ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК B60K17/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно трансмиссиям колесных и гусеничных 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 необходимы установка дифференциальных механизмов и ряда других узлов, присущих колесной машине. В результате процент унификации трансмиссии колесной и гусеничной машины не превышает 50-60% . 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 соединяемые с ними посредством муфт, шестерни, закрепленные на вторичных валах, посредством которых вторичные валы соединены друг с другом, планетарные механизмы, каждый из которых соединен со вторичным валом и движителями трактора.

Известная трансмиссия по своей технической сути является наиболее близкой к предлагаемому техническому решению и 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, ходовыми системами.

Цель изобретения - расширение сферы использования трансмиссии путем обеспечения возможности ее установки при минимальных конструктивных изменениях как на гусеничных, так и на колесных машинах.

Это достигается тем, что в предлагаемой трансмиссии, содержащей коробку передач, на первичном валу которой закреплены шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями, свободно установленными на параллельных вторичных валах и соединяемые с ними посредством муфт, шестерни, закрепленные на вторичных валах, посредством которых вторичные валы соединены друг с другом, планетарные механизмы, каждый из которых соединен со вторичным валом, тормозимые (неподвижные) 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) один с другим.

В первом варианте исполнения непосредственно, а во втором варианте посредством двух промежуточных шестерен, свободно установленных в корпусе трансмиссии. Одна из вышеупомянутых шестерен соединена с тормозом, выполняющим функцию механизма блокировки дифференциала.

Наличие в заявляемом техническом решении отличительных признаков в сравнении с прототипом свидетельствует о его соответствии критерию охраноспособности "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 критерию "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 гусеничных машин (трансмиссии будут отличаться одна от другой минимальным количеством деталей - зубчатыми венцами и возможно во II варианте исполнения шестернями, связывающими их, и валами с опорами, на которых они установлены при полном сохранении основных базовых деталей, в особенности корпусов. Кроме того, изобретение позволяет значительно сократить номенклатуру запасных частей; упростить конструкцию трансмиссии, исключив из нее специальный дифференциальный механизм с его блокировкой.

Трансмиссия может быть использована на промышленных и сельскохозяйственных колесных и гусеничных тракторах, а также других колесных и гусеничных транспортных средствах, что говорит о ее соответствии критерию "Промышленная применимость".

На фиг. 1 показана кинематическая схема предлагаемой трансмиссии транспортного средства (I вариант исполнения); на фиг. 2 - то же, II вариант исполнения.

Трансмиссия содержит коробку передач 1, полый первичный вал 2 которой через муфту 3 сцепления связан с двигателем 4 . На первичном валу 2, внутри которого проходит вал 5 независимого привода отбора мощности, укреплены 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 посредством шестерен 11 и 12, жестко установленных на валах. Шестерни 11 и 12 соосно соединены с планетарными механизмами 13 и 14, тормозимые (неподвижные) элементы которых , в данном 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 тормозными элементами планетарных механизмов по необходимости 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 13 и 14 - солнечных шестерен 15 и 16 связаны друг с другом. Ведомые валы 21 и 22, на которых установлены водила 23 и 24 планетарных механизмов 13 и 14, оснащены тормозами 25 и 26, исполняющими функции остановочных тормозов машины. Посредством конических шестерен 27 и 28 главной передачи и цилиндрических шестерен 29 и 30 бортовых передач ведомые валы 21 и 22 связаны с ведущими колесами транспортного средства 31.

Во II варианте исполнения трансмиссии зубчатые венцы 19 и 20 связаны один с другим посредством свободно установленных в корпусе трансмиссии двух промежуточных шестерен 32 и 33, одна из которых соединена с тормозом 34. При этом планетарные тормозы 17 и 18 из конструкции трансмиссии удалены.

Предлагаемая трансмиссия работает следующим образом.

Мощность от двигателя 4 через муфту 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 или 9 и мощность от первичного вала 2 передается последним, обеспечивая движение машины. Через шестерни 11 и 12 мощность передается планетарным механизмам 13 и 14, их ведомым валам 21 и 22 и через шестерни главной передачи 27 и 28 и бортовых передач 29 и 30 ведущим колесам 31 транспортного средства.

При прямолинейном движении машины, когда угловые скорости ведущих колес 31 по бортам одинаковы, тормозы 17 и 18 (I вариант исполнения) и тормоз 34 (во II варианте исполнения) выключены. Солнечные шестерни 15 и 16, связанные друг с другом посредством зубчатых венцов 19 и 20, а во II варианте еще и посредством двух промежуточных шестерен 32 и 33, стоят неподвижно и работают, как тормозимые (неподвижные) элементы планетарных механизмов.

При входе транспортного средства в поворот, когда ведущие колеса 31 начинают вращаться с разными угловыми скоростями (это же явление происходит и при изменении сцепления отдельных ведущих колес с грунтом, когда одно ведущее колесо находится на сухом грунте, а другое на влажном - в грязи) вращение колеса, движущегося с меньшим радиусом поворота, начинает замедляться, замедляется и вращение валов 21 или 22 (в зависимости от направления поворота) и водила 23 или 24. Солнечная шестерня планетарного механизма борта машины, движущегося с меньшим радиусом поворота, начинает вращаться относительно своей оси и поскольку посредством зубчатых венцов 19 и 20 (а во II варианте исполнения еще и посредством промежуточных шестерен 32 и 33) вышеупомянутая солнечная шестерня связана с аналогичной шестерней планетарного механизма другого борта машины, движущегося с большим радиусом поворота, она будет вращать последнюю, заставляя ведущее колесо борта, движущеeся с большим радиусом поворота, вращаться с большей скоростью. Таким образом планетарные механизмы 13 и 14 при оснащении их солнечных шестерен 15 и 16 зубчатыми венцами 19 и 20 (во II варианте исполнения еще и двумя промежуточными шестернями 32 и 33) работают как дифференциальный механизм, необходимый колесной машине.

Для обеспечения движения машины в условиях бездорожья совокупность планетарных механизмов 13 и 14 венцов 19 и 20 (во II варианте исполнения еще и промежуточных шестерен 32 и 33), работающая как дифференциал, блокируется включением тормозов 17 и 18 (для I варианта исполнения) или тормоза 34 (для II варианта исполнения трансмиссии). Ведущие колеса 31 при включении тормозов вне зависимости от сцепления каждого колеса с грунтом вращаются с равными угловыми скоростями (как жестко соединенные друг с другом), что позволяет успешно преодолеть бездорожье.

В сравнении с прототипом изобретение позволяет путем введения в конструкцию лишь двух деталей - зубчатых венцов 19 и 20 использовать трансмиссию как на гусеничной, так и на колесной машине.

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 параллельных вторичных валах 8 и 9 и соединяемые с ними муфтами 10, шестерни 11 и 12, закрепленные на вторичных валах 8 и 9, соединяют постоянно валы между собой и с планетарными механизмами 13 и 14. Тормозимые элементы 15 и 16 планетарных механизмов 13 и 14 оснащены зубчатыми венцами 19 и 20, связанными друг с другом. 2 з.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 соединяемые 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 тормозимые элементы планетарных механизмов оснащены зубчатыми венцами, связанными друг с другом. 2. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что зубчатые венцы, которыми оснащены тормозимые элементы планетарных механизмов, связаны друг с другом посредством двух промежуточных шестерен, свободно установленных в корпусе трансмиссии. 3. Трансмиссия по п.2, отличающаяся тем, что одна из промежуточных шестерен соединена с тормозом.