РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА Российский патент 2000 года по МПК B60K17/16 F16H37/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением передаточных чисел и распределением мощности между выходными валами, содержащие корпус, опоры, валы, шестерни, дифференциал, муфты управления (1. Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. Под. ред. А.И. Гришкевича. -Мн.: Высш. шк., 1985, -240 с.).

Эти агрегаты конструктивно сложны, материалоемки.

Наиболее близкой к предлагаемой раздаточной коробке (РК) является двухступенчатая, трехосная РК большегрузного четырехосного автомобиля МАЗ (2. Армейские автомобили: Конструкция и расчет. Часть 1. Под. ред. A.С. Антонова. - М.: Воениздат, 1970, 543 с., см. рис. VI.14. с. 335).

РК состоит из корпуса с опорами, размещенными в нем по трем осям валами, пятью шестернями, дифференциалом и двумя муфтами управления. Валы дифференциального привода передней и задней тележки мостов расположены соосно.

Такая РК также сложна, имеет избыточную материалоемкость и невысокую нагрузочную способность, что ограничивает область применения таких РК. Нагрузочная способность - возможность передачи и трансформации высоких крутящих моментов ограничена однопарным взаимодействием шестерен внешнего зацепления, что также приводит к чрезмерному нагружению опор и снижению срока их службы.

Задачей изобретения является повышение нагрузочной способности раздаточной коробки при уменьшении материалоемкости.

Технический результат достигается тем, что вместо шестерен внешнего зацепления применяется простой трехзвенный планетарный механизм. Солнечная шестерня планетарного редуктора закреплена на входном валу, водило этого редуктора жестко соединено промежуточным валом с водилом дифференциала, в средней части этого вала закреплен венец, эпициклическое колесо планетарного редуктора трубчатым валом жестко соединено с венцом, расположенным между опорой корпуса и венцом промежуточного вала, расстояние между венцами больше ширины венца, муфты управления расположены соосно и взаимосвязаны с одним ползуном, одна муфта расположена на венце трубчатого вала эпициклического колеса, другая - на венце шестерни выхода дифференциала.

На фиг. 1 изображена схема РК с несимметричным дифференциалом при включенной "ползучей" скорости и заблокированном дифференциале.

На фиг. 2 изображена схема РК с симметричным дифференциалом при включенной "ползучей" скорости и дифференциальном приводе выходных валов (верхнее положение) и включенной прямой передаче (нижнее положение муфт).

В опоре корпуса 1 (см. фиг.1) установлен входной (первичный) вал 2, на котором закреплена солнечная шестерня 3 планетарного редуктора. Сателлиты 4 установлены на водило 5 этого редуктора и зацеплены с солнечной шестерней 3 и эпициклическим колесом 6. Водило 5 редуктора взаимосвязано валом 7 с водилом 8 дифференциала, на котором установлены сателлиты 9, зацепленные с эпициклическим колесом 10 и солнечной шестерней 11 дифференциала. Эпициклическое колесо 10 установлено на выходном валу 12 привода заднего моста (мостов задней тележки), а солнечная шестерня 11 трубчатым валом 13 соединена с шестерней 14. зацепленной с шестерней 15, закрепленной на выходном валу 16 привода переднего моста. Венец 17 закреплен в средней части промежуточного вала 7, а венец 18 трубчатым валом 19 жестко соединен с колесом 6 редуктора и расположен между корпусом и венцом 17. Расстояние между венцами 17 и 18 больше ширины венца. Муфта управления 20 установлена на венце 18, а муфта 21 - на венце шестерни 14, обе муфты взаимосвязаны с ползуном 22.

В зависимости от условий нагружения мостов дифференциал может быть как несимметричным (см. фиг.1), так и симметричным (см. фиг.2).

Допускается раздельный привод муфт управления.

Раздаточная коробка работает следующим образом.

1 положение - "ползучая" скорость с заблокированным дифференциалом.

Муфты 20 и 21 смещены в левое положение (см. фиг.1). Муфта 21 блокирует дифференциал соединяя водило 8, вал 7, венец 17 с венцом шестерни 14, трубчатым валом 13 и солнечной шестерней 11 дифференциала. Муфта 20 соединяет корпус 1 с венцом 18 и трубчатым валом 19, останавливая эпициклическое колесо относительно корпуса 1.

Крутящий момент с первичного вала 2 поступает на солнечную шестерню 3, которая вращает сателлиты 4. Сателлиты 4, перекатываясь по остановленному эпициклическому колесу 6. перемещают водило 5 в направлении вращения 2. Увеличенный крутящий момент с водила 5 передается промежуточным валом 7 на водило 8 дифференциала и сателлитами 9 распределяется на эпициклическое колесо 10 и солнечную шестерню 11. От эпициклического колеса 10 дифференциала усилие передается на выходной вал 12 привода заднего моста (тележки задних мостов). От солнечной шестерни 11 трубчатым валом 13, шестернями 14 и 15 усилие передается на выходной вал 16 привода переднего моста.

II положение - "ползучая" скорость в дифференциальном режиме.

Муфты 20 и 21 смещены в среднее положение (см. фиг. 2 верхнее положение муфт). Муфта 20 как и в положении I останавливают эпициклическое колесо 6 относительно корпуса 1, увеличенный крутящий момент по валу 7 поступает на водило 8 дифференциала. Муфта 21 разъединяет венец 17 вала 7 от венца шестерни 14. Дифференциал распределяет крутящий момент от водила 8 пропорционально радиусам шестерен 10 и 11. От шестерни 10 момент передается на вал 12, а от шестерни 11 по трубчатому валу 13 - на шестерни 14 и 15, далее на вал 16.

III положение - прямая передача в дифференциальном режиме.

Муфты 20 и 21 смещены в правое положение (см. фиг. 2 нижнее положение муфт). Муфта 21 разблокирует дифференциал, а муфта 20 - блокирует планетарный редуктор, соединяя между собой водило 5 с валом 7, венцом 17 и эпициклическое колесо 6 с трубчатым валом 19 и венцом 18.

Крутящий момент с первичного вала 2 по заблокированному планетарному редуктору и валу 7 поступает на водило 8 дифференциала, где сателлитами 9 распределяется на шестерни 10 и 11. От шестерни 10 половина поступившего на дифференциал крутящего момента передается на выходной вал 12 привода заднего моста. Вторая половина крутящего момента от шестерни 11 трубчатым валом 13, шестернями 14 и 15 передается на выходной вал 16 привода переднего моста.

Экономический эффект выражается в повышении нагрузочной способности агрегата - возможности передавать и трансформировать высокие крутящие моменты за счет многопарного планетарного зацепления планетарного механизма, что также разгружает опоры от радиальных и осевых усилий, а это позволяет снизить материалоемкость РК. Предлагаемая РК в полной мере реализует возможности планетарного механизма - при остановленном эпициклическом колесе и передаче усилия от солнечной шестерни на водило получаем максимальное передаточное число, равное отношению числа зубьев колеса и шестерни, увеличенное на единицу, передача работает с высоким КПД.

Взаимосвязь муфт с одним ползуном облегчает управление РК.

Раздельное соединение муфт с ползунами усложняет управление РК, но допускает независимую блокировку дифференциала.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Раздаточная коробка содержит корпус, входной, промежуточный и выходные валы. дифференциал, планетарный редуктор и муфты управления. Планетарный редуктор включает солнечную шестерню, закрепленную на входном валу. водило, соединенное промежуточным валом с водилом дифференциала, и эпициклическое колесо, трубчатым валом соединенное с венцом, расположенным между опорой корпуса и венцом промежуточного вала. Расстояние между венцами выбрано больше ширины венца. Муфты управления взаимосвязаны ползуном. Одна муфта расположена на венце трубчатого вала эпициклического колеса. Другая муфта расположена на венце шестерни выхода дифференциала. Половина крутящего момента, поступившая на эпициклическое колесо, передается на выходной вал привода заднего моста. Вторая половина крутящего момента через солнечную шестерню передается на выходной вал привода переднего моста. Повышена нагрузочная способность коробки при уменьшении материалоемкости. 2 ил.

Раздаточная коробка, содержащая корпус с размещенными в нем валами, шестернями, дифференциалом, муфтами управления, отличающаяся тем, что солнечная шестерня планетарного редуктора закреплена на входном валу, водило этого редуктора жестко соединено промежуточным валом с водилом дифференциала, в средней части этого вала закреплен венец, эпициклическое колесо планетарного редуктора трубчатым валом жестко соединено с венцом, расположенным между опорой корпуса и венцом промежуточного вала, расстояние между венцами больше ширины венца, муфты управления расположены соосно и взаимосвязаны с одним ползуном, одна муфта расположена на венце трубчатого вала эпициклического колеса, другая - на венце шестерни выхода дифференциала.