трансмиссия транспортного средства

Формула изобретения

Трансмиссия колесно-гусеничного транспортного средства, содержащая входной редуктор с валами отбора мощности на навесные и вспомогательные агрегаты, муфту сцепления, коробку перемены передач, главную передачу и бортовые редукторы, отличающаяся тем, что она снабжена управляемым гидронасосом, гидромотором, вал которого посредством управляемой муфты соединен с ведущей конической шестерней, находящейся в зацеплении с двумя ведомыми коническими шестернями, установленными на полуосях таким образом, что одна из ведомых конических шестерен жестко связана со своей полуосью, а другая свободно вращается относительно своей полуоси, при этом обе ведомые конические шестерни посредством управляемой муфты могут быть соединены с полуосью ведомой конической шестерни, вращающейся относительно своей полуоси, а между ведомым валом главной передачи и бортовыми редукторами установлены планетарные ряды, первые элементы которых установлены на ведомом валу главной передачи, а третьи элементы соединены с ведущими валами бортовых редукторов, при этом вторые элементы посредством зубчатой передачи соединены с полуосями ведомых конических шестерен.

Описание изобретения к патенту

Трансмиссия транспортного средства относится к области транспортного и сельскохозяйственного машиностроения и может быть использована в качестве привода ведущих колес транспортного средства с колесно-гусеничным движителем с возможностью изменения в широком диапазоне скоростных и тяговых показателей транспортного средства, а также в качестве механизма управления поворотом.

Известным решением такой задачи является трансмиссия колесно-гусеничного мини-трактора ОАО "ЧТЗ" - "Уралец". Мини-трактор "Уралец" может быть использован на грунтах с высокой несущей способностью - на колесном движителе с передними управляемыми колесами и на грунтах с низкой несущей способностью - на гусеничном движителе, получаемом за счет установки на ведущие и управляемые колеса легкосъемной резинометаллической гусеницы (Трактор Т-0,2.03.2 "Уралец", Техническое описание и инструкция по эксплуатации 722- 5ТО, Челябинск, 1995 год).

Трансмиссия мини-трактора "Уралец" обеспечивает изменение скорости движения и управление поворотом при использовании колесного и гусеничного движителей, а потому является наиболее близкой к заявленной трансмиссии транспортного средства по существу решаемой задачи, а именно изменение скорости движения и управление поворотом транспортного средства с колесно-гусеничным движителем.

Трансмиссия мини-трактора "Уралец" содержит входной редуктор, муфту сцепления, коробку передач, валы отбора мощности на навесные и вспомогательные агрегаты, главную передачу, ведомый вал которой соединен с ведущими валами бортовых редукторов постоянно замкнутыми бортовыми фрикционами, механизмы выключения которых связаны посредством приводов с редуктором рулевого механизма, управляющего поворотом передних колес и остановочными тормозами.

Работает трансмиссия мини-трактора следующим образом. При использовании мини-трактора на колесном движителе редуктор рулевой колонки через рулевую трапецию связан с управляемыми передними колесами и посредством приводов - с механизмами выключения бортовых фрикционов. При повороте рулевого колеса происходит изменение положения управляемых колес, и если положение управляемых колес отличается от положения, обеспечивающего прямолинейное движение мини-трактора, - выключение одного из бортовых фрикционов. Таким образом, исключается юз одного из колес при движении мини-трактора при повороте. Для получения минимального радиуса поворота используется остановочный тормоз отстающего борта. При использовании мини-трактора на гусеничном движителе редуктор рулевой колонки не связан с рулевой трапецией. Передние колеса фиксируются в положении для прямолинейного движения и на колеса устанавливаются легкосъемные гусеницы. Изменение скорости движения производится так же, как и при движении на колесном движителе, а управление поворотом осуществляется за счет использования бортовых фрикционов и остановочных тормозов. Выключение бортовых фрикционов производится посредством поворота рулевого колеса. Для получения минимального радиуса поворота вокруг заторможенной гусеницы используется остановочный тормоз отстающего борта.

Трансмиссия мини-трактора "Уралец" позволяет существенно повысить коэффициент использования одиночного транспортного средства, расширив возможности использования его на грунтах с различной несущей способностью за счет применения колесно-гусеничного движителя.

Однако трансмиссия мини-трактора "Уралец" имеет ряд недостатков, которые снижают эффективность использования мини-трактора.

Одним из главных недостатков является то, что при управлении поворотом оператору приходится прилагать к рулевому колесу большие усилия для изменения положения передних управляемых колес и одновременного выключения одного из бортовых фрикционов при движении на колесном движителе. При управлении поворотом на гусеничном движителе усилия на рулевом колесе несколько ниже, но остаются достаточно существенными. Большие усилия на органах управления приводят к быстрой утомляемости оператора и снижают безопасность работы на мини-тракторе, что приводит к частым перерывам в работе для отдыха оператора, а следовательно, к снижению эффективности использования мини-трактора.

Другим существенным недостатком мини- трактора "Уралец" является необходимость выключать бортовые фрикционы при движении на колесном движителе. Использование бортовых фрикционов для исключения юза ведущих колес приводит к существенной потере мощности. Учитывая, что мини-трактор используется преимущественно на дорогах без покрытия, значит, движение его по прямой занимает небольшой процент от общего пробега. Из-за этого бортовые фрикционы будут значительное время работать с буксованием, что приведет к их быстрому износу и к значительным потерям мощности.

Принимая во внимание статистические данные об использовании сельскохозяйственных машин - до 80% они используются как транспортные средства, становится ясно, что мини-трактор "Уралец" малоэффективен и не долговечен. А создание транспортных средств большей мощности с колесно-гусеничным движителем приведет к необходимости введения сервирующих механизмов на всех органах управления, что снизит, при одновременном удорожании, усилия на органах управления, но не повысит надежности и долговечности конструкции.

Задача изобретения - повысить коэффициент использования одиночного транспортного средства с колесно-гусеничным движителем за счет повышения эргономических показателей, повышения надежности и долговечности трансмиссии транспортного средства с колесно-гусеничным движителем и обеспечение возможности повышения мощности транспортного средства с колесно-гусеничным движителем без применения специальных сервирующих устройств.

Для достижения поставленной задачи трансмиссия, содержащая входной редуктор с валами отбора мощности на навесные и вспомогательные агрегаты, муфту сцепления, коробку передач, главную передачу и бортовые редукторы, снабжена гидрообъемной передачей, содержащей управляемый гидронасос и гидромотор. Вал гидромотора посредством управляемой муфты соединен с конической шестерней, находящейся в зацеплении с двумя коническими шестернями, установленными на полуосях таким образом, что одна из шестерен жестко связана со своей полуосью и посредством муфты может быть связана с полуосью другой шестерни. А шестерня, свободно сидящая на полуоси, может жестко соединяться со своей полуосью муфтой. Между ведомым валом главной передачи и бортовыми редукторами установлены планетарные ряды, эпициклы которых соединены с ведомым валом главной передачи, а водила - с ведущими валами бортовых редукторов. Полуоси конических шестерен посредством цилиндрических зубчатых передач соединены с солнечными шестернями планетарных рядов.

Проведенный анализ известных технических решений показал, что ни одно из них не содержит совокупности отличительных признаков заявленного решения.

Благодаря указанным особенностям предлагаемая трансмиссия обеспечивает выполнение поставленной задачи.

На чертеже изображена кинематическая схема трансмиссии транспортного средства.

Трансмиссия содержит входной редуктор 1, муфту сцепления 2, коробку перемены передач 3, главную передачу 4, бортовые редукторы 5, управляемый гидронасос 6, гидромотор 7, управляемую муфту 8, ведущую коническую шестерню 9, ведомые конические шестерни 10 и 11, полуоси 12 и 13, управляемую муфту 14, планетарные ряды 15 и 16 и цилиндрические передачи 17 и 18.

Трансмиссия работает следующим образом: при использовании транспортного средства на гусеничном движителе изменение скорости движения производится за счет переключения ступеней в коробке перемены передач, при этом управляемая муфта 14 соединяет ведомую коническую шестерню 10 с полуосью 12, а управление поворотом осуществляется за счет изменения положения управляемого диска гидронасоса 6.

При использовании транспортного средства на колесном движителе с передними управляемыми колесами изменение скорости движения производится, так же, как и при работе на гусеничном движителе за счет переключения ступеней в коробке перемены передач 3, но при этом управляемая муфта 8 не соединяет гидромотор 7 с ведущей конической шестерней 9, а управляемая муфта 14 соединяет ведомую коническую шестерню 10 с полуосью 12.

Как при использовании транспортного средства на гусеничном движителе, так и при использовании на колесном движителе возможно получение дополнительно замедленных или ускоренных, передач за счет использования гидронасоса и гидромотора, при этом управляемая муфта 8 соединяет гидромотор 7 с ведущей конической шестерней 9, а управляемая муфта 14 соединяет полуось 12 с ведомой конической шестерней 11, при этом полуоси 12 и 13 вращаются в одну сторону. Изменение частоты и направления вращения гидромотора производится за счет изменения положения управляемого диска гидронасоса.