DE19954894A1 - Power split transmission - Google Patents
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Abstract
Ein Leistungsverzweigungsgetriebe dient insbesondere für Traktoren, rad- und kettengetriebene Arbeitsmaschinen und Nutzkraftwagen. Um ein vorteilhaftes Leistungsverzweigungsgetriebe zu schaffen, besitzt dieses einen mechanischen Zweig (1), einen hydrostatischen Zweig (2) und ein oder mehrere Planetengetriebe (3), durch das der mechanische Leistungsanteil und der hydrostatische Leistungsanteil wieder zusammengeführt werden (Fig. 1).A power split transmission is used in particular for tractors, wheel and chain driven machines and commercial vehicles. In order to create an advantageous power split transmission, it has a mechanical branch (1), a hydrostatic branch (2) and one or more planetary gears (3) through which the mechanical power share and the hydrostatic power share are brought together again (FIG. 1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Leistungsverzweigungsgetriebe, insbesondere für Trakto ren, rad- und kettengetriebene Arbeitsmaschinen und Nutzkraftwagen. Hierzu ge hören Fahrzeuge und Maschinen aller Art, insbesondere Radfahrzeuge und Ket tenfahrzeuge aller Art, selbstfahrende Arbeitsmaschinen und Baumaschinen sowie Lkw, Mobilkräne und ähnliches.The invention relates to a power split transmission, especially for tractors ren, wheel and chain driven work machines and commercial vehicles. For this ge hear all kinds of vehicles and machines, especially wheeled vehicles and ket all kinds of vehicles, self-propelled machinery and construction machinery as well as Trucks, mobile cranes and the like.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein vorteilhaftes Leistungsverzweigungsgetriebe zu schaffen.The object of the invention is to provide an advantageous power split transmission create.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das Leistungsverzweigungsgetriebe besitzt einen mechanischen Zweig (mechani schen Antrieb, mechanisches Zweiggetriebe), einen hydrostatischen Zweig (hy drostatischen Antrieb, hydrostatisches Zweiggetriebe) und ein oder mehrere Pla netengetriebe. Die Getriebeeingangswelle des Leistungsverzweigungsgetriebes teilt die Leistung, beispielsweise die Motorleistung des Traktors, der Arbeitsmaschi ne, des sonstigen Fahrzeugs oder der sonstigen Maschine, in einen mechanischen Zweig und in einen hydrostatischen Zweig. Der mechanische Leistungsanteil und der hydrostatische Leistungsanteil werden dann durch das Planetengetriebe wieder zusammengeführt und abgegeben. Anstelle eines Planetengetriebes kann auch ein anderes Getriebe verwendet werden, das es ermöglicht, den mechanischen Lei stungsanteil und den hydrostatischen Leistungsanteil zusammenzuführen.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1. The power split transmission has a mechanical branch (mechani mechanical drive, mechanical branch gear), a hydrostatic branch (hy drostatic drive, hydrostatic branch transmission) and one or more plates planetary gear. The transmission input shaft of the power split transmission shares the power, for example the engine power of the tractor, the work machine ne, the other vehicle or the other machine, in a mechanical Branch and into a hydrostatic branch. The mechanical power share and The hydrostatic power share will then be restored by the planetary gear merged and handed over. Instead of a planetary gear, a other gearbox can be used, which enables the mechanical lei and hydrostatic power share.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Advantageous further developments are described in the subclaims.
Der mechanische Zweig umfaßt vorzugsweise mehrere Kupplungen. Vorteilhaft ist es, wenn Lamellenkupplungen verwendet werden. Die Kupplungen bzw. Lamellen kupplungen sind vorzugsweise hydraulisch schließbar. Sie sind vorzugsweise mit Federkraft zu öffnen.The mechanical branch preferably comprises several couplings. It is advantageous when multi-plate clutches are used. The clutches or plates couplings are preferably hydraulically lockable. You are preferably with Spring force to open.
Vorzugsweise umfaßt der mechanische Zweig mehrere Wellen. Vorteilhaft ist es, wenn der mechanische Zweig drei Wellen umfaßt, die vorzugsweise im Dreieck angeordnet sind.The mechanical branch preferably comprises several shafts. It is advantageous if the mechanical branch comprises three waves, preferably in a triangle are arranged.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß mehrere oder alle Wellen des mechanischen Zweigs mit je zwei Kupplungen versehen sind. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die jeweiligen ersten Kupplungen und die jeweiligen zweiten Kupplungen in jeweils einer Ebene liegen.Another advantageous development is characterized in that several or all shafts of the mechanical branch are each provided with two couplings. It is advantageous if the respective first couplings and the respective ones second couplings are in one level.
Wenn der mechanische Zweig drei vorzugsweise im Dreieck angeordnete Wellen umfaßt, die mit je zwei Kupplungen, vorzugsweise Lamellenkupplungen, versehen sind, ist es vorteilhaft, wenn je drei Kupplungen in einer Ebene liegen. Die drei er sten Kupplungen liegen also in einer Ebene, und die drei zweiten Kupplungen lie gen ebenfalls in einer Ebene. Die Anordnung, bei der die jeweiligen ersten und zweiten Kupplungen in jeweils einer Ebene liegen, ist allerdings auch bei mehr oder weniger als drei Wellen vorteilhaft.If the mechanical branch three shafts preferably arranged in a triangle comprises, each with two clutches, preferably multi-plate clutches , it is advantageous if there are three couplings in one plane. The three he Most clutches are on one level, and the three second clutches lie also on one level. The arrangement in which the respective first and second clutches are in one level, but is also more or less than three waves beneficial.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfaßt der mechanische Zweig drei vorzugsweise im Dreieck angeordnete Wellen, wobei zwei Wellen mit je zwei Kupplungen, vorzugsweise Lamellenkupplungen, versehen sind. Hierbei ist es vor teilhaft, wenn je zwei Kupplungen in einer Ebene liegen. Die zwei ersten Kupplun gen liegen also in einer Ebene, und die zwei zweiten Kupplungen liegen ebenfalls in einer Ebene. According to a further advantageous development, the mechanical branch comprises three waves preferably arranged in a triangle, two waves each with two Couplings, preferably multi-plate clutches, are provided. Here it is before partial if there are two clutches on one level. The first two couplings gen lie in one plane, and the two second couplings also lie in one level.
Vorzugsweise ist jeweils eine Kupplung in einer Ebene schaltbar. Dadurch, daß jeweils eine Kupplung in einer Ebene geschaltet wird, kann auf vorteilhafte Weise eine Vielzahl von Übersetzungen realisiert werden.A clutch can preferably be switched in one plane. As a result of that one clutch each is switched in one plane, can be advantageous a variety of translations can be realized.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Über setzungen des mechanischen Teils derart ausgelegt sind, daß bei maximal 40% hydraulischem Leistungsanteil einer Stufe die nächsthöhere Stufe mit 100% me chanischer Leistung beginnt. Dadurch kann die hydraulische Leistung niedrig und in gutem Wirkungsgrad gehalten werden. In bestimmten Anwendungsfällen kann es ausreichend sein, daß zumindest eine oder mehrere Übersetzungen des mechani schen Teils in der beschriebenen Weise ausgelegt sind.Another advantageous development is characterized in that the over settlements of the mechanical part are designed so that at a maximum of 40% hydraulic power share of a level the next higher level with 100% me performance begins. This allows the hydraulic power to be low and in good efficiency can be maintained. In certain use cases it can be sufficient that at least one or more translations of the mechani rule are designed in the manner described.
Der hydrostatische Teil weist vorzugsweise eine Pumpe und einen Motor (Hydro motor) auf. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine Verstellpumpe und/oder um einen Verstellmotor. Pumpe und Motor sind im geschlossenen Hydraulikkreis angeordnet.The hydrostatic part preferably has a pump and a motor (hydro motor). This is preferably a variable displacement pump and / or around a servomotor. Pump and motor are in a closed hydraulic circuit arranged.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind mehrere Planetengetriebe vorgesehen. Jedem Planetengetriebe ist dabei ein Motor (Hydromotor), vorzugs weise ein Verstellmotor, zugeordnet. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Leistungsverzweigungsgetriebe zum Antrieb einer radgetriebenen oder ketten getriebenen Arbeitsmaschine dient. In diesem Fall kann an jeder kraftabgebenden Seite des Kettenfahrzeugs oder an jedem kraftabgebenden Rad der radgetriebenen Arbeitsmaschine ein Planetengetriebe zur Leistungszusammenführung vorgesehen sein. Das Sonnenrad jedes Planetengetriebes wird in diesem Fall separat von ei nem Motor bzw. Hydromotor bzw. Verstellmotor angetrieben. Auf diese Weise kann das Fahrzeug durch den hydrostatischen Leistungsanteil gelenkt werden: Dasjeni ge Rad, das einen größeren hydrostatischen Leistungsanteil erhält, dreht sich schneller, so daß das Fahrzeug eine entsprechende Kurvenfahrt durchführt.According to a further advantageous development, there are several planetary gears intended. Each planetary gear is a motor (hydraulic motor), preferred an actuator, assigned. This is particularly advantageous if the power split transmission for driving a wheel-driven or chain driven machine. In this case, everyone can give up power Side of the tracked vehicle or on each power-giving wheel of the wheel-driven Work machine provided a planetary gear to merge performance his. In this case, the sun gear of each planetary gear is separated from egg nem motor or hydraulic motor or adjusting motor driven. That way the vehicle is steered by the hydrostatic power share: Dasjeni wheel that receives a larger hydrostatic power share turns faster, so that the vehicle makes a corresponding cornering.
Es ist möglich, daß eine einzelne Pumpe, bei der es sich vorzugsweise um eine Verstellpumpe handelt, mehrere oder alle Motoren versorgt. Vorzugsweise weist der hydrostatische Teil allerdings mehrere Pumpen, vorzugsweise mehrere Ver stellpumpen auf. Vorteilhaft ist es, wenn jedem Motor und damit auch jedem Pla netengetriebe eine Pumpe zugeordnet ist. In diesem Fall kann jeder einzelne Motor mit einer eigenen Pumpe versorgt werden. Die bringt den Vorteil mit sich, daß Ver luste aus Druckdifferenzen vermieden werden können.It is possible that a single pump, which is preferably a Variable pump operates, supplies several or all motors. Preferably points the hydrostatic part, however, several pumps, preferably several Ver control pumps. It is advantageous if every motor and thus every pla a pump is assigned. In this case, every single motor can can be supplied with its own pump. This has the advantage that Ver losses from pressure differences can be avoided.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Dreh sinn des Sonnenrades des Planetengetriebes nach der Anfahrstufe bis zum höch sten Gang, vorzugsweise bis zum 6. Gang, gleichbleibt. Die Anfahrstufe kann der 2. Gang sein, aber auch der 3. oder 4. Gang. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Stufenwechsel automatisiert wird bzw. ist.Another advantageous development is characterized in that the rotation sense of the sun gear of the planetary gear after the starting stage up to the highest Most gear, preferably up to 6th gear, remains the same. The starting level can be the 2nd Be gear, but also 3rd or 4th gear. This is particularly advantageous if the level change is or is automated.
Die Erfindung betrifft ferner einen Traktor oder eine radgetriebene oder kettenge triebene Arbeitsmaschine oder einen Nutzkraftwagen (ein Nutzfahrzeug), die durch ein erfindungsgemäßes Leistungsverzweigungsgetriebe gekennzeichnet ist.The invention further relates to a tractor or a wheel-driven or chain-tight driven work machine or a commercial vehicle (a commercial vehicle) by a power split transmission according to the invention is characterized.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt dieEmbodiments of the invention are described below with reference to the accompanying Drawing explained in detail. In the drawing, the
Fig. 1 ein Leistungsverzweigungsgetriebe in einer schemati schen Ansicht und Fig. 1 shows a power split transmission in a schematic view and
Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform des Leistungsverzwei gungsgetriebes. Fig. 2 shows a modified embodiment of the power transmission gear.
Das in Fig. 1 gezeigte Leistungsverzweigungsgetriebe besteht aus einem mechani schen Zweig 1, einem hydrostatischen Zweig 2 und einem Planetengetriebe 3. Der Eingang 4 des Leistungsverzweigungsgetriebes ist über ein Kardangelenk 5 mit der Getriebeeingangswelle 6 verbunden, die die Eingangsleistung in einen mechani schen Zweig und in einen hydrostatischen Zweig teilt. Der mechanische Leistungs anteil und der hydrostatische Leistungsanteil werden dann durch das Planetenge triebe 3 (anstelle des Planetengetriebes könnte auch ein Differentialgetriebe ver wendet werden) wieder zusammengeführt. Das Planetengetriebe 3 weist ein Son nenrad 7, einen Planetensteg 8 mit Planetenrädern und ein Hohlrad 9 auf. Über den Planetensteg 8 wird die Summe der Leistungen des mechanischen Zweigs und des hydrostatischen Zweigs an das Achsverteilergetriebe abgegeben. Dies erfolgt über ein mit dem Planetensteg 8 verbundenes Zahnrad 11, das mit einem auf der Getriebeausgangswelle 10 sitzenden Zahnrad 12 zusammenwirkt. Die Getriebe ausgangswelle 10 ist über Kardangelenke 13, 14, 15, 16 mit den Achsen verbun den.The power-split transmission shown in Fig. 1 consists of a mechanical rule branch 1, a hydrostatic branch 2 and a planetary gear mechanism 3. The input 4 of the power split transmission is connected via a universal joint 5 to the transmission input shaft 6 , which divides the input power into a mechanical branch and into a hydrostatic branch. The mechanical power share and the hydrostatic power share are then brought together by the planetary gear 3 (instead of the planetary gear, a differential gear could also be used). The planetary gear 3 has a Son nenrad 7 , a planet carrier 8 with planet gears and a ring gear 9 . About the planet spider 8, the sum of the powers of the mechanical branch and the hydrostatic branch of the power divider is delivered. This takes place via a gearwheel 11 which is connected to the planetary web 8 and which cooperates with a gearwheel 12 seated on the transmission output shaft 10 . The transmission output shaft 10 is connected via universal joints 13 , 14 , 15 , 16 to the axles.
Der mechanische Zweig 1 bzw. der mechanische Antrieb besteht aus drei im Drei eck angeordneten Wellen 17, 18; 19, 20 und 21, 22 mit je zwei Kupplungen 2, C; R, B und 1, A. Es liegen jeweils drei Kupplungen in einer Ebene. Die drei ersten Kupplungen 2, R und 1, die mit den Eingangswellen 17, 19 und 21 verbunden sind, liegen in einer Ebene, nämlich in der Ebene 1. Ebenso liegen die drei Kupplungen C, B und A, die mit den Ausgangswellen 18, 20 und 22 verbunden sind, in einer Ebene, nämlich in der Ebene 2. Wie aus der Zeichnungsfigur ersichtlich, fluchten die Eingangs- und Ausgangswellen von je zwei Kupplungen miteinander, nämlich die Eingangs- und Ausgangswellen 17 und 18 der Kupplungen 2 und C, die Ein gangs- und Ausgangswellen 19 und 20 der Kupplungen R und B und die Eingangs- und Ausgangswellen 21 und 22 der Kupplungen 1 und A.The mechanical branch 1 or the mechanical drive consists of three shafts 17 , 18 arranged in a triangle; 19 , 20 and 21 , 22 with two clutches 2 , C; R, B and 1 , A. There are three couplings on one level. The three first clutches 2 , R and 1, which are connected to the input shafts 17 , 19 and 21 , lie in one plane, namely in plane 1 . Likewise, the three clutches C, B and A, which are connected to the output shafts 18 , 20 and 22 , lie in one plane, namely in plane 2 . As can be seen from the drawing figure, the input and output shafts of two clutches are aligned with one another, namely the input and output shafts 17 and 18 of clutches 2 and C, the input and output shafts 19 and 20 of clutches R and B and the input - And output shafts 21 and 22 of the clutches 1 and A.
Sämtliche Kupplungen sind Lamellenkupplungen. Ferner sind sämtliche Kupplun gen unter Last schaltbar.All clutches are multi-plate clutches. Furthermore, all the clutches are switchable under load.
Die Getriebeeingangswelle 6 ist mit Zahnrädern 23, 24, 25 verbunden. Das Zahn rad 23 wirkt mit dem Zahnrad 26 zusammen, das auf der Eingangswelle 21 sitzt. Das Zahnrad 24 wirkt mit dem Zahnrad 27 zusammen, das auf der Eingangswelle 19 sitzt. Das Zahnrad 25 wirkt mit dem Zahnrad 28 zusammen, das auf der Ein gangswelle 17 sitzt. The transmission input shaft 6 is connected to gears 23 , 24 , 25 . The gear wheel 23 cooperates with the gear 26 , which sits on the input shaft 21 . The gear 24 cooperates with the gear 27 , which is seated on the input shaft 19 . The gear 25 cooperates with the gear 28 which sits on the input shaft 17 .
Auf der Ausgangswelle 18 sitzt das Zahnrad 29. Auf der Ausgangswelle 20 sitzen die Zahnräder 30 und 31 sowie das Hohlrad 9 des Planetengetriebes. Auf der Aus gangswelle 22 sitzt das Zahnrad 32.Gear 29 is seated on output shaft 18 . The gear wheels 30 and 31 and the ring gear 9 of the planetary gear are seated on the output shaft 20 . On the output shaft 22 , the gear 32 .
Zu den Kupplungen 2 und C gehört ein Kupplungsgehäuse mit einem Kupplungs zahnrad 33. Zu den Kupplungen R und B gehört ein Kupplungsgehäuse mit einem Kupplungszahnrad 34. Zu den Kupplungen 1 und A gehört ein Kupplungsgehäuse mit einem Kupplungszahnrad 35. Die Kupplungszahnräder 33, 34 und 35 greifen ineinander.The clutches 2 and C include a clutch housing with a clutch gear 33 . The clutches R and B include a clutch housing with a clutch gear 34 . Clutches 1 and A include a clutch housing with a clutch gear 35 . The clutch gears 33 , 34 and 35 interlock.
Die drei Wellen 17, 18 und 19, 20 und 21, 22 sind im Dreieck angeordnet. Im Be trieb wird immer eine Kupplung von jeder Ebene geschaltet, um einen durchgehen den Kraftfluß bis zum Hohlrad 9 des Planetengetriebes zu erhalten. Es wird also immer eine der Kupplungen 2, R oder 1 der Ebene 1 geschaltet sowie eine der Kupplungen C, B oder A der Ebene 2. Die als Lamellenkupplungen ausgebildeten Kupplungen werden dabei hydraulisch geschlossen und mit Federkraft geöffnet.The three shafts 17 , 18 and 19 , 20 and 21 , 22 are arranged in a triangle. In operation Be always a clutch is switched from each level to get a continuous flow of power to the ring gear 9 of the planetary gear. One of the clutches 2 , R or 1 of level 1 is always switched, as is one of the clutches C, B or A of level 2 . The clutches designed as multi-plate clutches are closed hydraulically and opened with spring force.
Wie aus der Zeichnungsfigur ersichtlich sitzt das Planetengetriebe auf derjenigen Welle, mit der eine Drehrichtungsänderung mit drei Drehzahlen erreichbar ist, näm lich auf der Welle 20. Die drei Drehzahlen mit umgekehrtem Drehsinn können zum Rückwärtsfahren verwendet werden.As can be seen from the drawing figure, the planetary gear sits on the shaft with which a change in direction of rotation can be achieved at three speeds, namely on the shaft 20 . The three speeds with the opposite direction of rotation can be used for reversing.
Der hydrostatische Zweig 2 bzw. der hydrostatische Antrieb besteht aus einer Ver stellpumpe 36, die durch die Getriebeeingangswelle 6 antreibbar ist, und einem Verstellmotor (Hydromotor) 37, die in einem geschlossenen Hydraulikkreis 38 zu sammenwirken. Die Welle 39 des Sonnenrades 7 des Planetengetriebes ist durch den Verstellmotor antreibbar.The hydrostatic branch 2 or the hydrostatic drive consists of a United pump 36 , which can be driven by the transmission input shaft 6 , and an adjusting motor (hydraulic motor) 37 , which cooperate in a closed hydraulic circuit 38 . The shaft 39 of the sun gear 7 of the planetary gear can be driven by the adjusting motor.
Durch das Leistungsverzweigungsgetriebe kann das Hohlrad 9 des Planetengetrie bes mechanisch in sechs Drehzahlen in einer Drehrichtung und in drei Drehzahlen in der anderen Drehrichtung angetrieben werden; das Sonnenrad 7 des Planeten getriebes kann hydrostatisch stufenlos in beide Drehrichtungen angetrieben wer den. Ein besonderer Vorteile des Leistungsverzweigungsgetriebes liegt darin, daß die Leistung voll hydrostatisch oder voll mechanisch oder gemischt übertragen werden kann.Through the power split transmission, the ring gear 9 of the planetary gear can be mechanically driven in six speeds in one direction of rotation and in three speeds in the other direction of rotation; the sun gear 7 of the planetary gear can be driven hydrostatically continuously in both directions of rotation. A particular advantage of the power split transmission is that the power can be transmitted fully hydrostatically or fully mechanically or in a mixed manner.
Wird voll hydrostatisch gefahren, wird das Hohlrad 9 des Planetengetriebes durch Schließen von zwei, eventuell drei Kupplungen in der Ebene 2 blockiert. Die Lei stung wird dann nur über den hydraulischen Zweig 2 und das Sonnenrad 7 übertra gen.If driving is fully hydrostatic, the ring gear 9 of the planetary gear is blocked by closing two, possibly three clutches in level 2 . The Lei stung is then transmitted only via the hydraulic branch 2 and the sun gear 7 gene.
Wird das Sonnenrad 7 des Planetengetriebes hydraulisch blockiert, erhält man ein 6/3-stufiges Lastschaltgetriebe.If the sun gear 7 of the planetary gear is blocked hydraulically, a 6/3-stage powershift transmission is obtained.
Die mechanischen Übersetzungen im mechanischen Zweig 1 sind so gelegt, daß bei maximal 40% hydraulischem Leistungsanteil einer Stufe die nächsthöhere Stufe mit 100% mechanischer Leistung beginnt. Dadurch kann die hydraulische Leistung niedrig und in gutem Wirkungsgrad gehalten werden.The mechanical ratios in mechanical branch 1 are laid out in such a way that with a maximum 40% hydraulic power share of a stage, the next higher stage begins with 100% mechanical power. As a result, the hydraulic power can be kept low and in good efficiency.
Nach der Anfahrstufe bis zum 6. Gang bleibt der Drehsinn des Sonnenrades 7 des Planetengetriebes gleich, was von Vorteil ist, wenn der Stufenwechsel automatisiert wird bzw. ist.After the starting stage up to 6th gear, the direction of rotation of the sun gear 7 of the planetary gear remains the same, which is advantageous if the stage change is or is automated.
In der Fig. 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform eines Leistungsverzwei gungsgetriebes gezeigt, bei der diejenigen Bauteile, die mit der Ausführungsform nach Fig. 1 übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen versehen sind, so daß sie nicht erneut beschrieben werden müssen. Bei dieser Ausführungsform besteht das Leistungsverzweigungsgetriebe aus einem mechanischen Zweig 1, einem hy drostatischen Zweig 2 und zwei Planetengetrieben 41, 42, denen jeweils ein Ver stellmotor (Hydromotor) 43 und 44 zugeordnet ist. Der mechanische Zweig 1 be steht aus drei im Dreieck angeordneten Wellen 17, 18; 19, 29 und 21, 22, wobei allerdings nur auf den Wellen 17, 18 und 21, 22 je zwei Kupplungen 2, B und 1, A vorgesehen sind. Es liegen jeweils zwei Kupplungen in einer Ebene, und zwar zum einen die Kupplungen 2 und 1, die mit den Eingangswellen 17 und 21 verbunden sind (Ebene 1), und die Kupplungen B und A, die mit den Ausgangswellen 18 und 22 verbunden sind (Ebene 2). Wie in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 fluchten die Eingangs- und Ausgangswellen von je zwei Kupplungen miteinander, nämlich die Eingangs- und Ausgangswellen 17 und 18 der Kupplungen 2 und B und die Eingangs- und Ausgangswellen 21 und 22 der Kupplungen 1 und A.In Fig. 2, a modified embodiment of a power transmission gear is shown, in which those components that correspond to the embodiment of FIG. 1 are given the same reference numerals, so that they do not have to be described again. In this embodiment, the power split transmission consists of a mechanical branch 1 , a hy drostatic branch 2 and two planetary gears 41 , 42 , each of which is assigned a servomotor (hydraulic motor) 43 and 44 . The mechanical branch 1 be consists of three shafts 17 , 18 arranged in a triangle; 19 , 29 and 21 , 22 , although two clutches 2 , B and 1 , A are only provided on the shafts 17 , 18 and 21 , 22 . There are two clutches in one plane, namely the clutches 2 and 1 , which are connected to the input shafts 17 and 21 (level 1 ), and the clutches B and A, which are connected to the output shafts 18 and 22 ( Level 2 ). As in the embodiment according to FIG. 1, the input and output shafts of two clutches are aligned with one another, namely the input and output shafts 17 and 18 of clutches 2 and B and the input and output shafts 21 and 22 of clutches 1 and A.
Die Getriebeeingangswelle 6 ist mit Zahnrädern 23 und 25 verbunden. Das Zahn rad 23 wirkt mit dem Zahnrad 26 zusammen, das auf der Eingangswelle 21 sitzt. Das Zahnrad 25 wirkt mit dem Zahnrad 28 zusammen, das auf der Eingangswelle 17 sitzt. Auf der Ausgangswelle 18 sitzt das Zahnrad 29. Auf der Ausgangswelle 20 sitzen die Zahnräder 30 und 31 sowie das Zahnrad (Kegelrad) 45 eines Achsver teilergetriebes 46, das in ein weiteres Zahnrad (Kegelrad) 47 des Achsverteilerge triebes 46 eingreift, welches auf einer Welle 48 sitzt. Die Drehachsen der Zahnrä der (Kegelräder) 45 und 47 verlaufen im rechten Winkel zueinander.The transmission input shaft 6 is connected to gears 23 and 25 . The gear wheel 23 cooperates with the gear 26 , which sits on the input shaft 21 . The gear 25 cooperates with the gear 28 which sits on the input shaft 17 . Gear 29 is seated on output shaft 18 . On the output shaft 20 , the gears 30 and 31 and the gear (bevel gear) 45 of an Achsver part gear 46 , which engages in a further gear (bevel gear) 47 of the Achsverteilerge gear 46 , which sits on a shaft 48 . The axes of rotation of the toothed wheels (bevel gears) 45 and 47 run at right angles to one another.
Auf der Ausgangswelle 22 sitzt das Zahnrad 32.Gear 32 is seated on output shaft 22 .
Zu den Kupplungen 2 und B gehört ein Kupplungsgehäuse mit einem Kupplungs zahnrad 33. Zu den Kupplungen 1 und A gehört ein Kupplungsgehäuse mit einem Kupplungszahnrad 35. Das Kupplungszahnrad 33 greift in ein Zahnrad 34, das sei nerseits in das Zahnrad 35 eingreift.The clutches 2 and B include a clutch housing with a clutch gear 33 . Clutches 1 and A include a clutch housing with a clutch gear 35 . The clutch gear 33 engages in a gear 34 , which on the other hand engages in the gear 35 .
Die Wellen 17, 18 und 19, 20 und 21, 22 sind im Dreieck angeordnet. Im Betrieb wird immer eine Kupplung in jeder Ebene geschaltet, also eine der Kupplungen 2 und 1 der Ebene 1 und eine der Kupplungen B und A der Ebene 2.The shafts 17 , 18 and 19 , 20 and 21 , 22 are arranged in a triangle. During operation, a clutch is always switched on each level, i.e. one of the clutches 2 and 1 of level 1 and one of the clutches B and A of level 2 .
Der hydrostatische Zweig 2 besteht aus zwei Verstellpumpen 49, 50, die durch die Getriebeeingangswelle 6 antreibbar sind, und den beiden Verstellmotoren (Hydro motoren) 43 und 44, wobei die erste Verstellpumpe 49 mit dem ersten Verstellmo tor 43 in einem geschlossenen Hydraulikkreis 51 zusammenwirkt und wobei die zweite Verstellpumpe 50 mit dem 2. Verstellmotor 44 in einem zweiten geschlosse nen Hydraulikkreis 52 zusammenwirkt. The hydrostatic branch 2 consists of two variable displacement pumps 49 , 50 , which can be driven by the transmission input shaft 6 , and the two variable displacement motors (hydraulic motors) 43 and 44 , the first variable displacement pump 49 interacting with the first variable displacement motor 43 in a closed hydraulic circuit 51 and wherein the second variable pump 50 interacts with the second variable motor 44 in a second closed hydraulic circuit 52 .
Die Welle 53 des Sonnenrades des ersten Planetengetriebes 41 ist durch den er sten Verstellmotor 43 antreibbar. Die Welle 54 des Sonnenrades des zweiten Pla netengetriebes 42 ist durch den zweiten Verstellmotor 44 antreibbar.The shaft 53 of the sun gear of the first planetary gear 41 can be driven by the most adjusting motor 43 . The shaft 54 of the sun gear of the second planetary gear 42 can be driven by the second adjusting motor 44 .
An den Enden der Welle 48 sind Zahnräder 55, 56 vorgesehen, die jeweils in Ver zahnungen eingreifen, die an den Hohlrädern der Planetengetriebe 41 und 42 vor gesehen sind.At the ends of the shaft 48 gears 55 , 56 are provided, each of which interlock in Ver toothing, which are seen on the ring gears of the planetary gear 41 and 42 before.
Der Planetensteg 57 des ersten Planetengetriebes 41 ist mit einem ersten Rad 58 einer radgetriebenen Arbeitsmaschine verbunden. Der Planetensteg 59 des zwei ten Planetengetriebes 42 ist mit einem zweiten Rad 60 der radgetriebenen Ar beitsmaschine verbunden. Durch eine unterschiedliche Einstellung der Verstellmo toren 43 und 44 kann die radgetriebene Arbeitsmaschine gelenkt werden.The planetary web 57 of the first planetary gear 41 is connected to a first wheel 58 of a wheel-driven working machine. The planetary web 59 of the two th planetary gear 42 is connected to a second wheel 60 of the wheel-driven Ar beitsmaschine. The wheel-driven working machine can be steered by a different setting of the adjusting motors 43 and 44 .
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird die Leistungszusammenführung am Ausgang des mechanischen Zweiges und vor dem Achsverteilergetriebe vorge nommen. Für Fahrzeuge oder Arbeitsmaschinen mit einzeln angetriebenen Rädern bzw. für Kettenfahrzeuge mit einzeln angetriebenen Seiten bietet sich hingegen die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform an, bei der der mechanische Zweig bis zu den Rädern 58, 60 oder Ketten geführt wird und bei der die Leistungszusammenführung am Ende des Antriebsstranges vorgenommen wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich be findet sich an jeder kraftabgebenden Seite des Kettenfahrzeuges oder jedem kraf tabgebenden Rad ein Planetengetriebe 41, 42 zur Leistungszusammenführung. Das Sonnenrad jedes dieser Planetengetriebe wird separat von einem Hydromotor 43, 44 angetrieben. Dadurch kann durch den hydrostatischen Leistungsanteil das Fahrzeug gelenkt werden. Es kann dabei eine einzelne Pumpe alle Hydromotoren versorgen oder aber, um Verluste aus Druckdifferenzen zu vermeiden, jeder ein zelne Motor 43, 44 mit einer eigenen Pumpe 49, 50 versorgt werden, wie in Fig. 2 dargestellt. In the embodiment shown in Fig. 1, the power merge at the output of the mechanical branch and in front of the axle transfer gear is taken. For vehicles or machines with individually driven wheels or for tracked vehicles with individually driven sides, on the other hand, the embodiment shown in FIG. 2 is suitable, in which the mechanical branch is guided up to the wheels 58 , 60 or chains and in which the power is combined on End of the drive train is made. As can be seen from FIG. 2, there is a planetary gear 41 , 42 for power merging on each power-emitting side of the tracked vehicle or each power-emitting wheel. The sun gear of each of these planetary gears is driven separately by a hydraulic motor 43 , 44 . This allows the vehicle to be steered by the hydrostatic power component. A single pump can supply all hydraulic motors or, in order to avoid losses from pressure differences, each one individual motor 43 , 44 can be supplied with its own pump 49 , 50 , as shown in FIG. 2.
Für spezielle Anwendungen, wenn z. B. der Hauptteil der Arbeit in einer Fahrtrich tung verrichtet wird, kann die Anzahl der mechanischen Stufen reduziert und in die Hauptarbeitsrichtung gelegt werden, um einen hohen mechanischen Leistungsan teil und einen niedrigen hydrostatischen Leistungsanteil zu erhalten. Das Rück wärtsfahren kann voll hydrostatisch durch Blockieren des Hohlrades erfolgen. Da bei kann auch voll hydrostatisch in beiden Fahrtrichtungen gefahren werden.For special applications, e.g. B. the main part of the work in a driving lane the number of mechanical stages can be reduced and into the Main direction of work to ensure high mechanical performance part and to get a low hydrostatic power share. The back upward travel can be fully hydrostatic by blocking the ring gear. There can also be driven fully hydrostatically in both directions.
Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform eignet sich überwiegend für Traktoren, die Ausführungsform nach Fig. 2 eignet sich überwiegend für rad- und kettengetrie bene Arbeitsmaschinen.The embodiment shown in Fig. 1 is mainly suitable for tractors, the embodiment of Fig. 2 is mainly suitable for wheel and chain-driven machines.
Claims (14)
einem mechanischen Zweig (1),
einem hydrostatischen Zweig (2) und einem oder mehreren Planetengetrieben (3; 41, 42).1. Power split transmission, especially for tractors, wheel and chain driven machines and commercial vehicles, with
a mechanical branch ( 1 ),
a hydrostatic branch ( 2 ) and one or more planetary gears ( 3 ; 41 , 42 ).
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