Classification and synthesis of three-loop planetary gearboxes


Cite item

Full Text

Abstract

In the transmissions of trucks, agricultural vehicles and tractors, gear boxes with a planetary divider and/or an additional reductor unit which is depending on the traffic conditions of the machine, reduces the speed of rotation or operates on a direct drive are used. The divider and the additional reductor unit are intended for a stepwise changing of the range of the main 3-speed or 4-speed gearbox, consisting of gears with fixed axles, which makes it possible to increase the number of stages realized 4 times. If the planetary train will work in the differential mode, this will allow additionally increase the number of stages in the combined planetary gearboxes and, accordingly, the number of operating modes of the tractor. Consequently, the main gearbox consists of gears with fixed axes of gears can work either separately in a single-flow mode of operation of the planetary train (reductor or in the direct drive mode) or in a two-flow mode - in parallel with other ordinary gears when the planetary train as a differential. When using two planetary trains operating in the differential mode, the number of parallel power flows increases to three, which makes it possible to further improve the functional and power capabilities of multi-flow gearboxes. The purpose of the study is to analyze gearbox schemes consisting of three sets of gears with fixed gearwheel axes and two differential mechanisms forming three parallel power transmission flows. Classification of possible structural schemes of three-flow transmissions is given, a general expression for calculating the number of stages of a three-flow gearbox is obtained. A technique for the synthesis of kinematic schemes of three-flow planetary gearboxes is described, with the using of which new gearbox schemes are obtained for each possible structure, which are characterized by using simple mechanisms, high efficiency and a small number of control elements.

About the authors

K. B Salamandra

Mechanical engineering research institute of the Russian Academy of Sciences named after A.A. Blagonravov

Email: ksalamandra@yandex.ru
PhD in Engineering

References

  1. Ota H., Nozaki K., Honda A., Kinoshita M., Aoki T., Todo M., Iwase M. Toyota’s World First 8-Speed Automatic Transmission for Passenger Cars // SAE Technical Paper 2007-01-1101, 2007. URL: https://doi.org/10.4271/2007-01-1101.
  2. Dong P., Liu Y., Tenberge P., Xu X. Design and analysis of a novel multi-speed automatic transmission with four degrees-of-freedom // Mechanism and Machine Theory, Vol. 108, 2017, P. 83-96. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2016.10.013.
  3. Саламандра К.Б. Современные методы синтеза автоматических планетарных коробок передач // Известия МГТУ «МАМИ». 2017. № 3 (33). С. 49-55.
  4. Косов В.П. Вально-планетарные коробки передач с тремя степенями свободы // Вестник Курганского государственного университета. Серия: Технические науки. 2010. № 17. С. 34-37.
  5. Альгин В.Б. Анализ, синтез и классификация структурных и кинематических схем трансмиссий с тремя степенями свободы // Механика машин, механизмов и материалов. 2011. № 4 (17). С. 29-36.
  6. Förster H.J. Automatische Fahrzeuggetriebe. Springer, Berlin, Heidelberg. 1991. https://doi.org/10.1007/978-3-642-84118-7.
  7. Naunheimer H., Bertsche B., Ryborz J., Novak W. Automotive Transmissions. Springer, Berlin, Heidelberg. 2011. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-642-16214-5.
  8. Волков Д.П., Крайнев А.Ф. Трансмиссии строительных и дорожных машин. Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1974. 424 с.
  9. Шарипов В.М. Конструирование и расчет тракторов. М.: Машиностроение, 2009. 752 с.
  10. Шарипов В.М., Крумбольдт Л.Н., Маринкин А.П. Планетарные коробки передач. Методы выбора наиболее рациональных схем планетарных коробок передач транспортных и тяговых машин. Saarbrücken: LAP LAMBERT Aсademic Publish-ing GmbH & Co. KG, 2012. 122 с.
  11. Müller H.W. Die Umlaufgetriebe. Konstruktionsbücher, vol 28. Springer, Berlin, Heidelberg. 1998. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-642-58725-2.
  12. Zhang, X. W., Li, C. T., Kum, D., Peng, H. Prius(+) and volt(-): Configuration analysis of powersplit hybrid vehicles with a single planetary gear // IEEE Trans. Vehicular Technology. 2012. Vol. 61. No 8. P. 3544-3552. URL: https://doi.org/10.1109/TVT.2012.2208210.
  13. Kraynev A., Salamandra K., Raghavan M. Synthesis of the Two-Stream Transmissions // Power Transmissions. Mechanisms and Machine Science, vol 13. Springer, Dordrecht. 2013. P. 335-345. URL: https://doi.org/10.1007/978-94-007-6558-0_25.
  14. Саламандра К.Б. Структурный анализ и синтез двухпоточных коробок передач транспортных средств // Вестник научно-технического развития. 2015. № 1 (89). С. 25-35. URL: http://vntr.ru/ftpgetfile.php?id=828.
  15. Антонов А.С. Силовые передачи колесных и гусеничных машин. Теория и расчет. Л.: Машиностроение, 1975. 480 с.
  16. Крайнев А.Ф., Асташев В.К., Саламандра К.Б., Орешкин В.Е. Коробка передач: патент на изобретение № 2391588, Российская Федерация. Опубликовано 10.06.2010. Бюл. № 16.
  17. Kraynev A.F., Astahev V.K. Salamandra K.B., Raghavan M. Multi-Speed Transmission with Planetary and Layshaft Gears: патент на изобретение № 8360918, США. Опубликовано 29.01.2013.
  18. Kraynev A.F., Astahev V.K. Salamandra K.B., Raghavan M. Multi-Speed Transmission: патент на изобретение № 8360919, США. Опубликовано 29.01.2013.
  19. Kraynev A.F., Astahev V.K. Salamandra K.B., Raghavan M. Multi-Speed Transmission with Eight Torque-Transmitting Mechanisms: патент на изобретение № 8398524, США. Опубликовано 19.03.2013.
  20. Salamandra K.B., Oreshkin V.E., Raghavan M. Transmission with Mixed Planetary Layshaft Structure: патент на изобретение № 8439787, США. Опубликовано 14.05.2013.
  21. Matthes, B. Dual Clutch Transmissions - Lessons Learned and Future Potential // SAE Technical Paper 2005-01-1021, 2005. URL: https://doi.org/10.4271/2005-01-1021.
  22. Саламандра К.Б. Параметрический синтез двухпоточных многоскоростных передач // Справочник. Инженерный журнал. 2009. № 9. С. 12-18.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2018 Salamandra K.B.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».