ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1996 года по МПК B60K17/34 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны трансмиссии транспортных средств, состоящие из коробки передач, главной передачи и межколесного дифференциала, выполненных в одном корпусе, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях. (Автомобили: Основы конструкции /Н.Н.Вишняков и др. М. Машиностроение, 1986. 304 с.).

Эти трансмиссии имеют ограниченные кинематические возможности.

Наиболее близкой к предлагаемой трансмиссии транспортного средства является выполненная в одном корпусе трансмиссия, состоящая из четырехступенчатой двухвальной коробки передач (КП), одинарной цилиндрической главной передачи (ГП) и межколесного дифференциала (см. там же рис. 103, с. 135). Трансмиссия состоит из двухвальной КП, содержащей 11 шестерен внешнего зацепления, из них 5 шестерен жестко закреплены на первичном валу, 4 из них зацеплены с шестернями, свободно установленными на вторичном валу, между этими шестернями расположены два синхронизатора, на муфте одного из синхронизаторов закреплена шестерня заднего хода, подвижная шестерня заднего хода расположена на отдельной оси (на рис. не показана), на выходе вторичного вала закреплена ведущая шестерня ГП, зацепленная с ведомым колесом, закрепленным на корпусе дифференциала.

Такая трансмиссия имеет ограниченные кинематические возможности, т.к. обеспечивает только 4 передачи переднего хода, а значит и невысокий диапазон передаточных чисел, она металлоемка и имеет значительные габариты, т.к. в ней 13 шестерен расположены в 6 рядов.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик транспортного средства за счет расширения кинематических возможностей трансмиссии.

Указанная цель достигается тем, что на корпусе дифференциала свободно установлены две шестерни, зацепленные с двумя из трех шестерен, свободно установленных на первичном валу коробки передач, между шестернями на ступицах расположены муфты переключения, шестерни первичного вала зацеплены с шестернями, свободно установленными на втором валу коробки передач, две из них объединены в блок, по обе стороны блока расположены муфты переключения, установленные на ступицах второго вала, четвертая шестерня, также свободно установленная на этом валу, блоком шестерен или отдельной шестерней заднего хода зацеплена с шестерней, закрепленной на первичном валу коробки передач.

На фиг. 1 изображены схема трансмиссии транспортного средства, состоящей из двухвальной КП, двухрядной ГП и дифференциала, выполненных в одном корпусе и обеспечивающих 6 передач переднего хода и 2 передачи заднего хода.

На фиг. 2 приведена лучевая диаграмма этой трансмиссии. Лучи указывают на величину передаточного числа, чем положе луч, тем больше передаточное число. Лучи, направленные налево, указывают на ускоряющие передачи.

В таблице показаны положения муфт переключения на различных передачах в трансмиссии.

В опорах корпуса КП 1 расположен первичный вал 2, на котором свободно установлены шестерни 3-5 и закреплена шестерня заднего хода 6. Шестерни 3-5 зацеплены с шестернями 7-9, свободно установленными на втором валу 10, причем шестерни 8 и 9 объединены в блок. Шестерни 3 и 4 также зацеплены с шестернями 11 и 12, свободно установленными на корпусе дифференциала 13. На оси 14 (крестовине) расположены сателлиты 15, зацепленные с двумя полуосевыми шестернями 16, одна из них закреплена на полуоси 17, другая на полуоси 18. Шестерня 6 первичного вала зацеплена с шестерней 19, объединенной в блок с шестерней 20, которая зацеплена с шестерней 21, свободно установленной на втором валу КП. Блок шестерни заднего хода 19 и 20 расположен на отдельной оси. Вместо блока шестерен возможно использование одной шестерни заднего хода. Муфта A расположена между шестернями 3 и 4 первичного вала КП, муфта B между шестернями 11 и 12 корпуса дифференциала, муфта C на уровне муфт A и B между шестернями 7 и 8 второго вала КП, муфта D между шестернями 4 и 5 первичного вала, а муфта E между шестернями 9 и 21 второго вала КП.

Работа трансмиссии осуществляется следующим образом:
1 передача
Муфты A, C и E находятся в нейтральном положении (см. табл.), а муфты B и D в левом положении.

Крутящий момент с первичного вала 2 муфтой D передается на шестерню 5, далее на блок шестерен 9 и 8, шестерни 4-12 и по муфте B поступает на корпус дифференциала 13, затем осью 14 и стеллажами 15 разделяется на два потока, которые полуосевыми шестернями 16 передаются на полуоси 17 и 18 (см. фиг. 1). На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача представлена тремя лучами: луч 5-9 выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен полого вверх направо, затем луч 8-4, направленный направо вниз, и далее луч 4-12 также вниз направо к т.1 на оси логарифма передаточного числа. На каждой горизонтали приведена соответствующая величина передаточного числа.

2 передача
Переключаем муфты B, C и E в правое положение (см. табл.).

До шестерни 9 момент передается как на 1 передаче, затем муфтой E на вал 10, с вала муфтой C на шестерню 7 и далее шестернями 3-11 на муфту B, затем как на предыдущей передаче (см. фиг. 1).На лучевой диаграмме эта передача представлена также тремя лучами, но после луча 5-9 (см. фиг. 2) луч 7-3 направлен вниз налево, далее луч 3-11 к т.2 на оси логарифма передаточного числа.

3 передача
Переключаем муфту A в правое положение (см. табл.), муфту B в левое, а муфту D в нейтральное положение.

С первичного вала 2 момент муфтой A передается на шестерни 3-7, далее муфтой C на вал 10, с вала муфтой E на блок шестерен 9 и 8, затем по шестерням 8-4-12 на муфту B и как на 1 передаче.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) луч из т.0 направлен круто вверх направо, аналогичный луч 8-4 направлен вниз, далее луч 4-12 направлен к т.3 на нижней оси.

4 передача
Переключаем муфту B в правое положение (см. табл.), а муфты C и E в нейтральное положение.

Момент с первичного вала муфтой A передается на шестерню 3, далее шестернями 3 и 11 напрямую, минуя КП, передается на корпус дифференциала, затем как на предыдущих передачах (см. фиг.1). На лучевой диаграмме эта передача представлена одним лучом 3-11.

5 передача.

Переключаем муфты A и B в левое положение (см. табл.).

Момент передается подобно предыдущей передаче, но парой шестерен 4-12. На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача представлена лучом 4-12 от т. 0 к т.5.

6 передача
Переключаем муфту A в нейтральное положение, остальные муфты в правое положение (см. табл.).

С первичного вала 2 муфтой D момент передается на шестерню 4, далее на блок шестерен 8 и 9, муфтой E на вал 10, с вала муфтой C на шестерни 7-3 -11 (см. фиг. 1). Возможен вариант включения шестерни 4 муфтой A в левом положении, муфтой D в нейтральное.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: луч 4-8 направлен из т.0 налево вверх, аналогичный луч 7-3 направлен вниз, луч 3-11 от средней горизонтали направлен к т.6 на нижней горизонтали (см. фиг. 2).

Задний ход 1 передача
Муфты A и D в нейтральном положении, остальные муфты в левом положении (см. табл.). С первичного вала 2 момент шестерней 6 передается на блок шестерен заднего хода 19 и 20, далее на шестерню 21 и муфтой E на второй вал 10, с вала муфтой C на шестерни 8-4-12 и затем как на предыдущих передачах (см. фиг. 1). На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача представлена тремя лучами: из т.0 самый пологий луч 6-19-20-21 к верхней горизонтали, далее луч 8-4 вниз направо, затем луч 4-12 направо вверх к т.1 на оси логарифма передаточного числа заднего хода.

Задний ход 2 передача
Переключаем муфты B и C в правое положение (см. табл.).

До вала 10 момент передается как на предыдущей передаче, затем муфтой C на шестерни 7-3-11 и далее как на предыдущих передачах (см. фиг. 1).

На лучевой диаграмме эта передача отличается от предыдущей двумя последними лучами (см. фиг. 2), луч 7-3 от верхней горизонтали направлен налево вниз, далее луч 3-11 направлен к т.2 на оси логарифма передаточного числа заднего хода. Экономический эффект выражается в повышении эксплуатационных характеристик транспортного средства за счет расширения кинематических возможностей трансмиссии: количество передач переднего хода увеличилось с 4 до 6, а заднего хода до 2 при соответствующем расширении диапазона передаточных чисел, повысился КПД на двух передачах за счет прямой передачи момента, минуя КП, снизились габариты и металлоемкость трансмиссии, т.к. вместо 13 шестерен, расположенных в 6 рядов, используется 12 шестерен, расположенных в 5 рядов. Если вместо блока шестерен заднего хода применить одну шестерню, то получим дополнительное снижение габаритов и массы 11 шестерен будут расположены в 4 ряда.

Использование: транспортные средства - переднеприводные легковые автомобили и грузовые автомобили малой и средней грузоподъемности, мини-тракторы и т. д. Сущность изобретения: на корпусе дифференциала свободно установлены две шестерни, зацепленные с двумя из трех шестерен, свободно установленных на первичном валу коробки передач, между шестернями на ступицах расположены муфты переключения, шестерни первичного вала зацеплены с шестернями, свободно установленными на втором валу коробки передач, две из них объединены в блок. 2 ил.

Трансмиссия транспортного средства, содержащая в одном корпусе двухвальную коробку передач с первичным и вторичным валами, шестернями и муфтами переключения, цилиндрическую главную передачу и дифференциал, отличающаяся тем, что на корпусе дифференциала свободно установлены две шестерни, зацепленные с двумя из трех шестерен, свободно установленных на первичном валу коробки передач, между шестернями на ступицах расположены муфты переключения, при этом шестерни первичного вала зацеплены с шестернями, свободно установленными на вторичном валу, две из них объединены в блок, по обе стороны блока расположены муфты переключения, установленные по ступицах вторичного вала, и четвертая шестерня, свободно установленная на вторичном валу, блоком шестерен или отдельной шестерней заднего хода зацеплена с шестерней, закрепленной на первичном валу.