Автоматическая коробка передач Советский патент 1983 года по МПК B60K17/08 

Изобретение относится к транспор Ному машиностроению и может быть ис пользовано в различных транспортных средствах, например в автомобилях, мотоциклах, мотосанях и т.д. Известна автоматическая коробка передач, содержащая параллельно расположенные ведущий и ведомый валы, которые взаимодействуют с нескол кими парами постоянно зацепляющихся зубчатых колес, при этом ведомые зубчатые колеса соосно закреплены в корпусе в подшипниковых опорах и имеют центральные отверстия, мехаНизм переключения передач Однако в известной коробке переMefj передач при включении ведомых шестерен роликовая шпонка ударяется в край -паза и разбивает его, что нежелательно, так какприводит к задиру рабочих поверхностей, неисклюЧено заклинивание. Одностороннее sciжатие шпонками ведомых шестерен на валу, а также ударение шпонок о края пазов, выполненных в ведомых шестернях, вращающихся вхолостую, увеличивает шум. Ввиду отсутствия устройств ограничивающего поворот втулки относительно кулачкового вала, при крайних включенных передачах имеет место самопроизвольное выключение, сопр вождаемое шумом. Не предусмотрена работа коробки в режимах, когда веду щий вал может быть ведомым и наоборот, что имеет место в движущихся транспортных средствах. Примененная пружина, имеющая примерно прямолинейную характеристику, наибольший угол закручивания которой не может превышать 360°, не позволяет рационально использовать резерв двигателя в результате чего увеличиваются габариты и вес коробки передач. Целью изобретения является увеличение надежности и улучшение ремонтопригодности. Указанная цель достигается тем, что в коробке передач, содержащей параллельно расположенные ведущий и ведомый валы, которые взаимодействуют с несколькими парами постоянно зацепляющихся зубчатых колес, при ведомые зубчатые колеса соосно закреплены в корпусе в подшипниковых опорах и имеют центральные отверстия и механизм переключения передач, последний представляет собой цилиндрический корпус, расположенный в от верстиях ведомых колес, охватывающий ведомый вал, связанный с ним посредством шлицев и включающий в себя последовательно расположенные в направлении от низшей передачи к высшей пружину кручения, один конец которой закреплен в корпусе, обГонкые муфты, ведущим элементом первых двух муфт является ведомое колесо низшей передачи, их ведомые элемент1 связаны между собой торцовыми кулачками, и в первом из этих элементов закреплен второй конец пружины кручения, а ведущими элементами других муфт являются ведомые колеса соответствук11их передач , и их ведомые элементы сгязаны-между собой пружинами кручения, причем упомянутые централ ные отверстия выполнены одного диаметра . На фиг. 1 схематически изображена автоматическая коробка передач в разрезе в плоскости, проходящей через оси валов; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, по муфте свободного хода, взаимодействующей с вилкой/ на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1, по муфте Свободного хода, расположенной в ступице наибольшего ведомого зубчатого колеса; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1, по муфте свободного хода с противоположным заклиниванием роликов; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 1, по опоре ведомого зубчатого колеса. Автоматическая коробка передач {фиг. 1 , содержит корпус 1, в котором на подшипниках установлены ведущий 2 и ведомый вал 3. На ведущем валу 2 непосредственно закреплены цилиндрические зубчатые колеса 4-7. Каждое ведомое зубчатое колесо 8-11 соосно с ведомым валом 3 закреплено в подшипниковь х опорах 12 в корпусе 1 посредством крышек 13 и удерживается от осевого смещения кольцами 14. На ведомом валу 3 смонтирован механизм автоматического переключения передач, включающий поводковую вилку 15, закрепленную неподвижно на валу 3, которая выступами 16 (фиг. 2) связанаС муфтой 17 свободного хода, взаимодействующей с зубчатым колесом 8. Ступица 18 связана с поводковой вилкой 15 пружиной 19 и с заданным крутящим моментом удер живает выступы 16 в положении, как это показано на фиг. 2. Концы 20 пружины 19 расположены параллельно ее оси и входят в пазы 21 вилки 15 и ступицы 18. Ступицы 18 и ступица 22 муфты 23 свободного хода, взаимодействующей с колесом 8, соединены между собой торцовыми зубьями 24. Для предупреждения осевого смещения роликов 25 (см. фиг. 1 и 4/ установлено кольцо 26. Ступио.а 22 муфты 23 выполнена за одно целое с поводковой вилкой 2, которая связана с муфтой 28 свободного хода, взаимодействующей с колесом 9. Ступица 29 муфты 28 посредством поводковой вилки 30, выполненной за одно целое с ней, связана с муфтой 31 свободного хода, взаимодействующей с колесом 10. Ступица 32 муфты 31 и ступица 33 муфты 34 свободного хода, взаимодействуюшей с колесом 11, ВЕлтолнены в виде блока одной деталью. Ступица 29 муфты 28 связана со ступицей 22 муфты 23 пружиной 35 и со ступицей 32 муфты 31 - пружиной 36. Пружины 19, 35 и 36 вставлены в закрученном состоянии с заданным крутящим моментом. При этом момент пружины 19 равен примерно наибольшему рабочему моменту, разви ваемому двигателем. Моменты пружин 35 и 36 больше момента пружины 19, и они, примерно пропорциональны передаточным отношениям передач зубчатых колес 5 и 9 и 6-10. Ступицы 18, 22, 29 и блок ступиц 32, 33 муфт свободного хода на валу 3 имеют возможность поворачиваться, а от смещения вдоль оси они удерживаются поводковой вилкой 15, которая неподвижно посредством шлицевого соединения закреплена на валу 3, и фланцем 37. С целью созда ния больших удобств при сборке меха низм автоматического переключения передач, смонтированный на ведомом валу 3, вьшолнен в виде автономного блока, в котором муфты свободного хода 17, 23, 28, 31 и 34 выполнены одинакового диаметра, а соответстве но, и отверстия в ведомых зубчатых колесах 8-11, с которыми они взаимо действуют. Для обеспечения торможения двигателем муфта 23 свободного хода (фиг. 4 ) выполнены с противоположным заклиниванием роликов. Уде жание пружин 19, 35 и 36 в закручен ном состоянии при монтаже осуществл ются, например, специальным устройством через пазы 38. Пружины обеспе чивают постоянное контактирование роликов 25 с рабочими поверхностями ступиц 18, 22, 29, 32, 33 и отверст зубчатых колес 8-11 обойм). Предлагаемая коробка передач работает следующим образом. Зубчатые колеса 4-7 находятся в постоянном зацеплении соответстве но с зубчатыми колесами 8-11, следовательно угловая скорость ведомого колеса 5 больше, чем угловая скорость колеса 9, в то же время угловая скорость колеса 9 больше уг ловой скорости колеса 10 и т.д. При передаче крутящего момента от ведущего вала 2 к ведомому валу 3, когда его момент меньше крутящего момента пружины 19, ведомое Коле со 8, как имеющее большую угловую скорость, заклинит ролики 25 муфты 17.Вращение передается от вала 2 через зубчатые колеса 4, 8 ступицами на ролики 25, ступицу 18 и пружи ну 19 на вал 3. Вал 3 со ступицами 18,22, 29, 32 и 33 вращается с угловой скоростью, большей чем угло вая скорость колес 9, 10 и 11. При увеличении передаваемого крутящего момента, когда он превысит момент, развиваемый пружиной 19, вилка 15 будет отставать от ступицы 18 (см. фиг. 2), вытолкнет ролики 25 из клиновых щелей и замкнется через них на ступицу 18, и колесо 8 будет вращаться вхолостую. Одновременно ролики 25 муфты 28, заклинят koлесо 9 и силовая цепь от колеса 9 замкнется через ролики 25,- муфты 28, ступицу 29, пружину 35, ступицы 22 и 18, ролики 25 муфты 17 и через поводковую вилку 15 на вал 3. При увеличении передаваемого момента, когда он превысит момент, развиваемый пружиной 35, поводковая вилка 27 вытолкнет .ролики 25 из клиновых щелей муфты 2Й, одновременно ролики 25 муфты 31 заклинят колесо 10 и силовая цепь от колеса 10 через ролики 25 муфты 31, ступицу 32, пру жину 36, ступицу 29 и далее, как указано, замкнется на вал 3. Когда передаваемый крутящий момент колеса 10 превысит момент, развиваемый пружиной 36, вилка 30, аналогичным образом, расклинит муфту, одновременно ролики 25 муфты 34 заклинят колесо 11 и силовая цепь через ролики 25, блок ступиц 33 и 32, ролики 25 муфты 31, поводковую вилку 30 и далее, как указано, замкнется на вал 3. Передача колесами 7-11 сообщает ведомому валу 3 максимальный крутящий момент при выключенных муфтах 31, 28 и 17 свободного хода. При уменьшении крутящего момента, когда его величина несколько меньше момента пружины 36, выступы 16, вилки 30 занимают положение, как это показано на фиг. 2. Ввиду того, что углО вая скорость колеса 10 больше угло- вой скорости колеса 11, ролики 25 заклинивают колесо 10, передачи 7-11, 5-9 и 4-8 вращаются вхолостую. Указанным образом происходит автоматическое переключение передач при изменении крутящего момента. При торможении двигателем ведугчий вал 2 становится ведомым, а ведомый вал 3 - ведущим. Для обеспечения работы в указанном режиме на ведомом валу 3 установлена муфта 23 свободного хода с противоположным заклиниванием роликов, взаимодействующая с колесом 8. Б эюм случае зубчатые колеса 9, 10 и 11 вращаются вхолостую, так как их угловая скорость меньще угловой скорости колеса 8 и ступиц 22, 29, 32 и 33. При использовании предложенной коробки передач в транспортных средствах необходимо пользоваться только одной педалью, предназначенной ДЛЯ изменения режима работы двигателя. Для разобьцения двигателя от ходовой части включение вперед

и назад осуществляется другой рукояткой, установленной в коробке передач, посредством муфты сцепления.

6- Б

(риг.З

в-в

АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, содержащая параллельно расположенные ведущий и ведомый валы, которые взаимодействуют с нескольки ми парами постоянно зацепляющихся зубчатых колес, при ведомые зубчатые колеса соосно закреплены в корпусе в подгчипниковых опорах и имеют центральные отверстия, механизм переключения передач, отличающаяся тем, что, с целью увеличения надежности, механизм переключения передач представляет собой цилиндрический корпус, расположенный в отверстиях ведомых колес, охватывающий ведомый вал, связанный с ним посредстве шлицев и включающий в себя последовательно расположенные в направлении от низшей передачи к высшей пружину кручения, один конец которой закреплен в корпусе, обгонные муфты, ведущим элементом первых двух муфт является ведомое колесо низшей передачи, их ведомые элементы связаны между собой торцовыми кулачками, и в первом из этих элементов закреплен второй конец § пружины кручения, а ведьтдими элемен(Л тами других муфт являются ведомые ко леса соответствующих передач, и их ведомые элементы связаны между собой пружинами кручения, причем упомянутые центральные отверстия выполне- ны одного диаметра. СГ) о сд о

/5

фие.5