Трансмиссия транспортного средства Советский патент 1982 года по МПК B60K17/06 

(54) ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

1

Изобретение относится к транспортно.му машиностроению и .может быть использовано в конструкции транспортны.х средств, преимущественно сельскохозяйственных тракторов.

Известна трансмиссия транспортного средства, содержащая коробку передач с входным и выходным вала.ми и зубчаты.ми рядами постоянного зацепления, ходоуменьшитель, имеющий входной вал с ведущей шестерней, первый промежуточный вал с двумя жестко закрепленными шестернями, одна из которых постоянно зацеплена с ведущей шестерней ходоуменьшителя, второй промежуточный вал с шестерней, смонтированной с возможностью осевого перемещения по последнему, соосный входному выходной вал с шестерней, соединенной с муфтой для связи ВХОД.НОГО и выходного валов ходоу.меньшителя, и ступенчатую раздаточную коробку 1.

В этой транс.миссии шестерня второй ступени механизма заднего хода выполнена в постоянном зацеплении с ведущей шестерней транспортного ряда удвоителя числа передач. Это у.меньшает число передач заднего хода, так как исключает возможность

использования рабочего ряда удвоителя при работе на заднем ходу, приводит к складыванию нагрузок на передней опоре входного вала раздаточной коробки и опорах ведущей шестерни транспортного ряда уд5 воителя и увеличению числа оборотов опорны.х подшипников этой шестерни из-за разного направления вращения входного вала и щестерни, что уменьщает нагрузочную способность механизма заднего хода и бует ограничения величины тягового усилия на заднем ходу ниже силы тяги, которая может быть реализована по сцеплению ведущих колес. Это ограничивает возможность использования трактора на заднем ходу или приводит к выходу из строя транс15 .миссии при работе с увеличенными тяговыми усилиями.

Целью изобретения является расширение функциональных воз.можностей.

Поставленная цель достигается тем, что трансмиссия снабжена дополнительными щестернями, закрепленными соответственно на перво.м и второ.м промежуточных валах ходоуменьшителя и введенными в зацепление соответственно с подвижной шестерней второго промежуточного вала и щестерней

выходного вала ходоуменьшителя, при этом последняя выполнена с возможностью осевого неремещения.

Кроме того, дополнительная шестерня второго промежуточного вала постоянно зацеплена с шестерней выходного вала ходоуменыиителя, а ведуп1ая шестерня и запен;1снная с ней шестерня первого промежуточного ва.ча ходоуменьшителя выполнены с равным числом зубьев.

На фиг. 1 показана кинематическая схема транс.миссии; на фиг. 2 - - схема перемещения подвижной пшстерни входного вала раздаточной коробки на различных режимах работы; на фиг. 3 - схема зацепления шестерен второй ступени заднего хода и удвоите.чя, вид сбоку; на фиг. 4 -- то же, вид спереди.

Траисмнссия состоит из коробки передач 1, расположенной в корпусе 2, и раздаточной коробки 3, расположенной в корпусе 4. Коробка передач содержит первичный вал 5, установленный в опорах 6 и 7, вторичный вал 8, установленный в опорах 9 и 10, вал 1 1 ходоу.меньшителя, установленный в опорах 12 и 13, вал 14 заднего хода, установленный в опорах 15 и 16. На первичном валу неподвижно закреплепы ведущие шестерни 17, 18, 19 и 20 основных передач, находя1циеся в ностоянно.м зацеплении с ведо.мы.ми шестернями 21, 22, 23 и 24, свободно врап1аю1ци.1ися на подшипниках 25 вторичного вала. На вторичном валу установлены фрикционные муфты 26 с гидравлическими цилиндрами 27 их управления. На конце вторичного вала неподвижно закренленЕ:, ведушая шестерня 28 нервой стунени ходоуменьшителя и зубчатая муфта 29. На валу 1 1 ходоу.меньшителя неподвижно закреплены ведомая шестерня 30 первой ступени ходоуменьшителя, ведушая шестерня 31 первой стунени заднего хода и ведушая шестерня 32 второй ступени ходоуменьшителя. На шлицах вала 14 заднего хода установлена подвижная шестерня 33 первой ступени заднего хода и ведушая шестерня 34 второй стунени заднего хода.

Раздаточная коробка содержит входной вал 35, установленный в нередней опоре 36 и задней опоре 37, вал 38 привода заднего моста и вал 39 нривода переднего моста. На входном валу раздаточной коробки установлен механизм удвоителя, содержащий ведущую шестерню 40 транспортного ряда, выполненную заодно с зубчатой муфтой 41 н свободно вращающейся на подшипниках 42, ведущую шестерню 43 рабочего ряда, выполненную заодно с зубчатой муфтой 44 и свободно вращающейся на опоре 45, закрепленную на валу неподвижно зубчатую муфту 46 и установленную на ее зубьях подвижную .муфту 47. На конце входного вала 35 установлена подвижная шестерня 48 с зубчатым венцом 49 и зубчатой муфтой 50. На валу 38 привода заднего моста неподвижно закреплены ведомая Н)естерня 51 транспортного ряда, находяниаяся в постоянном зацеплении с шестерней 40, и ведомая шестерня 52 рабочего 1)яда, нах()дян1аяся в постоянном зацепленни с шестерней 43. На валу 39 привода переднего моста установлена подвижная н еетерня 53 нривода переднего моста.

Зубчатый венец 49 подвижной niecTepни 48 входного вала выполнен в постоянном зацеплении с зубчатым венцом 54 неподвижной иестерни 34 второй стунени заднего хода. Зубчатые венцы 49 и 54 вынолнены так, чтобы сумма длин зуба их венцов была равна 1,2 1,5 расстояния

между зубчатой муфтой 29 и ведун1.ей шестерней 32 второй ступени ходоуменьшителя:

1,2...1,55,

а + в

е а - длина зуба венца 54 (см. фиг. 2); б -длина зуба венца 49; S -расстояние между зубчатой муфгой 29 и и естерней 32. Шестерни 34 и 48, образуюнхие вторую

ступень заднего хода, расположены так, что полюс 55 их зацепления расположен с одной стороны передней опоры 36 входного вала 35 раздаточной коробки, а нолюс 56 -йацеи-ления шестерен 43 и 52 рабочего ряда удвоите.ля и иолюс 57 зацепления шес° терен 40 и 51 транспортного ряда удвоителя рэсположе с противоположной стороны опоры 36 на диагоналях 58 и 59, размещенных в одной плоскости 60 с геометрической осью 61 входного вала 35.

5Шестерни 28 и 30, образующие первую

ступень ходоу.меньшителя, выполнены с равным чис.юм зубьев, передаточное число этой пары равно единице.

Трансмиссия работает следующим образом.

0 Крутяший .чо.мент передается от двигателя на первичный вал 5 и далее через одну из пар шестерен постоянного зацепления 17/21; 18/22; 19/23 или 20/24 на вторичный вал 8, обеспечивая получение на

5 этом валу четырех передач.

Включение соответствующей передачи осуществляется одни.м из гидроцилиндров. 27, замыкающи.м фрикпионную муфту 26 нужной передачи. С вторичного вала 8 крутящий момент при работе на основно.м диапазоне передается непосредственно на входной вал 35 раздаточной коробки, для чего подвижная шестерня 48 перемещается из нейтрального положения // в положение П, соединяя зубчатые муфты 29 и 50.

При работе на замедленных передачах крутящий .мо.мент передается с вторичного вала 8 через пару шестерен 28/30 на вал 11 ходоуменьшителя и далее через пару шестерен 32/48 на входной вал раздаточной

коробки. Для включения замедленных передач подвижная шестерня 48 перемещается из нейтрального положения Н в положение Л,- соединяя зубчатый венец 49 с шестерней 32. Для включения заднего хода подвижная шестерня 48 устанавливается в нейтральное положение Я, а подвижная шестерня 33 вводится в зацепление с шестерней 31 вала 11 ходоуменьшителя. При этом крутящий момент передается с вторичного вала 8 через пару шестерен 28/30 на вал ходоуменьшителя и далее через пару шестерен 31/33 на вал 14 заднего хода и пару шестерен 34/48 на входной вал 35. С входного вала 35 крутящий момент передается через механизм удвоителя на вал 38 привода заднего моста, удваивая число передач всех диапазонов и заднего хода. При этом на передачах рабочего ряда подвижная муфта 47 соединяет зубчатую втулку 46 с зубчатой муфтой 44 шестерни 43, и крутящий момент передается через пару шестерен 43/52,а на передачах транспортного ряда подвижная муфта 47 соединяет зубчатую втулку 46 с зубчатой муфтой 41, и крутяший момент передается через пару шестерен 40/51.Для включения привода переднего моста подвижная П1естерня 53 вводится в зацепление с щестерней 51 и крутящий момент перелается на вал 39 привода переднего моста.

Так как зубчатые венцы 49 и 54 шестерен 48 и 34 выполнены так, что сумма длин зубьев указанных венцов равна 1,2...1,5 расстояния между зубчатой муфтой 29 и ведушей шестерней 32 второй ступени ходоуменьшителя, а ход Si переключения подвижной шестерни 48, как видно из фиг. 2, равен указанному расстоянию S, то при перемешении шестерни 48 в положении П и X она остается в постоянном зацеплении с неподвижной шестерней 34 второй ступени заднего хода. Это обеспечивает совмещение шестерней 48 функций зубчатой муфты, соединяющей напрямую валы 8 и 35, ведомой шестерни второй ступени ходоуменьшителя и второй ступени заднего хода, что упрощает конструкцию трансмиссии и увеличивает число передач заднего хода. Так как полюс 55 зацепления шестерен 34 и 48 и полюсы 56 и 57 зацепления шестерен удвоителя 43/52 и 40/51 расположены с противоположных сторон передней опоры 36 входного вала 35 раздаточной коробки на диагоналях 58 и 59, размешенных в одной плоскости 60 с геометрической осью 61 входного вала, то силы, возникаюшие в зацеплении указанных пар шестере-н Я| и / , будут направлены в одну сторону. При этом, так как сила / расположена между опорами 36 и 37 входного вала 35, поворот оси консольной части входного вала под щестерней 48 под действием этой силы будет противоположен повороту оси этого вала

под действием силы Я,, действуюнхей непосредственно на консольную часть вала 35. Поэтому суммарный угол поворота оси вала 35 под щестерней 48 будет минимальным, несмотря на то, что щестерня установлена на выступающей за опору 36 консольной части вала 35. Это обеспечивает нормальное зацепление пары шестерен 34 и 48. При работе назаднем ходу трансмиссия будет наиболее нагружена на рабочем диапазоне, когда крутящий момент передается через пару щестерен 43 и 52 рабочего ряда удвоителя, однако при этом нагрузка на переднюю опору Зб входного вала 35 будет MeHbHje, что повыщает нагрузочную способность передней опоры 36. Выполнение

5 щестерен 28 и 30 первой ступени ходоуменьщителя с равным числом зубьев обеспечивает равенство крутящих .моментов на валах 8 и 11, при этом при одном и том же общем передаточном числе ходоуменыпптеля передаточное число пары шестерен

0 32 и 48 второй ступени ходоуменьящтеля будет максимальным, соответственно будет максимальным диаметр делительной окружности зубьев шестерни 48, а сила, возникающая в зацеплении пары шестерен

5 32 и 48 и действующая на вал 35, будет минимальной по величине. Это также увеличивает нагрузочную способность передней опоры 36 входного вала 35.

Проведенные расчеты показывают, что в предложенной конструкции трансмиссии но сравнению с прототипом долговечность наиболее нагруженных подшипников повысилась в режиме ходоуменьщителя в 13,5 раз, а в режиме заднего хода более, чем в 40 раз, уровень напряженности наиболее нагруженных щестерен снизился в 1,3-1,5 раза. Это позволяет снять ограничения по допустимой силе тяги в этих режимах, повысив максимально допустимую силу тяги до величины, определяемой сцеплением ведущих колес.

0 Таким образом, в предлагаемой конструкции трансмиссии транспортного средства выполнение подвижной шестерни входного вала раздаточной коробки в постоянном зацеплении с неподвижной шестерней второй ступени заднего хода и суммы длины зубьев указанных шестерен, равной 1,2.

1,5

расстояния между зубчатой муфтой вторичного вала коробки передач и ведущей шестерней второй ступени ходоуменьшителя, расположение полюса зацепления пары

Q шестерен второй ступени заднего хода с одной стороны передней опоры входного вала раздаточной коробки, а полюсов зацепления каждой пары щестерен удвоителя с противоположных сторон этой же опоры на диагоналях, размещенных в одной плоскости с геометрической осью входного вала раздаточной коробки, а также выполнение шестерен первой ступени ходоуменьшителя с равным числом зубьев повышает допустимыи нагрузочный режим трансмиссии и увеличивает число передач заднего хода, что у.1еньи ает себестоимость изготовления трансмиссии и повышает эффективнскть трактора в эксплуатации, обеспечивая возможность работы на всех режимах без ограничения величины силы тяги, реализуемой по сцеплению ведущих колес с почвой, и исключая простой машины из-за выхода из строя отдельных элементов трансмиссии при случайных перегрузках.

Формула изобретения

Источ ники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Барский И. Б. Конструирование и расчет тракторов. М., «Мап иностроение, 1980, с. 318 (fipoTOTHH).