RU101974U1

RU101974U1 - VEHICLE TRANSMISSION

Info

Publication number: RU101974U1
Application number: RU2010126026/11U
Authority: RU
Inventors: Владимир Яковлевич Кузнецов; Василий Владимирович Маньковский; Александр Сергеевич Фадеев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "КОМ"
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2011-02-10

Abstract

1. Трансмиссия транспортного средства, включающая механическую коробку передач и установленный перед ней дополнительный понижающий редуктор, содержащий шестерню, установленную на первичном валу коробки передач, а также механизм управления, отличающаяся тем, что дополнительный понижающий редуктор снабжен входным валом с шестерней, установленными перед первичным валом коробки передач, и парой шестерен, размещенных на одном валу, одна из которых входит в зацепление с шестерней входного вала понижающего редуктора, а другая - с шестерней дополнительного понижающего редуктора, установленной на первичном валу коробки передач, при этом первичный вал коробки передач посредством механизма управления может быть соединен/разъединен либо с входным валом дополнительного понижающего редуктора, либо с его шестерней, установленной на первичном валу. ! 2. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что вал, на котором размещена упомянутая пара шестерен дополнительного понижающего редуктора, размещен соосно промежуточному валу коробки передач. ! 3. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что входной вал и установленная на нем шестерня дополнительного понижающего редуктора выполнены в виде одной детали. ! 4. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что шестерня дополнительного понижающего редуктора установлена на входном валу на подшипнике с возможностью соединения-разъединения. ! 5. Трансмиссия по п.1, или 2, или 3, или 4, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена устройством отбора мощности в виде хотя бы одной шестерни с механизмом управления и входящей в зацепление с шестерней, установленной перед первичным валом коробки перед 1. The vehicle’s transmission, including a manual gearbox and an additional reduction gearbox installed in front of it, containing a gear mounted on the input shaft of the gearbox, and a control mechanism, characterized in that the additional reduction gearbox is equipped with an input shaft with a gear mounted in front of the input shaft gearboxes, and a pair of gears located on one shaft, one of which engages with the gear of the input shaft of the reduction gear, and the other with the gear to additional reduction gearbox mounted on the input shaft of the gearbox, while the input shaft of the gearbox through the control mechanism can be connected / disconnected either with the input shaft of the additional reduction gearbox, or with its gear mounted on the input shaft. ! 2. The transmission according to claim 1, characterized in that the shaft on which the aforementioned pair of gears of the additional reduction gear is located is placed coaxially with the intermediate shaft of the gearbox. ! 3. The transmission according to claim 1, characterized in that the input shaft and the gear of the additional reduction gear mounted thereon are made in one piece. ! 4. The transmission according to claim 1, characterized in that the gear of the additional reduction gear is mounted on the input shaft on the bearing with the possibility of connection-separation. ! 5. The transmission according to claim 1, or 2, or 3, or 4, characterized in that it is additionally equipped with a power take-off device in the form of at least one gear with a control mechanism and engaged with the gear installed in front of the input shaft of the box before

Description

Техническое решение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях специальных транспортных средств, требующих малых технологических скоростей передвижения и отбора мощности, например, для коммунальной техники.The technical solution relates to transport engineering and can be used in transmissions of special vehicles requiring low technological speeds of movement and power take-off, for example, for municipal vehicles.

Известна автомобильная трансмиссия, содержащая основную коробку передач и задний понижающий редуктор - демультипликатор или раздаточную коробку (см., например, Осько В.В. «Устройство и эксплуатация автомобиля КамА3-4310», - М., Патриот, 1991, с.177-180. Такое решение обеспечивает возможность существенного расширения диапазона передаточных чисел в трансмиссии и, соответственно, скорости передвижения, расширяет функциональные возможности трансмиссии (в том числе отбор мощности), однако отличается значительными массо-габаритными характеристиками, так как в этом случае необходимо обеспечить передачу крутящего момента двигателя по всему диапазону передаточных чисел коробки передач.A well-known automobile transmission containing the main gearbox and the rear reduction gearbox - a demultiplier or a transfer case (see, for example, Osko VV "Device and operation of the KamA3-4310 automobile", - M., Patriot, 1991, p. 177- 180. This solution provides the possibility of a significant expansion of the range of gear ratios in the transmission and, accordingly, the speed of movement, expands the functionality of the transmission (including power take-off), but differs in significant mass-dimensional characteristics, since in this case it is necessary to ensure the transmission of engine torque over the entire range of gear ratios of the gearbox.

Известная конструкция серийной коробки передач с передним дополнительным повышающим редуктором (делителем) КамА3-15 (см. «Автомобиль-тягач КамА3-5320 и его модификации. Техническое описание и инструкция по эксплуатации» - М., Машиностроение, 1976, с.104-115, рис.62). Такая конструкция позволяет расширить ряд передаточных чисел трансмиссии, но только «внутри» существующего ряда, что облегчает работу водителя, но не обеспечивает работу трансмиссии в тяжелых дорожных условиях или технологических режимах, требующих малых скоростей.The well-known design of a serial gearbox with a front additional step-up gearbox (divider) KamA3-15 (see. "KamA3-5320 truck tractor and its modifications. Technical description and operating instructions" - M., Mechanical Engineering, 1976, p.104-115 , Fig. 62). This design allows you to expand the number of gear ratios of the transmission, but only "inside" the existing series, which facilitates the work of the driver, but does not provide the transmission in difficult road conditions or technological conditions that require low speeds.

Известна также конструкция многоступенчатой коробки передач («Leyland-GB247»), в которой дополнительные редукторы расположены как спереди, так и сзади ее (см. Высоцкий М.С.и др. «Грузовые автомобили», М., Машиностроение, 1979, с.172-173, рис.54). Такое решение в основном устраняет недостатки коробки передач с задним дополнительным редуктором, но отличается сложностью конструкции и управления, и также не обеспечивает диапазон передаточных чисел трансмиссии, необходимый для специальных транспортных средств (например, «ползучую» скорость).Also known is the design of a multi-stage gearbox ("Leyland-GB247"), in which additional gearboxes are located both in front and behind it (see Vysotsky M.S. et al. "Trucks", M., Mechanical Engineering, 1979, p. .172-173, Fig. 54). Such a solution basically eliminates the disadvantages of a gearbox with a rear additional gearbox, but differs in the complexity of design and control, and also does not provide the transmission ratio range required for special vehicles (for example, “creeping” speed).

Последняя конструкция является наиболее близким к заявляемому решению.The latter design is the closest to the claimed solution.

Цель заявляемого решения - увеличить диапазон передаточных чисел трансмиссии для расширения функциональных возможностей специального автомобиля.The purpose of the proposed solution is to increase the range of gear ratios of the transmission to expand the functionality of a special car.

Поставленная цель достигается тем, что в известной трансмиссии, включающей механическую коробку передач и установленный перед ней дополнительный понижающий редуктор, последний снабжен входным валом с шестерней, установленными перед первичным валом коробки передач, и парой шестерен, размещенных на одном валу, одна из которых входит в зацепление с шестерней входного вала понижающего редуктора, а другая - с шестерней понижающего редуктора, установленной на первичном валу коробки передач, при этом первичный вал коробки передач посредством механизма управления может быть соединен/разъединен либо с входным валом понижающего редуктора, либо с его шестерней, установленной на первичном валу.This goal is achieved by the fact that in the known transmission, including a manual gearbox and an additional reduction gearbox installed in front of it, the latter is equipped with an input shaft with a gear installed in front of the gearbox input shaft and a pair of gears placed on one shaft, one of which is included meshing with the gear of the input shaft of the reduction gear, and the other with the gear of the reduction gear mounted on the input shaft of the gearbox, while the input shaft of the gearbox the control mechanism can be connected / disconnected either with the input shaft of the reduction gear, or with its gear mounted on the input shaft.

Вал, на котором размещена упомянутая пара шестерен, может быть размещен соосно промежуточному валу коробки передач, а входной вал и установленная на нем шестерня понижающего редуктора могут быть выполнены либо в виде одной детали, либо шестерня понижающего редуктора может быть установлена на входном валу на подшипнике с возможностью соединения-разъединения.The shaft on which the aforementioned pair of gears is located can be placed coaxially with the intermediate shaft of the gearbox, and the input shaft and the reduction gear wheel mounted on it can be made either as a single part, or the gear of the reduction gear can be mounted on the input shaft on a bearing with connectivity-disconnect capability.

Кроме этого трансмиссия может быть дополнительно снабжена устройством отбора мощности в виде хотя бы одной шестерни с механизмом управления и входящей в зацепление с шестерней, установленной перед первичным валом коробки передач, само устройство отбора мощности может иметь несколько выходных валов, при этом хотя бы один из них может быть размещен над коробкой передач. Ведомая шестерня устройства отбора мощности может быть установлена на выходном валу с возможностью соединения-разъединения с ним посредством механизма включения, а ведомая шестерня устройства отбора мощности может быть связана с ее выходным валом через управляемую фрикционную муфту.In addition, the transmission can be additionally equipped with a power take-off device in the form of at least one gear with a control mechanism and engaged with the gear installed in front of the gearbox input shaft, the power take-off device itself can have several output shafts, at least one of them can be placed above the gearbox. The driven gear of the power take-off device can be mounted on the output shaft with the possibility of connection-disconnection with it by means of a switching mechanism, and the driven gear of the power take-off device can be connected to its output shaft through a controlled friction clutch.

Элементы дополнительного понижающего редуктора и/или устройства отбора мощности могут быть выполнены в виде отдельного приставного модуля и размещены в отдельном картере, при этом осевой габарит приставного модуля может быть выполнен равным осевому габариту штатного делителя коробки передач.Elements of an additional reduction gearbox and / or power take-off device can be made in the form of a separate attachment module and placed in a separate housing, while the axial dimension of the attachment module can be equal to the axial dimension of the standard gearbox divider.

Также картер коробки передач может быть выполнен туннельного типа (без верхней крышки), полости картеров коробки передач, понижающего редуктора и устройства отбора мощности могут иметь общую масляную ванну, а понижающий редуктор и устройство отбора мощности могут быть оснащены принудительной системой смазки.Also, the transmission case can be made of a tunnel type (without a top cover), the cavities of the transmission case, the reduction gear and the power take-off devices can have a common oil bath, and the reduction gear and the power take-off can be equipped with a forced lubrication system.

Снабжение понижающего редуктора входным валом с шестерней, установленными перед первичным валом коробки передач, и парой шестерен, размещенных на одном валу, одна из которых входит в зацепление с шестерней входного вала понижающего редуктора, а другая - с шестерней понижающего редуктора, установленной на первичном валу коробки передач расширяет диапазон передаточных чисел трансмиссии, обеспечивающий необходимые скорости передвижения - как транспортные, так и минимальные для выполнения специальных работ.The reduction gear is supplied with an input shaft with a gear installed in front of the gearbox input shaft and a pair of gears located on one shaft, one of which engages with a reduction gear input shaft gear, and the other with a reduction gear gear mounted on the gearbox input shaft gears extends the range of gear ratios of the transmission, providing the necessary speed of movement - both transport and minimum for special operations.

Возможность соединения/разъединения первичного вала коробки передач посредством механизма управления либо с входным валом понижающего редуктора, либо с его шестерней, установленной на первичном валу обеспечивает переключение режима работы трансмиссии из технологического в транспортный и наоборот.The possibility of connecting / disconnecting the input shaft of the gearbox by means of a control mechanism either with the input shaft of the reduction gear, or with its gear mounted on the input shaft, allows switching the transmission operation mode from technological to transport and vice versa.

Размещение вала, на котором размещена упомянутая пара шестерен понижающего редуктора, соосно промежуточному валу коробки передач улучшает технологичность изготовления, в частности, упрощает мехобработку картеров.Placing the shaft on which the aforementioned pair of gears of the reduction gearbox is located coaxially with the intermediate shaft of the gearbox improves the manufacturability of manufacture, in particular, simplifies the machining of the crankcases.

Выполнение входного вала понижающего редуктора и установленной на нем шестерни в виде одной детали упрощает конструкцию и делает ее более надежной и технологичной.The implementation of the input shaft of the reduction gear and the gears mounted on it in the form of one part simplifies the design and makes it more reliable and technological.

Установка шестерни понижающего редуктора на входном валу на подшипнике с возможностью соединения-разъединения, позволяет при режиме разъединения снизить, в транспортном режиме работы трансмиссии, потери на вращение шестерен дополнительного редуктора и перемешивание масла.The installation of the gear of the reduction gear on the input shaft on the bearing with the possibility of connection-separation allows, in the mode of separation, to reduce, in the transport mode of operation of the transmission, the loss of rotation of the gears of the additional gearbox and oil mixing.

Снабжение понижающего редуктора устройством отбора мощности в виде хотя бы одной шестерни с механизмом управления и входящей в зацепление с шестерней, установленной перед первичным валом коробки передач, расширяет функциональные возможности трансмиссии, обеспечивая простой и удобный отбор мощности.Providing the reduction gear with a power take-off device in the form of at least one gear with a control mechanism and engaging with the gear mounted in front of the input shaft of the gearbox, expands the transmission's functionality, providing a simple and convenient power take-off.

Наличие нескольких выходных валов устройства отбора мощности еще более расширят функциональные возможности трансмиссии, а размещение хотя бы одного выходного вала над коробкой передач наиболее приемлемо для изготовителей специальных надстроек в силу широких компоновочных возможностей.The presence of several output shafts of the power take-off device will further expand the functionality of the transmission, and placing at least one output shaft above the gearbox is most acceptable for manufacturers of special add-ons due to the wide layout capabilities.

Связь ведомой шестерни устройства отбора мощности с ее выходным валом через управляемую фрикционную муфту позволяет осуществлять включение/выключение выходного вала без выключения штатного сцепления, а также во время движения специального автомобиля, что повышает его производительность, снижает утомляемость водителя, повышает ресурс узлов трансмиссии.The connection of the driven gear of the power take-off device with its output shaft via a controlled friction clutch allows turning the output shaft on / off without switching off the standard clutch, as well as during the movement of a special car, which increases its performance, reduces driver fatigue, and increases the resource of transmission units.

Размещение элементов дополнительного понижающего редуктора и/или устройства отбора мощности в отдельном картере в виде отдельного приставного модуля позволяет использовать их в трансмиссии автомобилей с серийно выпускаемыми коробками передач.Placing the elements of an additional reduction gearbox and / or power take-off device in a separate crankcase in the form of a separate attachment module allows them to be used in the transmission of vehicles with commercially available gearboxes.

Выполнение осевого габарита приставного модуля равным осевому габариту штатного делителя коробки передач обеспечивает унификацию и взаимозаменяемость с уже серийно изготовляемыми и широко распространенными в эксплуатации коробками передач вместо переднего повышающего редуктора-делителя (например, автомобилей «КамАЗ»). В последнем случае вместо пары шестерен делителя в оригинальный картер устанавливаются две пары шестерен, из которых одна пара выполнена в виде блока, и механизма соединения шестерен с валами. Кроме выигрыша в весе предлагаемое решение позволяет оставить без изменения карданную передачу, тогда как в случае с задним расположением дополнительного редуктора (ходоуменьшителя), карданную передачу приходилось укорачивать.Performing the axial dimension of the attachment module equal to the axial dimension of the standard gearbox divider provides unification and interchangeability with gearboxes that are already commercially available and widely used in operation instead of the front raising gear divider (for example, KAMAZ vehicles). In the latter case, instead of a pair of gears of the divider, two pairs of gears are installed in the original crankcase, of which one pair is made in the form of a block, and a mechanism for connecting gears with shafts. In addition to gaining weight, the proposed solution allows the cardan gear to remain unchanged, while in the case of the rear arrangement of the additional gearbox (creeper reducer), the cardan gear had to be shortened.

Выполнение картера коробки передач туннельного типа позволяет обеспечить жесткость, больший ресурс коробки передач и технологичность картера, при этом организовать простой и удобный отбор мощности.The tunnel housing of the gearbox allows stiffness, longer gearbox life and the crankcase adaptability, while organizing a simple and convenient power take-off.

Выполнение полостей картеров коробки передач и понижающего редуктора сообщающимися, с общей масляной ванной, упрощает систему смазки.The execution of the cavities of the gearbox housing and the reduction gear in communication with a common oil bath simplifies the lubrication system.

Оснащение понижающего редуктора и устройства отбора мощности принудительной системой смазки гарантированно обеспечивает их работоспособность, что особенно важно при отборе мощности на стоянке.Equipping a reduction gearbox and power take-off device with a forced lubrication system ensures their operability, which is especially important when taking power off in a parking lot.

Заявленное решение поясняется следующими графическими материалами. На фиг.1 показана кинематическая схема трансмиссии; на фиг.2 - то же, вариант конструкции с «туннельным» картером; на фиг.3 - то же, вариант конструкции с устройством отбора мощности; на фиг.4 - то же, вариант конструкции с фрикционной муфтой.The claimed solution is illustrated by the following graphic materials. Figure 1 shows the kinematic diagram of the transmission; figure 2 is the same, a design option with a "tunnel" crankcase; figure 3 is the same, a design option with a power take-off; figure 4 is the same, a design option with a friction clutch.

Трансмиссия транспортного средства (фиг.1) включает в себя механическую коробку передач 1 и размещенный перед ней в виде отдельного модуля 2 дополнительный понижающий редуктор (ходоуменьшитель), включающий входной вал 3 с шестерней 4, дополнительный вал 5 с шестернями 6 и 7, шестерню 8, установленную на первичном валу 9 коробки передач и механизм соединения-разъединения 10. Входной вал 3 соосен первичному валу 9 коробки передач, связан одним своим концом шлицевым соединением с ведомым диском сцепления 11, а другим, посредством механизма соединения-разъединения 10, с первичным валом 9 коробки передач. От вала 5 осуществляется привод масляного насоса 12.The vehicle’s transmission (Fig. 1) includes a mechanical gearbox 1 and an additional reduction gear (creeper) located in front of it in the form of a separate module 2, including an input shaft 3 with gear 4, an additional shaft 5 with gears 6 and 7, gear 8 mounted on the input shaft 9 of the gearbox and the connection-disconnection mechanism 10. The input shaft 3 is coaxial to the input shaft 9 of the gearbox, connected at one end with a spline connection to the clutch disc 11, and the other, through the connection mechanism -disconnection 10, with the input shaft 9 of the gearbox. From the shaft 5 is the drive of the oil pump 12.

Картер коробки передач 1 может быть выполнен туннельного типа (фиг.2), в передней части 14 которого размещаются элементы дополнительного редуктора.The gearbox housing 1 can be made of a tunnel type (Fig. 2), in the front part of which 14 there are elements of an additional gearbox.

Трансмиссия дополнительно может быть снабжена устройством отбора мощности 15 в виде находящейся в зацеплении с шестерней 4 понижающего редуктора, пары шестерен 16 и 17 отбора мощности с механизмом соединения-разъединения 18 и выходным валом 19 (фиг.3). Возможно соединение выходного вала 19 с ведомой шестерней 17 посредством фрикционной муфты 20 (фиг.4).The transmission can additionally be equipped with a power take-off device 15 in the form of a reduction gear that is meshed with gear 4, a pair of power take-off gears 16 and 17 with a connection-disconnection mechanism 18 and an output shaft 19 (Fig. 3). It is possible to connect the output shaft 19 to the driven gear 17 by means of a friction clutch 20 (Fig. 4).

Все упомянутые элементы дополнительного привода, включая устройство отбора мощности, размещены на штатном месте установки делителя, и выполнены в виде отдельного приставного модуля 2, осевой габарит «А», которого может быть равен осевому габариту штатного делителя коробки передач под конкретную модель автомобиля (например, «КамАЗ») для обеспечения унификации и взаимозаменяемости (фиг.1).All the mentioned elements of the auxiliary drive, including the power take-off device, are located at the standard installation site of the divider, and are made in the form of a separate attachment module 2, the axial dimension “A”, which can be equal to the axial dimension of the standard gear divider for a specific car model (for example, "KAMAZ") to ensure unification and interchangeability (figure 1).

Трансмиссия работает следующим образом. В транспортном режиме входной вал 3 жестко связан посредством механизма соединения-разъединения 10 с первичным валом 9 коробки, при этом коробка передач работает в обычном (штатном) режиме. Для перехода в технологический режим, требующий снижения рабочей скорости специального автомобиля, механизмом соединения-разъединения 10 входной вал 3 разъединяют с первичным валом 9 коробки передач и соединяют с шестерней 8. При этом крутящий момент передается через шестерни понижающего редуктора - ведущую шестерню 4, пару шестерен 6 и 7 и шестерню 8, установленную на первичном валу 9 коробки передач, тем самым значительно повышая передаточное число и, соответственно, уменьшая скорость передвижения специального автомобиля до минимальной.Transmission works as follows. In the transport mode, the input shaft 3 is rigidly connected through the connection-disconnection mechanism 10 with the primary shaft 9 of the box, while the gearbox operates in the normal (standard) mode. To enter the technological mode, which requires a reduction in the operating speed of a special car, the input shaft 3 is disconnected from the input shaft 9 of the gearbox and connected to the gear 8. By this, the torque is transmitted through the gears of the reduction gearbox — the driving gear 4, a pair of gears 6 and 7 and gear 8 mounted on the input shaft 9 of the gearbox, thereby significantly increasing the gear ratio and, accordingly, reducing the speed of the special vehicle to a minimum.

При наличии устройства отбора мощности 15 (фиг.3 и 4) одновременно осуществляют отбор мощности для привода дополнительных устройств посредством передачи крутящего момента от шестерни 4 понижающего редуктора, через пару шестерен 16 и 17 на выходной вал 19.If there is a power take-off device 15 (FIGS. 3 and 4), power is simultaneously taken to drive additional devices by transmitting torque from the gear 4 of the reduction gear, through a pair of gears 16 and 17 to the output shaft 19.

Таким образом, предлагаемое техническое решение значительно увеличивает диапазон передаточных чисел трансмиссии, что расширяет функциональные возможности специального автомобиля. Для реализации данного решения используются известные технологические процессы, т.е. оно является промышленно применимым.Thus, the proposed technical solution significantly increases the range of gear ratios of the transmission, which extends the functionality of a special car. To implement this solution, known technological processes are used, i.e. It is industrially applicable.

Claims

1. The vehicle’s transmission, including a manual gearbox and an additional reduction gearbox installed in front of it, containing a gear mounted on the input shaft of the gearbox, and a control mechanism, characterized in that the additional reduction gearbox is equipped with an input shaft with a gear mounted in front of the input shaft gearboxes, and a pair of gears located on one shaft, one of which engages with the gear of the input shaft of the reduction gear, and the other with the gear to additional reduction gearbox mounted on the input shaft of the gearbox, while the input shaft of the gearbox through the control mechanism can be connected / disconnected either with the input shaft of the additional reduction gearbox, or with its gear mounted on the input shaft.

2. The transmission according to claim 1, characterized in that the shaft on which the aforementioned pair of gears of the additional reduction gear is located is placed coaxially with the intermediate shaft of the gearbox.

3. The transmission according to claim 1, characterized in that the input shaft and the gear of the additional reduction gear mounted thereon are made in one piece.

4. The transmission according to claim 1, characterized in that the gear of the additional reduction gear is mounted on the input shaft on the bearing with the possibility of connection-separation.

5. The transmission according to claim 1, or 2, 3, or 4, characterized in that it is additionally equipped with a power take-off device in the form of at least one gear with a control mechanism and engaged with the gear mounted in front of the input shaft of the gearbox.

6. The transmission according to claim 5, characterized in that the power take-off device has several output shafts, while at least one of them is located above the gearbox.

7. The transmission according to claim 5, characterized in that the driven gear of the power take-off device is mounted on the output shaft with the possibility of connection-disconnection with it by means of a switching mechanism.

8. The transmission according to claim 5, characterized in that the driven gear of the power take-off device is connected to its output shaft through a controlled friction clutch.

9. The transmission according to claim 1, characterized in that the elements of the additional reduction gearbox and / or power take-off are made in the form of a separate add-on module and are placed in a separate crankcase.

10. The transmission according to claim 9, characterized in that the axial dimension of the attached module is equal to the axial dimension of the standard gearbox divider.

11. The transmission according to claim 1, characterized in that the gear housing is made of a tunnel type.

12. The transmission according to claim 1, characterized in that the cavity of the gearbox housing and the additional reduction gearbox are made in communication with a common oil bath.

13. The transmission according to claim 1, characterized in that the additional reduction gearbox and power take-off are equipped with a forced lubrication system.