РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2000 года по МПК B60K17/346 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к раздаточным коробкам для транспортных средств повышенной проходимости.

Известна раздаточная коробка передач для транспортного средства, содержащая установленные в корпусе соосно расположенные входной вал и вал привода, на которых установлены шестерни, зацепленные с колесами, установленными на промежуточном валу, одно из которых, а именно зацепленное с шестерней входного вала, установлено на промежуточном валу свободно, другое - жестко, и размещенные между шестернями и колесами связанные между собой скользящие муфты, одна из которых установлена с возможностью взаимодействия с шестерней вала привода, причем шестерня на входном валу закреплена жестко. Улучшение эксплуатационных качеств коробки достигнуто свободной установкой шестерни на валу привода и размещением скользящей муфты промежуточного вала на ступице свободно установленного колеса [1].

Раздаточная коробка проста и компактна в конструктивном исполнении, вместе с тем наличие в ее составе двух связанных между собой скользящих муфт создает предпосылки к заеданиям в передачах при работе рычага переключения. Кроме того, отсутствие в составе коробки межосевого дифференциала ухудшает плавность хода транспортного средства.

Известна многоступенчатая раздаточная коробка Ступина В.Г. для транспортного средства, содержащая установленные в корпусе ведущий вал, параллельный ему трубчатый промежуточный вал с концом, выведенным за стенку корпуса, установленный на указанном конце трубчатого вала межосевой дифференциал, два приводимых дифференциалом соосных выходных вала, один из которых размещен внутри трубчатого вала, по крайней мере две пары шестерен, связывающих ведущий вал с трубчатым валом и по крайней мере одну муфту переключения ступеней. Повышение дифференциальных возможностей коробки достигнуто введением в коробку муфты блокировки дифференциала, установленной на конце трубчатого вала, выступающего за стенку корпуса со стороны, противоположной дифференциалу, для связи трубчатого вала с расположенным в нем выходным валом, при этом все ведущие шестерни закреплены на ведущем валу, а ведомые шестерни пар шестерен свободно установлены на трубчатом промежуточном валу и связаны с ним посредством переключающей муфты [2].

Наличие блокировочных режимов и улучшение смазки повысили эксплуатационные качества раздаточной коробки, вместе с тем выступание обоих концов трубчатого вала за стенки корпуса привело к значительному увеличению как габаритов, так и веса коробки, а также необходимого для нормального функционирования всех ее механизмов количества смазки. Кроме того, при передаче крутящего момента повысились нагрузки на корпус и подшипники выходных валов.

Известна раздаточная коробка для транспортного средства, содержащая установленный в корпусе ведущий вал с жестко закрепленной на нем шестерней, постоянно зацепленной с шестерней, жестко закрепленной на промежуточном валу, на котором свободно установлена соединяемая муфтой с упомянутым валом шестерня, постоянно зацепленная с шестерней, жестко закрепленной на водиле дифференциала, полуосевые шестерни которого связаны с выходными валами. Улучшение смазки вращающихся элементов коробки достигнуто тем, что на водило дифференциала свободно установлена дополнительная шестерня и дополнительная муфта, соединяющая указанную шестерню с водилом дифференциала, а сама дополнительная шестерня постоянно зацеплена с шестерней, жестко закрепленной на промежуточном валу [3].

Коробка наиболее близка к изобретению по совокупности существенных признаков и принята в качестве прототипа.

Улучшение смазки вращающихся элементов коробки повысило ее эксплуатационные качества, вместе с тем, выполнение межосевого дифференциала в виде планетарного редуктора привело к увеличению габаритов и веса коробки, и как в коробке по [2], к повышению нагрузок на корпус и подшипники выходных валов при передаче крутящего момента от двигателя транспортного средства. Кроме того, разнесенное в параллельных плоскостях размещение ведущего вала и соосных, выступающих с разных сторон корпуса, валов привода переднего и заднего ведущих мостов создает предпосылки к ускоренному появлению люфтов и вибрации в звеньях кинематической схемы коробки, особенно в цепи "ведущий вал - вал заднего моста", и как следствие к снижению надежности и долговечности коробки.

Задача изобретения состоит в создании малогабаритной раздаточной коробки с размещенным в полости промежуточного вала валом привода заднего ведущего моста, передача крутящего момента от двигателя на передний и задний мосты в которой осуществлялась бы при значительно уменьшенных уровне вибраций и нагрузках на корпус и подшипниковые узлы валов ведущих переднего и заднего мостов транспортного средства.

Задача решается тем, что в раздаточной коробке для транспортного средства, содержащей установленные в корпусе ведущий вал с шестерней, вал привода переднего ведущего моста с жестко закрепленной на нем шестерней, промежуточный вал с жестко закрепленной на нем шестерней, межосевой дифференциал с промежуточным полым валом, размещенный в полости промежуточного вала вал привода заднего ведущего моста с жестко закрепленной на одном его конце шестерней дифференциала и муфту блокировки дифференциала, согласно изобретению ведущий вал жестко связан с корпусом конического дифференциала, пара установленных на общем пальце шестерен которого служит в качестве шестерни ведущего вала, палец снабжен отверстием для установки указанного конца вала привода заднего ведущего моста со стороны ведущего вала, один конец промежуточного полого вала жестко связан с шестерней дифференциала, противолежащей шестерне вала привода заднего ведущего моста, а на противоположных концах последних указанных валов жестко закреплены шестерни, предназначенные для взаимодействия с размещенной над ними муфтой блокировки дифференциала, при этом шестерня промежуточного вала постоянно зацеплена с шестерней вала привода переднего ведущего моста и указанной шестерней промежуточного полого вала.

При использовании изобретения может быть получен технический результат, выражающийся в:
- снижении нагрузок на корпус коробки и его подшипниковые узлы, возможности изготовления корпуса с минимальными габаритами, весом и объемом используемого для смазки подвижных частей и механизмов масла, что обусловлено использованием компактного конического межосевого дифференциала, наличием жесткой связи между ведущим валом и корпусом дифференциала, а также установкой вала привода заднего ведущего моста по оси ведущего вала;
- снижении уровня вибраций, повышении надежности и долговечности коробки, что обусловлено использованием обращенных сателлитов дифференциала для передачи крутящего момента по "короткой" кинематической схеме одновременно на оба ведущих моста транспортного средства;
- упрощении сборки, регулировки и обслуживания коробки, что обусловлено использованием в ее кинематической схеме минимально необходимого числа механизмов и зубчатых пар между ведущим валом и валами приводов обоих ведущих мостов.

Другие преимущества заявляемого изобретения будут видны из описания и чертежа общего вида раздаточной коробки.

В корпусе 1 расположен приводимый от двигателя (не показан) через коробку передач (не показана) ведущий вал 2, торец которого жестко связан с корпусом 3 конического межосевого дифференциала, противолежащие шестерни 4 и 5 которого установлены на общем пальце 6, имеющем центральное отверстие 7, предназначенное для пропуска одного конца вала 8 привода заднего ведущего моста транспортного средства и его жесткой связи с шестерней 9 другой пары шестерен дифференциала. Противолежащая шестерне 9 шестерня 10 этой пары жестко связана с одним концом полого промежуточного вала 11, на другом конце которого жестко закреплена шестерня 12, постоянно зацепленная с шестерней 13 промежуточного вала 14, которая, в сою очередь, постоянно зацеплена с шестерней 15 вала 16 привода переднего ведущего моста транспортного средства. Вал 8 установлен в корпусе 1 соосно валу 2, его противолежащий дифференциалу конец выступает из полости 17 вала 11 и жестко связан с шестерней 18, расположенной рядом с шестерней 12, а муфта 19 блокировки дифференциала установлена в корпусе 1 с возможностью взаимодействия с обоими шестернями 12 и 18.

Раздаточная коробка работает следующим образом.

При движении транспортного средства вращающий момент от двигателя передается через ведущий вал 2, корпус 3, палец 6, шестерни 4, 5 на шестерни 9 и 10, от которых соответственно на вал 8 заднего ведущего моста и через промежуточный полый вал 11, шестерни 12, 13, 15 на вал 16 привода переднего ведущего моста. Для блокировки дифференциала муфтой 19 зацепляют шестерни 12 и 18 между собой.

Таким образом, жесткая связь вала 2 с корпусом 3 конического дифференциала при соосной установке валов 2 и 8 позволила создать малогабаритную раздаточную коробку с легким жестким корпусом и надежной смазкой всех вращающихся частей и механизмов при минимально необходимом количестве масла, с использованием наиболее коротких кинематических цепей в схеме коробки для передачи вращающего момента от двигателя на оба ведущих моста транспортного средства.

Всесторонние испытания полноприводного автомобиля на базе модели "Орбита" ижевского автозавода с раздаточной коробкой заявленной схемы полностью подтвердили ее высокую надежность, долговечность и простоту обслуживания.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 523817, кл. B 60 K 17/28, опубл. 05.08.76, Бюл. N 29
2. Авторское свидетельство СССР N 1055664, кл. B 60 K 17/34, опубл. 23.11.83, Бюл. N 43
3. Авторское свидетельство СССР N 522971, кл. B 60 K 17/34, опубл. 30.07.76, Бюл. N 28 - прототип.

Раздаточная коробка содержит установленные в корпусе ведущий вал с шестерней, вал привода переднего ведущего моста с шестерней, промежуточный вал с шестерней, межосевой дифференциал с промежуточным валом, размещенный в полости промежуточного вала вал привода заднего ведущего моста с жестко закрепленной на одном его конце шестерней дифференциала, и муфту блокировки дифференциала. Ведущий вал жестко связан с корпусом конического дифференциала, пара установленных на общем пальце шестерен которого служит в качестве шестерни ведущего вала. Палец снабжен отверстием для установки указанного конца вала привода заднего ведущего моста со стороны ведущего вала. Один конец промежуточного полого вала жестко связан с шестерней дифференциала, противолежащей шестерне вала привода заднего ведущего моста, а на противоположных концах последних указанных валов жестко закреплены шестерни, предназначенные для взаимодействия с размещенной над ними муфтой блокировки дифференциала. Шестерня промежуточного вала постоянно зацеплена с шестерней вала привода переднего ведущего моста и указанной шестерней промежуточного полого вала. В результате при малых габаритах коробки уменьшается уровень вибраций и нагрузки на корпус и подшипниковые узлы валов ведущих мостов. 1 ил.

Раздаточная коробка для транспортного средства, содержащая установленные в корпусе ведущий вал с жестко закрепленной на нем шестерней, вал привода переднего ведущего моста с жестко закрепленной на нем шестерней, промежуточный вал с жестко закрепленной на нем шестерней, межосевой дифференциал с промежуточным полым валом, размещенный в полости промежуточного вала вал привода заднего ведущего моста с жестко закрепленной на одном его конце шестерней дифференциала и муфту блокировки дифференциала, отличающаяся тем, что ведущий вал жестко связан с корпусом конического дифференциала, пара установленных на общем пальце шестерен которого служит в качестве шестерни ведущего вала, палец снабжен отверстием для установки указанного конца вала привода заднего ведущего моста со стороны ведущего вала, один конец промежуточного полого вала жестко связан с шестерней дифференциала, противолежащей шестерне вала привода заднего ведущего моста, а на противоположных концах последних указанных валов жестко закреплены шестерни, предназначенные для взаимодействия с размещенной над ними муфтой блокировки дифференциала, при этом шестерня промежуточного вала постоянно зацеплена с шестерней вала привода переднего ведущего моста и указанной шестерней промежуточного полого вала.