WO2024258312A1 - Бесступенчатая коробка передач - Google Patents

Бесступенчатая коробка передач Download PDF

Info

Publication number
WO2024258312A1
WO2024258312A1 PCT/RU2024/000185 RU2024000185W WO2024258312A1 WO 2024258312 A1 WO2024258312 A1 WO 2024258312A1 RU 2024000185 W RU2024000185 W RU 2024000185W WO 2024258312 A1 WO2024258312 A1 WO 2024258312A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gear
variator
continuously variable
variable transmission
coupled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2024/000185
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2024258312A8 (ru
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2023115678A external-priority patent/RU2806843C1/ru
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202480007342.8A priority Critical patent/CN120569580A/zh
Priority to KR1020257028758A priority patent/KR20250164699A/ko
Priority to MX2025015029A priority patent/MX2025015029A/es
Priority to JP2025557565A priority patent/JP2026512432A/ja
Publication of WO2024258312A1 publication Critical patent/WO2024258312A1/ru
Publication of WO2024258312A8 publication Critical patent/WO2024258312A8/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/021—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuously variable friction gearing
    • F16H37/022—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuously variable friction gearing the toothed gearing having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/26—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members with members having orbital motion

Definitions

  • the invention relates to mechanical engineering, namely to drive devices with stepless change of speed and direction of rotation of the output shaft, and can be used in ground transport equipment.
  • a continuously variable transmission is known, disclosed in the Russian Federation patent for invention No. 2656941 (published on 07.06.2018, IPC F16H 15/50).
  • the continuously variable transmission comprises a friction variator and a simple three-link planetary mechanism consisting of a sun gear, an epicyclic wheel and a planet carrier with satellites.
  • the input and output shafts are installed in parallel, a toothed ring with a clutch for engaging the leading cylindrical gear, which is freely installed on the input shaft and meshed with the driven cylindrical wheel fixed to the epicyclic wheel housing.
  • a clutch for locking the planetary mechanism or stopping the epicyclic wheel is installed on the toothed ring of the tubular shaft of the housing.
  • the small friction wheel is mounted on the key of the input shaft, pressed against the large friction wheel of the driven shaft, which is connected to the sun gear by a bevel gear and a shaft.
  • the carrier is fixed on the output shaft.
  • the toothed crown of this shaft is located next to the toothed crowns of the tubular shaft of the epicyclic wheel housing and the continuously variable transmission housing.
  • a drive device is known, disclosed in the Russian Federation patent for invention No. 2748081 (published on 19.05.2021, IPC F16H 37/08).
  • the known drive device comprises a differential at the input, a planetary gear at the output, the carrier of which is made integral with the output shaft of the device, and a V-belt variator connected to the differential and the planetary gear via gears.
  • the revolutions of the differential axle shafts are changed by changing the gear ratio of the variator and are separately fed to the sun and ring gears of the planetary gear.
  • One of the flows is fed in the opposite direction of rotation.
  • the revolutions of the sun and ring gears are differentially dependent.
  • the continuously variable transmission Jatco JF015E is known - a prototype.
  • the well-known continuously variable transmission Jatco JF015E is characterized by a sequential arrangement of a torque converter, a package (gear block) of front and reverse gears, a variator and a two-stage reducer with a built-in interwheel differential.
  • the disadvantage of this variator box is the presence of a torque converter, a package (gear block) of front and reverse gears in the design, as well as a limited operational mileage of 200 ... 220 thousand kilometers. This is due to belt stretching, wear of the belt and working surfaces of the variator pulleys.
  • the Jatco JF015E variator box model is installed on passenger cars of Nissan, Mitsubishi, Chevrolet, Daewoo and other factories.
  • the technical problem underlying the present invention is to expand the range of V-belt continuously variable transmissions.
  • the technical result achieved by implementing the present invention consists in increasing the operating mileage of a V-belt continuously variable transmission.
  • the technical result is achieved by the present invention, which proposes a continuously variable transmission.
  • the proposed continuously variable transmission includes a primary shaft, a variator, which consists of a driving pulley and a driven pulley connected by a belt, a three-link planetary mechanism, which consists of a carrier with satellites, an epicycle and a sun gear, and an output shaft.
  • the proposed continuously variable transmission additionally includes a friction-tooth clutch, which is designed with the ability to connect and disconnect the primary shaft and the first gear connected to the first and second gear wheels, a toothed clutch, which is designed with the ability to connect and disconnect the driving pulley of the said variator and the second gear wheel, wherein the first gear wheel is connected to the carrier of the said planetary mechanism, wherein the epicycle of the said planetary mechanism is connected to the driven pulley of the said variator, and the satellites of the said planetary mechanism are connected to the sun gear, which is connected to the sequentially connected output shaft, the second gear wheel and the third gear wheel.
  • a friction-tooth clutch which is designed with the ability to connect and disconnect the primary shaft and the first gear connected to the first and second gear wheels
  • a toothed clutch which is designed with the ability to connect and disconnect the driving pulley of the said variator and the second gear wheel
  • the first gear wheel is connected to the carrier of the said planetary mechanism
  • the epicycle of the said planetary mechanism is connected to the
  • FIG. 1 shows the kinematic diagram of a continuously variable transmission
  • FIG. 2 shows the first diagram of the variator
  • FIG. 3 shows the second diagram of the variator
  • FIG. 4 shows the third variator diagram.
  • FIG. 1 shows the kinematic diagram of a continuously variable transmission.
  • the primary shaft 1 of the continuously variable transmission gearbox is connected with the friction-toothed clutch 2 and the first gear 3 located on the same axis.
  • the friction-toothed clutch is designed with the possibility of connecting and disconnecting the primary shaft 1 and the first gear 3.
  • the first gear 3 is engaged with the first gear wheel 4 and the second gear wheel 5.
  • the variator consists of a driving pulley 6 and a driven pulley 7, which are connected to each other by a belt 8.
  • the first gear wheel 4 is connected to the carrier 9 of the three-link planetary mechanism located on the same axis. Satellites 11 are mounted on the axes 10 of the carrier 9. Satellites 11 are engaged with the sun gear 12, which is connected to the sequentially connected output shaft 13, the second gear 14 and the third gear wheel 15.
  • the second gear wheel 5 is connected to the clutch 16, which is designed to connect and disconnect the second gear wheel 5 and the leading pulley 6 of the variator.
  • the driven pulley 7 of the variator is connected to the epicycle 17.
  • the epicycle 17 is engaged with the satellites 11.
  • the primary shaft 1 is connected to the crankshaft 18 of the internal combustion engine 19.
  • the third gear wheel 15 is connected to the drive wheels 20 via the interwheel differential 22.
  • the continuously variable transmission is assembled in housing 21.
  • the rotation speed of gear wheel 15, equal to the rotation speed of drive wheels 20, is determined by the formula: where ⁇ ] is the rotation frequency of the primary shaft 1, equal to the rotation frequency of the crankshaft 18, rpm;
  • the gear ratio of the planetary mechanism is determined by the following formula: where Zi2 is the number of teeth of the sun gear 12; zn ⁇ the number of teeth of the epicycle 17; is - gear ratio of the gear pair of the first pinion 3 and the first gear wheel 4.
  • the gear ratio of gear pairs 3 and 4 is determined by the following formula: where Z3 is the number of teeth of gear 3;
  • variable gear ratio of the variator is determined by the following formula: where ⁇ is the rotation speed of the leading pulley of the variator 6, rpm;
  • the box has the following operating modes: “Parking”, “Dynamic parking”, “Reverse”, “Neutral position”, “Forward movement”.
  • the gearbox operates as follows.
  • the rotation of the primary shaft 1 through the engaged friction-tooth clutch 2 and gear 3 simultaneously cause oppositely directed rotation of gear wheels 5 and 4.
  • the rotation of the second gear wheel 5 is perceived by the engaged clutch 16 and the leading pulley 6 of the variator, which through the belt 8 transmits rotation to the driven pulley of the variator 7.
  • the driven pulley 7 transmits rotation to the epicycle 17.
  • the rotation of the first gear wheel 4 is perceived by the planet carrier 9, which transmits diametrical rotation to the axes of the satellites 10 and the satellites 12.
  • the variator belt (Fig. 2) is in a certain middle position of its adjustment range, which is calculated based on the chain of gear ratios of the entire gearbox design.
  • the rotation speed of the output link of the gear wheel 15 has a zero value, which means that a torque converter is not required in this design of the gearbox.
  • the variator In the “Reverse” mode, the variator operates to accelerate (Fig. 3), the higher the rotation speed of the driven pulley 7, the more negative, relatively primary shaft 1, the speed of rotation of the output link of the gear wheel is 15.
  • a package (gear block) of front and reverse gears is not required.
  • the variator In the "Forward Movement” mode, the variator operates in deceleration (Fig. 4), the lower the rotation speed of the driven pulley 7, the higher, relative to the primary shaft 1, the rotation speed of the output link of the gear wheel 15.
  • a package (gear block) of the front and reverse gears is not required.
  • the friction-tooth clutch 2 is designed to disconnect the rotating primary shaft 1 from the gear 3 when the gearbox is operating in the "Parking" mode and to smoothly connect the rotating primary shaft 1 with the gear 3 when the gearbox is operating in the "Dynamic Parking” mode.
  • the clutch 16 is designed to protect the variator from overload when the gearbox is operating in the "Dynamic Parking" mode in the event that the following condition is not met:
  • M]5 MiU K
  • Mi is the torque on the primary shaft 1, equal to the torque of the internal combustion engine
  • Uk is the gear ratio of the box.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройствам привода с бесступенчатым изменением оборотов и направления вращения выходного вала. Бесступенчатая коробка передач включает в себя первичный вал, вариатор, трехзвенный планетарный механизм и выходной вал. Вариатор состоит из связанных ремнем ведущего шкива и ведомого шкива. Бесступенчатая коробка передач дополнительно включает в себя фрикционно-зубчатую муфту, выполненную с возможностью соединять и разъединять первичный вал и первую шестерню, связанную с первым и вторым зубчатыми колесами. Бесступенчатая коробка передач также дополнительно включает зубчатую муфту, выполненную с возможностью соединять и разъединять ведущий шкив вариатора и второе зубчатое колесо. Первое зубчатое колесо связано с водилом планетарного механизма. Эпицикл планетарного механизма связан с ведомым шкивом вариатора, а сателлиты планетарного механизма связаны с солнечной шестерней, которая связана с последовательно связанными выходным валом, второй шестерней и третьим зубчатым колесом. Достигается упрощение конструкции бесступенчатой коробки передач и повышение ее надежности.

Description

Бесступенчатая коробка передач
Область техники
Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам привода с бесступенчатым изменением оборотов и направления вращения выходного вала, и может быть использовано в наземной транспортной технике.
Уровень техники
Известна бесступенчатая передача, раскрытая в патенте РФ на изобретение №2656941 (опубликовано 07.06.2018, МПК F16H 15/50). Бесступенчатая передача содержит фрикционный вариатор и простой трехзвенный планетарный механизм, состоящий из солнечной шестерни, эпициклического колеса и водила с сателлитами. Входной и выходной валы установлены параллельно, на входной валу закреплен зубчатый венец с муфтой включения ведущей цилиндрической шестерни, которая свободно установлена на входном валу и зацеплена с ведомым цилиндрическим колесом, закрепленным на корпусе эпициклического колеса. На зубчатом венце трубчатого вала корпуса установлена муфта блокировки планетарного механизма или остановки эпициклического колеса. Малое фрикционное колесо установлено на шпонке входного вала, прижато к большому фрикционному колесу ведомого вала, которое конической передачей и валом соединено с солнечной шестерней. Водило закреплено на выходном валу. Зубчатый венец этого вала расположен рядом с зубчатыми венцами трубчатого вала корпуса эпициклического колеса и корпуса бесступенчатой передачи.
Известно устройство привода, раскрытое в патенте РФ на изобретение № 2748081 (опубликовано 19.05.2021, МПК F16H 37/08). Известное устройство привода содержит на входе дифференциал, на выходе планетарную передачу, водило которой выполнено заодно с выходным валом устройства, и клиноременный вариатор, связанный с дифференциалом и планетарной передачей через зубчатые передачи. Обороты полуосей дифференциала изменяются посредством изменения передаточного числа вариатора и раздельно подаются на солнечную и коронную шестерни планетарной передачи. Один из потоков подается в противоположном направлении вращения. Обороты солнечной и коронной шестерен дифференциально зависимы. Оси сателлитов увлекаются суммарной скоростью вращения солнечной и коронной шестерен в сторону вращения входного вала или в противоположную с переходом через «ноль». Известна бесступенчатая вариаторная коробка передач Jatco JF015E - прототип. Известная бесступенчатая коробка передач Jatco JF015E характеризуется последовательным расположением гидротрансформатора, пакета (блока шестерней) передней и задней передач, вариатора и двухступенчатого редуктора со встроенным межколесным дифференциалом. Недостатком данной вариаторной коробки является наличие в конструкции гидротрансформатора, пакета (блока шестерней) передней и задней передач, а также ограниченный эксплуатационный пробег 200...220 тыс. километров. Это связано с растяжением ремня, износом ремня и рабочих поверхностей шкивов вариатора. Модель вариаторной коробки Jatco JF015E устанавливается на легковые автомобили заводов Nissan, Mitsubishi, Chevrolet, Daewoo и др.
Раскрытие сущности изобретения
Техническая задача, положенная в основу настоящего изобретения, заключается в расширении ассортимента клиноременных бесступенчатых коробок передач.
Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящего изобретения, заключается в увеличении эксплуатационного пробега клиноременной бесступенчатой коробки передач.
Дополнительные технические результаты - упрощение конструкции бесступенчатой коробки передач и повышение ее надежности.
Технический результат достигается настоящим изобретением, в качестве которого предложена бесступенчатая коробка передач. Предложенная бесступенчатая коробка передач включает в себя первичный вал, вариатор, который состоит из связанных ремнем ведущего шкива и ведомого шкива, трехзвенный планетарный механизм, который состоит из водила с сателлитами, эпицикла и солнечной шестерни, и выходной вал. В отличие от прототипа предложенная бесступенчатая коробка передач дополнительно включает в себя фрикционно-зубчатую муфту, которая выполнена с возможностью соединять и разъединять первичный вал и первую шестерню, связанную с первым и вторым зубчатым колесом, зубчатую муфту, которая выполнена с возможностью соединять и разъединять ведущий шкив упомянутого вариатора и второе зубчатое колесо, причем первое зубчатое колесо связано с водилом упомянутого планетарного механизма, при этом эпицикл упомянутого планетарного механизма связан с ведомым шкивом упомянутого вариатора, а сателлиты упомянутого планетарного механизма связаны с солнечной шестерней, которая связана с последовательно связанными выходным валом, второй шестерней и третьим зубчатым колесом. Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение проиллюстрировано следующими чертежами:
- на ФИГ.1 представлена кинематическая схема бесступенчатой коробки передач;
- на ФИГ.2 представлена первая схема вариатора;
- на ФИГ.З представлена вторая схема вариатора;
- на ФИГ.4 представлена третья схема вариатора.
На чертежах использованы следующие обозначения:
1 - первичный вал;
2 - фрикционно-зубчатая муфта;
3 - первая шестерня;
4 - первое зубчатое колесо;
5 - второе зубчатое колесо;
6 - ведущий шкив;
7 - ведомый шкив;
8 - ремень;
9 - водило;
10 - оси;
11 - сателлиты;
12 - солнечная шестерня;
13 - вал;
14 - вторая шестерня;
15 - третье зубчатое колесо:
16 - муфта;
17 - эпицикл;
18 - коленвал;
19 - двигатель внутреннего сгорания;
20 - приводные колеса;
21 - корпус
22 - межколесный дифференциал.
Описание вариантов осуществления изобретения
На ФИГ.1 представлена кинематическая схема бесступенчатой коробки передач. В соответствии с представленной кинематической схемой первичный вал 1 бесступенчатой коробки передач входит в соединение с находящимися на одной оси фрикционно-зубчатой муфтой 2 и первой шестерней 3. Фрикционно-зубчатая муфта выполнена с возможностью соединять и разъединять первичный вал 1 и первую шестерню 3. Первая шестерня 3 входит в зацепление с первым зубчатым колесом 4 и вторым зубчатым колесом 5.
Вариатор состоит из ведущего шкива 6 и ведомого шкива 7, которые связаны между собой ремнем 8.
Первое зубчатое колесо 4 входит в соединение с находящимся на одной оси водилом 9 трехзвенного планетарного механизма. На осях 10 водила 9 установлены сателлиты 11. Сателлиты 11 входят в зацепление с солнечной шестерней 12, которая связана с последовательно связанными выходным валом 13, второй шестерней 14 и третьим зубчатым колесом 15.
Второе зубчатое колесо 5 входит в соединение с муфтой 16, которая выполнена с возможностью соединять и разъединять второе зубчатое колесо 5 и ведущий шкив 6 вариатора. Ведомый шкив 7 вариатора входит в соединение с эпициклом 17. Эпицикл 17 входит в зацепление с сателлитами 11.
Первичный вал 1 связан с коленвалом 18 двигателя внутреннего сгорания 19. Третье зубчатое колесо 15 через межколесный дифференциал 22 связано с приводными колесами 20.
Бесступенчатая коробка передач собрана в корпусе 21.
Скорость вращения зубчатого колеса 15, равная скорости вращения приводных колес 20 определяется по формуле:
Figure imgf000006_0001
где П] - частота вращения первичного вала 1, равная частоте вращения коленвала 18, об/мин;
•У д - передаточное число планетарной ступени с остановленной солнечной шестерней 12.
Передаточное число планетарного механизма определяется по следующей формуле:
Figure imgf000006_0002
где Zi2 - число зубьев солнечной шестерни 12; zn ~ число зубьев эпицикла 17; is - передаточное число зубчатой пары первой шестерни 3 и первого зубчатого колеса 4.
Передаточное число зубчатой пары 3 и 4 определяется по следующей формуле:
Figure imgf000007_0001
где Z3 - число зубьев шестерни 3;
Z4 - число зубьев первого зубчатого колеса 4; ii- переменное передаточное число вариатора.
Переменное передаточное число вариатора определяется по следующей формуле:
Figure imgf000007_0002
где Пб - скорость вращения ведущего шкива вариатора 6, об/мин;
П7 - скорость вращения ведомого шкива вариатора 7, об/мин;
1г - передаточное число зубчатой пары 3 и 5. Определяется по следующей формуле:
Z5
12 ~ _ > ' Z3 z5 - число зубьев зубчатого колеса 5. i4 - передаточное число одноступенчатого редуктора. Определяется по формуле:
Figure imgf000007_0003
Z14 - число зубьев шестерни 14;
Z15 — число зубьев зубчатого колеса 15; 9217- передаточное число планетарного механизма с остановленным водилом 9.
Коробка имеет следующие режимы работы - «Парковка», «Динамическая парковка», «Движение задним ходом», «Нейтральное положение», «Движение вперед».
В режиме «Парковка» первичный вал 1 с помощью фрикционно-зубчатой муфты 2 разъединен с первой шестерней 3.
В режиме «Нейтральное положение» ведущий шкив 6 вариатора с помощью муфты 16 разъединен со вторым зубчатым колесом 5.
В режимах «Динамическая парковка», «Движение задним ходом», «Движение вперед» коробка работает следующим образом. Вращение первичного вала 1 через включенную фрикционно-зубчатую муфту 2 и шестерню 3 одновременно вызывает противоположно направленное вращение зубчатых колес 5 и 4. Вращение второго зубчатого колеса 5 воспринимается включенной муфтой 16 и ведущим шкивом 6 вариатора, который через ремень 8 передает вращение ведомому шкиву вариатора 7. Ведомый шкив 7 передает вращение эпициклу 17. Вращение первого зубчатого колеса 4 воспринимается водилом 9, которое передает диаметральное вращение осям сателлитов 10 и сателлитам 12.
В режиме «Динамическая парковка» одновременно входящие в зацепление с эпициклом 17 и солнечной шестерней 12 вращающиеся сателлиты 11 не вызывают вращение солнечной шестерни 12, т.е. скорость вращения третьего зубчатого колеса 15 равна нулю ni5=0. Это объясняется тем, что выдерживается соотношение скоростей вращений эпицикла 17 и водила 9, при котором соблюдается следующее равенство работы вариатора:
■ — *3
11 1 i2 I UT 1172 э
При этом ремень вариатора (фиг. 2) находится в определенном срединном положении своего диапазона регулирования, которое рассчитывается исходя из цепи передаточных чисел всей схемы коробки. Таким образом, в режиме «Динамическая парковка» скорость вращения выходного звена зубчатого колеса 15 имеет нулевое значение, а это значит, что гидротрансформатор в этой конструкции коробки не требуется.
В режиме «Движение задним ходом» одновременно входящие в зацепление с эпициклом 17 и солнечной шестерней 12 вращающиеся сателлиты 11 вызывают противоположно направленное вращение солнечной шестерни 12, вала 13 и шестерни 14. Шестерня 14 вызывает противоположно направленное вращение зубчатому колесу 15, которое не совпадает с направлением вращения первичного вала 1. Это объясняется тем, что выдерживается соотношение скоростей вращений эпицикла 17 и водила 9, при котором соблюдается следующее условие работы вариатора:
Figure imgf000008_0001
Знак равенства означает, что режим «Движение задним ходом» имеет диапазон скоростей вращения зубчатого колеса 15 в которое входит нулевое значение ni5=0.
В режиме «Движение задним ходом» вариатор работает на убыстрение (фиг. 3), чем выше скорость вращения ведомого шкива 7, тем больше отрицательная, относительно первичного вала 1, скорость вращения выходного звена зубчатого колеса 15. Таким образом, для работы коробки в режиме «Движение задним ходом» пакета (блока шестерней) передней и задней передач не требуется.
В режиме «Движение вперед» одновременно входящие в зацепление с эпициклом 17 и солнечной шестерней 12 вращающиеся сателлиты И вызывают совпадающее вращение солнечной шестерни 12, вала 13 и шестерни 14. Шестерня 14 вызывает противоположно направленное вращение зубчатому колесу 15, которое совпадает с направлением вращения первичного вала 1. Это объясняется тем, что выдерживается соотношение скоростей вращений эпицикла 17 и водила 9, при котором соблюдается следующее условие работы вариатора:
Figure imgf000009_0001
Знак равенства означает, что режим «Движение вперед» имеет диапазон скоростей вращения зубчатого колеса 15 в которое входит нулевое значение ni5=0.
В режиме «Движение вперед» вариатор работает на замедление (фиг. 4), чем ниже скорость вращения ведомого шкива 7, тем выше, относительно первичного вала 1 , скорость вращения выходного звена зубчатого колеса 15. Таким образом, для работы коробки в режиме «Движение вперед» пакета (блока шестерней) передней и задней передач не требуется.
Фрикционно-зубчатая муфта 2 предназначена для разъединения вращающегося первичного вала 1 с шестерней 3 при работе коробки в режиме «Парковка» и для плавного соединения вращающегося первичного вала 1 с шестерней 3 при работе коробки в режиме «Динамическая парковка». Муфта 16 предназначена для защиты вариатора от перегрузки при работе коробки в режиме «Динамическая парковка» в случае, когда не выполняется условие:
11
Figure imgf000009_0002
72 9
Пример расчета скорости вращения зубчатого колеса 15 при работе коробки в режимах «Динамическая парковка», «Движение задним ходом», «Движение вперед».
Для расчёта скорости вращения зубчатого колеса Щ5 принимаются следующие значения: i =l ,1 i3-l ,3 14=4,5 uT217=o,3, диапазон регулирования вариатора Д=2,81.
При работе коробки в режиме «Динамическая парковка» скорость вращения первичного вала 1 принимается П]=700...3500 об/мин и более.
Соблюдая условие:
•
11
Figure imgf000010_0001
1172 9 получаем ii=0,9091, ni5=0 об/мин.
При работе коробки в режиме «Движение задним ходом» скорость вращения первичного вала 1 принимается =700... 1500 об/мин.
Соблюдая условие:
Figure imgf000010_0002
и ограничение диапазона регулирования вариатора получаем i]=0, 9091...0,7, пп=0...- 476 об/мин.
При работе коробки в режиме «Движение вперед» скорость вращения первичного вала 1 принимается ni=700...3500 об/мин.
Соблюдая условие
Figure imgf000010_0003
и ограничение диапазона регулирования вариатора получаем ii=0,9091..2,77, П15=0... 1656,6 об/мин.
При определении скорости автомобиля по формуле V=0,19Dnis (км/час), где диаметр колеса D=0,7M (шина 225/55R18) получаем следующие значения:
Figure imgf000010_0004
Figure imgf000011_0001
Крутящий момент Mi 5 на выходном звене зубчатого колеса 15 в режимах «Движение задним ходом», «Движение вперед» определяется по формуле:
M]5=MiUK где: Mi - крутящий момент на первичном валу 1, равный крутящему моменту ДВС; Uk - передаточное число коробки. j т т > М и 12 17 к U и 1172 9 _ 11 з 2
Увеличение эксплуатационного пробега на 50% достигается тем, что полученный первичным валом 1 от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) крутящий момент с помощью шестерни 3 и зубчатых колес 4 и 5 делится на два равных параллельно идущих потока, один из которых вращает водило 9, а второй через вариатор эпицикл 17. В результате получаем, что вариатор воспринимает 50% крутящего момента ДВС. С учетом передаточного числа 1г крутящий момент вариатора Мв при работе коробки в режимах «Движение задним ходом» и «Движение вперед», определяется по формуле:
MB=0,5Mii2
Таким образом, принимаем, что растяжения ремня, износ ремня и рабочих поверхностей шкивов вариатора за период эксплуатации равному периоду эксплуатации прототипа, уменьшаются вдвое и устанавливаем, что у коробки со встроенным вариатором, рассчитанным на максимальный крутящий момент, как у прототипа, при использовании материалов с теми же износостойкими и прочностными характеристиками коробки, эксплуатационный пробег увеличится на 50% до 300...320 тыс. км.

Claims

Формула изобретения
Бесступенчатая коробка передач, включающая в себя первичный вал, вариатор, который состоит из связанных ремнем ведущего шкива и ведомого шкива, трехзвенный планетарный механизм, который состоит из водила с сателлитами, эпицикла и солнечной шестерни, и выходной вал, отличающаяся тем, что дополнительно включает в себя фрикционно-зубчатую муфту, которая выполнена с возможностью соединять и разъединять первичный вал и первую шестерню, связанную с первым и вторым зубчатыми колесами, зубчатую муфту, которая выполнена с возможностью соединять и разъединять ведущий шкив упомянутого вариатора и второе зубчатое колесо, причем первое зубчатое колесо связано с водилом упомянутого планетарного механизма, при этом эпицикл упомянутого планетарного механизма связан с ведомым шкивом упомянутого вариатора, а сателлиты упомянутого планетарного механизма связаны с солнечной шестерней, которая связана с последовательно связанными выходным валом, второй шестерней и третьим зубчатым колесом.
PCT/RU2024/000185 2023-06-15 2024-06-11 Бесступенчатая коробка передач Ceased WO2024258312A1 (ru)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202480007342.8A CN120569580A (zh) 2023-06-15 2024-06-11 无级变速箱
KR1020257028758A KR20250164699A (ko) 2023-06-15 2024-06-11 무단 변속기
MX2025015029A MX2025015029A (es) 2023-06-15 2024-06-11 Transmision continuamente variable
JP2025557565A JP2026512432A (ja) 2023-06-15 2024-06-11 無段変速機

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2023115678A RU2806843C1 (ru) 2023-06-15 Бесступенчатая коробка передач
RU2023115678 2023-06-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2024258312A1 true WO2024258312A1 (ru) 2024-12-19
WO2024258312A8 WO2024258312A8 (ru) 2025-10-23

Family

ID=93852782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2024/000185 Ceased WO2024258312A1 (ru) 2023-06-15 2024-06-11 Бесступенчатая коробка передач

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2026512432A (ru)
KR (1) KR20250164699A (ru)
CN (1) CN120569580A (ru)
MX (1) MX2025015029A (ru)
WO (1) WO2024258312A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004068932A (ja) * 2002-08-07 2004-03-04 Jatco Ltd パワースプリット型無段変速装置
WO2010125668A1 (ja) * 2009-04-30 2010-11-04 ジヤトコ株式会社 ベルト式無段変速機の制御装置と制御方法
RU2453749C1 (ru) * 2011-01-21 2012-06-20 Игорь Владимирович Леонов Устройство рекуперации энергии торможения
RU2748081C1 (ru) * 2020-10-19 2021-05-19 Александр Михайлович Рудник Устройство привода

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004068932A (ja) * 2002-08-07 2004-03-04 Jatco Ltd パワースプリット型無段変速装置
WO2010125668A1 (ja) * 2009-04-30 2010-11-04 ジヤトコ株式会社 ベルト式無段変速機の制御装置と制御方法
RU2453749C1 (ru) * 2011-01-21 2012-06-20 Игорь Владимирович Леонов Устройство рекуперации энергии торможения
RU2748081C1 (ru) * 2020-10-19 2021-05-19 Александр Михайлович Рудник Устройство привода

Also Published As

Publication number Publication date
MX2025015029A (es) 2026-02-03
JP2026512432A (ja) 2026-04-16
KR20250164699A (ko) 2025-11-25
CN120569580A (zh) 2025-08-29
WO2024258312A8 (ru) 2025-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3254605B2 (ja) トロイダルレース転動牽引形の連続可変比変速機における、またはそれに関する改良
CN101663507B (zh) 带有可无级变速的副齿轮箱的驱动设备
EP0232979B1 (en) Geared-neutral continuously variable transmission
CN110056634A (zh) 三行星排四段液压机械无级变速箱
US4458559A (en) Infinitely variable belt-drive transmission
US5800302A (en) Planetary gear drive assembly
KR20140016813A (ko) 트랜스미션
US6387004B1 (en) Continuously variable transmission
US6517461B2 (en) Infinitely variable transmission
US4393731A (en) Infinitely variable belt-drive transmission
GB2407853A (en) CVT which provides low speed shuttling for agricultural vehicle
RU2481513C2 (ru) Регулируемая трансмиссия
US7347800B2 (en) Multi-speed power splitting CVT
WO2024258312A1 (ru) Бесступенчатая коробка передач
RU2806843C1 (ru) Бесступенчатая коробка передач
CN103124863A (zh) 无级变速器
RU2142885C1 (ru) Главная передача
RU2153424C2 (ru) Главная передача
JPH0522096B2 (ru)
RU2060172C1 (ru) Механическая бесступенчатая трансмиссия
KR100270308B1 (ko) 차량용 무단 변속장치
RU2656941C2 (ru) Бесступенчатая передача с планетарным механизмом с выходом на водило
RU2659368C2 (ru) Бесступенчатая передача с планетарным механизмом с выходом на эпициклическое колесо
AU2012100212A4 (en) Infinitely variable reduction mechanism/ rotating planetary system torque transfer device. aka: mechanical torque converter
RU2153425C2 (ru) Главная передача

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24823797

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202480007342.8

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 1020257028758

Country of ref document: KR

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-0-1-A10-A15-NAP-PA0105 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 202480007342.8

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2025557565

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2025557565

Country of ref document: JP

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112025025801

Country of ref document: BR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/A/2025/015029

Country of ref document: MX

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/A/2025/015212

Country of ref document: MX

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: MX/A/2025/015029

Country of ref document: MX