Коробка передач

 

Использование: в автомобилях, тракторах и т.д. Сущность изобретения: коробка передач обеспечивает прямую передачу за счет установки трубчатого вторичного вала на первичном валу. Один из валов выборочно соединяется посредством муфты со звеном выхода потока мощности - шестерней. На оси размещены два блока шестерен. 6 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением передаточных чисел, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях (Автомобили: конструкция, конструирование и расчет). Трансмиссия/Под ред. А.И.Гришкевича. Минск: Выш.шк., 1985. - 240 с.).

Эти трансмиссионные агрегаты обладают высокой удельной металлоемкостью.

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является восьмиступенчатая КП, состоящая из корпуса с размещенными в нем двумя валами и осью шестерни заднего хода, одиннадцати шестерен внешнего зацепления и четырех муфт управления.

Такая КП обладает хорошими показателями по удельной металлоемкости, но не имеет прямой передачи.

Цель изобретения - совершенствование КП за счет введения прямой передачи, обладающей высоким КПД.

Указанная цель достигается тем, что оба блока шестерен установлены на оси промежуточного вала, вторичный вал выполнен трубчатым и размещен на первичном валу, на выходе КП установлена муфта для выборочного соединения одного из этих валов со звеном выхода потока мощности. Прямая передача получена за счет аксиального расположения валов и установленной на выходе КП муфты, позволяющей напрямую соединить первичный вал со звеном выхода потока мощности, выключая КП.

На фиг. 1 изображена схема восьмиступенчатой КП с прямой передачей; на фиг. 2 - то же, фрагмент с другим вариантом выхода потока мощности (вместо конической передачи можно применить цилиндрическую передачу); на фиг.3 звено выхода потока мощности размещено соосно первичному и вторичному валам; на фиг.4 - схемы трансформации крутящего момента на различных передачах (в верхней части буквами обозначены муфты переключения передач, а на схемах - положения этих муфт: Л - левое, П - правое, Н - нейтральное); на фиг.5 - лучевая диаграмма КП с двумя ускоряющими передачами (вертикальный луч соответствует U = 1,0; луч, направленный направо - замедляющая передача, налево - ускоряющая); на фиг.6 - то же, вариант с одной ускоряющей передачей (его можно получить при увеличении передаточного числа шестерен 13-11 и перемещении пар шестерен 5-16 и 7-14).

В корпусе КП 1 в опорах установлен первичный вал 2, на котором закреплены зубчатые венцы (ступицы муфт переключения) 3 и 4. На первичном валу свободно установлены шестерни 5-7, а также трубчатый вторичный вал 8 с зубчатыми венцами 9 и 10. На трубчатом валу свободно установлена шестерня 11. Параллельно валам закреплена ось 12, на ней свободно установлены два блока с шестернями 13, 14 и 15, 16, зацепленные соответственно с шестернями 11, 7, 6, 5. На блоке шестерен 13, 14 закреплена шестерня 17 заднего хода, на своей оси размещена отдельная шестерня 18. На зубчатом венце 9 установлена подвижная в осевом направлении шестерня заднего хода 19. На трубчатом валу 8 свободно установлена шестерня 20, зацепленная с шестерней 21 закрепленной на валу 22. Между шестернями 5 и 6 на ступице 4 установлена муфта А, сдвоенная муфта В расположена между шестернями 6, 7 и 14, 15. Муфта С установлена на ступице 9 между шестернями 7 и 11, на ней закреплена шестерня заднего хода 19. Муфта D установлена на звене выхода потока мощности - шестерне 20, а муфта Е - на отдельной шестерне заднего хода 18.

Работа КП осуществляется следующим образом.

1-я передача.

Крутящий момент от вала 2 по ступице 4 и муфте А в левом положении поступает на шестерни 5-16, далее по паре шестерен 15-6, по муфте В в правом положении на пару шестерен 7-14, затем по паре шестерен 13-11, по муфте С в правом положении, по трубчатому валу 8, муфте D в левом положении и на шестерню 20. Муфта Е находится в левом выключенном положении (фиг.1). Направление потока мощности и положения муфт хорошо видны на фиг.4. На фиг.5 эта передача представлена лучами 5-16, 15-6 и 13-11, направленными направо вниз.

2-я передача.

Отличается от 1-й передачи перемещением муфты А из левого положения в правое (фиг.4). Из четырехпарного зацепления получаем двухпарное. На фиг.5 эта передача представлена лучами 7-14 и 13-11.

3-я передача.

Отличается от 2-й передачи перемещением муфт А и В из правого положения в левое (фиг. 4). Момент передается парой шестерен 5-16, затем по блоку шестерен 16 и 15, по муфте В в левом положении на блок шестерен 14 и 13, затем парой шестерен 13-11 на муфту С и вал 8.

4-я передача.

Передвигаем муфту А из левого положения в правое. Момент передается шестернями 6-15 и 13-11 (фиг.4 и 5).

5-я передача.

Передвигаем муфту А в левое положение, муфту В в правое положение и муфту С в левое положение. Момент передается по шестерням 5-16 и 15-6 (фиг. 4 и 5).

6-я передача - прямая.

Передвигаем муфту D из левого положения в правое, муфту А в нейтральное положение. Момент, минуя КП, передается с первичного вала 2 муфтой D на шестерню 20.

7-я передача.

Возвращаем муфты А и D в левое положение. Муфту В передвигаем из правого положения в левое. Момент передается через шестерни 5-16 и 14-7.

8-я передача.

Передвигаем муфту А из левого положения в правое. Момент передается шестернями 6-15 и 14-7.

Задний ход.

Для изменения направления вращения вала 8 передвигаем муфту С в нейтральное положение, а муфту Е в правое положение. Вводим в зацепление шестерни заднего хода 17, 18 и 19, а вал 8 отсоединяем от шестерни 11 и соединяем с шестерней 19. Передачи заднего хода соответствуют четырем первым передачам для движения вперед, только вместо шестерен 13-11 работают шестерни заднего хода 17-19 (фиг.4 и 5). На фиг.5 задний ход представлен лучами, направленными вверх из т.О.

Экономический эффект выражается в повышении коэффициента полезного действия КП при работе на наиболее часто используемой прямой передаче.

Предлагаемая КП обладает широкими компоновочными возможностями - она может устанавливаться как вдоль, так и поперек транспортного средства при любом расположении двигателя.

Формула изобретения

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, содержащая корпус с размещенными в нем валами, свободно установленными на них двумя блоками шестерен и четырьмя отдельными шестернями, муфтами переключения передач, причем средняя муфта сдвоенная и размещена на двух валах, отличающаяся тем, что оба блока шестерен установлены на промежуточной оси, вторичный вал выполнен трубчатым и размещен на первичном валу, на выходе коробки передач установлена муфта для выборочного соединения одного из этих валов со звеном выхода потока мощности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6