коробка передач

Формула изобретения

Коробка передач, содержащая корпус с размещенными в нем входным, промежуточным и выходным валами, причем входной и выходной валы установлены соосно, а промежуточный вал расположен параллельно этим валам, на входном валу закреплена шестерня, зацепленная с шестерней промежуточного вала, другие шестерни, закрепленные на промежуточном валу, зацеплены с шестернями, свободно установленными на выходном валу, на этом валу расположена муфта переключения с закрепленной на ней ведомой шестерней заднего хода, которая в нейтральном положении расположена напротив ведущей шестерни заднего хода, закрепленной на промежуточном валу, отдельная шестерня заднего хода расположена на оси, установленной параллельно валам, отличающаяся тем, что шестерня промежуточного вала, зацепленная с шестерней входного вала, установлена свободно, на этой шестерне расположена односторонняя полумуфта, другая односторонняя полумуфта направлена в другую сторону и расположена на шестерне выходного вала, установленной рядом с шестерней входного вала, или наоборот, одна полумуфта расположена на шестерне, закрепленной на промежуточном валу, а другая - на шестерне входного вала, обе полумуфты взаимосвязаны одной вилкой переключения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности 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 и металлоемки.

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является трехвальная соосная четырехступенчатая КП автомобиля ГАЗ-24 "Волга" (см. рис. 3.4, с. 78).

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 (оси) в одном блоке закреплены пять шестерен. Четыре шестерни находятся в постоянном зацеплении с шестерней входного вала и тремя шестернями, свободно установленными на выходном валу. На выходном валу расположены муфты переключения. Одна муфта расположена около входного вала, вторая - между шестернями первой и второй передач, на этой муфте закреплена ведомая шестерня заднего хода. Отдельная шестерня заднего хода установлена на оси, расположенной параллельно валам, и может входить в зацепление с ведущей шестерней заднего хода, закрепленной на промежуточном валу, и ведомой шестерней заднего хода, закрепленной на муфте переключения выходного вала, когда муфты переключения находятся в нейтральном положении.

Описанная КП сложна и металлоемка: для 4-х передач переднего хода и одной передачи заднего хода требуются 11 шестерен.

Задачей изобретения является снижение металлоемкости агрегата.

Технический результат достигается тем, что шестерня промежуточного вала, зацепленная с шестерней входного вала, установлена свободно, на этой шестерне расположена односторонняя полумуфта, другая односторонняя полумуфта направлена в другую сторону и расположена на шестерне выходного вала, установленной рядом с шестерней входного вала или наоборот, одна полумуфта расположена на шестерне, закрепленной на промежуточном валу, а другая - на шестерне входного вала, обе полумуфты взаимосвязаны одной вилкой переключения.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема трехвальной соосной КП 4R2 (четыре передачи переднего и две передачи заднего хода), состоящей из шести шестерен переднего хода и трех шестерен заднего хода.

На фиг. 2 представлена лучевая диаграмма этой КП и таблица положений муфт переключения на различных передачах. На горизонтальной шкале отложены величины передаточных чисел пар шестерен и передач в логарифмическом виде. Вертикальный луч соответствует передаточному числу, равному 1,0. Луч с наклоном направо характеризует замедляющий режим работы. Чем положе луч, тем больше передаточное число пары шестерен. Наклон луча каждой пары шестерен постоянный на любом участке лучевой диаграммы.

В опорах корпуса КП 1 соосно расположены входной 2 и выходной 3 валы, а параллельно им промежуточный вал 4. На отдельной оси 5 установлена отдельная шестерня заднего хода 6 с муфтой R. На входном валу 2 закреплена шестерня 7, которая находится в постоянном зацеплении с шестерней 8, свободно установленной на промежуточном валу 4. На этом валу 4 закреплены шестерни 9 и 10, которые находятся в постоянном зацеплении с шестернями 11 и 12, свободно установленными на выходном валу 3. Ведущая шестерня заднего хода 13 закреплена на промежуточном валу 4, ведомая шестерня заднего хода 14 закреплена на муфте переключения B, расположенной между шестернями 11 и 12 выходного вала 3. Сдвоенная муфта A состоит из двух однотипных односторонних полумуфт, направленных в разные стороны: полумуфта 15 установлена на шестерне 11 выходного вала, а полумуфта 16 - на шестерне 8 промежуточного вала. Полумуфты могут быть установлены наоборот: полумуфта 15 на шестерне 7 входного вала 2, а полумуфта 16 - напротив, на венце шестерни 9 промежуточного вала 4. Обе полумуфты взаимосвязаны одной вилкой переключения 17.

Возможна другая конструкция шестерен промежуточного вала - вал 4 заменяется осью, на которой свободно установлены шестерня 8, а также блок шестерен 9, 13 и 10.

Работа КП осуществляется следующим образом.

Первая передача

Муфты A и B находятся в правом положении, муфта R - в левом (см. табл. фиг. 2).

Крутящий момент от входного вала 2 передается парой шестерен 7-8, далее полумуфтой 16 на промежуточный вал 4 (полумуфта 15 в этом положении выключена), парой шестерен 10-12 и муфтой B на выходной вал 3 (см. фиг. 1).

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача представлена двумя лучами: луч 7-8 от т.4 на верхней горизонтали до средней горизонтали, далее луч 10-12 к т.1.

Вторая передача

Переключаем муфту A в левое положение - полумуфта 15 соединяет входной вал 2 с шестерней 11, свободно установленной на выходном валу 3, а полумуфта 16 отсоединяет шестерню 8 от промежуточного вала 4 (см. фиг. 1).

Крутящий момент от входного вала 2 по полумуфте 15 передается на пару шестерен 11-9, затем по промежуточному валу 4 и далее как на предыдущей передаче.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача отражена двумя последовательными лучами: вертикальный луч 11-9 и пологий луч 10-12 направо вверх к т.2.

Третья передача

Переключаем муфту A в правое положение, а муфту B - в левое.

До промежуточного вала 4 крутящий момент передается как на первой передаче, далее по паре шестерен 9-11 и по муфте B на выходной вал 3. Пара шестерен 9-11 работает уже в другом направлении - от промежуточного вала к выходному, на второй передаче было наоборот.

На лучевой диаграмме эта передача представлена двумя лучами: 7-8 и 9-11.

Четвертая передача - прямая

Переключаем муфту A в левое положение. Все муфты в левом положении.

Крутящий момент передается от входного вала 2 полумуфтой 15 на шестерню 11 по шестерне на муфту B и на выходной вал 3.

На лучевой диаграмме прямая передача отражена точкой 4.

Первый задний ход - 1R

Муфты A и R находятся в правом положении, а муфта B - в нейтральном. Муфта R ввела отдельную шестерню заднего хода 6 в зацепление с ведущей шестерней заднего хода 13 промежуточного вала 4 и ведомой шестерней заднего хода 14 муфты B выходного вала 3.

Крутящий момент до промежуточного вала 4 передается как на первой передаче, далее по шестерням 13,6 и 14 на муфту B и выходной вал 3. Выходной вал 3 вращается в противоположную сторону относительно входного вала 2.

На лучевой диаграмме эта передача представлена двумя лучами: луч 7-8 от т.4 на верхней горизонтали до средней горизонтали, далее луч 13-6-14 до т.1R на нижней горизонтали.

Второй задний ход - 2R

Переключаем муфту A в левое положение.

До промежуточного вала крутящий момент передается как на второй передаче, далее как при первом заднем ходе.

На лучевой диаграмме второй задний ход представлен двумя лучами: 11-9 и 13-6-14.

Положительный эффект выражается в снижении металлоемкости за счет уменьшения числа шестерен переднего хода с 8-ми до 6-ти, а также увеличения числа передач заднего хода с одной до двух.