Бесступенчатая механическая автомобильная коробка передач
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к механическим бесступенчатым трансмиссиям на основе инерционных импульсных передач. Коробка передач состоит из входного вала (1), жестко соединенного с корпусом импульсного механизма (2), кинематически связанного с промежуточным валом (3), на котором установлены два механизма свободного хода (МСХ) - корпусной (4) и выходной (5). Наружная обойма (6) корпусного МСХ с корпусом коробки передач соединена с помощью кулачковой муфты (7). С корпусом импульсного механизма жестко соединена внутренняя полумуфта (8) одной из кулачковых муфт. Полумуфта (9) второй муфты жестко соединена с маховиком (10) выходного вала. На промежуточном валу между корпусом импульсного механизма и корпусным МСХ расположена наружная обойма (11) одной кулачковой муфты. На промежуточном валу между маховиком выходного вала и корпусным МСХ - наружная полумуфта (12) второй кулачковой муфты. Наружная полумуфта (12) жестко соединена с кулачковой муфтой (7) корпусного МСХ. Технический результат направлен на обеспечение передачи крутящего момента от маховика выходного вала к входному и наоборот. 3 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к механическим бесступенчатым трансмиссиям на основе инерционных импульсных передач, и может найти применение в транспортном машиностроении, например в автомобильных бесступенчатых коробках передач.
Известны бесступенчатые механические автомобильные коробки передач на основе инерционных импульсных передач (см. Мальцев В.Ф. «Механические импульсные передачи». М.: Машиностроение, 1978 г.). Основное назначение таких передач - автоматическое изменение скорости вращения выходного вала при изменении сопротивления движению автомобиля независимо от скорости вращения входного вала.
Схема бесступенчатой механической автомобильной коробки передач (АКП) включает импульсный механизм, промежуточный вал с двумя механизмами свободного хода (МСХ): корпусным и выходным. Наружная обойма корпусного МСХ жестко соединена с корпусом АКП. Наружная обойма выходного механизма свободного хода одновременно является маховиком выходного вала.
В бесступенчатой механической АКП возможны три режима работы: стоповый режим, режим разгона и режим прямой передачи. На всех трех режимах передача крутящего момента осуществляется в направлении от входного вала к маховику выходного вала путем передачи импульсов, возникающих от импульсного механизма, на вал с двумя МСХ, где корпусной МСХ отсекает отрицательный импульс, а выходной МСХ передает на выходной вал положительный импульс.
Передача крутящего момента осуществляется от входного вала к маховику выходного вала и далее на ведущую ось автомобиля.
В условиях эксплуатации автомобильного транспорта в коробках скоростей в отдельных режимах необходима передача крутящего момента в обратном направлении - от ведущей оси автомобиля к двигателю, то есть от выходного вала к входному.
В рассматриваемой бесступенчатой механической АКП жесткая связь между двигателем и маховиком выходного вала обеспечивается только в направлении от входного вала к выходному. Обратное направление передачи крутящего момента невозможно, этому препятствует выходной МСХ, осуществляющий передачу крутящего момента только в одном направлении.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является инерционная механическая передача (а.с. №153817, В60К, 1967 г.), состоящая из импульсного механизма, жестко связанного с двигателем, вала с двумя механизмами свободного хода и маховика выходного вала.
Недостатком данного решения является возможность передачи крутящего момента только в одном направлении - от входного вала к маховику выходного вала.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанного недостатка, т.е. обеспечение передачи крутящего момента от маховика выходного вала к входному и наоборот.
Поставленная задача достигается тем, что бесступенчатая АКП, состоящая из импульсного механизма, промежуточного вала с корпусным и выходным МСХ и маховиком выходного вала, имеет на промежуточном валу две кулачковые муфты, установленные таким образом, что внутренняя обойма одной муфты жестко закреплена на корпусе импульсного механизма, а внутренняя обойма второй муфты - на маховике выходного вала, наружные обоймы обеих муфт установлены на промежуточном валу с возможностью осевого перемещения, при этом наружная обойма одной из муфт при соединении с внутренней обоймой на выходном маховике одновременно разъединяет наружную обойму корпусного МСХ с корпусом АКП.
Такая конструкция позволяет одновременно включить кулачковые муфты, что создает жесткое соединение маховика выходного вала с входным валом, что обеспечивает прямую передачу крутящего момента от входного вала к маховику выходного вала и наоборот, а также возможность торможения двигателем и запуск его путем «наката». Одновременно наружная обойма корпусного МСХ разъединяется с корпусом АКП, что уменьшает механические потери от МСХ.
На фиг.1 показана бесступенчатая АКП (общий вид), на фиг.2 - бесступенчатая АКП в положении жесткого соединения входного и выходного валов, на фиг.3 - сечение по А-А АКП корпусного МСХ.
Бесступенчатая АКП состоит из входного вала 1, жестко соединенного с корпусом импульсного механизма 2, кинематически связанного с промежуточным валом 3, на котором установлены два механизма свободного хода - корпусной 4 и выходной 5. Наружная обойма 6 корпусного МСХ с корпусом АКП соединена с помощью кулачковой муфты 7. С корпусом импульсного механизма жестко соединена внутренняя полумуфта 8 одной из кулачковых муфт, такая же полумуфта второй муфты 9 жестко соединена с маховиком 10 выходного вала. На промежуточном валу между корпусом импульсного механизма и корпусным МСХ расположена наружная обойма 11 одной кулачковой муфты, на промежуточном валу между маховиком выходного вала и корпусным МСХ - наружная полумуфта 12 второй кулачковой муфты. Наружная полумуфта 12 жестко соединена с кулачковой муфтой 7 корпусного МСХ.
Устройство работает следующим образом. При перемещении обоймы 11 до соединения с полумуфтой 8 корпус импульсного механизма жестко соединяется с промежуточным валом 3. При перемещении обоймы 12 до соединения с полумуфтой 9 маховика выходного вала происходит жесткое соединение промежуточного вала с маховиком выходного вала, при этом обойма 12 разъединяет наружный корпус 6 корпусного МСХ с корпусом АКП.
Бесступенчатая механическая автомобильная коробка передач, состоящая из импульсного механизма, промежуточного вала с корпусным и выходным механизмами свободного хода и маховика выходного вала, отличающаяся тем, что она имеет установленные на промежуточном валу кулачковые муфты, причем внутренняя обойма одной кулачковой муфты жестко закреплена на корпусе импульсного механизма, а внутренняя обойма второй кулачковой муфты - на маховике выходного вала, наружные обоймы обеих кулачковых муфт установлены на шлицевом участке промежуточного вала с возможностью осевого перемещения, наружная обойма корпусного механизма свободного хода соединена с корпусом автомобильной коробки передач третьей кулачковой муфтой, наружная обойма второй кулачковой муфты жестко соединена с третьей кулачковой муфтой, при этом наружная обойма корпусного механизма свободного хода кинематически связана с наружной обоймой выходного механизма свободного хода.
