Трансмиссия транспортного средства

 

Изобретение относится к силовым приводам ведущих звеньев машин и механизмов, преимущественно к трансмиссиям транспортных средств и машин-орудий. Цель - упрощение, снижение материалоемкости и повышение унификации. Трансмиссия содержит раздаточный механизм 1, кинематически связанный посредством силовых приводов с ведущими 'звеньями 5 и 6движителя соответственно на его передней и задней осях, причем привод ведущих звеньев 6 задней оси выполнен через карданную передачу 7 и задний мост 8 с главной передачей и дифференциалом, а ведущих звеньев 5 передней оси - через передачу с бесконечным гибким элементом 14, бортовые передачи 16 и 18, обгонные йуфты. Крутящий момент от двигателя 2 через коробку передач 4 передается к раздаточному механизму 1. Далее к ведущим звеньям 6 задней оси крутящий момент подводится по традиционной схеме, т.е. через карданную передачу 7 и задний мост 8. а к ведущим звеньям.5 передней оси - с раздачей крутящего момента непосредственно по звеньям 5 через передачу с бесконечным гибким элементом 14. левую 18 и правую 16 бортовые передачи соответственно, левую и правую обгонные муфты. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.К)го о ел>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 60 К 17/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4826056/11 (22) 14.05.90 (46) 15.02.92. Бюл. N 6 (71) Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (72) П.А.Шеко (53) 629. 113(088. 8) (56) Патент Ф РГ 1ч. 3407918, кл. В 60 К 17/34, 1985. (54) ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к силовым приводам ведущих звеньев машин и механизмов, преимущественно к трансмиссиям транспортных средств и машин-орудий, Цель — упрощение, снижение материалоемкости и повышение унификации, Трансмиссия содержит раздаточный механизм 1., кинематически связанный посредством силовых приводов с ведущими звеньями 5 и 6

„„Я2„„1712205 А1 движителя соответственно на его передней и задней осях, причем привод ведущих звеньев 6 задней оси выполнен через карданную передачу 7 и задний мост 8 с главной передачей и дифференциалом, а ведущих звеньев 5 передней оси — через передачу с бесконечным гибким элементом

14, бортовые передачи 16 и 18. обгонные муфты. Крутящий момент от двигателя 2 через коробку передач 4 передается к раздаточному механизму 1. Далее к ведущим звеньям б задней оси крутящий момент подводится по традиционной схеме, т.е. через карданную передачу 7 и задний мост 8. а к ведущим звеньям.5 передней оси — с раздачей крутящего момента непосредственно по звеньям 5 через передачу с бесконечным 3 гибким элементом 14. левую 18 и правую 16 бортовые передачи соответственно, левую и правую обгонные муфты, 4 з,п. ф-лы. 8 ил.

1712205

Изобретение относится к машиностроению, а именно к силовым приводам ведущих звеньев машин и механизмов, преимущественно к трансмиссиям транспортных средств и машин-орудий.

Известна трансмиссия транспортного средства, содержащая постоянный привод на ведущие валы одной оси движителя, выполненный по традиционной схеме, и отключаемый привод на ведущие валы второй оси, выполненной в виде передач с бесконечным гибким элементом и снабженный поперечной связью между указанными передачами.

Недостатками такой трансмиссии являются громоздкость, увеличенные материалоемкость и вес отключаемого привода (применение двух раздельных продольных передач с бесконечным гибким элементом требует удвоенного количества шкивов, валов, прижимных роликов, бесконечных элементов, а также дополнительной поперечной связи между указанными передачами); сложность управления из-за привода отключаемых передач с бесконечным гибким элементом от разных ведущих валов движителя; ограничения на .расположение двигателя, коробки передач и раздаточной коробки, накладываемые конструкцией отключаемого привода; ухудшение проходимости транспортного средства, так как уменьшен дорожный просвет из-за расположенных в вертикальной плоскости продольных передач с бесконечным гибким элементом, Наиболее близкой к предлагаемой является трансмиссия, содержащая раздаточ. ный механизм и приводы ведущих валов движителя, причем постоянный привод на заднюю ось выполнен по традиционной схеме через дифференциал, а на переднюю ось — отключаемым через обгонные муфты со свободным ходом,,установленные на каждой полуоси. Данная трансмиссия, в отличие от рассмотренной, компактна. Однако онэ имеет сложную конструкцию (из-эа необходимости введения дополнительных передаточных механизмов для связи раздаточного механизма с коробкой передач, а последний — с двигателем); материалоемка (из-за необходимости применения карданной передачи), имеет низкий уровень унификации, так как ее конструктивная схема не,позволяет конвертировать ее в другие технически эквивалентные решения, обеспечивающие передачу мощности при различных положениях двигателя, коробки передач и раздаточной коробки, требуемых . исходя иэ компоновочных соображений.

Цель изобретения — упрощение. снижение материалоемкости и повышение унификации.

Поставленная цель достигается тем, что

5 трансмиссия содержит раздаточный механизм и приводы ведущих звеньев движителя, кинематически связанные с раздаточным механизмом. причем привод ведущих звеньев движителя на его первой

10 оси выполнен через карданную и главную передачи с межколесным дифференциалом, на его второй оси — через передаточный механизм и правый и левый отключающие механизмы, а передаточный механизм

15 включает в себя передачу с бесконечным гибким элементом. расположенную в плане транспортного средства, ведущий вал которой кинематически соединен с раздаточным механизмом, и правую и левую бортовые

20 передачи, ведущие валы которых кинематически соединены с соответствующими ведомыми валами передачи с бесконечным элементом, э ведомые валы бортовых передач — с соответствующими ведущими звень25 ями второй оси движителя через указанные отключающие механизмы, при этом в кинематической цепи связей одного из ведомых валов передачи с бесконечным элементом с соответствующим ведущим звеном движи30 теля установлен механизм реверсировэния крутящего момента; раздаточный механизм включает в себя входной вал, являющийся одновременно его первым выходным валом, который одним своим концом кинематиче35 ски соединен с коробкой передач, а другим концом — с карданной передачей, и второй выходной вал, который внутренним своим концом соединен посредством зубчатой конической пере40 дачи с центральной частью входного вала, а внешним концом — с ведущим валом передачи с бесконечным гибким элементом; в другом варианте раздаточный механизм включает в себя входной вал, внешним сво45 им концом кинематически соединенный с коробкой передач, а внутренним своим концом.посредством первой зубчатой конической передачи — с верхним концом промежуточного вала. которым снабжен

50 раздаточный механизм, и выходной вал, внутренним своим концом соединенный с центральной частью промежуточного вала посредством второй конической зубчатой передачи, а внешним своим концом кинема55 тически связанный с карданной передачей, причем на центральной части промежуточного вала установлено также ведущее звено передачи с бесконечным элементом. являющееся одновременно одним иэ ведомых ее звеньев, а нижний конец промежуточного

1712205

55 вала кинематически соединен с ведущим валом бортовой передачи; механизм реверсирования крутящего момента -выполнен в виде или соединения ведомого вала передачи, с бесконечным элементом с ведущим валом 5 бортовой передачи через цилиндрическую зубчатую передачу или зацепления ведомого зубчатого колеса бортовой передачи, которая выполнена в виде конической зубчатой передачи, с противоположной стороны ведущего 10

/ ее зубчатого колеса по отношению к аналогичному зацеплению на нереверсируемой стороне: передача с бесконечным гибким элементом выполнена.в виде зубчатой ременной передачи. 15

При использовании заявленного технического решения обеспечивается простота как кинематических взаимосвязей между основными составными частями трансмиссии {коробкой передач, раздаточным и пере- 20 даточным механизмами, движителем), так и конструкций ряда из них (раздаточного и передаточного механизмов, бортовой передачи, механизма реверсирования). Выпол-.. нения одного из мостов транспортного 25 средства разрезным сокращает его собственный вес и повышает проходимость. В такой трансмиссии нет необходимости в применении карданной передачи для привода одной из осей, которая заменена ме- . 30 нее материалоемкой и более эффективной ременной передачей с обеспечением привода обоих колес транспортного средства. .сразу. Конструктивная схема трансмиссии. реализуется при различных положениях 35 двигателя (поперечном, продольном, в переднем свесе, в базе, в заднем свесе) с достижением при этом унификаций. трансмиссий по большинству ее составных частей (бортовым передачам, частично по 40 раздаточному механизму, шкивам и валам передаточного механизма. механизму реверсирования и т.д.), На фиг. 1 изображена принципиальная схема трансмиссии при продольном распо-. 45 ложении двигателя, вид сверху; на фиг. 2— вид А на фиг. 1, первый вариант; на фиг. 3-. .то же, второй вариант; на фиг. 4 — принциi пиальная схема трансмиссии при поперечном расположении двигателя, вид сверху; 50 на фиг. 5 — вид Б на фиг. 1; на фиг. 6 — вид B на фиг, 5; на фиг. 7- вйд Г на фиг. 4; на фиг.

8- вид Д на фиг. 4.

Трансмиссия полноприводного транспортного средства содержит раздаточный механизм 1 для распределения крутящего момента, поступающего к-нему от двигателя

2 через сцепление 3 и коробку передач 4, а также приводы ведущих звеньев 5 и 6 движителя транспортного средства. В качестве звеньев 5 и 6 могут быть соответственно передние или задние колеса автотранспортного средства (фиг. 1-4), звездочки гусеничного транспортного средства и т.д. в зависимости от выбранного типа движителя.

Привод ведущих звеньев 6 первой (на фигурах задней) оси движителя от раздаточного механизма 1 выполнен по традиционному разветвленному контуру, т,е. с центральной раздачей крутящего момента: через карданную передачу 7, мост 8, содержащий главную передачу с межколесным дифференциалом, и задние полуоси 9 и 10 с соответствующими шарнирами (не показаны). Привод ведущих звеньев 5 второй (на фигурах передней) оси движителя выполнен по замкнутому контуру, т.е. с раздачей крутящего момента непосредственно правому и левому звеньям 5: через передаточный механизм, передние полуоси 11, 12 с шарнирами (не показаны) и двух (левого и пра- вого) отключающих механизмов 13. В качестве отключающего механизма 13 могут быть, например, автоматически блокируемые обгонные муфты со свободным ходом,в двух направлениях типа "Локоматик" . каждая из которых устанавливается перед соответствующим ведущим звеном 5, в частности в ступице последнего.

Указанный передаточный механизм включает в себя передачу с бесконечным гибким элементом 14, расположенную в горизонтальной проекции (в плане) транспортного средства; и две (правую и левую) бортовые передачи, выполненные. в частности, в виде конических зубчатых передач 15, 16 (правая) и 17, 18 (левая). В качестве бесконечного гибкого элемента 14 целесообра- зен зубчатый ремень, но могут быть и плоский ремень, трос, цепь и т.п. в зависймости от типа выбранной передачи. На фигурах изображен передаточный механизм, выполненный в виде зубчатой ременной передачи, которая, совмещая-в себе положительные свойства цЕпных, гладких ременных и клиноременных передач, достаточно дешева. легка и технологична в изготовлении и эксплуатации, имеет более высокий КПД (98о ) и лучшие параметры, касающиеся его назначения, Передача с бесконечным гибким элемен- . том 14 {зубчатая ременная передача) снабжается соответствующими натяжными и . направляющими Элементами (не показаны).

При продольном расположении двигателя 2 (фиг. 1) раздаточный механизм 1 выполняется в виде одной конической зубчатой передачи (фиг, 5-6). В этом случае он включает в себя входной вал 19, который внешним своим концом кинематически свя1712205 зан с коробкой передач 4, а внутренним своим концом — с карданной передачей 7 для подвода крутящего момента к ведущим звеньям 6 задней оси движителя, т.е. является одновременно первым выходным валом раздаточного механизма 1; второй выходной вал 20, который внутренним концом соединен посредством конической зубчатой передачи

21,22 с центральной частью входного вала 19, причем на его внешнем конце установлено ведущее звено — зубчатый шкив (колесо) 23 ременной передачи для подвода крутящего момента к ведущим звеньям 5 передней оси движителя, т,е. вал 20 является также ведущим валом ременной передачи. При этом ременная передача выполнена с двумя ведомыми валами 24 и 25, на которых установлены ведомые звенья-зубчатые шкивы (колеса) соответственно 26 и 27. .Ведомые валы 24 и 25 ременной передачи кинематически соединены с правой и левой бортовыми передачами соответственно 15,16 и 17,18 (фиг. 2 — 3). При этом в кинематической цепи связей одного из ведомых валов (на фигурах вала 25) ременной передачи с соответствующим (левым) ведущим звеном 5 передней оси движителя установ- лен механизм реверсирования крутящего момента для обеспечения однонаправленного вращения обоих ведущих звеньев 5.

По первому варианту (фиг. 2) механизм рееерсирования выполнен в виде зацепления ведомого зубчатого колеса 18 левой бортовой передачи 17 и 18 с противоположной стороны ее ведущего зубчатого колеса

17 по отношению к аналогичному зацеплению зубчатых колес 16 бортовой передачи на нереверсируемой стороне.

По второму варианту (фиг, 3) механизм реверсирования выполнен в виде соединения ведомого вала 25 ременной передачи с ведущим валом 28 левой бортовой передачи

17 и 18 через цилиндрическую зубчатую передачу 29 и 30, При поперечном, расположении двигателя 2 (фиг. 4) раздаточный механизм 1 смонтирован на одной иэ сторон транспортного средства (на фигурах с правой стороны) и выполнен в виде двух последовательно установленных конических зубчатых передач (фиг. 7 — 8). Он включает в себя входной вал 19, который внешним своим концом кинематически соединен с коробкой передач 4, а внутренним своим концом посредством первой конической зубчатой передачи 21 и 22 аналогичной варианту раздаточного механизма 1 при продольном расположении двигателя 2, — с верхним концом промежуточного вала 31, которым снабжен раздаточный механизм; выходной вал 32, который внутренним своим концом соединен с центральной частью промежуточного вала 31 посредством второй конической зубчатой передачи 33 и 34, 5 а внешним своим концом кинематически связан с карданной передачей 7. При этом на центральной части промежуточного вала

31 установлено также ведущее звено — зубчатый шкив 23 ременной передачи, являюще10 еся одновременно одним (правым) из двух . ее ведомых звеньев, так как на нижнем конце промежуточного вала 31 установлено ведущее колесо правой бортовой передачи 15 и 16, 15 Установка на промежуточном валу 31 раздаточного механизма 1 ведущего шкива

23 ременной передачи и соединение нижнего конца вала 31 с бортовой передачей 15 и

16 привела к тому, что промежуточный вал

20 31 раздаточного механизма является ведущим и одновременно одним из ведомых валов ремен ной передачи. Поэтому конструктивная схема раздаточного механизма 1 при поперечном расположении дви25 гателя 2 позволила выполнить ременную передачу с двумя шкивами и двумя валами; одним ведущим шкивом 23 и одним ведомым 27 (фиг. 4), а не с тремя шкивами и тремя валами (одним ведущим шкивом 23 и

30 двумя ведомыми — 26 и 27), как это было в варианте с продольным расположением двигателя (фиг. 1).

Конструктивная схема механизма реверсирования при поперечном расположе35 нии двигателя аналогична описанной схеме в варианте с продольным расположением двигателя (фиг. 2 — 3). Располагать механизм реверсирования можно также на любой стороне транспортного средства, однако более

40 целесообразно на стороне, обратной размещению раздаточного механизма 1, т.е„как это показано на фиг. 2-3, в цепи кинематических связей ведомого вала 25 ременной передачи с ведущим звеном 6 движителя, 45 Ведущий зубчатый шкив 23 ременной передачи при необходимости может устанавливаться на выходной вал 20 раздаточного механизма 1 (при продольном расположении двигателя 2) или на его npo50 межуточный вал 31 (при поперечном расположении двигателя) через отключающий механизм 35, например муфту (фиг. 7 — 8). У раздаточного механизма 1, предназначенного для работы с продольно расположен55 ным двигателем 2, указанный отключающий механизм 35 может быть установлен также на выходной вал 20 между колесом 22 и шкивом 23 (фиг, 5).

Трансмиссия работает следующим обоазом.

1712205

Крутящий момент от двигателя 2 через сцепление 3. коробку передач 4 передается к раздаточному механизму 1. В раздаточном механизме 1 изменяется направление потока мощности и крутящий момент распределяется между ведущими звеньями 5 и 6 соответственно второй и первой осей движителя, Рассмотрим дальнейшую передачу крутящего момента от раздаточного механизма

1 для разных положений двигателя по отдельности, Продольное расположение двигателя 2 (фиг. 1). К ведущим звеньям 6 первой (задней) оси движителя крутящий момент под- 15 водится от первого выходного вала 19 раздаточного механизма 1 (фиг. 5) и направляется к ним через карданную передачу 7, задний мост 8, задние полуоси 9 и 10. При этом установленная в заднем мосту 8 глав20 ная передача увеличивает на необходимую величину момент, воспринимаемый от карданной передачи 7, изменяет направление

его передачи в сторону полуосей 9 и 10, а размещенный также в мосте 8 межколесный

25 дифференциал распределяет крутящий момент по полуосям 9 и 10, допуская одновременно относительное вращение ведущих звеньев 6, например на повороте, транспор30 тного средства, когда они катятся по дугам

Отключающие механизмы 13. например типа "Локоматик". автоматически включают ведущие звенья передней оси в зависимости от состояния поверхности, в частности, при буксовании ведущих звеньев 6 задней оси. Благодаря размещению

55 обгонных муфт на полуосях или в ступицах ведущих звеньев, правое и левое звенья 5 работают независимо друг от друга и поэтому нет необходимости в межосевом дифференциале, а также в межколесном неодинаковых радиусов.

К ведущим звеньям 5 второй (передней) оси движителя крутящий момент подводит.ся.от приводного посредством конической передачи 21,22 второго выходного вала 20 .35 раздаточного механизма (фиг, 5-6) и направляется к ним через ременную передачу (ведущий шкив 23 - ремень 14 - ведомые шкивы 26 и 27, установленные на ведомых валах 24 и 25 соответственно), бортовые пе- 40 редачи 15,16 и 17,18 (фиг. 2 и 3), связанные с ведомыми валами 24 и 25 соответственно, передние полуоси 11,12 и отключающие механизмы (обгонные муфты) 13. В случае выполнения механизма реверсирования как 45 на фиг. 3 крутящий момент направляется дополнительно через цилиндрическую.передачу 29,30. дифференциале на передней оси движителя, Поперечное расположение двигателя 2 (фиг. 4). К ведущим звеньям 6 первой (задней) оси движителя крутящий момент подводится от приводимого посредством конической передачи 33 и 34 выходного вала 32 раздаточного механизма 1 (фиг. 7 и 8) и направляется к ним через карданную передачу 7 и далее аналогично варианту с продольным расположением двигателя.

К правому ведущему звену 5 второй (передней) оси движителя крутящий момент подводится от приводимого посредством конической передачи 21 и 22 промежуточного вала 31 раздаточного механизма 1 (фиг. 7 и 8) и направляется к нему через правую бортовую передачу 15, 16, полуось 12, правую обгонную муфту 13. К левому ведущему звену 5 крутящий момент подводится также от промежуточного вала 31 (фиг. 7 и.8) и направляется к нему через ведущий шкив

23, ремень 14 и ведомый шкив 27 ременной передачи; далее, аналогично варианту с продольным расположением двигателя 2, через левую бортовую передачу 17 и 18, полуось 11 и левую обгонную муфту 13.

В случае необходимости работы трансмиссии и исключением вращения всех звеньев привода передней оси, расположенных между раздаточной коробкой 1 и обгонными муфтами 13 (например с целью сокращения непроизводительных потерь при перемещении транспортного средства по поверхности, обеспечивающей достаточное сцепление), привод передних ведущих звеньев 5 движителя отключают посредством муфты 35.

Формула изобретения

1. Трансмиссия транспортного средства, содержащая раздаточный механизм для распределения крутящего момента, поступающего к нему от двигателя через коробку передач, и приводы ведущих звеньев движителя, кинематически связанные с раэдаточны ч механизмом, причем привод . ведущих звеньев движителя на его первой. оси выполнен через карданную и главную передачи с межколесным дифференциалом, а на его второй оси — через передаточный механизм и правый и левый отключающие механизмы, каждый иэ которых установлен . перед соответствующим ведущим звеном движителя, отличающаяся тем, что, с целью упрощения, снижения материалоемкости и повышения унификации, передаточный механизм включает в себя передачу с бесконечным гибким элементом, располо1712205

12 женную в плане транспортного средства для обеспечения подачи крутящего момента к ведущим звеньям второй оси движителя по замкнутому контуру, ведущий вал которой кинематически соединен с раздаточным механизмом, и правую и левую бортовые передачи, ведущие валы которых кинематически соединены с соответствующими ведомыми валами передачи с бесконечным гибким элементом, а ведомые валы бортовых передач — с соответствующими ведущими звеньями второй оси движителя через укаэанные отключающие механизмы, при этом в кинематической цепи связей одного из ведомых валов передачи с бесконечным гибким элементом с соответствующим ведущим звеном движителя установлен механизм реверсирования крутящего момента для обеспечения однонаправленного spaщения обоих ведущих звеньев движителя на данной оси.

2. Трансмиссия по п; 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем. что раздаточный механизм включает в себя входной вал, являющийся одновременно его первым выходным валом, который одним своим концом кинематически соединен с коробкой передач, а другим концом — с карданной передачей. и второй выходной вал, который внутренним своим концом соединен посредством конической зубчатой передачи с центральной частью входного вала, а внешним концом — с ведущим валом передачи с бесконечным гибким элементом, 3. Трансмиссия поп.1, отл ич à ю ща яс я тем. что раздаточный механизм включает в себя входной вал, внешним своим концом кинематически соединенный с коробкой передач, а внутренним своим концом посредством первой конической зубчатой

5 передачи — с верхним концом промежуточного вала, которым снабжен раздаточный механизм, и выходной вал, внутренним своим концом соединенный с центральной частью промежуточного вала посредством

10 второй конической зубчатой передачи, а внешним своим концом кинематически связанный с карданной передачей, причем на центральной части промежуточного вала установлено также ведущее звено передачи с

15 бесконечным гибким элементом, являющееся одновременно одним из ее ведомых звеньев, а нижний конец промежуточного вала кинематически соединен с ведущим валом бортовой передачи.

20 4. Трансмиссия по пп. 1-3, о т л и ч а ющ а я с я тем, что механизм реверсирования крутящего момента выполнен в аиде или соединения ведомого вала передачи с бес,конечным гибким элементом с ведущим ва25 лом бортовой передачи через цилиндрическую зубчатую передачу, или зацепления ведомого зубчатого колеса бортовой передачи; которая выполнена в виде конической зубчатой передачи, с противо30 положной стороны ее ведущего зубчатого колеса по отношению к аналогичному зацеплению на нереверсируемой стороне.

5. Трансмиссия по пп, 1 — 4, о т л,и ч а ющ а я с я тем„что передача с бесконечным

35 гибким элементом выполнена в виде зубчатой ременной передачи.

1712205

1712205

1712205

Составитель П..Шеко

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор Н.Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 500 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб,; 4/5