Раздаточная коробка транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК B60K17/34 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств.

Известна раздаточная коробка транспортного средства, содержащая установленные в картере ведущий и три приводных вала, два из которых соединены через дифференциал, крестовина которого зафиксирована на ведущем валу и связана через сателлиты с установленными на последнем с возможностью свободного вращения шестернями, зацепленными с шестернями, закрепленными на двух упомянутых приводных валах, а третий приводной вал имеет установленную с возможностью свободного вращения шестерню, связанную со своим валом через муфту, а с ведущим валом - через зубчатые передачи 1.

Недостатком известной конструкции является несовершенство привода третьего приводного вала, что вызывает явление «циркуляции мощности, которое отрицательно сказывается на проходимости и экономичности транспортного средства.

Цель изобретения - повышение проходимости транспортного средства и экономичности путем уменьшения потерь на циркуляцию мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в раздаточной коробке транспортного средства, содержащей установленные в картере ведущий и три приводных вала, два из которых связаны через дифференциал, крестовина которого зафиксирована на ведущем валу и связана через сателлиты с установленными на последнем с возможностью свободного вращения щестернями, зацепленными с шестернями, закрепленными на двух упомянутых приводных валах, а третий приводной вал имеет установленную с возможностью свободного вращения шестерню, связанную со своим валом через муфту, а с ведущим валом - через зубчатые передачи, на третьем приводном валу дополнительно установлена с возможностью свободного вращения шестерня, при этом шестерни третьего приводного вала связаны с шестернями одного из других приводных валов, причем одна из них также связана с шестерней привода второго из дифференциально связанных приводных валов, установленной на ведущем валу, при этом каждая шестерня третьего приводного вала связана с последним через реверсивный храповый механизм, выполненный с приводом.

Кроме того, реверсивный храповый механизм каждой установленной на третьем приводном валу шестерни представляет собой расположенные по обе стороны от нее подпружиненные муфты с храповыми зубьями, а их привод представляет собой расположенные параллельно оси вала штоки, связанные с поршнями, установленными в пневмоцилиндре, закрепленном на корпусе и связанным через управляющий клапан с источником давления.

5 При этом целесообразно подобрать рассогласование в приводах к осям, например за счет соответствующего давления в пневматических шинах колес. Рассогласование должно быть таким, чтобы при его колебаниях, происходящих с изменениями радиусов качения ведущих колес, вызываемых изменениями величины подводимого к ведущему валу устройства крутящего момента, и, в незначительной доле, изменениями в распределении по осям весовых

5 нагрузок, третий приводной вал и соединеные с ним колеса через хотя бы один (или оба) из имеющихся в устройстве храповых механизмов постоянно поддерживались включенными.

При соблюдении этого условия пробук0 совка одного из колес любой из осей, соединенных в устройстве дифференциалом, во-первых, возможна только совместно с пробуксовкой колес третьей оси. Во-вторых, совместная пробуксовка колес двух упомя5 нутых осей практически не снижает тяговые усилия на двух колесах другой из осей соединенных в устройстве дифференциалом, который в этом случае работает подобно дифференциалам повышенного трения с той разницей, что трение здесь реализу0 ется полезно для силы тяги машины, так как это трение колес об опорную поверхность пути. Тем самым повышается проходимость машины и устойчивость ее движения, а также улучшается управляемость ею. На фиг. 1 изображена раздаточная

5 коробка, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - установка клапана подачи воздуха, разрез и штока включения задней передачи в крышке коробки скоростей.

Раздаточная коробка содержит скрепленные друг с другом картер 1 и крышку 2, в которых с опорой на подшипники 3 и 4 установлен ступенчатый ведущий вал 5. С валом 5 гайкой 6 скреплены крестовина 7

дифференциала, упорное кольцо 8, втулка 9 и подшипник 4. На осях крестовины 7 свободно установлены конические сателлиты 10, ограниченные сферической обоймой 11 дифференциала. Зубчатыми венцами са0 теллиты 10 сцеплены с коническими венцами шестерен 12 и 13, которые установлены с возможностью свободного вращения по валу 5. Своими цилиндрическими зубчатыми венцами шестерни 12 и 13 сцеплены с шестернями 14 и 15 соответственно. Шестерня

5 14 укреплена на приводном валу 16, а шестерня 15 - на приводном валу 17. Оба приводных вала 16 и 17 установлены на подшипниках в картере 1 и крышке 2, а на

их консольных концах укреплены фланцы 18 .и 19 соответственно.

На валу 16 укреплена втулка 20, на которой с возможностью свободного вращения установлена шестерня 21.

В картере 1 и крышке 2 смонтирован третий приводной вал 22, на котором рядом друг с другом и соосно установлены два реверсивных храповых механизма, а на консольном конце укреплен фланец 23. Шестерня 24 одного из храповых механизмов находится в зацеплении с шестерней 14 вала 16, а шестерня 25 другого через шестерню 21 и цилиндрический зубчатый венец шестерни 13 связана с шестерней l5 вала 17. Шестерни 24 и 25 установлены на валу 22 на втулках 26 и ограничены вместе с ними от осевого перемешения шайбами 27, которые своими внутренними шлицами установлены напротив шлицев вала 22 в его кольцевых канавках и заперты в таком положении- подпружиненными шпонками 28.

По обе стороны каждой из шестерен 24 и 25 на шлицах вала 22 установлены подвижно и подпружинены включающие муфты 29-32 соответственно. На обращенных друг к другу торцах шестерен 24 и 25 и муфт 29-32 соответственно выполнены скошенные под углом -у , .в данном случае под углом 15°, храповые зубья (фиг. 2).

Муфты 29 и 30 разделены штоком 33, а муфты 31 и 32 - штоком 34, которые размещены в углубленных шлицевых пазах приводного вала 22 и выполнены каждый в виде вилки.

Пружина 35 через шток 33 удерживает муфту 30 у.опорного кольца 36, а пружина 37 через шток 34 удерживает муфту 32 у подшипника 38.

Соосно валу 22 в штоке 33 укреплен подпятник 39, а в штоке 34 - подпятник 40, выполненный в виде втулки. Кроме того, соосно валу 22 установлен выполненный совместно с крышкой подшипника 38 цилиндр 41 пневмопривода управления реверсивным храповым механизмом для перевода храповых механизмов в положение заднего хода. В цилиндре 41 один в другом расположены два поршня: поршень 42, имеющий вид ступенчатого стержня, и поршень 43, выполненный со сквозным ступенчатым отверстием, в котором установлен поршень 42. Между порд1нем 43 и цилиндром 41 сжата пружина 44, которая опирается на кольцевой экран 45, ограниченный в цилиндре стопорным кольцом 46.

В цилиндре 41 и поршне 43 выполнены отверстия 47.

Напротив штока 48 вилки включения задней передачи, либо другого звена включения задних передач (не показано) в коробке скоростей установлен управляющий клапан 49, соединенный с одной стороны с

источником сжатого воздуха, а с другой связанный с цилиндром 41 и через полый подпружиненный щток 50 - с атмосферой. С переднего торца картер 1 может быть скреплен с картером коробки скоростей. В этом случае ведущий входной вал 5 предложенного устройства одновременно будет ведомым выходным (вторичным) валом коробки скоростей, а подшипник 3 общим и центрирующим оба картера.

0 Привод берет начало от двигателя машины (не показано) через коробку скоростей, которая передает крутящий момент ведущему валу 5 и крестовине 7 дифференциала. Своими осями крестовина 7 воздействует на сателлиты 10, которые пере5дают половинные моменты шестерням 12 и 13. Чррез шестерни 14 и 15, приводные валы 16 и 17, их фланцы 18 и 19 и карданные валы (не показано) крутящие моменты передаются на главные передачи и

0 трансформируются на межколесные дифференциалы и колеса средней и задней осей мащины. Нагружаясь крутящими моментами эластичные колеса уменьщают свои радиусы в зонах контактов с опорной поверхностью и способствуют этим перераспределению части приложенного к валу 5 момента через щестерни 14 и 21 на шестерни 24 и 25 и через их храповые зубья на муфты 29 и 31 и приводной вал 22. Далее через фланец 23, соответствующий карданный

0 вал, главную передачу и межколесный дифференциал моменты трансформируются к эластичным колесам передней оси машины (не показано).

Таким образом, все колеса машины становятся ведущими. При этом каждый

5 из приводных валов 16 и 17 через соответствующий кинематически связанный с ним храповый механизм передает приводному валу 22 несколько различные доли воспринимаемых ими крутящих моментов.

,. Постоянно передавая опорной поверхности пути какие-то. крутящие моменты, меняющиеся с изменением подводимого к ведущему валу 5 момента и в некоторой степени с перераспределением веса машины, колеса передней оси препятствуют отдель5 ному от них буксованию других ведущих колес, что повыщает проходимость машины и ее устойчивость на скользких участках.

Включение заднего хода машины осуществляется при перемещении штока 48 в коробке скоростей. Шток 48, нажимая на подпружиненный шток 50 клапана 49, отсоединяет рабочую полость цилиндра 4 от атмосферы и соединяет ее с источником сжатого воздуха.

5 Поршни 42 и 43 перемещаются, воздействуя через соответствующие подпятники 39 и 40 на штоки 33 и 34, отодвигают ими муфты 29 и 31 переднего хода от шестерен

24 и 25 и освобождают подпружиненные муфты 30 и 32 заднего хода.

В остальном работа раздаточного устройства при движении машины назад такая же, как и при движении вперед.

Сдувание слоя смазки с трущихся поверхностей подшипника 38 и подпятников 39 и 40 Б случае утечки сжатого воздуха по уплотнениям в цилиндре 41 исключено благодаря отверстиям 47 и экрану 45.

При выключении задней передачи шток 48 освобождает подпружиненный шток 50, который выдвигается, давая возможность клапану отсоединить полость цилиндра 41 от источника сжатого воздуха и соединяя ее с атмосферой.

Сжатый воздух выходит из цилиндра 41 и оба храповых механизма под действием пружин 35 и 37 возвраш.аются в положение переднего хода.

При использовании предложенного устройства для привода осей, например, в виде отдельной раздаточной коробки или встроенного в балку средней оси машины (не по/ N И 2i 30 27 26 /5 J/

ZS

казано), крутящий момент может распределяться по шести ведущим колесам.

Такие неизбежные потери известного устройства для привода осей, как от циркуляции мощности при заблокированном межосевом дифференциале и потери силы тяги при его разблокировке в момент пробуксовки колес, предложенное устройство исключает.

При этом у машины повышается проходимость, облегчается управление ею, и экономичность.

Конструкция устройства проста и доступна. Она содержит ряд одинаковых деталей, таких как шестерни, муфты, втулки, шайбы, пружины.

С предложенной раздаточной коробкой мощные тракторы, самоходные шасси и другие самоходные машины для сельского хозяйства можно устанавливать не на четыре, а на шесть ведущих колес, что позволит дополнительно повысить проходимость и экономичность, а, следовательно, и производительность машины.

2 38

J53539W

ЛЗ AZ I

1. РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая установленные в картере ведущий и три приводных вала, два из которых связаны через дифференциал, крестовина которого зафиксирована на ведущем валу и связана через сателлиты с установленными на последнем с возможностью свободного вращения щестернями, зацепленными с щестернями, закругленными на двух упомянутых приводных валах, а третий приводной вал имеет установленную с возможностью свободного вращения щестерню, связанную со своим валом через муфту, а с ведущим валом через зубчатые передачи, отличающаяся тем, что с целью повЫщения проходимости транспортного средства и экономичности путем уменьщения потерь на циркуляцию мощности, на третьем приводном валу дополнительно установлена с возможностью свободного вращения щестерня, при этом щестерни третьего приводного вала связаны с щестернями одного из других приводных валов, причем одна из них также связана с щестерней привода второго из дифференциально связанных приводных валов, установленной на ведущем валу, при этом каждая шестерня третьего приводного вала связана с последним через реверсивный храповой механизм, выполненный с приводом. 2. Коробка по п. , отличающаяся тем, что реверсивный храповой механизм каждой установленной на третьем приводном валу i щестерни представляет собой расположенные по обе стороны от нее подпружиненные (Л CZ муфты с храповыми зубьями, а их привод представляет собой расположенные параллельно оси вала щтоки, связанные с поршнями, установленными в пневмоцилиндре, закрепленном на корпусе и связанном через управляющий клапан с источником давления. го О5 йь О)