Коробка передач Советский патент 1989 года по МПК B60K17/08 

3 9 35

СП О .

31504

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

Цель изобретения - повьппение КПД

На чертеже изображена кинематическая схема предлагаемой коробки передач

Коробка передач состоит из вально го редуктора 1, планетарного механизма 2 и механизма 3 реверса, Вальный редуктор 1 содержит входной вал 4, конструктивно объединенный с шестерней 5, промежуточный вал 6 с жестко закрепленными на нем ведомой шестерней 7 первой зубчатой пары и ведущей шестерней 8 второй зубчатой передачи Бального редуктора 1. Ведомая шестерня 9 посредством фрикционной муфты 10 связана с валом 11 и через него - с солнечной шестерней 12 первого планетарного дифференциала А, а посредством фрикционной муфты 13 - с эпициклом 14 дифференциала,

Солнечная шестерня 12 и эпицикл 14 связаны с корпусом 15 соответственно через механизмы 16 и 17 свободного хода. Водило 18 планетарного дифференциала А соединено с эпицик- лом 19 второго планетарного диф(})ерен циала БС Солнечная шестерня 20 через механизм 21 свободного хода связана с корпусом 15, а через муфту 22 - с входным валом 4о

Муфта 22 и механизм 21 свободного хода установлены на валу 23,соос- ном валу 11 Водило 24 планетарного дифференциала Б связано с вьпсодным валом 25 планетарного механизма 2,На выходном валу 25 установлен двухпо- зиционный элемент 26 управления,выполненный в виде скользящей зубчатой муфты 27, которая соединяет вал 25 с выходным валом 28 коробки передач непосредственно и с помощью зубчатых передач 29 и 30, 31 - 33 механизма 3 реверса.

Коробка передач работает следующим образом

При определенном включении фрикционных , 10 и 13 мощность передается от входного вала 4 к выходному валу 25 несколькими потоками которые суммируются планетарными дифференциалами Л и Во Механизмы 21, 16, 17 свободного хода автоматически затормаживают соответствующие звенья планетарных дифференциалов А и В„ Это происходит во время отсоединения звеньев от входногб вала 4 при выключении соответствующих муфт 22, 10 и 13, Передачи переднего хода реализуются при жестком соединении валов 25 и 28 зубчатой муфтой 27„ Передачи заднего хода обеспечиваются зацеплением зубчатых пердач 29 и 30, 31 - 33о

В таблице приведены соответствую щие положения элементов управления и передаточные числа предлагаемой коробки передач

Передаточные числа, приведе ннь1е в таблице, построены по гармоническому ряду и обеспечивают постоянство интервалов максимальных скоросте транспортного средства при движении на соседних передачах

ма wane М1 мокс Afi макс

W2 ллакс мпмйкс М1п-|)макс

const о

Для предлагаемой коробки передач равно

о W4-I , т 2-tt . т

-1 7,

где m 2 - число планетарных рядов

(дифференциалов). Для получения гармонического ряда передаточные числа Uj должны иметь следующие величины, определяемые из уравнения

TI - U; - ---,

где i - порядковый номер пе редачне и, и 7; и -2- 3,5;

Uj - -5 2,33;

- -57 4

1,75; и, -; -г б -1- -г

1,17; и 1

Передаточные числа вального редуктора 1 и планетарного механизма 2 обеспечиваются за счет подбора внутренних передаточных чисел кинематических цепей на соответствующих передачах, В частности привода фрикционных муфт 10 и 13 (вальный редуктор)

и {- -|г) ( 2|) , Zy Zg

планетарного дифференциала А

К -|11 -Ми, 1-Кд

планетарного дифференциала Б

Z

К,

Л -2,5 (ид 1 - К

го

3.5).

. При передаточном числе механизма 3 реверса U. -1 передаточные числа заднего хода U-. имеют те же чисKi

ленные значения, что и на передачах переднего хода, но со знаком минус,

. и J. -Ц.,

Л(1

Соотношение передаточных чисел соседних передач равны

и.; и,

Анализ полученных значений q;/;,) прказьгеает, что их численная величина убывает по мере увеличения номера передачи Это свидетельствует о том, что средняя мощность двигателя,используемая в процессе разгона транспортного средства на высших передачах, возрастает, что наиболее соответствует условиям дв1рсения.

Распределение передаточных чисел предлагаемой коробки передач по гармоническому ряду является ее преимуществом перед известными схемами и прототипом, в котором такое распределение практически не подчиняется никакому закону

Предлагаемая коробка передач выполнена в виде блоков - модулей вального редукт/зра, планетарного механизма и механизма реверса. Это позволяет путем изменения внутренних передаточных чисел какого-либо блока- модуля реализовать любые передаточ

;

10

а 15

о2°

25

, 30

35

16

,-

ные числа коробки передач, не выходя за пределы мощностпого дилпазона применения типоразмера передачи.Это обстоятельство очень важно при использовании предлагаемой коробки передач на транспортных средствах различного назначения, имеющ1гх одинаковую мощность двигателя, так как позволяет иметь унифицированную передачу с различными рядами передаточных чисел о

В то же время предлагаемая коробка передач имеет меньшее число эуб- чатйх передач вального редуктора по сравнению с прототипом (дне передачи против трех); у нее нет тормоза во втором планетарном дифферепциале, а в самих дифференциллах отсутствует

циркуляция мощности (в ПРСТРТИПС

есть циркулирующая мощность н планетарных рядах), что повышает ее КПП. Этому также способствует то, что .на всех передачах в предлагаемой коробке меньшее число фрикционных ryфт вращае.тся вхолостую, тем самым снижая потери мощности.

Анализируя процесс передачи мощности предлагаемой коробкой передач, можно сделать вьгоод, что она работает как механический трансформатор крутящего момента и характер изменения ее КПД в первом приблюкении подобен изменению КПД гидродинамического трансформатора.

Изменение КГЩ предлагаемой коробки передач и гидродинамического трансформатора зависит от передаточ40

ного отношения U

и

Наклон5

0

5

ные прямые, исходящие из нуля,характеризуют изменение КПД коробки передач при буксовании фрикционов управления вплоть до полного их замыкания о Наклонные прямые заканчиваются криволинейными участками вследствие наличия потерь в зубчатых зацеплениях, подшипниках, на баррожирование мас- лао Вертикальные прямые отражают падение КПД коробки в момент переключения на более высокую передачу.

Переключения передач в предлагаемой коробке происходит без разрыва потока мощности, что снижает динамические нагрузки на злементы т равле- ния и звенья, увеличивает ресурс пет редачио

7150

Формула изобретения Коробка передач, содержащая корпус, входной, промежуточный и выходной валы, планетарный механизм,состоящий из двух взаимосвязанных дифференциалов, двухвальный редуктор с двумя параллельными зубчатыми передачами, элементы управления, три из которых снабжены фрикционными муфта- ми, при этом входной вал связан с солнечной шестерней второго дифференциала через фрикционную муфту, а выходной вал связан с его водилом, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения КПД, элементы управления снабжены механизмами свободного хода, при этом солнечная шестерня второго дифференциала связана с корпусом посредством первого механизма

8

свободного хода, эпицикл этого дифференциала связан с водилом первого дифференциала, солнечная шестерня которого посредством полого вала и второго механизма свободного хода связана с корпусом, а посредством фрикционной муфты - с ведомой шестерней второй зубчатой передачи вапьного редуктора, причем эта шестерня посредством фрикционной муфты связана с эпициклом первого планетарного дифференциала, а эпицикл связан с корпусом посредством третьего механизма свободного хода, выходной вал пла- нетар ного механизма снабжен механизмом реверса с двухпозиционным элементом управления, связьгеающим ведущие шестерни, расположенные на выходном валу коробки передач.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств. Цель изобретения - повышение КПД. Коробка передач (КП) состоит из вального редуктора (ВР) 1, планетарного механизма (ПМ) 2 и механизма реверса (МР) 3. ВР 1 содержит входной вал 4, объединенный с шестерней (Ш) 5, промежуточный вал 6 с закрепленными на нем Ш 7 и 8. Ш 9 фрикционной муфтой (ФМ) 10 связана с валом 11 и через него с солнечной Ш 12 планетарного дифференциала (ПД) А, а фрикционной муфтой 13 связана с эпициклом 14 ПД А. Ш 12 и Э 14 связаны с корпусом (К) 15 соответственно через механизмы свободного хода (МСХ) 16 и 17. Водило 18 ПД А соединено с Э 19 ПД Б, солнечная Ш 20 через МСХ 21 связана с К15, через ФМ 22-с входным валом 4. ФМ 22 и МСХ 21 установлены на валу 23 соосно валу 11. Водило 24 ПД Б связано с входным валом 25 ПМ 2. На входном валу 25 установлен элемент 26 управления, выполненный в виде зубчатой муфты 27, которая соединяет вал 25 с выходным валом 28 КП непосредственно и с помощью зубчатых передач 29,30 и 31-33 МР 3. 1 ил., 1 табл.