Трехступенчатая коробка передач транспортного средства Советский патент 1982 года по МПК B60K17/08 B60K17/10 

I

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

Известна трехступенчатая коробка передач транспортного средства, содержащая входной вал, нараллельный ему промежуточный и соосный ему выходной валы, две фрикционные однодисковые муфты в общем корпусе, связанным с входным валом, ведомьй элемент одной из которых установлен на выходном валу, три пары зубчатых рядов постоянного зацепления, ведомые элементы которых жестко связаны с промежуточным валом, а .ведущие соответственно с ведомым элементом другой фрикционной муфты и с выходным валом, управляемую зубчатую муфту, установленную на выходном валу для связи соответствующих шестерен с последним, и систему управления коробкой передач .1 ,

Недостаток этого устройства заключается в том, что в нем не решена задача обеспечения безразрывного переклю

чёния передач, позволит облегчить управление транспортным средством и повысить его надежность.

Цель изобретения -повышение эффективности путем обеспечения переключения передач без разрыва потока мощноети.

Поставленная ц&пь достигается тем, что система управления выполнена из источника давления, управляемого двух- позиционного гидроаппарата включения Н1ейтрали, вход которого связан магистралью с источником давления, управляемого трехпозицион 1рго гндроаппарата переключения передач, вход которого связан с выходом управляемого двухпозиционного гидроаппарата, двух управляемых двухпозиционных гидрорасгфеделите лей, вход первого из которых связан с выходом угфавляемого двухпозиционного гидроаппарата, а первый выход - с входом второго упомянутого гидрораспреде- лителя, первый выход которого связан с управляющей полостью одной из фрик- ционных муфт, гидроклапапа ИЛИ, входы которого соответственно свяэоны со вторыми выходами первого и второго гидрораспределителей, а выход гидроклапана - с управляющей полостью другой фрикционной муфты, и гидроцилиндра с двухсторонним штоком для управления упомянутой зубчатой муфтой, управляютдие полости которого магистралями соединены с соответствующими выходами управляемого трехпозиционного гидроаппарата, при этом концы штоков упомянутого гидроцилиндра кинематически связаны с органами управления гидрораспред&лителей. На чертеже показана кинематическая схема трехступенчатой коробки передач с элементами системы управления, изображенной в нейтральном положении, т.е. при отсутствии в системе давления. Коробка передач содержит входной вал 1, промежуточный вал 2 и входной вал 3, корпус 4 фрикционных муфт 5 и 6 и зубчатую муфту 7. Входной вал 1 жестко связан с корпусом 4 фрикционных муфт 5 и 6. На промежуточном валу 2 установлены шестерни 8-10, которые находятся в постоянном зацеплении соответственно с шестернями 11-13, образуя три ряда шестерен. С выходным валом 3 связана первая фрикционная муфта 5, шестерни 12 и 13 и размеи(енная между ними зубчатая муфта 7, установленная с возможностью осевого перемещения вдоль выходного ва ла 3 (например, на шлицах). Вторая фрик ционная муфта 6 соединена при помощи шлицевого соединения с шестерней 11 первого ряда. На шестернях 12 и 13 вы полнены дополнительные зубчатые венцы 14 и 15, а на зубчатой муфте 7 - венцы 16 и 17 для их попеременного взаимодействия при перемещениях зубчатой муфты 7 в крайние положения. Система управления коробкой передач содержит источник 18 давления рабочей жидкости, управляемый двухпозикионный гидроаппарат 19 включения нейтрали, управляемый трехпозиционный гидроаппарат 2О переключения передач, гидроцилиндр 21 с двухсторонним штоком с управляюи ми полостями 22 и 23, управляемые двухпозиционные гидрораспределители 24 и 25 включения фрикционных муфт 5 и 6

и гидроклапан ИЛИ 26.

Рабочая жидкость от источника 18 давления подводится к фрикционной муфте 5 через управляемый двухпозиционный

55При среднем положении управляемого

трехпозиционного гидроаппарата 20 переключение передач давления от источника 18. через гидроуса-ройства 19, 24 и 25 гидроаппарат 19 и последовательно черёЗ управляемые гидрораспределители 24 и 25, а к фрикционной муфте 6 в зависимости от включенной в коробке передачи либо через гидроустройства 19, 24 и 26, либо через гидроустройства 19, 24, 25 и 26. Управляющие полости 22 и 23 гидроцилиндра 21, взаимодействующего на зубчатую муфту 7 и управляемые двухпозиционные гидрораспределители 24 и 25, сообщены с источником 18 давления и с гидробаком 27 через управляемый трехпозиционный гидроаппарат 20. В гипроцилиндре 21 поршень удерживается в среднем (исходном) положении при отсутствии давления в управляющих полостях 22 и 23 пружинами 28. Коробка передач работает следующим образом. В исходном состоянии управляемый двухпозиционный гидроаппарат 19 находится в положе1ши, при котором фрикционные муфты 5 и 6 соединяются с гидро- баком 27. При этом фрикционная муфта 5 соединяется с гидробаком 27 через управляемые двухпозиционные гидрораспределители 24 и 25 и управляемый двухрозидионный гидроаппарат 19, а фрикди(онная муфта 6 - через гидроклапан ИЛИ 26 и управляемые двухпозиционные гидрораспределители 24 и 25. Управляющие долости 22 и 23 гидроцилиндра 21 через гидроаппараты 2О и 19 также сообщены с гидробаком 27. При этом гидроцилиндр 21 и зубчатая муфта 7 находятся в средгнем положении. Следовательно, в исходном (нейтральном) положении крутящий момент двигателя (не показан) передается только на корпус 4 фрикционных муфт 5 и 6, т.е. двигатель отютючен от трансмиссии. Для трогаиия с места управляемый трехпозиционный гидроаппарат 20 переключения передач ставится в положение, соответствующее передаче трогания, а управляемый двухпозиционный гидроаппарат 19 из нейтрального положения переводится в Другое рабочее положение, соответствующее подаче давления в систему для обеспечения вюпочения фрикционных муфт. В дальнейшем во время движения переключение передач осуществляется без разрыва силового потока при установке : упомшутого гидроаппарата 20 в одно из трех его положений. подводится к фрикционной муфте 5, при замыкании которой включается прямая передача. При этом крутяШий момент от двигателя передается на входной вал 1 а далее через корпус 4 и фрикционную муфту 5 на выходной вал 3 коробки пер дач. Для получения понижающей передачи ялапан 20 перемещают в крайнее правое юэложение, при котором рабочая жидкост от источника 18 подается в левую управ Я5пощую полость 22 гидроцилиндра 21. Ридроцилиндр 21 при своем движении перемешает зубчатую муфту 7 в правое крайнее положение, при котором происхоi HT соединение венца 17 муфты 7с до(Волнительным венцом 15 шестерни 13 третьего ряда. При дальнейшем перемеше даш поршня гидроцилиндра 21 (после окончания включения зубчатой муфты 7) он воздействует на управляемый двухповииионный гидрораспредепитель 24 включения фрикционных муфт, перемещая его в крайнее правое положение. При этом фрикционная муфта 5 соединяется через упомшутые гидрораспределители 25 и 24 с гидробаком 27, а фрикционная муф та 6 - с источником 18 давления рабочей жидкости через управляемый двухпозиционный гидрораспределитель 24 и гидроклапан ИЛИ 26. После замыкания икнионной муфты 6 происходит включение понижающей передачи, при которой крутящий момент от двигателя передается с входного вала 1 через корпус 4 и фрикционную муфту 6 на первый ряд шестерен 11 и 8, промежутс«ный вал 2, третий ряд шестерен 1О и 13, зубчатую муфту 7 и далее на выходной вал 3, коробки передач. Безразрывность переключения передач обеспечивается тем, что выключаемая в данном случае фрикционна муфта 5 остается под давлением от источника 18 в процессе перемещения зубчатой муфты 7 и выключается только после дальнейшего перемещения поршня гидроцилиндра 21, устанавливающего .упо мянутый гидрораспредепитель 24 в правое крайнее положение, при одновременном включении фрикционной муфты. 6. Аналогичным образом производится безразрывное включение повышающей передачи - при перемещении управляемого трехпоаиционного гидроаппарата 20 выбора передач в левое крайнее положение, При Этом рабочая жидкость от источника 18 подводится к фрикционной муфгге 5 и через упомянутый гидроаппарат 20 в пра вую управляющую полость 23 гидроцилиндра 21. Как и в предыдущем случае, сначала поршень гидроцилиндра 21 перемещает зубчатую муфту 7 в данном случае в левое крайнее положение, при котором венец 16 муфты 7 соединяется с дополнительным венцом 14 шестерни 12 второго ряда. При дальнейшем движении поршня гидроцилиндра 21 (после окончания включения зубчатой муфты 7) производит, ся перемещение управляемого двухпозиционного гидрораспределителя 25 в левое крайнее (по чертежу) положение. При этом фрикционная муфта 5 соединяется через упомянутый гидрораспределитель 25 сгидробаком 27, а фрикциогшая муфта 6 - с источником 18 через гидрорас предепители 24, 25 и гидроклапан ИЛ1 26. При включении повышающей передачи крутящий момент двигателя передается с входного вала 1 через корпус 4, фрикционную муфту 6, пару шестерен 11 и 8, промежуточный вал 2, пару шестерен 9 и 12 и зубчатую муфту 7 на выходной вал 3. Таким образом, в предлагаемой схеме трехступенчатой коробки передач переключение передач осуществляется в два этапа. На первом этапе перемещение утгравляемого трехпозинионного гидроаппара та 2О переключения передач из сред1 его положения в положение повой выбра1шоЙ передачи вызывает соответствующее пере мещение зубчатой муфты 7, при котором осуществляется соединение ее с шестерен HbiM рядом, свободным от нагрузки, iipa этом фрикцион1шя муфта выключаемой (прямой) передачи еще продолжает оставаться во включенном состоянии. При дальнейшем движении силового цилиндра 21 происходит непосредственное включение выбранной (понижающей или повышаю-щей) , осуществляемое без разрыва силового потока, т.е. при одновременном сняти1 давления с выключаемой фрикционной муфты 5 и подаче давления во включаемую фрикционную муфту 6. При выбранной кинематической схеме коробки передач и системе управления обеспечивается безразрывноо переключение трех передач с помощью двух фрикционных муфт и одной зубчатой fyфтoй. Отличительная особенность предлагаемой трехступенчатой коробки передач заключается в том, что в ней обеспечено переключение понижающей, прямой и повышающей передачи. Отмеченные особенности предлагаемой схемы являются особенно важными в случае применения такой коробки передач в сочетании с другими средствами силового регулировавши, на пример, с понижающими допопните,ггьнмми коробками передач ,- демультипликаторами. Поэтому такая схема с наибольшим эффектом может быть применена в диапа зонных механических или гидромезсаннчео ких многоступенчатых трансмиссизк, обео печнвая эа счет пружп шого центра требуемое согласование силовых потоков в трансмиссии при одновременном включе- НИИ ее составных частей - основной и дополнительной диапазонной коробки передач Формула изобретения Трехступенчатая коробка передач транспортного средства, содержащая входной вал, параллельный ему промежуточный и соосный ему выходной валы, две фрикционные однодлсковые муфты в обшем корпусе, связанным с входным валом, ведомый элемент одной из которых установлен на выходном валу, три пары зубчатых рядов постоянного зацепления, ведомые элементы которых жестко связаны с промежуточным валом, а ведущие соответственно с ведомым элементом другой фрикционной муфты и с выходным валом, управляемую зубчатую муфту, уса-ановленную на выходном валу для связи соответствзпющих шестерен с последним, и систе му управления коробкой передач, отли чающаяся тем, что, с пелью по- вьпиения эффективности путем обеспечения переключения передач без разрыва потока мощности, упомянутая система управления выполнена из источника давления, управляемого двухпозиционного гид- роайларата включения нейтрали, вход которого связан маги ггралью с источником давле1шя, управляемого трех позиционного гидроаппарата переключения передач, вход которого связан с выходом у .а :1аЕЛяемого двухпозиционного гидроаппарата, двух управляемых двухпозипионных гидрораспре делителей, вход первого из которых связан с выходом: управляемого двухпозиционного «гидроаппарата, а первый выход с Екодом второго упомянутого гидрораспределителя, первый выход которого связан с управляющей полостью одной из фрикционных муфт, гидроклапана ИЛИ, входы которого соответственно связаны со вторыми выходами первого и второго гидрораспределителей, а выход гидроклапана с управляющей полостью другой фришшонной муфты, и гидроцилиндра с двухсторонним штоком для управления упомянутой зубчатой муфтой, управляющие полости которого магистралями соединены с соответствующими выходами управляемого трехпозипионного гкдроаппарата, при этом концы штоков упомянутого гидроцилиндра кинематически связаны с органами управления гидрораспределителей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 151202, кл. В 60 К 17/10, 1960. тж4