коробка передач

Формула изобретения

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, содержащая корпус с размещенными в ней валами, причем первичный и вторичный валы соосны, восемью шестернями внешнего зацепления, простым трехзвенным планетарным механизмом, муфтами управления, муфтой на вторичном валу, выборочно соединяющей этот вал с одним из звеньев планетарного механизма, отличающаяся тем, что на валу привода солнечной шестерни свободно установлены три шестерни и на первичном валу одна шестерня, зацепленные с шестернями, закрепленными на промежуточном валу, одна муфта расположена на ступице первичного вала, две муфты на ступицах вала привода солнечной шестерни, одна из них - между отдельными шестернями, вторая - между корпусом и последней отдельной шестерней, с другой стороны этой шестерни установлена муфта для связи с коротким валом водила или с эпициклическим колесом, рядом на корпусе расположена другая муфта для связи с двумя указанными звеньями планетарного механизма.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением передаточных чисел, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях (Автомобили: конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия/Под ред. А. И. Гришкевича - Минск: Высшая школа, 1985 - 240 с. ).

Эти агрегаты конструктивно сложны, металлоемки.

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является многоступенчатая КП (а. с. N 1379143, кл. В 60 К 17/06, 1988), состоящая из корпуса с размещенными в нем валами, причем первичный и вторичный валы соосны, восьми шестерен внешнего зацепления, однорядного трехзвенного простого планетарного механизма и муфт управления. Такая КП имеет сложные, ненадежные муфты переключения: одна муфта пятипозиционная, другая - четырехпозиционная, КП усложнена также за счет длинного трубчатого вала привода водила.

Цель изобретения - повышение надежности КП за счет упрощения ее конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в механизме управления КП применяются только простые трехпозиционные муфты, как правило с нейтральным положением, а также за счет применения короткого вала привода водила.

На фиг. 1 изображена схема КП, имеющая 24 передачи для движения вперед и 6 передач заднего хода; на фиг. 2 - лучевая диаграмма КП; вертикальный луч соответствует передаточному числу, равному 1,0; луч, направленный направо, указывает на замедляющую передачу, чем положе луч, тем выше передаточное число; луч, направленный налево, соответствует ускоряющей передаче; на фиг. 3 - лучевая диаграмма КП для увеличенного передаточного числа шестерен 8-11.

В табл. 1 представлена работа муфт управления, показаны положения муфт и соединяемые ими детали.

В табл. 2 для всех передач показаны положения муфт управления, а также путь передачи момента на каждой передаче.

В опорах корпуса КП 1 расположен первичный вал 2, на котором свободно установлена шестерня 3, зацепленная с шестерней 4, жестко закрепленной на промежуточном валу 5. На этом валу также закреплены шестерни 6-8, зацепленные с шестернями 9-11 соответственно, расположенными на валу 12 привода солнечной шестерни 13(а). На валу 12 установлен трубчатый вал 14 привода водила 15 (h), которое сателлитами 16 связано с эпициклическим колесом 17 (b) и солнечной шестерней 13(а). Соосно валам 2, 12 и 14 расположен вторичный вал 18. Муфта А установлена на ступице первичного вала 2 между шестернями 3 и 9. Муфта В на ступице вала 12 между шестернями 9 и 10, муфта С также на ступице вала 12, но между корпусом и шестерней 11. На ступице шестерни 11 расположена муфта D, рядом с ней, но на ступице корпуса - муфта Е. Муфта F установлена на вторичном валу 18.

КП работает следующим образом.

I-я передача - И_а+h

Планетарный механизм (ПМ) работает как суммирующий - момент поступает на два звена: солнечную шестерню (а) и водило (h), а снимается с эпициклической шестерни (b). С первичного вала 2 по муфте А в первом положении (фиг. 1), шестерням 3-4, валу 5, шестерням 6-9, муфте В в первом положении момент передается на вал 12 и солнечную шестерню 13(а). Второй поток мощности с вала 5 поступает по шестерням 8-11, муфте D во втором положении на водило 15 (h). Суммарное усилие снимается с эпициклического колеса 17 (b) муфтой F в третьем положении. Муфты С и Е в нейтральных положениях. На лучевой диаграмме эта передача представлена лучом 3-4, находящим из т. 0, расходящимися лучами 6-9 и 8-11, которые затем сходятся в т. 1.

2-я передача - U^b_аh

До ПМ момент поступает по второй ветви 1 передачи, но на солнечную шестерню по муфте С в третьем положении. Момент снимается на вал 18 муфтой F во втором положении. Эпициклическое колесо остановлено муфтой Е также во втором положении. Муфты В и D в нейтральных положениях. На лучевой диаграмме эта передача отражена лучами 3-4, 8-11, И^b_аh , выходящими из т. 0 и направленными вниз направо к т. 2.

3-тья передача.

Переключаем муфту А в третье положение, остальное как на 2 передаче - вместо шестерен 3-4 работают шестерни 9-6.

4-я передача

Переключаем три муфты: А в первое, С во второе и В в третье положения. Момент передается по шестерням 3-4 как на второй передаче, но далее по шестерням 7-10, в остальном как на 2 передаче.

5-я передача - И^a_bh

Изменяем состояние ПМ - по сравнению со 2 передачей меняем местами остановленное звено и вход момента. Солнечную шестерню (а) останавливаем относительно корпуса муфтой С в первом положении, момент подаем на эпициклическое колесо (b) муфтой D в третьем положении. Муфты В и Е в нейтральных положениях. Остальное соответствует 2 передаче (фиг. 2).

6-я передача

Возвращаем в первоначальное положение. По сравнению с 4-й передачей изменяем положение муфты А - переключаем ее в третье положение. Момент передается до ПМ шестернями 9-6 и 7-410 (фиг. 2).

7-я передача

Как и 1-я передача, эта передача суммирующая, но муфта В в третьем положении, после шестерен 3-4 первый поток передается шестернями 7-10, остальное как на 1-й передаче (фиг. 2).

8-я передача

Возвращаем ПМ в состояние 5 передачи, на муфту А переключаем в третье положение. Вместо шестерен 3-4 работают шестерни 9-6.

9-я передача

Состояние ПМ соответствует передачам 2, 3, 4, 6. По сравнению с 4 передачей переключаем муфту В в первое положение. После шестерен 3-4 момент передается шестернями 6-9.

10-я передача

Передача также суммирующая, но по сравнению с 7 передачей муфта А переключена в третье положение и момент передается шестернями 9-6, далее как на 7 передаче (фиг. 2).

11-я передача - Ипм= 1,0

Изменяем состояние ПМ, он передает момент напрямую через водило (h). Эта передача соответствует 2 передаче, только вместо солнечной шестерни момент поступает на водило по муфте D во втором положении, муфта Е в третьем (нейтральном) положении и муфта С во втором, также нейтральном положении.

12-я передача.

ПМ в состоянии максимального редукторного замедления (2, 3 и др. передачи), момент на ПМ поступает напрямую - с первичного вала 2 муфтой А в третьем положении на шестерню 9 и с нее муфтой В в первом положении на солнечную шестерню (а). Муфта С во втором (нейтральном) положении.

13-я передача - И_а+b

Передача суммирующая, но момент поступает на солнечную шестерню (а) и эпициклическое колесо (b), а снимается с водила (h). По сравнению с 7 передачей переключаем муфту D в третье положение, а муфту F во второе (фиг. 2).

14-я передача

По сравнению с 11-й передачей переключаем муфту А в третье положение.

15-я передача

По сравнению с 11-й передачей переключаем муфту В в третье положение, после шестерен 3-4 момент будет передаваться шестернями 7-10 на вал 12 и сниматься с него муфтой F в первом положении. Муфты С, D, Е в нейтральных положениях.

16-я передача

Суммирующая, как и 13-я передача, но муфта А в третьем положении.

17-я передача.

Также суммирующая, но муфты А и В переключаем в первое положение. Момент передается шестернями 3-4 и разделяется на два потока, только по сравнению с 1 передачей второй поток поступает не на водило, а на эпициклическое колесо, момент снимается с водила муфтой F во втором положении.

18-я передача

Изменяем состояние ПМ - по сравнению с 5 передачей заменяем местами вход и выход момента. Момент поступает на водило (h) по муфте D во втором положении, а снимается муфтой F в третьем положении.

19-я передача

По сравнению с 15-й передачей переключаем муфту А в третье положение.

20-я передача

Возвращаем ПМ в состояние 18 передачи, до ПМ момент поступает как на 3,8 и 14 передачах.

21-я передача

По сравнению с 15-й передачей переключаем муфту В в первое положение.

22-я передача - И^b_ha

Изменяем состояние ПМ - по сравнению со 2 передачей заменяем местами вход и выход момента. Момент подаем на водило (h) муфтой D во втором положении, а снимаем от солнечной шестерни (а) муфтой F в первом положении. Муфта С во втором (нейтральном) положении. В остальном путь момента соответствует 2 передаче (фиг. 2).

23-я передача - прямая

Момент с вала 2 муфтой А в третьем положении передается на шестерню 9, далее муфтой В в первом положении на вал 12 и снимается с него муфтой F также в первом положении. Остальные муфты - в нейтральных положениях.

24-я передача

Возвращаем ПМ в состояние 22-й передачи, муфту А переключаем в третье положение.

Задний ход - И^h_аb

Изменяем состояние ПМ - по сравнению со 2-й передачей. Заменяем остановленное звено и выход момента. Останавливаем водило (h) муфтой Е в первом положении, момент снимаем с эпициклического колеса муфтой F в третьем положении.

1-я передача

Момент с вала 2 муфтой А в первом положении, шестернями 3-4, валом 5, шестернями 8-11, муфтой С в третьем положении передается на солнечную шестерню (а), по сателлитам 16 через водило (h) поступает на эпициклическое колесо (b) и от него на вал 18 (фиг. 2). Муфта В - в нейтральном положении.

2-я передача

Переключаем муфту А в третье положение.

3-я передача

Возвращаем муфту А в первое положение, муфту В переключаем в третье положение, а муфту С во второе (нейтральное) положение. До ПМ момент поступает по шестерням 3-4 и 7-10.

4-я передача

Переключаем муфту А в третье положение.

5-я передача

Переключаем муфты А и В в первое положение до ПМ момент передается, как на 21-й передаче, далее - как на предыдущих (фиг. 2).

6-я передача

Переключаем муфту А в третье положение - до ПМ момент поступает напрямую.

При изменении передаточных чисел шестерен и параметра планетарного механизма характер распределения передач меняется. Если, например, увеличить передаточное число шестерен 8-11 (фиг. 3), то это приведет к смещению ряда передач, особенно влияет на суммирующие передачи - 1-я передача для движения вперед (фиг. 2) перемещается на 1-ю передачу заднего хода (фиг. 3).

Эффект выражается в увеличении надежности КП за счет применения простых трехпозиционных муфт и упрощения конструкции трубчатого вала привода водила за счет уменьшения его длины. (56) Авторское свидетельство СССР N 1379143, кл. В 60 К 17/06, 1988.