Коробка передач

 

Использование: трансмиссии транспортных средств: тяжелонагруженные промышленные трактора, автомоюили- тягачи, инженерные тягачи и т.п. Сущность изобретения расширение эксплуатационных характеристик транспортного средства за счет увеличения числа передач и диапазона. Сущность изобретения: вместо трех шестерен заднего хода устанавливют на выходе коробки передач простой трехзвенный планетарный механизм с трехпозиционными муфтами на входе и выходе этого механизма. Положительный эффект: удваивается число передач переднего и заднего хода, возможна работа на высоких крутящих моментах за счет многопарного зубчатого зацепления планетарного механизма. 3 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 [1] Эти трансмиссионные агрегаты конструктивно сложны, металлоемки.

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является 8-ступенчатая КП по а.с. N 1654039, кл. B 60 K 17/08, 1991.

КП состоит из корпуса с размещенными в нем двумя валами, свободно установленными 8 шестернями внешнего зацепления для движения вперед и 3 шестернями для передач заднего хода, причем на каждом валу две шестерни установлены отдельно и две объединены в блок, между отдельными шестернями расположены трехпозиционные муфты, сдвоенная двухпозиционная муфта размещена между блоками и отдельными шестернями, одна муфта совмещена с отдельной шестерней заднего хода.

Такая КП имеет хорошие показатели по металлоемкости, но ее кинематические возможности ограничены, она не может применяться на большегрузных транспортных средствах.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных характеристик транспортного средства за счет увеличения числа передач и диапазона КП, а также возможности передачи высоких крутящих моментов.

Цель достигается тем, что вместо трех шестерен заднего хода устанавливают на выходе КП простой трехзвенный планетарный механизм с трехпозиционными муфтами на входе и выходе планетарного механизма. Планетарный механизм и муфты обеспечивают три варианта передач: прямую, замедляющую и передачу заднего хода, а многопарное зацепление в планетарном механизме допускает трансформацию высоких крутящих моментов.

На фиг. 1 изображена схема КП, имеющая 16 передач для движения вперед и 8 передач заднего хода; на фиг. 2 приведена лучевая диаграмма этой КП. Вертикальный луч соответствует передаточному числу, равному 1,0; луч, направленный направо, соответствует замедляющей передаче; чем положе луч, тем выше передаточное число. Луч, направленный налево, ускоряющей передаче.

На фиг. 3 показаны передачи, муфты и их положения на этих передачах, а также путь передачи крутящего момента.

В опорах корпуса КП 1 расположен первичный вал 2, на котором свободно установлены шестерни 3-6, причем шестерни 5 и 6 объединены в блок 7. Шестерни 3-6 зацеплены соответственно с шестернями 8-11, причем шестерни 8 и 9 объединены в блок 12. Шестерни 8-11 установлены на валу 13 привода солнечной шестерни 14 (a). На валу 13 расположен трубчатый вал 15 привода водила 16 (h), которое сателлитами 17 зацеплено с эпициклическим колесом 18 (b) и солнечной шестерней 14 (a). Соосно валу 13 установлен вторичный вал 19. Муфта A размещена на ступице первичного вала между шестернями 3 и 4. Сдвоенная муфта B расположена на обоих валах между шестернями 4, 5 и 9, 10. Муфта С установлена на ступице вала 13 между шестернями 10 и 11. Муфта D расположена на корпусе перед планетарным механизмом. Муфта E размещена на ступице вторичного вала 19.

Работа КП осуществляется следующим образом.

1 передача И_ah^в. Крутящий момент с первичного вала 2 по муфте A в первом положении, шестерням 3-8 (см. фиг. 1), муфте B во втором положении, валу 12, шестерням 10-5, валу 7, шестерням 6-11, муфте С в третьем положении (см. фиг. 3) поступает на вал 13, солнечную шестерню 14(а), по сателлитам 17 на водило 16(h) и с него муфтой E во втором положении снимается на вал 19. Эпициклическое колесо 18(b) остановлено муфтой D в третьем положении.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача отражена лучами 3-8, 10-5, 6-11, И_ah^в, направленными из т.0 направо вниз к т.1.

2 передача. Переключаем муфту B в первое положение (см. фиг. 3). Вместо шестерен 10-5 включаем шестерни 9-4 (см. фиг. 2).

3 передача. Переключаем муфты A и B: A в третье, а B во второе положение. С первичного вала момент по муфте A поступает на шестерни 4-9 и далее как на 1 передаче.

4 передача. Переключаем муфту B в первое положение выключаем из работы две пары шестерен, момент передается только шестернями 6-11 и далее как на предыдущих передачах (см. фиг. 2).

5 передача. Переключаем муфту A в первое положение, муфту B во второе, а муфту С в первое положение, вместо шестерен 6-11 работают шестерни 3-8.

6 передача. Переключаем муфту B в первое положение. По сравнению с второй передачей вместо шестерен 6-11 работают шестерни 5-10.

7 передача. Переключаем муфту A в третье, а муфту B во второе положение, момент до планетарного механизма передается только по шестерням 4-9.

8 передача. Возвращаем муфту B в первое положение вместо шестерен 4-9 работают шестерни 5-10.

9-16 передачи И_пм 1,0. Изменяем состояние планетарного механизма муфту D переключаем в нейтральное положение, а муфту E в третье положение. В этом случае момент по планетарному механизму передается напрямую, не трансформируясь. Состояние остальных муфт, а значит, и путь момента до планетарного механизма соответствуют первым восьми передачам (см. фиг. 3).

Задний ход И_aв^h. Изменяем состояние планетарного механизма останавливаем водило (h) муфтой D в первом положении (см. фиг. 3) и переключаем муфту E в первое положение, в этом случае момент снимается с эпициклического колеса 18(b). В остальном передачи соответствуют передачам для движения вперед.

Эффект выражается в расширении эксплуатационных характеристик транспортного средства за счет увеличения числа передач и диапазона. Такая КП рекомендуется для тяжелонагруженных транспортных средств, так как допускает работу на высоких крутящих моментах за счет многопарного зацепления зубьев планетарного редуктора. Возможно как автоматическое, так и ручное переключение передач. Для ручного переключения целесообразно применить два рычага: один рычаг, действующий на муфты D и E для переключения трех поддиапазонов (задний ход, тяговый режим с 1 по 8 передачи и транспортный режим с 9 по 16 передачи); второй рычаг, действующий на муфты A, B и C, внутридиапазонный для переключения 8 передач.

Формула изобретения

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, содержащая корпус с размещенными в нем двумя валами, на одном из которых расположены муфты и расположенные по обе стороны от каждой из них шестерни, две из которых связаны с валом посредством упомянутой муфты и введены в зацепления с шестернями вторичного вала, также снабженного муфтой и расположенными по обе стороны от нее шестернями, причем две из них имеют возможность связи с валом при помощи упомянутой муфты и зацеплены с шестернями первичного вала и муфтами для передач переднего хода, отличающаяся тем, что на выходе коробки передач он снабжен трехзвенным планетарным механизмом с трехпозиционными муфтами на входе и выходе этого механизма, причем одна муфта расположена на корпусе для соединения с эпициклическим колесом или водилом, другая муфта для соединения одного из звеньев планетарного механизма с вторичным валом коробки передач.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3