ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1994 года по МПК B60K17/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно, к трансмиссиям колесных транспортных средств, преимущественно тракторов.

Известна трансмиссия транспортного средства, содержащая коробку передач и соединенные с ней планетарные механизмы, распределяющие мощность двигателя по бортам машины.

Существенным недостатком трансмиссии известного гусеничного трактора, принятой в качестве аналога, является невозможность ее использования на колесном тракторе без серьезных кардинальных конструктивных переделок, в частности заднего моста, в котором необходима установка дифференциальных механизмов и ряда других узлов, присущих колесной машине. В результате процент унификации трансмиссии колесной и гусеничной машин не превышает 60%. В качестве примера такой унификации могут служить гусеничный трактор Т-150 и колесный трактор Т-150К.

Известна трансмиссия транспортного средства, преимущественно трактора, содержащая коробку передач, на первичном валу которой закреплены шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями, свободно установленными на параллельных вторичных валах и соединяемыми с ними посредством муфт, шестерни, закрепленные на вторичных валах, посредством которых вторичные валы соединены друг с другом, планетарные механизмы, каждый из которых соединен с вторичным валом и движителями трактора.

Известная трансмиссия по технической сути является наиболее близкой к предлагаемому техническому решению, поэтому принимается в качестве прототипа.

Существенным недостатком прототипа является ограниченная сфера использования трансмиссии, обусловленная невозможностью ее применения на колесных и гусеничных транспортных средствах, например тракторах, без серьезных конструктивных и технологических изменений, связанных с оснащением трансмиссии дифференциальными механизмами, устройствами для их блокировки и другими узлами, необходимыми колесной машине. При этом трансмиссии колесной и гусеничной машин отличаются друг от друга значительным количеством оригинальных деталей и узлов, в том числе базовых (корпусов), присущих только данной конкретной машине. Последнее значительно затрудняет производство колесных и гусеничных машин на одном предприятии, ибо изготовление узлов и деталей трансмиссии является наиболее массовым, технологически трудоемким и материалоемким по сравнению с другими узлами тракторов, например с ходовыми системами.

Целью изобретения является устранение недостатков, присущих прототипу, а именно, расширение сферы использования трансмиссии путем обеспечения возможности ее установки при минимальных конструктивных изменениях как на гусеничных, так и на колесных машинах.

Поставленная цель достигается тем, что в трансмиссии, содержащей коробку передач, на первичном валу которой закреплены шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями, свободно установленными на параллельных вторичных валах и соединяемыми с ними посредством муфт, шестерни, закрепленные на вторичных валах, посредством которых вторичные валы соединены друг с другом, планетарные механизмы, каждый из которых соединен с вторичным валом, согласно изобретению тормозимые элементы планетарных механизмов (тормозимыми элементами в зависимости от выбранной конструкции помимо солнечных шестерен могут быть водила и коронные шестерни) оснащены зубчатыми венцами, связанными (для обеспечения выполнения функций дифференциального механизма) друг с другом посредством свободно установленной в корпусе трансмиссии шестерни. Шестерня, связывающая тормозные элементы планетарных механизмов, может быть соединена с тормозом, выполняющим роль механизма блокировки дифференциала.

Наличие в заявленном техническом решении отличительных признаков, в сравнении с прототипом, свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".,
Проведенный сопоставительный анализ каждого отличительного признака предлагаемого технического решения показал, что ни один из них не обнаружен в просмотренной патентной и научно-технической литературе. Это позволило сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критериям "существенные отличия" и "изобретательский уровень".

Предлагаемая трансмиссия транспортного средства по сравнению с прототипом позволяет расширить сферу ее применения. Трансмиссия позволяет при минимальных конструктивных изменениях
устанавливать ее как на гусеничные, так и на колесные транспортные машины;
значительно облегчить организацию производства колесных и гусеничных машин на одном заводе за счет сокращения номенклатуры изготовляемых узлов и деталей благодаря высокому проценту унификации трансмиссий колесной и гусеничной машин (трансмиссии будут отличаться друг от друга минимальным количеством деталей - зубчатыми венцами, шестерней, связывающей их, и валом с опорами, на котором она установлена, при полном сохранении основных базовых деталей, в особенности корпусов);
значительно сократить номенклатуру запасных частей;
упростить конструкцию трансмиссии, исключив из нее специальный дифференциальный механизм с его блокировкой.

Вышеизложенное определяет соответствие предложенного технического решения критерию "положительный эффект". Трансмиссия может быть использована на промышленных и сельскохозяйственных колесных и гусеничных тракторах, а также на других колесных и гусеничных транспортных средствах, что говорит о ее соответствии критерию "промышленная применимость".

На фиг.1 показана кинематическая схема предлагаемой трансмиссии транспортного средства в первом варианте исполнения; на фиг.2 - то же, во втором варианте исполнения.

Трансмиссия содержит коробку передач 1, полый первичный вал 2 которой через муфту сцепления 3 связан с двигателем 4. На первичном валу 2, внутри которого проходит вал 5 независимого привода отбора мощности, закреплены шестерни 6, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями 7, свободно установленными на параллельных вторичных валах 8 и 9 и соединяемыми с ними посредством зубчатых муфт 10. Вторичные валы 8 и 9 постоянно соединены между собой посредством шестерен 11 и 12, жестко установленных на упомянутых валах. Шестерни 11 и 12 соосно соединены с планетарными механизмами 13 и 14, тормозимые элементы которых, в данном конкретном случае исполнения солнечные шестерни 15 и 16, оснащены планетарными тормозами 17 и 18 и дополнительными зубчатыми венцами 19 и 20. В зависимости от конструктивного исполнения тормозимыми элементами планетарных механизмов могут быть также и водила, и коронные шестерни планетарных механизмов, которые в этом случае оснащаются планетарными тормозами. Тогда остальные элементы планетарных механизмов становятся ведущими или ведомыми в зависимости от выбора конструктивной схемы. Дополнительные зубчатые венцы 19 и 20 тормозимых элементов планетарных механизмов связаны друг с другом посредством шестерни 21, свободно установленной в корпусе трансмиссии. Ведомые валы 22 и 23, на которых установлены водила 24 и 25 планетарных механизмов 13 и 14, оснащены томрозами 26 и 27, исполняющими функции остановочных тормозов машины. Посредством конических шестерен 28 и 29 главной передачи и цилиндричевских шестерен 30 и 31 бортовых передач ведомые валы 22 и 23 связаны с ведущими колесами 32 транспортного средства. Совокупность зубчатых венцов 19 и 20 солнечных шестерен 15 и 16, связанных друг с другом посредством шестерни 21, свободно установленной в корпусе трансмиссии, выполняет функции дифференциального механизма. Планетарные тормоза 17 и 18 в случае их включения служат механизмом блокировки дифференциала.

Второй вариант исполнения предлагаемой трансмиссии, показанный на фиг. 2, отличается от первого, показанного на фиг.1, лишь тем, что из конструкции исключены планетарные тормоза 17 и 18, а трансмиссия оснащена тормозом 33, соединенным с шестерней 21. При этом тормоз 33 выполняет функции механизма блокировки дифференциала, функции которого выполняет совокупность зубчатых венцов 19 и 20, связанных друг с другом посредством шестерни 21.

Предлагаемая трансмиссия на колесном транспортном средстве работает следующим образом.

Мощность от двигателя 4 через муфту сцепления 3 подводится к первичному валу 2 коробки передач 1. При включении одной из зубчатых муфт 10, посредством которых осуществляется переключение передач в коробке, шестерни 6 первичного вала 2 соединяются с шестернями 7 одного из двух вторичных валов 8 и 9 и мощность от первичного вала 2 передается последним, обеспечивая движение передним или задним ходом. Через шестерни 11 и 12 мощность передается планетарным механизмам 13 и 14, их ведомым валам 22 и 23 и через шестерни 28 и 29 главной передачи и шестерни 30 и 31 бортовых передач ведущим колесам транспортного средства.

При прямолинейном движении транспортного средства, когда угловые скорости ведущих колес 32 по бортам машины одинаковы, тормоза 17 и 18 (фиг.1) и тормоз 33 (фиг.2) выключены. Солнечные шестерни 15 и 16, связанные друг с другом посредством зубчатых венцов 19 и 20 и шестерни 21, стоят неподвижно и работают как тормозимые элементы планетарных механизмов. При входе транспортного средства в поворот, когда ведущие колеса 32 начинают вращаться с разными угловыми скоростями (это же явление может произойти и при изменении условий сцепления отдельных ведущих колес с грунтом - когда одно из колес буксует), совокупность солнечных шестерен 15 и 16 и зубчатых венцов 19 и 20, соединенных шестерней 21, начинает работать как дифференциальный механизм, обеспечивая движение машины с разными угловыми скоростями ее ведущих колес 32. Для движения в условиях бездорожья вышеупомянутая совокупность, работающая как дифференциал, блокируется посредством включения тормозов 17 и 18 (для первого варианта исполнения) и тормоза 33 (для второго варианта исполнения трансмиссии). Ведущие колеса 32 при этом вращаются с равными угловыми скоростями (как жестко соединенные друг с другом), что позволяет успешно преодолеть бездорожье.

В сравнении с прототипом предлагаемое техническое решение позволяет унифицировать трансмиссии колесной и гусеничной машин более чем на 90%.

Использование: в транспортном машиностроении. Сущность изобретения: трансмиссия содержит коробку передач 1, первичный вал 2, на котором закреплены шестерни 6, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями 7, свободно установленными на параллльных вторичных валах 8 и 9 и соединяемыми с ними муфтами 10, шестерни 11 и 12, закрепленные на вторичных валах 8 и 9, соединяющие постоянно валы между собой и соединенные с механизмами 13 и 14. Новым в трансмисии является то, что тормозимые элементы шестерни 15 и 16 планетарных механизмов 13 и 14 оснащены зубчатыми венцами 19 и 20, связанными друг с другом посредством шестерни 21. 1 3.п. ф-лы, 2 ил.

1. ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, преимущественно трактора, содержащая коробку передач, на первичном валу которой закреплены шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями, свободно установленными на параллельных вторичных валах и соединенными с ними посредством муфт, шестерни, закрепленные на вторичных валах, посредством которых вторичные валы соединены друг с другом, планетарные механизмы, каждый из которых соединен с вторичным валом, отличающаяся тем, что тормозные элементы планетарных механизмов оснащены зубчатыми венцами, связанными друг с другом посредством свободно установленной в корпусе трансмиссии шестерни. 2. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что шестерня, связывающая тормозные элементы планетарных механизмов, соединена с тормозом.