ГЛАВНАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 1999 года по МПК B60K17/34 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны двойные центральные главные передачи (ГП), содержащие опоры, шестерни, валы, совмещенные с межколесным дифференциалом, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях. (Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. /Под ред. А.И. Гришкевича. - Мн.: Высш. шк., 1985. - 240 с.)
Такие агрегаты имеют ограниченные кинематические возможности и высокую металлоемкость.

Наиболее близкой к предлагаемой ГП является двухступенчатая главная передача опытной модели автомобиля МАЗ-500А (там же рис. 7.10, 224 с.).

ГП состоит из ведущего вала с ведущей конической шестерней, ведомого конического колеса, зацепленного на корпусе дифференциала, планетарного механизма, расположенного между дифференциалом и ведомым коническим колесом. Переключение передач осуществляется перемещением солнечной шестерни планетарного механизма в осевом направлении. На низшей передаче солнечная шестерня остановлена относительно корпуса ГП, крутящий момент поступает с ведомого колеса ГП на эпициклическое колесо и по сателлитам на водило и корпус дифференциала. На прямой передаче солнечная шестерня зубчатым венцом соединяется с водилом, при этом планетарный механизм блокируется.

Задачей изобретения является расширение кинематических возможностей агрегата за счет увеличения числа передач и максимального передаточного числа при ограниченных размерах и металлоемкости.

Технический результат достигается тем, что ведомая шестерня соединена с водилом планетарного механизма, на ведущем валу закреплена дополнительно вторая ведущая шестерня, введенная в зацепление с дополнительной второй ведомой шестерней, соединенной муфтой с солнечной шестерней, а эпициклическое колесо закреплено на корпусе дифференциала, муфта выборочно соединяет солнечную шестерню или с дополнительной второй ведомой шестерней или с трубчатой опорой корпуса дифференциала.

На фиг. 1 изображена схема главной передачи с коническими шестернями и планетарным механизмом.

На фиг. 2 - с цилиндрическими шестернями.

В корпусе ГП 1 установлен ведущий вал 2, на котором закреплены ведущие шестерни 3 и 4, зацепленные с ведомыми шестернями (колесами) 5 и 6. Колесо 5 муфтой 7 соединяется с солнечной шестерней 8 (а). Колесо 6 соединяется с водилом 9 (h). Сателлиты 10 установлены на водиле 9 и зацеплены с солнечной шестерней 8 и эпициклическим колесом 11 (b), которое закреплено на корпусе дифференциала 12. Ось (крестовина) 13 закреплена в корпусе дифференциала, на ней установлены сателлиты 14, зацепленные с полуосевыми шестернями 15 и 16, которые расположены на полуосях 17 и 18.

Работа ГП осуществляется следующим образом.

1 передача (муфта в правом положении 1).

Крутящий момент поступает по ведущему валу 2 на две ведущие шестерни и разделяется на два потока. Один поток от шестерни 3 передается на колесо 5, по муфте 7 на солнечную шестерню 8 (a) и сателлиты 10. Второй поток поступает от шестерни 4 на колесо 6, далее на водило 9 (h). Оба потока сателлитами 10 передаются на эпициклическое колесо 11 (b), на корпус дифференциала 12, увеличенный крутящий момент от оси 13 сателлитами 14 разделяется на два потока: шестерню 16 и полуось 17, шестерню 15 и полуось 18.

Трансформирующие возможности планетарного механизма в режиме суммирования двух потоков [И (a + h)- b] значительно выше, чем в режиме редуктора, когда одно из звеньев механизма остановлено.

Скорость вращения эпициклического колеса описывается следующей зависимостью:
n_b = И_ba ^h x n_a + И_bh ^a x n_h = (-1/K) x n_a + (K+1/K) x n_h,
где И_ba ^h - передаточное число планетарного механизма при остановленном водиле и передаче усилия с эпициклического колеса на солнечную шестерню;
n_a - скорость вращения солнечной шестерни;
И_bh ^a - передаточное число планетарного механизма при остановленной солнечной шестерне и передаче усилия от эпициклического колеса к водилу;
n_h - скорость вращения водила;
K - внутренний параметр планетарного механизма, равный отношению числа зубьев эпиэпициклического колеса к числу зубьев солнечной шестерни.

Если, например, принять скорость вращения ведущего вала n₂=1000 об/мин и применить планетарный механизм с K=2,0; передаточное число шестерни 3 к 5 равно 1,1; а 4 к 6 равно 2,9; то скорость вращения эпициклического колеса:
n_b = 0,5 x (1000/1,1) + 1,5 x (1000/2,9) = 62,7,
а передаточное число главной передачи И_о = 1000/62,7 = 15,9.

При уменьшении передаточного числа шестерен 4-6 до 2,8 передаточное число главной передачи снизится до 12,3.

Передаточное число главной передачи зависит также от передаточного числа в другой паре шестерен и от внутреннего параметра планетарного механизма.

11 передача - (муфта в левом положении 11).

Шестерни 3-5 выключаются из работы, муфта 7 блокирует планетарный механизм, соединяя солнечную шестерню 8 (a) с трубчатой опорой корпуса дифференциала 12 и эпициклическим колесом 11 (b).

Передаточное число главной передачи равно отношению чисел зубьев шестерен 6 и 4.

Экономический эффект выражается в том, что предполагаемая конструкция главной передачи позволяет получать высокие значения передаточных чисел в агрегате при малых габаритах и металлоемкости, за счет трансформирующих возможностей планетарного механизма при подаче потока мощности на два звена, а также и многопарности зубчатых зацеплений этого механизма.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Главная передача содержит зацепленные между собой две ведущие и две ведомые шестерни, дифференциал, планетарный механизм и муфту. Одна из ведомых шестерен соединена с водилом планетарного механизма. Эпициклическое колесо планетарного механизма закреплено на корпусе дифференциала. Муфта выборочно соединяет солнечную шестерню планетарного механизма или со второй ведомой шестерней или с трубчатой опорой корпуса дифференциала. Такое выполнение главной передачи позволяет расширить кинематические возможности передачи за счет увеличения числа передач и максимального передаточного числа при ограниченных размерах и металлоемкости. 2 ил.

Главная передача, содержащая ведущий вал с закрепленной на нем ведущей шестерней, зацепленной с ведомой шестерней, передающей вращение корпусу дифференциала посредством планетарного механизма, включающего эпициклическое колесо, водило с сателлитами и солнечную шестерню, отличающаяся тем, что ведомая шестерня соединена с водилом планетарного механизма, на ведущем валу закреплена дополнительно вторая ведущая шестерня, введенная в зацепление с дополнительной второй ведомой шестерней, соединенной муфтой с солнечной шестерней, а эпициклическое колесо закреплено на корпусе дифференциала, муфта выборочно соединяет солнечную шестерню или с дополнительной второй ведомой шестерней или с трубчатой опорой корпуса дифференциала.