Многоступенчатая коробка передач транспортного средства

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях автомобилей, тракторов и универсальных мобильных энергетических средств. Цель изобретения -улучшение габаритно-весовых параметров коробки передач и расширение ее кинематических возможностей за счет увеличения числа передач. Многоступенчатая коробка передач включает картер 1 делителя, картер 2 основной коробки передач и картер 3 диапазонного редуктора. На первичном валу б либо на вторичном валу 19 установлена полумуфта 26, с которой связана шестерня 35 реверса, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 34. которое входит в зацепление с шестерней 33, установленной на промежуточном валу 11 с возможностью осевого перемещения. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.. Ж 1696324 А1 (sl)s В 60 К 17/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юг.1 (21) 4785978/11 тракторов и универсальных мобильных (22) 23.01.90 энергетических средств. Цель изобретения (46) 07.12.91. Бюл. Рв 45 -улучшение габаритно-весовых параметров (71) Институт йроблем надежности и долго- коробки передач и расширение ее кинемавечности машин АН БССР тических возможностей за счет увеличения (72) В.Б; Альгин, М.С. Высоцкий, В.В. Гриц- числа передач. Многоступенчатая коробка кевич, А.В; Евстратбвский, С.Н. Поддубко, передач включает картер 1 делителя, картер

О.П. Царев, М.Е. Чушенков и В.Е. Шопов 2 основной коробки передач и картер 3 ди(53) 629.113(088.8) апазонного редуктора. На первичном валу 6 (56) Авторское свидетельство СССР либо на вторичном валу 19 установлена поМ 948703, кл. В 60 К 17/16, 1979. лумуфта 26, с которой связана шестерня 35 (54) МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ КОРОБКА ПЕ- реверса,находящаясявзацеплениисзубчаРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА тым колесом 34, которое входит в зацепле(57) Изобретение относится к транспортно-, ние с шестерней 33, установленной на му машиностроению и может быть исполь-, промежуточном валу 11 с возможностью зовано в трансмиссиях автомобилей, осевого перемещения, 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1696324

20

35

55

Изобретение относится к машиностро-! ению и может быть использовано в транс миссиях автомобилей средней и большой грузоподъемности, тракторов и других самоходных машин.

В трансмиссиях грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности, сельскохозяйственных тракторов используются механические ступенчатые коробки передач с числом передач восемь и более. Многоступенчатые коробки передач образу ются присоединением к основной коробке :передач делителя и диапазонного редукто.ра, Известна многоступенчатая коробка пе редач грузовых автомобилей, содержащая, îñíîâíóþ коробку передач, включающую первичный, промежуточный и вторичный

:валы, шестерни, синхронизированные муфты и дополнительный планетарный редуктор, расширяющий кинематический

,äèàïàçîí и число передач, Недостатком данной коробки передач

,является вращение на прямой передаче

:промежуточного вала и связанных с ним шестерен. Это приводит к дополнительным потерям мощности на барботаж масла, тре.ние в опорах и трущихся поверхностях, Кроме того, для получения передачи заднего хода используется зубчатое колесо, расположенное на вторичном валу, что приводит к увеличению осевого габарита и не позволяет получить более одной передачи заднего хода в основной коробке.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой коробке передач является многоступенчатая коробка передач транспортного средства, содержащая по крайней мере один делитель и основную коробку передач с первичным валом, на котором установлены с возможностью соединения с валом при помощи муфты по крайней мере две ведущие шестерни, закрепленные с шестернями промежуточного вала и соосным первичному валу вторичным валом, на котором установлена с воэможностью блокировки посредством муфты по крайней мере одна шестерня, зацепленная с шестерней промежуточного вала, при этом на вторичном валу установлена муфта прямой передачи, соединяющая полумуфты первичного и вторичного валов, а на промежуточном валу установлена первая шестерня реверса, связанная через промежуточное колесо с второй шестерней реверса. Шестерни промежуточного вала жестко связаны с последним и находятся в зацеплении с шестернями первичного и вторичного валов, Недостатком известной коробки передач является то, что для получения заднего хода используется специальное зубчатое колесо, расположенное на вторичном валу, что увеличивает осевой размер основной коробки передач и не позволяет получить более одной передачи заднего хода.

Целью изобретения является улучшение габаритно-весовых параметров коробки передач и расширение ее кинематических возможностей путем увеличения числа передач, Поставленная цель достигается тем, что в известной многоступенчатой коробке передач транспортного средства, содержащей по крайней мере один делитель и основную коробку передач с первичным валом, на котором установлены с возможностью соединения с валом при помощи муфты по крайней мере две ведущие шестерни, зацепленные с шестернями промежуточного вала, и соосным первичному валу вторичным валом, на котором установлена с возможностью блокировки посредством муфты по крайней мере одна шестерня, зацепленная шестерней промежуточного вала, на вторичном валу установлена муфта прямой передачи, соединяющая полумуфты первичного и вторичного валов, а на промежуточном валу установлена первая шестерня реверса, связанная через промежуточное зубчатое колесо с второй шестерней реверса, вторая шестерня реверса жестко связана с одной из полумуфт муфты прямой передачи.

Вторичный вал может быть выполнен полым, а первичный вал установлен внутри вторичного.

Первая шестерня реверса установлена с возможностью осевого перемещения.

В результате установки на полумуфте первичного либо вторичного валов второй шестерни реверса используется пространство над полумуфтой для механизма вклюцения заднего хода и сокращается длина вторичного и промежуточного валов, Сокращение длины позволяет выполнить промежуточный вал двухопорным, а на место промежуточной опоры расположить первую шестерню реверса, подвижную в осевом направлении.

При расположении второй шестерни реверса на полумуфте первичного вала число передач заднего хода равно числу промежуточных передач основной коробки, а при установке второй шестерни реверса на полумуфте вторичного вала число передач заднего хода равно числу передач делителя.

Это больше, чем у известных конструкций.

1696324

На фиг.1 представлена кинематическая схема многоступенчатой коробки передач; на фиг,2 и 3 — кинематические схемы коробок передач с односторонним.соосным входом и выходом. 5

Коробка передач (фиг,1) содержит картер 1 делителя, картер 2 основной коробки и картер 3 диапазонного редуктора планетарного типа. В картере 1 делителя на подшипниках 4 и 5 установлен первичный вал 6 10 делителя, выполненный заодно с первичным валом основной коробки передач. На валу 6 свободно на подшипниках 7 и 8 установлены ведущие шестерни 9 и 10 привода промежуточного вала 11, Шестерни 9 и 10 15 снабжены ответными элементами (зубчатыми муфтами и синхронизирующими конусами) для связи с синхронизатором 12 делителя, обеспечивающим поочередное соединение этих шестерен с валом 6. Шес- 20 терни 9 и 10 входят в зацепление(образуют пары) с шестернями 13 и 14, которые закреплены на валу 11, установленном в картере 1 делителя на подшипнике 15 и в картере 2 основной коробки на подшипнике 25

16. Картер 1 делителя присоединен к картеру 2 основной коробки передач, в котором на подшипниках 17 и 18 установлен соосно валу 6 вторичный вал 19. На нем установлены на подшипниках 20 — 22 соответственно 30 шестерни 23 — 25, а также закреплена муфта (с синхронизирующими элементами) прямой передачи, полумуфта 26 которой соединена с первичным валом 6, а полумуфта 27 связана с вторичным валом 19, и закреплен 35 синхронизатор 28 для соединения с валом

19 шестерни 23. На валу 19 установлен синхронизатор 29 для соединения с валом 19 шестерни 24 либо шестерни 25. Шестерни

23-25 входят в зацепление (образуют пары) 40 с шестернями 30-32, которые закреплены на валу 11. На промежуточном валу 11 ус- тановлена на шлицах первая шестерня 33 реверса с воэможностью осевого перемещения, которая может входить в зацепле- 45 ние с промежуточным зубчатым колесом

34, находящимся постоянно в зацеплении с шестерней 35, жестко связанной с полумуфтой 26. На вторичном валу 19 закреплено солнечное колесо 36, взаимодействующее 50 через сателлиты.37, оси которых закреплены на водиле 38, с эпициклом 39. Водило

38 связано с выходным валом 40 коробки передач. Эпицикл 39 соединен. через шлицы с синхронизатором 41 диапазон- 55 ного редуктора. Синхронизатор 41 служит для соединения эпицикла 39 и выходного вала 40 либо для соединения эпицикла 39 с картером 3 диапазонного редуктора.

Коробка передач (фиг.2) отличается от коробки передач по фиг.1 тем, что имеет односторонний соосный вход и выход. Вторичный 19 и выходной 40 валы выполнены полыми, внутри которых проходит первичный вал 6.

Коробка передач (фиг.3) отличается от коробки передач по фиг.2 тем, что первичный вал 6 установлен на подшипниках 4 и

17, вторичный вал 19 установлен на подшипниках 5 и 18, на первичном валу 6 установлена на подшипнике 20 шестерня 23, а также закреплена муфта прямой передачи, полумуфта 26 которой соединена с вторичным валом 19, а полумуфта 27 связана с первичным валом 6, и закреплен синхронизатор 28 для соединения с валом 6 шестерни

23.

Коробка передач (фиг.1 и 2) работает следующим образом. На промежуточной передаче при включении синхронизатора 28 шестерня 23 соединяется с вторичным валом 19. Высшая ступень делителя включается при перемещении синхронизатора 12 делителя влево. В этом случае крутящий момент от двигателя проходит через вал 6, пару шестерен 9 и 13, промежуточный вал

11 до пары шестерен 30 и 23, а с шестерни

23 передается на вторичный 19 и солнечное колесо 36 диапазонного редуктора. Низшая ступень диапазонного редуктора включается при перемещении синхронизатора 41 редуктора влево. При этом крутящий момент передается от солнечного колеса 36 через сателлит 37 на водило 38, соединенное с выходным валом 40, в это время эпицикл 39 через синхронизатор 41 связан с картером

3 редуктора. Переключение делителя с высшей на низшую ступень осуществляется. при перемещении синхронизатора 12 делителя вправо. В этом случае момент передается через пару шестерен 10 и 14 привода промежуточного вала вместо пары 9 и 13.

Высшая ступень диапаэонного редуктора включается при перемещении синхронизатора 41 редуктора вправо. Прямая передача коробки включается при перемещении синхронизатора 41 редуктора вправо и при вве- . дении в зацепление полумуфт 27 и 26.

Остальные механизмы переключения пере-. дач (синхронизаторы 12 и 29, и шестерня 33) находятся в нейтральном положении. В этом случае валы 6,19 и 40 соединяются между собой и момент от двигателя проходит через коробку передач по этим валам беэ преобразования, Передачи заднего хода получаются путем перемещения шестерни 33 в осевом направлении на промежуточном валу 11 и сочетанием включений передач основной

1696324 коробки и передач диапазонного редуктора. Остальные механизмы переключения передач находятся в нейтральном положении, При этом крутящий момент от первичного вала 6 через шестерню 35, промежуточное 5 зубчатое колесо 34, скользящую шестерню

33, вал 11, соответствующие пары шестерен и синхрониэаторы, вал 19 передается солнечному колесу 36 диапазонного редуктора. редукторе крутящий момент преобразо- 10 вывается и подается на выход коробки передач. Особенностью работы коробки передач заднего хода является реверсивное вращение промежуточного вала 11. Всего с учетом двух возможных вариантов включе- 15 ния диапазонного редуктора (синхрониза ор 41 включен влево либо вправо) получается в данном случае шесть возможных режимов заднего хода, а в общем случае коробка имеет число передач заднего хода, 20 равное числу промежуточных передач основной коробки, умноженное на число передач диапазонного редуктора, Коробка передач (фиг.3) работает следующим образом. 25

На промежуточной передаче при включении синхронизатора 28 шестерня 23 соединяется с первичным валом 6. В этом случае момент от двигателя проходит через вал 6, пару шестерен 23 и 30, промежуточ- 30 ный вал 11 до пары шестерен, например

31,24, а с шестерни 24 через синхронизатор

29 передается на вторичный вал 19 и солнечное колесо 36 диапазонного редуктора. Передачи заднего хода получаются путем 35 перемещения шестерни 33 в осевом направлении на промежуточном валу 11 и сочетанием включений передач основной коробки и диапаэонного редуктора. При этом крутящий момент от первичного вала 6 40 через один из включенных синхронизаторов 12. или 28 и соответствующую пару шесгерен передается на промежуточный вал

11 и от него через скользящую шестерню 33, промежуточное колесо 34, шестерню 35, же- 45 стко связанную с полумуфтой 26, — на вторИчный вал 19 и шестерню 36 диапазонного редуктора.

В приведенных конструкциях коробок передач (фиг.1 и 2) наиболее просто реали- 50 эуются требования отбора мощности для привода навесных агрегатов и привода насосов смазки. При этом используется зубчатое колесо 34, постоянно приводимое во вращение шестерней 35, закрепленной на первичном валу 6.

Конструкция коробки передач с полым вторичным валом улучшает условия работы подшипниковых узлов и сокращает инерционные массы за счет уменьшения длины реверса и ликвидации шестерни реверса на вторичном валу, которые связаны с синхронизатором диапазонного редуктора, и тем облегчает его работу при включении.

Коробка передач с односторонним соосным входом и выходом (фиг.2 и 3) может быть использована наиболее эффективно на автомобилях. построенных по модульному принципу.

Формула изобретения

1.Многоступенчатая коробка передач транспортного средства, содержащая по крайней мере один делитель и основную коробку передач с первичным валом, на котором установлены с воэможностью соединения с валом при помощи муфты по крайней мере две ведущие шестерни, зацепленные с шестернями промежуточного вала, и соосным первичному валу вторичным валом, на котором установлена с возможностью блокировки посредством муфты по крайней мере одна шестерня, зацепленная с шестерней промежуточного вала. при этом на вторичном валу установлена муфта прямой передачи, соединяющая полумуфты первичного и вторичного валов, а на промежуточном валу установлена первая шестерня реверса, связанная через промежуточное зубчатое колесо с второй шестерней реверса, отл ича ющая ся тем, что, с целью улучшения габаритно-весовых параметров коробки передач и расшерения ее кинематических возможностей за счет увеличения числа передач, вторая шестерня реверса жестко связана с одной из полумуфт муфты и рямой передачи.

2.Коробка передач по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что вторичный вал выполнен полым. а первичный вал установлен внутри вторичного.

3. Коробка передач по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что первая шестерня реверса установлена с возможностью осевого перемещения.

1696324

2 Ч 20 25 М