КОРОБКА ПЕРЕДАЧ Российский патент 1995 года по МПК B60K17/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением пеpедаточных чисел, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях.

Эти агрегаты конструктивно сложны, металлоемки.

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является многоступенчатая коробка передач, состоящая из корпуса с размещенными в нем валами, однорядного простого трехзвенного механизма, десяти шестерен внешнего зацепления и пяти муфт управления. Такая КП имеет сложную четырехпозиционную муфту на входе в агрегат, планетарный механизм размещен на выходе КП, что накладывает ограничение на распределение передач по диапазону передаточных чисел, которые смещаются в сторону ускоряющих передач.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных параметров КП за счет возможности выбора требуемых передаточных чисел, а также повышение надежности управления КП.

Это достигается тем, что планетарный механизм (ПМ) размещается на промежуточном валу, три пары шестерен на входе ПМ обеспечивают четыре передачи, а две пары шестерен на выходе ПМ позволяют корректировать величину передаточных чисел передач, высокая надежность управления КП достигается применением простых двух и трехпозиционных муфт.

На фиг. 1 изображена схема КП, имеющая 21 передачу для движения вперед и 4 передачи заднего хода; на фиг. 2 - лучевая диаграмма этой КП.

Вертикальный луч соответствует передаточному числу, равному 1,0; луч, направленный направо, соответствует замедляющей передаче, чем положе луч, тем выше передаточное число; луч, направленный налево - ускоряющей передаче.

В табл. 1 показаны работа муфт управления при переключении передач КП, положения муфт и соединяемые ими элементы КП (Н - нейтральное положение).

В табл. 2 приведено положение муфт на различных передачах и показан путь передачи момента на этих передачах.

В опорах корпуса 1 установлен первичный вал 2, на котором свободно установлены шестерни 3-5, которые зацеплены соответственно с шестернями 6-8, расположенными на валу 9 привода солнечной шестерни 10(а). Шестерни 6 и 7 объединены в блок. Водило 11(h) через сателлиты 12 связано с эпициклическим колесом 13(в) и солнечной шестерней 10(а). Трубчатый вал водила 14 установлен на валу 9. Шестерня 15 свободно установлена на трубчатом валу эпициклического колеса, а шестерня 16 - на валу 9. Они зацеплены соответственно с шестернями 17 и 18, закрепленными на вторичном валу 19, установленном соосно первичному валу 2. Муфты А и В расположены на первичном валу: А между шестернями 3 и 4, В - между 4 и 5. Муфта С размещена между первичным и вторичным валами. Муфта Д установлена на шестерне 8 со стороны планетарного механизма. Муфта Е расположена между шестерней 15 и корпусом, муфта F - между корпусом и шестерней 16, а муфта G - между шестерней 16 и корпусом.

Работа КП осуществляется следующим образом.

1 передача - И_аh^в Муфты А, С и Д в первом положении, муфты В и G - во втором, муфты Е и F - в третьем положении (см. табл. 2). Крутящий момент передается (см. фиг. 1 и табл. 1 и 2) с первичного вала 2 муфтой А в первом положении на шестерни 3 и 6, далее по шестерням 7 и 4, по муфте В во втором положении, по шестерням 5 и 8, муфтой Д в первом положении на вал 9, солнечную шестерню 10(а), через сателлиты 12 на водило 11(h), муфтой F в третьем положении на шестерни 16-18 и далее на вторичный вал 19. Эпициклическое колесо остановлено муфтой Е в третьем положении. На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача представлена лучами 3-6, 7-4, 5-8 И_аh^в и 16-18, направленными из т.0 к т.1.

2 передача Переключают муфту А в третье положение (см. табл. 2). Крутящий момент с первичного вала 2 по шестерне 4 и муфте В передается на шестерни 5-8 и далее как на 1 передаче.

3 передача Переключают муфты А и В в первое положение. Момент с первичного вала по шестерням 3 и 6, по муфте В поступает на шестерню 8 и далее как на предыдущих передачах.

4 передача Переключают муфту А в третье положение. Момент с первичного вала передается шестернями 4 и 7, муфтой В на шестерню 8 и далее как на предыдущих передачах.

5 передача - И_вh^а Изменяется состояние планетарного механизма, остальное как на 1 передаче. Муфта Д в третьем положении соединяет шестерню 8 с эпициклическим колесом (в), по сателлитам момент передается на водило (h) и далее как на предыдущих передачах. Солнечная шестерня (а) остановлена муфтой G в третьем положении (см. табл.). Муфта Е во втором (нейтральном) положении.

6 передача Переключают муфту А в третье положение. До планетарного механизма (ПМ) момент передается как на 2 передаче, далее как на предыдущей передаче.

7 передача Переключают муфты А и В в первое положение. До ПМ момент передается как на 3 передаче, далее как на двух предыдущих.

8 передача И_пм = 1,0 Изменяют состояние ПМ, он передает момент напрямую, не трансформируя его. Переключают муфту В во второе положение, до ПМ момент поступает как на 5 передаче, далее по эпициклическому колесу 13, шестерням 15 и 17 на вал 19.

9 передача Возвращают ПМ в предыдущее состояние. До ПМ момент поступает как на 4 передаче, далее как на 5-7 передачах.

10 передача До ПМ момент поступает как на 2 и 6 передачах, далее по водилу, по шестерням 16-18 на вал 19.

11 передача До ПМ момент поступает как на 3 и 7 передачах, далее как на предыдущей передаче.

12 передача - И_hв^а Изменяют состояние ПМ, по сравнению с 5-7 и 9 передачами поменялись местами вход и выход момента. Момент поступает на водило по муфте Д во втором положении, а снимается муфтой Е в первом положении с эпициклического колеса на шестерни 15-17 и вал 19. До ПМ момент поступает как на 1, 5 и 8 передачах.

13 передача До ПМ момент поступает как на 4 и 9 передачах, далее как на 10 и 11 передачах.

14 передача До ПМ момент поступает как на 2, 6 и 10 передачах, снимается как на 12 передаче.

15 передача Момент поступает на ПМ как на 3, 7 и 11 передачах, а снимается как на 12 и 14 передачах.

16 передача Момент поступает на ПМ как на 4, 9 и 13 передачах, а снимается как на предыдущей передаче.

17 передача - И_hа^в Изменяют состояние ПМ, по сравнению с 1-4 передачами поменялись местами вход и выход момента. Момент поступает на водило по муфте Д во втором положении, а снимается от солнечной шестерни муфтой G в первом положении на шестерни 16-18 и вал 19. До ПМ момент поступает как на 1, 5, 8 и 12 передачах.

18 передача До ПМ момент поступает как на 2, 6, 10 и 14 передачах, а снимается как на предыдущей передаче.

19 передача - прямая Момент с первичного вала 2 поступает на вторичный вал 19 напрямую через муфту С во втором положении. Остальные муфты в нейтральном положении.

20 передача До ПМ момент поступает как на 3, 7, 11 и 15 передачах, а снимается как на 17 и 18 передачах.

21 передача Момент поступает до ПМ как на 4, 9, 13 и 16 передачах, а снимается как на предыдущей передаче.

Задний ход - И_ав^h Изменяют состояние ПМ: останавливают водило (h) муфтой F в первом положении (см. табл.), подают момент на солнечную шестерню (а) муфтой Д в первом положении и снимают с эпициклического колеса (в) муфтой Е также в первом положении, далее на шестерни 15-17 и вал 19. Состояния муфт А и В соответствуют передачам для движения вперед 1-4.

Характер распределения передач изменяется при изменении параметра планетарного механизма К и передаточных чисел шестерен внешнего зацепления.

Экономический эффект выражается в возможности выбора оптимального ряда передаточных чисел КП, что обеспечивает снижение расхода топлива, а также повышении работоспособности КП за счет высокой надежности работы механизма управления КП, оснащенного простыми муфтами.

Использование: на транспортных средствах, таких как автомобили-тягачи, тракторы, дорожная и сельскохозяйственная техника и т.д. Сущность изобретения: планетарный механизм расположен на промежуточном валу, три пары шестерен 3-8 на входе в планетарный механизм обеспечивают четыре передачи, а две пары шестерен 15-18 на выходе позволяют корректировать величину передаточных чисел передач, высокая надежность управления КП достигается применением простых двух и трехпозиционных муфт. 2 ил.

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, содержащая корпус с размещенными в нем валами, десятью шестернями внешнего зацепления, однорядным трехзвенным планетарным механизмом, муфтами управления, отличающаяся тем, что планетарный механизм расположен на промежуточном валу, на первичном валу свободно установлены три шестерни, зацепленные с шестернями промежуточного вала, причем две из них объединены в блок, над блоком между шестернями на ступице первичного вала расположена трехпозиционная муфта, рядом с ней между другими шестернями установлена сдвоенная двухпозиционная муфта, взаимодействующая с обоими валами, на ступице шестерни промежуточного вала перед планетарными механизмами размещена трехпозиционная муфта, на выходе планетарного механизма свободно установлены две шестерни, одна - на валу эпициклического колеса, другая - на валу солнечной шестерни, эти шестерни зацеплены с шестернями, закрепленными на вторичном валу, между свободно установленными шестернями и корпусом размещены три трехпозиционные муфты, между первичным и вторичным валами установлена двухпозиционная муфта.