РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА Российский патент 1994 года по МПК B60K17/20 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением передаточных чисел и распределением потока мощности между ведущими мостами, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, дифференциал, муфту его блокировки, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях (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 раздаточной коробке (РК) является раздаточная коробка автомобиля КАЗ-4540, совмещенная с восьмиступенчатой коробкой передач. Этот агрегат также обладает высокой металлоемкостью.

Цель изобретения - снижение металлоемкости РК при улучшении кинематических возможностей.

Указанная цель достигается тем, что все шестерни на валах установлены свободно, один из выходных валов дифференциала используется для размещения шестерен РК, корпус дифференциала связан с входным (первичным) валом одной парой шестерен.

На фиг.1 изображена схема РК, имеющей девять передач для движения вперед и четыре передачи заднего хода; на фиг.2 - схемы включения шестерен на разных передачах (положения муфт: Л - левое, П - правое, Н - нейтральное); на фиг.3 - лучевая диаграмма РК (горизонтальный луч соответствует передаточному числу 1,0; луч, направленный вверх ,- на ускоряющую).

В опорах корпуса РК 1 установлен первичный (входной) вал 2 на котором свободно установлены шестерни 3-8, причем шестерни 5, 6 и 7 трубчатым валом 9 объединены в блок. Шестерни 3-5 зацеплены соответственно с шестернями 10-12, причем шестерни 10 и 11 образуют блок 13. Блок 13 и отдельная шестерня 12 свободно размещены на валу 14. На этом валу установлен трубчатый вал 15, на котором свободно установлена шестерня 16, зацепленная с крайней шестерней 6 блока 9 первичного вала 2. Между первичным валом 2 и валом 15 расположена ось 17 с отдельной шестерней заднего хода 18. На ступице вала 15 размещена шестерня заднего хода 19, а на другом конце этого вала закреплена шестерня 20, зацепленная с шестерней 8 первичного вала. К шестерне 20 прикреплен корпус дифференциала 21, на его крестовина (оси) 22 установлены сателлиты 23, зацепленные с шестернями 24 и 25. Шестерня 25 связана с валом 26 привода заднего моста, а шестерня 24 - с валом 14 привода переднего моста, одновременно этот вал выполняет функцию вторичного вала РК. Соосно первичному валу установлен вал отбора мощности 27. Муфта А расположена на ступице первичного вала между шестернями 3 и 4. Сдвоенная муфта В взаимодействует на оба вала и расположена между шестернями 4-5 и 11-12. Муфта С совмещена с шестерней заднего хода 19 и установлена на ступице вала 15 между шестернями 12 и 16. Муфта D совмещена с отдельной шестерней заднего хода 18. Муфта Е расположена на ступице первичного вала между шестерней 8 и валом отбора мощности 27. Муфта блокировки F дифференциала размещена между валом 26 и корпусом 21. Дифференциал может быть как коническим, так и цилиндрическим или любым другим.

Работа РК осуществляется следующим образом.

1-я передача
С первичного вала 2 (см. фиг.1 и 2) через муфту А в левом положении, по шестерням 3-10, трубчатому валу 13, муфте В в правом положении, шестерням 12-5, валу 9, шестернями 6-16, муфте С в правом положении момент поступает на вал 15, корпус дифференциала 21, крестовину 22, сателлиты 23, шестерни 24 и 25, далее на валы 14 и 26. Муфта D в левом, а муфта E в нейтральном положении.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 3-10, 12-5 и 6-16, выходящими из т.0 и направленными вниз к т.1.

2-я передача
Переключаем муфту В в левое положение, вместо шестерен 12-5 момент передается по шестерням 11-4, остальное, как на 1-й передаче.

3-я передача
Переключаем муфты А и В в правое положение. По сравнению с 1-й передачей изменился вход момента - вместо шестерен 3-10 он передается шестернями 4-11.

4-я передача
Изменяем положение муфты В, при этом выключаются из работы две пары шестерен: 4-11 и 12-5. Из трехпарного зацепления получили однопарное - момент по муфтам А и В, шестерням 4 и 5, валу 9 передается на пару шестерен 6-16, далее, как на предыдущих передачах.

5-я передача
Изменяем положение трех муфт: А, В и С - вместо шестерен 6-16 работают шестерни 3-10.

6-я передача
Переключаем муфту В в левое положение. До муфты В момент поступает как на 2 передаче, далее по шестерням 5-12, муфте С в левом положении и на дифференциал.

7-я передача
Переключаем муфты А и В - до муфты В, как на 3-ей передаче, далее, как на 5-й передаче.

8-я передача
Переключаем муфту В в левое положение - вместо шестерен 4-11 включаем шестерни 5-12.

9-я передача
Муфты А и С переводим в нейтральное положение, а муфту Е из нейтрального положения в левое. При этом включаются шестерни 8-20, остальные шестерни выключены.

Задний ход
Передачи заднего хода приведены в нижних схемах фиг.2 и в правом дополнении к фиг.3.

Для включения передач заднего хода переключаем муфту С в нейтральное положение, а муфту D с отдельной шестерней заднего хода 2 18 перемещаем в правое положение. Связь дифференциала с шестернями 12 и 16 отключается, а включаются шестерни заднего хода 7-18-19. В остальном четыре передачи заднего хода соответствуют четырем первым передачам для движения вперед.

Вал отбора мощности 27 включается муфтой Е при ее переключении в правое положение.

Характер распределения передач изменится при других значениях передаточных чисел. Если увеличить передаточное число шестерен 6-16, то получим два отдельных поддиапазона: 1-4 и 5-9 передачи.

Экономический эффект выражается в снижении металлоемкости РК при увеличении ее кинематических возможностей. У прототипа восемь передач переднего хода и две передачи заднего хода обеспечиваются 16 шестернями, у предлагаемой РК девять передач переднего хода и четыре передачи заднего хода обеспечиваются 13 шестернями при более простой конструкции агрегата.

Использование: на транспортных средствах - в автомобилях повышенной проходимости, дорожностроительной технике и т.д. Сущность изобретения: все шестерни на валах установлены свободно. Один из выходных валов дифференциала используется для размещения шестерен раздаточной коробки, корпус дифференциала связан с первичным валом одной парой шестерен. 3 ил.

РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА, содержащая корпус с размещенными в нем валами, шестернями внешнего зацепления, дифференциалом, муфтами переключения передач и блокировки дифференциала, отличающаяся тем, что все шестерни на валах установлены свободно, первичный и вторичный валы несоосны, на вторичном валу расположен блок из двух шестерен, зацепленных с двумя отдельными шестернями первичного вала с размещенной между ними трехпозиционной муфтой, рядом с ними установлена сдвоенная двухпозиционная муфта, взаимодействующая между отдельной шестерней и блоком шестерен как на первичном, так и на вторичном валах, на вторичном валу также размещен трубчатый вал привода дифференциала, на последнем валу установлена отдельная шестерня, зацепленная с крайней шестерней блока первичного вала, на ступице трубчатого вала между отдельными шестернями размещена трехпозиционная муфта, совмещенная с шестерней заднего хода, шестерня заднего хода первичного вала закреплена в средней части блока, отдельная шестерня заднего хода совмещена с муфтой и расположена на оси между шестернями заднего хода первичного и вторичного валов, на трубчатом валу закреплена шестерня, зацепленная с отдельной шестерней первичного вала, между этой шестерней первичного вала и валом отбора мощности установлена трехпозиционная муфта, на шестерне трубчатого вала закреплен корпус дифференциала, один из его выходных валов является осью вторичного вала.