Post on 23-Nov-2021
POLSKARZECZPOSPOLITA
LUDOWA
URZĄDPATENTOWY
PRL
OPIS PATEMTOWY
Patent dodatkowyt!o patentu _
Zgłoszono: 2 7 . Xl 1963 (P 103 068)
Pierwszeństwo:
Opublikowano: 10. X. 1966
51657
Kl. 63 c, 34/01
MKP
Twórca wynalazku: prof. Edward Habich
Właściciel patentu: Politechnika Warszawska Katedra Ciągników,Warszawa (Polska)
Planetarna skrzynia biegów do pojazdów mechanicznych
•Wynalazek dotyczy planetarnej skrzyni biegówdo ipojaadów mechanicznych, zaopa/fcr>zo,neij wsprzęgło hydrokinetyczne lub w. pnzekłajdnię hy-drakinetyozną.
Plamettannia skrzynia biegów, przedstawiona narysunku składa isię z "trzech szeregów planetar-nych oznaczonych .cyframi rzymskimi I, II i IIIzwiązanych ze :sabą szeregowo. W szeregu plane-tarnym I napędzane ijest koło słoneczne 12. Prze-łożenie tego szeregu przy unieruchomionym kole-14 mulsi być większe od 2, praktycznie zaś wynosico najmniej 2,67, gdyż stosunek średnic koła sło-necznego i ikoła o .uzębieniu wewnętrznym niebywa większy od 0,6. Szeregi II i m uzyskują na-pęd od kół o uzębieniu wewnętrznym, wskutekczego przełożenie każdego z nich, przy unieruteho-mionyin kole słonecznym nie może przekroiozyćwartości 1,6 z podanych już powodów.
Elementami odbierającymi napęd 'są we wszyst-kich tnzetoh szeregach ramiona, wodzące 13, 19 i 25.Wyłączanie i włączanie poszczególnych szeregówplanetarnych odbywa się przy pomocy hyidra/ułicz-nde sterowanych '^irzęgaeł taoczowych i hamulców:taśmowych. WłąlczaaąfC je pojedynczo lub grupamimożna uzyskać z trzech szeregów planetarnychosiem toiegów do przodu. W iszczególnym przypad-ku, stoBuóąc we wszystkich szeregach jednakoweItcaiby zębów odjpotwiednicih kół zębattyich i przyj-mijać stosumok liiozby zębów kota isłonefiznego.i koła o zazębieniu wewnętrznym równy około
0,465, uzyskujemy przekładnię sześciobiegową oprzełożeniach iiszeregowanych według postępu ge-ometrycznego.
Uzyskuje się witedy przeikładnię o prostej bu-E dowie składająceg się z ujednolicoinych czę.śd. Ta-
ka właśnie odmiana jest szczegółowo omówiona wniniejszym opisie. Przekładnia ta jest przeznaczo-na do samochodów ciężarowych, lufo innych, po-jazdów, wymagających przeikłaKlni o duże j liczbie
10 biegów. W tego rodzaju przekładniach poważnyproblem Etanowji korastaikcja hannilców, któreprzenoszą duże momenty reakcyjne.
Szczególną zaś itradnosć sprawia zastosowaniehamulców, taśmowych ze względu na konleozność
1 5 przeniesienia 'znaicanych sił promientowyich diia,"• łających na toębny hamulcowe. W 'Stosowanych
szeroko przekłaidniaich ^anetarnych sajtnachodów;osobowych problem ten nile naetiręicza specjalnych'tnudnoścd ze względu na mniejszą liczbę sseregówi
20 planetarnych, siprzęgieł i hamulców. W aianyctiskrzyniaiah biegów srtosGwanych w autobusach!i 'samoałiodaicłi ciężarowych omawiamy prablemjest ominięty przez lzasltoisowan!ie apaojalnych ha-mulców o podwójnych taśmach, które nie dają
ss wypadkowej siły pO(nrzeoan«j. W innych roawiĘ--zaniach stosowane są hamulce tanczoiwe, nie iwy-maga/jące również specjalnego ipadpancia tarcz. Roz-wiązania takie dają jednak bardziej rozbudowanąi cięższą skrzynię biegów, niż to możnaby uzy-
11 skać przy zastosowiainiu haimulcćiw taśmowych.
S1657
51637
Zgodnie z wynalazkiem uzyskano zadawalającerozwiązanie omawianego zagadnienia przez zesta-wienie podstawowych elementów zespołu hydro-meohaniozmego w układ zasadniozo symetryczny,w. krtórym. skierowane do wewnątrz Itoulejowe wy-stępy ściany tylnej i czołowej, oraz dwustronnewystępy tulejowe przegrody środkowej stanowiączopy łożyskowe wszystkich czterech bębnów ha-nuilcoWyjch .ułożonych bezpośrednio nad nimi, codaje prawidłowe dich podparcie oraz bardzo zwar-tą konstrukcję całego zespołu. Zawdzięczając tejzwartości oraz. uzyskaniu wysokiego stopnia ujed-noilioeinią części składowych, planetarna sknzynliabiegów według wynalazku gwarantuje długoitirwia-łą i niezawodną pnacę oraz stanowi konstriukcjęstosunkowo łaltwą do wytwarzania. 'Wskutek zaśzastosowania szeregowego powiązania układówplanetarnych występujący na pierwszym bieguznaczny moment reakcyjny przenoszony jest łącz-nie .przez trzy hamulce, a więc każdy z hamulcówobciążony jest tylko częścią występującego momen-tu i może mdeć mniejsze rozmiary.
Planetarna Skrzynia biegów, przedstawionaschematycznie na rysunku, składająca się z trzechjednakowych szeregów planetarnych oznaczonychcyframi I, II i III posiada cztery jednakowe sprzę-gła .cierne płyitkowe oznaczone symbolami Sl, 82,83 i 84, oraz cztery również jednakowe hamulcetaśmowe — Hl, H2, H3 i H4, opasujące bębny ha-majładwe 15, 16, 23 i 28. Nadto skrzynia biegówjest zaopatrzona w sprzęgło jednokieinunkoweozmacrane symbolem WK.
Zastosowane szeregi planetarne posiadają kołazębate o (tej samej liczbie zębów: satelity 13, 19i 25 są caJtoowLoie jednakowa* a koła zębate eło-necarue 12, 18 i 24, jak również i koła zębate o za-zębieniu Wiewnętrznylm 14, 20 i 26 mają po równejHrabię zębów. Szeregi planetarne l i n mieszcząsię. w przedniej części skrzyni biegów ppmiędzyścianą czołową 5 a iprzegrodą środkową 8. Szeregplanetarny III znajduje się w tylnej części skrzynibiegów, pomiędzy przegrodą 8, a ścianą tylną 11.Stale powiązanie ze solbą poszczególnych szeregów.planetarnych (nie zmieniające Isię przy przełącza-niu ibiegów) jest naisttęjpuaąoe: Ramię wodzące 29szeregu pierwszego jest połączone z kołem zęba-tym 20 szeregtu dinugiegoi, zaś ramię wodzące 17szeregu drugiego jest połączone za pośrednictwemwałka 21 z kołem 26 trzeefiego szeregu planetar-nego. Ramię wodzące 27 trzeciego szeregu plane-tarnego jest połączone z wałem wyjściowym 31skrzyni biegów. Koło słoneczne 12 pierwszego sze-regu planetarnego, tąwiązane jest za pośredndictwemwału 4 % napędzaną częścią isprzęgła hydrokinetycz-nego —i turbiną 2, zaś ramię Wodzące 29 tego sze-regu izwiiązame jaslt z bębnem, hamulcowym 15 uło-łystoowanym na tulei 6, istanojwSącej występ ścianyprwdniej 5.
Koło zębate 14 pierwszego szeregu jest połączo-ne z bębnem hamulcowym 16 obejmującym drugiszereg plametamy i atfozyskowainym na tulei 7,stanowiąicej wysltęp prizegrojdy środkowej 8. Kołosłoneczne drugiego szeregu planetarnego 18 połą-czone jest za pośredniidtmcm tulei 22 z bębnem
1 1
31
u
5«
hamulcolwyim 23 umSeszcaoinym jao przeciwnej stcp-nie (przegrody środkowej 8 (/w. tylnej części skrzy-ni) i ułożyfetacwanym na tulei 9 związanej z prze-grodą ŚTQdkow.ą. Koło słoneczne 24 trzeciego sze-regu planeitarnego jest związane z bębnem hamul-oawym 28 ułożyiskawanym na tulei 10, stanowią-cej występ tylnej ściany 11.
Sprzęgło Sl znajdiująjce się wewmątnz bębna ha-mulcoiwego 15 łączy ramię wjodzące 29 z tuleją 3i wałem silnika 30. Włączenie sprzęgła Sl iwyłąozaz pracy .pieuwiszy szereg planetarny. Sprzęgło 82łączy koło zębate 18 drugiego szeregu planetarnegoz kołem zębatym 14 szaregu pierwszego i łączniez hamulcem Hl ufnożliwda mzytekainie wstecznegobdegu. Włączende hamujca ^3 blokuje drugi szeregplanetarny, wiążąc koło 18 z ramieniem wodzą-cym. 17. Sprzęgło S4 służy do izaibtokowania trze-ciego iszeregu planetarnego przez połąjcaenie koła24 z ramieniem wodzącym 27. Blokowanie pienw-szego szeiregu nie jest przewidziane, gdyż przywłączaniu sprzęgła Sl szereg ten jest wyłączanyz napędu, jak również napęd nie jest wltedy prze-noszony praez sprzęgło hydrokinetyczine, co mana celu podwyższenie sprawności przekładni nawyższych biegach. Sprzęgło jednokierunkowe WKma za zadanie ułaitawrić przełączanie biegóiw. Pra-cuje ono równolegle z hamulcem Hl i poewala naobrót bębna hamuilicowego 28 tylko w kierunkuzgodnym a. kierunkiem obrotów silnika.
Zaistosowane roTiwiązanie .umożliwia dobre pod-parcie bębnów hamailicoiwych 15, 16, 23 i 28 na tu-lejach 6, 7, 9 i 10, stanowiących iwyistępy ściankadłuba skirzyni.
W przedstawionej skrzyni biegów, przewidzianajest możność zastąpienia sprzęgła hyda-oMnetyoz-nego pnzez przekładnię hydrokineityiczną. W takimprzypadku trzeci wirnik (kierownica) jest połączo-ny z ramieniem (wodzącym 29 dodatkiową tuleją,a niepokazaną na rysujntou, pr'zechodzącą pomiędzywałkiem 4 a tuleją 3.
Na trzech niższyich biegach sprzęgło hydrotoine-tyozne jest włącssone i lumoźliwia łatwy nazruchpojazdu na każdym z tych biegów. Na traecb wyż-szych biegach sprzęgło hydrokinetyczne automa-tycznie się wyłąioza na skutek włączenia sipczęgłaSl. Na tych biegalch undka się s,tratt macy wy-wołanych poślizgiem sprzęgła hydrokinetycznegp.Poszczególne biegi uzyskuje się. w. następujący spo-sób:
Na biegu pierwszym — najwolniejszym—wszyst-kie sprzęgła cierne są wyłączone, zahamowane zaśhamulce H2, H3 i H4, wskutek czego napęd jestprzenoszony przez sprzęgło hydrokinetyczne iwszystkie trzy szeregi planetarne.
Na biegu drugim hamulec H3 zostaje wyłączony,zaś włącza się sprzęgło S3, wskutek czego drugiszereg planetarny zostaje .zablokowany i pracujątyilko dwa ipoaoatałe szeregi.
Na biegu itrzedm pozostaje zahamowany jedyniehamulesc H2, zaś sprzęgło S3 i 84 są włączone.Pracuje tylko pierwszy szereg planetarny.
Na biegu ozwantym włączone zostaje sprzęgło Sl,zaś hamulec H2 aolataje odhamowany. RóiwnoczeS-nie ponoWinie zahamowane są hamulce H3 i H4.Pracują wltedy dma szeregi plane(tarne: drugi
51657
1 trzeci, zaś pierwszy szereg planetarny, jaik rów-nież i isiprzęgło hyidrofcineltyjczne — zostają iwyłą-
•czone.Na biegu piątym .pozostaje w .praicy jedyinie itrze-
•ci szereg planetarny: hamulec H4 jest zahamowa- sny, a sprzęgła Sl i S3 są wyłączone.
Bieg szósty (bezpośredni) uzyskuje się przezwłączenie sprzęgieł Sl, S3 i S4. Wiszysitłoie hamul-ce są wyłączone i wszystkie trzy szeregi planatar-ne obracają się jak© jedna całość. 10
Rrzy .biegu wlsteicsanym zahamowany zostaje ha- 2.mulec Hl, wskutek czego koło zęhaite 14 obraicasię w przeciwną stronę, niż wał silnika i koło sło^neczne 12. Z koła 14 napęd przenosi się aa pośred-nictwem sprzęgła S2 na koło słoneczne drugiego uszeregu 18 i dalej na ramię wodzące 17, na wal 21i przy zahamowanym hamulcu H4 za pośrednic-twem trzeciego szeregu planetarnego na wał wyj-ściowy 31.
W .przedstawianej 'Skrzyni biegów sprzęgłio lub u 3.-przekłaidnia hyidrokinetyczna mogą być rópwnieżustawione szeregowo w stosunku do pozostałychelementów, przenoazącyich mac. W tym przypadkusprzęgło ciernie Sl jest połączone z wałem 4 za-miast z tuleją 3. M 4.
Z a s t r z e ż e n i a p a t e n t o w e
1. Planettaiina skrzynia biegów, do pojazdów; me-chanicznych składająca się z CktlWcu szeregóiw. jo
piametarinyich, £oxnzęgieł oiemyioh i tiamulcóswitaśmowych, znamienna tym< że ramię wodzące(17) dniigiego szeregiu planetarnego jest połą-czone z wałam (21) siprzęganym z Joołem sło-necznym. (18) poprzez tuleję (22) za pompcąspnzęgła (S3) umaesaczomego za pnzegroidą śrofd-kową (8), przy czym tuleja (22) i wałek (21) sąumieszczone w otworze przegrodywewnątrz tutei (7) i (9), które służą jakołożyskowe bębnów hamulcowych (23) i (16).Planetarna skrzynia biegów według zasta. 1,znamienna tym, że bęben hamulcowy (16)rpieriwszego szeregu planetarnego obejmuje dru-gi szereg pteneitamy i ułożyskoiwany jest na faileS(7), Sctanowiąceii wyptęp przegirody śradkiawej,zaś bębny hamulcowe krańooiwe (15) i (28) sąułożyfikoiwane na tulejach (6) i (lOi), staniolwią-cyich występy wewnętrzne w ścdamde iprzeidnieiii tylnej (5), (11).Planetarna skrzynia biegów według zastrz. 1,znamienina tym, że tuleja (3) związana z wałemślimaka (30) jest sprzcjgałna za ipośradnicitwenisprzęgła (Sl) z ramienieim wodzącyjn (29) pieciw-szego szeregu pdanetarmeigo.Planetaraia skiDzynia biegów wyposażona w,przekładnię -hyidiroikiineityicizną, znamienna tym,że wirnik reaktora tej przekładni jiest połąozo-:ny z ramieniem wadzącym (29) pienwisBego sze-regu plonetantiogio za pomocą ifeulei osadzoneapomiędzy wiałkdem (4) i tuleją (3).