Трансмиссия транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК B60K17/34 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к силовым приводам ведущих звеньев машин и механизмов, преимущественно к трансмиссиям транспортных средств и машин-орудий.

Известна трансмиссия транспортного средства, содержащая постоянный привод на ведущие валы одной оси движителя выполненный по традиционной схеме, и отключаемый привод на ведущие валы второй оси, выполненной в виде передач с бесконечным гибким элементом и снабженный поперечной связью между указанными передачами.

Недостатками такой трансмиссии являются громоздкость, увеличенные материалоемкость и вес отключаемого привода (применение двух раздельных продольных передач с бесконечным гибким элементом требует удвоенного количества шкивов, валов, прижимных роликов, бесконечных элементов, а также дополнительной поперечной связи между указанными Передачами); сложность управления из-за привода отключаемых передач с бесконечным гибким элементом от разных ведущих валов движителя: ограничения на расположение двигателя, коробки передач и раздаточной коробки, накладываемЬ1е конструкцией отключаемого привода; ухудшение проходимости транспортного средства, так как уменьшен дорожный просвет из-за расположенных в вертикальной плоскости продольных передач с бесконечным гибким элементом.

Наиболее близкой к предлагаемой является трансмиссия, содержащая раздаточный механизм и приводы ведущих валов движителя, причем постоянный привод на заднюю ось выполнен по традиционной схеме через дифференциал, а на переднюю ось - отключаемым через обгонные муфты со свободным ходом, установленные на каждой полуоси. Данная трансмиссия, в отличие от рассмотренной, компактна. Однако она имеет сложную конструкцию (из-за необходимости введения дополнительных передаточных механизмов для связи раздаточного механизма с коробкой передач, а последний - с двигателем); материалоемка (из-за необходимости применения карданной передачи); имеет низкий уровень унификации, так как ее конструктивная схема не позволяет конвертировать ее в другие технически эквивалентные решения, обеспечивающие передачу мощности при различных положениях двигателя, коробки передач и раздаточной коробки, требуемых исходя из компоновочных соображений.

Цель изобретения - упрощение, снижение материалоемкости и повышение унификации.

Поставленная цель достигается тем, что

трансмиссия содержит раздаточный механизм и приводы ведущих звеньев движителя, кинематически связанные с раздаточным механизмом, причем привод ведущих звеньев движителя на его первой

0 оси выполнен через карданную и главную передачи с межколесным дифференциалом, на его второй оси - через передаточный механизм и правый и левый отключающие механизмы, а передаточный /1еханизм

5 включает в себя передачу с бесконечным гибким элементом, расположенную в плане транспортного средства, ведущий вал которой кинематически соединен с раздаточным механизмом, и правую и левую бортовые

0 передачи, ведущие валы которых кинематически соединены с соответствующими ведомыми валами передачи с бесконечным элементом, а ведомые валы бортовых передач - с соответствующими ведущими звеньями второй оси движителя через указанные отключающие механизмы, при этом в кинематической цепи связей одного из ведомых валов передачи с бесконечным элементом с соответствующим ведущим звеном движителя установлен механизм реверсирования крутящего момента; раздаточный механизм включает в себя входной вал, являющийся одновременно его первым выходным валом, который одним своим концом кинематически соединен с коробкой передач, а другим концом - с карданной передачей, и второй выходной вал, который внутренним своимконцомсоединен

посредством зубчатой конической передачи с центральной частью входного вала, а внешним концом - с ведущим валом передачи с бесконечным гибким элементом; в другом варианте раздаточный механизм включает в себя входной вал, внешним своим концом кинематически соединенный с коробкой передач,-а внутренним своим концом посредством первой зубчатой конической передачи - с верхним концом промежуточного вала, которым снабжен

0 раздаточный механизм, и выходной вал, внутренним своим концом соединенный с центральной частью промежуточного вала посредством второй конической зубчатой передачи, а внешним своим концом кинематически связанный с карданнрй передачей, причемна центральной части промежуточного вала установлено также ведущее звено передачи с бесконечным элементом, являющееся одновременно одним из ведомых ее звеньев, а нижний конец промежуточного

вала кинематически соединен с ведущим валом бортовой передачи; механизм реверсирования крутящего момента выполнен в виде или соединения ведомого вала передачи с бесконечным элементом с ведущим валим бортовой передачи через цилиндрическую зубчатую передачу или зацепления ведомого зубчатого колеса бортовой передачи, которая выполнена в виде конической зубчатой передачи, с противоположной стороны ведущего ее зубчатого колеса по отношению к аналогичному зацеплению на нереверсируемой стороне; передача с бесконечным гибким элементом выполнена в виде зубчатой ременной передачи,i

При использовании заявленного технИческого решения обеспечивается простота как кинематических взаимосвязей между основными составными частями трансмиссии (коробкой передач, раздаточным и передаточным механизмами, движителем){ так и конструкций ряда из них(раздаточного и передаточного механизмов, бортовой передачи, механизма реверсирования), Выпрл нения одного из мостов транспортного средства разрезным сокращает его собственный вес и повышает проходимость, В такой трансмиссии нет необходимости в применении карданной передачи для привода однойиз осей, которая заменена менее материалоемкой и более эффективной ременной передачей с обеспечением при вода обоих колес транспортного средства сразу. Конструктивная схема трансмиссии реализуется при различных положениях двигателя (поперечном, продольном, в переднем свесе, в базе в заднем свесе) с достижением при этом унификации трансмиссий по большинству ее составных частей (бортовым передачам, частично по раздаточному механизму, шкивам и валам передаточного механизма, механизму реверсирования и т,д,).,

На фиг, 1 изображена принципиальная схема трансмиссии при продольном распо ложении двигателя, вид сверху; на фиг, 2 вид А на фиг, 1. первый вариант; на фиг, 3 то же, второй вариант; на фиг, 4 - принь ипиальная схема трансмиссии при поперечном расположении двигателя, вид сверху; на фиг, 5 - вид Б на фиг, 1; на фиг, В - вид В на фиг, 5; на фиг, 7 - вид Г на фиг, 4; на фиг1 8- видД на фиг, 4,,

Трансмиссия полноприводного транспортного средства содержит раздаточный механизм 1 для распределения крутящего момента, поступающего к нему от двигателя 2 через сцепление 3 и коробку передач 4. а также приводы ведущих звеньев 5 и 6 движителя транспортного средства, В качестве

звеньев 5 и 6 могут быть соответственно передние или задние колеса автотранспортного средства (фиг, 1 -4), звездочки гусеничного транспортного средства и т,д, в 5 зависимости от выбранного типа движителя. Привод ведущих звеньев 6 первой (на фигурах задней) оси Движителя от раздаточного механизма 1 выполнен по традиционному разветвленному контуру, т.е, с

0, центральной раздачей крутящего момента; через карданную передачу 7, мост 8, содержащий главную передачу с межколесным дифференциалом, иЗадние полуоси 9 и 10с соответствующими шарнирами (не показаны). Привод ведущих звеньев 5 второй (на фигурах передней) оси движителя выполнен по замкнутому контуру, т,е, с раздачей крутящего момента непосредственно правому и левому звеньям 5; через передаточный

0 механизм, передние полуоси 11. 12 с шйрнирами (не показаны) и двух (левого и правого) отключающих механизмов 13, В качестве отключающего механизма 13 могут быть, например, автоматически блокируемые обгонныэ муфты со свободным ходом ,в двух направлениях типа Локоматик, каждая из которых устанавливается перед соответствующим ведущим звеном 5. в частности в ступице последнего,

0 Указанный передаточный механизм включает в себя передачу с бесконечным гибким элементом 14, расположенную в горизонтальной проекции (в плане) транспортного средства, и две (правую и левую)

5 бортовые передачи, выполненные, в частности, в виде конических зубчатых передач 15. 16 (правая) и 17, 18 (левая), В качестве бесконечного гибкого элемента 14 целесообразен зубчатый ремень, но могут быть и

0 плоский ремень, трос, цепь и т,п, в зависимости от типа выбранной передачи. На фигурах изображен передаточный механизм, выполненный в биде зубчатой ременной передачи, которая, совмещая-в себе положительные свойства цепных, гладких ременных и клиноременных передач, достаточно дешева, легка и технологична в изготовлении и эксплуатации, имеет более. высокий КПД (98%) и лучшие параметры.

0 касающиеся его назначения.

Передача с бесконечным гибким з лемен- , том 14 (зубчатая ременная передача) снабжается соответствующими натяжными и направляющими Элементами (не показаны),

5 При продольном расположении двигателя 2 (фиг. 1) раздаточный механизм 1 выполняется в виде одной конической зубчатой передачи (фиг, 5-6), В этом случае он включает в себя входной вал 19, который внешним своим концом кинематически связан с коробкой передач 4, а внутренним своим концом - с карданной передачей 7 для подвода крутящего момента к ведущим звеньям 6 задней оси движителя, т.е. является одновременно первым выходным валом раздаточного механизма 1; второй выходной вал 20. который внутренним концом соединен посредством конической зубчатой передачи 21,22 с центральной частью входного вала 19. причем на его внешнем конце установлено ведущее звено - зубчатый шкив (колесо) 23 ременной передачи для подвода крутящего момента к ведущим звеньям 5 передней оси движителя, т.е. вал 20 является также ведущим валом ременной передачи. При этом ременная передача выполнена с двумя ведомыми валами 24 и 25, на которых установлены ведомые звенья-зубчатые шкивы (колеса) соответственно 26 и 27.

Ведомые валы 24 и 25 ременной передачи кинематически соединены с правой и девой бортовыми передачами соответственно 15,16 и 17,18 (фиг. 2-3). При этом в кинематической цепи связей одного из ведомых валов (на фигурах вала 25) ременной передачи с соответствующим (левым) ведущим звеном 5 передней оси движителя установлен механизм реверсирования крутящего момента для обеспечения однонаправленного вращения обоих ведущих звеньев 5.

По первому варианту (фиг. 2) механизм реверсирования выполнен в виде зацепления ведомого зубчатого кол1еса 18 левой бортовой передачи 17 и 18 с противоположной стороны ее ведущего зубчатого колеса 17 по отношению к аналогичному зацеплению зубчатых колес 16 бортовой передачи на нереверсируемой стороне.

По второму варианту (фиг. 3) механизм реверсирования выполнен в виде соединения ведомогб вала 25 ременной передачи с ведущим валом 28 левой бортовой передачи 17 и 18 через цилиндрическую зубчатую передачу 29 и 30.

Прмл поперечном расположении двигателя 2 (фиг. 4) раздаточный механизм 1 смонтирован на одной из сторон транспартного средства (на фигурах с правой стороны) и выполнен в виде двух последовательно установленных конических зубчатых передач (фиг. 7-8). Он включает в себя входной вал 19, который внешним своим концом кинематически соединен с коробкой передач 4, а внутренним своим концом посредством первой конической зубчатой передачи 21 и 22 аналогичной варианту раздаточного механизма 1 при продольном расположении двигателя 2, - с верхним концом промежуточного вала 31, которым снабжен раздаточный механизм;

выходной вал 32, который внутренним своим концом соединен с центральной частью промежуточного вала 31 посредством второй конической зубчатой передачи 33 и 34,

а внешним своим концом кинематически связан с карданной передачей 7. При этом на центральной части промежуточного вала 31 установлено также ведущее звено-зубчатый шкив 23 ременной передачи, являющееся одновременно одним (правым) из двух . ее в.едомых звеньев, так как на нижнем конце промежуточного вала 31 установлено ведущее колесо правой бортовой передачи 15 и 16.

5 Установка на промежуточном валу 31 раздаточного механизма 1 ведущего шкива 23 ременной передачи и соединение нижнего конца вала 31с бортовой передачей 15 и 16 привела к тому, что промежуточный вал

0 31 раздаточного механизма является ведущим и одновременно одним из ведомых валов ременной передачи. Поэтому конструктивная схема раздаточного механизма 1 при поперечном расположении двигателя 2 позволила выполнить ременную передачу с двумя шкивами и двумя валами: одним ведущим шкиврм 23 и одним ведомым 27 (фиг. 4), а не с тремя шкивами и тремя валами (одним ведущим шкивом 23 и

0 двумя ведомыми - 26 и 27), как это было в варианте с продольным расположением двигателя (фиг. 1).

Конструктивная схема механизма реверсирования при поперечном расположе5 НИИ двигателя аналогична описанной схеме в варианте с продольным расположением двигателя (фиг. 2-3). Располагать механизм реверсирования можно также на любой стороне транспортного средства, однако более

0 целесообразно на стороне, обратной размещению раздаточного механизма 1, т.е., как это показано на фиг. 2-3, в цеНи кинематических связей ведомого вала 25 ременной передачи с ведущим звеном 6 движителя.

5 Ведущий зубчатый шкив 23 ременной передачи при необходимости может устанавливаться на выходной вал 20 раздаточного механизма 1 (при продольном расположении двигателя 2) или на его промежуточный вал 31 (при поперечном расположении двигателя) через от1 лючающий механизм 35, например муфту (фиг. 7-8). У раздаточного механизма 1, предназначенного для работы с продольно расположенным двигателем 2, указанный отключающий механизм 35 может быть установлен также на выходной вал 20 между колесом 22 и шкивом 23 (фиг. 5).

Трансмиссия работает следующим обоазом.

Крутящий момент от двигателя 2 через сцепление 3. коробку передач 4 передается к раздаточному механизму 1, В раздаточном механизме 1 изменяется направление потока мощности и крутящий момент распределяется между ведущими звеньями 5 и 6 соответственно второй и первой осей движителя.

Рассмотрим дальнейшую передачу крутящего момента от раздаточного механизма 1 для разных положений двигателя по отдельности,

Продольное расположение двигателя 2 (фиг. 1). К ведущим звеньям 6 первой (задней) оси движителя крутящий момент подводится от первого выходного вала 19 раздаточного механизма 1 (фиг. 5) и направляется к ним через карданную передачу 7, задний мост 8. задние полуоси 9 и 10. При этом установленная в заднем мосту 8 главная передача увеличивает на необходимую величину момент, воспринимаемый от карданной передачи 7, изменяет направление его передачи в сторону полуосей 9 и 10, а размещенный также в мосте 8 межколесный дифференциал распределяет крутящий момент по полуосям 9 и 10, допуская одновременно относительное вращение ведущих звеньев 6, например на повороте, транспортного средства, когда они катятся по дугай неодинаковых радиусов.

К ведущим звеньям 5 второй (передней) оси движителя крутящий момент подводится .от приводного посредством конической передачи 21,22 второго выходного вала 20 раздаточного механизма (фиг. 5-6) и направляется к ним через ременную передачу (ведущий щкив 23 - ремень 14 - ведомые шкивы 26 и 27, установленные на ведомых валах 24 и 25 соответственно), бортовые пе редачи 15,16 и 17,18 (фиг. 2 и 3), связанные с ведомыми валами 24 и 25 соответственно, передние полуоси 11,12 и отключающие механизмы (обгонные муфты) 13. В случае выполнения механизма реверсирования как на фиг. 3 крутящий момент направляется дополнительно через цилиндрическую передачу 29,30.

Отключающие механизмы 13. наприг мер типа Локоматик, автоматически включают ведущие звенья передней оси в зависимости от состояния поверхности, в частности, при буксовании ведущих звеньев 6 задней оси. Благодаря размещению обгонных муфт на полуосях или в ступицах ведущих звеньев, правое и левое звенья 5 работают независимо друг от друга и поэтому нет необходимости в межосевом дифференциале. а также в межколесном

дифференциале на передней оси движителя..

Поперечное расположение двигателя 2 (фиг. 4). К ведущим звеньям 6 первой (задней) оси движителя крутящий момент подводится от приводимого посредством конической передачи 33 и 34 выходного вала 32 раздаточного механизма 1 (фиг. 7 и 8) и направляется к ним через карданную передачу 7 и далее аналогично варианту с продольным расположением двигателя.

К правому ведущему звену 5 второй (передней) оси движителя крутящий момент подводится от приводимого посредством

конической передачи 21 и 22 промежуточного вала 31 раздаточного механизма 1 (фиг. 7 и 8) и направляется к нему через правую бортовую передачу 15, 16, полуось 12, правую обгонную муфту 13. К левому ведущему

звену 5 крутящий момент подводится также от промежуточного вала 31 (фиг. 7 и 8) и направляется к нему через ведущий шкив 23, ремень 14 и ведомый шкив 27 ременной передачи; далее, аналогично варианту с

продол.ьным расположением двигателя 2, через левую бортовую передачу 17 и 18, полуось 11 и левую обгонную муфту 13.

В случае необходимости работы трансмиссии и исключением вращения всех

звеньев привода передней оси, расположенных между раздаточной коробкой 1 и обгонными муфтами 13 (например с целью сокращения непроизводительных потерь при перемещении транспортного средства

по поверхности, обеспечивающей достаточное сцепление), привод передних ведущих звеньев 5 движителя отключают посредством муфты 35.

Формула из обр е т е н и я

1. Трансмиссия транспортного средства, содержащая раздаточный механизм для распределения крутящего момента, поступающего к нему от двигателя через коробку передач, и приводы ведущих звеньев движителя, кинематически связанные с раздаточны/м механизмом, причем привод ведущих звеньев движителя на его первой,

оси выполнен через карданнукэ и главную передачи с межколесным дифференциалом, а на его второй оси - через передаточный механизм и правый и левый отключающие механизмы, каждый из которых установлен

перед соответствующим ведущим звеном вижителя, от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения, снижения материалоемкости и повышения унификации, передаточный механизм включает в себя передачу с бесконечным гибким элементом, расположенную в плане транспортного средства для обеспечения подачи крутящего момента к ведущим звеньям еторой оси движителя по замкнутому контуру, ведущий вал которой кинематически соединен с раздаточным механизмом, и правую и левую бортовые передачи, ведущие валы которых кинематически соединены с соответствующими ведомыми валами передачи с бесконечным гибким элементом, а ведомые валы бортовых передач - с соответствующими ведущими звеньями второй оси движителя через указанные отключающие механизмы, при этом в кинематической цепи связей одного из ведомых валов передачи с бесконечным гибким элементом с соответствующим ведущим звеном дв1/1жителя установлен механизм реверсирования крутящего момента для обеспечения однойаправленного вращения обоих ведущих звеньев движителя на данной оси.

2.Трансмиссия по п, 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем. что раздаточный механизм включает в себя входной вдл, являющийся одновременно его первым выходным валом, который одним своим концом кинематически соединен с коробкой передач, а другим концом - с карданной передачей, и второй выходной вал, который внутренним своим концом соединен посредством конической зубчатой передачи с центральной частью входного вала, а внешним концом - с ведущим валом передачи с бесконечным гибким элементом.

3.Трансмиссия поп, 1,отличающаяс я тем. что раздаточный механизм включает

в себя входной вал, внешним своим донцом кинематически соединенный с коробкой передач, а внутренним своим концом посредством первой конической зубчатой

передачи - с верхним концом промежуточного вала, которым снабжен раздаточный механизм, и выходной вал, внутренним своим концом соединенный с центральной частью промежуточного вала посредством

второй конической зубчатой передачи, а внешним своим концом кинематически связанный с карданной передачей, причем на центральной части промежуточного вала установлено также ведущее звено передачи с

бесконечным гибким элементом, являющееся одновременно одним из ее ведомых звеньев, а нижний конец промежуточного вала кинематически соединен с ведущим валом бортовой передачи.

А. Трансмиссия по пп. 1-3, о т л и ч а ющ а я с я тем, что механизм реверсирования

крутящего момента выполнен в виде или

соединения ведомого вала передачи с бес,конечным гибким элементом с ведущим валом бортовой передачи через цилиндрическую зубчатую передачу, или зацепления ведомого зубчатого колеса бортовой передачи, которая выполнена в виде конич еской зубчатой передачи, с противоположной стороны ее ведущего зубчатого колеса по отношению к аналогичному зацеплению на нереверсируемой стороне.

5. Трансмиссия по пп. 1-4, о т ч а ющ а я с я тем,, что передача с бесконечным

гибким элементом выполнена в виде зубчатой ременной передачи.

Изобретение относится к силовым приводам ведущих звеньев машин и механизмов, преимущественно к трансмиссиям транспортных средств и машин-орудий. Цель - упрощение, снижение материалоемкости и повышение унификации. Трансмиссия содержит раздаточный механизм 1, кинематически связанный посредством силовых приводов с ведущими 'звеньями 5 и 6движителя соответственно на его передней и задней осях, причем привод ведущих звеньев 6 задней оси выполнен через карданную передачу 7 и задний мост 8 с главной передачей и дифференциалом, а ведущих звеньев 5 передней оси - через передачу с бесконечным гибким элементом 14, бортовые передачи 16 и 18, обгонные йуфты. Крутящий момент от двигателя 2 через коробку передач 4 передается к раздаточному механизму 1. Далее к ведущим звеньям 6 задней оси крутящий момент подводится по традиционной схеме, т.е. через карданную передачу 7 и задний мост 8. а к ведущим звеньям.5 передней оси - с раздачей крутящего момента непосредственно по звеньям 5 через передачу с бесконечным гибким элементом 14. левую 18 и правую 16 бортовые передачи соответственно, левую и правую обгонные муфты. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.К)го о ел>&

Фиг. 2

////////////

Фиг.З

ВидВ

// // (pife.6

МЛ

12

(ригб