КОРОБКА ПЕРЕДАЧ Советский патент 1973 года по МПК B60K17/08 

Изобретение относится к области тракторостроения и, преимущественно к тракторным ступенчатым коробкам передач с переключением на ходу и передачей мощности в момент переключения через независимый вал отбора мощности.

Известна коробка передач, преимущественно для трактора, содержащая первый миогоскоростной редуктор с щестернями, установленными на первичном, вторичном и нараллельном промежуточном валах, иоследовательр о соединенный с первым редуктором второй многоскоростной редуктор с параллельными первичным и вторичным валами и независимый вал отбора мощности.

Недостатком известных коробок передач является невозможность переключения передач на ходу трактора, поскольку в процессе переключения происходит разрыв потока мощности от двигателя к ведущим колесам трактора, вследствие чего агрегат (мащина) останавливается. Это снижает производительность мащи пю-тракторного агрегата, ведет к повыщению динамической нагруженности узлов трактора, так как после каждого переключения машина вновь трогается с места, т. е. работает на «переходных процессах наиболее неблагоприятных с точки зрения динамических нагрузок.

Предлагаемая коробка нередач для нереключеиия передач на ходу снабжена фрикционной муфтой для связи независимого вала отбора мощности с первичным валом второго редуктора.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема предлагаемой коробки передач; на фиг. 2 - структурная с.хема.

Первичный вал 1 связан через зубчатую муфту 2 с валом 5 главной муфты сцепления, на котором установлен фрикционный диск 4.

На шлицах первичного вала 1 подвижно установлены блок щестерен 5 и шестерня 6, передвижением которых вправо или влево включаются передачи.

На нромежуточио1 1 валу 7 неподвижно закренлены шестерни 8, 9 и 10, с которыми заценляются на разных нередачах шестерни 5 и 6 первичного вала. На этом валу 7 неподвижно установлен блок шестерен //, включающнй нижний диапазон передач зацеплением шестерни // блока с шестерней 12 вторичного вала 13, или верхний диапазон-зацеплением шестерни 11 блока с шестернями 14 и 15.

Независимый вал отбора мощности получает движение от диска 16, жестко прикрепленного к маховику 17 двигателя, через полый вал 18, пару шестерен 19 и 20 и дальще через валы 21 и 22, жестко соединенные между собой.

Постоянно приводимый таким образом от

маховика двигателя вал 22 проходит через коробку передач внутри промежуточного вала 7.

Валы Л 5, 7 и установленные на них шестерни образуют первый многоскоростной редуктор 23, а шестерни 11, 12, 14 и 15, вал 13 и промежуточный вал 7 первого редуктора, являющийся одновременно первичным валом второго редуктора, образуют второй многоскоростной редуктор 24. Для переключения передач на ходу в коробку передач устанавливается фрикционная муфта 25, которая соединяет соосные валы: промежуточный 7 и вал 21 независимого отбора мощности. На щлицах переднего конца промежуточного вала 7 закреплен ведомый барабан 26 фрикционной муфты. Ведущий барабан 27 этой муфты закреплен на валу 21 независимого отбора мощности. Включение и выключение муфты гидравлическое посредством поршня 2В, сжимающего набор ведущих и ведомых дисков.

Шестерни 29, 30 служат для привода масляного насоса 31, питающего гидроагрегаты, в том числе и фрикционную муфту.

Переключение всех передач и диапазонов в коробке осуществляется одним рычагом (на чертеже не показан).

Коробка передач кинематически состоит из двух последовательно работающих редукторов.

Редуктор 23 (первый редуктор) содержит валы - первичный 1, промежуточный 7 и шестерни 5, 6, 8, 9, 10. Редуктор диапазонов (второй редуктор) содерншт валы - промежуточный 7, являющийся первичным валом второго редуктора, вторичный 13 и шестерни 11, 12, 14, 15. В корпусе 32 размещены шестерни привода вала 21 отбора мощности.

Осуществляя посредством фрикционной муфты 25 соединение независимого вала 2/ отбора мощности с промежуточным валом 7 коробки фактически соединяют вал 21 с первичным валом второго редуктора.

Работа предлагаемой коробки передач заключается в следующем.

При работающем двигателе и включенной главной муфте сцепления вращение от маховика 17 через фрикционный диск 4, вал 5, зубчатую муфту 2 передается на первичный вал 1 коробки передач.

Если в этот момент шестерни 5 к 6 выведены из зацепления и фрикционная муфта 25 выключена, то первичный вал 1 вращается вхолостую, а промежуточный вал неподвижен. В этом положении необходимо включить требующийся диапазон скоростей.

Для этого блок щестерен 11 вводится в зацепление с шестерней 12 или 14.

Для начала движения необходимо выключить главную муфту сцепления и включить нужную передачу, т. е. произвести обычное включение коробки. При последующем включении главной муфты трактор начинает движение на выбранной передаче.

Трактор может начать движение и без включения какой-либо скорости в коробке передач (шестерни 5, 6 выведены из зацепления).

Для этого необходимо включить фрикционную муфту 25. В результате включения дополнительной муфты привод вала отбора мощности (16, 18, 19, 20, 21) .соединяется с промежуточным валом 7 и вращение от двигателя, минуя шестерни 5,5, S, 5, 0 первого редуктора 23, передается непосредственно на шестернн 11-12 или //-14 второго редуктора 24 (редуктора диапазонов) и через них - на вторичный вал 3.

Таким образом трактор начинает движение. Скорость, которую получает при этом трактор и есть так называемая основная («постоянная) скорость, которая должна быть наименьшей для данного диапазона. Поскольку

вращение передается на вал 7, являющийся первичным валом редуктора 24, число «постоянных скоростей в коробке определяется числом ступеней этого редуктора, т- е. в каждом диапазоне имеется своя «постоянная

скорость.

Принцип переключения на ходу коробок предлагаемого типа заключается в том, что при выключении главной муфты сцепления на движущемся тракторе, одновременно

включается фрикционная муфта 25, и трактор продолжает движение на основной «постоянной передаче, при этом первичный вал / освобождается от нагрузки, что дает возможность легко нередвинуть шестерни 5, 6, т. е.

переключить передачу.

Процесс переключения производится следующим образом.

Трактор движется на определенной передаче. Для переключения водитель выключает

главную муфту и одновременно включает муфту 25. Управление муфтами может осуществляться любыми известными способами.

Трактор нри этом продолжает движение на «постоянной передаче.

Не включая главную муфту, водитель выводит щестерни 5 или 6 из зацепления с одной из шестерен 8, 9, 10.

После этого обороты вала 3 соединительной муфты 2 и первичного вала 1 замедляются постепенно, в течение некоторого времени, поскольку никакой другой нагрузки, кроме трения в подшипниках, весь этот набор не испытывает.

При замедлении оборотов первичного вала

1 окружные скорости шестерен 5 и б уменьшаются.

В момент выравнивания окружной скорости включаемой шестерни первичного вала, например 5 или 6, с окружной скоростью соответствующей щестерни промежуточного вала, нанример 8, 9, 10, водитель производит безударное включение шестерен.

После включения необходимой нередачи водитель включает главную муфту, одновременно выключая муфту 25.

Весь процесс переключения происходит при движении трактора на скорости, ниже включаемой. Движение при этом передается через вал 21, многодисковую фрикционную муфту 25, промежуточный вал 7 и шестерни 11,12 или 11, 14, 15 на вторичный вал 13. При необходимости длительного движения на «постоянной передаче муфта 25 включается при выключении скорости в коробке передач, т. е. коробка поставлена в «нейтраль.

В этом случае, при движении трактора обе муфты включены, и первичный вал вращается вхолостую, поскольку его шестерни 5, 6 не имеют зацепления с шестернями промежуточного вала 8j 9, 10. Процесс включения передач осуш,ествляется при условии, если окружные скорости шестерен первичного вала 1 до включения нужной скорости выше, чем скорости шестерен промежуточного вала 7, так как синхронизация окружных скоростей к моменту включения передачи достигается за счет замедления первичного вала, вращаюшегося по инерции после отключения главной муфты, в то время как промежуточный вал 7 врашается принудительно через муфту 25. В связи с этим процесс переключения с высшей передачи на низшую несколько отличается от процесса переключения с низшей передачи на высшую.

При переключении с низшей передачи на высшую окружная скорость шестерни высшей передачи первичного вала всегда больше окружной скорости шестерни высшей передачи промежуточного вала. Поэтому, переключаясь на высшую передачу, достаточно выключить главную муфту (при этом муфта 25 включается), вывести рычаг переключения в нейтраль и, когда окружные скорости шестерен включаемой передачи уравняются, включить передачу, а затем включить главную муфту, одновременно выключив дополнительную.

При переключении с высшей передачи на

низшую окружная скорость шестерни низшей передачи первичного вала всегда меньше окружной скорости шестерни низшей передачи промежуточного вала. Поскольку синхронизация окружных скоростей происходит посредством замедления первичного вала, необходимо, выключив высшую передачу, разогнать первичный вал. Для этого после выключения высшей передачи, кратковременно включается главная муфта, и первичный вал разгоняется до оборотов двигателя.

Процесс переключения с высшей передачи на низшую состоит в следующем: выключить

главную муфту сцепления (с одновременным включением муфты 25), выключить высшую передачу, кратковременно включить и снова выключить главную муфту, выждать уравнивания окружных скоростей шестерен,

включить передачу и включить главную муфту с одновременным выключением муфты 25. Таким образом, при переключении передач с высших на более низкие требуется двойной выжим сцепления. При переключении с низшей передачи на более высокие достаточно однократного выжима недали сцепления.

Предмет изобретения

Коробка передач, преимущественно для трактора, содержащая первый многоскоростной редуктор с щестернями, установленными на первичном, вторичном и параллельном промежуточном валах, последовательно соединенный с первым редуктором второй многоскоростной редуктор с параллельными первичным и вторичным валами и независимый вал отбора мощности, отличающийся тем, что, с целью переключения передач на ходу, она

снабжена фрикционной муфтой для связи независимого вала отбора мощности с первичным валом второго редуктора.

13

24

mi--

rr

2521

3

т

-Фг/г. 2