Ingenieros de la Universidad Estatal de Tula han patentado el diseño de una caja de cambios planetaria que proporciona diez marchas hacia adelante y cuatro hacia atrás. En comparación con el predecesor descrito en la patente, el número de marchas aumentó de ocho a catorce, un 75%. Se propone utilizar el desarrollo en las transmisiones de automóviles de pasajeros y camiones, autobuses, tractores y otros vehículos autopropulsados.
El diseño se basa en un mecanismo planetario con satélites cortos y largos, que son engranajes que giran sobre un portador y interactúan con los engranajes centrales.
Tres embragues de fricción y cinco frenos son responsables de seleccionar la relación de transmisión. Al cambiar las combinaciones de elementos activados, la caja de cambios transmite la rotación del eje de entrada al eje de salida con diferentes relaciones de transmisión.
Como prototipo, los desarrolladores utilizaron una caja de cambios planetaria anterior, diseñada para seis marchas hacia adelante y dos hacia atrás. En la nueva versión se han añadido engranajes adicionales y dos frenos. Esto permitió aumentar el número de modos disponibles sin recurrir a varios mecanismos planetarios separados.
Los desarrolladores asocian el aumento del número de etapas con la capacidad de seleccionar con mayor precisión la relación de transmisión según la carga. Esto es relevante para las máquinas que tienen que operar tanto en carreteras como fuera de ellas. La patente menciona específicamente tractores, camiones volquete de cantera y vehículos todoterreno: para ellos pueden ser útiles las marchas con una alta relación de transmisión, que permiten implementar modos de tracción.
Sin embargo, catorce etapas es el resultado calculado del esquema cinemático, y no una característica confirmada de una caja de cambios de producción en serie. La patente no contiene datos sobre la creación de un prototipo físico, pruebas, eficiencia, par admisible, masa de la unidad o su vida útil. Las ventajas prácticas del diseño aún deben evaluarse en relación con una máquina específica.