КОРОБКА ПЕРЕДАЧ Российский патент 2001 года по МПК B60K17/08 F16H3/91 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением передаточных чисел, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях (Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. /Под ред. А.И. Гришкевича. - Мн.: Выш. шк., 1985. - 240 с.)
Эти агрегаты конструктивно сложны и металлоемки.

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является трехвальная соосная КП 4R4 (четыре передачи переднего хода и четыре - заднего) по патенту RU 2008230, В 60 К 17/08 (28.02.94, Бюл. N 4).

КП состоит из корпуса с размещенными в нем валами, причем входной и выходной валы установлены соосно, а промежуточный вал расположен параллельно соосным валам. Шестерни на валах установлены свободно и попарно взаимозацеплены. Блок из двух шестерен заднего хода расположен на оси, одна шестерня блока зацеплена с ведущей шестерней заднего хода промежуточного вала, а другая - с ведомой шестерней заднего хода выходного вала. Одна трехпозиционная муфта переключения передач расположена на входном валу, вторая - на ступице выходного вала, третья муфта - сдвоенная двухпозиционная, она состоит из двух односторонних полумуфт, направленных в разные стороны, расположенных на шестернях и взаимосвязанных одной вилкой переключения.

КП менее металлоемка по сравнению с КП традиционной компоновки: для 4-х передач переднего хода используются только 6 шестерен вместо 8, но дальнейшее снижение металлоемкости сдерживается свободной установкой шестерни на входном валу. Подвижное соединение шестерни относительно вала не позволяет уменьшить диаметр шестерни, а значит, межцентровое расстояние между валами, габариты и металлоемкость агрегата.

Задачей изобретения является дальнейшее снижение металлоемкости КП.

Технический результат достигается тем, что на входном валу шестерня закреплена, вторая сдвоенная муфта из двух односторонних полумуфт и взаимосвязанных второй вилкой переключения расположена между шестернями входного и выходного валов, одна полумуфта установлена или на шестерне входного вала или на рядом расположенной шестерне выходного вала, другая полумуфта установлена на шестерне промежуточного вала напротив первой полумуфты.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема трехвальной соосной четырехступенчатой реверсивной КП.

На фиг. 2 приведена лучевая диаграмма этой КП и таблицы положений муфт переключения на различных передачах. На горизонтальных шкалах диаграммы в логарифмическом виде представлены величины передаточных чисел пар шестерен и передач. Наклон луча направо указывает на замедляющий режим работы пары шестерен, чем положе луч, тем больше передаточное число. Наклон луча налево характеризует ускоряющий режим работы пары шестерен. Наклон лучей каждой пары шестерен постоянный на любом участке лучевой диаграммы.

В опорах корпуса КП 1 (см. фиг. 1) соосно установлены входной 2 и выходной 3 валы, промежуточный вал 4 расположен параллельно этим валам. На входном валу 2 закреплена шестерня 5, зацепленная с шестерней 6, свободно установленной на промежуточном валу 4. На этом валу также свободно установлена шестерня 7, зацепленная с шестерней 8, свободно установленной на выходном валу 3. На этом валу также свободно установлены шестерни: 9 - низших передач и 10 - ведомая заднего хода. Шестерня 9 зацеплена с шестерней 11, закрепленной на промежуточном валу 4. Также на этом валу закреплена ведущая шестерня заднего хода 12, зацепленная с шестерней 13, находящейся в блоке с шестерней 14, зацепленной с ведомой шестерней заднего хода 10 выходного вала 3. Блок шестерен 13 и 14 с валом 15 размещены в опорах корпуса 1. Сдвоенная муфта А состоит из двух односторонних полумуфт, полумуфта 16 установлена на шестерне 5 входного вала 2, полумуфта 17 - на шестерне 7 промежуточного вала 4, обе полумуфты взаимосвязаны вилкой переключения 18. Сдвоенная муфта В также состоит из двух односторонних полумуфт, полумуфта 19 установлена на шестерне 8 выходного вала 3, а полумуфта 20 - на шестерне 11 промежуточного вала 4, обе полумуфты взаимосвязаны вилкой переключения 21. Допустима иная установка полумуфт, например полумуфта 16 на шестерне 8, а полумуфта 17 - на шестерне 6. Также можно переставить и полумуфты 19 и 20. Муфта переключения 22 (С) установлена на выходном валу 3 между шестернями 9 и 10. Вместо блока шестерен 13-14 допустима установка одной шестерни заднего хода.

Работа КП осуществляется следующим образом:
Первая передача
Все муфты в левом положении (см. фиг. 2, верхняя табл. справа, над т.1).

Крутящий момент передается от входного вала 2 (см.фиг. 1) парой шестерен 5-6, полумуфтой 17, шестерней 7, полумуфтой 20, парой шестерен низших передач 11-9, муфтой 22 (С) на выходной вал 3. Полумуфты 16 и 19 выключены.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача представлена двумя последовательными лучами: луч 5-6 от т.4 на верхней горизонтали направо вниз, затем луч 11-9 направо вверх к т.1.

Вторая передача
Переключаем муфту А в правое положение, полумуфта 17 выключается, а включается полумуфта 16.

Крутящий момент от входного вала 2 (см. фиг. 1) передается полумуфтой 16, парой шестерен 8-7 и далее как на первой передаче. На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача представлена двумя лучами: 8-7 и 11-9 к т.2.

Третья передача
Переключаем муфту А в левое, а муфту В в правое положения. Полумуфта 16 выключается, а полумуфта 17 включается, как на первой передаче, выключается полумуфта 20 и включается полумуфта 19.

Крутящий момент передается от входного вала 2 парой шестерен 5-6, полумуфтой 17, парой шестерен 7-8, полумуфтой 19, шестерней 9, муфтой С на выходной вал 3.

На лучевой диаграмме эта передача представлена двумя лучами: 5-6 и 7-8. Пара шестерен 7-8 на этой передаче работает в ускоряющем режиме, на второй передаче она работала в другом направлении 8-7 в замедляющем режиме.

Четвертая передача - прямая
Переключаем муфту А в правое положение. Полумуфта 17 выключается, полумуфта 16 включается.

Крутящий момент от входного вала 2 на выходной вал 3 передается напрямую, без трансформации парами шестерен, от вала 2 полумуфтой 16, шестерней 8, полумуфтой 19, шестерней 9, муфтой С на выходной вал 3.

На лучевой диаграмме эта передача представлена точкой 4.

Первый задний ход - 1R
Передачи заднего хода отличаются от передач переднего хода только переключением муфты С из левого положения в правое, муфты А и В находятся в левом положении (см. фиг. 2, табл. внизу и вверху).

Крутящий момент от входного вала 2 передается парой шестерен 5-6, полумуфтой 17, шестерней 7, полумуфтой 20, промежуточным валом 4, шестернями заднего хода 12-13, 14-10, муфтой С на выходной вал 3, который вращается в направлении, противоположном входному валу 2.

На лучевой диаграмме эта передача представлена двумя последовательными лучами: луч 5-6 из т.4 слева на верхней горизонтали направо вниз к средней горизонтали, далее луч 12-13-14-10 к т.1R на нижней горизонтали.

Второй задний ход - 2R
Переключаем муфту А в правое положение: полумуфта 17 выключается, а полумуфта 16 включается.

Крутящий момент передается с входного вала 2 полумуфтой 16, парой шестерен 8-7, полумуфтой 20, далее, как на предыдущей передаче.

На лучевой диаграмме эта передача отражена двумя лучами: 8-7 и 12-13-14-10.

Третий задний ход - 3R
Переключаем муфту А в левое положение, а муфту В в правое, полумуфты 16 и 20 выключаются, а полумуфты 17 и 19 включаются.

Крутящий момент от входного вала 2 передается парой шестерен 5-6, полумуфтой 17, парой шестерен 7-8, полумуфтой 19, парой шестерен 9-11, промежуточным валом 4 и далее как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена четырьмя лучами: 5-6, 7-8, как на третьей передаче переднего хода, и далее 9-11, 12-13-14-10.

Четвертый задний ход - 4R
Переключаем муфту А в правое положение, полумуфта 17 выключается, а полумуфта 16 включается.

Крутящий момент от входного вала 2 передается полумуфтой 16, шестерней 8, полумуфтой 19, далее, как на предыдущей передаче.

На лучевой диаграмме эта передача отражена двумя лучами: 9-11 и 12-13-14-10.

Положительный эффект выражается в снижении металлоемкости КП за счет уменьшения диаметра шестерни входного вала, а значит, межцентрового расстояния между параллельными валами и габаритов агрегата.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Коробка передач содержит корпус 1, соосные входной 2 и выходной 3 валы и параллельный им промежуточный вал 4. Шестерня 5 входного вала закреплена на валу. Три шестерни 6, 7, 11 промежуточного вала зацеплены соответственно с шестерней 5 входного вала и шестернями 8, 9 выходного вала. Шестерня 12 промежуточного вала зацеплена блоком шестерен 13, 14 заднего хода с шестерней 10 выходного вала. Муфта переключения расположена на выходном валу между шестернями заднего хода и низших передач. Сдвоенная муфта расположена на шестернях 8, 9 выходного вала 3 и шестернях 7, 11 промежуточного вала 4. Вторая сдвоенная муфта может быть расположена между шестернями 5, 8 входного 2 и выходного 3 валов или на шестерне 8 выходного вала и шестерне 7 промежуточного вала. Снижена металлоемкость коробки передач. 2 ил.

Коробка передач, содержащая корпус, расположенные в нем входной, выходной и промежуточный валы, причем входной и выходной валы установлены соосно, а промежуточный вал расположен параллельно этим валам, три шестерни промежуточного вала взаимозацеплены попарно, одна - с шестерней входного вала и две - с шестернями выходного вала, четвертая шестерня промежуточного вала блоком шестерен заднего хода взаимозацеплена с третьей шестерней выходного вала, шестерни на выходном валу установлены свободно, муфта переключения расположена на выходном валу между шестернями заднего хода и низших передач, сдвоенная муфта из двух односторонних полумуфт, взаимосвязанных одной вилкой переключения, расположена на шестернях выходного и промежуточного валов в средней части агрегата, отличающаяся тем, что на входном валу шестерня закреплена, вторая сдвоенная муфта - из двух односторонних полумуфт, взаимосвязанных второй вилкой переключения, расположена между шестернями входного и выходного валов, одна полумуфта установлена или на шестерне входного вала, или на рядом расположенной шестерне выходного вала, другая полумуфта установлена на шестерне промежуточного вала напротив первой полумуфты.