Соосная трехвальная реверсивная восьмиступенчатая раздаточная коробка Российский патент 2025 года по МПК F16H37/08 B60K17/16 F16H3/85 F16H3/97 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности 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. 1. Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. / Под ред. А.И. Гришкевича. Мн.: Выш. шк., 1985.-240 с. 2. Некрасов В.И.; Шпитко Г.Н. Узлы деления и отбора мощности: дифференциалы, раздаточные коробки и коробки отбора мощности.: Учебное пособие. – Курган, Сургут: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2010. – 240 с.

Эти агрегаты конструктивно сложны, металлоемки.

Наиболее близкой по устройству и принципу работы к предлагаемой РК является соосная трехвальная РК типа 8R4 по методу свободной установки шестерен на валах по патенту RU № 2183565 (Бюл. № 17 от 20.06.2002. Автор Некрасов В.И.).

В РК типа 8R4 четыре пары шестерен обеспечивают 8 передач для движения вперед, а ряд из трех шестерен – 4 передачи заднего хода. Переключение передач осуществляется тремя муфтами: две из них – сдвоенные, состоящие из двухпозиционных, противоположно развернутых муфт одностороннего действия, управляемых каждая одной вилкой переключения. На вторичном валу между крайними шестернями закреплен зубчатый венец, на котором расположена трехпозиционная муфта, на которой закреплена массивная ведомая шестерня заднего хода. Промежуточная шестерня заднего хода свободно установлена на отдельной оси и обеспечивает торцевое включение ряда шестерен. На выходе вторичного вала установлен межмостовой симметричный конический дифференциал.

Многопарное зацепление в РК позволяет снизить максимальное передаточное число пары шестерен, уменьшить расстояние между валами, габариты и металлоемкость агрегата. Крайние пары шестерен работают только в одном направлении: первая пара от первичного вала к промежуточному, четвертая пара от промежуточного к вторичному. Средние пары шестерен могут трансформировать крутящий момент в обоих направлениях.

Недостаток описанного трансмиссионного агрегата заключается в ограничении эксплуатационных характеристик транспортного средства из-за отсутствия реверса и ограниченного количества передач заднего хода, необходимых для ряда дорожно-строительных машин; торцевое включение шестерен заднего хода снижает работоспособность агрегата из-за торцевого износа зубьев шестерен и повышенного шума при включении передач заднего хода.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в расширении эксплуатационных возможностей транспортного средства.

Поставленная задача решается за счет установки четырех сдвоенных муфт переключения, а также постоянного зацепления ряда шестерен заднего хода.

Указанный технический результат достигается тем, что:

1. Соосная трехвальная реверсивная восьмиступенчатая раздаточная коробка содержит корпус, в опорах которого соосно расположены первичный и вторичный валы и параллельно им вал привода переднего моста, на параллельных валах установлены четыре пары шестерен переднего хода, на первичном валу шестерня закреплена, остальные шестерни на валах расположены свободно; на зубчатых венцах средних пар шестерен установлены сдвоенные муфты с противоположно развернутыми муфтами одностороннего действия, каждая взаимосвязана общей вилкой переключения, на выходе вторичного вала установлен дифференциал, одна из шестерен которого парой цилиндрических шестерен соединена с валом привода переднего моста, а вторая шестерня соединена с валом привода заднего моста, при этом в раздаточной коробке установлены четыре сдвоенные муфты переключения, шестерни заднего хода находятся в постоянном зацеплении, ведомая шестерня заднего хода закреплена на вторичном валу, на котором также закреплены зубчатый венец муфты блокировки дифференциала и водило дифференциала, на осях которого расположены сателлиты, зацепленные с солнечной шестерней и эпициклическим колесом, на корпусе которого закреплен вал привода заднего моста; солнечная шестерня трубчатым валом соединена с парой шестерен привода переднего моста.

2. Соосная трехвальная реверсивная восьмиступенчатая раздаточная коробка по пункту 1, при этом на первичном валу между первыми парами шестерен закреплен зубчатый венец с расположенной на нем трехпозиционной муфтой переключения, опора первичного вала установлена в наконечнике короткого вторичного вала, на котором между крайними шестернями закреплен зубчатый венец с расположенной на нем трехпозиционной муфтой переключения, на этом валу также закреплена ведущая шестерня, зацепленная с ведомой шестерней, закрепленной на корпусе дифференциала; сателлиты, расположенные на крестовине, зацеплены с коническими шестернями привода ведущих мостов: одна с валом привода заднего моста, другая – с коротким валом на котором закреплен зубчатый венец, расположенный между зубчатыми венцами вала привода переднего моста и корпуса дифференциала; на этих венцах расположена трехпозиционная муфта переключения.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема соосной трехвальной РК типа 8R8 (8 передач переднего хода и 8 передач заднего хода), состоящей из КП (коробки передач) и узла деления потока мощности в виде дифференциала. КП содержит 8 цилиндрических шестерен переднего хода, ряд шестерен заднего хода и четыре сдвоенные муфты переключения передач. Межмостовой блокируемый дифференциал получает привод от вторичного вала и по паре цилиндрических шестерен взаимосвязан с валом привода переднего моста, который выполняет функцию промежуточного вала КП. Под фиг. 1 приведены буквенные обозначения пар шестерен (a, b, c, d, r, е).

На фиг. 2 приведена структурная лучевая диаграмма РК с таблицами положений муфт переключения на различных передачах. В верхней части таблицы над номерами передач обозначены включенные в работу пары шестерен (bс, Пр., bd, сd и т.д.). На средней горизонтали две шкалы: верхняя неравномерная шкала – величины передаточных чисел в натуральном виде, нижняя равномерная шкала – в логарифмическом виде. На горизонтальных шкалах в логарифмическом виде приведены величины передаточных чисел пар шестерен и передач. Верхняя горизонталь соответствуют передаточным числам переднего хода на вторичном валу, средняя горизонталь – на промежуточном валу, нижняя горизонталь – заднего хода на вторичном валу. Точка 0 (7G) на верхней горизонтали – вход крутящего момента на РК. Обозначения пар шестерен указаны на лучах. Чем значительнее наклон луча направо, тем больше передаточное число, например, луч (а) больше луча (с). Левый наклон луча указывает на ускоряющий режим работы пары шестерен, например, лучи (b) и (d) от точки 7 G налево вниз. Наклон луча каждой пары шестерен постоянный на любом участке лучевой диаграммы. Обозначение «ВСАR» над таблицей указывает на порядок работы муфт переключения: первая буква «В» – сдвоенная муфта изменяет свое положение при каждом последовательном переключении передач; «С» – после двух переключений; «А» – после четырех последовательных переключений передач. Муфта «R» обеспечивает реверс – изменение направления вращения вторичного вала.

В средней части лучевой диаграммы приведена суммарная редукция, равная сумме отрезков лучей пар шестерен в логарифмических координатах. Р = 3,5+0,5+0,5+1,5 = 6,0. Минимальная величина луча принадлежит второй и третьей парам шестерен – 0,5 интервала, максимальная величина луча принадлежит первой паре шестерен – 3,5 интервала.

На фиг. 3 представлена кинематическая схема соосной трехвальной РК типа 8R8 с дифференциалом, получающим привод по паре шестерен от вторичного вала КП. Межмостовой дифференциал получает привод по паре цилиндрических шестерен от короткого вторичного вала, в торце которого расположена опора первичного вала. Дифференциал оснащен трехпозиционной муфтой режимов работы переднего моста. Над фиг. 3 приведены буквенные обозначения пар шестерен (a, b, c, d, r, е).

На фиг. 4 приведена структурная лучевая диаграмма РК, изображенной на фиг. 3, с таблицами положений муфт переключения на различных передачах. По сравнению с лучевой диаграммой на фиг. 2 добавлены лучи (е) пары шестерен от вторичного вала к дифференциалу.

На фиг. 1 в опорах корпуса РК 1 соосно установлены первичный 2 и вторичный 3 валы, параллельно им расположен вал 4 привода переднего моста. Шестерня 5 закреплена на первичном валу 2, на вторичном валу 3 свободно установлены шестерни 6-8. На валу 4 свободно установлены шестерни 9-12, зацепленные с шестернями 5-8 соответственно. Ведущая шестерня заднего хода 13 свободно установлена на валу 4 и через промежуточную шестерню 14 на коротком валу 15 зацеплена с ведомой шестерней заднего хода 16, закрепленной на вторичном валу 3. Сдвоенные муфты А, В, С и R состоят каждая из двух противоположно развернутых муфт с общей вилкой переключения. Верхняя муфта переключения 17 (А) установлена на зубчатых венцах шестерен 5 и 6, нижняя противоположно развернутая муфта 18 (А) установлена на зубчатых венцах шестерен 9 и 10, муфты 17 и 18 соединены вилкой переключения 19 (А). Верхняя муфта переключения 20 (В) установлена на зубчатых венцах шестерен 6 и 7, нижняя противоположно развернутая муфта 21 (В) установлена на зубчатых венцах шестерен 10 и 11, муфты 20 и 21 соединены вилкой переключения 22 (В). Верхняя муфта переключения 23 (С) установлена на зубчатых венцах шестерен 7 и 8, нижняя противоположно развернутая муфта 24 (С) установлена на зубчатых венцах шестерен 11 и 12, муфты 23 и 24 соединены вилкой переключения 25 (С). Верхняя муфта переключения 26 (R) установлена на зубчатых венцах шестерен 8 и 16, нижняя противоположно развернутая муфта 27 (R) установлена на зубчатых венцах шестерен 12 и 13, муфты 26 и 27 соединены вилкой переключения 28 (R). На выходе вторичного вала 3 закреплено водило 29 дифференциала, на его осях 30 расположены сателлиты 31, зацепленные с солнечной шестерней 32 и эпициклическим колесом 33. Солнечная шестерня 32 трубчатым валом 34 соединена с шестерней 35, зацепленной с шестерней 36 привода вала 4. Рядом с зубчатым венцом шестерни 35 расположен зубчатый венец 37, закрепленный на вторичном валу 3. На зубчатом венце 37 расположена муфта 38 (Е) блокировки дифференциала. Эпициклическое колесо 33 установлено в корпусе 39, который закреплен на валу 40 привода мостов задней тележки.

На фиг. 3 в опорах корпуса РК 1 соосно установлены длинный первичный 2 и короткий вторичный 3 валы, параллельно им расположен вал 4 привода переднего моста. На первичном валу 2 свободно установлены шестерни 5-8. На валу 4 свободно установлены шестерни 9-12, зацепленные с шестернями 5-8 соответственно. Ведущая шестерня заднего хода 13 свободно установлена на валу 4 и через промежуточную шестерню 14 на коротком валу 15 зацеплена с ведомой шестерней заднего хода 16. На зубчатом венце 17, закрепленном на первичном валу 2, расположена трехпозиционная муфта 18 (А) между зубчатыми венцами шестерен 5 и 6. Сдвоенные муфты В и С состоят каждая из двух противоположно развернутых муфт с общей вилкой переключения. Верхняя муфта переключения 19 (В) установлена на зубчатых венцах шестерен 6 и 7, нижняя противоположно развернутая муфта 20 (В) установлена на зубчатых венцах шестерен 10 и 11, муфты 19 и 20 соединены вилкой переключения 21 (В). Верхняя муфта переключения 22 (С) установлена на зубчатых венцах шестерен 7 и 8, нижняя противоположно развернутая муфта 23 (С) установлена на зубчатых венцах шестерен 11 и 12, муфты 22 и 23 соединены вилкой переключения 24 (С). На зубчатом венце 25, закрепленном на торце вторичного вала 3, расположена трехпозиционная муфта реверса 26 (R) между зубчатыми венцами шестерен 8 и 16. На выходе вторичного вала 3 закреплена ведущая шестерня 27, зацепленная с ведомой шестерней 28, на которой закреплен корпус 29 дифференциала. На крестовине 30 расположены сателлиты 31, зацепленные с коническими шестернями 32 и 33, закрепленными на валах 34 и 35. Вал 34 реализует привод заднего моста, а вал 35 с помощью муфты 36 (Е) на вал 4 привода переднего моста. Трехпозиционная муфта 36 (Е) расположена на зубчатых венцах 37-39. Зубчатый венец 37 закреплен на корпусе 29 дифференциала, рядом с ним зубчатый венец 38, закрепленный на коротком валу 35, в опоре которого установлен вал 4 с закрепленным на нем зубчатым венцом 39. Шестерни 9 и 10 закреплены не трубчатом валу 40, а шестерни 12 и 13 на трубчатом валу 41.

В положении I муфта 36 (Е) соединяет зубчатые венцы 38 вала 35 от конической шестерни 32 и 39 вала 4, что обеспечивает работу НТС с колесной формулой 4х4 в дифференциальном режиме. В положении II муфта 36 (Е) соединяет все три зубчатых венца и обеспечивает работу НТС с колесной формулой 4х4 в блокированном режиме. В положении III муфта 36 (Е) отсоединяет зубчатый венец 39 вала 4, отключает передний мост; соединяет зубчатые венцы 38 вала 35 и 37 корпуса дифференциала, блокирует его и обеспечивает работу НТС с колесной формулой 4×2 с приводом на задний мост.

Работа РК осуществляется следующим образом:

Первая передача - 1 G: a-b-c-d

Муфты В и R находятся в левом (L) положении, А и С – в правом (П) положении (см. таблицу фиг. 2, справа над т. 1 G).

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача представлена четырьмя лучами: пологий луч «а» выходит из т. 0 (7 G) на верхней горизонтали направо вниз под т. 3 G и 4 G, далее крутой луч « b» направо вверх к т. 3 G, затем крутой луч «с» направо вниз и луч «d» направо вверх к точке 1 G.

Крутящий момент от первичного вала 2 (см. фиг. 1) передается на первую пару шестерен 5-9 (а), по зубчатым венцам шестерен 9-10 и по нижней муфте 18 (А), по второй паре шестерен 10-6 (b), по верхней муфте 20 (В), по третьей паре шестерен 7-11 (с), далее по нижней муфте 24 (С) на четвертую пару шестерен 12-8 (d), по верхней муфте 26 (R) на зубчатый венец шестерни 16 и на вторичный вал 3. От вала 3 на водило 29, оси 30 и сателлиты 31; от них на солнечную шестерню 32 и эпициклическое колесо 33. Для расчетов в нашем случае примем q = 1,35.

Передаточные числа: первой пары Uа = q ^3,5 = 1,35 ^3,5 = 2,859.

второй и третьей пары Ub = Uс = q ^0,5 = 1,35 ^0,5 = 1,162;

четвертой пары Ud = q ^1,5 = 1,35 ^1,5 = 1,569;

Диапазон D = q ⁷ = 1,35 ⁷ = 8,17.

Передаточное число 1-й передачи:

U _1G = Uа Ub Uc Ud =2,86*1,162*1,162*1,569 = 1,35 ⁶ = 6,05.

На фиг. 1 дифференциал несимметричный, если внутренний параметр, равный отношению числа зубьев эпициклического колеса 33 к числу зубьев солнечной шестерни 32, составит К = 2, то на солнечную шестерню 32, трубчатый вал 34, пару шестерен 35-36 и вал 4 привода переднего моста поступит 1/3 часть крутящего момента, а на эпициклическое колесо 33, корпус 39 и вал 40 привода задних мостов – 2/3 крутящего момента, поступившего на водило 29. В сложных дорожных условиях дифференциал блокируется при замыкании муфтой 38 (Е) зубчатых венцов 37 вторичного вала 3 и шестерни 35 9нижний вид). Такой дифференциал применяют на полноприводных автомобилях с колесной формулой 6х6.

На фиг. 3 дифференциал симметричный, К = 1; конические шестерни 32 и 33 при одинаковом числе зубьев поровну распределяют крутящий момент, поступивший на крестовину 30, на валы 34 и 35 привода заднего и переднего мостов. В сложных дорожных условиях дифференциал блокируется при замыкании муфтой 36 (Е) зубчатых венцов 37-39. Симметричный дифференциал с внутренним параметром К = 1,0 применяют на НТС с колесной формулой 4х4 или 8х8.

Вторая передача - 2 G: a-d

Переключаем сдвоенную муфту В в правое положение – выключаем из работы вторую и третью пары шестерен.

На лучевой диаграмме этой передаче соответствуют два луча: пологий луч «а» выходит из т. 0 направо вниз, далее луч «d» направо вверх к т. 2 G.

Крутящий момент от первичного вала 2 до нижней муфты 18 (А) передается как на 1-й передаче, далее по нижним муфтам 21 (В) и 24 (С), затем как на 1-й передаче.

Передаточное число 2-й передачи:

U _{2 G} = Uа Ud = 2,86*1,569 = 1,35 ⁵ = 4,484.

Интервал между передачами: q = U_{2 G} / U_{1 G} = 6,05/4,484 = 1,35.

Третья передача - 3 G: a-b

Переключаем муфты В и С в левое положение.

На лучевой диаграмме эта передача представлена двумя лучами: пологий луч «а» выходит из т. 0 направо вниз, далее крутой луч «b» направо вверх к точке 3 G.

Крутящий момент от первичного вала 2 передается на первую пару шестерен 5-9 (а), по нижней муфте 18 (А) на вторую пару шестерен 10-6 (b), по верхним муфтам 20 (В), 23 (С) и 26 (R) на зубчатый венец шестерни 16 и на вторичный вал 3.

U _{3 G} = Uа Uв = 2,86*1,162 = 1,35 ⁴ = 3,32. q = 4,484/3,32 = 1,35.

Четвертая передача - 4 G: a-c

Переключаем сдвоенную муфту В в правое положение.

На лучевой диаграмме эта передача представлена пологим лучом «а» из т. 0 направо вниз и крутым лучом «с» налево вверх в ускоряющем режиме к точке 4 G.

Крутящий момент от первичного вала 2 передается на первую пару шестерен 5-9 (а), по нижним муфтам 18 (А) и 21 (В) на третью пару шестерен 11-7 (с), далее по верхним муфтам 23 (С) и 26 (R) на зубчатый венец шестерни 16 и на вторичный вал 3.

U _{4 G} = Uа Uс = 2,86*(1,0/1,162) = 1,35 ³ = 2,46. q = 3,32/2,46 = 1,35.

Пятая передача - 5 G: c-d

Переключаем муфты В в левое положение, а муфты С в правое положение.

На лучевой диаграмме эта передача представлена крутым лучом «с» из т. 0 направо вниз и лучом «d» направо вверх к точке 5 G.

Крутящий момент от первичного вала 2 по верхним муфтам 17 (А) и 20 (В) передается на третью пару шестерен 7-11 (с), по нижней муфте 24 (С) на четвертую пару шестерен 12-8 (d), далее по муфте 26 (R) на зубчатый венец шестерни 16 и на вторичный вал 3.

U _{5 G} = Uс Ud = 1,162*1,569 = 1,35 ² = 1,823. q = 2,46/1,823 = 1,35.

Шестая передача - 6 G: b-d

Переключаем сдвоенные муфты В в правое положение – заменяем третью пару на вторую пару шестерен.

На лучевой диаграмме эта передача представлена двумя лучами: крутой луч «b» из т. 0 налево вниз в ускоряющем режиме и луч «d» направо вверх к точке 6 G.

Крутящий момент от первичного вала 2 по верхней муфте 17 (А) передается на вторую пару шестерен 6-10 (b), по нижним муфтам 21 (В) и 24 (С) на четвертую пару шестерен 12-8 (d), далее как на предыдущих передачах.

U _{6 G} = Ub Ud = (1,0/1,162)*1,569 = 1,35. q = 1,823/1,35 = 1,35.

Седьмая передача - 7 G - прямая

Все муфты в левом положении – выключаем из работы все пары шестерен.

На лучевой диаграмме эта передача представлена точкой 7 G.

Крутящий момент от первичного вала 2 передается по верхним муфтам 17 (А), 20 (В), 23 (С), далее как на предыдущих передачах.

U _{7 G} = 1,35 ⁰ = 1,0. q = 1,35.

Восьмая передача - 8 G – ускоряющая: b-c

Переключаем муфты В в правое положение – включаем в работу вторую пару и третью пару шестерен.

На лучевой диаграмме эта передача представлена двумя лучами: крутой луч (b) из т. 0 налево вниз в ускоряющем режиме и крутой луч (с) налево вверх в ускоряющем режиме к точке 8 G.

Крутящий момент от первичного вала 2 по муфте 17 (А) передается на вторую пару шестерен 6-10 (b), по нижней муфте 21 (В) на третью пару шестерен 11-7 (с), далее по верхним муфтам как на предыдущих передачах.

U _{8 G} = Ub Uс = (1,0/1,162)*(1,0/1,162) = 1,35 ^{– 1} = 0,74. q=1,0/0,74 = 1,35.

Проверка диапазона D = U_{1 G} /U_{8 G} = 6,05/0,74 = 8,17.

Передачи заднего хода отличаются от передач переднего хода только изменением положения муфты R из левого в правое.

Например, 1-я передача заднего хода.

Муфты В в левом положении, муфты А, С и R в правом положении (см. нижнюю таблицу фиг. 2 под т. 1 R.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежат четыре луча: пологий луч (а) от т. о на верхней горизонтали направо вниз, крутой луч (в) направо вверх к т. 3 G, крутой луч (с) направо вниз и луч (r) направо вниз к точке 1 R на нижней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 2 (см. фиг. 1) передается на первую пару шестерен 5-9 (а), по зубчатым венцам шестерен 9-10 и по нижней муфте 18 (А), по второй паре шестерен 10-6 (b), по верхней муфте 20 (В), по третьей паре шестерен 7-11 (с), далее по нижним муфтам 24 (С) и 27 (R) на ряд шестерен заднего хода 13-14-16 (r), на вторичный вал 3.

Передаточное число 1-й передачи заднего хода:

U _{1 R} = Uа Ub Uc Ur =2,86*1,162*1,162*1,569 = 1,35 ⁶ = 6,05. И т.д.

РК на фиг. 3 отличается от РК на фиг. 1 двумя трехпозиционными муфтами переключения, установленными на зубчатых венцах, закрепленных на первичном и вторичном валах. Шестерни напротив этих муфт объединены в блоки трубчатыми валами. На выходе вторичного вала расположена дополнительная пара шестерен 27-28 (е) в приводе симметричного дифференциала. На фиг. 4 лучевая диаграмма дополнена лучом (е).

Например, первая передача - 1 G: a-b-c-d-е

Муфты А, В и R находятся в левом (L) положении, муфты С – в правом (П) положении (см. таблицу фиг. 4, справа над т. 1 G).

На лучевой диаграмме (см. фиг. 4) эта передача представлена пятью лучами: пологий луч «а» выходит из т. 0 (под 8 G) на второй сверху горизонтали направо вниз, далее крутой луч « b» направо вверх под т. 4 G, затем крутой луч «с» направо вниз, луч «d» направо вверх и луч (е) направо вверх к точке 1 G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 2 (см. фиг. 3) передается зубчатым венцом 17 и трехпозиционной муфтой 18 (А) в левом положенни на первую пару шестерен 5-9 (а), по трубчатому валу 40, по второй паре шестерен 10-6 (b), по верхней муфте 19 (В), по третьей паре шестерен 7-11 (с), далее по нижней муфте 23 (С) на четвертую пару шестерен 12-8 (d), по верхней муфте 25 (R) на зубчатый венец шестерни 16 и на вторичный вал 3. От вала 3 на пару шестерен 27-29, корпус 29 конического симметричного дифференциала, на крестовину 30 и сателлиты 31. от них на конические шестерни 32 и 33, далее на валы привода переднего и заднего мостов.

Передаточное число 1-й передачи:

U _1G = Uа Ub Uc Ud Uе =2,86*1,162*1,162*1,569*1,35 = 1,35 ⁷ = 8,17.

И т.д. U_{8 G} = Ub Uс Uе = (1,0/1,162)*(1,0/1,162) *1,35 = 1,35 ⁰ = 1,0.

Передаточные числа передач увеличились на Uе = 1,35; диапазон остался прежним D = q ⁷ = 1,35 ⁷ = 8,17.

В средней части лучевых диаграмм приведена суммарная редукция, равная сумме отрезков лучей пар шестерен в логарифмических координатах. Р = 3,5+0,5+0,5+1,5 = 6,0. Максимальная величина луча принадлежит первой паре шестерен – 3,5 интервала. Как правило, U_max = 4,0. В этом случае получим: lg q = lg 4/3,5 = 0,172; q = 1,486. Можем получить диапазон D = q ⁷ = 1,486 ⁷ = 16.

Для сравнения: 8-ми ступенчатая трансмиссия автомобиля ГАЗ-66, включающая 4-х ступенчатую КП и 2-х ступенчатую РК, составляет D = 6,55*1,982 = 12,98 при среднем интервале lg q = lg 12,98/7 = 1,1133/7 = 0,159; q = 1,442; 8-ми ступенчатая КП автомобиля МАЗ-6422 имеет диапазон D = U₁/U₈ = 7,73/0,71 = 10,89 при среднем интервале lg q = lg 10,89/7 = 1,037/7 = 0,148; q = 1,407.

Если для расчетов принять q = 1,44; то получим передаточные числа:

Uа = q ^3,5 = 1,44 ^3,5 = 3,58; Ub = Uс = q ^0,5 = 1,44 ^0,5 = 1,2;

Ud = q ^1,5 = 1,44 ^1,5 = 1,728.

U ₁ = Uа Ub Uc Ud =1,728*1,2*1,2*3,58 = 1,44 ⁶ = 8,916

U ₂ = UaUd = 1,728*3,58 = 1,44 ⁵ = 6,2. И т.д.

U ₈ = 1/q = 1/1,44 = 0,694.

Диапазон D = q ⁷ = 1,44 ⁷ = 12,84.

Проверка диапазона D = U₁ /U₈ = 8,916/0,694 = 12,85.

Эта величина обеспечит успешную работу НТС в широком спектре условий эксплуатации при удобном переключении передач. Получили прямую передачу, 6 передач с высоким КПД при двухпарном зацеплении, одну передачу с четырехпарным зацеплением, которое обеспечило невысокое значение передаточного числа в парах шестерен: U_max = 3,58.

Стремление к обеспечению высокого уровня унификации за счет применения одинаковых КП на автомобилях с различными колесными формулами (неполноприводных, многоприводных и полноприводных) и установки дополнительной РК приводит к увеличению металлоемкости трансмиссии. Два отдельных агрегата (КП и РК) имеют габаритные размеры и металлоемкость больше чем один агрегат, совмещающий функции двух агрегатов. Например, масса агрегатов автомобиля ГАЗ-66 составляет: КП – 55 кг, РК без дифференциала, с подключаемым передним мостом – 53 кг.

Предлагаемая РК будет иметь значительно меньшие габариты и металлоемкость по сравнению с двумя отдельными агрегатами (КП и РК), так как обеспечивает 8 передач при том же числе шестерен (четыре пары), что и КП автомобиля ГАЗ-66. При этом она будет реализовывать более высокие эксплуатационные свойства за счет дифференциального привода ведущих мостов по сравнению с подключаемым передним мостом ГАЗ-66.

Рассмотренную РК малой металлоёмкости целесообразно применять, прежде всего, в полноприводной дорожно-строительной технике: автогрейдеры, катки и т.п.

Обозначения:

1 – корпус РК;

2 – первичный вал;

3 – вторичный вал;

4 – вал привода переднего моста – вал шестерен промежуточного вала;

5 – шестерня переднего хода, закрепленная на первичном валу 2;

6-8 – шестерни переднего хода свободно установленные на вторичном валу;

9-12 – шестерни переднего хода, свободно установленные на валу 4;

13 – ведущая шестерня заднего хода;

14 – промежуточная шестерня заднего хода;

15 – вал промежуточной шестерни заднего хода 14;

16 - ведомая шестерня заднего хода, закрепленная на вторичном валу 3;

17 (А) – верхняя муфта сдвоенной муфты А между шестернями 5 и 6;

18 (А) – нижняя муфта сдвоенной муфты А между шестернями 9 и 10;

19 (А) – вилка переключения муфт 17 и 18 сдвоенной муфты А;

20 (В) – верхняя муфта сдвоенной муфты В между шестернями 6 и 7;

21 (В) – нижняя муфта сдвоенной муфты В между шестернями 10 и 11;

22 (В) – вилка переключения муфт 20 и 21 сдвоенной муфты В;

23 (С) – верхняя муфта сдвоенной муфты С между шестернями 7 и 8;

24 (С) – нижняя муфта сдвоенной муфты С между шестернями 11 и 12;

25 (С) – вилка переключения муфт 23 и 24 сдвоенной муфты С;

26 (R) – верхняя муфта сдвоенной муфты R между шестернями 8 и 16;

27 (R) – нижняя муфта сдвоенной муфты R между шестернями 12 и 13;

28 (R) – вилка переключения муфт 26 и 27 сдвоенной муфты R;

29 – водило несимметричного дифференциала;

30 – оси сателлитов водила 29; 31 – сателлиты;

32 – солнечная шестерня, 33 – эпициклическое колесо;

34 – трубчатый вал от солнечной шестерни 32;

35 – ведущая цилиндрическая шестерня, закрепленная на трубчатом валу 34;

36 – ведомая цилиндрическая шестерня, закрепленная на валу 4 привода переднего моста;

37 – зубчатый венец, закрепленный на вторичном валу 3;

38 (Е) - муфта блокировки дифференциала;

39 – корпус эпициклического колеса 33;

40 – вал привода тележки задних мостов;

На фиг. 3:

5-8 – шестерни переднего хода, свободно установленные на первичном валу;

16 – ведомая шестерня заднего хода, свободно установленная на вторичном валу 3;

17 – зубчатый венец, закрепленный на первичном валу 2;

18 (А) – трехпозиционная муфта переключения на зубчатом венце 17;

19 (В) – верхняя муфта сдвоенной муфты В между шестернями 6 и 7;

20 (В) – нижняя муфта сдвоенной муфты В между шестернями 10 и 11;

21 (В) – вилка переключения муфт 19 и 20 сдвоенной муфты В;

22 (С) – верхняя муфта сдвоенной муфты С между шестернями 7 и 8;

23 (С) – нижняя муфта сдвоенной муфты С между шестернями 11 и 12;

24 (С) – вилка переключения муфт 22 и 23 сдвоенной муфты С;

25 – зубчатый венец, закрепленный на торце вторичного вала 3;

26 – трехпозиционная муфта переключения на зубчатом венце 25 между шестернями 8 и 16;

27 – ведущая шестерня, закрепленная на вторичном валу 3;

28 – ведомая шестерня, закрепленная на корпусе 29 дифференциала;

29 – корпус симметричного конического дифференциала;

30 – крестовина сателлитов 31;

31 – сателлиты дифференциала;

32 и 33 – конические шестерни, закрепленные на валах 34 и 35;

32 – шестерня, закрепленная на коротком валу 35;

33 – шестерня, закрепленная на валу 34 привода заднего моста;

34 – вал привода заднего моста;

35 – короткий вал между конической шестерней 32 и зубчатым венцом 38;

36 (Е) – трехпозиционная муфта переключения на зубчатом венце 35;

37 – зубчатый венец, закрепленный на корпусе 29 дифференциала;

38 – зубчатый венец, закрепленный на торце короткого вала 35;

39 – зубчатый венец, закрепленный на валу 4 привода переднего моста

40 – трубчатый вал блока шестерен 9 и 10;

41 – трубчатый вал блока шестерен 12 и 13.

Изобретение относится к соосной трехвальной реверсивной восьмиступенчатой раздаточной коробке. Раздаточная коробка содержит корпус, в опорах которого соосно расположены первичный и вторичный валы и параллельно им вал привода переднего моста. Между параллельными валами расположены четыре пары шестерен переднего хода, и ряд шестерен заднего хода, и четыре муфты переключения, взаимосвязанные общей вилкой переключения. На выходе вторичного вала установлен межмостовой дифференциал с муфтой блокировки. Достигается повышение надежности, проходимости и маневренности наземного транспортного средства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Соосная трехвальная реверсивная восьмиступенчатая раздаточная коробка содержит корпус, в опорах которого соосно расположены первичный и вторичный валы и параллельно им вал привода переднего моста, на параллельных валах установлены четыре пары шестерен переднего хода, на первичном валу шестерня закреплена, остальные шестерни на валах расположены свободно; на зубчатых венцах средних пар шестерен установлены сдвоенные муфты с противоположно развернутыми муфтами одностороннего действия, каждая взаимосвязана общей вилкой переключения, на выходе вторичного вала установлен дифференциал, одна из шестерен которого парой цилиндрических шестерен соединена с валом привода переднего моста, а вторая шестерня соединена с валом привода заднего моста, отличающаяся тем, что в раздаточной коробке установлены четыре сдвоенные муфты переключения, шестерни заднего хода находятся в постоянном зацеплении, ведомая шестерня заднего хода закреплена на вторичном валу, на котором также закреплены зубчатый венец муфты блокировки дифференциала и водило дифференциала, на осях которого расположены сателлиты, зацепленные с солнечной шестерней и эпициклическим колесом, на корпусе которого закреплен вал привода заднего моста; солнечная шестерня трубчатым валом соединена с парой шестерен привода переднего моста.

2. Соосная трехвальная реверсивная восьмиступенчатая раздаточная коробка по п. 1, отличающаяся тем, что на первичном валу между первыми парами шестерен закреплен зубчатый венец с расположенной на нем трехпозиционной муфтой переключения, опора первичного вала установлена в наконечнике короткого вторичного вала, на котором между крайними шестернями закреплен зубчатый венец с расположенной на нем трехпозиционной муфтой переключения, на этом валу также закреплена ведущая шестерня, зацепленная с ведомой шестерней, закрепленной на корпусе дифференциала; сателлиты, расположенные на крестовине, зацеплены с коническими шестернями привода ведущих мостов: одна с валом привода заднего моста, другая – с коротким валом, на котором закреплен зубчатый венец, расположенный между зубчатыми венцами вала привода переднего моста и корпуса дифференциала; на этих венцах расположена трехпозиционная муфта переключения.