Трехступенчатая коробка передач транспортного средства Советский патент 1979 года по МПК B60K17/02 F16H5/08 

1

Изобретение относится к транспортной технике, а именно к ступенчатым коробкам передач транспортных машин.

Известны ступенчатые коробки передач транспортных машин, содержащие входной, выходной и промежуточный валы с шестернями постоянного зацепления и многодисковые фрикционные муфты включения ступеней, установленные внутри коробки передач на ее ъалах 1.

Недостаток таких устройств заключается в трудности получения «чистой нейтрали при выключении многодисковых муфт и связанных с этим повышенных потерях крутящего момента и, следовательно, снижение КПД. Кроме того, фрикционные муфты, встроенные внутрь коробки передач, передают увеличенный по сравнению с входным крутящий момент при включении понижающих ступеней.

Известна трехступенчатая коробка передач, содержащая две фрикционные муфты, входные щестерни, первая из которых связана с входным валом через одну из фрикционных муфт, промежуточный вал с щестернями, находящимися в зацеплении с щестернями входного и выходного валов, и муфту управления 2.

Однако в этом устройстве низшая ступень в коробке передач включается не фрикционной муфтой, а через муфту свободного хода, установленную между щестерней и промежуточным валом коробки передач. Применение муфты свободного хода для передачи крутящего момента имеет ряд недостатков. Во-первых, поскольку в этой схеме включение переднего и заднего ходов производится вручную с помощью зубчатой муфты, размещенной на промежуточном валу, а муфта свободного хоца нагружает промежуточный вал, то трогание с места и «раскачка

мащины очень затруднены. Для обеспечения ручного управления коробкой передач в трансмиссию необходимо вводить гидроэлемент, располагая его между двигателем и коробкой передач. Помимо гидротрансформатора (или гидромуфты) для выравнивания частоты вращения ведущего и ведомого валов требуются специальные устройства, обеспечивающие торможение турбинного вала гидроэлемента.

Во-вторых, при включенной низшей ступени невозможно торможение двигателем.

В-третьих, муфта свободного хода является сложным дорогостоящим узлом, недостаточно надежным в условиях тяжелой эксплуатации, при частом пользовании низшей ступенью в коробке передач.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение компактности коробки передач.

Для этого в предлагаемом устройстве вторая входная шестерня связана с входным валом через другую фрикционную муфту, а муфта управления выполнена фрикционной, причем ее ведущий элемент связан с входным валом, а ведомый закреплен на выходном валу и соединен с шестерней выходного вала.

На чертеже показана кинематическая схема предложенной коробки передач.

Коробка передач содержит корпус 1, входной 2, выходной 3 и про.межуточный 4 валы. На переднем конце 5 входного вала 2 установлен корпус 6 фрикционных муфт 7 и 8 включения понижающих (первой и второй) ступеней коробки передач. На заднем конце 9 входного вала 2 установлена в корпусе 10 фрикционная муфта И (муфта управления) включения высшей (прямой) ступени, соединенной с выходным валом 3. На промежуточном валу 4 установлены три шестерни 12, 13 и 14 переднего хода и одна шестерня 15 заднего хода. При этом они находятся в постоянном зацеплении соответственно с шестернями 16-19.

Шестерня 12 жестко связана с промежуточным валом 4, а через шестерню 16 - с фрикционной муфтой 8 включения промежуточной ступени. Шестерня 13 также жестко соединена с промежуточным валом 4, а через шестерню 17 - с фрикционной муфтой 7 включения низшей ступени.

Шестерни 14 и 15 установлены на промежуточном валу 4 с возможностью свободного враш.ения, например, на игольчатых подшипниках и поочередно включаются в силовой поток с помощью установленной между ними зубчатой муфты 20. Последняя управляется принудительно из кабины водителя и включается, например, с помощью силового цилиндра 21. Шестерня 14 через смежную шестерню 18 соединяется с корпусом 10 фрикционной муфты 11 включения высшей ступени.

Коробка передач работает следующим образом.

Входной вал 2 приводится во вращение от вала двигателя (на чертеже не показан) или турбинного вала гидротрансформатора (на чертеже не показан), вследствие чего начинают вращаться корпус 6 фрикционных муфт 7 и 8 и фрикционная муфта 11. Однако транспортное средство стоит на месте, поскольку фрикционные муфты 7 и 8 выключены, а зубчатая муфта 20 находится в нейтральном положении. Для трогания с места водитель перемещает муфту 20 в положение переднего хода, т. е. вправо, вводя ее в зацепление с щестерней 14 промежуточного вала 4. Одновременно к фрикционной

муфте 7 включения низщей ступени подается сигнал давления (автоматически или принудительно) из системы управления (на чертеже не показана). Вследствие этого крутящий момент с входного вала 2 через корпус 6, пару шестерен 17 и 13, промежуточный вал 4 и другую пару шестерен 14 и 18 передается на корпус 10 и далее на выходной вал 3 коробки передач.

При дальнейшем увеличении скорости по мере разгона мащины производится автоматическое (или принудительное) включение фрикционной муфты 7, в результате чего происходит переключение на промежуточную ступень в коробке передач. При этом силовой поток с корпуса 6 передается через пару шестерен 16 и 12 на промежуточный

0 вал 4 и далее тем же путем, что и при включении низшей ступени.

При включенной высшей (прямой) ступени фрикционные муфты 7 и 8 выключены, а включена фрикционная муфта П. В этом случае силовой поток с входного вала 2 передается на выходной вал 3 через фрикционную муфту II и корпус 10. При замедлении автомобиля переключение ступеней происходит в обратном порядке.

Изобретение позволит относительно просто автоматизировать переключение ступеней в трехступенчатых коробках передач Бального типа - более простых и технологичных по сравнению с планетарными автоматическими коробками передач, поскольку в ней включение любой- ступени производит ся одним фрикционным элементом, что максимально упрощает задачу управления им. Кроме того, предлагаемая коробка передач является достаточно гибкой, что позволяет применять ее на легковых, грузовых

0 автомобилях и автобусах. В одних случаях (легковые автомобили, автобусы) она может использоваться в сочетании с гидротрансформатором, в других помимо гидротрансформатора требуется введение дополнительного механического редуктора с менее плотным рядом передаточных отношений, чем в автоматической коробке передач. Таким образом, для грузовых автомобилей различного назначения предлагаемая коробка передач может применяться как составной

0 элемент диапазонной гидромеханической передачи.

Формула изобретения

Трехступенчатая коробка передач транспортного средства, содержащая две фрикционные муфты, входные щестерни, первая

из которых связана с входным валом через

одну из фрикционных муфт, промежуточный вал с шестернями, находящимися в зацеплении с шестернями входного и выходного валов, и муфту управления, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения компактности коробки передач, вторая входная шестерня связана с входным валом через другую фрикционную муфту, а муфта управления выполнена фрикционной, причем ее ведущий элемент связан с входным валом, а ведомый закреплен на выходном валу и соединен с шестерней выходного вала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Мазалов Н. Д., Трусов С. М. Гидромеханические коробки передач. М. «Машиностроение, 1971, с. 208-216.

2.Технич. отчет «Стендовые испытания гидромеханических передач для грузовых автомобилей ЗИЛ. Per. № 65-783. Архив 2461. Москва, 1965, ОГК, «ЗИЛ.