Коробка передач

 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к трансмиссиям транспортных машин. Коробка передач содержит корпус с расположенными в нем входным, выходным и промежуточным валами. Входной и выходной валы установлены соосно, а промежуточный вал расположен параллельно этим валам. Шестерни на промежуточном валу закреплены и зацеплены с шестернями входного и выходного валов. На входном и выходном валах шестерни установлены свободно. Промежуточная шестерня заднего хода зацеплена с ведущей шестерней, закрепленной на промежуточном валу, и ведомой шестерней заднего хода, установленной на выходном валу. На выходном валу между шестерней низшей передачи и шестерней заднего хода установлена трехпозиционная муфта переключения. На выходном валу между шестернями входного и выходного валов расположена вторая трехпозиционная муфта переключения, которая выборочно соединяет выходной вал или с венцом входного вала или с шестерней выходного вала, или находится в нейтральном положении. Между шестернями входного вала также расположена трехпозиционная муфта переключения. Технический результат - снижение металлоемкости коробки передач на две шестерни, уменьшение гидродинамических потерь на перемешивание масла. 2 ил.

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 на отечественных и зарубежных автомобилях. (Проектирование трансмиссий автомобилей: Справочник /Под общ. ред. А.И. Гришкевича. - М.: Машиностроение, 1984. 272 с.).

Эти агрегаты конструктивно сложны, металлоемки и имеют значительные гидродинамические потери на перемешивание (барботаж) шестернями масла в агрегате.

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является трехвальная соосная пятиступенчатая КП Zahnradfabrik "АК-5" (см. с. 165, рис. 7.3.б.).

КП состоит из корпуса с размещенными в нем валами, причем входной и выходной валы соосны, промежуточный вал расположен параллельно соосным валам. Одна шестерня выполнена вместе с входным валом. На промежуточном валу закреплены шесть шестерен, одна из них зацеплена с шестерней входного вала, четыре шестерни зацеплены попарно с шестернями, свободно установленными на выходном валу, шестая шестерня - ведущая шестерня заднего хода - зацеплена с промежуточной шестерней заднего хода, которая зацеплена с ведомой шестерней заднего хода, свободно установленной на выходном валу. На выходном валу расположены три трехпозиционные муфты переключения, одна между первой и второй парами шестерен, вторая между третьей и четвертой парами шестерен, третья между пятой парой и рядом шестерен заднего хода.

КП сложна и металлоемка: для каждой передачи переднего хода требуется пара шестерен, а для пяти передач переднего хода и одной передачи заднего хода требуются 13 шестерен, агрегат имеет значительные потери на барботаж масла.

Задачей изобретения является снижение металлоемкости КП, уменьшение гидродинамических потерь на перемешивание масла в агрегате.

Технический результат достигается тем, что на входном валу свободно установлены две шестерни, между ними установлена трехпозиционная муфта переключения, на выходном валу между шестернями входного и выходного валов расположена вторая трехпозиционная муфта переключения, которая выборочно соединяет выходной вал или с венцом входного вала, или с шестерней выходного вала или находится в нейтральном положении.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема трехвальной соосной КП 5R2 (5 передач переднего хода и 2 передачи заднего хода), состоящей из восьми шестерен передач переднего хода и трех шестерен передач заднего хода.

На фиг. 2 представлена лучевая диаграмма КП 5R2 с таблицей положений муфт переключения на различных передачах переднего и заднего хода. Над верхней горизонталью диаграммы приведены номера передач переднего хода (5-1) и над ними обозначения положений муфт переключения, под нижней горизонталью - номера передач заднего хода (2R, 1R), обозначения положений муфт переключения этих передач приведены в нижней части таблицы. На горизонтальных шкалах диаграммы в логарифмическом виде представлены величины передаточных чисел пар шестерен и передач. На крайних горизонталях величина передаточных чисел приведена к выходному валу, а на средней горизонтали - к промежуточному валу. Наклон луча направо указывает на замедляющий режим работы пары шестерен, чем положе луч, тем больше передаточное число. Наклон луча каждой пары шестерен постоянный на любом участке диаграммы.

В опорах корпуса КП 1 расположены входной 2, выходной 3 и промежуточный 4 валы, причем входной 2 и выходной 3 валы установлены соосно, а промежуточный вал 4 расположен параллельно этим валам. На входном валу 2 свободно установлены шестерни 5 и 6, которые зацеплены соответственно с шестернями 7 и 8, закрепленными на промежуточном валу 4. На этом валу также закреплены шестерни 9 и 10, которые зацеплены с шестерней 11 и шестерней низших передач 12, свободно установленными на выходном валу 3. На промежуточном валу 4 между шестернями 9 и 10 закреплена ведущая шестерня заднего хода 13, которая через промежуточную шестерню заднего хода 14 зацеплена с ведомой шестерней заднего хода 15, свободно установленной на выходном валу 3. Трехпозиционная муфта А (16) установлена на входном валу 2 между шестернями 5 и 6. На входном валу 2 закреплен зубчатый венец 17, который расположен между входным и выходным валами. Между этими валами также расположена трехпозиционная муфта В (18). На выходном валу 3 между ведомой шестерней заднего хода 15 и шестерней низших передач 12 установлена трехпозиционная муфта переключения С (19).

Вместо промежуточной шестерни заднего хода 14 возможна установка блока из двух шестерен.

Работа КП осуществляется следующим образом: Первая передача Муфта A находится в левом положении, муфта B - в нейтральном, а муфта C - в правом положении (см. фиг. 2, таблица положений муфт над т.1).

Крутящий момент от входного вала 2 передается муфтой А, парой шестерен 5-7, промежуточным валом 4, парой шестерен низших передач 10-12 и муфтой C на выходной вал 3 (см. фиг. 1).

На лучевой диаграмме эта передача представлена двумя лучами: из т.5 слева на верхней горизонтали пологий луч 5-7 направо вниз, затем пологий луч 10-12 направо вверх к т.1 (см. фиг. 2).

Вторая передача Переключаем муфту А в правое положение, вместо пары шестерен 5-7 подключаем к входному валу 2 пару шестерен 6-8.

До промежуточного вала 4 крутящий момент от входного вала 2 передается муфтой А и парой шестерен 6-8, далее как на первой передаче.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежат лучи: 6-8 из т.5 вниз направо, далее пологий луч 10-12 к т.2.

Третья передача Переключаем муфту C в нейтральное положение, муфту A - в левое, а муфту В - правое положение.

Крутящий момент передается от входного вала 2 муфтой А, парой шестерен 5-7 на промежуточный вал 4 как на первой передаче, затем по паре шестерен 9-11 и по муфте B на выходной вал 3.

На лучевой диаграмме луч 5-7 из т.5 вниз направо и луч 9-11 круто вверх направо к т.3 представляют эту передачу.

Четвертая передача Возвращаем муфту А в положение второй передачи.

Крутящий момент до промежуточного вала 4 передается как на второй передаче, далее по паре шестерен 9-11 по муфте B на выходной вал 3, как на предыдущей передаче.

На лучевой диаграмме этой передаче соответствуют два луча: из т.5 луч 6-8 направо вниз, затем луч 9-11 круто вверх направо к т.4.

Пятая передача - прямая с отключением всех шестерен Переключаем муфту А в нейтральное положение, а муфту B - в левое.

Крутящий момент от венца 17 входного вала 2 передается муфтой B на выходной вал 3. Привод на все шестерни отключен.

На лучевой диаграмме эта передача представлена т.5.

Передачи заднего хода включаются, когда муфта В находится в нейтральном положении, за счет перемещения муфты С из правого положения в левое, при этом вместо шестерни низших передач 12 к выходному валу 3 подсоединяется ведомая шестерня заднего хода 15. Положения муфт A и B соответствуют двум первым передачам переднего хода (см. фиг. 2, верхняя и нижняя таблицы).

Первый задний ход - 1R Муфты А и С находятся в левом положении, а муфта В - в нейтральном положении (см. таблицу справа под т. 1R).

Крутящий момент от входного вала 2 передается муфтой А, парой шестерен 5-7, промежуточным валом 4, рядом шестерен заднего хода 13, 14 и 15, затем по муфте C на выходной вал. 3.

На лучевой диаграмме эта передача представлена двумя лучами: из т.5 слева на верхней горизонтали пологий луч 5-7 к средней горизонтали, далее пологий луч 13-14-15 направо вниз к т.1R на нижней горизонтали.

Второй задний ход - 2R Переключаем муфту А в правое положение.

До промежуточного вала 4 крутящий момент передается как на второй передаче переднего хода, далее как на предыдущей передаче.

На лучевой диаграмме этой передаче соответствуют два луча: круто вниз направо луч 6-8 и пологий луч 13-14-15 к т.2R.

Положительный эффект выражается в снижении металлоемкости КП на две шестерни, снижении гидродинамических потерь на перемешивание масла в агрегате и в увеличении числа задних передач до двух.

Формула изобретения

Коробка передач, содержащая корпус, расположенные в нем входной и выходной валы, установленные соосно, а также промежуточный вал, расположенный параллельно этим валам, с закрепленными на нем шестернями, которые закреплены с шестернями входного и выходного валов, причем на выходном валу шестерни установлены свободно, промежуточную шестерню заднего хода, которая зацеплена с ведущей шестерней заднего хода, закрепленной на промежуточном валу, и ведомой шестерней заднего хода, свободно установленной на выходном валу, на этом валу между шестерней низшей передачи и шестерней заднего хода установлена трехпозиционная муфта переключения, отличающаяся тем, что на входном валу свободно установлены две шестерни, между которыми расположена трехпозиционная муфта переключения, а на выходном валу между шестернями входного и выходного валов расположена вторая трехпозиционная муфта переключения, которая выборочно соединяет выходной вал или с венцом входного вала, или с шестерней выходного вала или находится в нейтральном положении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2