Коробка передач Советский патент 1987 года по МПК F16H3/12 

изобретения является уменьшение габаритов коробки передач,, Положительный эффект достигается за счет уменьшения рабочего хода элемента, управ- лягацего переключением передач. На ведущем 2 и ведомом 3 валах коробки передач в порядке возрастания передаточного отношения установлены пары постоянно зацепляющихся зубчатых колес 5, 6-7, 8-9, 10-11, 2-13.Колеса 5, 7, 9, 11 и 13 снабжены управляемыми храповыми обгонными муфтами с заклинивающими элементами в виде собачек 14 с хвостовиками 15. С последними взаимодействует ползун 17, установленный в направляющем пазу 18 вала 3 и скрепленный с кареткой 19. Выемки 20 прямоугольной формы выполнены на поверхности ползуна 17, обращенной к хвостовикам 15 собачек 14. Число выемок 20 равно числу обгонных муфт, а расстояние между боковыми сторонами по дну каждой вы1

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в устройствах для переключения передач в станках и транспортных средствах и является усовершенствованием из- вестного устройства по авт.св. № 1191656.

Целью изобретения является уменьшение габаритов коробки передач.

Положительный эффект достигается за счет уменьшения рабочего хода элемента, управляющего переключением передач.

На фиг. 1 изображена коробка передач в одном из крайних положений ползуна; на фиг. 2 - то же, в другом крайнем положении ползуна; на фиг.З- пример вьшолнения обгонной муфты; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Коробка передач содержит корпус i, в котором на подшипниках параллельно установлены ведущий 2 и ведо- мьй 3 валы, на которьтх укреплены пары цилиндрических зубчатых колес 4-5 6-7, 8-9, 10-11, 12-13, образующие передачи с возрастающими передаточными отношениями, расположенные на ва- лах в порядке возрастания. Ведущее

емки 20 меньше расстояния между соседними обгонными муфтами. Собачки 14 могут иметь хвостовик 15 прямоугольной формы и быть фрикционно связанными с наружными обоймами обгонных муфт посредством износостойкой накладки, укрепленной консольно на пластинчатой пружине. При работе коробки переключение передач производится перемещением ползуна 17 вдоль вала. 3. При этом хвостовики 15 собачек 14 последовательно попадают в соответствующие выемки 20 ползуна 17, включая таким образом соответствующие муфты. Рабочий ход ползуна 17 меньше расстояния между двумя соседними муфтами. Благодаря фрикционной связи собачек 14 с наружными обоймами муфт ускоряется процесс вывода хвостовиков 15 из выемок 20, чт также снижает рабочий ход ползуна 17, 1 3. п. ф-.ггы, 4 ил.

О

О

5

цилиндрическое колесо 4 низшей передачи, выполненное за одно целое с валом 2, и ведуш 1е колеса 6, 8, 10 и 12, жестко укрепленные на валу 2, находятся в постоянном зацеплении с укрепленными на валу 3 ведомыми колёсами 5, 7, 9, П и 13, которые снабжены управляемыми храповыми обгонными муфтами, содержащими между внутренними обоймами, выполненными как одно целое с валом 3, и наружными обоймами, имеющими вид храповьк колес, выполненных как одно целое с ведомыми кoлeca sш 5, 7, 9, 11 и 13, собачки 14 с хвостовиками 15, установленные с возможностью поворота на осях, укрепленных на внутренних обоймах пара.плельно оси вала 3, при этом храповые обгонные муфты чередуются с установленными на валу 3 сепараторами 16 и образуют расположенньш вдоль вала 3 ряд собачек 14, с хвостовиками 15 которых взаимодействует ползун 17, размещенный в продольном направляющем пазу 18 вала 3 и скрепленный одним концом с кареткой 19, подвижно установленной на валу 3 и кинематичес- ки связанной с рычагами пеto

f5

;реключения передач (не пока зап . . .

На наружной поверхности ползуна 17 выполнены выемки 20, имеющие вид прямоугольника, причем число выемок 20 равно числу собачек 14 с хвостовиками 15, т.е. числу обгонньк муфт. Расстояние между боковыми сторонами .по дну каждой выемки 20 меньше рас- ,стояния между соседними муфтами,

В другом примере выполнения (фиг.З и А) каждая собачка 14 имеет на одной, боковой поверхности выступ 21,

сопряженный с боковой поверхностью храпового колеса, выполненного как одно целое с ведомым зубчатым колесом, а на другой боковой поверхности собачки 14 консольно укреплена пластинчатая пружина 22, поджимающая укрепленную на ее свободном конце износостойкую накладку 23 к второй боковой поверхности храпового колеса и обеспечивающая тем саМ)1м постоянную фрикционную связь собачки 14 с храповым колесом.

Хвостовик 15 собачки 14 имеет прямоугольное сечение и взаимодействует с ползуном 17, на наружной поверхности которого выполнены прямоугольные выемки 20, число которых равно числу собачек 14.

Коробка передач работает следующим образом.

При крайнем левом (фиг. 1) полопередачи значения, после чего регуля тором оборотов вала двигателя быстро снижают скорость вращения ведущего вала 2 и перемещают ползун 17 вправо на шаг переключения передач, при это вторая слева прямоугольная выемка 20 ползуна 17 ра сполагается напротив хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 7, обеспечивая включение первой повышающей пере дачи, состоящей из зубчатых колес 6-7, а первая слева прямоугольная выемка 20 17, ввиду того, чт ширина прямоугольных выемок 20 ползуна 1 7 больше ширины хвостовиков 1 5 на шаг переключения передач, продолжает располагаться напротив хвостови ка 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5, в результате чего низшая передача, образованная зубчатыми колесами 4-5, продолжает оставаться включенной.

После того, как скорость вращения ведомого вала 3 снизится до скорости, определяемой передаточным числом зубчатых колес 6-7, собачка 14 обгонной муфты зубчатого колеса 7 входит в зацепление с храповым колесом и ведомый вал 3 вращается со ско ростью, определяемой передаточным числом зубчатых колес 6-7, а собачка 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5, обгоняя храповое колесо, скользит по зубцам последнего так, что он

20

25

30

жении ползуна 17 наружная поверхностьзз захватывается, в результате чего

последнего, сопряженная с хвостовиками 15 собачек 14 обгонных муфт зубчатых колес 7, 9, 11 и 13, удерживает эти собачки 14 в выведенном из конее хвостовик 15 частично выходит из крайней слева прямоугольной выемки 2 ползуна 17 и наклонные боковые поверхности хвостовика 15 располагаюттакта с храповыми колесами положении 40 напротив ребер ползуна 17, образованных его наружной поверхностью и боковыми поверхностями крайней слева прямоугольной выемки 20.

Для безударного включения второй

и обеспечивает тем самым выключение повьщ1ающих передач, образованных зубчатыми колесами 6-7, 8-9, 10-11, 12-13, а крайняя слева прямоугольная выемка 20 ползуна 17, расположенная 45 повьш1ающей передачи, состоящей из напротив хвостовика 15 собачки 14 об зубчатых, колес 8-9, и выключения низ- гонкой муфты зубчатого колеса 5 и .. позволямдая этой собачке 14 под действием центробежной силы войти в зашей передачи, состоящей из зубчатых , колес 4-5, регулятором оборотов вала двигателя предварительно увеличивают

цепление с храповым колесом, обеспе- 50 скорость вращения ведущеговала 2

чивает включение низшей передачи, образованной зубчатыми колесами 4-5.

Для безударного включения правой повыиакицей передачи, состоящей из

до необходимого для безударного.включения этой повьш1ающей передачи значения, после чего регулятором оборотов, вала двигателя быстро снижают

зубчатых колес 6-7, регулятором обо- скорость вращения ведущего вала 2 и

перемещают ползун 17 вправо еще на шаг переключения передач. При этом третья слева прямоугольная выемка 20 ползуна 17 располагается напротив

ротов вала двигателя предварительно увеличивают скорость вращения ведущего вала 2 до необходимого для безударного включения этой повьшгающей

to

f5

087934

передачи значения, после чего регулятором оборотов вала двигателя быстро снижают скорость вращения ведущего вала 2 и перемещают ползун 17 вправо на шаг переключения передач, при этом вторая слева прямоугольная выемка 20 ползуна 17 ра сполагается напротив , хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 7, обеспечивая включение первой повышающей передачи, состоящей из зубчатых колес 6-7, а первая слева прямоугольная выемка 20 17, ввиду того, что ширина прямоугольных выемок 20 ползуна 1 7 больше ширины хвостовиков 1 5 на шаг переключения передач, продолжает располагаться напротив хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5, в результате чего низшая передача, образованная зубчатыми колесами 4-5, продолжает оставаться включенной.

После того, как скорость вращения ведомого вала 3 снизится до скорости, определяемой передаточным числом зубчатых колес 6-7, собачка 14 обгонной муфты зубчатого колеса 7 входит в зацепление с храповым колесом и ведомый вал 3 вращается со скоростью, определяемой передаточным числом зубчатых колес 6-7, а собачка 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5, обгоняя храповое колесо, скользит по зубцам последнего так, что оно

20

25

30

захватывается, в результате чего

ее хвостовик 15 частично выходит из крайней слева прямоугольной выемки 20 ползуна 17 и наклонные боковые поверхности хвостовика 15 располагаютванных его наружной поверхностью и боковыми поверхностями крайней слева прямоугольной выемки 20.

Для безударного включения второй

повьш1ающей передачи, состоящей из зубчатых, колес 8-9, и выключения низ-

повьш1ающей передачи, состоящей из зубчатых, колес 8-9, и выключения низ-

шей передачи, состоящей из зубчатых , колес 4-5, регулятором оборотов вала двигателя предварительно увеличивают

до необходимого для безударного.включения этой повьш1ающей передачи значения, после чего регулятором оборотов, вала двигателя быстро снижают

скорость вращения ведущего вала 2 и

перемещают ползун 17 вправо еще на шаг переключения передач. При этом третья слева прямоугольная выемка 20 ползуна 17 располагается напротив

хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 9, обеспечивая включение второй повышающей передачи, состоящей из зубчатых колес 8-9. Вторая слева прямоугольная выемка 20 ползуна 17 продолжает располагаться напротив хвостовика 15 собачки 14 обгЬнной муфты зубчатого колеса 7, в результате чего первая по- вьшающая передача, образованная зубчатыми колесами 6-7, продолжает оставаться включенной, а ребро ползуна 17, образованное его наружной поверхностью и левой боковой поверхностью крайней слева выемки 20 ползуна 17, скользя по наклонной боковой поверхности хвостовика 15 собачки 14, поворачивает последнюю на оси и выводит ее из контакта с храповым колесом, обеспечивая выключение низшей передачи, образованной зубчатыми колесами 4-5.

После того, как скорость вращения ведомого вала 3 снизится до скорости,

1308793 ми

второй и третьей слева выемок 20 взаимодействуя с наклонными боковым поверхностями хвостовиков 15 собаче JA 9б-Г° иых муфт зубчатых колес 7 и

с 9, последовательно выводят эти собачки 14 из контакта с храповыми ко лесами, обеспечивая последовательно выключение передач,, состоящих из зу чатых колес 6-7 и 8-9.

10 Для последовательного выключения передач, состоящих из зубчатых колес 12-13, 10-11, 8-9, 6-7 и включе ния низшей передачи, состоящей из зубчатых колес 4-5, регулятором 060

J5 ротов вала двигателя предварительно снижают скорость вращения ведущего вала 2, при этом, принимая во внима ние то, что скорость вращения вала снижается быстрее, чем скорость вра

2п,щения вала 3, собачка 14 обгонной м ты зубчатого колеса 13, обгоняя хра повое колесо, скользит по зубцам по следнего так, что оно не захватывае ся, в результате чего ее хвостовик

определяемой передаточным числом зуб- 25 1 частично выходит из пятой слева чатых колес 8-9, собачка 1А обгонной прямоугольной выемки 20 ползуна 17 муфты зубчатого колеса 9 входит в зацепление с храповым колесом и ведомьй вал 3 вращается со скоростью, опреде ляемой передаточным числом зубчатых 30 колес 8-9, а собачка 14 обгонной муфты зубчатого колеса 7, обгоняя храповое колесо, скользит по зубцам последнего так, что оно не захватывается, в результате чего ее хвое- 5 товик 15 частично выходит из второй слева прямоугольной выемки 20 ползуна 17 и наклонные боковые поверхности хвостовика 15 располагаются. напротив ребер ползуна 17, образован-40 ных его наружной поверхностью и боковыми поверхностями второй слева прямоугольной выемки 20.

Для последовательного безударного включения остальных повьшающих 45 передач, состоящих из зубчатых колес 10-11 и 12-13, таким же образом перемещают ползун 17 вправо ещё на два щага переключения передач (фиг. 2), при этом четвертая и пята.я слева моугольные 20

ползуна 17, располагаясь напротив хвостовиков 15 собачек 14 обгонных муфт зубчатых колес 11 и 13, обеспечивают последовательное включение повьщ1ающих передач, состоящих из зубчатых колес 10-11 и 12-13, а ребра ползуна 17, образованные его наружной поверхностью и левыми боковыми поверхностя55

и наклонные боковые поверхности хво стовика 15 располагаются напротив ребер ползуна 17, образованных его наружной поверхностью и боковьми по верхностями пятой слева прямоугольной выемки 20, что позволяет переместить ползун 17 в крайнее левЬе п ложение (фиг. 1).

При этом ребра ползуна I7, образованные его наружной поверхностью правыми боковыми поверхностями пятой, четвертой, третьей и второй слева прямоугольных выемок 20, взаимодействуя с наклонными боковыми поверхностями хвостовиков 15 собаче 14 обгонных муфт зубчатых колес 13 11, 9 и 7, последовательно вьгоодят эти собачки из контакта с храповыми колесами, обеспечивая последователь ное выключение передач, образованных зубчатыми колесами , 10-1 8-9 и 6-7, а крайняя слева прямоугольная выемка 20 ползуна-17 распо лагается напротив хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5, обеспечивая включение низ щей передачи

После того, как скорость вращени ведомого вала 3 снизится до скорости, определяемой передаточным числом зубчатых колес 4-5, собачка 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5 входит в зацепление с храповым коле

08793 ми

второй и третьей слева выемок 20, взаимодействуя с наклонными боковыми поверхностями хвостовиков 15 собачек. JA 9б-Г° иых муфт зубчатых колес 7 и

с 9, последовательно выводят эти собачки 14 из контакта с храповыми колесами, обеспечивая последовательное выключение передач,, состоящих из зуб чатых колес 6-7 и 8-9.

10 Для последовательного выключения передач, состоящих из зубчатых колес 12-13, 10-11, 8-9, 6-7 и включения низшей передачи, состоящей из зубчатых колес 4-5, регулятором 0607

J5 ротов вала двигателя предварительно снижают скорость вращения ведущего вала 2, при этом, принимая во внимание то, что скорость вращения вала 2 снижается быстрее, чем скорость вра2п,щения вала 3, собачка 14 обгонной муф ты зубчатого колеса 13, обгоняя храповое колесо, скользит по зубцам последнего так, что оно не захватывается, в результате чего ее хвостовик

5 1 частично выходит из пятой слева прямоугольной выемки 20 ползуна 17 0 5 0

5 Q

5

и наклонные боковые поверхности хвостовика 15 располагаются напротив ребер ползуна 17, образованных его наружной поверхностью и боковьми поверхностями пятой слева прямоуголь - ной выемки 20, что позволяет переместить ползун 17 в крайнее левЬе положение (фиг. 1).

При этом ребра ползуна I7, образованные его наружной поверхностью и правыми боковыми поверхностями пятой, четвертой, третьей и второй слева прямоугольных выемок 20, взаимодействуя с наклонными боковыми поверхностями хвостовиков 15 собачек 14 обгонных муфт зубчатых колес 13, 11, 9 и 7, последовательно вьгоодят эти собачки из контакта с храповыми колесами, обеспечивая последовательное выключение передач, образованных зубчатыми колесами , 10-11, 8-9 и 6-7, а крайняя слева прямоугольная выемка 20 ползуна-17 располагается напротив хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5, обеспечивая включение низ- щей передачи

После того, как скорость вращения ведомого вала 3 снизится до скорости, определяемой передаточным числом зубчатых колес 4-5, собачка 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5 входит в зацепление с храповым колесом и ведомый вал 3 вращается со скоростью, определяемой передаточным ЧИСЛОМ зубчатых колес 4-5.

Благодаря такому техническому ре- тению уменьшается рабочий ход ползу- на (в данном случае рабочий ход ползуна пятиступенчатой коробки передач оказьшается меньше расстояния между соседними-обгонными муфтами), что позволяет,в свою очередь, уменьшить габариты коробки передач

Кроме того, если собачка обгонной муфты действующей передачи находится в зацеплении с зубом храпового колеса, ее хвостовик, размещенный в пря- моугольной выемке ползуна, делает невозможным перемещение ползуна влево и вывод этой собачки из контакта с храповым колесом до тех пор, пока путем снижения скорости вращения веду- щего вала ее не выведут из зацепления с зубом храпового колеса. Это позволяет повысить срок службы устройства за счет уменьшения износа элементов обгонных муфт при выключении деист- вунщих передач.

В случае, если ширина прямоугольной выемки ползуна равна ширине хвостовика собачки, последняя, находясь в зацеплении с зубом храпового коле- са, своим хвостовиком запирает ползун в положении, соответствующем включению действующей передачи до тех пор, пока снижением скорости вращения ведущего вала ее не выведут из зацепле- ния с зубом храпового колеса, что Дозволяет повысить срок службы устройства за счет-уменьшения износа элементов обгонных муфт как при выключении действующих передач (снижение скорости вращения ведущего вала сопровождается автоматическим расклиниванием обгонной муфты действующей передачи) , так и при включении повьшающих передач (снижение скорости вращения ведущего вала перед включением повышающей передачи ведет к уменьшению или полному исчезновению ударных на- грузок).

Во втором примере выполнения, благодаря наличию постоянной фрикционной связи собачек с храповыми колесами, при снижении скорости враще- ния ведущего вала собачка обгонной муфты действующей передачи, вьй- дя из зацепления с храповым колесом, продолжает поворачиваться на оси до -тех пор, пока не войдет в сопряжение с поверхностью внутренней обоймы, при этом хвостовик собачки пол- ностью выходит из прямоугольной выемки ползуна (фиг. 3 и А), и для выключения обгонной муфты действующей передачи достаточно перемещением ползуна зафиксировать собачку в выведенном из контакта с храповым колесом положении, что позволяет уменьшить шаг переключения передач за счет исключения шага выведения собачек из контакта с храповыми колесами.

Благодаря тому, что выемки ползуна имеют вид прямоугольника, а хвостовики собачек имеют прямоугольное сечение, исключается неполное переключение передач, в результате чего повышается надежность коробки при переключении передач и увеличивается

ее срок службы.

Ф ;3 р м у л а изобретения

1.Коробка передач по авт.св.

№ 1191656, отличающа я с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, на ползуне выполнены прямоугольные выемки, число которых равно числу обгонных муфт и предназначенные для взаимодействия с заклинивакщими телами этих муфт, а расстояние между боковыми сторонами по дну каждой выемки меньше расстояния между соседними обгонными муфтами.

2.Коробка передач по п. 1, отличающаяся тем, что участки заклинивающих тел, предназначенные для взаимодействия с прямоугольными выeмкa ш, выполнены также прямоугольной формы, а заклинивающие тела фрикционно связаны с наружньми обой- угами обгонных муфт.

(6

19

18 5

151420 20 1420

fs

20

13

/7

Фиг.

ВНВДПИ Заказ. 1786/30Тираж 812 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в устройствах для переключения передач :в станках и транспортных средствах и является усовершенствованием известного технического решения по авт.св. № 1191656. Целью дополнительного (Л rf 14)