Коробка передач Советский патент 1985 года по МПК B60K17/08 

01

О)

со оо

OQ Изобретение относится к области транспорта и может найти применение в конструкциях коробок передач, используемых в трансмиссиях колесных и гусеничных транспортных средств. Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия коробки. На фиг. 1 показана коробка передач, продольный разрез; на фиг. 2 - корпус механизма переключений; на фиг. 3 - устройство ползунов и их детали; на фиг. 4 - вал управления с приводом и запорным механизмом; на фиг. 5 - распределительная планка; на фиг. 6 - кулиса вала упрГавления механизма. Коробка передач содержит корпус 1, в котором в подшипнике враш,ается входной вал с жестко посаженной шестерней 2, на пальце 3 входного вала свободно сидит шестерня 4 задней передачи. В корпусе 1 коробки неподвижно установлена промежуточная ось 5, имеюшая отверстия б для подвода масла к трущимся деталям. На промежуточной оси 5 свободно посажены ступица 7 привода, имеющая шестерню 8, внешние шлиць 9, канал 10 для подвода масла к подшипнику, кроме того, шестерия 5 имеет постоянное зацепление с шестерней вход. Hord вала. На шлицы 9 подвижно посажена одновенцовая муфта 11, имеющая шестерню 12, внутренние венцовые зубья 13, переводную канавку 14. На промежуточной оси 5 свободно сидит ступица 15 первой передачи, имеющая венцовые зубья 16, шейку 17, внешние шлицы 18, канал 19 для подвода масла, на шейке 17 ступицы 15 свободно сидит шестерня 20 первой передачи, имеющая венцовые зубья 21 и удерживающаяся от выпадения гайкой 22, на шлицы 18 ступицы 15 подвижно посажена двухвенцовая муфта 23, имеющая переводную канавку 24 и внутренние двусторонние венцовые зубья 25. На промежуточной оси 5 свободно сидит ступица 26 второй передачи, имеющая венцовые зубья 27, шейку 28, внешние щлицы 29, канал 30 для подвода масла. На щейке 28 ступицы 26 свободно сидит шестерня 31 второй передачи, имеющая венцовые зубья 32, от выпадения шестерня 31 удерживается гайкой 33. На шлицы 29 подвижно посажена двухвенцовая муфта 34, имеющая переводную канавку 35 и внутренние двусторонние венцовые зубья 36. На промежуточной оси 5 ступица 37 третьей передачи сидит свободно, имеет венцовые зубья 38, шейку 39, шлицы 40, канал 41 для подвода масла. На шейке 39 ступицы 37 свободно сидит шестерня 42 третьей передачи, имеющая венцов ые зубья 43, от смещения шестерня 42 удерживается гайкой 44, на шлицы 40 подвижно посажена двухвенцовая муфта 45, имеющая переводную канавку 46 и внутренние двусторонние венцовые зубья 47. Шестерня 48 прямой передачи на промежуточной оси 5 посажена свободно, имеет венцовые зубья 49 и канал 50 для подвода масла. На промежуточную ось 5 посажены упорные подшипники 51 и 52. От смещения промежуточная ось 5 удерживается болтами 53 и 54, которые стопорятся шайбами 55 и 56. В корпусе 1 коробки в подшипниках установлен выходной вал 57, на нем жестко посажены шестерни 58-62, между ними - распорные втулки 63. Косозубость шестерен 20, 31, 42 и 48 выполнена так, что при передаче крутящего момента выходному валу 57 онауплотняет шестерни к венцовым шестерням ступиц и соответственно ступицы между собой. Всю осевую нагрузку воспринимает при работе упорный подшипник 52. В постоянном зацеплении находятся шестерня 2 входного вала, шестерня 8 ступицы 7 и шестерни 4 и 58 задней передачи. Шестерни 20 и 59, 31 и 60, 42 и 61, а также 48 и 62 образуют соответственно первую, вторую, третью и прямую передачи. Шестерни 4, 20, 31, 42 и 48, а также их ступицы имеют подшипники скольжения. Корпус 64 механизма переключения (обозначен на фиг. 1 пунктиром) крепится болтами через отверстия 65 в приливах корпуса 1 коробки (не показано). В корпусе64 расположены направляющие 66-69 и выполнены отверстия 70 и 71. В направляющей 66 помещен ползун 72 заднего хода и первой передачи, на последнем установлена переводная вилка 76, которая входит в переводную канавку 14 одновенцовой муфты 11, удерживая муфту в нейтральном положении. В направляющей 67 помещен ползун 73, включающий и выключающий вторую передачу, на нем закреплена переводная вилка 77, входящая в канавку 24 муфты 23.В направляющей 68 помещен ползун 74, включающий и выключающий третью передачу, на нем закреплена переводная вилка 78, входящая в канавку 35 муфты 34. В направляющей 69 помещен ползун 75, включающий и выключающий прямую передачу, на нем закреплена переводная вилка 79, входящая в канавку 46 муфты 45. К корпусу 64 механизма переключения крепится вал 80 управления проушинами 84и 86, соединяя болтами входы отверстий 85и 87 с входами отверстий 70 и 71 корпуса 64. Вал 80 укрепления имеет шестерню 81, находящуюся в постоянном зацеплении с шестерней 82 приводного валика 83. Направляющие корпуса имеют полость, в которой кулачки вала управления входят в пазы ползунов. Конструкция ползунов 72-75 (фиг. 3) одинакова и отличается толькой длиной. Переводные вилки 76-79 одинаковы, но отличаются формой изгиба. Каждый ползун имеет два плеча, один 88 работает против часовой стрелки, второй 89 - по часовой стрелке. Между ними выполнено ребро 90 жесткости. Ползун имеет ребро 9.1, в котором сделаны канавки 92 для вмещения усиков стопорных шайб 95. Между резьбой 91 имеется тело 93, на которое посажена головка 96 передвижной вилки. Переводная вилка 76 посажена между шайбами 95 и гайкой 94 и может регулироваться перемещением по телу 93 в любую сторону. Вал 80 управления с приводом и запорным механизмом (фиг. 4) имеет шестерню 81, находящуюся в постоянном зацеплении с шестерней 82 приводного валика 83, который имеет свободную посадку в теле корпуса 1 коробки, получает и передает усилие от рычага 105 переключения. Рычаг 105 переключения имеет шарнир 106 и запорный механизм 107. Шарнир 106 необходим для передачи прямолинейного движения по распределительной планке 108, которая крепится к корпусу коробки и имеет фигурный вырез, где упор указывает на полное включение или выключение переводимых муфт. В отверстие 109 входит запорный механизм 107, который предохраняет от преждевременного износа шарнир 106 и гарантирует невозможность самопроизвольного выключения передач. На фиг. 5 показано устройство вала 80 управления и положение его кулачков по отношению к плечам ползуна своей передачи. На каждый ползун воздействуют два кулачка. На плечи ползуна 72 одновременно опираются кулачок 97, который выключает первую и включает заднюю передачи, и кулачок 98, который выключает заднюю и включает первую передачи. Кулачок 99 соприкасается с одним плечом ползуна 73, он выключает вторую и включает первую передачи, а кулачок 100 не соприкасается с ползуном, выключает первую и включает вторую передачи. Кулачок 101 выключает третью и включает вторую передачи, соприкасается с плечом ползуна 74, а кулачок 102 выключает вторую и включает третью передачи. Кулачок 103 выключает прямую передач, включает третью передачу и соприкасается с плечом ползуна 75. Кулачок 104 выключает третью и включает прямую передачу. Левый ряд кулачков удерживает ползуны и связанные с ним муфты в нейтральном положении (фиг. 1). Угол а кулачка 97 соприкасается в точке б ползуна 72. Угол с кулачка 98 соприкасается в точке d ползуна 72, который через переводную вилку 76 удерживает одновенцовую муфту 11 в нейтральном положении. Точка а кулачка 99 удерживает ползун 73 в точке е, который через переводную вилку 77, входящую в переводную канавку 24, соединяет детали ступицЬ первой передачи в одно целое. Кулачок 100 свободен, его точка с не доходит до точки d ползуна на величину включения первой передачи. При полностью включенной первой передаче, т.е. при введении в зацепление венцовых зубьев 13 и 16, точка с кулачка 100 совместится с точкой d ползуна, точка Z кулачка 99 совместится с точкой е ползуна, Кулачок 101 в точках а я е удерживает ползун 74 и через переводную вилку 78, входящую в переводную канавку 35, удер живает соединенными венцовые зубья 36 и 32, соединив в одно целое шестерню 31 и ступицу 26 второй передачи, Кулачок 102 свободен, его точка с не доходит до точки d ползуна на величину включения первой и второй передач. Кулачок 103 удерживает ползун включенным в точках а и е. Ползун 75 через переводную вилку 79, входящую в переводную канавку 46, удерживает в одном целом шестерню 42 и ступицу 37 третьей передачи. Кулачок 104 свободен, его точка с не доходит до точки d ползуна на величину включения первой, второй и третьей передач. Кулачки 97 и 99 соприкасаются с плечами ползуна 72, а кулачки 99, 101 и 103 удерживают ползуны во включении. Кулачки 100, 102 и 104 свободны, а кулачок 97 имеет тело г-а , необходимое для включения задней передачи и удержания ее во включении, Кулачок 98 имеет тело, необходимое для включения первой передачи и удержания ее во включении при включении второй, третьей и четвертой передач. Величина г-а. одинаковая для кулачков 99, 101 и 103, содержит величину кулачка 97. Кулачок 100 имеет тело, необходимое для включения второй передачи и удержания ползуна во включении при включении третьей и четвертой передач. Кулачок 101 точки а до точки z имеет тело величины включения первой и второй передачи. Кулачок 102 имеет тело, необходимое для включения третьей передачи и удержания ползуна во включении при включении четвертой передачи. Кулачок 103 имеет тело от точки а до z, содержащее величины включения первой, второй и третьей передач, Кулачок 104 имеет тело, необходимое для включения четвертой передачи и удержания ее во включении. Первый ряд показывает положение кулачков при включении прямой передачи, Кулачок 97 удален от плеча ползуна на величины включения первой, второй, третьей и четвертой передач. Кулачок 98 удерживает ползун во включении. Кулачок 99 удален от плеча ползуна на величины включения второй и третьей передач. Кулдчок 100 удерживает во включении ползун 73. Кулачок 101 удален от плеча ползуна 74 на величину включения третьей передачи. Кулачок 103 соприкасается с ползуном в точках гиб. Кулачок 104 удерживает ползун 74 включенным, который через переводную вилку 79 и переводную камеру 46 соединяет венцовые зубья 47 и 49.

Предлагаемая коробка передач работает следующим образом.

Получив крутящий момент от двигателя входной вал через шестерню 2 передает его шестерне 8, вращая ступицу 7 привода и сидящую на ней одновенцовую муфту 11. Остальные шестерни неподвижны.

Задняя передача. Воздействуя на вал 80 управления рукояткой по ходу часовой стрел, ки, вал кулачком 97, воздействуя на ползун 72, через переводную вилку 76, которая входит в переводную канавку 14 одновенцовой муфты 11, вводит в зацепление зубья 12 и шестерни задней передачи. Включена задняя передача.

Крутящий момент от ступицы 7 через муфту 11 и соединенные зубья 12, 4 и 58 передается выходному валу 57. Ступицы 15, 26 и 37 и шестерня 58 свободно вращаются на промежуточной оси 5 шестернями выходного вала 57.

п

Передача первая. Воздействуя на вал 80 управления против часовой стрелки, последний через кулачок 98 переводит ползун 72 и сидящую на нем переводную вилку 76, входящую в переводную канавку 14 муфты 11 соединяет венцовые зубья 13 муфты 11 и венцовые зубья 16 ступицы 15, включает первую передачу. Крутящий момент от ступицы 7 привода передается через соединенные венцовые зубья 13 и 16 на ступицу 15, через щлицы 18 - на муфту 23 и через соединенные венцовые зубья 25 и 21 - на шестерню 20, которая через шестерню 59 передает его выходному валу 57.

Вторая передача. При вращении вала 80 управления последний через кулачок 100 воздействует на пле«ю ползуна 73 и через переводную вилку 77, входящую в переводную канавку 24 муфты 23, выводит из зацепления венцовые зубья 25 и 21, освободив шестерню 20, выключает первую передачу и,соединив венцовые зубья 25 и 27, включает вторую передачу.

Крутящий момент передается от ступицы 7 привода на муфту 11 и через соединенные венцовые зубья 13 и 16 ступицы 15 от нее на муфту 23, через соединенные венцовые зубья 25 и 27 ступицы 26, через муфту 34 и соединенные венцовые зубья 36 и 32 - шестерне 31, через щестерню 60 - выходному валу 57.

Третья передача. При перемещении вала 80 управления против часовой стрелки, последний через кулачок 102, воздействуя на ползун 74 и переводную вилку 78, входящую в переводную канавку 35, разъединив венцовые зубья 36 и 32, освобождает щестерню 31, включив вторую передачу и соединив венцовые зубья 36 и 38, включив третью передачу, передав валу крутящий момент.

Четвертая прямая передача. При дальнейшем вращении против часовой стрелки вала управления последний кулачком 104 воздействует на ползун 75 и через переводную вилку 79, входящую в переднюю канавку 46, перемещает по шлицам 40 муфту 45, выводит из зацепления венцовые зубья 47 и 43, выключает третью передачу и, вводя в зацепление венцовые зубья 47 и 49, включает прямую передачу, передавая валу крутящий момент.

При переходе на низшую передачу (движение в обратном порядке) и вращении вала 80 управления по ходу часовой стрелки кулачок 103 разъединит соединенные венцовые зубья 49 и 47 и, выключив четвертую передачу и соединив венцовые зубья 47 и 43, включит третью передачу.

Кулачок 101 разъединит соединенные венцовые зубья 38 и 36, выключит третью передачу и, соединив венцовые звенья 36 и 32, включит вторую передачу.

Кулачок 99, разъединив венцовые звенья 27 и 25, выключит вторую передачу и, соединив венцовые звенья 25 и 21, включит первую передачу.

Кулачок 97, разъединив соединенные венцовые зубья 16 и 13, выключит первую передачу, переместив одйовенцовую муфту И в нейтральное положение.

Коробка передач исключает возможность перекоса валов, все шестерни, участвующие в передаче крутящего момента, постоянно зацеплены, конструкция полностью исключает одновременное включение двух передач в любом сочетании, применение муфт малой металлоемкости увеличивает долговечность, в результате увеличивается коэффициент полезного действия коробки.

18--

1. КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, содержащая входной вал с жестко закрепленной на нем шестерней, промежуточный вал с шестернями, одна из которых зацеплена с шестерней входного вала, выходной вал с жестко закрепленными шестернями, введенными в зацепление с другими шестернями промежуточного вала, и механизм переключения передач, отличающаяся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, она снабжена управляемыми одновенцовой и двухвенцовыми муфтами, первая из шестерен промежуточного вала установлена на нем свободно и выполнена со ступицей с внешними шлицами, на которой размещена бдновенцовая муфта, а каждая из других шестерен промежуточного вала, выполнена с дополнительным венцом и установлена свободно на также свободно размещенной на валу ступице, выполненной с зубчатым венцЬм и внешними шлицами, на которых расположена двухвенцовая муфта для связи соответственно с дополнительным венцом этой шестерни и зубчатым венцом ступицы шестерни следующей передачи. 2. Коробка передач по п. 1, отличающаяся тем, что механизм переключения передач представляет собой расположенные в направляющих корпуса ползуны с вилками, связанными с муфтами, выполненные с продольными пазами, и вал управления, кинематически связанный с рукояткой со стов порным устройством и выполненный с кулачками, введенными в пазы соответствующих ползунов, при этом продольная ось вала управления перпендикулярна продольной оси каждого из ползунов.

/ г

Г /

90

4:i

Фиг.

т