RU2016803C1 - Caterpillar transmission - Google Patents
Caterpillar transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2016803C1 RU2016803C1 SU4929485A RU2016803C1 RU 2016803 C1 RU2016803 C1 RU 2016803C1 SU 4929485 A SU4929485 A SU 4929485A RU 2016803 C1 RU2016803 C1 RU 2016803C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gears
- gear
- shafts
- driven
- transmission
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкциям трансмиссий, применяемых преимущественно в гусеничных тракторах. The invention relates to transport engineering, and in particular to the designs of transmissions, used mainly in tracked tractors.
Известна трансмиссия гусеничного трактора, содержащая связанную с двигателем муфту сцепления, шестеренчатый редуктор заднего хода, фрикционную тороидную передачу, выполняющую функцию бесступенчатой коробки передач, конические шестерни главной передачи, фрикционные механизмы поворота, тормозы и конечные передачи. A transmission of a caterpillar tractor is known, comprising a clutch associated with an engine, a reverse gear, a friction toroid gear that functions as a continuously variable transmission, bevel gears of the main gear, friction rotation mechanisms, brakes and final drives.
Основные недостатки известной трансмиссии, принимаемой в качестве аналога: ограниченные функциональные возможности трансмиссии, обусловленные наличием лишь одного диапазона изменения передаточных чисел трансмиссии, а следовательно, и скорости движения трактора на переднем и заднем ходу, а также невозможность использовать фрикционную тороидную передачу в качестве бесступенчатого механизма поворота гусеничного трактора; невысокие долговечность и надежность бесступенчатой фрикционной тороидной передачи, обусловленные необходимостью работы последней на прямом и реверсивном режимах, что значительно увеличивает интенсивность износа фрикционных рабочих поверхностей ее элементов - торов и роликов. The main disadvantages of the known transmission, taken as an analogue: the limited functionality of the transmission, due to the presence of only one range of gear ratios of the transmission, and consequently, the speed of the tractor in forward and reverse gears, as well as the inability to use the friction toroid gear as a stepless rotation mechanism tracked tractor; low durability and reliability of stepless friction toroidal transmission, due to the need for the latter to work in direct and reverse modes, which significantly increases the wear rate of the friction working surfaces of its elements - tori and rollers.
Известна трансмиссия гусеничного трактора, содержащая связанную с двигателем муфту сцепления, шестеренчатый редуктор заднего хода, конические шестерни главной передачи, блок из двух фрикционных тороидных передач, выполняющий функции бесступенчатой коробки передач и бесступенчатого механизма поворота, тормозы, бортовые редукторы и конечные передачи. A transmission of a caterpillar tractor is known, comprising a clutch associated with the engine, a reverse gear reducer, bevel gears of the main gear, a block of two friction toroid gears that perform the functions of a continuously variable gearbox and a stepless rotation mechanism, brakes, final drives and final drives.
Известная трансмиссия по своей технической сущности является наиболее близкой к предлагаемому изобретению и принята в качестве прототипа. Known transmission in its technical essence is the closest to the proposed invention and adopted as a prototype.
Основные недостатки прототипа: ограниченные функциональные возможности, обусловленные наличием лишь одного диапазона изменения передаточных чисел трансмиссии, а следовательно, и скоростей движения трактора на переднем и заднем ходу, отсутствием независимого и синхронного привода вала отбора мощности; недостаточные надежность и долговечность трансмиссии, обусловленная большой вероятностью поломки трансмиссии из-за преждевременного повреждения и износа фрикционных рабочих поверхностей тороидных передач вследствие необходимости работы их на прямом и реверсивном режимах. Это происходит потому, что редуктор реверса расположен в трансмиссии перед блоком из двух фрикционных тороидных передач и на переднем и заднем ходу трактора элементы вышеупомянутых тороидных передач меняют направление вращения, что значительно увеличивает интенсивность износа фрикционных рабочих поверхностей ее элементов - торов и роликов. Кроме того, изменение направления вращения элементов фрикционных тороидных передач при движении трактора задним ходом значительно усложняет конструкцию узлов управления машиной; значительные габариты и вес трансмиссии обусловлены тем, что фрикционные тороидные передачи работают на большом крутящем моменте (размещены в трансмиссии после главной передачи) и расположены поперек продольной оси соосно друг другу. В совокупности с бортовыми и конечными передачами это значительно увеличивает габариты трансмиссии по ширине и массу машины. The main disadvantages of the prototype: limited functionality due to the presence of only one range of gear ratios of the transmission, and consequently, the speed of the tractor in forward and reverse, the absence of an independent and synchronous drive of the power take-off shaft; insufficient reliability and durability of the transmission, due to the high probability of failure of the transmission due to premature damage and wear of the friction working surfaces of toroid gears due to the need to work in direct and reverse modes. This is because the reverse gear is located in the transmission in front of the block of two friction toroidal gears and in the forward and reverse gears of the tractor, the elements of the aforementioned toroidal gears change the direction of rotation, which significantly increases the wear rate of the friction working surfaces of its elements - tori and rollers. In addition, changing the direction of rotation of the elements of the friction toroidal gears when the tractor is moving in reverse significantly complicates the design of the machine control units; significant dimensions and weight of the transmission are due to the fact that the friction toroidal gears operate at high torque (placed in the transmission after the main gear) and are located axially to each other across the longitudinal axis. In conjunction with final drives and final drives, this significantly increases the dimensions of the transmission in width and the weight of the machine.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение надежности, долговечности и уменьшение габаритов трансмиссии, а следовательно, трактора в целом. The purpose of the invention is the expansion of functionality, increasing reliability, durability and reducing the dimensions of the transmission, and therefore, the tractor as a whole.
Поставленная цель достигается тем, что в трансмиссии, содержащей связанную с двигателем муфту сцепления, шестеренчатый редуктор заднего хода, конические шестерни главной передачи, блок из двух фрикционных тороидных передач, тормозы, бортовые редукторы и конечные передачи, оси фрикционных тороидных передач расположены параллельно продольной оси трактора, трансмиссия снабжена связанным с блоком тороидных передач раздаточным редуктором, состоящим из свободно установленной на валу муфты сцепления и соединяемой с ним посредством управляемой зубчатой муфты ведущей шестерни и ведомых шестерен, валом отбора мощности, обеспечивающим синхронный и независимый привод, и редукторами удвоителями диапазонов передач переднего и заднего хода, ведущие валы которых связаны с ведомыми элементами тороидных передач и оснащены жестко установленными ведущими шестернями, связанными со свободно установленными на ведомых валах и соединяемыми с ними посредством управляемых зубчатых муфт ведомыми шестернями, тормозами и шестернями главной передачи. Редуктор заднего хода выполнен в виде сопряженных с шестернями главной передачи двух пар ведомых конических шестерен, свободно установленных на входных валах бортовых редукторов и соединяемых с валами посредством зубчатых муфт. Вал отбора мощности расположен параллельно ведомым валам редукторов-удвоителей и связан с одним из них посредством жестко установленной на ведомом валу шестерни и зубчатой муфты, а с двигателем - посредством шестерен и зубчатых муфты. This goal is achieved by the fact that in a transmission containing a clutch associated with the engine, a gear reverse gear, bevel gears of the main gear, a block of two friction toroid gears, brakes, final drives and final drives, the axes of the friction toroid gears are parallel to the longitudinal axis of the tractor , the transmission is equipped with a transfer gearbox connected to the toroidal gear unit, consisting of a clutch freely mounted on the shaft and connected to it by means of a control a gear toothed clutch of the driving gear and driven gears, a power take-off shaft providing a synchronous and independent drive, and gearboxes and doubles of the forward and reverse gear ranges, the drive shafts of which are connected to the driven elements of toroid gears and are equipped with hard-drive gears connected to freely mounted on driven shafts and connected to them through controlled gear couplings driven gears, brakes and gears of the main transmission. The reverse gear is made in the form of two pairs of driven bevel gears coupled to the main gears, freely mounted on the input shafts of the final drives and connected to the shafts by means of gear couplings. The power take-off shaft is located parallel to the driven shafts of the reducers-doublers and is connected to one of them by means of gears and gear couplings rigidly mounted on the driven shaft, and with the engine through gears and gear couplings.
Наличие в предлагаемом техническом решении отличительных признаков в сравнении с прототипом свидетельствует о его соответствии критерию "новизна". The presence in the proposed technical solution of distinctive features in comparison with the prototype indicates its compliance with the criterion of "novelty."
Сопоставительный анализ отличительных признаков предлагаемого технического решения, проведенный по имеющейся патентной и научно-технической литературе показал, что признаки, характеризующие привод ВОМ, известны. Остальные признаки в известных конструкциях не обнаружены. Это свидетельствует о соответствии предложенного технического решения критерию "существенные отличия". A comparative analysis of the distinguishing features of the proposed technical solution, carried out according to the patent and scientific literature, showed that the signs characterizing the PTO drive are known. The remaining features in the known designs are not found. This indicates that the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".
Изобретение позволяет значительно расширить функциональные возможности трансмиссии, а следовательно, и гусеничного трактора в целом. Трансмиссия обеспечивает получение по меньшей мере двух диапазонов передач, внутри которых скорости движения трактора изменяются бесступенчато на переднем и заднем ходу независимого и синхронного приводов вала отбора мощности. Трансмиссия обеспечивает поворот трактора практически с любым фиксированным радиусом поворота (радиусы зависят от передаточных чисел, которые обеспечиваются фрикционными тороидными передачами, передающими мощность ведущим звездочкам по бортам трактора). The invention allows to significantly expand the functionality of the transmission, and hence the caterpillar tractor as a whole. The transmission provides at least two transmission ranges within which the tractor speeds vary steplessly in forward and reverse gears of independent and synchronous drives of the power take-off shaft. The transmission provides the tractor with almost any fixed turning radius (the radii depend on the gear ratios, which are provided by friction toroidal gears that transmit power to the drive sprockets on the sides of the tractor).
Повышаются надежность и долговечность трансмиссии вследствие того, что элементы фрикционных тороидных передач вращаются всегда в одном направлении при зависимости от того, движется трактор передним или задним ходом. Упрощается конструкция узлов управления фрикционными тороидными передачами, а следовательно, и машиной. The reliability and durability of the transmission are increased due to the fact that the elements of the friction toroidal gears always rotate in the same direction, depending on whether the tractor moves forward or backward. The design of control units for friction toroid gears, and hence the machine, is simplified.
Вследствие того, что фрикционные тороидные передачи работают на значительно меньшем крутящем моменте и расположены параллельно продольной оси трактора, существенно уменьшаются габариты блока фрикционных тороидных передач, а следовательно, трансмиссии и трактора в целом (крутящий момент, на котором работают фрикционные тороидные передачи, поскольку они размещены перед редуктором-удвоителем и главной передачей трактора, по меньшей мере на порядок меньше, чем в прототипе). Предлагаемая компоновка трансмиссии позволяет улучшить развесовку трактора путем размещения блока тороидных передач на большем расстоянии от ведущего колеса, чем это сделано в трансмиссии, принятой за прототип. Тем самым улучшаются тягово-сцепные показатели гусеничного трактора. Вышеизложенное говорит о том, что предложенное техническое решение соответствует критерию "положительный эффект". Due to the fact that the friction toroidal gears operate at a significantly lower torque and are parallel to the longitudinal axis of the tractor, the dimensions of the friction toroidal gear unit, and consequently the transmission and the tractor as a whole (the torque at which the friction toroidal gears operate, are significantly reduced in front of the reducer-doubler and the main transmission of the tractor, at least an order of magnitude less than in the prototype). The proposed layout of the transmission can improve the weight distribution of the tractor by placing the block of toroidal gears at a greater distance from the drive wheel than is done in the transmission adopted for the prototype. This improves the traction characteristics of the caterpillar tractor. The above suggests that the proposed technical solution meets the criterion of "positive effect".
На чертеже показана кинематическая схема трансмиссии. The drawing shows the kinematic diagram of the transmission.
Трансмиссия гусеничного трактора содержит муфту сцепления 1, связанную с двигателем 2. На ведомом валу 3 муфты сцепления 1 свободно установлена ведущая шестерня 4 раздаточного редуктора 5, соединяемая с валом 3 посредством управляемой зубчатой муфты 6. Шестерня 4 сопряжена с ведомыми шестернями 7, которые связаны с блоком 8 из двух фрикционных тороидных передач, состоящих из ведущих 9 и ведомых 10 элементов (торов) и контактирующего с ними управляемого элемента 11 (ролика), посредством поворота которого вокруг оси 0 осуществляется изменение передаточного числа. Оси фрикционных тороидных передач расположены параллельно друг другу и продольной оси трактора. Ведомые элементы 10 блока 8 фрикционных тороидных передач соединены с ведущими валами 12 редукторов-удвоителей 13 диапазонов передач переднего и заднего хода. На валах 12 жестко установлены ведущие шестерни 14 и 15, связанные с шестернями 16 и 17, свободно установленными на ведомых валах 18 и соединяемыми с последними посредством управляемых зубчатых муфт 19. На одном из ведомых валом 18 жестко установлена шестерня 20 синхронного привода вала отбора мощности. На каждом валу 18 установлены конические шестерни 21 главной передачи, а также тормозы 22. Каждая из двух конических шестерен 21 главной передачи сопряжена с двумя ведомыми коническими шестернями 23, свободно установленными на входных валах бортовых редукторов и соединяемыми с валами посредством управляемых зубчатых муфт 24. Ведомые конические шестерни 23 посредством валов, на которых они установлены, связаны с шестернями 25 и 26 бортовых редукторов 27 и шестернями 28, 29 и 30 конечных передач 31 и далее с ведущими звездочками 32 гусеничного трактора. Вал привода ВОМ 33, размещенный параллельно ведомым валам 18 редукторов-удвоителей 13 и снабженный планетарным редуктором 34 с выходным хвостовиком состоит из вала 35 независимого привода ВОМ, выполненного разрезным, и вала 36 синхронного привода. Вал 33 соединяется попеременно с валами 35 и 36 посредством двойной управляемой зубчатой муфты 37. На валу 35 независимого привода ВОМ свободно установлены шестерни 38 и 39, соединяемые попеременно с валом 35 посредством двойной управляемой зубчатой муфты 40. Шестерни 38 и 39 связаны с шестернями 41 и 42, соединенными с ведущими элементами муфты сцепления 1 для получения в независимом привода ВОМ двух чисел оборотов хвостовика, соответствующих ГОСТ. На валу 36 синхронного привода ВОМ жестко установлена шестерня 43, находящаяся в постоянном зацеплении с шестерней 20 и обеспечивающая совместно с последней синхронный привод вала отбора мощности. The transmission of a caterpillar tractor contains a clutch 1 connected to the
Трансмиссия гусеничного трактора работает следующим образом. Transmission caterpillar tractor operates as follows.
Мощность от двигателя 2 подводится к ведущим элементам муфты сцепления 1, связанным с шестернями 41 и 42 независимого привода ВОМ и ее ведомому валу 3, который после запуска двигателя посредством управляемой зубчатой муфты 6, соединяется с установленной на нем свободно ведущей шестерней 4 раздаточного редуктора 5. От шестерни 4 через ведомые шестерни 7 раздаточного редуктора 5 мощность передается ведущим элементам (торам) 9 блока 8 фрикционных тороидных передач и далее через управляемый элемент (ролик) 11 ведомым элементам (торам) 10. Изменение скоростей движения трактора осуществляется посредством одновременного поворота в одну сторону управляемых элементов 11 вокруг оси 0 обеих фрикционных тороидных передач блока 8. Управляемые элементы (ролики) 11 могут быть выведены на разные или одинаковые радиусы контакта с ведущими 9 и ведомыми 10 элементами (показано пунктиром), в результате чего последние будут вращаться с разными числами оборотов (передачи могут работать как в ускоряющем режиме, когда радиус контакта роликов 11 с ведущими элементами 9 будет больше радиуса контакта роликов 11 с ведомыми элементами 10, так и в замедляющем режиме, когда радиус контакта роликов 11 с ведущими элементами 9 будет меньше радиуса контакта роликов 11 с ведомыми элементами 10) либо с равными числами оборотов, когда радиусы контактов равны между собой. Поворот гусеничного трактора осуществляется путем поворота ролика 11 вокруг оси 0 лишь на одной из двух фрикционных тороидных передач блока 8. При этом изменяется скорость вращения одной из гусениц и трактор поворачивает в сторону борта, двигающегося с меньшей скоростью. На переднем и заднем ходу трактора все элементы фрикционных тороидных передач вращаются всегда в одном направлении. От ведомых элементов 10 блока фрикционных тороидных передач 8 мощность передается на ведущие валы 12 редукторов-удвоителей 13 диапазонов передач переднего и заднего хода. При движении трактора передним ходом ведомые валы 18 посредством зубчатых муфт 19 соединяются с шестернями 16 или 17, которые связаны соответственно с шестернями 14 и 15 ведущих валов 12. Мощность с валов 12 на валы 18 передается на первом диапазоне передач через шестерни 14 и 16, а на втором диапазоне передач через шестерни 15 и 17 и далее через конические шестерни 21 двум из четырех ведомых конических шестерен 23, соединяемых с входными валами бортовых редукторов 27, на которых они установлены свободно посредством управляемых зубчатых муфт 24. Затем через шестерни 25 и 26 бортовых редукторов 27 и шестерни 28, 29 и 30 конечных передач 31 мощность передается ведущим звездочкам 32 трактора. The power from the
Для обеспечения движения трактора задним ходом посредством управляемых зубчатых муфт 24 соединяют с валами бортовых редукторов 27 другую пару ведомых конических шестерен 23. При необходимости работы трактора с независимым приводом ВОМ мощность от двигателя 2 передается через шестерни 41 и 42, связанные соответственно с шестернями 39 и 38 вал 35, с которым в зависимости от необходимого числа оборотов, требуемых по ГОСТ (540 об/мин или 1000 об/мин) шестерни 39 и 38 соединяются посредством двойной управляемой зубчатой муфты 40 валу 33, снабженному управляемым планетарным редуктором с выходным хвостовиком. Вал 33 соединяют с валом 35 посредством двойной управляемой зубчатой муфты 37. При необходимости работы трактора с синхронным приводом ВОМ вал 33 посредством двойной управляемой зубчатой муфты 37 соединяют с валом 36, отсоединив его одновременно от вала независимого привода 35. Мощность от двигателя 2 передается через раздаточный редуктор 5 блок 8 фрикционных тороидных передач, ведущий вал 12 ведомому валу 18 с него через шестерню 20 шестерне 43, установленной на валу 36 и далее через муфту 37 валу 33 и установленному на нем управляемому планетарному редуктору 34 с выходным хвостовиком. To ensure the tractor in reverse, by means of controlled
В сравнении с прототипом предлагаемая трансмиссия гусеничного трактора обеспечивает значительное расширение функциональных возможностей трансмиссии трактора; повышение надежности и долговечности трансмиссии; уменьшение габаритов и массы блока фрикционных тороидных передач. In comparison with the prototype, the proposed transmission of a caterpillar tractor provides a significant extension of the functionality of the tractor transmission; improving the reliability and durability of the transmission; reducing the size and weight of the friction toroid gear unit.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4929485 RU2016803C1 (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Caterpillar transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4929485 RU2016803C1 (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Caterpillar transmission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016803C1 true RU2016803C1 (en) | 1994-07-30 |
Family
ID=21570860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4929485 RU2016803C1 (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Caterpillar transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2016803C1 (en) |
-
1991
- 1991-04-19 RU SU4929485 patent/RU2016803C1/en active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Бесступенчатые фрикционные тороидные передачи в трансмиссиях тракторов и мобильных машин. Обзорная информация ЦНИИЭИтракторосельхозмаша. Сер. Тракторы, самоходные шасси и двигатели, агрегаты и узлы, вып.13, М., 1980, с.12, рис.6. * |
Там же, с.13, рис.7. О ведомственных испытаниях гусеничного трактора с автоматической фрикционной трансмиссией. Отчет N 124-62. Кубанского государственного научно-исследовательского института испытаний тракторов и сельскохозяйственных машин, 1962, с.12, рис.2; с.13, рис.3. * |
Трактор Т-70С. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1983, с.66. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1268960A (en) | Geared-neutral continuously variable transmission | |
US3590658A (en) | Power train | |
EP2189683B1 (en) | Speed change transmission system | |
KR101436519B1 (en) | Continuously variable transmission | |
US4125037A (en) | Variable speed transmission means | |
MXPA04007423A (en) | Continuously variable transmission system. | |
US3575066A (en) | Transmission | |
US3426621A (en) | Power train | |
US4580459A (en) | Change-speed gear in group-type construction | |
RU2016803C1 (en) | Caterpillar transmission | |
RU2016784C1 (en) | Caterpillar transmission | |
RU2019442C1 (en) | Crawler tractor transmission | |
EP0157050A1 (en) | Multi-pass continuously variable transmission | |
EP0296770B1 (en) | A transmission for producing multiple speed ratios | |
JPS6362960A (en) | Continuously variable transmission for vehicle | |
SU1458255A1 (en) | Reversing reduction gear of self-propelled vehicle | |
CN217951129U (en) | Transfer case and vehicle | |
RU187961U1 (en) | GEARBOX | |
RU2019443C1 (en) | Crawler tractor transmission | |
SU1020268A1 (en) | Endless track machine transmission | |
GB2049073A (en) | Continuously-variable ratio transmission | |
GB689057A (en) | Improvements in or relating to vehicle driving arrangements | |
EP2399046B1 (en) | Continuously variable transmission system | |
CA1292892C (en) | Continuously variable automotive transmission | |
RU2025305C1 (en) | Two-speed drive of power take-off shafts of transport vehicle |