Трансмиссия транспортного средства с конической главной передачей и межколесным дифференциалом /ее варианты/ Советский патент 1986 года по МПК B60K17/16 

вхолиым и 11)омежут()чи) i ;i/i;)Mn, iiepBijiii из к()Т()П)1х перпенлику.чяреи, а HTopoii па- ра. кмелен ее пролольноЛ оси, на казаншлх Ha. iax размещена главная передача, на нро- межуточном валу устанонлена ие)вая лонол- иител1)Ная И1естерня, связанная 11()С1Ч)янн1.1м зацеплением с велун1ей шестерней т) зубчатой нерелачн )елукт()ра, установлеппой КОНСО.1ЫК), на выходном ва,чу коробки ие- редач установлена вторая дополнительная шестерня, связанная постоянным . 1ени- ем с нкч терней. кинематически связанной с диффереппиа. юм, который установлен в редукторе коробки передач, зак)енленной на )аме транспортного средства, а кинематические связи диффе)енциа;1а с веду1

Изобретение относится к транспорту и может бьггь использовано преимущественно на сверхтяже, 1ых автомоби.тях-самосвалах колесной ()),ты 4 2 (с залним ведущим мостом).

Известна трансмиссия транспортного средства с конической |-,:1авной нередачей и межко. К сным дифференциалом Н5)еиму- Н1,ественно большой мощности, имек)Н1,его раму и 11одрессорн1 111 задний ведуний ) мост, содержа HI а я 1Л1 дрот ране форматор, связанный с двигате. 1ем транснортного средства, коробку передач, вк,:|К)чак)Н1ук) двухвальный редуктор с тремя 11ара,т,|1е,тьными зубчатыми нередачами и В1)1ходн)й двухвальный нланетарный механизм с общим водилом, выполненным заодно с В1)1Х() ва.юм ко- )обки иередач, входной вал которой связан с первичным валом редуктора и через т|)етЬ)К) зубчатую 1е)едачу, установ. 1еннук) на указанном первичном валу, с э, 1ементами пла- нетарно Ч) механизма, входно нал которого связан с вторичным валом редуктора |1|.

Недостатками известной трансмиссии являются большие габариты 1, 1авн()й передачи, высокая на1 руженность выходною ка)- данного ва, 1а и т. д.

Цель изобретения уменьшение габаритов и повьпнение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в трансмиссии транснортного средства с конической 1 1авной переаачей и межксхпес- пым дифференциалом преимущественно боль- Н1ОЙ мониюсти, имеюн1его раму и нодрес- сорный задний ведущий мост, содержащей гидротрансформатор, связанный с двигате- . leM транснортного средства, коробку передач, включающую двухвальный редуктор с тремя параллельными зубчатыми передачами и выходной двухвальный нланетарный механизм С обн1им в()ди, 1ом, выно.шеиным заодно с

пиши колесами вынолпены в виде кардан- HI.1X передач, при этом коробка передач ори- енти|)()иана продо.чьной осью 11а)аллельно ирсдо.тьной оси заднего моста и связана дополнительным валом, ось которого ориен- гирована в сторону продольно оси двига- геля, с гидрот)аисфор 1а г()|1ом, причем ось д()ио,:1нительно1 () нала в)П1о,1непа скрен1иваю- шеГк и с Н1)од(). ПЛ1ой осью коробки передач, а расстояние межлу указанньгми осями в нертика, 1ьной п,;1оскости, проходящей через ось дополнительно входного FUL ia нернен- дику. 1ярно к п)одо,лы1ой оси коробки передач, равно |1асстояник) в этой п, 1оскости между 11родольн1)1ми осями заднего моста и двигателя т)апсиоргно|-о средства.

В1 ходным валом коробки передач, входной ва:1 которой связан с первичным валом редуктора и через третью зубчатую передачу, установ,чен11ую на указанном первичном валу с э.лементами н,-1анегарного механизма, вход- Hoii ва,т KOTOpoi o связан с вторичнь1м валом редуктора, коробка передач снабжена доп(Х1ните,тьными входным и нромежуточ- валами, первый из котор1)ГХ нерпенди- ку,тяреп, а второй нара.тлелен ее продо, пой оси, па указанных ва,тах разменим1а г.тав- ная передача, на промежуточном валу установлена дополните, шестерня, связанная постоянным зацеплением с ведуше11 шес- третьей зубчатой нередачи редуктора, устано,тенной консольно, нри этом коробка передач ориентироЕ ана нродслчьной осью па- рал, 1е.:1ьно нродо,тьной осп заднего моста п связана до11о;шите, 1ьным валом, ось кото- )ого ориен ги)ована в сторону 1роло,чьпой оси двигателя, с гидротрансформатором, нри

ось донолните,тьного вала выполпена

скрещивающейся с продол 1)Ной осью коробки передач, а расстояние между указанными осями в вертикальной н,тоскости, про- ходяшой через ось донолпителыюго входного вала пернендикуля)но к продольной

оси коробки передач, равно расстоянию в этой плоскости между продольными осями заднегч) моста и двигате,1я транснортиого с()ед|- гва.

Кроме того, вторичный вал редуктора, а гакже входной и выходной валы нланетарного механизма коробки передач выполнены полыми, при этом выходной вал но- с, 1едней связан с корпусом дифференциала, а одна из кинематических связей межколесного дифферен 1иала с ведуп1ими колесами транспортного средства закреплена на заднем мосту и проходит через указанные по, 1ые валы.

в одном из вариантов трансмиссии транспортного средства с конической главной нередачей и межколесным дифференциалом нреимущественно больн1ей мониюсти, имеющего раму и нодрессоренны11 задний ведущий мост, содержащей гидротрансформатор, связанный с двигателем транспортного средства, коробку нередач, включающую двух- валь)1ый редуктор с тремя нара.:1лельными зубчатыми передачами и выхг)дной двухваль- ный нланетарный механизм с обн1им водилом, вынолнеиным заодно с выходным валом коробки передач, входной вал которой связан с первичным валом редуктора и через третью зубчатую передачу, установленную на указанном первичном валу связан с элементами планетарного механизма, входной вал которого связан с вт()) валом редук- то1)а, коробка нередач снабжена дополни тельным входн1)1м и пр«)межут()чным валами, первый из которых щ-рпендикулярен, а второй нарал.1е;1еп ее продольной оси, на указанных валах размепц на г.павная передача, на промежуточном валу установлена первая дополнительная нестерня, связанная постоянным зацеплением с ведущей шестерней третьей зубчатой передачи 11едуктора, установленной консол)по, на выходном валу коробки передач установлена вторая доно-л нительная шестерня, связанная ностоянным зацеплением с шестерней, кинематически связанной с дифференциалом, который установлен в редукторе коробки не|)едач, закре - ленной на раме транспортного средства, а ки}1ематические связи дифференциала с веду щими колесами выпг)лнены в виде кардан ных передач, н()и (том коробка передач ориентирована 11родо:1ьной осью паралле.1ь- но продольной оси заднего моста и связана дополнительным валом, (х ь которого ори ентирована в сторону нродольной оси двигателя, с гидротранс(()орматором, причем ось дополнительного вала в 111олпена скрегциваю- щейся с продольной осью коробки передач, а расстояние между указанными осями в вертикальной плоскости, проходящей через ось дополните;1ьного lixnjuioio Ba.ia перпендикулярно к продо.1ьной оси коробки пе|)е- дач, равно расстоянию в -ион ил(1скости между нродольными осями заднего моста и дви гателя транспортного ср(дства.

На фиг. I показана кин(матическая схема предлагаемой трансмиссии; на фиг. 2 - вариант исполнепия кинематической схемы;

I

Л

521984

на фиг. 3 - схема расположения элементов трансмиссии но фнг. 2 в пространстве. Трансмиссия состоит из гидротрансформатора 1 (фиг. 1), дифференциальной валь- но-планетарной коробки 2 передач, содержащей вальный редуктор . н нланетарный механизм 4, и диф4)е)енпиала 5. Входной вал 6 гидротранс(|)())матора 1 карданной нередачей связан с двигателем транснорт- ного средства (не показан), едуктор 3 име10 ет ведущий 7 и ведомьп 8 ва.лы, на которых установлены две фрикционные муфты - 9 и 10 и три зубчатые нары шестерен 11 - 12, 13-- 14 и 15 И). Ва. 1 7 яв,1яется входным налом коробки 2 передач, а вал 8, связанный с механизмом 4, является ведомым валом редуктора 3. Ведуп1ая Н1естерня 15 гретьей ; убч;пой зак нм1лена на ва, 7 кмнсо,1ЬИ1), и сама третья иа)а размепн на i( Kapiepi- механизма 4. В нем же раз.мен1ен .1оно,:|пительный вх()лно11 нал 17. д()по, 111иyQ 1е.1ьиой шестерне 18 С1имаии1 й с Konco. ib- Hoii шесте)ней 15 ва,1а 7, а napoii конических ибчатых колес 19 и 20 с вь1ход- ным (турбинным) иа.н)м 21 гидротрансформатора 1. Пунктиром ноказано соединсчще 1 идрограпсфо мат 1ра с ихолиым на. юм 7

5 коробки нередач и 1(звес11|{)й трансмиссии, На входном ва, 7 ве.( И1естерни 11 и 15 закреплены жес1ко, а шестерня 13 связана с ним мгкмодисконой фрикнионно муфтой 9 На т1пТ)чатом (полом) всмомом валу 8 шестерня 14 ycranoEi. iena жестко, а

|||есте)ии 12 и 16 с 15)зможносгью Bjiaiiie ния. Первая из них ciunana с валом 8 му(}1 той И), а втораяс - лемепгами и.чане

тарног о механизма -1.

П.шнетаршлй механизм 4 состоит из двух ди(|1ференниа.и)и. KniioHnaH 1иесгерия 22 nefiBoro ди((1ференниа,1а связана с T( мозом 23. а че)ез фрикнионнч к м(|):у 24 с ведомо) шестерней 1 ( - к тьей пбчаюй пары. Оси сате. 1лиго1 25 и 26 дифференциалов установлен. в «)ди. 1е, связа П1ом с

40 о,т,м выход 1Ь м ва. юм 27 коробк ередач. Па a,iy 8 уста1()лена сол ечная нк стерня 28. (л),1 1ечная 1 1есгерня 29 второ о HMHUia.ia свя.зана с коронно iiccrcp ieii 22 MeiiiKH o дифф( ренц а.1а, BTofiofi .( inia.i 1меет ) шестерню .30. с язап45 с ТО)МОЗОМ 31 (flpH К Н НОЙ Муфтой 32.

в показан порядок КЛ очения му(1)т и тормозо коробк псредач ia pa.i- ,х ст ненях.

1252198j,

Продолжение таблицы

3 14 I 5 1 6 I 7

i:i ::i:iz::rii:ii

III

lY

Y

YI

YII

YIII

3.X.,

3.X.,

Выходной вал 27 коробки 2 передач связан с корпусом 33 дифференциала 5, имеющего кинематические связи 34 и 35 с колесными редукторами 36 и 37 ведущих задних колес транспортного средства (не показаны). При этом связь 34 с левым редуктором 36 выполняется через полые валы 27 и 28.

Трансмиссия (фиг. Г) выполняется в виде разъемного моноблока, состоящего из модулей (гидротрансформатора 1, редуктора 3, планетарного механизма 4, дифференциала 5), и закрепляется непосредственно на балке заднего моста (не показана) соосно колесным редукторам. При этом связи- 34 и 35 могут представлять собой обычные полуоси.

В частных случаях гидротрансформатор 1 может также устанавливаться отдельно от коробки передач вблизи двигателя или непосредственно на нем. Тогда кинематическая связь 21 выполняется в виде карданного вала.

В варианте (фиг. 2) дифференциал 5 устанавливается в редукторе 3 коробки 2 передач, его корпус 33 связан с выходным валом 27 дополнительной зубчатой парой 38-39 и нолым валом 40. В этом случае кинематические связи 34 и 35 дифференциала 5 с колесными редукторами 36 и 37 могут быть выполнены в виде карданных передач, что позволяет устанавливать трансмиссию на самом заднем мосту не жестко, а с под- рессориванием. В частном случае трансмиссия может устанавливаться над задним мостом на раме транспортного средства (не показана).

Трансмиссия работает следующим образом.

На первой ступени в соответствии с таблицей включается фрикционная муфта 24

и тормоз 31. Крутящий момент передается от входного вала 6 через гидротрансформатор 1, валы 21 и 17, зубчатые колеса 19 и 20, П1естерни 18, 15 и 16 и далее через муфту 24 на коронную щестерню 22 первого дифференциала, а затем через сателлиты 26 - на водило и выходной вал 27 (коронная шестерня 30 второго дифференциала

в это время заторможена тормозом 31). На второй и третьей ступени включаются поочередно фрикционные муфты 9 и 10 и замыкается тормоз 23. Крутящий момент передается на пары щестерен 11 -12 или 13 - 14 и далее через вал 8 на солнечную

шестерню 28 первого дифференциала, коронная П1естерня которого заторможена тормозом 23, и далее через сателлиты 25 и водило на выходной вал 27.

На четвертой ступени включаются фрикционные муфты 24 и 32. Крутящий момент

передается через зубчатую пару 15-16 и муфту 24 на коронную шестерню 22, причем планетарный механизм заблокирован муфтой 32, т. е. вращается как одно целое. На пятой и щестой ступенях постоянно включена фрикционная муфта 24, а поочередно включаются муфты 9 и 10. Крутящий момент передается двумя потоками через кинематические связи 6 и 7 на коронную 22 и солнечную 28 щестерни первого дифференциала, а выход на выходной вал 27

осуществляется через сателлиты 25 и 26 и водила.

Седьмую и восьмую ступени получают поочередно включением фрикционных муфт 9 и 10 при включенной муфте 32.

Задний ход получают поочередным включением муфт 9 и 10 при постоянно замкнутом тормозе 31. Крутящий момент в этом случае передается через Н1естерни 11-- 14 на солнечную шестерню 28 первого диффе

ренциала, а коронная лсстерня 30 второго дифференциала заторможена тормозом 31.

Кинематические схемы (фиг. 1 и 2) развернуты в одной плоскости. На практике для сокращения габаритов моноблока трансмиссии целесообразно осн ее механизмов располагать в пространстве как на фиг. 3. При этом ось гидротрансформатора и вал 21 располагаются вьппе оси планетарного механизма 4 на величину Н и вьппе кинематических связей 34 и 35, располагае.мых соосно или с небольпжм смещением относительно осей задних колес, на величину //а. За счет такого расположения исключается потребность в специальном компоновочном редукторе, с по.моп1ью которого компенсируется несоосность установки двигателя и заднего моста, диктуемая ус.ловиями об- П1ей компоновки гранспортного средства.

В резул1/гате с ертыр ании кинематической схемы в пространстве (фиг. 3) и раз- мепа ния дифференпиала 5 в картере редуктора 3 под гидротрансформатором 1 обеспечивается компактпость моноблока трансмиссии, o6:ie чаюпичя его размеп1,спие па заднем мосту. При таком расположении модулей моноблока дифференциа.1 практически не увеличивает |-абаритов т|1анс.миссии и, в частности, поперечпогт) размера, что важно при ее установке непос)едственно между задними колесами. Сокран1ению по- иеречного размера способствует также то, что в коробке передач pacno,iiar ается всего лин1ь три ф)икционные муфты в ряд.

За счет того, что вход от идротранс- формат(;ра в коробку иередач осупгествляет- ся в средней части ее кинематической схемы на консол1)Ную П1естернк) 15, не представляет затруднений симметричное (в по- перечпом направлении) расположепие гидротрансформатора I OTHCKniie. ibHo остальных элементов. При этом входной ва. 1 17 остается коротким и жестким.

К преимуп1ества.м пред, 1а1 аемой трансмиссии по сравнению с известными, выпо.ч- ненны.ми по традиционной схеме, применительно к области болыних передавае.мых мопиюстей, относятся уменьн1ение размеров главной передачи, роль которой выполняет зубчатая пара 19 20, в нескол1 ко раз за счет установки па входе в коробку передач, упрсицение балки заднего моста и увеличение дорожного просвета под ним ввиду выноса из его внутренней полости главной передачи и дифференциала, исключение наиболее тяжело нагруженного выходного карданного ва,ча между коробк()й передач и главной нередачей, а также деле1П1е выходного момента на два потока, при котором ки}1ематические связи с движителями передают лип1Ь но. ювину К1)утяп1его момента

указанного карданного вала, исключение компоновочного редуктора между двигателем и трансмиссией, большое чис,то ступеней при малом числе фрикционных муфт, улучп1аю1цее условия работы двигателя, динамику и топливную экономичность, простота по сравнению с планетарными трансмиссиями ввиду малого числа п,чанетарных рядов и повышение надежности по сравнению с чисто вальными за счет установки валь0 ного редуктора в зоне ма,1ых крутяп1их мо- мептов.

Г1реиму цества облег чают создание гидромеханической трансмиссии в области боль- П1ИХ мопшостей, при которых на выпускаемых автомобилях используются , 1ИН1Ь элект ропередачи. В частности, не требуется разработка круннг)габа|игг11ой г.1авнс)й передачи, а в качестве выходны.х ва,1ов при мопиюс- тях до 1300 л. с. могу I испо, 11 зоваться се- )ийно вьщускаемые карданные налы автомоQ б11,1ей {нмАЗ до 650 ,i. с.

По Kf)MHonoBO4Hi iM соображ(Ч1иям |31дро- т)анс(})о|)матор 1 может }стаиав, 1инаться как и моноблоке (фиг. 1 3), гак и раздс.11)НО -- пи дви1 ате, 1е и,1и непосредственно за iniM. В этом случае карданный ва;1 между ним

5 и коробкой передач нагружается больн им моментом, чем ва. 1 между двигателем и ва,1ом 6, однако он разгружается от кру- ти.тьных ко,тебаний двигателя за счет демп- фпрО1 ания их гидротрансформатором.

В .(ависимости от схемы задней подвес0 ки трапснортного средства во.шожны раз- ,1ичнь1е ва)ианты установки тра 1с 1иссии в зоне заднего моста. 1ри независимой подвеске (типа (ЗелАЗ) ne, iecoo6i)i3Ho кренление ее на раме между задними ко, 1есами и соединение с ними пос)едств()М карданных пе5 редач (фиг. 2). При неразрезной ба.1ке чад- in io моста воз.можна установка т)ансмис- сии как на раме, так и непосредствеп}1о на мосту. В пос.чеднем случае общая не- ||()Дрессоре1П1ая масса моста не превьипает

величины, и.меюн1ейся при становке э,чект- рических мотор-колес. Здесь возможн. также разнооб)азные конструкции ба, 1ки, бо,1Ь- 111ИС г абариты кот()р1)й на сверх1яжел1)1х ма- Н1инах допускают разменим1пе трансмисспн даже во внутреннем обьеме.

5 Передаточное чис, 1о г,равной нередачи (з бчат1 1е колеса 19 и 20) в данном c, iy- чае нелесообразно В1 1бирать равным или 6.П13КИМ единице. Уменыпенне н)и этом обпито передаточного чис, 1а трансмиссии к()мпенси П ется л-л счет K(), iecHi ix редукторов

0 :(, и 37. Малые размеры конических niec- И рен 19 и 20 позво, 1яют исно.чьзоЕкать их в качестве смеппой пары для сог.часовання грансмиссни с раз,личными 1 идротранс(})ор- мато1)ами и двигате.тми.

i :4tJin u ;ii

1 „ / I

i ----- r- - -

I. Трансмиссия транснортного средства с конической главной передачей и межколесным дифференциалом преимущественно боль- мощности, имеющего раму и подрессоренный задний ведущий мост, содержащая гидротрансформатор, связанный с двигателем транспортного средства, коробку передач, включаюн1ую двухвальный редуктор с тремя параллельными зубчатыми передачами и выходной дву.хканальный планетарный механизм с общим водилом, выполнепным заодно с выходным валом коробки передач, входной вал которой связан с первичным валом редуктора и через третью зубчатую передачу, установленр)ую на указанпом первичном валу, с элементами нланетарного механизма, входной вал которого связан с вторичным валом редуктора, отличающаяся тем, что, с целью уменыиения габаритов и повьипения надежности, коробка передач снабжена дополнительными входным и промежуточным валами, первый из которых перпендикулярен, а второй параллелен ее продольной оси, на указанных валах размещена г. 1авная передача, на промежуточном валу установлена дополнительная шестерня, связанная постоянным зацеплением с ведущей шестерней третьей зубчатой передачи редуктора, установленной копсольно. при iTOM коробка передач ориентирована продольной осью параллельно продольной оси заднего моста и связана дополнпте.чь- ным валом, ось которого ориентирована в сторону продольной оси двигателя, с гидротрансформатором, причем ось дополнительного вала выполнена скрещивающейся с продольной осью коробки передач, а расстояние между указанными осями в вертикальной плоскости, проходящей через ось дополнительного входного вала перпендикулярно к продольной оси коробки передач, равно расстоянию в этой плоскости между продольными осями задпего моста и двигателя транспортного средства. 2.Трансмиссия по п. 1, отличающаяся тем, что вторичный вал редуктора, а также входной и выходной валы нланетарного механизма коробки передач В1 1полнены полыми. п(1и этом выходной вал пос.чедней связан с корпусом дифференциала, а одна из кинематических связей мсжколесного дифференциала с ведущими колесами транспортного средства закреплена на заднем мосту и проходит через указапные полые валы. 3.Трансмиссия транспортного средства с конической главной передачей и межколесным дифферепциалом преимущественно большой мощности, имеющего раму и подрессо- ренпый задний ведущий мост, содержащая гидротрансформатор, связан1Ц 1Й с двигателем транспортпого средства, коробку передач, включаюп1ую двухвал1 ньи1 редуктор с тремя параллельными зубчатыми передачами и выходной двухва.-1ьпый плапетарный механизм с обнхим водилом, выполненным заодно с выходным валом коробки передач, входной вал которой связан с первичным валом редуктора и через третью зубчатую передачу, устаповлснпую на указап- пом первичном валу, связан с элементами планетарного мехапизма. входной вал которого связан с вторичным валом редуктора, отличающаяся тем, что, с целью уменыне- ния габаритов и повышения надежности, коробка передач снабжена дополнительными е (Л ГчЭ ел N3 со 00

Составитель A Барыков

Редактор И ШуллаТехред И. ВересКорректор М. Саборская

Заказ 4577/20Тираж 647Подписное

ВНИИПИ Государствениого комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д- 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4