РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА ДЛЯ СНЕГОБОЛОТОХОДА Российский патент 2023 года по МПК B60K17/28 F16H59/00 

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к трансмиссии транспортных средств, а именно к передаточным элементам, соединяющим двигатель с движителями.

Известно транспортное средство общего назначения, состоящее из рамы, множества элементов сцепления с землей, функционально соединенных с рамой; двигатель, поддерживаемый рамой по центральной линии; приводной вал, отстоящий от двигателя; раздаточную коробку, функционально соединенную с приводным валом и поддерживаемую передней частью рамы; и передний дифференциал, функционально соединенный с раздаточной коробкой и поддерживаемый рамой, при этом дифференциал расположен вдоль центральной линии; раздаточная коробка, функционально соединенная с дифференциалом; при этом раздаточная коробка и дифференциал расположены в оболочке узла передней подвески; передний приводной вал проходит между задней раздаточной коробкой и передней раздаточной коробкой; передняя раздаточная коробка включает входной вал для зацепления с передним приводным валом; входной вал может иметь шлицы для зацепления с передним приводным валом; передняя раздаточная коробка включает в себя внешний конец и внутренний конец; передняя раздаточная коробка передает мощность от переднего приводного вала к переднему дифференциалу для привода передних колес (Патент №US 11,607,920. Опубл. 2023-03-21).

Однако известное изобретение не предназначено для использования, описанного конструктива раздаточной коробки для снегоболотохода.

Известно техническое решение, касающееся сборки раздаточной коробки для многофункционального вездехода, включает крышку коробки, корпус раздаточной коробки, входной вал, промежуточную шестерню, передний выходной вал, задний вторичный вал и систему вилок переключения, при этом крышка коробки передач соединена с корпусом раздаточной коробки и образует полость. Первичный вал, промежуточная шестерня, передний вторичный вал, задний вторичный вал и система вилок переключения расположены в полости и связаны с полостью. Точечный штифт расположен с описанной внешней окружностью входного вала, шестерней входного вала, подшипником и масляным уплотнением (Патент №CN 206918226 U. Опубл. 2018-01-23).

Однако раздаточная коробка в известной полезной модели, не смотря на то, что предназначена для многофункциональных полноприводных автомобилей повышенной проходимости, включает в себя некоторые идентичные элементы конструкции, не предназначена в силу своих конструктивных особенностей для ее использования в конструкции снегоболотоходов, из-за отсутствия выходных валов первого, второго, третьего мостов.

Известна раздаточная коробка, в которой ведущая шестерня заднего хода закреплена в средней части блока шестерен первичного вала, ведомая шестерня заднего хода закреплена на трехпозиционной муфте короткого трубчатого вала привода дифференциала, этот вал разделен на две части, между ними на валу привода переднего моста закреплен зубчатый венец, по обе стороны от него расположены зубчатые венцы, один из них закреплен на корпусе дифференциала, а другой - на коротком трубчатом валу, на этом зубчатом венце установлена трехпозиционная муфта для выборочного соединения или с венцом вала привода переднего моста, или с венцом корпуса дифференциала, или трех венцов одновременно (Патент №RU 2176193. Опубл. 27.11.2001).

Однако известная раздаточная коробка позволяет лишь увеличить возможности выбора режима работы ведущих мостов, но не позволяет использовать ее в конструкции снегоболотохода.

Известны коробка передач и силовой агрегат, в которых переключающие колеса набора зубчатых колес коробки передач средством выбора выборочно вводят в зацепление для установления соответствующего передаточного числа между приводным средством и местом отбора мощности. Средство выбора включает вал избирателя передаточного числа с кулачками, контркулачки и вилки, посредством которых вал избирателя обеспечивает переключение передач. Расцепляющее средство отцепляет контркулачки от соответствующих кулачков вала избирателя и тем самым позволяет выбирать любую передачу без необходимости переключения промежуточных передач (Патент №RU 2138408. Опубл. 27.09.1999).

Однако известное выполнение коробки передач и силового агрегата сконструированы по принципу мотоциклетной коробки передач, является более привлекательной для использования в малогабаритном городском автомобиле без повышения его стоимости и усложнения конструкции такого автомобиля, и не предназначено известное техническое решение для его использования в конструктиве снегоболотохода, требуемого максимальных передач.

Известно устройство для отбора мощности от двигателя транспортного средства, содержащее раздаточную коробку, карданные валы, в которой с промежуточного вала снимается шестерня привода спидометра, а на ее место устанавливается фланец и фиксируется к валу винтом, установка осуществляется через отверстие, выполненное в корпусе раздаточной коробки и снабженное сальником, фланец коробки и фланец вала отбора мощности, имея зубчатые венцы, соединяются цепью, что позволяет компенсировать несоосности при установке вала отбора мощности, заключенного в подшипниковые узлы, на раму автомобиля, а к валу отбора мощности крепится шкив, который позволяет с помощью клиновых ремней передавать крутящий момент на шкив привода технологического оборудования, а включение и выключение привода технологического оборудования осуществляется посредством натяжного ролика (Патент №RU 132391. Опубл. 20.09.2013).

Однако известное устройство имеет раздаточную коробку, лишь обеспечивающую возможность включения-выключения привода технологического оборудования при работающем двигателе и не предназначено для его использования в конструкции снегоболотохода.

Известна раздаточная коробка с коробкой отбора мощности, содержащая корпус раздаточной коробки, соединенный с корпусом коробки отбора мощности, приводной вал, промежуточный вал и вал отбора мощности, установленные в упомянутых корпусах на подшипниках качения, ведущую шестерню, расположенную на приводном валу и находящуюся в зацеплении с промежуточной шестерней, связанной с дифференциалом переднего и заднего мостов шасси, зубчатые полумуфты сцепления, которая снабжена делителем, соединенным с ним насосом смазки и шестерней, расположенной на валу отбора мощности, при этом делитель установлен соосно приводному валу между приводным валом и валом отбора мощности и выполнен в виде двух колец, входящих с зазором одно в другое, причем первое кольцо неподвижно установлено в корпусе коробки отбора мощности, а второе - с возможностью вращения на конце приводного вала, на наружных и внутренних поверхностях первого и второго колец делителя и на наружной поверхности приводного вала выполнены канавки, в приводном валу - осевой канал, сообщающиеся между собой радиальными каналами, выполненными соответственно в первом и втором кольцах делителя и в приводном валу, при этом в корпусе коробки отбора мощности выполнен канал для подачи смазочной жидкости от насоса смазки к первому кольцу делителя (Патент №RU 2235026. Опубл. 27.08.2004).

Однако известное техническое решение решает задачу лишь обеспечения смазкой подшипников приводного вала и вала отбора мощности при длительном 100% отборе мощности, для увеличения их надежности и срока эксплуатации, но оно не предназначено для его использования в конструктиве снегоболотоходов, требуемых при передвижении по местности с труднопроходимым рельефом.

Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала технических средств в виде колесных снегоболотоходов, имеющих возможность перераспределения крутящего момента между ведущими мостами и его увеличения при движении по бездорожью.

Технический результат проявляется в упрощении конструкции РК, уменьшении ее веса, предупреждении разбивания валов, сбросе избыточного давления из корпуса, увеличении теплоотдачи для обогрева внутренних элементов конструкции, уменьшении количества расходных материалов, в частности масла.

Поставленный технический результат достигается тем, что в раздаточной коробке для снегоболотохода, содержащей корпус, с расположенными в нем валами, шестернями, зубчатыми муфтами, крышку, коробку отбора мощности, соединительные элементы, корпус выполнен П-образным, оснащен основной крышкой, корпус и основная крышка, выполнены из алюминия и снабжены установочными отверстиями, в которых расположены с помощью шариковых подшипников валы, оснащенные зубчатыми колесами и зубчатыми муфтами с вилками, выполненными и установленными с возможностью зацепления и передачи вращения, при этом зубчатые муфты опосредовано взаимосвязаны с роликовыми подшипниками, сапун расположен в проставке, кроме того на корпусе закреплен механизм блокировки поводков, позволяющих переключать пониженную или прямую передачи, поводки расположены параллельно друг другу, каждый из последних оснащен на одном конце дуговыми проточками, имеющими возможность контакта с шариками, взаимодействующими с пружиной, зафиксированной пробкой, и установленной, с возможностью перемещения, вилкой, другой конце каждого поводка связан с датчиком включения передачи, выходной вал первого моста оснащен дополнительным поводком, на одном конце которого выполнены дуговые проточки, взаимодействующие с подпружиненными шариками, на свободном конце закреплена вилка.

Настоящее изобретение поясняют подробным описанием и схемами, на которых:

Фиг. 1 - показывает главный вид раздаточной коробки для снегоболотохода, в разрезе вертикальной плоскостью, проходящей через оси центральных валов согласно изобретению;

Фиг. 2 - изображает вид слева, с обозначением вида А-А и разреза Б-Б, то же что и на фиг. 1;

Фиг. 3 - показывает разрез А-А, механизма переключения пониженной передачи, то же что на фиг. 2;

Фиг. 4 - показывает разрез Б - Б, механизма управления выходного вала 1-го моста, то же что и на фиг. 1.

Используемая терминология:

РК - раздаточная коробка;

РКС - раздаточная коробка для снегоболотохода.

Раздаточная коробка для снегоболотохода содержит основной корпус 1 (Фиг. 1, 2). Основной корпус 1 выполнен в виде пространственной П-образной пустотелой фигуры. В верхней части корпуса 1 выполнено установочное отверстие 2, в нижней части корпуса 1 выполнено установочное отверстие 3. Корпус 1 закрыт основной крышкой 4, в которой выполнены установочные отверстия в верхней части 5, в нижней части 6. Корпус 1 и основная крышка 4 выполнены из алюминия, имеющего высокую теплопроводность. В установочном отверстии 2 расположен выполненный по наружной поверхности ступенчатым входной вал 7 посредством подшипника 8, установленного в отверстии 2. Входной конец входного вала 7 закреплен с помощью крышки 9 и фланца 10. Выходной конец входного вала 7 установлен в подшипнике 11 и закреплен в выходном валу 12 третьего моста. На выходном валу 12 установлены шестерня 13 и зубчатая муфта 14. На входном валу 7 установлена шестерня 15. В установочном отверстии 5 в верхней части основной крышки 4 размещен подшипник 16, в котором закреплен выходной вал 12 третьего моста с помощью фланца 17. Подшипник 18 размещен на выходном валу 12 и закреплен проставкой 19. В проставке 19 выполнено сквозное отверстие, ось которого перпендикулярна оси выходного вала 12. В упомянутом отверстии установлен сапун 20. Сапун 20 (суфлер, дыхательный клапан) предназначен для поддержания равенства давлений путем сообщения конструкции РК с атмосферой. На упомянутой проставке 19 установлен механизм стояночного тормоза 21. На свободном конце фланца 17 зафиксирован тормозной диск 22.

В нижней части основного корпуса 1 в установочном отверстии 3, установлен подшипник 23. В отверстии 6 нижней части основной крышки 4 расположен подшипник 24. В подшипниках 23 и 24 установлен дополнительный выходной вал 25 второго моста. На свободном конце выходного вала 25 закреплен фланец 26. Кроме того внутри корпуса 1 на выходном валу 25 установлены зубчатые колеса 27, 28. Между последними расположена зубчатая муфта 29.

На конце дополнительного выходного вала 25, противоположном фланцу 26, закреплена упорная муфта 30, а также установлен роликовый подшипник 31. Последний закреплен в выходном валу 32 первого моста, выполненном с внутренней цилиндрической расточкой. На наружной поверхности выходного вала 32 первого моста закреплена зубчатая муфта 33, расположенная внутри корпуса 34, выполненного в виде стакана со ступенчатым отверстием 35 на его торце. В ступенчатом отверстии 35 установлен подшипник 36. Подшипник 36 закреплен крышкой 37 и фланцем 38, выполненным в виде ступенчатой втулки по наружной и внутренней поверхностям.

При этом корпус 1 закреплен на основании 39. На корпусе 1 закреплен механизм блокировки поводков 40 (Фиг. 2).

Механизм переключения пониженной и прямой передачи выполнен из корпуса 41 блокировки, в отверстиях которого размещены, выполненные ступенчатыми по наружной поверхности, поводки 42, 43 друг над другом с возможностью перемещения (Фиг. 3). На одном из концов каждого поводка 42, 43, выполнены дуговые проточки, соответственно, 44, 45 и 46, 47, оси которых параллельны друг - другу и расположены со смещением в продольном направлении друг относительно друга. В корпусе 41 блокировки размещены шарики 48, имеющие возможность контактов с пружинами 49, 50, каждая из которых другим (или свободным) концом упирается, соответственно, в пробки 51, 52. На свободных концах каждого поводка 42, 43 установлены вилки 53, 54.

Вторые концы каждого поводка 42, 43 выполнены с эквивалентной компоновкой деталей. На поводке 42 установлена резьбовая втулка 55, имеющая возможность контакта с вилкой 56 и опосредовано с шайбой 57 и гайкой 58. Кроме того конец упомянутого поводка 42 установлен во втулке направляющей 59, зафиксированной в крышке 4, и оснащен набором контргаек 60. Упомянутая втулка 59 направляющая и набор контр гаек 60 установлены во втулке 61, выполненной в виде стакана. Втулка 61 зафиксирована, посредством гайки 62, на втулке направляющей 59, в которой также зафиксирован датчик включения передачи (не показан). Аналогичная последовательность деталей скомпонована на конце поводка 43.

Компоновка выходного вала 32 первого моста содержит, кроме упомянутых ранее элементов конструкции, иные элементы (Фиг. 4). Один конец поводка 63 размещен в отверстии корпуса блокировки 64. На конце поводка 63 выполнены дуговые проточки 65, 66, оси которых параллельны друг другу и расположены со смещением в продольном направлении друг относительно друга. Каждая из проточек 65, 66 имеет возможность контакта с пружиной 67, установленной в корпусе блокировки 68, посредством шариков 69. На поводке установлена вилка 70, имеющая возможность контакта с зубчатой муфтой 33. Вилка 70 установлена на втулке 71, последняя закреплена болтом. Кроме того на конце поводка 63, с возможностью перемещения, установлена вилка 72.

Раздаточная коробка снегоболотохода работает следующим образом.

Предварительно компонуют элементы РКС, размещая их в основном корпусе 1, который выполняют в виде П-образной пространственной пустотелой фигуры из алюминия, обладающего высокой теплопроводностью (Фиг. 1-4). Скомпонованные элементы и узлы закрывают основной крышкой 4, обладающей повышенной теплопроводностью. В скомпонованную РКС заливают техническое масло. Основание 39 закрепляют на шасси снегоболотохода. Скомпонованный корпус 1 РКС закрепляют на основании 39 с помощью резьбовых соединений. В процессе сборки РКС используют смазку и герметик. При эксплуатации РКС корпус 1 нагреваясь, передает свое тепло элементам конструкции, которые располагаются вне его, что позволяет длительно использовать снегоболотоход при пониженных температурах в условиях севера.

Из установочных отверстий 2, 3 основного корпуса 1 и установочных отверстий 5, 6 основной крышки 4 выступают, соответственно, входной вал 7, выходной вал 12 третьего моста с выходом на задний мост через фланец 17, дополнительный выходной вал 32 первого моста на передний мост, выходной вал 25 второго моста на средний мост.

Для выбора режимов работы РК служат такие основные элементы конструкции как: шестерни 13, 15; зубчатые колеса 27, 28; зубчатые муфты 14, 29, 33; шариковые подшипники 8, 16, 18, 23, 24, 36; роликовые подшипники 11 и 31, упорная муфта 30; выходной вал 32.

Более рациональное расположение роликовых подшипников 11 и 31 позволяет предупредить разбивание валов 7, 25.

РК оснащают механизмом стояночного тормоза 21, который устанавливают с помощью проставки 19. Кроме того в проставке 19 выполняют сквозное отверстие, ось которого перпендикулярна оси выходного вала 12. В сквозном отверстии проставки 19 закрепляют сапун 20. Тормозной диск 22 фиксируют на конце фланца 17.

Сапун 20 позволяет РКС сообщатся с атмосферой для поддержания равенства давлений при нагреве-остывании элементов и механизмов конструкции, с учетом атмосферного давления.

РКС оборудуют механизмами 40 блокировки поводков и переключения пониженной и прямой передачей (далее механизм). Основными элементами механизмов являются поводки 42, 43, 63. Каждый поводок 42, 43, 63 оснащается дуговыми проточками, соответственно, 44, 45, 46, 47, 65, 66. Проточки контактируют с шариками 48 и 69, посредством пружин 49, 50 и 67. На концах каждого поводка 42, 43, 63 устанавливают вилки 53, 54, 72.

Датчик включения передачи 62 фиксируют во втулке 61, так чтобы поводок 42 упирался в датчик.

Переключение режимов работы РКС достигается за счет следующих элементов основного корпуса 1, с размещенными в нем, входным валом 7, выходными валами 32, 25, 17, которые соответствуют приводам переднего, среднего и заднего мостов снегоболотохода, выходящими из основного корпуса 1.

На входном (первичном) валу 7 зафиксирована шестерня 15 низшей передачи, входящая в постоянное зацепление с шестерней 28, которая свободно вращается на дополнительном выходном валу 25, имеющим с одной стороны выходной фланец 26 на средний мост, а с другой - закрепленную на нем упорную муфту 30, зубчатый венец которой позволяет подключить передний мост.

Шестерни 13, 15, 27, 28 имеют возможность попеременного взаимодействия своими управляющими зубчатыми венцами с расположенными на соответствующих валах 7, 12, 25 исполнительными элементами механизма переключения передач, выполненными в виде муфт 14, 29, 33 с внутренним зубчатым венцом, которые перемещаются посредством вилок 56, 70, установленных на штоках поводков 42, 43, 63.

На дополнительном выходном валу (вторичный вал) 25 устанавливают шестерню 27, входящую в постоянное зацепление с шестерней, которую фиксируют на выходном валу 12 третьего моста, расположенном соосно с входным валом 7.

Предложенное изобретение позволяет благодаря применению в данной раздаточной коробке возможного минимального количества элементов (простота конструкции) уменьшить вес РК, сделать РК более компактной, уменьшить количество расходных материалов (масло) при преобразовании и передаче крутящего момента на элементы трансмиссии, не требующей большого количества технологических элементов конструктива.

Изобретение относится к раздаточным коробкам снегоболотоходов. Раздаточная коробка содержит корпус, с расположенными в нем валами, шестернями, зубчатыми муфтами, крышку, коробку отбора мощности, соединительные элементы. Корпус выполнен П-образным, оснащен основной крышкой. Корпус и основная крышка выполнены из алюминия. Валы оснащены зубчатыми колесами и зубчатыми муфтами с вилками. Сапун расположен в проставке. На корпусе закреплен механизм блокировки поводков, позволяющих переключать пониженную или прямую передачи. Поводки расположены параллельно друг другу, каждый из последних оснащен на одном конце дуговыми проточками, имеющими возможность контакта с шариками, взаимодействующими с пружиной, зафиксированной пробкой, и установленной, с возможностью перемещения, вилкой. Другой конец каждого поводка связан с датчиком включения передачи. Выходной вал первого моста оснащен дополнительным поводком, на одном конце которого выполнены дуговые проточки, взаимодействующие с подпружиненными шариками, на свободном конце закреплена вилка. Достигается упрощение конструкции раздаточной коробки снегоболотохода. 4 ил.

Раздаточная коробка для снегоболотохода, содержащая корпус, с расположенными в нем валами, шестернями, зубчатыми муфтами, крышку, коробку отбора мощности, соединительные элементы, отличающаяся тем, что корпус выполнен П-образным, оснащен основной крышкой, корпус и основная крышка выполнены из алюминия и снабжены установочными отверстиями, в которых расположены с помощью шариковых подшипников валы, оснащенные зубчатыми колесами и зубчатыми муфтами с вилками, выполненными и установленными с возможностью зацепления и передачи вращения, при этом зубчатые муфты опосредованно взаимосвязаны с роликовыми подшипниками, сапун расположен в проставке, кроме того, на корпусе закреплен механизм блокировки поводков, позволяющих переключать пониженную или прямую передачи, поводки расположены параллельно друг другу, каждый из последних оснащен на одном конце дуговыми проточками, имеющими возможность контакта с шариками, взаимодействующими с пружиной, зафиксированной пробкой, и установленной с возможностью перемещения вилкой, другой конец каждого поводка связан с датчиком включения передачи, выходной вал первого моста оснащен дополнительным поводком, на одном конце которого выполнены дуговые проточки, взаимодействующие с подпружиненными шариками, на свободном конце закреплена вилка.