механизм переключения передач раздаточной коробки

Формула изобретения

1. Механизм переключения передач раздаточной коробки, содержащий пневмокамеру с подпружиненным штоком, вилки переключения, связанные с установленными на валах подвижными зубчатыми муфтами, взаимодействующими с зубчатыми венцами шестерен высшей и низшей передач, установленных на валах с возможностью вращения, шестерни высшей и низшей передач, установленные на валах неподвижно, отличающийся тем, что вилки переключения установлены на одном штоке и их рабочие части взаимодействуют с зубчатыми муфтами, установленными на разных валах, при этом зубчатые муфты включения высшей и низшей передач при нейтральном положении отстоят от установленных на валах неподвижно шестерен низшей и высшей передачи соответственно на расстоянии, равном или большем рабочего хода зубчатых муфт.

2. Механизм переключения передач по п.1, отличающийся тем, что вилки переключения расположены в одной плоскости, проходящей через ось симметрии пазов зубчатых муфт.

3. Механизм переключения передач по п.1 или 2, отличающийся тем, что вилки переключения выполнены за одно целое.

4. Механизм переключения передач по п.1, отличающийся тем, что вилки переключения разнесены на штоке в осевом направлении в зависимости от расположения зубчатых муфт на валах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к приводам транспортных машин, устанавливаемых в трансмиссии полноприводных автомобилей высокой проходимости, предназначенных для движения как по дорогам общего пользования, так и по бездорожью.

Известно тракторное транспортно-технологическое средство повышенной проходимости, в котором привод рабочих органов и ходовых колес выполнен в виде комплексного устройства отбора и раздачи мощности двигателя трактора, а для одновременного управления работой ходовых колес и рабочих органов предусмотрена рукоятка в виде двуплечего рычага, с помощью которой осуществляется перемещение подвижных шестерен привода рабочих органов и ходовых колес, при этом концы рычага шарнирно соединены с перемещающимся внутри редуктора осями, несущими вилки, входящие в круговые пазы на ступицах подвижных шестерен, а средства передачи вращения выполнены в виде полумуфт и двух концентричных обойм, сопряженных между собой через закладные элементы в гнездах одной из них (SU 1527027, М кл.⁴ В 60 К 17/34, опубл. 07.12.1989 г.).

Недостатком известного технического решения является сложность конструкции и трудоемкость изготовления.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является механизм переключения передач в двухступенчатых раздаточных коробках полноприводных автомобилей, содержащий две подвижные зубчатые муфты для включения высшей и низшей передач, расположенные на двух валах и кинематически связанные с вилками переключения, два штока, на которых расположены вилки переключения, две пневмокамеры для перемещения штоков. Кроме того, механизм переключения передач содержит механизм блокировки штоков, состоящий из шариков и штифта, предназначенный для предотвращения одновременного включения двух передач в раздаточной коробке (Руководство по эксплуатации 43101-3902005РЭ, Автомобили "КАМАЗ", Москва, Машиностроение, 1991, стр.84, 85, рис.63, 64).

Недостатком известного технического решения является сложность конструкции, обусловленная наличием двух пневматических камер, двух штоков переключения, кроме того, для исключения возможности включения одновременно двух передач применяется устройство механической блокировки, требующее точного изготовления, тщательной регулировки и сборки и обязательной пломбировки.

Задачей заявляемого технического решения является создание простой конструкции механизма переключения раздаточной коробки, исключающей возможность включения одновременно двух передач.

Технический результат достигается тем, что в механизме переключения передач раздаточной коробки, содержащем пневмокамеру с подпружиненным штоком, вилки переключения, связанные с установленными на валах подвижными зубчатыми муфтами, взаимодействующими с зубчатыми венцами шестерен высшей и низшей передач, установленных на валах с возможностью вращения, шестерни высшей и низшей передач, установленные на валах неподвижно, вилки переключения установлены на одном штоке и их рабочие части взаимодействуют с зубчатыми муфтами, установленными на разных валах, при этом зубчатые муфты включения высшей и низшей передачи при нейтральном положении отстоят от установленных на валах неподвижно шестерен низшей и высшей передачи соответственно на расстоянии, равном или большем рабочего хода зубчатых муфт, кроме того, вилки переключения могут быть расположены в одной плоскости, проходящей через ось симметрии пазов зубчатых муфт, при этом вилки переключения могут быть выполнены за одно целое или вилки переключения могут быть разнесены на штоке в осевом направлении в зависимости от расположения зубчатых муфт на валах.

Отличительные признаки, заключающиеся в том, что вилки переключения установлены на одном штоке и их рабочие части взаимодействуют с зубчатыми муфтами, установленными на разных валах, при этом зубчатые муфты включения высшей и низшей передачи при нейтральном положении отстоят от установленных на валах неподвижно шестерен низшей и высшей передачи соответственно на расстоянии, равном или большем рабочего хода зубчатых муфт, позволяют упростить конструкцию механизма переключения раздаточной коробки и исключить возможность включения одновременно двух передач.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности "новизна" и "изобретательский уровень".

Заявляемый механизм переключения передач раздаточной коробки поясняется чертежами:

фиг.1 - механизм переключения передач раздаточной коробки, общий вид, в разрезе;

фиг.2 - то же, вид спереди;

фиг.3 - сечение А-А на фиг.2 (валы условно развернуты);

фиг.4 - механизм переключения передач раздаточной коробки с вилками, выполненными за одно целое (валы условно развернуты).

Раздаточная коробка с механизмом переключения передач содержит ведущий вал 1, установленный на двух подшипниках 2.

На ведущем валу 1 на шлицах установлена подвижно в осевом направлении зубчатая муфта 3, на подшипнике с возможностью свободного вращения установлена шестерня 4 высшей передачи и неподвижно закреплена шестерня 5 низшей передачи.

Промежуточный вал 6 установлен на двух подшипниках 7, и на его шлицах подвижно в осевом направлении установлена зубчатая муфта 8. За одно целое с промежуточным валом 6 выполнена шестерня 9 высшей передачи, а на подшипнике установлена шестерня 10 низшей передачи.

Шестерня 9 зацеплена с шестерней 11 привода дифференциала ведущих мостов. Межосевой дифференциал распределяет крутящий момент в определенной пропорции между валом привода переднего моста и валом привода заднего моста.

На шестернях 4 и 10 выполнены зубчатые венцы, с которыми взаимодействуют зубчатые муфты 3 и 8 соответственно. Зубчатая муфта 3 при нейтральном положении отстоит от шестерни 5 на расстоянии равном или больше рабочего хода зубчатой муфты 8, а зубчатая муфта 8 при нейтральном положении отстоит от шестерни 9 на расстоянии равном или больше рабочего хода муфты 3. При перемещении любой из упомянутых зубчатых муфт для включения высшей и низшей передачи другая зубчатая муфта также перемещается в том же направлении и совершает холостой ход.

Механизм переключения передач состоит из трехпозиционной пневматической камеры переключения, имеющей поршень 12, закрепленный на штоке 13, пружины 14. На штоке 13 закреплены винтами вилка 15 переключения высшей передачи и вилка 16 переключения низшей передачи. Рабочие части вилок 15 и 16 взаимодействуют с зубчатыми муфтами 3 и 8 соответственно.

Вилки 15 и 16 могут быть расположены в одной плоскости, проходящей через ось симметрии пазов зубчатых муфт 3 и 8, при этом вилки переключения могут быть выполнены за одно целое.

Вилки 15 и 16 могут быть разнесены на штоке в осевом направлении в зависимости от расположения зубчатых муфт 3 и 8 на валах.

Работает механизм переключения передач следующим образом.

В исходном положении, когда ни в одну из полостей пневмокамеры не подается воздух, пружина 14 за счет своей упругости устанавливает шток 13 и закрепленный на нем поршень 12 в среднем нейтральном положении. Вилки переключения 15 и 16 также находятся в среднем нейтральном положении, при этом зубчатые муфты 3 и 8 выведены из зацепления с зубчатыми венцами, выполненными на шестернях 4 и 10 соответственно. В этом положении крутящий момент на валы привода мостов не передается.

При включении высшей передачи воздух подается в правую полость пневмокамеры, поршень 12, перемещаясь влево, перемещает шток 13 и закрепленные на нем вилки 15 и 16 также влево, при этом зубчатая муфта 3 входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни 4. Включена высшая передача. Одновременно зубчатая муфта 8 также переместится влево на расстояние, равное рабочему ходу зубчатой муфты 3, то есть зубчатая муфта 8 совершает холостой ход.

При включении низшей передачи воздух подается в левую полость пневмокамеры, поршень, перемещаясь вправо, перемещает шток 13 и закрепленные на нем вилки 15 и 16 также вправо, при этом зубчатая муфта 8 входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни 10. Включена низшая передача. Одновременно зубчатая муфта 3 также переместится вправо на расстояние, равное рабочему ходу зубчатой муфты 8, то есть зубчатая муфта 3 совершает холостой ход.

Когда воздух не подается ни в одну из полостей пневмокамеры, пружина 14 посредством вилок 15 и 16 устанавливает зубчатые муфты 3 и 8 в нейтральное положение.

Заявляемое техническое решение имеет простую конструкцию механизма переключения передач раздаточной коробки, исключающую возможность включения одновременно двух передач.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.