Трансмиссия транспортного средства

 

Использование: транспортные средства - переднеприводные легковые автомобили, автомобили малой и средней грузоподъемности, мини-тракторы, дорожно-строительная и другая техника. Сущность изобретения: на корпусе дифференциала расположены две шестерни, зацепленные с шестернями, установленными на первичном валу коробки передач и трубчатом вторичном валу, шестерни на первичном и вторичном валах установлены свободно. Положительный эффект: при одинаковых с прототипом габаритах и металлоемкости 13 шестерен расположены в 6 рядов, предлагаемая трансмиссия вместо 4-х передач переднего хода обеспечивает 8 передач и 4-е передачи заднего хода вместо одной, при этом на двух высших, наиболее часто используемых передачах, достигнут высокий КПД за счет прямой передачи крутящего момента с первичного вала на главную передачу. 2 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны трансмиссии транспортных средств, состоящие из ступенчатой коробки передач, совмещенной с главной передачей, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях. (Автомобиль: Основы конструкции. /Н.Н.Вишняков и др. М. Машиностроение 1986. 304 с.).

Эти трансмиссии имеют ограниченные кинематические возможности.

Наиболее близкой к предлагаемой трансмиссии транспортного средства является трансмиссия переднеприводного автомобиля, состоящая из четырехступенчатой коробки передач, совмещенной с главной передачей. (См. там же, рис. 103, с.135).

Трансмиссия состоит из корпуса с размещенными в нем двухвальной коробкой передач, содержащей 11 шестерен и две муфты синхронизаторов, а также цилиндрической главной передачей, содержащей две шестерни.

Такая трансмиссия имеет ограниченные кинематические возможности только четыре передачи для движения вперед и одну передачу заднего хода, эта трансмиссия не имеет прямой передачи.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств транспортного средства за счет расширения кинематических возможностей и обеспечения двух прямых передач.

Указанная цель достигается тем, что на промежуточном валу коробки передач жестко закреплены четыре шестерни, на первичном валу свободно установлены трубчатый вторичный вал и шестерни, две из них постоянно зацеплены с шестернями промежуточного вала, а одна с ведомой шестерней главной передачи, на вторичном валу свободно установлены две шестерни, одна из них зацеплена с шестерней промежуточного вала, другая со второй ведомой шестерней главной передачи, муфты переключения установлены на ступицах, расположенных на концах вторичного вала между шестернями главной передачи с одной стороны и шестернями коробки передачи с другой стороны, третья ступица закреплена на первичном валу.

На фиг. 1 изображена схема трансмиссии транспортного средства, обеспечивающей 8 передач для движения вперед и 4 передачи заднего хода.

На фиг. 2 приведена лучевая диаграмма этой трансмиссии. Вертикальный луч указывает на передачу с передаточным числом, равным единице. Луч, направленный направо, указывает на замедляющую передачу, чем положе луч, тем выше передаточное число. На горизонталях отложены значения передаточных чисел в логарифмическом виде, на последней нижней горизонтали соответствующие им передаточные числа.

В таблице показаны положения муфт переключения на различных передачах: Л левое положение, П правое, Н нейтральное положение.

В опорах корпуса 1 расположен первичный вал 2 коробки передач, на нем свободно установлены шестерни 3 7 и вторичный трубчатый вал 8, причем шестерни 4 и 5 расположены на вторичном валу 8. Шестерни 5 7 постоянно зацеплены с шестернями 9 11 соответственно, закрепленными на промежуточном валу 12. Шестерни 3 и 4 постоянно зацеплены с шестернями 13 и 14, закрепленными на корпусе межколесного дифференциала 15. На оси (крестовине) 16 установлены сателлиты 17, зацепленные с шестернями 18 и 19, которые закреплены на полуосях 20 и 21. Шестерня заднего хода 22 закреплена на промежуточном валу между шестернями 9 и 10. Отдельная шестерня заднего хода 23 установлена на оси. Муфта переключения А установлена на ступице вторичного вала 8 между шестернями 3 и 4. Муфта B установлена на другом конце вторичного вала 8 между шестернями 5 и 6, на этой муфте закреплена шестерня заднего хода 24. Муфта C установлена на ступице первичного вала 2 между шестернями 6 и 7. Муфта D совмещена с отдельной шестерней заднего хода 23.

Работа трансмиссии транспортного средства осуществляется следующим образом: 1 передача Муфты A и B находятся в правом положении, а муфты C и D в левом (см. табл.).

Крутящий момент с первичного вала 2 муфтой C в левом положении передается на шестерню 7, далее по зацеплению на шестерню 11 и промежуточный вал 12, затем по шестерням 9 5, муфтой B в правом положении на вторичный трубчатый вал 8, муфтой А в правом положении на шестерни 3 13, на корпус дифференциала 15, ось 16. Сателлитами 17 крутящий момент разделяется на два потока: шестерню 18 и полуось 21, шестерню 19 и полость 20 (см. фиг.1).

На лучевой диаграмме (см. фиг.2) эта передача представлена тремя лучами: луч 7 11 из т.0 направо вниз, далее в том же направлении лучи 9 5 и 3 13 к т.1 на оси логарифма передаточных чисел, равного 1,2, что соответствует передаточному числу 15,9.

2 передача Переключаем муфту А в левое положение (см. табл.).

Передача момента соответствует предыдущему случаю до вторичного вала 8. От вала 8 муфтой А в левом положении момент передается парой шестерен 4 14, далее как на первой передаче.

На лучевой диаграмме (см. фиг.2) вместо луча 3 13 используется луч 4 - 14.

3 передача Переключаем муфту A в правое положение, а муфту B в левое (см. табл.).

До вала 12 момент передается как на предыдущих передачах, далее по паре шестерен 10 6 (см. фиг.1), затем по муфте B в левом положении на вал 8 и как на 1 передаче.

Три луча: 7 11, 10 6 и 3 13 из т.0 к т.3 представляют эту передачу (см. фиг. 2).

4 передача Переключаем муфту А в левое положение.

По сравнению с 3 передачей вместо пары шестерен 3 13 момент передается парой шестерен 4 14 (см. фиг. 1).

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) на последнем участке вместо луча 3 13 используется луч 4 14, оканчивающийся в т.4.

5 передача Переключаем муфты A, B и C в правое положение (см. табл.).

С первичного вала 2 момент муфтой C в правом положении передается на пару шестерен 6 10, далее как на 1 передаче.

На лучевой диаграмме (см. фиг.2) эта передача представлена тремя лучами: 6 10, 9 5 и 3 13, направленными из т.0 к т.5.

6 передача Переключаем муфту А в левое положение (см. табл.).

До вала 12 момент передается как на 5 передаче, далее как на 2-й.

Лучи 6 10, 9 5 и 4 14 представляют эту передачу (см. фиг. 2).

7 передача Переключаем муфту А в правое, а муфту В в левое положения (см. табл.).

С первичного вала 2 момент муфтой C в правом положении передается на шестерню 6, далее муфтой B в левом положении на вторичный трубчатый вал 8, затем муфтой А в правом положении на пару шестерен 3 13, на корпус дифференциала 15 и распределяется на полуоси 20 и 21.

На лучевой диаграмме эта передача представлена вертикальным лучом от т.0 вниз до второй горизонтали, затем пологий луч направо 3 13.

8 передача Переключаем муфту А в левое положение (см. табл.).

По сравнению с предыдущей передачей вместо пары шестерен 3 13 работает пара шестерен 4 14 (см. фиг. 1).

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача отличается от 7 передачи лучом 4 14, более крутым по сравнению с лучом 3 13.

Задний ход
Переключаем муфту B в нейтральное положение, а муфту D в правое положение в этом случае шестерни заднего хода 22, 23 и 24 войдут в зацепление и соединят промежуточный вал 12 со вторичным валом 8.

1 и 2 передачи заднего хода соответствуют подобным передачам переднего хода, а 3 и 4 передачи заднего хода соответствуют 5 и 6 передачам переднего хода, только вместо пары шестерен 9 5 работают шестерни заднего хода 22, 23 и 24.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) передачи заднего хода представлены лучами 7 11 и 6 10, направленными из т.0 к первой горизонтали, затем два одинаковых луча 22 23 24 соединяют первую горизонталь со второй, от второй горизонтали лучи 3 13 и 4 14 направлены вверх направо к горизонтали логарифма передаточного числа заднего хода.

При изменении параметров зубчатых колес характер распределения передач изменится.

Экономический эффект выражается в улучшении эксплуатационных свойств транспортного средства за счет расширения диапазона и увеличения числа передач переднего хода с 4-х до 8-ми и заднего хода от 1 до 4, повышения КПД на двух высших, наиболее часто используемых передачах за счет передачи крутящего момента с первичного вала на главную передачу, минуя коробку передач, при одинаковых с прототипом габаритных размерах и металлоемкости.

Формула изобретения

Трансмиссия транспортного средства, состоящая из ступенчатой коробки передач и совмещенной с ней цилиндрической главной передачи, содержащей валы, свободно установленные на валах шестерни постоянного зацепления и муфты переключения передачи, на одной из которых закреплена шестерня заднего хода, а отдельная шестерня заднего хода установлена на оси, отличающаяся тем, что валы выполнены в виде первичного, вторичного и промежуточного, причем на промежуточном валу жестко закреплены четыре шестерни, на первичном валу свободно установлены трубчатый вторичный вал и три шестерни, две из них постоянно зацеплены с шестернями промежуточного вала, а одна с ведомой шестерней главной передачи, на вторичном валу свободно установлены две шестерни, одна из них зацеплена с шестерней промежуточного вала, а другая с второй ведомой шестерней главной передачи, муфты переключения установлены на ступицах, расположенных на концах вторичного вала между шестернями главной передачи с одной стороны и шестернями коробки передач с другой стороны, третья ступица закреплена на первичном валу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2