Шестиступенчатая несоосная коробка передач с увеличенным передаточным числом первой передачи и ее модификации с понижающей и повышающей передачами



Шестиступенчатая несоосная коробка передач с увеличенным передаточным числом первой передачи и ее модификации с понижающей и повышающей передачами
Шестиступенчатая несоосная коробка передач с увеличенным передаточным числом первой передачи и ее модификации с понижающей и повышающей передачами
Шестиступенчатая несоосная коробка передач с увеличенным передаточным числом первой передачи и ее модификации с понижающей и повышающей передачами
Шестиступенчатая несоосная коробка передач с увеличенным передаточным числом первой передачи и ее модификации с понижающей и повышающей передачами
Шестиступенчатая несоосная коробка передач с увеличенным передаточным числом первой передачи и ее модификации с понижающей и повышающей передачами
Шестиступенчатая несоосная коробка передач с увеличенным передаточным числом первой передачи и ее модификации с понижающей и повышающей передачами
Шестиступенчатая несоосная коробка передач с увеличенным передаточным числом первой передачи и ее модификации с понижающей и повышающей передачами
Шестиступенчатая несоосная коробка передач с увеличенным передаточным числом первой передачи и ее модификации с понижающей и повышающей передачами

 


Владельцы патента RU 2581639:

Евтодеев Юрий Леонидович (RU)

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин. В шестиступенчатой несоосной коробке передач с одной из шестерен, свободно установленного на вторичном валу блока шестерен, зацеплена шестерня привода вала, который соединяет ее жесткой связью с шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней, свободно установленной на вторичном валу и соединяемой с ним жесткой связью муфтой включения первой передачи. Достигается высокая степень унификации и снижение затрат на производство и ремонт. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Шестиступенчатая несоосная коробка передач и ее модификации.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

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

В современных автомобильных коробках передач (КП) с несоосным расположением входного и выходного валов применяются, главным образом, зубчатые колеса с постоянным зацеплением. При одном входном вале количество вторичных валов достигает трех (см.патент ЕР 0733825 В1, фиг. 2, от 17.05.2000 г.). На конце каждого вторичного вала находится ведущая шестерня главной передачи. В большинстве современных КП с несоосной схемой на всех передачах переднего хода силовой поток передается через одно зубчатое зацепление, и поэтому осуществление передаточного числа превышающего u=4 для первой передачи, возможно лишь при увеличении размеров конструкции. А получение передаточного числа меньшего u=0.6 для высшей передачи приводит к малым размерам и низкой прочности ведомой шестерни этой передачи. Таким образом, современные 6-ступенчатые несоосные КП, из-за использования на всех передачах переднего хода передачи силового потока одним зубчатым зацеплением, достигли предела величин передаточных чисел «крайних» передач. При этом от величины передаточного числа первой передачи напрямую зависит величина максимальной силы тяги на ведущих колесах. Чем больше сила тяги, тем большее сопротивление движению способен преодолеть автомобиль, или выше его динамические показатели на первой передаче, или ниже скорость движения на первой передаче. В зависимости от целевого предназначения автомобиля трансмиссия должна обеспечивать требуемое тяговое усилие. Зачастую современные автомобили разные по своему целевому назначению комплектуются одними и теми же двигателями и коробками передач. Например, в одном варианте автомобиль может применяться в грузовом исполнении, в другом - в грузопассажирском, а в третьем может иметь полноприводную трансмиссию с пассажирским вариантом. Примером является Фольксваген-транспортер. Или автомобиль одной модели может комплектоваться двигателями с существенной разницей в мощности (Фольксваген Гольф). Или одна модификация автомобиля имеет моноприводную трансмиссию, а другая - полноприводную (Митсубиси ASX и другие). При этом, если для коробок передач с соосным расположением входного и выходного валов имеется возможность оснастить автомобиль понижающей передачей в раздаточной коробке, то для несоосных КП, из-за применяемых в современном автомобилестроении конструктивных и компоновочных особенностей, это сделать весьма сложно. Таким образом, перспективные несоосные КП для решения большего количества эксплуатационных задач должны иметь возможности к модификации. При этом особенно важно обеспечить максимально возможную унификацию между различными модификациями КП.

Наиболее подходящей в качестве прототипа является 6-ступенчатая несоосная КП с понижающей передачей (патент DE 102009058710 А1, от 22.06.2011 г.).

КП состоит из корпуса с размещенными в нем параллельными входным и тремя вторичными валами, 15 шестерен внешнего зацепления и расположенных между ними трех зубчатых муфт переключения шести передач переднего хода. На первом вторичном валу размещены шестерни и муфты высших (с 3 по 6) передач. На втором вторичном валу размещены муфта и шестерни низших передач. Для уменьшения осевого габарита КП муфта включения заднего хода или понижающей передачи расположена на третьем вторичном валу. На концах вторичных валов нарезаны ведущие шестерни главной передачи, зацепленные с ведомым колесом, закрепленным на корпусе дифференциала. Ведомая шестерня первой передачи объединена в блок с ведущей шестерней привода трубчатого вала, который свободно установлен на третьем вторичном валу. На конце трубчатого вала установлена муфта включения заднего хода или понижающей передачи, а рядом свободно установлена ведущая шестерня понижающей передачи, сцепленная с шестерней, жестко закрепленной на вторичном валу низших передач.

Недостатками КП являются возможность получения только двух ее модификаций - 6-ступенчатой КП и 6-ступенчатой КП с понижающей передачей, что ограничивает число вариантов трансмиссий для автомобилей с разными целевыми предназначениями. А также, на всех передачах переднего хода силовой поток передается через одно зубчатое зацепление, т.е. не использована возможность получения первой передачи с увеличенным передаточным числом и, следовательно, смещения передаточных чисел в сторону низших передач, для возможности получения дополнительной ускоряющей передачи.

Целью изобретения является шестиступенчатая несоосная КП и ее модификации - с понижающей и повышающей передачами.

Указанная цель достигается тем, что с одной из шестерен, свободно установленного на вторичном валу блока шестерен, зацеплена шестерня привода вала, который соединяет ее жесткой связью с шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней, свободно установленной на вторичном валу и соединяемой с ним жесткой связью муфтой включения первой передачи.

Также возможно, что шестерня привода вала зацеплена с шестерней, свободно установленной на вторичном валу.

Также возможно, что с одной из жестко закрепленных на входном валу шестерен высших передач зацеплена шестерня, свободно установленная на втором вторичном валу и соединяемая с ним жесткой связью муфтой включения высшей (повышающей) передачи.

Анализ патентов, научно-технической литературы не выявил известности заявляемой совокупности существующих признаков.

На фиг. 1 показана кинематическая схема базовой 6-ступенчатой КП с увеличенным передаточным числом первой передачи.

На фиг. 2 представлена лучевая диаграмма базовой КП. На горизонталях приведены номера различных передач. В верхней таблице указаны величины передаточных чисел (u).В нижней таблице указаны интервалы между соседними передаточными числами (q). Вертикальный луч соответствует передаточному числу, равному единице. Луч, направленный направо, указывает на замедляющую передачу. Чем положе луч, тем больше передаточное число. Луч, направленный налево, указывает на ускоряющую передачу.

На фиг. 3 показана кинематическая схема 6-ступенчатой КП с увеличенным передаточным числом первой передачи и с понижающей передачей.

На фиг. 4 представлена лучевая диаграмма 6-ступенчатой КП с увеличенным передаточным числом первой передачи и с понижающей передачей.

На фиг. 5 показана кинематическая схема 6-ступенчатой КП с увеличенным передаточным числом первой передачи и с повышающей передачей.

На фиг. 6 представлена лучевая диаграмма 6-ступенчатой КП с увеличенным передаточным числом первой передачи и с повышающей передачей.

На фиг. 7 показана кинематическая схема 6-ступенчатой КП с увеличенным передаточным числом первой передачи, с понижающей и повышающей передачами.

На фиг. 8 представлена лучевая диаграмма 6-ступенчатой КП с увеличенным передаточным числом первой передачи, с понижающей и повышающей передачами.

В состав представленной на фиг. 1 кинематической схемы базовой КП входят установленные в опорах корпуса 1 входной вал 2 и установленные параллельно с ним три вторичных вала 3, 4 и 5. Шестерни 6, 7, 8, 9, 10 жестко закреплены на входном валу 2. Шестерни 11, 12, 13, 14 свободно установлены на вторичном валу 3 и попарно зацеплены с шестернями 7, 8, 9, 10 соответственно. Шестерни 15, 16, 17 свободно установлены на вторичном валу 4. Шестерни 15 и 16 объединены в блок. Шестерни 6 и 16 образуют зубчатую пару. Шестерни 15 и 17 находятся в постоянном зацеплении соответственно с шестернями 18 и 19, которые жестко связаны с трубчатым валом 20, свободно установленным на вторичном валу 5. Ведущие шестерни главной передачи 21, 22 и 23 жестко связаны с вторичными валами 3, 4 и 5 соответственно и находятся в постоянном зацеплении с ведомым колесом 24 главной передачи, закрепленным на корпусе дифференциала 25. Зубчатый венец 26 жестко закреплен на вторичном валу 5. Муфты А(27) и В(28) расположены на вторичном валу 3 между шестернями 11-12 и 13-14 соответственно. Муфта 29(C) расположена на вторичном валу 4 между шестернями 16 и 17. Муфта D(30) расположена на конце трубчатого вала 20, рядом с зубчатым венцом 26.

В состав представленной на фиг. 3 кинематической схемы базовой КП с увеличенным передаточным числом первой передачи и с понижающей передачей входят те же самые детали с порядковыми номерами от 1 до 30, включительно, что и у рассмотренного выше состава базовой КП и дополнительно: шестерня 31 свободно установлена на трубчатом валу 20. Шестерня 32 жестко закреплена на вторичном валу 4. Шестерни 31 и 32 образуют зубчатую пару.

В состав представленной на фиг. 5 кинематической схемы 6-ступенчатой КП с повышающей передачей входят те же самые детали с порядковыми номерами от 1 до 30, включительно, что и у рассмотренного выше состава базовой КП и дополнительно: шестерня 33 свободно установлена на вторичном валу 4. Шестерни 10 и 33 образуют зубчатую пару. Муфта Е (34) расположена на вторичном валу 4 между шестернями 17 и 33.

В состав представленной на фиг. 7 кинематической схемы 6-ступенчатой КП с понижающей и повышающей передачами входят такие же детали, что и в рассмотренном выше составе модифицированной базовой КП для фиг. 3 и дополнительно: шестерня 33 свободно установлена на вторичном валу 4. Шестерни 10 и 33 образуют зубчатую пару. Муфта Е (34) расположена на вторичном валу 4 между шестернями 32 и 33.

Работа базовой КП, представленной на фиг. 1, осуществляется следующим образом.

1 передача (с увеличенным передаточным числом).

Крутящий момент с входного вала 2 через пару сцепленных шестерен 6-16, блок шестерен 15-16, пару шестерен 15-18, трубчатый вал 20, пару шестерен 19-17 и муфту 29(C), находящуюся в правом положении, передается на вторичный вал 4 и жестко связанную с ним ведущую шестерню 22, зацепленное с ней зубчатое колесо 24 главной передачи, корпус дифференциала 25. Далее по общеизвестному уровню техники работы дифференциала.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача отражена последовательно соединенным лучами 0-2, 2-ЗХ и ЗХ-1.

2 передача.

Крутящий момент с входного вала 2 через пару сцепленных шестерен 6-16 и муфту 29(C), находящуюся в левом положении, передается на вторичный вал 4 и жестко связанную с ним ведущую шестерню главной передачи 22. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача отражена лучом, соединяющим точки 0 и 2.

3 передача.

Крутящий момент с входного вала 2 через пару сцепленных шестерен 8-12 и муфту 27(A), находящуюся в правом положении, передается на вторичный вал 3 и жестко связанную с ним ведущую шестерню главной передачи 21. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача отражена лучом, соединяющим точки 0 и 3.

4 передача.

Крутящий момент с входного вала 2 через пару сцепленных шестерен 7-11 и муфту 27(A), находящуюся в левом положении, передается на вторичный вал 3 и жестко связанную с ним ведущую шестерню главной передачи 21. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача отражена лучом, соединяющим точки 0 и 4.

5 передача.

Крутящий момент с входного вала 2 через пару сцепленных шестерен 9-13 и муфту 28(B), находящуюся в левом положении, передается на вторичный вал 3 и жестко связанную с ним ведущую шестерню главной передачи 21. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача отражена лучом, соединяющим точки 0 и 5.

6 передача.

Крутящий момент с входного вала 2 через пару сцепленных шестерен 10-14 и муфту 28(B), находящуюся в правом положении, передается на вторичный вал 3 и жестко связанную с ним ведущую шестерню главной передачи 21. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача отражена лучом, соединяющим точки 0 и 6.

Задний ход.

Крутящий момент с входного вала 2 через пару сцепленных шестерен 6-16, блок шестерен 15-16, пару шестерен 15-18, трубчатый вал 20 и муфту 30(D), находящуюся в правом положении, передается на зубчатый венец 26, вторичный вал 5 и жестко связанную с ним ведущую шестерню главной передачи 23. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача отражена последовательно соединенными лучами 0-2 и 2-ЗХ.

Работа модифицированной базовой КП, представленной на фиг. 3, осуществляется следующим образом.

Понижающая передача.

Крутящий момент с входного вала 2 через пару сцепленных шестерен 6-16, блок шестерен 15-16, пару шестерен 15-18, трубчатый вал 20 и муфту 30(D), находящуюся в левом положении, передается на пару шестерен 31-32, вторичный вал 4 и жестко связанную с ним ведущую шестерню главной передачи 22. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 4) эта передача отражена последовательно соединенными лучами 0-2, 2-ЗХ и ЗХ-П.

1,2,3,4,5,6 передачи и задний ход. Аналогично рассмотренной выше работе базовой КП.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 4) эти передачи отражены лучами 0-2-ЗХ-1, 0-2, 0-3, 0-4, 0-5, 0-6, 0-2-ЗХ соответственно.

Работа модифицированной базовой КП, представленной на фиг. 5, осуществляется следующим образом.

1,2,3,4,5,6 передачи и задний ход. Аналогично рассмотренной выше работе базовой КП.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 6) эти передачи отражены лучами 0-2-ЗХ-1, 0-2, 0-3, 0-4, 0-5, 0-6, 0-2-ЗХ соответственно.

Повышающая (высшая) передача.

Крутящий момент с входного вала 2 через пару сцепленных шестерен 10-33 и муфту 34(E), находящуюся в правом положении, передается на вторичный вал 4 и жестко связанную с ним ведущую шестерню главной передачи 22. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 6) эта передача отражена лучом, соединяющим точки 0 и 7.

Работа модифицированной базовой КП, представленной на фиг. 7, осуществляется следующим образом.

Понижающая, 1, 2, 3, 4, 5, 6, повышающая передачи и задний ход.

Аналогично рассмотренной выше работе базовой КП и ее модификаций на соответствующих передачах.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 8) эти передачи отражены лучами 0-2-ЗХ-П, 0-2-ЗХ-1, 0-2, 0-3, 0-4, 0-5, 0-6, 0-7, 0-2-ЗХ соответственно.

Список цитируемых источников и использованной литературы

1. Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. Под ред. А.И. Гришкевича. -Мн.: Выш. шк., 1985. -240 с.

2. Патент DE 102009058710 A1, от 22.06.2011 г.

3. Патент ЕР 0733825 B1, фиг.2, от 17.05.2000 г.

1. Шестиступенчатая несоосная коробка передач с увеличенным передаточным числом первой передачи и ее модификации с понижающей и повышающей передачами, содержащая корпус с параллельно размещенными в нем входным и тремя вторичными валами, шестерни внешнего зацепления и расположенные между ними три зубчатые муфты переключения шести передач переднего хода, ведущие шестерни главной передачи, нарезанные на концах вторичных валов и зацепленные с ведомым колесом, закрепленным на корпусе дифференциала, причем на первом вторичном валу размещены шестерни и муфты высших (с 3 по 6) передач, на втором вторичном валу размещены муфта и шестерни низших передач, при этом одна из шестерен объединена в блок с ведущей шестерней привода трубчатого вала, который свободно установлен на третьем вторичном валу, а на конце трубчатого вала установлена муфта включения заднего хода или понижающей передачи и рядом с ней свободно установлена ведущая шестерня понижающей передачи, сцепленная с шестерней, жестко закрепленной на вторичном валу низших передач, отличающаяся тем, что с одной из шестерен, свободно установленного на вторичном валу блока шестерен, зацеплена шестерня привода вала, который соединяет ее жесткой связью с шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней, свободно установленной на вторичном валу и соединяемой с ним жесткой связью муфтой включения первой передачи.

2. Шестиступенчатая несоосная коробка передач с увеличенным передаточным числом первой передачи и ее модификации с понижающей и повышающей передачами по п. 1, отличающаяся тем, что шестерня привода вала зацеплена с шестерней, свободно установленной на вторичном валу.
3 Шестиступенчатая несоосная коробка передач с увеличенным передаточным числом первой передачи и ее модификации с понижающей и повышающей передачами по одному из пп. 1-2, отличающаяся тем, что с одной из жестко закрепленных на входном валу шестерен высших передач зацеплена шестерня, свободно установленная на втором вторичном валу и соединяемая с ним жесткой связью муфтой включения высшей (повышающей) передачи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трансмиссии велосипедов, мотоциклов и транспортных машин. На трубчатой оси, прикрепленной к вилке направляющего устройства подвески колеса, свободно установлены трубчатые входной и выходной валы коробки передач.

Изобретение относится к коробке передач, способу присоединения дополнительного оборудования с помощью коробки передач и средству перемещения. Коробка передач содержит первый вал с двумя установленными на оси зубчатыми колесами.

Изобретение относится к коробкам передач. Коробка содержит ведущий вал с жестко посаженным на него блоком ведущих зубчатых колес, блок ведомых зубчатых колес находящихся в постоянном зацеплении с ведущими зубчатыми колесами и выполненный с возможностью свободного вращения вокруг ведомого вала, и ведомый вал, содержащий муфту включения передач, которая допускает плавное соединение ведомой шестерни и ведомого вала, передачу произвольных крутящих моментов без разрыва потока мощности и включение передач в произвольном порядке, отличается тем, что муфта включения каждой передачи может содержать два или несколько типов механизмов, предназначенных для передачи крутящего момента, которые могут иметь различающиеся между собой конструкции и различающиеся механизмы передачи крутящего момента и при включении каждой отдельной передачи могут включаться в работу не одновременно, что позволяет использовать их различную способность к передаче крутящего момента и проскальзыванию без разрушения.

Изобретение относится к многоскоростному, прежде всего двухскоростному, передаточному механизму для передачи крутящего момента привода от входной стороны к выходной стороне, имеющему по меньшей мере два выбираемых передаточных отношения.

Изобретение относится к коробкам передач со сдвоенным сцеплением в транспортных средствах. .

Изобретение относится к коробкам передач для транспортных средств, содержащим две муфты сцепления ведущего блока и две муфты сцепления ведомого блока. .

Изобретение относится к автоматизированным коробкам передач с двумя несоосными входными валами, двумя сцеплениями и одним выходным валом. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к коробкам передач автотракторной техники. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для передачи вращательного движения между валами. .

Изобретение относится к трансмиссиям транспортных средств. .

Изобретение относится к коробкам передач. 12-ступенчатая коробка передач содержит картер с промежуточной стенкой, с размещенными в нем входным, выходным и промежуточным валами. Входной и выходной валы установлены соосно, а промежуточный вал установлен параллельно этим валам. Наконечник выходного вала с двухпозиционной муфтой переключения установлен в опоре промежуточной стенки. В этом наконечнике расположена опора входного вала. На валах расположены семь пар шестерен переднего хода и ряд шестерен заднего хода. Достигается повышение долговечности КП за счет повышения жесткости валов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к автоматизированной механической трансмиссии. Трансмиссия содержит шестерню первой передачи и зубчатое колесо вспомогательного привода, установленные на ведущем валу, связанном со сцеплением. Также трансмиссия содержит множество передаточных шестерней, соединенных с коленчатым валом двигателя, которые установлены на отдельном ведущем валу, который постоянно вращается с двигателем. Трансмиссия включает также блок первой передачи, который имеет первый ведущий вал, соединенный с диском сцепления, вспомогательный синхронизатор и шестерню первой передачи, расположенную на первом ведущем валу; блок второй передачи, который соединен с коленчатым валом двигателя и который имеет второй ведущий вал, который вращается с двигателем, а также множество передаточных шестерней, расположенных на втором ведущем валу; блок ведущего зубчатого колеса вспомогательного привода. Достигается уменьшение расхода топлива. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к коробкам передач с двумя сцеплениями для автотранспортного средства. Система трансмиссии содержит два первичных вала (11, 12), вторичный вал (15), выходной вал (5), механизм (40) сцепления для попеременного соединения упомянутых первичных валов (11, 12). Первый вал (A1) передачи мощности с зубчатым колесом (K1b) зацеплен с зубчатым колесом (K17a), находящимся на одном из первичных валов, и вторым зубчатым колесом (K3a), которое находится в зацеплении с зубчатым колесом (35b), находящимся на вторичном валу (15). Второй вал (A2) передачи мощности с первым зубчатым колесом (K4b) зацеплен с зубчатым колесом (K4a), находящимся на одном из первичных валов, и вторым зубчатым колесом (K5a), которое соединено с зубчатым колесом (35b), находящимся на вторичном валу, посредством промежуточного зубчатого колеса (K5c). Достигается компактность устройства. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к несоосным коробкам передач с двумя вторичными валами. Базовая коробка передач содержит корпус с параллельно размещенными в нем входным и двумя вторичными валами с жестко установленными на их концах ведущими шестернями главной передачи. На входном валу (2) установлены ведущие шестерни. На вторичном валу (3) - муфта включения (А(15)) и ведомые шестерни, с одной из которых или непосредственно или через шестерню, объединенную с ней в блок двух шестерен, сцеплена шестерня, жестко установленная вместе с муфтой включения (В(16)) на трубчатом валу (9). На трубчатом валу (9), с возможностью соединения с муфтой включения (В(16)), установлена шестерня (17), образующая зубчатую пару с шестерней (18), жестко закрепленную на вторичном валу (3). Также на трубчатом валу (9) закреплена шестерня (19), образующая зубчатую пару с шестерней (20), свободно установленную на вторичном валу (3) с возможностью соединения с муфтой включения (А(15)). На втором вторичном валу (4) закрепляют зубчатый венец (12) с возможностью соединения с муфтой включения (В(16)). Достигается высокая степень унификации и снижение затрат на производство и ремонт. 8 ил.
Наверх