Коробка передач транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B60K17/06 

1 : i .Изобретение относится к транспорт му машиностроению и может быть использовано в трасмиссиях транспортных средств, например автобусов. Известна коробка пе.редач транспортного средства, содержащая распол женные в корпусе входной, выходной и промежуточные валы, связанные между собой шестернями постоянного зацепления, планетарный механизм, муфты свободного хода и систему упра ления включением передач ij Указанная коробка передач не обес печивает высокой интенсивности разгона транспортного средства. Цель изобретения - повышение Эффективности путем обеспечения увеличенных окружных усилий на выходе в режиме разгона транспортного ,средг; ства. Для достижения цели коробка передач транспортного средства, содержащая расположённые в корпусе входной выходной и промежуточные валы, связанные между собой шестернями постоянного зацепления, планетарный механизм, муфты свободного хода и систему управления включением передач, .снабжена фрикционной муфтой,, вариатором и гидроцилиндром с тормоз ным башмаком на штоке для подтормаживания кожуха вариатора, включающего ведущий вал, выполненный за одно целое с одним из промежуточных валов, связанным с входным валом коррбки передач, обойму на ведущем валу, связанную через одну из муфт свободного хода с корпусом коробки передач и выполненную с подпружиненными относительно нее коромыслами и роликами, огибающими ролики ленты, одни концы которых жестко закреплены на внутренней ведущего вала, а други закреплены на внутренней поверхности кожуха, выполненногов виде барабана, связанного посредством другой из упомянутых муфт свободного хода с ведомым валом, соединенным с другим из промежуточных валов, связанны с выходным валом коробки передач, вал с крестовиной, связанный посредством третьей из упомянутых муфт сво бодного хода с вторым из упомянутых промежуточных валов, при этом пальцы крестовины посредством втулок и шаро вых шарниров соединены с осями- роликов, обойма связана с одной из шесте рен первого промежуточного вала o а с ведущим валом - через упожестко, мянутую фрикционную муфту. На фиг. 1 изображена коробка передач, кинематическая схема; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1,- на фиг. 3 графики ускорений транспортного средства с коробкой передач, при использовании вариатора разгона. . Коробка передач транспортного . средства с вариатором разгона состоит из корпуса.1 с редами жесткости, в расточках которых на подшипниках расположены соосные входной 2 и выхо/ ной 3 валы, промежуточный вал t, параллельный ему вал 5, соосный с . входным валом 2, а также фрикционный тормоз 6, закрепленный в корпусе 1. На входном валу 2 жестко закреплены фрикционные муфты 7 Э со сво.бодно установленными шестернями 10 и 11 .. На промежуточном валу k жестко закреплена шестерня 12 с фрикционной муфтой 13, вариатор разгона, состоящий из ведущего вала , выполненного как одно целое с валом , закреплен ными на его цилиндрической поверхности концами нескольких, например четырех, ветвей лент It, yJ oжeнныx на внутренней поверхности барабана 15 во внешний моток 1б с закреплением других концов лент на внешней поверхности барабана 15 а такжеиз обоймы 17 .с шарнирно закрепленными на ней коромы-слами 18 зажатыми между ними и обоймой 17 пружинами 19 сжатия, и роликов 20, которые огибаются ветвями лент- 14. О.СИ роликов 20 связаны шаровыми шарнирами и.втулками .с лальцами 21 крестовины вала 22. Обойма которой жестко соединена шестерня 23, а также ведомая часть фрикционной муфты 13 связана с корпусом 1 посредством муфты 24 свободного хода. .Количество .коромысел 18, роликов 20, ветвей лент 14 и пальцев 21 крестовины одинаково. Барабан 15 имеет.на внешней поверхности шлифованные, пояски, против которых-перпендикулярно в корпусе 1 ж.естко устанот влен гидроцилиндр 25 с фрикционным башмаком на конце штока. Барабан 15 и вал 22 крестовины соединены . посредством муфт 2б и 27 свободного хода с блоком шестерен 28 и 29. Шестерня 29 находится в зацеплении с шестерней 30 водила планетарного механизма, коронная шестерня 31 которого соединена с фрикционным тормо3 - r збм 6, a солнечная шестерня 32 - с валом 5, с которым посредством муфты 33 свободного хода соединена шестерн 30 водила. На выходном валу 3 на шлицах, расположена передвижная шестерня 3 заднего хода, которая может входить в зацепление с шестедней 35 а также зубчатая муфта 36. управляемая вилкой на конце штока гидроцилиндра 37, жестко закрепленного в корпусе 1. Для запитки гидро цилиндров 25 и 37, фрикционных муфт 7, 8, 9 и 13 и фрикционного тормоза 6 служат передний 38 и задний 39 / гидронасосы, кинематически соединенные соответственно с входным 2 и выходным 3 валами коробки передач. Имеется также реле 40, входящее е .непбказанную систему управления коробкой передач. Гидронасос 38 служит для обеспечения запитки гидросис темы коробки передач при работающем двигателе транспортного средства, а гидронасос 39 - для обеспечения включения двигателя с буксира. РеЛе 0 служит для автоматизации процесса обратной перемотки лент вариатора. Коробка передач работает следующим образом. Коробка передач позволяет осущест влять движение транспортного средств на пяти передачах вперед и двух назад без применения вариатора разгона ас его применением - разгон до скорости Е передачи с последующим возвращением вариатора в исходное сое-тояние. В таблице показано, какие элементы управления должны быть включен ными для получения той или иной пере дачи (помечено плюсом, Л - левое правое край/крайнее положение, ГТ илиндра/. нее положение поршня 0 Продолжение таблицы 13.x - + ж вар. + Обратная перемотка лент Л + . .Л 1У + +Л -|С включенным вариатором разгона коробка передач работает следующим образом (в таблице такой разгона обозначен Жвар.) . Включена муфта 7, тормоз 6, поршень гидроцилиндра 37 в левом край.нем положении (зубчатая муфта Зб включена) . При этом вариатор разгона разблокирован и включен в кинематическую цепь с начальным передаточным числом, равным, например, 2.60, вследствие чего общее передаточное число короб.ки передач примерно равно передаточному числу на первой передаче. Поток мощности от двигателя передается через сцепление на вал 2, далее через муфту 7, шестерни 10 и 12 на вал k, который является ведущий валом вариатора разгона, в результате чего в ветвях лент 14 возникают растягивающие усилия и тангенциальная составляющая силы, действующей со стороны ветвей лент 1А на ролики 20, передаваемая через коромысла 18 на обойму 17, заклинивает муфту 2k свободного хода, в результате чего обойма 17 вместе с коромыслами 18, пружинами 19 и осями роликов 20 затормаживается. При этом пружины 19 прижимают коромысла 18 с роликами 20 к поверхности ветвей лент 1k с l таким усилием, чтобы не было относительного проскальзывания слоев лент внешнего мотка 16. Крутящий момент, подводимый к валу , увеличиваетсяна барабане 15 во .столько раз, во.сколь ко внутренний радиус внешнего мотка 16 лент I больше наружного радиуса лент, намотанных на вал А. В процессе намотки передаточное число вариатора разгона умень шается вследствие того, что один и тот же по длине участок ленты создает на -валу А больший слой, чем тот, который сматывается с внешнего мотка 16.. При этон предельное наимен шее передаточное число вариатора- разгона ограничивается радиальным зазором между внешним 16 и внутренни ,мотками лент Т, величина которого не может быть меньше диаметра ролико 20. В процессе разгона крутящий момент от барабана 15 через муфту 26 свободного хода передается блоку шестерен 28 и 29 и далее через шестерни 29 и 30 в результате взаимодей ствия сателлитов с неподвижной корон ной шестерней 31 на солнечную шестер ню 32, откуда через зубчатую муфту 36 на вал 3. Процесс разгона транспортного, средства с включенным вариатором осуществляется в результате уменьшения передаточного числа вариатора разгона и одновременного увеличения частоты вращения двигателя, чему способствует подбор оптимальных пере даточных чисел вариатора и зубчатых зацеплений коробки передач. После достижения минимально допустимого значения передаточного числа вариатора в результате срабатывания реле 40 автоматически включается ТУ передача и дальнейший разгон до требуемо скорости-может происходить посредствон увеличения частоты вращения двигателя, и переключения на У передачу Переключение с Ж вар. на JY передачу может осуществляться и ранее води телем. Одновременно с включением четвертой передачи подается давление в полость гидроцилиндра 25 и тормозным башмаком на конце его штока осуществляется торможение барабана. 15, а также включается муфта 8, от вала 2 через шестерни 11 и 23 вращение передается на обойму 17 с коромыс, лами 18 и роликами 20. При этом лен ты Н перематываются с внутреннего o « на внешний моток 16. После достижения исходного состояния вариатора разгона гидроцилиндр 25 и муфта 8 выключаются и вариатор разгона автоматически блокируется муфтой 13. Обратная перемотка лент может осуществляться также на второй и пятой . передачах. При этом при разблокированной муфте 13 помимо осуществления обратной перемотки лент 14 с вала на внутреннюю поверхност ь барабана 15 поток мощности от двигс1телячерез сцепление передается на вал 2, через| муфту 8, шестерни 11 и 23, обойму 17, коромысла 18 на пальцы 21 крестовины и далее с вала 22 крестовины чер.ез муфту 27 свободного хода на шестерни 29 и 30. Далее мощность поступает на выходной вал 3 через муфту свободного хода или шестерню 31, что определяется включенной передачей. . Графики ускорений на Ж вар., .J2 и 2. передачах приведены на фиг. 3. Эффект, обеспечивающий пятиступенчатой коробкой передач с вариатором разгона, заключается в увеличении значений ускорений транспортного средства с включенным вариаторо.м разгона и, соответственно , уменьшении времени разгона. Это достигается увеличением окружной силы . на ведущих колесах транспортного средства вследствие увеличения на Ж вар. передаче мгновенных значений произведения М- -Чпгивар Мд-1кптвари,р- кп-2тр КШвар крутящий момент двигателя с учетом отбора мощности на .привод вспомогательных агрегатов, Н.м; передаточнЬе Knm6€«fr8afm число коробки передач.на Ш вар. передаче;передаточные ЦрИПр числа соответственно цент- рального и колесного редукторов ведущего моста.

- КПД трансмиссии

примерно такой, как у прототипа, и равный .прибли;зительно 0,8 . 5 для всех передач, кроме 15, для которой он равен 0,91; . ,0

PV

- радиус качения ведущего колеса, м Предлагаемая коробка передач позволяет увеличить интенсивность разгона.

Эффект обеспечивается облегчением условий труда водителя при управлении процессом разгона вследствие меньшего чи.сла переключений передач. .

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГОСРЕДСТВА, содержащая расположеиные в корпусе входной, выходной и прсзмежуточные валы, связанные между собой шестернями постоянного зацепления, планетарный механизм муфтй ;свободного хода и систему управления ; включением передач, отличающая с я тем, что, с целью повышения эффективности путем обеспечения увеличенных окружных усилий на выходе в режиме разгона транспортного. средства, она снабжена фрикционной муфтой, вариатором и гидроцилиндром с тормозным башмаком на штоке для подтормаживания кожуха вариатора. :включающего ведущий вал, выполненный за одно целое с одним из промежуточных валов, связанным с входным валом коробки передач, обойму на ведущем валу, связаннуючерез одну из муфт свободного хода с корпусом коробки передач и выполненную с подпружиненм .HJjiMM относительно нее коромыслами и роликами, огибающими ролики ленты, одни концы которых жестко закреплены на поверхности ведущего вал а, а другие закреплены на внутренней поверхности кожуха, выполненного в виде барабана, связанного посредством другой из упомянутых муфт свободного хода с ведомым § валом, соединенным с другим из промежуточных валов, связанным с выходным валом коробки передач, вал с крестовиной, связанный посредством третьей С из упомянутых муфт свободного хода с вторым из упомянутых промежуточных валов, при этом пальцы крестовины посредством втулок и шаровых шарниров соединены с осями роликов, обой/ а связана с одной из шестерен перво го промежуточного вала жестко, а с 4 4 ведущим валом - через фрикционную iмуфту. 00,

15

t6

Л- фи.Ч

Ja м P

фиеЗ

ТГ/у