Коробка передач Советский патент 1983 года по МПК B60K17/08 B60K17/10 

L

Риг.1 Изобретение относится к транспо ту и может быть использовано в мех нических и гидромеханических транс миссиях транспортных средств преим -щественно большой единичной мощнос (самосйалов особо больиюй грузоподъ ности, колесных тягачей и др.). Известна коробка передач, содержащая размещенные в корпусе трехсту пенчатый планетарный механизм, соетоящий из взаимосвязанных дифференциалов, двухзальный редуктор с тремя параллельными зубчатыми передача ми, ведомый вал которого связан с. элементами планетарного механизма, муфты, входной и выходной валы упомянутого механизма-, первый из которых связан с ведомым валом редуктора. Данная конструкция предусматрива ет переключение ступеней вального редуктора при неподвижном транспорт ном средстве и нейтрали в планетарном механизме, что характерно, например, для тракторов и землерюйных машин. Это позволило использовать в качестве элементов управления компактные зубчатые муфты и раэместить их в зоне большей нагрузки на выходе коробки. Соответственно, планетарный механизм, элементы управления которого переключаются на ходу, {эазмещен в зоне малых нагрузок - на выходе L1J Недостатками такой конструкции применительно к транспортным средствам большой мо)ости с переключением всех ступеней на ходу являются перегрузка вального редуктора вслед ствие его расположения на входе, большие осевые габариты коробки передач ввиду расположения в редуктор трех элементов управления в ряд, а также сложность, обусловленная использованием трех дифферен1даалов планетарного механизма. Цель изобретения - упрощение кон .струкции и уменьшение осевых габаритов путем сокращения числа состай ляюпдах трехзвенных дифференциалов планетарного механизма. Поставленная цель достигается тем, что в коробке передач, содержащей размещенные в корпусе трехступенчатый планетарный механизм, состоящий из взаимосвязанных дифференциалов , двухвальный редуктор с тремя параллельными зубчатыми передачами ,- ведомый вал которого связан с элементами планетарного механизма муфты входной и выходной валы упомянутого механизма,первый из которых связ с ведущим валом редуктора, планетарный механизм состоит из двух диф ференциалов с общим водилом, выполненным заодно с выходным валом коробки передач, солнечная шестерня одного из дифференциалов связана с ведомым валом редуктора, а коронная шестерня этого дифференциала свяеана через муфту с ведомой шестерней третьей зубчатой передачи редуктора, ведущая шестерня которой жестко -связана с его ведущим «валом, первая и вторая зубчатые передачи редуктора связаны с его валами посредством двух муфт, а ведущий вал редуктора соединен с входным валом коробки передач, при этом упомянутый корпус выполнен в виде двух разъемных блоков, в первом из которых помещены первая и вторая зубчатые передачи двухвального редуктора, а во втором планетг.рный механизм и третья зубчатая передача указанного редуктора, при этом ведущая шестерня третьей зубчатой передачи установлена консольно на высТУпамаем хвостовике ведущего вала редуктора.. На фиг. 1 показана блок схема коробки передач; на фиг. 2 - кинематическая схема коробки передач. Коробка 1 передач (фиг. 1) состоит из двухвального редуктора 2 и планетарного механизма 3. Перед ними может быть установлен гидротрансформатор 4 (показан пунктиром). Коробка передач имеет входной вал 5, две кинематические связи 6 и 7, соединяющие вальный редуктор и планетарный механизм, и выходной вал 8. Входной вал 5 соединен с вало 9 двигателя транспортного средства. Вальный редуктор 2,.(фиг.) содержит три пары зубчатых передач. На входном валу 5 установлены их ведущие шестерни 10, 11 и ,12, две из которых (10 и 12) закреплены жестко, а шестерня 11 связана с валом 5 через многодисковую фрикционную муфту 13. Ведомые шестерни 14, 15 и 16 расположены на выходном валу 7 вального редуктора, причем шестерня 15 установлена жестко, а шестерня 14 связана с ним через фрикционную муфту 17. Вал 7 является акже входттл валом планетарного механизма 3. Планетарный механизм 3 состоит из двух дифференциалов. Коронная, шестерня 18 первого дифференциала связана с тормозом 19, а через фрикионную муфту 20 - с ведомой шестерней 16 третьей зубчатой передачи редуктора. Зубчатое зацепление шестерен 12 и 16 реализует кинематическую связь 6 (фиг.2). СГси сателлитов 21 и 22 дифференциалов установлены в водиле, связанном с валом 8. На Валу.7 установлена солнечная шестерня 23. Солнечная шестерня 24 второго ифф рёвщиала связана с коронной естерней 18 первого дифференциала. Вторюй дифференциал имеет коронную

шестерню 25, связанную с тормозом 26 и фрикционной муфтой 17.

Гидротрансформатор 4 может иметь насосное колесо 28, турбинное колесо 29, связанное с валом 5, и муфту 30 блокировки.

Порядок включения муфт и TOI IOзов коробки передач на различных ступенях приведен в таблице.

Коробк передач работает следующим образом.

На первой ступени в соотпгхотвии с таблицей включав ся фрикционная

муфта 20 и тормоз 26. Крутящий момевт Передается на пару шестерен 12 и 16

и через муфту 20 на коронную шестерт ню 18 первого дифференциала (коронк

ная шестерня 25 второго дифференциала заторможена тормозом 26) и дгшее через сателлиты 22 на водило и выходной вал 8.

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, преимущественно для транспортных средств большой мощности, содержащая размещенные в корпусе трехступенчатый плане тарный механизм,состоящий из взаимосвязанных дифференциалов, двухвальный редуктор с тремя параллельными зубчатыми передачами, ведомый вал которюгЬ связан с элементами планетарного механизма, муфты, входной и выходной валы упомянутого механизма, первый из которых связан с ведущим валом редуктора, о и ч а И щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения осевых габаритов путем сокращения числа составляющих трехзвенных дифференциалов планетарного механизма, планетарный механизм состоит кэ .двух дифференциалов с общим водилом, выполненным заодно с выходным валом коробки передач, солнечная шестерня одного из дифференциалов связана с -ведомым валом редуктора, а коронная шестерня этого д ифференциала связана через муфту с ведомой шестерней третьей зубчатой передачи редуктор, ведущая шестерня которой жестко связана с его ведущим валом, первая и вторая зубчатые передачи редуктора i связаны с его валами посредством двух муфт, а ведущий вал .редуктора СП соединен с входным валом коробки передач, при этом упомянутый корпус выполнен в виде двух разъемных блоков, в первом из которых помещеныS первая и вторая зубчатые передачи е двухвального редуктора, а во втором планетарный механизм и-третья зубчатая передача указанного редуктора, при этом ведущая шестерня третьей зубчатой передачи установлена конND сольно на выступающем хвостовике ведущего вала редуктора. Ю О) А

П |t|

1У

У

У1

УН У1И

.На второй и третьей ступени включаются поочередно фрикционные муфты 13 и 17 и замкнут тормоз 19. Крутящий момент передается на пары шестерен 11 и 15 или 10 и 14 и далее через вал-7 на шестерню 23 первого дифференциала, коронная шестерня которого заторможена тормозом 19, и далее через сателлиты 21 и водило - на выходной вал 8.

На четвертой ступени включаются фрикционные муфты 20 и 26. Крутящий момент передается через зубчатую пару 12 и 16 и муфту 20 на коронную шестерню 18, причем планетарный механизм заблокирован муфтой 27, т.е. вращается как одно целое.

На пятой и шестой ступенях постоянно включена фрикционная муфта 20, а поочередно включаются муфты 13 и 17. Крутящий момент передается потокгимш через кинематические связи 6 и 7 на коронную 18 ,и солнечную 23 шестерни первого дифференциала, а выход осуществляется через сателлиты 21 и 22 и водила на выходной вал 8.

Седьмую и восьмую ступени получают поочередным включением фрик- -«4+ +

+ +

+ «

ционных муфт 13 и 17 при включенной муфте 27.

Задний ход получают поочередным включением муфт 13 и 17 прю постоянно замкнутом тормоза 26. Крутящий момент в зтом случае передается через шестерни 11, 15 и 10, 14 на солнечную шестерню 23 первого дифференциала, а коронная шестерня 25 второго заторможена 26.

В предлагаемой коробке передач получено восемь ступеней переднего хода и две заднего хода при двух планетарных дифференциалах и шести элементах управления, тогда как в прототипе для получения меньшего числа ступеней необходимо три дифференциала. Исключение третьего дифференциала упрощает конструкцию. Поскольку в предлагаемой коробке передач в один ряд расположены только три фрикционных муфты (против шести в .прототипе), значительно сокращаются осевые габариты.

Фрикционные муфты вального редуктора, размеры которых ограничены межцентровым расстоянием зубчатых передач, в коробке передач расположены во входной части и не передают максимального крутящего момента. Это загружает указанные муфты, а так же подшипники зального редуктора, что по выпиf т надежность и долговеч носхь всей передачи и создает благоприятные условия для работы при повьшюнных мощностях. В зоне высоких крутящих моментов, превшиаювшх входной момент в соответствии с. передаточными числами вал ного редуктора 2, расположен планетарный механизм 3, несущая Способность которого значительно выше, чем у вальных механизмов. Таким образом, по сравнению с известлыми предлагаемая коробка переда hponje чисто планетарных, поскольку имеет лишь два дифференциала, а по сразнен ю с чисто вальными облегчает

г /а ff

обеспечение работоспособности при болышх мощностях ввиду простоты вального механизма и расположения его в зоне меньших нагрузок. При этом коробка передач более компактна и по сравнению с прототипом имеет большее число ступеней при одина ковом числе элементов управления. Кроме того, на двух высших ступенях КПД коробки передач намного выше, чем в прототипе, так как крутящий момент передается только одной парой шестерен, в то время как в прототипе работает еще и планетарный механизм.. Это особенно вгикно для быстроходных транспортных средств, в которых преимущественно (по времени работы) используются высшие ступени..