ГЛАВНАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 1999 года по МПК B60K17/16 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны двухступенчатые главные передачи (ГП), содержащие опоры, валы, шестерни, муфту переключения, совмещенные с межколесным дифференциалом, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях (Автомобили: конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. /Под ред. А.И.Гришкевича. - Мн.: Высшая школа, 1985. - 240 с.).

Такие агрегаты имеют ограниченные кинематические возможности и значительную металлоемкость.

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

ГП состоит из корпуса с размещенными в нем ведущим валом, выполненным вместе с ведущей конической шестерней, зацепленной с ведомой шестерней (колесом). Это колесо закреплено на корпусе, в котором расположены планетарный механизм и дифференциал (см. там же, рис. 7.9, 223 с.). Внутри ведомого конического колеса выполнено эпициклическое колесо планетарного механизма (ПМ), которое сателлитами сообщается с водилом ПМ, закрепленным на корпусе дифференциала. Солнечная шестерня ПМ выполнена вместе с зубчатым венцом муфты переключения. ПМ реализует две передачи: первая - замедляющая, когда солнечная шестерня остановлена зубчатым венцом относительно корпуса ведущего моста; вторая - прямая, когда ПМ блокируется осевым перемещением солнечной шестерни до зацепления с зубчатым венцом водила.

Такая ГП имеет ограниченные кинематические возможности - передаточное число ПМ на низшей передаче составляет только 1,391. Передаточное число ГП в целом без ПМ равно 7,24 и 10,1 при понижающей передаче в ПМ. ГП имеет значительные массу и габариты, т.к. помимо центрального редуктора содержит еще два колесных редуктора с остановленным водилом (см. там же, рис. 7,8б, 221 с.).

Задачей изобретения является расширение кинематических возможностей ГП при малых габаритах и массе.

Технический результат достигается тем, что ведомая шестерня трубчатым валом соединена с солнечной шестерней ПМ, расположенной на трубчатой опоре корпуса дифференциала, два взаимосвязанных зубчатых венца водила установлены на опорах качения с разных сторон венца эпициклического колеса, еще один венец закреплен на корпусе дифференциала, другой - на стенке корпуса агрегата, одна муфта выборочно соединяет корпус дифференциала с венцом водила или с венцом эпициклического колеса, взаимосвязанная с ней другая муфта выборочно соединяет венец эпициклического колеса с другим венцом водила или с венцом стенки корпуса агрегата.

На фиг. 1 изображена схема ГП с коническими шестернями привода ПМ, обеспечивающая две передачи для движения вперед и передачу заднего хода.

На фиг. 2 - с цилиндрическими шестернями.

В корпусе ГП 1 установлен ведущий вал 2 с закрепленной на нем шестерней 3. Шестерня 3 зацеплена с колесом 4, который трубчатым валом 5 соединен с солнечной шестерней (а) 6 ПМ. Сателлиты 7 установлены на осях водила (h) 8 и зацеплены с эпициклическим колесом (b) 9 и солнечной шестерней 6. Венец 10 эпициклического колеса 9 расположен между венцами 11 и 12 водила 8. Венец 13 закреплен на стенке корпуса 1, а венец 14 - на корпусе дифференциала 15. На оси (крестовине) 16 расположены сателлиты, зацепленные с полуосевыми шестернями 17 и 18, установленными на полуосях 19 и 20. Муфта 21 расположена на венце 13 стенки корпуса 1, а муфта 22 - на венце 14 корпуса дифференциала 15, муфты взаимосвязаны ползуном 23.

Шестерни привода ПМ могут быть как коническими (гипоидными), так и цилиндрическими; возможно применение дифференциала любого типа: конического, цилиндрического, повышенного трения и т.д.

Работа ГП осуществляется следующим образом.

Первая передача - "ползучая" скорость
Муфты 21 и 22 в среднем положении II (см. нижнее положение муфт на фиг. 1 и 2). Муфта 21 останавливает эпициклическое колесо 9, замыкая венцы 10 и 13, а муфта 22 соединяет водило ПМ 8 с корпусом дифференциала 15, замыкая венцы 11 и 14. Крутящий момент от ведущего вала 2 трансформируется зубчатым зацеплением 3 и 4, далее увеличенный крутящий момент по трубчатому валу 5 поступает на солнечную шестерню 6 ПМ. Шестерня 6 вращает сателлиты 7, которые обкатываясь по остановленному эпициклическому колесу 9, через водило 8, венец 11, муфту 22, венец 14 передают вторично увеличенный крутящий момент на дифференциал 15 и далее на полуоси 19 и 20.

II передача
Муфты 21 и 22 в левом положении I (см. фиг. 1 - верхнее положение муфт). Муфта 21 блокирует ПМ, соединяя венец 10 эпициклического колеса 9 и венец 12 водила 8; муфта 22 передает крутящий момент от ПМ на дифференциал, замыкая венец 11 водила 8 и венец 14 корпуса дифференциала 15. Крутящий момент трансформируется только зубчатым зацеплением 3 и 4.

Задний ход
Муфты 21 и 22 в правом положении III (см. фиг. 2 - верхнее положение муфт). Муфта 21 останавливает водило 8 относительно корпуса ГП, соединяя венец 13 с венцом 12; муфта 22 передает вращение эпициклического колеса 9 на дифференциал, замыкая венец 10 с венцом 14. Крутящий момент трансформируется зубчатым зацеплением 3 и 4, трубчатым валом 5 передается на солнечную шестерню 6 ПМ. Второй этап трансформации крутящего момента происходит в ПМ, шестерня 6 вращает сателлиты 7 на осях остановленного водила 8, при этом эпициклическое колесо 9 и соединенный с ним дифференциал 15 изменяют направление вращения по сравнению с шестерней 6.

Передаточное число заднего хода равно произведению отношений чисел зубьев колеса 4 к шестерне 3 и колеса 9 к шестерне 6. Передаточное число ПМ на первой передаче ГП превышает величину передаточного числа заднего хода на единицу.

Экономический эффект выражается в расширении кинематических возможностей агрегата, улучшении условий работы конических шестерен и их опор за счет вращения только в одном направлении, а также упрощения конструкции коробки передач за счет устранения шестерен заднего хода.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Главная передача содержит корпус, зацепленные между собой ведущую и ведомую шестерни, дифференциал, планетарный механизм и муфты. Ведомая шестерня соединена с солнечной шестерней планетарного механизма. Одна муфта выборочно соединяет корпус дифференциала с венцом водила или с венцом эпициклического колеса. Другая, взаимосвязанная с первой муфтой выборочно соединяет венец эпициклического колеса с другим венцом водила или с венцом, закрепленным на стенке корпуса. Расширяются кинематические возможности трансмиссии за счет увеличения числа передач в главной передаче при ограниченных размерах и массе. 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 трубчатым валом соединена с солнечной шестерней планетарного механизма, расположенной на трубчатой опоре корпуса дифференциала, два взаимосвязанных зубчатых венца водила установлены на опорах качения с разных сторон венца эпициклического колеса, еще один венец закреплен на корпусе дифференциала, другой - на стенке корпуса агрегата, одна муфта выборочно соединяет корпус дифференциала с венцом водила или с венцом эпициклического колеса, взаимосвязанная с ней другая муфта выборочно соединяет венец эпициклического колеса с другим венцом водила или с венцом стенки корпуса агрегата.