КОРОБКА ПЕРЕДАЧ Российский патент 1994 года по МПК B60K17/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением передаточных чисел, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях (Автомобили: конструкция, конструирование и расчет). Трансмиссия/Под ред. А.И.Гришкевича. Минск: Выш.шк., 1985. - 240 с.).

Эти трансмиссионные агрегаты обладают высокой удельной металлоемкостью.

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является восьмиступенчатая КП, состоящая из корпуса с размещенными в нем двумя валами и осью шестерни заднего хода, одиннадцати шестерен внешнего зацепления и четырех муфт управления.

Такая КП обладает хорошими показателями по удельной металлоемкости, но не имеет прямой передачи.

Цель изобретения - совершенствование КП за счет введения прямой передачи, обладающей высоким КПД.

Указанная цель достигается тем, что оба блока шестерен установлены на оси промежуточного вала, вторичный вал выполнен трубчатым и размещен на первичном валу, на выходе КП установлена муфта для выборочного соединения одного из этих валов со звеном выхода потока мощности. Прямая передача получена за счет аксиального расположения валов и установленной на выходе КП муфты, позволяющей напрямую соединить первичный вал со звеном выхода потока мощности, выключая КП.

На фиг. 1 изображена схема восьмиступенчатой КП с прямой передачей; на фиг. 2 - то же, фрагмент с другим вариантом выхода потока мощности (вместо конической передачи можно применить цилиндрическую передачу); на фиг.3 звено выхода потока мощности размещено соосно первичному и вторичному валам; на фиг.4 - схемы трансформации крутящего момента на различных передачах (в верхней части буквами обозначены муфты переключения передач, а на схемах - положения этих муфт: Л - левое, П - правое, Н - нейтральное); на фиг.5 - лучевая диаграмма КП с двумя ускоряющими передачами (вертикальный луч соответствует U = 1,0; луч, направленный направо - замедляющая передача, налево - ускоряющая); на фиг.6 - то же, вариант с одной ускоряющей передачей (его можно получить при увеличении передаточного числа шестерен 13-11 и перемещении пар шестерен 5-16 и 7-14).

В корпусе КП 1 в опорах установлен первичный вал 2, на котором закреплены зубчатые венцы (ступицы муфт переключения) 3 и 4. На первичном валу свободно установлены шестерни 5-7, а также трубчатый вторичный вал 8 с зубчатыми венцами 9 и 10. На трубчатом валу свободно установлена шестерня 11. Параллельно валам закреплена ось 12, на ней свободно установлены два блока с шестернями 13, 14 и 15, 16, зацепленные соответственно с шестернями 11, 7, 6, 5. На блоке шестерен 13, 14 закреплена шестерня 17 заднего хода, на своей оси размещена отдельная шестерня 18. На зубчатом венце 9 установлена подвижная в осевом направлении шестерня заднего хода 19. На трубчатом валу 8 свободно установлена шестерня 20, зацепленная с шестерней 21 закрепленной на валу 22. Между шестернями 5 и 6 на ступице 4 установлена муфта А, сдвоенная муфта В расположена между шестернями 6, 7 и 14, 15. Муфта С установлена на ступице 9 между шестернями 7 и 11, на ней закреплена шестерня заднего хода 19. Муфта D установлена на звене выхода потока мощности - шестерне 20, а муфта Е - на отдельной шестерне заднего хода 18.

Работа КП осуществляется следующим образом.

1-я передача.

Крутящий момент от вала 2 по ступице 4 и муфте А в левом положении поступает на шестерни 5-16, далее по паре шестерен 15-6, по муфте В в правом положении на пару шестерен 7-14, затем по паре шестерен 13-11, по муфте С в правом положении, по трубчатому валу 8, муфте D в левом положении и на шестерню 20. Муфта Е находится в левом выключенном положении (фиг.1). Направление потока мощности и положения муфт хорошо видны на фиг.4. На фиг.5 эта передача представлена лучами 5-16, 15-6 и 13-11, направленными направо вниз.

2-я передача.

Отличается от 1-й передачи перемещением муфты А из левого положения в правое (фиг.4). Из четырехпарного зацепления получаем двухпарное. На фиг.5 эта передача представлена лучами 7-14 и 13-11.

3-я передача.

Отличается от 2-й передачи перемещением муфт А и В из правого положения в левое (фиг. 4). Момент передается парой шестерен 5-16, затем по блоку шестерен 16 и 15, по муфте В в левом положении на блок шестерен 14 и 13, затем парой шестерен 13-11 на муфту С и вал 8.

4-я передача.

Передвигаем муфту А из левого положения в правое. Момент передается шестернями 6-15 и 13-11 (фиг.4 и 5).

5-я передача.

Передвигаем муфту А в левое положение, муфту В в правое положение и муфту С в левое положение. Момент передается по шестерням 5-16 и 15-6 (фиг. 4 и 5).

6-я передача - прямая.

Передвигаем муфту D из левого положения в правое, муфту А в нейтральное положение. Момент, минуя КП, передается с первичного вала 2 муфтой D на шестерню 20.

7-я передача.

Возвращаем муфты А и D в левое положение. Муфту В передвигаем из правого положения в левое. Момент передается через шестерни 5-16 и 14-7.

8-я передача.

Передвигаем муфту А из левого положения в правое. Момент передается шестернями 6-15 и 14-7.

Задний ход.

Для изменения направления вращения вала 8 передвигаем муфту С в нейтральное положение, а муфту Е в правое положение. Вводим в зацепление шестерни заднего хода 17, 18 и 19, а вал 8 отсоединяем от шестерни 11 и соединяем с шестерней 19. Передачи заднего хода соответствуют четырем первым передачам для движения вперед, только вместо шестерен 13-11 работают шестерни заднего хода 17-19 (фиг.4 и 5). На фиг.5 задний ход представлен лучами, направленными вверх из т.О.

Экономический эффект выражается в повышении коэффициента полезного действия КП при работе на наиболее часто используемой прямой передаче.

Предлагаемая КП обладает широкими компоновочными возможностями - она может устанавливаться как вдоль, так и поперек транспортного средства при любом расположении двигателя.

Использование: в автомобилях, тракторах и т.д. Сущность изобретения: коробка передач обеспечивает прямую передачу за счет установки трубчатого вторичного вала на первичном валу. Один из валов выборочно соединяется посредством муфты со звеном выхода потока мощности - шестерней. На оси размещены два блока шестерен. 6 ил.

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, содержащая корпус с размещенными в нем валами, свободно установленными на них двумя блоками шестерен и четырьмя отдельными шестернями, муфтами переключения передач, причем средняя муфта сдвоенная и размещена на двух валах, отличающаяся тем, что оба блока шестерен установлены на промежуточной оси, вторичный вал выполнен трубчатым и размещен на первичном валу, на выходе коробки передач установлена муфта для выборочного соединения одного из этих валов со звеном выхода потока мощности.