Шестеренчатая коробка передач

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1046130

g g В 60 К 20/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3211273/27- 11 (22) 03.12.80 (46) 07 10.83. Бюл. Н 37 (72) Б.Б. Назаров, В.К. Замчееский и В.В. Белогуров (53) 629 113-585 (088.8 ) (56) 1. Статья Р1at 128 aut 130.

"Autcmobile engineer", Англия, январь

1971 т. 61, и 1, с. 38-40 (прототип ). (54) (57 ) ШЕСТЕРЕНЧАТАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, располагаемая соосно с двигателем поперек оси автомобиля, содер,жащая ведущий вал с неподвижно расположенными на нем шестернями, находящимися в постоянном зацеплении с шестернями ведомого вала, выполненного за одно целое с шестерней, находящейся в постоянном зацеплении ,с венцом дифференциала, расположенные между шестернями синхронизаторы с муфтами для включения передач, управляемыми вилками со штоками, в пазы кото: рых установлен первый поводок пол зуна, закрепленного вместе с осью на кронштейне внутри коробки и связанного кинематически вторым поводком с валом управления, расположенным в картере коробки передач под углом к осям валов, фиксаторы и замок, отличающаяся тем, что, с целью упрощения шестеренчатой коробки передач для автомобиля, снижения ее габаритов и массы при одновременном увеличении надежности и технологичности, упомянутый кронштейн выполнен с цилиндрическими опорными поверхностями, в которых располагаются упомянутые штоки с вилками с возможностью их осевых перемещений параллельно осям упомянутых валов с отверстиями, оси которых расположены под прямым углом к осям опорнь.х поверхностей и пересекают их для установки в них фиксаторов и замка.

1 10

Изобретение относится к силовым передачам транспортных средств, в частности к шестеренчатой коробке передач, располагаемой соосно с двигателем поперек оси автомобиля.

Известна шестеренчатая коробка передач, располагаемая соосно с двигателем поперек оси автомобиля, содержащая ведущий вал с неподвижно расположенными на нем шестернями, находящимися в постоянном зацеплении с шестернями ведомого вала, выполненного за одно целое с шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с венцом дифференциала, расположенные между шестернями синхронизаторы с муфтами для включения передач, управляемыми вилками со штоками, в пазы которых установлен первый поводок ползуна, закрепленного в месте с осью на кронштейне внутри коробки и связанного кинематически вторым поводком с валом управления, расголоженнь.м в картере коробки передачи под углом к осям валов, фиксаторы и замок (1 ).

Цель изобретения - упрощение шестеренчатой коробки передач для автомобиля, снижение ее габаритов и массы при одновременном увеличении надежности ее работы и технологичности

Укаэанная цель достигается тем, что s шестеренчатой коробке передач, располагаемой соосно с двигателем поперек оси автомобиля, содержащей ведущий вал с неподвижно расположенными на нем шестернями, находящимися в постоянном зацеплении с шестернями. ведомого вала, выполненного эа одно целое с шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с венцом дифференциала, расголоженные между шестернями синхронизаторы с муфтами для включения передач, управляемыми вилками со штоками, в пазы которых установлен первый поводок ползуна, закрепленного вместе с осью на кронштейне внутри коробки и связанного кинематически вторым поводксм с валом управления, расположенным в картере коробки передач под углом к осям ,валов, фиксаторы и замок, упомянутый кронштейн выполнен с цилиндрическими опорными .поверхностями, в которых располагаются упомянутые штоки с вилками с возможностью их осевых перемещений параллельно осям угомянутых валов с отверстиями, оси которых

46130 расположены под прямым углом к осям опорных поверхностей и пересекают их для установки в них фиксаторов и замка.

На фиг. 1 схематически изображена шестеренчатая коробка с местными вырывами картера, вид сбоку, на фиг. 2 вид А на фиг. 1 (картер коробки услов" но снят ); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на

55 фиг. 1 (вкладыш снят); на фиг. 5 сечение Г-Г на фиг. 4; на фиг. 6 сечение Д-Д на фиг. 4; на фиг. 7 разрез Е-Е на фиг. 1.

Шестеренчатая коробка передач имеет картер, состоящий из двух раэьемных частей 1 и 2, ведущий вал 3, ведомый вал 4, дифференциал 5, ось

6 с промежуточной шестерней 7 заднего хода, механизм переключения, состоящий иэ вала 8 управления и кронштейна 9 двухповодкового ползуна 10, штоков 11 - 13 с вилками 14 и 15 и поводком 16 заднего хода.

Часть 1 картера вмещает в себя фрикционную муфту сцепления двигателя (не показана ), дифференциал 5, вал управления 8 и в дальнейшем именуется картером сцепления.

Часть 2 картера вмещает остальные упомянутые основные части коробки передач и в дальнейшем именуется картером коробки передач. !

Ведущий вал 3 имеет неподвижно закрепленные или изготовленные с ним эа одно целое ведущие шестерни

17 — 20 соответственно первой, второй, третьей и четвертой передач, которые находятся в постоянном зацеплении с ведомыми шестернями 21 - 24 этих передач, установленными свободно на ведомом валу 4. Между шестернями

21 и 22 располагаются синхронизаторы известной конструкции, муфта 25 которых служит для включения первой и второй передач, между шестернями

23 и 24 располагаются такие же синхронизаторы, муфта которых 26, выполненная за одно целое с венцом ведомой шестерни заднего хода 27, служит для включения третьей и четвертой передач.

С венцом 27 может вводится в зацепление промежуточная шестерня 7 заднего хода, находящаяся в постоянном зацеплении с ведущим венцом 28 заднего хода вала 3.

В цилиндрическую проточку 29 муфты 25 входят известным способом лап10461 з ки 30 вилки 14 включения первой и второй передач, а в цилиндрическую проточку 31 муфты 26 входят лапки

32 вилки 15, так, что осевые включающие перемещения муфты беэ соответствующих перемещений вилок не возможны.

На конце вала 4, расположенном в картере 1 сцепления имеется выполненная за одно целое с ним шестерня (не показана ), находящаяся в псстоян 10 ном зацеплении с венцом 33 дифференциала 5, выполненного известным способом.

Вагы 3 и 4, дифференциал 5, ось

6 установлены в картерных частях 15

1 и 2 известным способом.

Вал управления 8 установлен с воэ. можностью осевых и угловых перемещений в двух опорных поверхностях 34 и 35 картера 1 сцепления фиг. 3 ).

Опорная поверхность 35 выполнена в сменной втулке 36, изготовленной из антифрикционного материала, запрессованной в картер 1, имеет гидравлическое и пыгезащитное уплотнение >5 состоящее из резинового кольца 37 и чехла 38. На внутреннем конце вала

8 закреплен с помощью винта 39 поводок 40, в цилиндрическое отверстие

41 которого входит сферический конец з0

32 поводка 43 двухповодкового ползуна 10.

Двухповодковый ползун 10 установлен с возможностью осевых и угловых перемещений на оси 44, запрессованный в кронштейн 9 и зафиксированной известным способом от перемещений .

Кронштейн 9, закрепленный на внутренней поверхности картера 1 (фиг. 1 - 3 ) деталями 45, имеет в 4р отдельной части 46 три цилиндрических опорных поверхности 47, в которых расположены штоки 11 — 13 соответственно включения заднего хода, третьей . четвертой и первой-второй передач с возможностью их осевых перемещений параглельно осям валов 3 и 4 .

Шток 11 включения заднего хода имеет цилиндрический выступ 48, размещенный в радиальном пазу 49 поворот 0 ного поводка 16, установленного в отдельной части 50 кронштейна 9 с помощью оси 51 и охватывающего с помощью антифрикционного вкладыша 52 венец промежуточной шестерни 7 задне- 55 го хода. Антифрикционный вкладыш своей цилиндрической проточкой 53 одет на выступы 54 поводка 16 с воэ30 можностью провсрачивания относительно последнего и совместного перемещения.

На штоке 13 известным способом с помощью пружинного штифта 55 неподвижно закреплена вилка 14 включения первой- второй передач, а на штоке

12 аналогично закреплена вилка 15 включения третьей-четвертой передач.

Концы 56 штоков 11 — 13 могут иметь дополнительно опоры в картере

1 сцепления (не показаны ).

Шток 11, вилка 15 и шток 13 имеют соответственно поводки 57 - 59 в которых расположены пазы соответственно 60 - 62, сопрягаемые с поводком

63 ползуна 10.

B нейтральном положении штоков

11 — 13 пазы 60 — 62 совпадают друг с другом так, что цилиндрический конец 64 поводка 63 двухповодкового ползуна 10 при перемещении последне-; го вдоль оси 44 может переходить из одного паза в другой.

Кронштейн 9 в отдельной части

46 имеет три отверстия 65, оси которых расположены под прямым углом и пересекаются с осями соответствующих опорнь.х поверхностей 47. В каж" дом отверстии 65 размещен фиксатор положения соответствующего штока, представляющий собой шарик 66 поджатый пружиной 67 и утопающий в лунке

68 штока.

Каждый упомянутый шток vMeeT лунки 68, соответствующие его нейт-" ральному и рабочему положениям.

В этой же части кронштейна расположено отверстие 69, пересекающее оси всех трех опорных поверхностей

47 под прямым углом, в котором располагается замок, включающий одновременное перемещение штоков и состоящий из цилиндрических штифтов 70, сферические концы которых могут утопать в лунках 71 штоков 11 — 13, выходить из них, а также перемещать друг друга с помощью толкателя 72, расположенного в отверстии 73 штока

12. Длины штифтов 70 и толкателя

72 согласованы с размерами лунок

71 штоков и расстояния между осями их опорных поверхностей 47 так, что при осевом перемещении из нейтрали одного из штсков и выхода из лунки

71 на его цилиндрическую поверхность сферического конца штифта 70, последний оказывается полностью

1046130

На приведенных фигурах все детали механизма переключения находятся в нейтрали. Это нейтральное положение предоопределяется органами управления автомобиля, связанными с валом 8 управления и на фигурах не показанными °

При необходимости включения четвертой передачи вал 8 управления утапливается органами управления автомобиля в картер 1 сцепления, При этом поводок 40 поворачивает двухповодковый полэун 10 против часовой стрелки (фиг. 3 и 7 ) эа счет сопряжения его цилиндрического отверстия 41 со сферическим концом 42 поводка 43, поводок 63 полэуна 10 эа счет сопряжения его цилиндрического конца 64 с пазом 61 поводка

59 перемещает вилку 15 включения третьей-четвертой передач вместе со штоком 12 параллельно оси вала 4 из нейтрали в сторону картера 1 сцепления, вилка 15 перемещает муфту 26 в сторону ведомой шестерни 24 четвертой передачи, включая тем самым последнюю.

30

Включение третьей передачи осуществляется эа счет выталкивания орга нами управления автомобиля вала 8 иэ картера 1 сцепления, При этом все упомянутые элементы перемещаются в противоположном направлении, перемещая тем самым муфту 26 в сторону ведомой шестерни 23 третьей передачи, включая тем самым последнюю.

При необходимости включения первой или второй передачи вал 8 управления поворачивается органами управления

50 автомобиля (фиг. 1 - 3 ) против часовой стрелки, перемещая ползун 10 за счет сопряжения поводков 40 и 43 по оси 44 винз, при этом цилиндрический конец 64 поводка 63 входит в сопряжение с пазом 62 поводка 59 штока

13 вилки 14 включения первой-второй передач. утопленным в лунке 71 соседнего штока, находящегocR в нейтрали, делая осевые перемещения последнего не возможными .

Работа шестеренчатой коробки пе- 5 редач при включенной передачи или в нейтрали происходит известным способом.

Включение передач происходит следующим образом, Последующее утапливание вала 8 управления в картер 1 сцепления приводит к перемещению штока 13 с вилкой 14 параллельно оси вапа 4 и муфты 25 в сторону ведомой шестерни

22 второй передачи, включая тем самым последнюю.

Вытягивание вала управления 8 иэ картера 1 сцепления приводит к включению первой передачи.

При необходимости включения заднего хода вал 8 управления повора чивется органами управления автомобиля по часовой стрелке (фиг, 1 — 3).

При этом ползун 10 перемещается по оси 44 вверх, а цилиндрический конец

64 поводка 63 входит в сопряжение с пазом 60 поводка 57 штока 11. Последующее вытягивание вала 8 из картера коробки перемещает шток 11 параллельно оси вала 4 в сторону, противоположную картеру t сцепления.

В результате цилинрический выступ

48 штока 11 эа счет сопряжения с радиальным пазом 49 поворачивает по часовой стрелке поводок 16 на оси

51 (фиг. 2 ), который в свою очередь с помощью антифрикционного вкладыша

52 перемещает промежуточную шестерню 7 заднего хода вдоль оси 6 до полного введения ее в зацепление с венцом 27 ведомой шестерни заднего хода, чем и достигается включение заднего хода. Вкладыш 52 обеспечивает постоянство зазора и минимальное трение в сопряжении поводка 16 и шестерни 7, которая в процессе работы постоянно вращается.

Фиксация рабочих и нейтральных положений штоков происходит эа счет утопания шариков 66, поджатых пружинами 67 в соответствующих лунках 68 штоков.

Замок работает следующим образом.

При осевом перемещении одного иэ крайних штоков, например 11, связанного с включением передачи, сферический конец штифта 70 выходит из лунки

71 штока на его цилиндрическую ловерхность. При этом штифт 70, перемещаясь в осевом направлении по отверстию

69, утопает в лунке среднего штска

12, запирая последний. Через толкател

72 осевое перемещение передается другому штифту 70, заставляя его утонуть в лунке 71 другого крайнего штока, в частности 13 и запереть последний.

7 10461

При перемещении среднего штока 12 сферические концы двух штифтов 70 выходят из двух противоположных лунок

71 штока 12 на цилиндрическую поверхность этого штока и утопают в лунках 5

71 штоков 11 и 13, запирая последний.

То что свободное перемещение любого штока возможно лишь в том случае, когда штифт 70 полностью выходит из лунки 71 последнего, т.е. когда остальные штоки оказываются запертыми в нейтральном положении, делает невозможным одновременное перемещение двух соседних штоков полэуном 10, а, следовательно, одновременное вклю- 15 чение передач.

Установка штоков с вилками включения передач, фиксаторов, замка, поводка заднего хода в отдельных частях кронштейна 9 ползуна 10 дает следующие преимущества: механизм перемещения муфт синхронизаторов представляет единый узел, который может быть также как и валы 3 и 4 собран отдельно и после проверки установлен в коробку передач, сборка коробки передач сводится к установке на картере 1 сцепления, предварительно собранных валов 3 и 4 и кронштейна 9 (фиг. 2 ) и последую30 8 щему закрытию их картером 2 коробки, При этом до установки картера 2 можно проверить и проследить работу всего механизма перемещения муфт синхронизаторов, а сама установка картера

2 не вызывает затруднения, так как отпадает необходимость установки в нем штоков переключения их фиксатора и замков, позволяет максимально приблизить штоки переключения к валам

3 и 4, что резко снижает габариты, упрощает конструкцию вилок переключения и штоков, которые к тому же имеют минимально возможные размеры по длине, приводит к уменьшению габаритов и массы механизма перемещения муфт синхронизаторов.

Кроме того, компактная конструкция механизма перемещения муфт синхронизаторов, выполненная в одном узле требует минимальных габаритов для его размещения в коробке передач, что приводит к снижению ее габаритов и веса, а простейшая конструкция всех его элементов в сочетании с расположением опорных поверхностей и всех установочных отверстий в одном кронштейне повышает надежность рабо" ты последнего и коробки передач в целом.

Bud А

5D

58

4/

1046130

1046130 г-г

64 6О Ю/ шаг.7

Составитель С. Белоусько

Редактор А. Химчук Техред Б.Далекорейи корректор С, Черни

Заказ 7630/16 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4