач, в которой был бы устранен разрыв потока мощностей за счет нахождения шестерен в постоянном зацеплении. The basis of the invention is the task of creating a continuously variable gearbox, in which the power flow rupture would be eliminated due to the gears being in constant gearing.

Поставленная задача решается тем, что в коробке передач, содержащей размещенные в корпусе входной и выходной валы, два дифференциала, один из которых установлен на выходном валу, согласно изобретению, второй дифференциал установлен на одном из концов входного вала, а на другом конце установлена шестерня с возможностью соединения с входным валом посредством зубчатой муфты, размещенной на входном валу с возможностью осевого перемещения, и связанная через промежуточную шестерню, установленную на оси, закрепленной в корпусе коробки, с зубчатым колесом, выполненным за одно целое с корпусом выходного дифференциала, установленным свободно на выходном валу, водило которого жестко связано с выходным валом, а солнечная шестерня выполнена плавающей и связана через зубчатую муфту с приводным зубчатым колесом, установленным свободно на выходном валу и входящем в зацепление с приводной шестерней, закрепленной на водиле входного дифференциала, солнечная шестерня которого выполнена плавающей и через зубчатую муфту связана с передним концом полого вала, насаженного на входной вал, жестко связанного другим концом с тормозным барабаном пускового устройства и выполненного за одно целое с шестерней заднего хода, входящей в зацепление с зубчатым колесом заднего хода, размещенным на выходном валу с возможностью соединения с выходным валом посредством зубчатой муфты, установленной на выходном валу с возможностью осевого перемещения, на наружной поверхности корпуса входного дифференциала установлена шестерня обратной связи, взаимодействующая с зубчатым колесом обратной связи, закрепленным на выходном валу. The problem is solved in that in the gearbox containing the input and output shafts located in the housing, there are two differentials, one of which is mounted on the output shaft, according to the invention, the second differential is mounted on one end of the input shaft, and a gear with the possibility of connecting to the input shaft by means of a gear coupling placed on the input shaft with the possibility of axial movement, and connected through an intermediate gear mounted on an axis fixed in the box body, with a cog one wheel, made in one piece with the output differential housing, mounted loosely on the output shaft, the carrier of which is rigidly connected to the output shaft, and the sun gear made floating and connected through a gear coupling with a drive gear mounted freely on the output shaft and engaging with a drive gear fixed to the carrier of the input differential, the sun gear of which is made floating and through a gear coupling is connected to the front end of the hollow shaft mounted on the input shaft, w tightly connected at the other end to the brake drum of the starting device and made in one piece with the reverse gear, which engages with the reverse gear placed on the output shaft with the possibility of connection with the output shaft by means of a gear coupling mounted on the output shaft with axial movement , on the outer surface of the input differential housing, a feedback gear is mounted that interacts with a feedback gear fixed to the output shaft.

На фиг. 1 изображена коробка передач, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - кинематическая схема коробки передач; на фиг. 3 план скоростей коронной шестерни, водила и солнечной шестерни выходного дифференциала при холостом ходе; на фиг. 4 то же, на малых оборотах выходного вала при больших нагрузках; на фиг. 5 то же, при режиме разгона; на фиг. 6 то же, на больших оборотах. In FIG. 1 shows a gearbox, a General view in section; in FIG. 2 - kinematic diagram of the gearbox; in FIG. 3 speed plan of the ring gear, carrier and sun gear of the output differential at idle; in FIG. 4 the same, at low speeds of the output shaft at high loads; in FIG. 5 the same in acceleration mode; in FIG. 6 the same, at high speeds.

Коробках передач содержит размещенные в корпусе 1 входной и выходной валы 2, 3 с установленными на них входным и выходным дифференциалами соответственно. На переднем конце вала 2 установлена шестерня 4 с возможностью соединения с входным валом 2 посредством зубчатой муфты 5. Зубчатая муфта 5 установлена на шлицах входного вала 2 с возможностью осевого перемещения. Шестерня 4 через промежуточную шестерню 6, установленную на подшипниках 7, размещенных на опоре 8, закрепленной в корпусе 1, связана с зубчатым колесом 9, выполненным за одно целое с корпусом 10 выходного дифференциала, установленным на подшипниках 11, 12. Коронная шестерня 13 выходного дифференциала находится в зацеплении с сателлитами 14, установленными на подшипниках 15, размещенных на опорах 16, закрепленных в водиле 17. Водило 17 жестко соединено с выходным валом 3. Солнечная шестерня 18 выходного дифференциала выполнена плавающей и связана через трубчатую муфту 19 с приводным зубчатым колесом 20, установленным на подшипниках 21, 22 на выходном валу 3 и входящем в зацепление с приводной шестерней 23. Шестерня 23 расположена на шлицах водила 24 входного дифференциала. Водило 24 установлено на подшипниках 25, размещенных на входном валу 2. Корпус 26 входного дифференциала установлен на подшипниках 27, 28, расположенных на водиле 24 и полом валу 29. Полый вал 29 установлен на подшипниках 30, 31, размещенных на входом валу 2. Солнечная шестерня 32 входного дифференциала посредством зубчатой муфты 33 связана с передним концом полого вала 29, задний конец которого жестко соединен с пусковым устройством. Вал 29 выполнен за одно целое с шестерней 34 заднего хода, входящей в зацепление с зубчатым колесом 35 заднего хода, установленным свободно на выходном валу 3, с возможностью соединения с ним посредством зубчатой муфты 36, установленной на выходном валу 3 с возможностью осевого перемещения, а коронная шестерня 37 закреплена на внутренней поверхности корпуса 26 входного дифференциала и связана через сателлиты 38, размещенные на подшипниках 39, установленных на опорах 40, закрепленных в водиле 24, с солнечной шестерней 32. На наружной поверхности корпуса 26 входного дифференциала установлена шестерня 41 обратной связи, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 42 обратной связи, закрепленным на шлицах выходного вала 3. Пусковое устройство передачи состоит из корпуса 43, размещенного в нем тормозного барабана 44, закрепленного на заднем конце полого вала 29, тормозных колодок 45 и сцепления, состоящего из 3-х дисков: фрикционного ведущего диска 46, установленного на шлицах заднего конца входного вала 2 с возможностью осевого перемещения, ведомого диска 47, жестко связанного с тоpмозным барабаном 44 и нажимного диска 48. На конце входного вала 2 установлен нажимной подшипник 49 с возможностью перемещения относительно вала 2. Входной вал 2 установлен в корпусе 1 на подшипниках 50, 51, а выходной вал 3 на подшипниках 52, 53. The gearbox contains the input and output shafts 2, 3 located in the housing 1, with the input and output differentials mounted respectively. A gear 4 is mounted at the front end of the shaft 2 with the possibility of connecting to the input shaft 2 by means of a gear coupling 5. The gear coupling 5 is mounted on the splines of the input shaft 2 with the possibility of axial movement. Gear 4 through an intermediate gear 6 mounted on bearings 7 mounted on a support 8 fixed in the housing 1 is connected to a gear 9 made integrally with the output differential housing 10 mounted on the bearings 11, 12. The crown gear 13 of the output differential is in engagement with the satellites 14 mounted on bearings 15 located on the bearings 16, mounted in the carrier 17. The carrier 17 is rigidly connected to the output shaft 3. The sun gear 18 of the output differential is floating and connected through t a friction clutch 19 with a drive gear 20 mounted on bearings 21, 22 on the output shaft 3 and engaged with the drive gear 23. The gear 23 is located on the splines of the carrier 24 of the input differential. The carrier 24 is mounted on bearings 25 located on the input shaft 2. The input differential housing 26 is mounted on bearings 27, 28 located on the carrier 24 and the hollow shaft 29. The hollow shaft 29 is mounted on bearings 30, 31 located on the input shaft 2. Solar input differential gear 32 via a gear clutch 33 is connected to the front end of the hollow shaft 29, the rear end of which is rigidly connected to the starting device. The shaft 29 is made in one piece with the reverse gear 34, which engages with the reverse gear 35 mounted freely on the output shaft 3, with the possibility of connecting with it via a gear coupling 36 mounted on the output shaft 3 with the possibility of axial movement, and the ring gear 37 is mounted on the inner surface of the input differential housing 26 and is connected via satellites 38 mounted on bearings 39 mounted on bearings 40 mounted in the carrier 24 to the sun gear 32. On the outer surface of the housing and 26 of the input differential, a feedback gear 41 is installed, which is meshed with a feedback gear 42 mounted on the splines of the output shaft 3. The transmission starting device consists of a housing 43, a brake drum 44 located therein, mounted on the rear end of the hollow shaft 29, brake pads 45 and a clutch consisting of 3 disks: a friction drive disk 46 mounted on the splines of the rear end of the input shaft 2 with the possibility of axial movement of the driven disk 47, rigidly connected to the brake drum 4 4 and the pressure disk 48. At the end of the input shaft 2, a pressure bearing 49 is mounted with the possibility of movement relative to the shaft 2. The input shaft 2 is installed in the housing 1 on bearings 50, 51, and the output shaft 3 on the bearings 52, 53.

Коробка передач работает следующим образом. The gearbox operates as follows.

В режиме холостого хода входной вал 2 получает вращение от двигателя. Шестерня 4 с помощью зубчатой муфты 5 соединяется с валом 2 и вращается вместе с ним. Через включенное сцепление (тормоз 45 выключен) вращение передается на полный вал 29, зубчатую муфту 33 и солнечную шестерню 32. С шестерни 4 вращение через промежуточную шестерню 6 и зубчатое колесо 9 передается на корпус 10 дифференциала и коронную шестерню 13. Если автомобиль стоит, то выходной вал 3 не вращается. Не вращается и зубчатое колесо 42 обратной связи, а с ним и шестерня 41 обратной связи. Корпус входного дифференциала с закрепленной в нем коронной шестерней 37 не вращается. В этом режиме входной дифференциал работает как планетарная передача с остановленной коронной шестерней 37. Вращается солнечная шестерня 32 и водило 24 с закрепленной на нем приводной шестерней 23. Входящее с ней в зацепление приводное зубчатое колесо 20 через зубчатую муфту 19 вращает солнечную шестерню 18 выходного дифференциала. Количество зубьев коронной 13 и солнечной 18 шестерен выходного дифференциала подобрано таким образом, что при любых оборотах двигателя векторы линейных скоростей

зубчатых венцов коронной шестерни 13 и солнечной шестерни 18 равны и противоположно направлены (фиг. 3), т. е. алгебраическая сумма линейных скоростей равна нулю. Равна нулю и скорость центра сателлита 14 и водила 17. Выходной дифференциал в данный момент работает как планетарная передача с остановленным водилом 17, а входной дифференциал как планетарная передача с остановленной коронной шестерней 37.In idle mode, the input shaft 2 receives rotation from the engine. Gear 4 with the help of a gear clutch 5 is connected to the shaft 2 and rotates with it. Through the included clutch (brake 45 is off), the rotation is transmitted to the full shaft 29, the gear clutch 33 and the sun gear 32. From the gear 4, the rotation through the intermediate gear 6 and the gear 9 is transmitted to the differential housing 10 and the ring gear 13. If the car is stationary, then output shaft 3 does not rotate. The feedback gear 42, and with it the feedback gear 41, does not rotate either. The input differential housing with the crown gear 37 fixed therein does not rotate. In this mode, the input differential acts as a planetary gear with the stopped pinion gear 37. The sun gear 32 and the carrier 24 rotate with the pinion gear 23 mounted on it. The drive gear 20 which engages with it, rotates the output pinion gear 18 through the pinion gear 19. The number of teeth of the crown 13 and the sun 18 gears of the output differential is selected in such a way that at any engine speed the linear velocity vectors

the gears of the ring gear 13 and the sun gear 18 are equal and oppositely directed (Fig. 3), i.e., the algebraic sum of the linear velocities is zero. The speed of the center of the satellite 14 and drove 17 is equal to zero. The output differential currently operates as a planetary gear with the carrier 17 stopped, and the input differential as a planetary gear with the stopped gear 37.

Трогание автомобиля с места. Driving a car from a place.

Если линейную (а значит и угловую) скорость солнечной шестерни 18 выходного дифференциала чуть-чуть уменьшить (для этого и служит пусковое устройство), а линейная и угловая скорости коронной шестерни 13 остаются постоянными, то водило 17 приобретает некоторую линейную (а значит и угловую) скорости (фиг. 4). Но так как изменение угловой скорости солнечной шестерни 18 небольшое, то и угловая скорость водила 17 величина, в то время как угловая скорость входного вала 2 может быть максимальной. (Двигатель при трогании автомобиля с места может развивать полную мощность). Поэтому передаточное отношение между входным и выходным валами 2, 3 может быть очень большим. При трогании с места автомобиля двигатель выводится на полную мощность (хотя это совсем не обязательно и зависит только от условий трогания автомобиля с места), входной вал 2 вращается на максимальных оборотах. Эту же угловую скорость имеют фрикционный диск 46 включенного сцепления, тормозной барабан 44, полый вал 29, зубчатая муфта 33 и солнечная шестерня 32 входного дифференциала. Как уже рассмотрено выше, линейные скорости шестерен 13 и 18 одинаковы и противоположно направлены. Затем выключается сцепление. Входной вал 2 с освобожденным диском 46 продолжает вращаться с прежней скоростью. С прежней скоростью продолжают вращаться и связанные с валом 2 зубчатая муфта 5, шестерня 4, промежуточная шестерня 6, зубчатое колесо 9 и связанный с ним корпус 10 выходного дифференциала с коронной шестерней 13. С помощью тормозных колодок 45 частично или до полной остановки (в зависимости от условий трогания автомобиля с места) притормаживается тормозной барабан 44. Вращение солнечной шестерни 32 замедляется или прекращается совсем. В случае замедления замедляется и вращение водила 24 (движение не началось и коронная шестерня 37 не вращается) и связанных с ним шестерней 23, 18, зубчатой муфты 19 и зубчатого колеса 20. Это с пробуксовкой в сцеплении и тормозе приводит к вращению водила 17 и связанного с ним выходного вала 3 с зубчатым колесом 42. Приходят во вращение шестерня 41 обратной связи, корпус 26 и коронная шестерня 37. С началом вращения коронной шестерни 37 равенство линейных скоростей венцов коронной шестерни 13 и солнечной 18 исключается и сцепление может быть включено, а тормоз отпущен. Чем меньше разность линейных скоростей венцов шестерен 13 и 18, тем больше передаточное отношение между входным и выходным 2, 3 валами. Происходит трогание автомобиля с места. Трогание автомобиля с места можно осуществить и при полном затормаживании солнечной шестерни 32 входного дифференциала. В этом случае останавливается и солнечная шестерня 18 выходного дифференциала. Вращение коронной шестерни 13 выходного дифференциала не прекращается. Входной дифференциал не вращается, а выходной дифференциал работает как планетарная передача с остановленной солнечной шестерней 18. Если трогание автомобиля с места не произошло (тяжелые дорожные условия) и начали падать обороты двигателя, отпускается тормоз и включается сцепление. С нулевой скорости начинает разгоняться водило 24 входного дифференциала и связанные с ним приводная шестерня 23, зубчатое колесо 20, зубчатая муфта 19 и солнечная шестерня 18. Линейная скорость зубчатого венца солнечной шестерни 18

"стремится" достичь модуля линейной скорости

зубчатого венца коронной шестерни 13. Чем меньше разность модулей линейных скоростей (фиг. 4), тем больше передаточное отношение между входным и выходным валами. Трогание автомобиля с места произойдет в момент, когда будет достигнуто необходимое передаточное отношение.If the linear (and hence the angular) speed of the sun gear 18 of the output differential is slightly reduced (this is the starting device), and the linear and angular speeds of the ring gear 13 remain constant, then the carrier 17 acquires some linear (and therefore angular) speed (Fig. 4). But since the change in the angular velocity of the sun gear 18 is small, then the angular velocity of the carrier 17 is a value, while the angular velocity of the input shaft 2 can be maximum. (The engine when starting the car can develop full power). Therefore, the gear ratio between the input and

output shafts

2, 3 can be very large. When starting off the car, the engine is brought to full power (although this is not necessary at all and depends only on the conditions of starting the car), the input shaft 2 rotates at maximum speed. The same angular velocity have the clutch engagement disk 46, brake drum 44, hollow shaft 29, gear clutch 33, and input differential sun gear 32. As already discussed above, the linear speeds of the

gears

13 and 18 are the same and oppositely directed. Then the clutch disengages. The input shaft 2 with the released disk 46 continues to rotate at the same speed. With the same speed, the gear clutch 5, gear 4, the intermediate gear 6, the gear 9 and the associated output differential housing 10 with the ring gear 13 continue to rotate with the shaft 2. Using the brake pads 45 partially or completely stops (depending from the conditions of starting the car from the place) the brake drum 44 is braked. The rotation of the sun gear 32 slows down or stops completely. In the case of deceleration, the rotation of the carrier 24 is slowed down (the movement has not started and the ring gear 37 does not rotate) and the associated

gear

23, 18, gear coupling 19 and gear wheel 20. This, with slipping in the clutch and brake, leads to rotation of carrier 17 and the associated with it the output shaft 3 with the gear 42. The feedback gear 41, the housing 26 and the ring gear 37 come into rotation. With the beginning of the rotation of the ring gear 37, the linear speeds of the crown gears of the crown gear 13 and the sun 18 are eliminated and the clutch can be engaged, and the torus the brain is released. The smaller the difference in linear speeds of the gear rims 13 and 18, the greater the gear ratio between input and

output

2, 3 shafts. The car starts to move. Starting the car can also be carried out with full braking of the sun gear 32 of the input differential. In this case, the sun gear 18 of the output differential also stops. The rotation of the ring gear 13 of the output differential does not stop. The input differential does not rotate, and the output differential works like a planetary gear with the sun gear stopped 18. If the vehicle does not start off (heavy road conditions) and the engine speed starts to fall, the brake is released and the clutch engages. At zero speed, the carrier 24 of the input differential and associated drive gear 23, gear wheel 20, gear coupling 19 and sun gear 18 starts to accelerate 18. The linear speed of the gear ring of the sun gear 18

"seeks" to reach the linear velocity modulus

the ring gear of the ring gear 13. The smaller the difference in the linear velocity modules (Fig. 4), the greater the gear ratio between the input and output shafts. The car will start moving when the necessary gear ratio is reached.

Режим разгона. Overclocking mode.

При трогании автомобиля с места начинают вращаться выходной вал 3 и связанное с ним зубчатое колесо обратной связи 42. Приходит в движение и коронная шестерня 37 входного дифференциала. Вращающееся (при стоящей шестерне 37) с максимальной скоростью водило 24 с увеличением скорости вращения шестерни 37 сбавляет скорость вращения. Падает скорость вращения шестерен 23, 18, зубчатой муфты 19 и зубчатого колеса 20, а это приводит к повышению скорости вращения водила 17, выходного вала 3 и уменьшению передаточного отношения от входного вала 2 к выходному 3, т.е. коронная шестерня 37 входного дифференциала "задает" передаточное отношение на выходной дифференциал. Это длится до тех пор, пока вращающие силы выше сил сопротивления вращению. При равенстве этих сил автомобиль движется равномерно. При увеличении сил сопротивления падает скорость вращения выходного вала 3 и связанной с ним коронной шестерни 37. Это приводит к увеличению скорости вращения водила 24 приводной шестерни 23, зубчатого колеса 20, зубчатой муфты 19 и шестерни 18 и увеличению передаточного отношения. Наступает равновесие между вращающими силами и силами сопротивления вращению. When starting the vehicle, the output shaft 3 and the feedback feedback gear 42 associated with it begin to rotate. The input differential ring gear 37 also sets in motion. Rotating (with a standing gear 37) with a maximum speed drove 24 with an increase in the speed of rotation of the gear 37 reduces the speed of rotation. The rotation speed of the gears 23, 18, the gear coupling 19 and the gear wheel 20 decreases, and this leads to an increase in the rotation speed of the carrier 17, the output shaft 3 and a reduction in the gear ratio from the input shaft 2 to the output 3, i.e. the input gear differential ring gear 37 “sets” the gear ratio to the output differential. This lasts as long as the rotational forces are higher than the forces of resistance to rotation. With the equality of these forces, the car moves evenly. When the resistance forces increase, the rotation speed of the output shaft 3 and the associated ring gear 37 decreases. This leads to an increase in the rotation speed of the carrier 24 of the drive gear 23, the gear wheel 20, the gear coupling 19 and the gear 18 and an increase in the gear ratio. There is a balance between the rotational forces and the forces of resistance to rotation.

При дальнейшем разгоне скорость вращения солнечной шестерни 18 уменьшается и в некоторый момент становится равной нулю. Линейная скорость также становится равной нулю (фиг. 5). В это время выходной дифференциал работает как планетарная передача с остановленной солнечной шестерней 18, а входной дифференциал как планетарная передача с остановленным водилом 24. При дальнейшем разгоне солнечная шестерня 18 начинает вращаться в другую сторону и ее скорость вращения увеличивается (фиг. 6) до расчетной. В этот момент водило 24 начинает вращаться также в другую сторону и скорость его вращения увеличивается с увеличением скорости вращения выходного вала 3. With further acceleration, the rotation speed of the sun gear 18 decreases and at some point becomes equal to zero. The linear velocity also becomes equal to zero (Fig. 5). At this time, the output differential works like a planetary gear with the sun gear 18 stopped, and the input differential acts like a planetary gear with the carrier stopped 24. With further acceleration, the sun gear 18 starts to rotate in the other direction and its rotation speed increases (Fig. 6) to the calculated one. At this point, the carrier 24 also begins to rotate in the other direction and its rotation speed increases with increasing speed of the output shaft 3.

Включение заднего хода
При работающей в режиме холостого хода коробке выключается сцепление. С помощью зубчатой муфты 5 отключается от входного вала 2 шестерня 4, а с ней и выходной дифференциал. С помощью зубчатой муфты 36 блокируется с выходным валом 3 зубчатое колесо 35, затем включается сцепление и вращение передается с входного вала 2 через включенное сцепление на полый вал 29 и объединенную с ним шестерню 34 заднего хода, входящую в зацепление с колесом 35.Reverse gear
When the box is idling, the clutch disengages. Using a gear clutch 5, gear 4 is disconnected from the input shaft 2, and with it the output differential. Using a gear clutch 36, the gear wheel 35 is locked to the output shaft 3, then the clutch is engaged and the rotation is transmitted from the input shaft 2 through the included clutch to the hollow shaft 29 and the reverse gear 34 combined with it, which engages with the wheel 35.

Предлагаемая коробка передач наилучшим образом может быть использована в автомобилях, а также в качестве редукторов подъемно-транспортных средств. The proposed gearbox can best be used in cars, as well as gearboxes of lifting vehicles.

Claims

A gearbox comprising a housing, input and output shafts, two differentials and control elements including a brake and clutches, characterized in that one of its control elements is a starting device made in the form of a brake with a brake drum rigidly connected to the reverse gear , and a clutch, the drive disk of which is mounted on the input shaft with axial movement, the first differential is placed on one of the ends of the input shaft and includes a sun wheel mounted with the possibility of rotation on the input shaft for communication with the starting device through the reverse gear, the ring gear bearing the feedback gear for connecting to the feedback gear of the output shaft, which is rotatable relative to the input shaft, and a carrier having the ability to rotate relative to the input shaft and connected by means of a gear pair with a sun gear of the second differential, mounted for rotation relative to the output shaft, rigidly connected to the carrier of the second differential a, having a ring gear mounted rotatably relative to the output shaft and connected by means of an intermediate gear, the axis of which is fixed in the housing, with a gear mounted on the input shaft by means of a gear coupling, and the reverse gear is engaged with the reverse gear mounted by means of a gear couplings on the output shaft.