Коробка передач

 

Изобретение относится к машиностроению , может быть использовано в устройствах для переключения передач :в станках и транспортных средствах и является усовершенствованием известного технического решения по авт.св. № 1191656. Целью дополнительного (Л rf 14)

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

И9) (111

А2 (51)4 У 16 Н 3/ 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. 13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПЭ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1191656 (21) 4038250/25-28 (22) 17.03.86 (46) 07.05.87. Бюл. ¹ 17 (75) С.С.Диричев (53) 621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1191656, кл. F 16 Н 3/12, 1983 ° (54) КОРОБКА ПЕРЕДАЧ (57) Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в устройствах для переключения передач в станках и транспортных средствах. и является усовершенствованием изве- стного технического решения по авт.св. № 1191656. Целью дополнительного

13087 изобретения является уменьшение габаритов коробки передач. Положительный эффект достигается за счет уменьшения рабочего хода элемента, управляющего переключением передач. На ведущем 2 и ведомом 3 валах коробки передач в порядке возрастания передаточного отношения установлены пары постоянно зацепляющихся зубчатых колес ч-5, 6-7, 8-9, 10-11, 12-13.Колеса 5, 7, 9, 11 и 13 снабжены управляемыми храповыми обгонными муфтами с заклинивающими элементами в виде собачек 14 с хвостовиками 15. С последними взаимодействует ползун 17, установленный в направляющем пазу

18 вала 3 и скрепленный с кареткой

19. Выемки 20 прямоугольной формы выполнены на поверхности ползуна 17, . обращенной к хвостовикам 15 собачек

14. Число выемок 20 равно числу обгонных муфт, а расстояние между боковыми сторонами по дну каждой вы93 емки 20 меньше расстояния между соседними обгонными муфтами. Собачки

14 могут иметь хвостовик 15 прямоугольной формы и быть фрикционно связанными с наружными обоймами обгонных муфт посредством износостойкой

3 накладки, укрепленной консольно на пластинчатой пружине, При работе коробки переключение передач производится перемещением ползуна 17 вдоль вала. 3. При этом хвостовики 15 собачек 14 последовательно попадают в соответствующие выемки 20 ползуна

17, включая таким образом соответствующие муфты. Рабочий ход ползуна

)7 меньше расстояния между двумя соседними муфтами. Благодаря фрикционной связи собачек !4 с наружными обоймами муфт ускоряется процесс вывода хвостовиков 15 из выемок 20, что также снижает рабочий ход полэуна

17, 1 з.п. ф-лы, 4 ил.!

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в устройствах для переключения передач в станках и транспортных средствах и является усовершенствованием известного устройства по авт.св.

)Ф )191656.

Целью изобретения является уменьшение габаритов коробки передач.

Положительный эффект достигается за счет уменьшения рабочего хода элемента, управляющего переключением передач, На фиг. 1 изображена коробка передач в одном из крайних положений ползуна; на фиг. 2 — то же, в другом крайнем положении ползуна; на фиг.3пример выполнения обгонной муфты; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 3.

Коробка передач содержит корпус

1, в котором на подшипниках караллельно установлены ведущий 2 и ведомый 3 валы, на которых укреплены пары цилиндрических зубчатых колес 4-5, 6-7, 8-9, 10-11, 12-13, образующие передачи с возрастающими передаточными отношениями, расположенные на ва,лах в порядке возрастания. Ведущее цилиндрическое колесо 4 низшей передачи, выполненное за одно целое с валом 2, и ведущие колеса 6, 8, 10 и

l2 жестко укрепленные на валу 2, находятся в постоянном зацеплении с укрепленными на валу 3 ведомыми колесами 5, 7, 9, 11 и 13, которые снабжены управляемыми храповыми обгонными муфтами, содержащими между внутренними обоймами, выполненными как одно целое с валом 3, и наружными обоймами, имеющими вид храповых колес, выполненных как одно целое с ведомыми колесами 5, 7, 9, 11 и 13, собачки 14 с хвостовиками 15, установленные с возможностью поворота на осях, укрепленных на внутренних обоймах параллельно оси вала 3, при этом храповые обгонные муфты чередуются с установленными на валу 3 сепараторами 16 и образуют расположенный вдоль вала 3 ряд собачек 14, с хвостовиками

15 которых взаимодействует ползун 17, размещенный в продольном направляющем пазу 18 вала 3 и скрепленный одним концом с кареткой 19, подвижно ус тановленной на валу 3 и кинематичес— ки связанной с рычагами пе1 3087

3 передач (не пока,,реключения зан ь

На наружной поверхности полэуна 17 выполнены выемки 20, имеющие вид прямоугольника, причем число выемок

20 равно числу собачек 14 с .хвостови- ками 15, т.е. числу обгонных муфт.

Расстояние между боковыми сторонами .по дну каждой выемки 20 меньше рас.стояния между соседними муфтами, . 10

В другом примере выполнения (фиг.3 и 4) каждая собачка 14 имеет на одной боковой поверхности выступ 21, I

° сопряженный с боковой поверхностью храпового колеса, выполненного как 15 одно целое с ведомым зубчатым колесом, а на другой боковой поверхности собачки 14 консольно укреплена пластинчатая пружина 22, поджимающая укрепленную на ее свободном конце 20 износостойкую накладку 23 к второй боковой поверхности храпового колеса и обеспечивающая тем самым постоянную фрикционную связь собачки 14 с храповым колесом. 25

Хвостовик 15 собачки 14 имеет прямоугольное сечение и взаимодействует с ползуном 17, на наружной поверхности которого выполнены прямоугольные выемки 20, число которых 30 равно числу собачек 14.

Коробка передач работает следующим образом.

При крайнем левом (фиг, 1) положении ползуна 17 наружная поверхностьЗ5 последнего, сопряженная с хвостовиками 15 собачек 14 обгонных муфт зубчатых колес 7, 9, ll и 13, удерживает эти собачки 14 в выведенном из контакта с храповыми колесами положении 40 и обеспечивает тем самым выключение повышающих передач, образованных зубчатыми колесами 6-7, 8-9, 10-11, 12-13, а крайняя слева прямоугольная выемка 20 ползуна 1 7, расположенная 45 напротив хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5 и позволяющая этой собачке 14 под действием центробежной силы войти в зацепление с храповым колесом, обеспе- 50 чивает включение низшей передачи, образованной зубчатыми колесами 4-5.

Для безударного включения правой повышающей передачи, состоящей из зубчатых колес 6-7, регулятором обо- 55 ротов вала двигателя предварительно увеличивают скорость вращения ведущего вала 2 до необходимого для безударного включения этой повышающей

93 4 передачи значения, после чего регулятором оборотов вала двигателя быстро снижают скорость вращения ведущего вала 2 и перемещают ползун 17 вправо на шаг переключения передач, при этом вторая слева прямоугольная выемка 20 ползуна 17 располагается напротив хвостовика 15 собачки 14 обгонной . муфты зубчатого колеса 7, обеспечивая включение первой повышающей передачи, состоящей иэ зубчатых колес

6-7, а первая слева прямоугольная выемка 20 ползуна 17, ввиду того, что ширина прямоугольных выемок 20 ползуна 17 больше ширины хвостовиков 15 на шаг переключения передач, продолжает располагаться напротив хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5, в результате чего низшая передача, образованная зубчатыми колесами 4-5, продолжает оставаться включенной.

После того, как скорость враще» ния ведомого вала 3 снизится до скорости, определяемой передаточным числом зубчатых колес 6-7, собачка

14 обгонной муфты зубчатого колеса 7 входит в зацепление с храповым колесом и ведомый вал 3 вращается со скоростью, определяемой передаточным числом зубчатых колес 6-7, а собачка

14 обгонной муфты зубчатого колеса

5, обгоняя храповое колесо, скользит по зубцам последнего так, что оно не захватывается, в результате чего ее хвостовик 15 частично выходит из крайней слева прямоугольной выемки 20 ползуна 17 и наклонные боковые поверхности хвостовика 15 располагаются напротив ребер ползуна 17, образованных его наружной поверхностью и боковыми поверхностями крайней слева прямоугольной выемки 20. ,Пня безударного включения второй повышающей передачи, состоящей иэ зубчатых, колес 8-9, и выключения низшей передачи, состоящей из зубчатых колес 4-5, регулятором оборотов вала двигателя предварительно увеличивают скорость вращения ведущего вала 2 до необходимого для безударного.включения этой повышающей передачи значения, после чего регулятором оборотов.вала двигателя быстро снижают скорость вращения ведущего вала 2 и перемещают полэун 17 вправо еще на шаг переключения передач, При этом третья слева прямоугольная выемка 20 ползуна 17 располагается напротив

5 13087 хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 9, обеспечивая включение второй повышающей передачи, состоящей из зубчатых колес

8-9. Вторая слева прямоугольная выемка 20 ползуна 17 продолжает располагаться напротив хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 7, в результате чего первая повышающая передача, образованная зуб- /О чатыми колесами 6-7, продолжает оставаться включенной, а ребро ползуна 17, образованное его наружной поверхностью и левой боковой поверхi ностью крайней слева выемки 20 пол- 15 зуна 17, скользя по наклонной боковой поверхности хвостовика 15 собачки 14, поворачивает последнюю на оси и выводит ее из контакта с храповым колесом, обеспечивая выключе- 20 ние низшей передачи, образованной зубчатыми колесами 4-5, После того, как скорость вращения ведомого вала 3 снизится до скорости, определяемой передаточным числом зуб- 25 чатых колес 8-9, собачка 14 обгонной муфты зубчатого колеса 9 входит в зацепление с храповым колесом и ведомый вал 3 вращается со скоростью, определяемой передаточным числом зубчатых 30 колес 8-9, а собачка 14 обгонной муфты зубчатого колеса 7, обгоняя храповое колесо, скользит по зубцам последнего так, что оно не захватывается, в результате чего ее хвостовик 15 частично выходит из второй слева прямоугольной выемки 20 ползуна 17 и наклонные боковые поверхности хвостовика 15 располагаются напротив ребер ползуна 17, образован- 4р ных его наружной поверхностью и боковыми поверхностями второй слева прямоугольной выемки 20, Для последовательного безударного включения остальных повышающих передач, состоящих из зубчатых колес

10-11 и 12-13, таким же образом перемещают ползун 17 вправо еще на два шага переключения передач (фиг, 2), IIpH этом четвертая и пятая слева пря- 50 моугольные выемки 20 ползуна 17, располагаясь напротив хвостовикав

15 собачек 14 обгонных муфт зубчатых колес 11 и 13, обеспечивают последовательное включение повышающих пе-. редач, состоящих из зубчатых колес

10-11 и 12-13, а ребра ползуна 17, образованные его наружной поверхностью и левыми боковыми поверхностя93 ми второй и третьей слева выемок 20, взаимодействуя с наклонными боковыми поверхностями хвостовиков 15 собачек.

)4 обгонных муфт зубчатых колес 7 и

9, последовательно выводят эти собачки 1 4 из контакта с храповыми колесами, обеспечивая последовательное выключение передач, состоящих из зуб чатых колес 6-7 и 8-9.

Для последовательного выключения передач, состоящих из зубчатых колес 12-13, 10"11, 8-9, 6-7 и включения низшей передачи, состоящей из зубчатых колес 4-5, регулятором обо-. ротов вала двигателя предварительно снижают скорость вращения ведущего вала 2, при этом, принимая ва внимание то, что скорость вращения вала 2 снижается быстрее, чем скорость вра,щения вала 3, собачка 14 обгонной муф ты зубчатого колеса 13, обгоняя храповое колесо, скользит по зубцам последнего так, что оно не захватывается, в результате чего ее хвостовик

15 частично выходит из пятой слева прямоугольной выемки 20 ползуна 17 и наклонные боковые поверхности хвостовика 15 располагаются напротив ребер ползуна 1 7, образованных его наружной поверхностью и боковыми поверхностями пятой слева прямоуголь-ной выемки 20, что позволяет переместить ползун 17 в крайнее левое по. ложение (фиг. 1).

При этом ребра ползуна )7, образованные его наружной поверхностью и правыми боковыми поверхностями пятой, четвертой, третьей и второй слева прямоугольных выемок 20, взаимодействуя с наклонными боковыми поверхностями хвостовиков 15 собачек

14 обгонных муфт зубчатых колес 13, 11, 9 и 7, последовательно выводят эти собачки из контакта с храповыми колесами, обеспечивая последовательное выключение передач, образованных зубчатыми колесами 12-13, 10-11, 8-9 и 6-7, а крайняя слева прямоугольная выемка 20 полэуна-17 располагается напротив хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5, обеспечивая включение низшей передачи, После того, как скорость вращения ведомого вала 3 снизится до скорости, определяемой передаточным числом зубчатых колес 4-5, собачка 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5 входит в зацепление с храповым коле1308793 сом и ведомый вал 3 вращается со скоростью, определяемой передаточным числом зубчатых колес 4-5.

Благодаря такому техническому решению уменьшается рабочий ход ползуна (в данном случае рабочий ход ползуна пятиступенчатой коробки передач оказывается меньше расстояния между соседними обгонными муфтами), что позволяет,в свою очередь, уменьшить f0 габариты коробки передач .

Кроме того, если собачка обгонной муфты действующей передачи находится в зацеплении с зубом храпового колеса, ее хвостовик, размещенный в пря- f5 моугольной выемке нолзуна, делает невозможным перемещение ползуна влево и вывод этой собачки из контакта с храповым колесом до тех пор, пока путем снижения скорости вращения веду Л1 щего вала ее не выведут из зацепления с зубом храпового колеса. Это позволяет повысить срок службы устройства за счет уменьшения износа элементов обгонных муфт при выключении действующих передач.

В случае, если ширина прямоугольной выемки ползуна равна ширине хвостовика собачки, последняя, находясь в зацеплении с зубом храпового коле- 30 са, своим хвостовиком запирает ползун в положении, соответствующем включению действующей передачи до тех пор, пока снижением скорости вращения ведущего вала ее не выведут из зацепле- 35 ния с зубом храпового колеса, что йозволяет повысить срок службы устройства за счет уменьшения износа элементов обгонных муфт как при выключении действующих передач 1снижение f0 скорости вращения ведущего вала сопровождается автоматическим расклиниванием обгонной муфты действующей передачи), так и при включении повышающих передач (снижение скорости вращения ведущего вала перед включением повышающей передачи ведет к уменьшению или полному исчезновению ударных нагрузок).

Во втором примере выполнения, благодаря наличию постоянной фрикционной связи собачек с храповыми колесами, при снижении скорости вращения ведущего вала собачка обгонной муфты действующей передачи, выйдя из зацепления с храповым колесом, продолжает поворачиваться на оси до тех пор, пока не войдет в сопряжение с поверхностью внутренней обоймы, при этом хвостовик собачки полностью выходит из прямоугольной выемки ползуна (фиг. 3 и 4), и для выключения обгонной муфты действующей передачи достаточно перемещением ползуна зафиксировать собачку в выведенном из контакта с храповым колесом положении, что позволяет уменьшить шаг переключения передач за счет исключения шага выведения собачек из контакта с храповыми колесами.

Благодаря тому, что выемки ползуна имеют вид прямоугольника, а хвостовики собачек имеют прямоугольное сечение, исключается неполное переключение передач, в результате чего повышается надежность коробки при переключении передач и увеличивается ее срок службы.

Формула изобретейИя

1. Коробка передач по авт.св.

9 1191656, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов, на ползуне выполнены прямоугольные выемки, число которых равно числу обгонных муфт и предназначенные для взаимодействия с заклинивающими телами этих муфт, а расстояние между боковыми сторонами по дну каждой выемки меньше расстояния между соседними обгонными муфтами.

2. Коробка передач по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что участки заклинивающих тел, предназначенные для взаимодействия с прямоугольными выемками, выполнены также прямоугольной формы, а заклинивающие тела фрикционно связаны с наружными обоймами обгонных муфт.

1308793

Pll8 3

A-A А

8НИИПИ 3 ак аз 1 786/ 30 Тираж 812 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4