Раздаточная коробка

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Раздаточная коробка содержит корпус, входной, промежуточный и выходной валы, трехзвенный планетарный механизм, включающий солнечную шестерню, водило с сателлитами и эпициклическое колесо, и муфты управления. Входной вал, промежуточный вал и вал привода заднего моста установлены соосно. Солнечная шестерня и эпициклическое колесо трубчатыми валами соединены с венцами, расположенными около венцов, закрепленных на концах промежуточного вала. Одна муфта управления установлена на венце входного вала для выборочного соединения или с венцом промежуточного вала, или с венцом одного из трубчатых валов. Вторая муфта управления предназначена для соединения или с венцом одного из трубчатых валов, или с венцом водила. Следующая муфта управления предназначена для соединения венца корпуса с венцами водила или эпициклического колеса. Последняя муфта предназначена для соединения выходного вала привода заднего моста или с венцом промежуточного вала, или с венцами другого трубчатого вала. Все муфты управления взаимосвязаны одним ползуном. Расширен диапазон передаточных чисел в сторону увеличения передаточного числа низшей передачи, повышен КПД при прямой передаче крутящего момента на задний мост. 2 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением передаточных чисел и распределением мощности между выходными валами, содержащие корпус, опоры, валы, шестерни, дифференциал, муфты управления (1. Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. Под. ред. А.И.Гришкевича. - Минск: Выш. шк., 1985, - 240 с.).

Эти агрегаты конструктивно сложны, материалоемки.

Наиболее близкой к предлагаемой раздаточной коробке (РК) является двухступенчатая РК автомобиля Магиус (см. там же рис. 5.4e, с. 184). Конструкция этой РК отличается от типовых, т.к. простой трехзвенный планетарный механизм используется и как редуктор, и как дифференциал. РК состоит из корпуса с опорами, валов, расположенных по трем осям, причем входной и выходные валы несоосны; планетарного механизма, трех шестерен привода и муфт управления.

Такая РК имеет ограниченный диапазон передаточных чисел, причем планетарный механизм используется в ускоряющем режиме, при этом передаточное число невелико и равно отношению числа зубьев эпициклического колеса к сумме чисел зубьев эпициклического колеса и солнечной шестерни. На этой ускоряющей передаче отсутствует привод на передний мост. КПД агрегата снижен из-за отсутствия прямой связи между входным и одним из выходных валов.

Задачей изобретения является расширение диапазона передаточных чисел РК за счет обеспечения низшей передачи с большим передаточным числом, повышение КПД агрегата, обеспечение постоянного привода ведущих колес.

Технический результата достигается тем, что входной вал, промежуточный вал, выходной вал привода заднего моста установлены соосно, водило планетарного механизма закреплено в средней части промежуточного вала, солнечная шестерня и эпициклическое колесо трубчатыми валами соединены с венцами, расположенными около венцов, закрепленных на концах промежуточного вала, на одном из трубчатых валов свободно установлена шестерня, зацепленная с шестерней, закрепленной на валу привода переднего моста, венцы также закреплены на свободно установленной шестерне, на водиле и средней части того же трубчатого вала, а также на торцах входного и выходного валов, одна муфта управления установлена на венце входного вала для выборочного соединения или с венцом промежуточного вала, или с венцом одного из трубчатых валов, вторая муфта управления установлена на венце свободно установленной шестерни для выборочного соединения или с венцом, закрепленным в средней части одного из трубчатых валов, или с венцом водила, следующая муфта установлена на венце корпуса для временного соединения этого венца с венцами водила или эпициклического колеса, последняя муфта управления установлена на венце выходного вала привода заднего моста для выборочного соединения этого вала или с венцом промежуточного вала, или с венцами другого трубчатого вала, а все муфты управления взаимосвязаны с одним ползуном.

На фиг. 1 изображена схема РК с симметричным дифференциалом при включенной низшей передаче - "ползучей" скорости и блокированном приводе ведущих мостов.

На фиг. 2 изображена схема РК с несимметричным дифференциалом при включенной прямой передаче и дифференциальном приводе ведущих мостов.

В опоре корпуса 1 установлен входной (первичный) вал 2 с венцом 3. Соосно с первичным валом 2 установлен промежуточный вал 4 с венцом 5, размещенным рядом с венцом 3, на другом конце вала закреплен венец 6, в средней части вала 4 закреплено водило 7 планетарного механизма. На водиле (оси) 7 установлены сателлиты 8, которые зацеплены с шестернями 9 и 10 (эпициклическим колесом). Шестерня 10 трубчатым валом 11 соединена с венцами 12 и 13, расположенными между венцом 6 и стенкой корпуса 1. Шестерня 9 трубчатым валом 14 соединена с венцом 15, расположенным рядом с венцом 5. В средней части трубчатого вала 14 закреплен венец 16, на этом валу между венцом 16 и другой стенкой корпуса 1 свободно установлена шестерня 17, зацепленная с шестерней 18, закрепленной на валу 19 привода переднего моста. Соосно с валами 2 и 4 установлен выходной вал привода заднего моста 20 с венцом 21, расположенным рядом с венцом 6. Муфта управления 22 размещена на венце 21, муфта 23 - на венце корпуса РК 1. Муфта 24 расположена на венце шестерни 17, а муфта 25 установлена на венце 3 первичного вала 2. Все муфты управления взаимосвязаны с одним ползуном 26.

В зависимости от условий нагружения мостов дифференциал может быть как симметричным (см. фиг. 1), так и несимметричным (см. фиг. 2).

РК работает следующим образом.

I передача - "ползучая" скорость - U_ah^b = K + 1.

Муфты управления 22-25 в среднем положении II (см. фиг. 1 и фиг. 2, нижнее положение муфт).

Муфта 23 соединяет венец эпициклического колеса 10 с венцом корпуса 1, в этом случае колесо 10 остановлено относительно корпуса 1. Муфта 22 соединяет венец 6 промежуточного вала 4 с венцом 21 выходного вала 20 привода заднего моста. Муфта 24 соединяет венец водила 7 планетарного механизма с венцом шестерни 17, а муфта 25 соединяет венец 3 первичного вала 2 с венцом 15 трубчатого вала 14.

Крутящий момент от первичного вала 2 венцом 3, муфтой 25, венцом 15, трубчатым валом 14 передается на шестерню 9. Шестерня 9 вращает сателлиты 8, которые обкатываясь относительно остановленной шестерни 10, увлекают за собой водило 7 и промежуточный вал 4. Часть увеличенного крутящего момента валом 4, венцом 6, муфтой 22, венцом 21 передается выходному валу 20 привода заднего моста. Другая часть крутящего момента от венца водила 7 муфтой 24 передается на венец шестерни 17, далее на шестерню 18 и выходной вал 19 привода переднего моста.

В случае применения симметричного дифференциала передаточное число планетарного механизма при работе в режиме редуктора равно двум.

В случае применения несимметричного дифференциала (см. фиг. 2) в режиме редуктора при остановленном эпициклическом колесе 10 передаточное число будет максимальным и равно отношению суммы числа зубьев солнечной шестерни 9 и эпициклического колеса 10 к числу зубьев солнечной шестерни.

2 передача - прямая.

Все муфты управления установлены в левое положение I (см. фиг. 2, верхнее положение муфт). Муфта 25 соединяет венец 3 первичного вала 2 с венцом 5 промежуточного вала 4. Муфта 24 соединяет венец 16 трубчатого вала 14 с венцом шестерни 17. Муфта 23 расположена на венце корпуса РК 1, а муфта 22 соединяет венцы 12 и 13 трубчатого вала 11 с венцом 21 выходного вала 20 привода заднего моста (мостов задней тележки).

Крутящий момент от первичного вала 2 венцом 3, муфтой 25 передается на венец 5, промежуточный вал 4 и водило 7 дифференциала. Сателлиты 8 распределяют крутящий момент на эпициклическое колесо 10 и солнечную шестерню 9. От эпициклического колеса 10 усилие передается трубчатым валом 11, венцами 12 и 13, муфтой 22, венцом 21 на выходной вал 20 привода заднего моста или мостов задней тележки. От шестерни 9 усилие передается трубчатым валом 14, венцом 16, муфтой 24, шестернями 17 и 18 на выходной вал 19 привода переднего моста.

3 передача - задний ход - U_ab^h = -K.

Муфты управления в правом положении III (см. фиг. 1, верхнее положение муфт). Муфта 25 соединяет венец 3 первичного вала 2 с венцом 15 трубчатого вала 14. Муфта 24 разобщает шестерню 17 от планетарного механизма. Муфта 23 левым венцом останавливает водило 7 относительно корпуса 1. Муфта 22 соединяет венец 13 эпициклического колеса 10 с венцом 21 вала 20.

Крутящий момент от первичного вала 2 венцом 3, муфтой 25, венцом 15, трубчатым валом 14 передается на шестерню 9 как на первой передаче. Сателлиты 8, вращаясь на осях остановленного водила 7, двигают эпициклическое колесо 10 в направлении, противоположном вращению солнечной шестерни 9. Увеличенный крутящий момент от эпициклического колеса 10 трубчатым валом 11, венцом 13, муфтой 22 передается на венец 21 и вал 20 привода заднего моста.

Экономический эффект выражается в повышении расширения диапазона РК за счет увеличения передаточного числа низшей передачи, что позволяет уменьшить диапазон передаточных чисел коробки передач, а также исключить шестерни заднего хода, т.е. снизить ее металлоемкость. Эксплуатационные свойства транспортного средства улучшаются за счет постоянного привода ведущих мостов и повышении КПД при прямой передаче крутящего момента на задний мост.

Формула изобретения

Раздаточная коробка, содержащая корпус, размещенные в нем валы, шестерни, трехзвенный планетарный механизм, включающий солнечную шестерню, эпициклическое колесо и водило с сателлитами, и муфты управления, отличающаяся тем, что входной вал, промежуточный вал, выходной вал привода заднего моста установлены соосно, водило планетарного механизма закреплено в средней части промежуточного вала, солнечная шестерня и эпициклическое колесо трубчатыми валами соединены с венцами, расположенными около венцов, закрепленных на концах промежуточного вала, на одном из трубчатых валов свободно установлена шестерня, зацепленная с шестерней, закрепленной на валу привода переднего моста, венцы также закреплены на свободно установленной шестерне, на водиле и в средней части того же трубчатого вала, а также на торцах входного и выходного валов, одна муфта управления установлена на венце входного вала для выборочного соединения или с венцом промежуточного вала, или с венцом одного из трубчатых валов, вторая муфта управления установлена на венце свободно установленной шестерни для выборочного соединения или с венцом, закрепленным в средней части одного из трубчатых валов, или с венцом водила, следующая муфта управления установлена на венце корпуса для временного соединения этого венца с венцами водила или эпициклического колеса, последняя муфта управления установлена на венце выходного вала привода заднего моста для выборочного соединения этого вала или с венцом промежуточного вала, или с венцами другого трубчатого вала, а все муфты управления взаимосвязаны с одним ползуном.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2