КОЛЕСНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО Советский патент 1996 года по МПК B60K17/08 

Предложение относится к самоходным транспортным средствам, в частности к расположению и монтажу трансмиссий на транспортных средствах.

Цель предложения повышение тяговодинамических свойств транспортного средства при малых потерях передаваемой мощности.

На фиг. 1 изображено транспортное средство; фиг.2 передача, продольный разрез; фиг. 3 коробка передач продольно; фиг.4 узел привода мостов продольно; фиг. 5 двухступенчатый механизм передачи; фиг.6 вид на муфту, блокирующее кольцо и вкладыши; фиг.7 вид на элементы синхронизирующего устройства.

Транспортное средство содержит раму 1, передний 2 и задний 3 мосты с колесами. На раме 1 транспортного средства установлен двигатель 4 со сцеплением 5. Сцепление 5 карданным валом 6 соединено с трансмиссией, которая передним 9 и задним 10 карданными валами соединена с передней 2 и задней 3 осями.

Трансмиссия транспортного средства содержит корпус 11, включающий картер 12 и кожух 13. Корпус 11 закреплен на раме 1. В корпусе 11 установлены валы 14, 15 и 16. В корпусе 1 размещены шестерни 17-20, зацепленные с зубчатыми колесами 21-24 соответственно. В трансмиссии предусмотрены колесо 25 заднего хода, муфты 26, 27 и 28. Трансмиссия включает раздаточную коробку 29, содержащую шестерню 30 и зубчатое колесо 31. Шестерни 17, 18 и 19 и 20 жестко связаны с ведущим валом 14. Зубчатые колеса 21-25 имеют возможность соединения с валом 15 муфтами 26, 27 и 28. Трансмиссия транспортного средства снабжена блокируемым трехзвенным механизмом 32. Трехзвенный механизм 32 установлен соосно валу 15, т.е. валу, с которым имеют возможность соединения зубчатые колеса 21-25. Одно из звеньев механизма 32, а именно коронная его шестерня 33, имеет возможность соединения с плитой 34, зажатой между картером 12 и кожухом 13 корпуса 11, т.е. с рамой 1. Другое звено механизма 32, а именно его водило 35, соединено с шестерней 30 раздаточной коробки 29. Шестерня 30 раздаточной коробки 29 зацеплена с зубчатым колесом 37. Зубчатое колесо 37 имеет возможность соединения с ведущим валом 14 коробки передач.

Снабжение соосно установленным валу 15 коробки передач, с которым имеют возможность соединения зубчатые колеса 21 25, блокируемым трехзвенным механизмом 32, одно звено 33 которого имеет возможность соединения с рамой 1, а другое 35 соединено с шестерней 30 раздаточной коробки 29, зацепленной с колесом 37, имеющим возможность соединения с ведущим валом 14 коробки передач, колесного транспортного средства, содержащей установленные на раме 1 лесного транспортного средства, содержащей установленные на раме 1 двигатель 4, зубчатую двухосную коробку передач с входным валом 14, с которым жестко связаны шестерни 17-20, зацепленные с зубчатыми колесами 21-25, раздаточную коробку 29 с шестерней 30 и зубчатым колесом 31 и мосты 2 и 3 повысит тягово-динамические свойства транспортного средства при снижении потерь передаваемой мощности и уменьшении массогабаритных его показателей, поскольку обеспечены предпосылки трансформации момента на три выходных вала, при этом на один из валов 16 передача обеспечена без потерь в зацеплениях шестерен, а на два других созданы предпосылки передачи момента либо через одну пару шестерен 37 и 31, либо с трансформацией момента через трехзвенный механизм 32, в котором часть энергии передается в переносном движении, т.е. без потерь передаваемой мощности в относительном движении и рациональной трансформацией момента обусловившей уменьшение массогабаритных показателей трансмиссии транспортного средства.

Зубчатое колесо 31 соединено с корпусом 38 водила 39 симметричного дифференциала 40, шестерни 41 и 42 которого соединены карданными валами 9 и 10, соединены с передним 2 и задним 3 мостами соответственно. Предусмотрена муфта 43 блокировки звеньев симметричного дифференциала 40. Такое конструктивное выполнение способствует повышению тягово-динамических свойств транспортного средства при снижении потерь передаваемой мощности и уменьшению массогабаритных его показателей, поскольку зацепление зубчатого колеса 31 с шестерней 30 обеспечивает либо непосредственно поступление момента в цепи его передачи через трехзвенный механизм 32, либо передачу от ведущего вала 14 лишь через одну промежуточную шестерню 30, при этом с вала 16 съема момента осуществляется без потерь энергии в зацеплении шестерен, вызываемых передачей момента, а его передача через трехзвенный механизм 32 сопряжена с малыми потерями мощности при снижении массогабаритных показателей трансмиссии, при этом в разблокированном состоянии трансмиссия не нагружена дополнительной мощностью, т.е. обеспечено снижение расхода топлива и уменьшение износа ее деталей.

Корпус 38 водила 39 дифференциала 40 установлен на конических подшипниках 44. Корпус 38 выполнен из частей 45 и 46, между которыми зажаты пальцы 47 шестерен 48, зацепленных с установленными в этих частях 45 и 46 шестернями 41 и 42. На шестернях 41 и 42 выполнены шлицы 49 и 50 для установки фланцев 50 и 51 соответственно. Фланцы 50 и 51 установлены на шариковых подшипниках 52. На шлицах 49 установлена ступица 53 муфты 43. На части 45 корпуса 38 выполнены шлицы 54 для соединения со шлицами муфты 43. Подшипники 44 и 52 размещены в разъемном корпусе 55.

При малых массогабаритных показателях такое конструктивное выполнение как из-за того, что дифференциал 40 размещен внутри зубчатого колеса 31 привода мостов 2 и 3, так и из-за размещения муфты 43 между шариковым 52 и роликовым коническим 44 подшипниками, способствует не только повышению тягово-динамических свойств транспортного средства, но и существенному снижению непроизводительного, потери мощности, вызываемые жестким приводом мостов.

Выходной вал 16 выполнен со шлицами 56, контактирующими со шлицами 57 колеса 37. Шлицы 56 имеют возможность зацепления со шлицами 58, выполненными на перемещаемом элементе 59. Элемент 59 установлен на ведущем валу 14. Ступица 60 элемента 59 размещена в зоне коронной шестерни 33. Шестерня 33 оснащена блокирующими кольцами 61 и 62 с коническими поверхностями. Блокирующие кольца 61 и 62 имеют возможность взаимодействия с коническими поверхностями зубчатых венцов 63 и 64 соответственно. Венец 64 закреплен на водиле 35, венец 63 на плите 34. У передней стенки картера 12 размещено колесо 25. В полости колеса 25 частично размещена муфта 28.

Использование этой совокупности признаков способствует повышению тягово-эксплуатационных свойств транспортного средства при снижении потерь передаваемой мощности и уменьшению массогабаритных показателей, поскольку блокировкой трехзвенного механизма 32 и торможением его коронной шестерни 33 обеспечены на ходу и безударно высший и низший ряды передаточных чисел, каждый из которых, в свою очередь, разделен на передаточные числа включением соответствующих пар шестерен (17-21, 18-22, 19-23 и 20-24) постоянного зацепления, при этом реактивные моменты замкнуты на переднюю стенку картера 12 и плиту 34 корпуса 11, что рационально нагружает его без дополнительных потерь момента к выходному валу 16 из-за ненагруженности этой цепи трансформируемым моментом зубчатых зацеплений. Вторичный вал 16 установлен на подшипнике 65. Подшипник 65 размещен в стакане 66. На стакане 66 установлены ролики подшипника 67 колеса 37. Шестерня 30 установлена на подшипнике 68. Между внутренней обоймой подшипника 68 и шестерней 30 размещена ступица водила 35. Ступица водила 35 и шестерня 30 соединены по шлицам. Шестерня 30 установлена на подшипнике 69 опоры вала 15.

Перемещаемый элемент 59 выполнен с зубьями 70, имеющими блокирующие фаски. На элементе 59 выполнена канавка для размещения упругого толкателя 71. Толкатель 71 установлен в канавке кольца 72, оснащенного зубьями 73 с блокирующими фасками. Кольцо 72 имеет возможность осевого перемещения относительно элемента 59. Элемент 59 выполнен со ступенчатыми зубьями, канавка в которых и толкатель 71 выполнены с прилегающими коническими поверхностями. Коронная шестерня 33 снабжена зубчатой муфтой 74. В зубчатой 4 муфте 74 установлены зубчатые вкладыши 75. Вкладыши 75 размещены между муфтой 74 и кольцами 61 и 62. На кольцах 61 и 62 размещен толкатель 76. Толкатель 76 размещен в муфте 74. Муфта 74 имеет возможность центрирования по шайбе 77. Шайба 77 зажата между плитой 34 и венцом 63. В плите 34 корпуса 11 через венец 63 и подшипник 78 установлено водило 35. Внутри водила 35 установлена зубчатая втулка 79. Втулка 79 соединяет вал 15 с солнечной шестерней 80. Осевое смещение шестерни 80 ограничено стопорным кольцом 81.

Работает транспортное средство так. При работе его двигателя 4 вращение его вала через сцепление 5 и карданный вал 6 передает на ведущий вал 14. Шестерня 17 вращает колесо 21. При перемещении муфты 26 к колесу 21 происходит перемещение блокирующего кольца к зубчатому венцу, закрепленному на колесе 21. Блокирующее кольцо конической поверхностью взаимодействует с конической поверхностью венца. Поскольку вал 15 неподвижен, происходит поворот на некоторый угол блокирующего кольца относительно муфты 26. Из-за смещения фасок кольца и муфты 26 и их упора друг в друга обеспечено препятствие перемещения муфты 26 к колесу 21. Трение между коническими поверхностями обуславливает разгон вала 15. После выравнивания частот вращения колеса 21 и вала 15 под действием усилия, приложенного к муфте 26, произойдет взаимный поворот муфты 26 и блокирующего кольца по поверхности их блокирующих фасок до совпадения их зубьев и впадин. Муфта 26 получает возможность дальнейшего перемещения к колесу 21 вплоть до зацепления с зубчатым венцом, закрепленным на колесе 21, что обеспечивает передачу момента от колеса 21 к валу 15. Вал 15 передает через втулку 79 вращение шестерне 80. Шестерня 80 вращает сателлиты, которые, обкатываясь по шестерне 33, вращают водило 35. Водило 35 вращает шестерню 30, шестерня 30 колесо 31, а колесо 31 водило 39 дифференциала 40. При движении по ровной дороге с одинаковым, сопротивлением на колесах передней 5 и задней 6 осей шестерни 41 и 42 вращаются с одинаковой частотой и передают вращение через фланцы 50 и 51 карданным валам 9 и 10 привода пере- дней 5 и задней 6 осей соответственно, что приводит к движению транспортного средства на I передаче.

Для включения II передачи в трансмиссии муфту 26 перемещают к колесу 22. Происходят операции, аналогичные описанным выше, при этом вращение от вала 14 к валу 15 обеспечено через пару шестерня -18 колесо 22. Для включения III и IV передач перемещают муфту 27 соответственно к колесам 23 и 24.

Для включения V передачи муфту 26 перемещают к колесу 21, При этом происходят описанные выше операции. Кроме того, шестерню 33 перемещают в направлении к водилу 35. Муфта 74 шестерни 33 увлекает за собой толкатель 76. Толкатель 76 перемещает кольцо 62. Кольцо 62 конической поверхностью взаимодействует с конической поверхностью венца 64. Вращение шестерни 80 и водила 35 вызывает вращение шестерни 33. Вращение водила 35 и шестерни 33 приводит к повороту кольца 62 относительно муфты 74 осуществляется в пределах зазора между вкладышем 75 и кольцом 62. Блокирующие фаски на зубьях муфты 74 упираются в фаски на зубьях кольца 62. До выравнивания чаcтот вращения шестерни 33 и водила 35 муфту 74 нельзя продвинуть далее. По достижении одинаковых частот вращения происходит разблокировка, то есть разворот кольца 62 под действием усилия приложенного к муфте 74, сжимается толкатель 76 и зубья входят в зацепление с зубьями венца 64. Трехзвенный механизм 62 вращается как одно целое. Тем самым одинакова частота вращения вала 15 и шестерни 30.

Для включения VI, VII и VIII передач воздействуют на муфты 26 и 27, как описано выше, при блокированном трехзвенном механизме 32.

Передача заднего хода осуществлена при перемещении муфты 28, что обеспечивает связь колеса 25 с валом 15. В этом случае вращение шестерни 17 через паразитную шестерню передается колесу 25 и тем самым валу 15. Вал 15 передает вращение шестерне 80. Шестерня 80 вращает сателлиты, что вызывает вращение водила 35. Водило 35 вращает шестерню 30, шестерня 30 колесо 31, а колесо 31 водило 39 дифференциала 40. Далее вращение передается карданным валом 9 и 10 привода передней 5 и задней 6 осей. При движении транспортного средства по бездорожью возможно перемещением муфты 43 соединить корпус 38 с шестерней 41, что приводит к блокировке дифференциала 40 и, как следствие, к повышению проходимости транспортного средства из-за расширения эксплуатационных свойств трансмиссии, в которой малы потери передаваемой мощности при малых массогабаритных показателях из-за рациональных ее кинематических связей.

Включение IX передачи осуществляется так. При вращении первичного вала 14 вращается и элемент 59. При перемещении элемента 59 к зубчатому колесу 37 коническая поверхность кольца 72 взаимодействует с конической поверхностью колеса 27. Поскольку колесо 27 и элемент 59 имеют разную частоту вращения происходит поворот на некоторый угол и взаимодействие поверхности фасок зубьев элемента 59 и кольца 72. Из-за взаимного смещения этих фасов и их упора друг в друга обеспечено препятствие перемещению элемента 59 в сторону колеса 37. Трение между коническими поверхностями колеса 37 и элемента 59 обуславливает разгон колеса 37. По выравнивании частот вращения вала 14 и колеса 37 под действием усилия, приложенного к элементу 59, происходит его перемещение относительно кольца 72, при этом взаимодействуют поверхности фасок зубьев элемента 59 и кольца 72. Взаимное смещение этих фасок, их упор друг в друга препятствует перемещению элемента 59 в сторону колеса 37. Трение между коническими поверхностями колеса 37 и кольца 72 обуславливает разгон колеса 37. После выравнивания частот вращения вала 14 и колеса 37 под действием усилия, приложенного к элементу 59, происходит его перемещение относительно кольца 72 по поверхностям фасок их зубьев, а затем после совпадения их зубьев и впадин происходит дальнейшее осевое перемещение элемента 59. При этом перемещении упругий толкатель 71 разжимается при взаимном смещении конических поверхностей элемента 59 и толкателя 71, что позволяет элементу 59 сместится в крайнее положение и обеспечить зацепление шлиц 56 и 58, то есть обеспечена передача момента от ведущего вала 14 к выходному валу 16. Такая передача момента обеспечена без потерь передаваемой мощности в нагруженных моментом зацеплении шестерен.

Таким образом, снабжение соосно установленным валу 15, с которым имеют соединения зубчатые колеса 21-25, блокируемым механизмом 32, одно звено 33 которого имеет возможность соединения с корпусом 11, а другое 35 соединено с шестерней 30 раздаточной коробки 29, зацепленной с колесом 37, имеющим возможность соединения с ведущим валом 14 коробки передач транспортного средства, содержащего установленные на раме 1 двигатель 4, коробку передач с входным валом 14 с шестернями 18-20 и зубчатыми колесами 21-25, раздаточную коробку 29 с шестерней 30 и зубчатым колесом 3 1 и мосты 2 и 3, повышает тягово-динамические свойства транспортного средства при снижении потерь передаваемой мощности и уменьшение массогабаритных показателей. поскольку трансмиссия трансформирует момент на три выходных вала, при этом на один из валов 16 передача обеспечена без потерь в зацеплениях шестерен, а на два других обеспечена передача момента либо через одну пару шестерен 37 и 31, либо с трансформацией момента через трехзвенный механизм 32, в котором часть энергии поступает в переносном движении, то есть без потерь передаваемой мощности в относительном движении и рациональной трансформацией момента, что уменьшило массогабаритные показатели трансмиссии транспортного средства. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6

Изобретение относится к самоходным транспортным средствам. Цель изобретения - повышение тягово-динамических свойств транспортного средства при малых потерях передаваемой мощности. Для этого оно снабжено установленными в кинематической цепи коробки передач блокируемым трехзвенным механизмом, одно звено которого имеет возможность соединения с рамой 1, а другое соединено с шестерней, зацепленной с колесом, имеющим возможность соединения с ведущим валом коробки передач. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Колесное транспортное средство, содержащее установленные на раме двигатель, зубчатую двухосную коробку передач с входным валом которой жестко связаны шестерни, зацепленные с имеющими возможность соединения с другим валом колесами, раздаточную коробку передач, карданную передачу, дифференциальные передачи и мосты, отличающееся тем, что, с целью повышения тягово-динамических свойств при малых потерях передаваемой мощности путем рациональной компоновки, оно снабжено установленным в кинематической цепи коробки передач блокируемым трехзвенным механизмом, одно звено которого имеет возможность соединения с рамой, а другое соединено с шестерней, зацепленной с колесом, имеющим возможность соединения с ведущим валом коробки передач. 2. Транспортное средство по п. 1. отличающееся тем, что зацепленная с имеющим возможность соединения с ведущим валом коробки передач шестерня зацеплена с шестерней привода раздаточной коробки передач. 3. Транспортное средство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что вал коробки передач, на котором колеса установлены с возможностью соединения с ним, расположен в плоскости, близкой к горизонтальной. 4. Транспортное средство по n.2, отличающееся тем, что зацепленная с шестерней, соединенной со звеном трехзвенного механизма, шестерня привода раздаточной коробки передач соединена с водилом симметричного дифференциала, шестерня которого соединена с приводом мостов, при этом дифференциал имеет возможность блокировки. 5. Транспортное средство по п.4, отличающееся тем, что корпус водила дифференциального механизма установлен на конических подшипниках, в каждой из частей которого размещены шестерни дифференциала и на шариковых подшипниках установлены фланцы, шлицами соединенные каждый с соответствующей шестерней привода моста, при этом на шлицах шестерни привода переднего моста установлена муфта блокировки, имеющая возможность зацепления с корпусом дифференциала. 6. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что установленный соосно с входным валом коробки передач выходной вал выполнен со шлицами, контактирующими со шлицами зубчатого колеса и имеющими возможность зацепления со шлицами перемещаемого по первичному валу элемента, ступица которого размещена в зоне коронной шестерни трехзвенного механизма, оснащенной блокирующими кольцами с коническими поверхностями и обеспечивающей перемещение колец для взаимодействия с коническими поверхностями зубчатых венцов, один из которых закреплен на водиле трехзвенного механизма, а другой на плите корпуса, у передней стенки картера которого размещено колесо заднего хода, в полости которого размещена муфта его соединения с промежуточным валом. 7. Транспортное средство по п.6, отличающееся тем, что соосный с входным валом выходной вал установлен на подшипнике, размещенном в стакане, на котором установлены ролики подшипника зубчатого колеса, а шестерня на подшипнике, между внутренней обоймой которого и шестерней размещена ступица водила, соединенная с шестерней по шлицам. 8. Транспортное средство по п.6. отличающееся тем, что перемещаемый элемент выполнен с имеющими блокирующие фаски зубьями и канавкой для размещения упругого толкателя, установленного в канавке кольца, оснащенного зубьями с блокирующими фасками, и относительно которого толкатель имеет возможность осевого перемещения, при этом перемещаемый элемент выполнен со ступенчатыми зубьями, канавка в которых и упругий толкатель выполнены с прилегающими коническими поверхностями, а его ступица размещена в зоне торца коронной шестерни, снабженной зубчатой муфтой, в которой установлены зубчатые вкладыши, размещенные между ней и кольцами, на которых выполнены пазы для вкладышей и между которыми размещен толкатель, установленный в муфте, имеющей возможность центрирования по шайбе, закрепленной между зубчатым венцом и плитой корпуса, в котором через подшипник установлено водило, охватывающее зубчатую втулку соединения вала с солнечной шестерней, осевое смещение которой ограничено стопорным кольцом, размещенным в канавках солнечной шестерни и вала, на котором установлены блокирующие кольца муфт.