10 передач вперёд и 4 назад: Тульские конструкторы запатентовали новую планетарную коробку

Новая схема использует три муфты, пять тормозов и пары коротких и длинных сателлитов

Инженеры Тульского государственного университета запатентовали конструкцию планетарной коробки передач, которая обеспечивает десять ступеней переднего хода и четыре заднего. По сравнению с описанным в патенте предшественником число передач увеличилось с восьми до четырнадцати — на 75%. Разработку предлагают использовать в трансмиссиях легковых и грузовых автомобилей, автобусов, тракторов и другой самоходной техники.

Источник изображения: chatgpt

В основе конструкции лежит один планетарный механизм с короткими и длинными сателлитами — зубчатыми колёсами, которые вращаются на водиле и взаимодействуют с центральными колёсами.

За выбор передаточного отношения отвечают три фрикционные муфты и пять тормозов. Изменяя сочетания включённых элементов, коробка передаёт вращение от входного вала к выходному с разными передаточными отношениями.

В качестве прототипа разработчики использовали более раннюю планетарную коробку, рассчитанную на шесть передач переднего хода и две заднего. В новой версии добавлены дополнительные зубчатые колёса и два тормоза. Это позволило увеличить число доступных режимов без перехода к нескольким отдельным планетарным механизмам.

Схема трансмиссии Источник изображения: ФИПС

Разработчики связывают увеличение числа ступеней с возможностью точнее подбирать передаточное отношение под нагрузку. Это актуально для машин, которым приходится работать и на дорогах, и вне их. В патенте отдельно упоминаются тягачи, тракторы, карьерные самосвалы и внедорожная техника: для них могут пригодиться передачи с большим передаточным отношением, позволяющие реализовать тяговые режимы.

При этом четырнадцать ступеней — расчётный результат кинематической схемы, а не подтверждённая характеристика серийной коробки передач. В патенте нет данных о создании физического прототипа, испытаниях, КПД, допустимом крутящем моменте, массе агрегата или его ресурсе. Практические преимущества конструкции ещё предстоит оценить применительно к конкретной машине.

Читайте ещё материалы по теме: