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 валы, опоры, шестерни, устройства переключения передач, применяемые в отечественном и зарубежном автотракторостроении (Автомобили: конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия / Под ред. А.И.Гришкевича. - Мн.: Выс. шк., 1985. - 240 с.).

Эти агрегаты имеют высокую удельную металлоемкость - расход металла на единицу передаваемой мощности.

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является восьмиступенчатая КП, которая состоит 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, число передач заднего хода в два раза меньше передач для движения вперед, что ограничивает применение такой КП на специальной дорожностроительной технике, а также тяжелые условия нагружения шестерни заднего хода.

Цель изобретения - совершенствование КП за счет введения прямой передачи, увеличения числа передач заднего хода и повышения долговечности шестерен заднего хода.

Указанная цель достигается тем, что на оси промежуточного вала установлены два блока шестерен, вторичный вал выполнен трубчатым и размещен на первичном валу. Между первичным и вторичным валами установлена муфта для выборочного соединения одного из этих валов со звеном выхода потока мощности. Между промежуточным и вторичным валами расположена ось с блоком шестерен заднего хода. Прямая передача получена за счет аксиального расположения первичного и вторичного валов и установленной между ними муфты, позволяющей напрямую, минуя КП, соединить первичный вал со звеном выхода потока мощности, увеличение числа передач и повышение работоспособности передач заднего хода достигнуто благодаря установке блока шестерен заднего хода и расположения выходной шестерни заднего хода на выходе КП.

На фиг.1 изображена схема КП, имеющей восемь передач для движения вперед, в том числе прямую передачу, и семь передач заднего хода; на фиг.2 - то же, первой схемы с другим вариантом выхода потока мощности, фрагмент; на фиг. 3 - схемы трансформации крутящего момента на различных передачах (положения муфт: Л - левое, П - правое, Н - нейтральное); на фиг.4 - лучевая диаграмма КП с двумя ускоряющими передачами (вертикальный луч соответствует передаточному числу 1,0; луч, направленный направо, - замедляющая передача; чем положе луч, тем выше передаточное число; налево - ускоряющая передача); на фиг. 5 - то же, с одной ускоряющей передачей (такой вариант можно получить при увеличении передаточного числа шестерен 13-8 и перемещения пар шестерен 7-12 и 5-10).

При увеличении передаточного числа шестерен 13-8 можно выделить два отдельных поддиапазона передач: 1-4 и 5-8.

В корпусе КП 1 в опорах установлен первичный вал 2, на котором закреплены ступицы 3 и 4 муфт управления. На первичном валу 2 свободно установлены шестерни 5-8. Параллельно первичному валу 2 расположен промежуточный вал 9, на котором свободно установлены шестерни 10-14. Шестерни 5-8 зацеплены с шестернями 10-13 соответственно. Шестерни 10 и 11, а также 13 и 14 объединены в блоки. Трубчатый вторичный вал 15 размещен на первичном валу 2. На вторичном валу закреплены ступицы 16 и 17 муфт управления, а также свободно установлена шестерня 18, зацепленная с шестерней 19. Шестерни заднего хода 19 и 20 образуют блок и установлены на валу 21. Ступица 22 закреплена на валу выхода потока мощности 23. Вместо вала 23 ступица может крепиться к шестерне 24 (фиг.2).

Муфта А размещена на ступице 3 между шестернями 5 и 6. Сдвоенная муфта В размещена между шестернями 6 и 7, 11 и 12, аналогичная муфта С установлена между шестернями 7 и 8, 12 и 13. Муфта D установлена на ступице 16 вторичного вала 15 между шестернями 8 и 18. Муфта Е расположена на ступице 22 звена выхода потока мощности.

Работа КП осуществляется следующим образом.

1-я передача
Крутящий момент от первичного вала 2 (фиг.1) через ступицу 3 и муфту А в левом положении поступает на шестерни 5-10, далее по шестерням 11-6, муфте В в правом положении, шестерням 7-12, муфте С в левом положении, шестерням 13-8, муфте D в левом положении передается на ступицу 16 вторичного вала 15 и по муфте Е в левом положении от ступицы 17 передается на ступицу 22 вала 23.

На лучевой диаграмме (фиг.4) эта передача показана лучами 5-10, 11-6, 7-12 и 13-8, направленными из т.0 к т.1.

2-я передача
Муфту А переводим в правое положение. Момент от ступицы 3 через шестерню 6 поступает на муфту В и далее как на первой передаче (фиг.3 и 4). Из четырехпарного зацепления получили двухпарное.

3-я передача
Муфты А и В переводим в левое положение. На входе и выходе момент передается, как на 1-й передаче, но пары шестерен 6-11 и 7-12 выключены из работы, от шестерни 10 момент передается по шестерням 11 и 12 и муфтам В и С на шестерню 13.

4-я передача
Переводим муфту А в правое положение. От вала 2 момент муфтой А передается на шестерни 6-11 и далее, как на 3-ей передаче.

5-я передача
Изменяем положение трех муфт: А - в левое, В и С - в правое положение (фиг.3). До шестерни 6 момент поступает, как на 1-й передаче, и далее напрямую по муфтам В, С и D - на вторичный вал.

6-я передача - прямая
Муфту Е переключаем из левого положения в правое, а муфту А в нейтральное. Момент, минуя КП, поступает со ступицы 4 первичного вала 2 на ступицу 22 вала выхода потока мощности 23.

7-я передача
Возвращаем муфту Е в левое положение, а муфту А из нейтрального положения в левое, включаем шестерни КП в работу. Переключаем муфту В из правого положения в левое. Момент передается, как на 3-ей передаче, но вместо шестерен 13-8 работают шестерни 12-7.

8-я передача
Переводим муфту А в правое положение. Момент до шестерни 11 поступает, как на 4-й передаче, а далее вместо шестерен 13-8 по шестерням 12-7, как на 7-й передаче.

Задний ход
Для изменения направления вращения вторичного вала 15 переключаем муфту D из левого положения в правое (фиг.3, нижняя часть). Выключаем из работы шестерни 13-8 и включаем пары шестерен 14-20 и 19-18.

Первые четыре передачи заднего хода (1-4) соответствуют передачам для движения вперед (фиг.3 и 4), только отличается положением муфты D и заменой рядов шестерен.

5-я передача
Все муфты, кроме Е, в правом положении. От первичного вала 2 момент передается по муфтам А, В, С до шестерен 8-13, далее по парам шестерен заднего хода 14-20 и 19-18 и через муфту D в правом положении на вторичный вал 15.

6-я передача
Соответствует 7-й передаче для движения вперед, кроме выхода через шестерни заднего хода.

7-я передача
Соответствует 8-й передаче для движения вперед, но на выходе через шестерни заднего хода.

Экономический эффект выражается в повышении КПД КП при работе на прямой передаче, в расширении эксплуатационных свойств за счет широкой гаммы передач заднего хода, необходимых для дорожно-строительных машин, а также повышении работоспособности ПК за счет повышения надежности работы шестерен заднего хода.

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

Использование: на транспортных средствах - в дорожностроительной технике, тракторах, автомобилях-тягачах и т.д. Сущность изобретения: вторичный вал выполнен трубчатым и размещен на первичном валу. Между первичным и вторичным валами установлена муфта для выборочного соединения одного из этих валов со звеном выхода потока мощности. На оси промежуточного вала установлены два блока шестерен. Между промежуточным и вторичным валами расположена ось с блоком шестерен заднего хода. 5 ил.

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, содержащая корпус с размещенными в нем валами, свободно установленные на валах два блока шестерен переднего хода и четыре отдельные шестерни, муфты переключения передач, причем средняя муфта выполнена сдвоенной и установлена на двух валах, отличающаяся тем, что вторичный вал выполнен трубчатым и размещен на первичном валу, между первичным и вторичным валами установлена муфта для выборочного соединения одного из этих валов со звеном выхода потока мощности, на первичном валу расположена вторая сдвоенная муфта, оба блока шестерен установлены на промежуточном валу, между промежуточным и вторичным валами расположена ось с блоком шестерен заднего хода.