РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА Российский патент 1995 года по МПК F16H48/20 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением передач и разделением крутящего момента между выходными валами, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, межмостовые дифференциалы, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях. Эти агрегаты конструктивно сложны и металлоемки.

Наиболее близкой к предлагаемой раздаточной коробке (РК) является многоступенчатая РК, состоящая из корпуса с размещенными в нем валами, двух планетарных механизмов, десяти шестерен внешнего зацепления и шести муфт управления.

Такая РК конструктивно сложна, имеет два узла из четырех коаксиальных валов, затрудняющих изготовление и эксплуатацию агрегата.

Целью изобретения является упрощение конструкции РК.

Это достигается тем, что простой трехзвенный планетарный механизм установлен на промежуточном валу, не соосном первичному (входному) валу, на первичном валу свободно установлены три шестерни, две из них зацеплены с шестернями блока, расположенного на валу солнечной шестерни, третья шестерня зацеплена с шестерней, закрепленной на валу выхода потока мощности планетарного механизма и входа в дифференциал, две муфты размещены на первичном валу, одна между двумя входными шестернями, другая между третьей шестерней и валом отбора мощности, три муфты размещены на промежуточном валу, одна между корпусом и блоком шестерен, две между блоком шестерен и планетарным механизмом, причем одна из них выборочно соединяет блок шестерен с водилом или эпициклическим колесом, другая те же звенья с корпусом, муфта на выходе планетарного механизма выборочно соединяет одно из звеньев этого механизма с валом привода дифференциала, эпициклическое колесо дифференциала связано с валом привода мостов задней тележки, а солнечная шестерня зубчатой передачей связана с валом привода переднего моста.

На фиг.1 изображена схема РК, имеющая 11 передач для движения вперед и 2 передачи заднего хода; на фиг.2 лучевая диаграмма РК.

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

В табл.1 показана работа муфт управления переключением передач РК. Показано, что соединяет муфта при заданном положении, Н нейтральное положение. В табл.2 приведено положение муфт управления при различных передачах РК.

В опорах РК 1 установлен первичный (входной) вал 2, на котором свободно установлены шестерни 3,4 и 5. Шестерни 3 и 4 зацеплены с шестернями 6 и 7, образующими блок 8, который свободно установлен на валу 9 привода солнечной шестерни 10 (а). На валу 8 размещен трубчатый вал 11 привода водила 12 (h). Сателлиты 13 зацеплены с солнечной шестерней 10 и эпициклическим колесом 14 (в). Соосно валам 8 и 11 установлен выходной вал 15, который соединен с водилом дифференциала 16, а также с шестерней 17, зацепленной с шестерней 5 первичного вала 2. Сателлиты 18 зацеплены с солнечной шестерней 19, которая шестернями 20 и 21 связана с валом 22 привода переднего моста. Сателлиты также зацеплены с эпициклическим колесом 23, которое связано с валом 24 привода мостов задней тележки. Вал 25 установлен соосно первичному валу. Муфта А размещена на ступице первичного вала между шестернями 3 и 4. Муфта В расположена на ступице вала привода солнечной шестерни между корпусом и блоком 8. Муфта С установлена на блоке 8 со стороны планетарного редуктора. Муфта Д расположена на корпусе РК рядом с муфтой С. Муфта Е размещена на валу 15 на выходе из планетарного редуктора и входе в дифференциал. Муфта F установлена на ступице первичного вала между шестерней 5 и валом отбора мощности 25. Муфта блокировки дифференциала G расположена между шестернями 17 и 20.

Работа РК осуществляется следующим образом.

1 передача. Крутящий момент с первичного вала 2 муфтой А в первом положении (см. табл. 1 и 2) передается шестернями 3 и 6, далее муфтой В в третьем положении на вал 9 и солнечную шестерню 10 (а), сателлиты 13, водило 12(h), муфтой Е во втором положении на вал 15 и далее на дифференциал. Эпициклическое колесо 14(в) остановлено муфтой Д во втором положении. Муфта С в первом (нейтральном) положении.

2 передача. До шестерни 6 как на 1 передаче, в планетарном редукторе (ПР) поменялись местами вход и остановленное звено. Солнечная шестерня (а) остановлена муфтой В в первом положении, момент поступает в ПР на эпициклическое колесо (в) по муфте С в третьем положении. Муфта Д в третьем (нейтральном) положении (см.фиг.2 и табл.1 и 2).

3 передача. Муфту А переключаем в третье положение, момент передается шестернями 4 и 7, далее как на 1 передаче.

4 передача. Вход и выход момента как на 1 и 2 передачах, но ПР передает момент напрямую через водило муфтой С во втором положении. Муфта В и Д в нейтральном положении.

5 передача. Аналогична 2 передаче, но вход и выход момента в ПР поменялись местами. Момент поступает на водило (h) по муфте С во втором положении, а снимается с эпициклического колеса (в) муфтой Е в третьем положении.

6 передача. Отличается от 2 передачи только переключением муфты А в третье положение.

7 передача. Соответствует 4 передаче, но муфта А в третьем положении.

8 передача. Отличается от 1 передачи заменой входа и выхода в ПР. Как и на 5 передаче момент поступает на водило, но снимается с эпициклического колеса муфтой Е в первом положении.

9 передача. Соответствует 5 передаче, но муфта А в третьем положении.

10 передача "прямая". Муфта А во втором (нейтральном) положении. Момент по муфте F в первом положении, по шестерням 5 и 17 поступает "напрямую", минуя ПР, сразу на вал привода дифференциала 15.

11 передача. Соответствует 8 передаче, но муфта А в третьем положении.

Задний ход. 1 передача. Соответствует 1 передаче для движения вперед, но поменялись местами остановленное звено и выход момента. Водило остановлено муфтой Д в первом положении, момент снимается с эпициклического колеса муфтой Е в третьем положении.

2 передача. Отличается от предыдущей передачи переключением муфты А в третье положение.

В дифференциал момент поступает по валу 15 на водило 16 и сателлитами 18 распределяется на эпициклическое колесо 23 и далее на вал 24, а также на солнечную шестерню 19 и по шестерням 20 и 21 на вал 22. Муфта G предназначена для блокировки дифференциала в плохих дорожных условиях. Для блокировки соединяют шестерни 17 и 20 и связанные с ними водило 16 и солнечную шестерню 19.

Дифференциал может быть как симметричным, так и несимметричным. Муфта блокировки дифференциала 6 может быть различной конструкции, например вязкостного трения.

Для привода вспомогательных механизмов (лебедки, насоса и т.п.) используется вал отбора мощности 25, который включается муфтой F в третьем положении.

Характер распределения передач изменяется как при изменении передаточных чисел шестерен зацепления, так и параметра планетарного механизма K Z_в/Z_a. Например, при К 1,62 получают равные интервалы между передачами.

Экономический эффект выражается в удешевлении РК за счет ее упрощения и снижения металлоемкости. У РК более широкие кинематические возможности, так как двенадцатая передача прототипа используется для торможения за счет кинематического расположения, третья передача служит для движения задним ходом, т. е. прототип имеет для движения вперед 10 передач, 1 передача заднего хода и 1 передача для торможения. Предлагаемая РК имеет 11 передач для движения вперед и 2 передачи заднего хода при простых валах, 8 шестерен внешнего зацепления вместо 10 и обеспечивает отбор мощности.

Использование: применяется на транспортных средствах автомобилях, повышенной проходимости, спортивных и других автомобилях с приводом на все колеса и т.д. Сущность изобретения: простой, трехзвенный планетарный механизм /ПМ/, установленный на промежуточном валу, реализует шесть передач, пять для движения вперед и одну задний ход, две пары шестерен на входе в планетарный механизм удваивают число передач, одна пара шестерен, расположенных между планетарным механизмом и дифференциалом, обеспечивает передачу момента в дифференциал, минуя ПМ, дифференциал одну часть момента передает напрямую, а другую часть через пару шестерен. 2 ил. 2 табл.

РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА, содержащая корпус с размещенными в нем валами, шестернями внешнего зацепления, двумя планетарными трехзвенными механизмами, муфтами управления, отличающийся тем, что планетарные механизмы установлены несоосно с первичным валом, на котором свободно установлены три шестерни, две из них зацеплены с шестернями блока, расположенного на валу солнечной шестерни, третья шестерня зацеплена с шестерней, закрепленной на валу выхода потока мощности из планетарного редуктора и входа в дифференциал, две муфты размещены на первичном валу, одна между двумя входными шестернями, другая - между третьей шестерней и валом отбора мощности, три муфты размещены на промежуточном валу, одна между корпусом и блоком шестерен, две между блоком шестерен и планетарным редуктором, причем одна из них выполнена с возможностью выборочного соединения блока шестерен с водилом или эпициклическим колесом, другая тех же звеньев с корпусом, муфта на выходе планетарного редуктора выполнена с возможностью выборочного соединения одного из звеньев этого редуктора с валом привода диференциала, одна шестерня дифференциала связана с валом выхода напрямую, а другая через дополнительные шестерни.