Коробка передач транспортногоСРЕдСТВА Советский патент 1981 года по МПК B60K17/10 B60K41/12 

(54) КОРОВКА ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к коробкам передач транспортных средств.

Известны коробки передач, содержгидие валы с шестернями постоянного зацепления, одна из которых,выполненная косозубой, установлена на валу с возможностью осевого перемещения, фрикционные муфты соединения шестерен постоянного зацепления с валами, двухпозиционный золотниковый гидроаппарат, золотник которого одним концом кинематически связан с косозубой шестерней, гидрораспределитель переключения передач два выхода которого связаны с соответствуквдими гидроцилиндрами фрикционных муфт, а третий - со сливом для сообщения последнего с гидроцилиндрами, и управляемый гидроаппарат, вход которого связан с гидронасосом, первый выход - со сливом, а второй выход - с входом гидрораспределителя переключения передач ij

Недостаток известной коробки пе- редач состоит в том, что в ней не обеспечена возможность оптимизации времени ccJBмecтнoй работы фрикционных муфт разных передач в процессе

трогания и разгона транспортного средства. Этот недостаток обусловлен тем, что золотник двухпозиционного гидроаппарата не связан с органом управления коробкой передач, а вход и выход этого двухпозиционного гидроаппарата не связаны с соответствующими выходами гидрораспределителя переключения передач. Кроме

0 того, косозубая шестерня, имеющая возможность осевого перемещения, установлена в механизме реверса, а не в силовой цепи низшей передачи, т.е. через эту шестерню передается мощность как первой, так и второй ступени. Иэ-за этого одновременное включение двух передач (первой и второй) для разгона транспортного средства не вызывает

0 циркуляции мощности через косозубую шестерню и своевременного срабатывания двухпозиционного гидЕюаппарата. Этот недостаток приводит к излишнему буксованию фрикционных муфт, а,

5 следовательно, к их преждевременному износу.

Цель изобретения - повышение надежности коробки передач путем от и 0 мизации времени совместной работы

фрикционных муфт разных передач в процессе трогания и разгона транспортного средства.

Указанная цель достигается тем, что орган управления управляемого гидроаппарата кинематически связан с другим концом золотника двухпозиционного золотникового гидроаппарата, а вход и выход двухпозиционного золотникового гидроаппарата связаны с соответствующими выходами :гидрораспределителя переключения передач, при этом косозубая шестерня установлена в силовой цепи низшей передачи.

На чертеже представлена схема коробки передач и системы управле ния ею.

Коробка передач содержит ведущий вал 1, ведомый вал 2, а также пары шестерен постоянного зацепления 3 и 4 низшей передачи и 5 и б высшей передачи. Шестерня 3. и 5 установлены на ведущем валу 1 на подшипниках качения .7, а для включения зысшей и низшей передач используются гидроуправляемые фрикционные муфты 8 и 9.

Шестерни 3 и 4 низшей передачи выполнены косозубыми. Шестерня 4 установлена на ведомом валу 2 на шлицах с возможностью осевого перемщения между упорами 10 и 11 и имеет на ступице канавку, в которую входи поводок 12, Система управления коробкой содержит напорную магистраль 13, постоянно связанную с гидрав-лическим насосом (на схеме не показан), управляемый гидроаппарат 14, гидрораспределитель 15 переключения передач, гидравлические цилиндры 16 и 17 фрикционных муфт,маслопроводы 18 и 19 между гидрораспределителем 15 и гидроцилиндрами & и 17, двухпозиционный золотниковый гидроаппарат 20 с подвижным золотником 21, Гидрораспределитель 15 служит для переключения передач и имеет управляемый поворотный золотник 22, который попеременно сообщает маслопроводы .18 и 19 с промежуточным каналом 23 (включение гидроцилиндра) или со сливными каналами 24 (выключения гидроцилиндра). Управляемый гидроаппарат 14 служит для трогания с места и имеет поворотный золотник 25, сообщает промежуточный канал 23 с напорной магистралью 13 или со сливом 26, Золотник 25 связан с органом управления (педалью слива) 27 с помощью поводка 28 и тяги 29, Одновременно тяга 29 связана с рычагом 30 управления двухпозиционным золотниковым гидроаппаратом 20, Гидроаппарат 20 Посредством каналов 31 и 32 подключен к маслопроводам 18 и 19, При положении, показанном на чертеже,указанные каналы разобщены золотником 21,

а при переводе в правое положение золотник 21 сообщает эти каналы между собой. Для фиксации указанных положений золотника 21 имеется фиксатор 33,

с Со стороны, противоположной рычагу 30, установлен рычаг 34,предIназначенный для управления гидроаппаратом 20 иг связанный тягой 35 и рычагом 36 с поводком 12,

Коробка передач работает следующим

образом.

При установившемся движении на низшей передаче детали коробки передач и системы управления занимают положение, показанное, на чертеже,

5 Масло из напорной магистрали 13 через управляемый гидроаппарат 14 и промежуточный канал 23 поступает к гидрораспределителю 15, золотник которого сообщает с каналом 23 маслопровод 18 гидроцилиндра 16 низшей передачи. Маслопровод 19 сообщен в этот момент со сливом 24, Золотник 21 гидроаппарата 20 находится в крайнем левом положении каналы 31 и 32

5 разобщены. Фрикционная Муфта 9 включена, а муфта 8 выключена, Крутящий момент передается с ведущего вала 1 через муфту 9 и пару шестерен 3 и 4 на ведомый вал 2, Так как шестерни 3 и 4 выполнены косозубыми, на них воздействует осевое усилие, смещающее шестерню 4 влево до упора 10, При этом рычаг 34 находится в крайнем правом положении и не воздействует на золотник 21 гидроаппарата 20,

Рычаг 30 также не воздействует на золотник 21, так как он при отпущенной педали слива 27 отводится тягой 29 в левое положение.

Возможное изменение направления

0 крутящего момента, передаваемого шестернями 3 и 4, например пр торможении машины двигателем, приведет к перемещению шестерни 4 до упора 11 вправо, но не вызовет ника, ких изменений в работе системы упревления,

Перед троганием с места водитель выжимает педаль слива 27 в направлении, указанном на чертеже, при

л ЭТОМ ЗОЛОТНИК 25 гидроаппарата 14 поворачивается, отключает напорную магистраль 13 от промежуточного канала 23, сообщая канал 23 со сливом 26, В конце хода педали 27,рычаг 30 входит в контакт с золотником

21д переводит его в правое положение, сообщая каналы 31 и 32 между собой. При этом -золотник 21 подводится вплотную к рычагу 34,.

При указанном положении педали

0 27 фрикционные муфты выключены,так как гидроцилиндры 16 и 17 сообщены со сливом 26, а мощность через коробку передач не передается, ведущий вал 1 вращается, а ведомый

5 вал 2 остановлен.

Далее, осуществляя трогание с места, водитель устанавливает золотник 22 гидрораспределителя 15 на включение низшей передачи, отпускае педаль 27, при этом золотник 25 воэ вращается в первоначальное положение, показанное на чертеже, рычаг 30 (этводится от золотника 21, который остается в крайнем правом положении. Масло из напорной магистрали 13 поступает через гидроаппарат 14, гидрораспределитель 15 и канал 18 в гидроцилиндр 16 низшей переда чи, а также - через каналы 31 и 32, гидроаппарат 20, и маслопровод 1Г -. в гидроцилиндр 17 высшей передачи. Фрикционные муфты 8 и 9 включаются одновременно. Проходные сечения.слиных каналов 24 в гидрораспределителе 15 (или непосредственно в гидравлических цилиндрах) задросселированы и подобраны такими,чтобы исключить чрезмерное снижение давления при подаче масла в гидроцилиндр 17 высшей передачи.

Мощность от ведущего вала 1 к ведомому 2 начинает передаваться двумя потоками: один поток -- муфта и шестерни 3 и 4; другой поток муфта 8 и шестерни 5 и 6. Ведомый в 2 начинает разгоняться, т.е. частота его вращения возрастает, а относительная частота вращения ведущих и ведомых дисков муфт 9 и 8 уменьшается. Начиная с момента времени, когда самоходная мЕШИна разгонится до скорости, соответствукадей низшей передаче, ведомые диски муфты 9 стремятся вращаться быстрее ведущих, направление крутящего момента, передаваемого муфтой 9 и шестернями 3 и 4, изменяется на противопо., ложное.

} При этом изменяется направление осевого усилия, воздействующего на шестерню 4, поэтому указанная шестерня переместится вправо и через поводок 12, рычаг 36, тягу 35 и рычаг 34 передвинет золотник 21 в левое положение, что приведет к разобщению каналов 31 и 32. Гидроцилиндр 17 отключается от напорной магистрали и разряжается через сливное отверстие, а муфта В высшей передачи отключается. После этого направление крутящего момента, передаваемого низшей передачей, вновь изменяется и шестерня 4 смещается влево до упора 10, далее происходит установившееся движение на низшей передаче . Необходимо отметить, что предложенная коробка передач обеспечивает в процессе разгона отключение высшей передачи именно в тот момент когда отпадает необходимость в дальнейшей совместной работе муфт разных передач. Длительность совмесной работы двух муфт в данной коробке передач может изменяться в весьма широких пределах в зависимости от условий работы машины (сопротивления движению, момента инерции и других факторов).однако для каждого конкретного случая она будет оптимальной. Этим обеспечивается минимальная работа буксования фрикционных муфт, а -следовательно, снижение их износа, нагрева и повышение долговечности.

Переключение передач осуществля0ется посредством гидрораспределителя без использования педали 27 так же, как в большинстве известньлх коробок передач. Возможно использование механизма безразрывного пе5реключения передач.

Коробка может быть без принципиальных изменений выполнена и с большим числом фрикционных муфт, которые могут включаться одновременно в процессе разго за.Возможно также взамен применения косозубой пары зубчатых колес в цепи низшей передачи применить эквивалентное решение: установку шестерни 4 на спирашьных

5 шлицах.

Работа коробки передач не изменится и в том случае, если сливные каналы 24 будут выполнены не в распределителе а непосредственно в гидроцилиндрах 16 и 17.

0

Формула изобретения

Коробка передач транспортного

5 средства, содержащая валы с шестернями постоянного зацепления,одна из которых выполнена косозубой и установлена на валу с возможностью осевого перемещения, фрикционные

0 муфты соединения шестерен постоянного зацепления с валами, двухпозиционный золотниковый гидроаппарат, золотник которого одним концом кинематически связан с косозубой шестерней, гидрораспределитель

5 переключения передач, два выхода которого связаны с соответствующими гидроцилиндрами фрикционных муфт, а третий - со сливом для сообщения последнего с гидроцилиндрами, и

0 управляемый гидроаппарат, вход которого связан с гидронасосом, первый выход - со сливом, а второй выход - с входом гидрораспределителя переключения передач, о т л и ч а ю5щ а яс я тем, что, с целью повышения надежности коробки передач путем оптимизации времени совместной работы фрикционных муфт разных передач в процессе тро ания и разгона транспортного средства, орган управления управляемого гидроаппарата кинематически связан с другим концом золотника двухпозиционного золотникового гидроаппарата, а вход и выход двухпозиционного золотникового гид5

роаппарата связаны с соответствующими выходами гидрораспределителя переключения передач, при этом косозубая шестерня установлена в силовой цепи низшей передачи. 21

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 1997765/27-11, кл. В 60 К 17/10, 1974 (прототип). 20