RU2019443C1

RU2019443C1 - Crawler tractor transmission

Info

Publication number: RU2019443C1
Authority: RU
Inventors: С.А. Беганский; В.А. Каменецкий; В.А. Тимошенко; Г.В. Криволап
Original assignee: Беганский Станислав Александрович; Каменецкий Вениамин Аронович; Тимошенко Владлен Александрович; Криволап Галина Владимировна
Priority date: 1991-06-25
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1994-09-15

Abstract

FIELD: transport mechanical engineering: track-laying vehicles. SUBSTANCE: crawler tractor transmission has clutch, reversal reduction gear, bevel gears of final drive, assembly of two friction toroid drives and is equipped with main power take-off shaft, power divider, reduction gear-doubler and auxiliary power take-off shaft. Main power take-off shaft is provided with toroid drive. EFFECT: enlarged gear ranges, enhanced reliability and durability of transmission, concurrent operation of power take-off shafts at different modes (main - independent drive; auxiliary - synchronous), tractor starting by towing without use of friction toroid drives. 7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкциям трансмиссий, применяемых преимущественно на гусеничных тракторах. The invention relates to transport engineering, and in particular to the designs of transmissions, mainly used on 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 и конечные передачи [1]. A known transmission of a caterpillar tractor, comprising a clutch associated with the engine, a reverse gear, a friction toroidal transmission that performs the function of a continuously variable transmission, bevel gears of the main transmission, friction rotation mechanisms and final drives [1].

Основными недостатками известной трансмиссии, принимаемой в качестве аналога, являются: ограниченные функциональные возможности, обусловленные наличием лишь одного диапазона изменения передаточных чисел трансмиссии, а следовательно, и скоростей движения трактора на переднем и заднем ходу, а также невозможностью использования фрикционной тороидной передачи в качестве бесступенчатого механизма поворота гусеничного трактора; относительно невысокие долговечность и надежность 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, а также сложностью механизма управления передачей, обеспечивающего переход с прямого на реверсивный режим. The main disadvantages of the known transmission, taken as an analogue, are: 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 gears, as well as the inability to use the friction toroid gear as a stepless mechanism turning a caterpillar tractor; the relatively low durability and reliability of the 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, as well as the complexity of the transmission control mechanism, which provides a transition from direct to reverse mode.

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, тормоза, бортовые редукторы и конечные передачи [2]. Known transmission caterpillar tractor containing a clutch associated with the engine, gear reverse gear, bevel gears of the main gear, a block of two friction toroid gears, which performs the functions of a continuously variable transmission and stepless rotation mechanism, brakes, final drives and final drives [2].

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.

Основными недостатками известного технического решения являются: ограниченные функциональные возможности, обусловленные наличием лишь одного диапазона изменения передаточных чисел трансмиссии, а следовательно, и скоростей движения трактора на переднем и заднем ходу, а также отсутствием независимого и синхронного приводов переднего и заднего валов отбора мощности, невозможностью получения при независимом приводе на хвостовиках переднего и заднего валов отбора мощности чисел оборотов. Невозможность получения на валах отбора мощности комбинаций приводов, например, на обоих валах привод синхронный, на переднем - независимый, на заднем - синхронный и наоборот. Это обусловлено также невозможностью запуска двигателя трактора с буксира (при выходе из строя устройств, предназначенных для запуска аккумуляторных батарей, стартера или пускового двигателя, а также в условиях очень низких температур) без использования при этом фрикционных тороидных передач, входящих как неотъемлемые элементы в трансмиссию трактора. При запуске двигателя трактора с известной трансмиссией с буксира неизбежно повреждение рабочих фрикционных поверхностей тороидных передач и, как следствие, выход машины из строя. The main disadvantages of the known technical solution are: 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 gears, as well as the absence of independent and synchronous drives of the front and rear power take-off shafts, the inability to obtain with independent drive on the shanks of the front and rear power take-off shafts of revolutions. The inability to obtain combinations of drives on the power take-off shafts, for example, on both shafts the drive is synchronous, on the front - independent, on the rear - synchronous and vice versa. This is also due to the inability to start the tractor engine from the tug (in case of failure of devices designed to start the batteries, starter or starting engine, as well as at very low temperatures) without using friction toroid gears that are integral parts of the tractor’s transmission . When starting a tractor engine with a known transmission from a tow, damage to the working friction surfaces of toroid gears is inevitable and, as a result, the machine breaks down.

Недостаточная 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 ториодных передач меняют направление вращения, что значительно увеличивает интенсивность износа фрикционных рабочих поверхностей ее элементов - торов и роликов. Вышеупомянутое повреждение рабочих поверхностей происходит особенно интенсивно при запуске двигателя трактора путем буксировки машины, что довольно широко используется на практике вследствие частого выхода из строя устройств, обеспечивающих нормальный запуск двигателя (аккумуляторных батарей, стартеров, пусковых двигателей) особенно при низких температурах в северных районах страны. Кроме того, изменение направления вращения элементов фрикционных тороидных передач при движении трактора задним ходом значительно усложняет конструкцию узлов управления машиной. The lack of 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 toroid gears and at the front and back of the tractor the elements of the aforementioned toroid gears change the direction of rotation, which significantly increases the wear rate of the friction working surfaces of its elements - tori and rollers. The aforementioned damage to the working surfaces occurs especially intensively when starting the tractor engine by towing the machine, which is quite widely used in practice due to the frequent failure of devices that ensure normal engine start (batteries, starters, starting engines) especially at low temperatures in the northern regions of the country. In addition, changing the direction of rotation of the elements of the friction toroid gears when the tractor is moving in reverse significantly complicates the design of the machine control units.

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. Кроме того, сосредоточение основных узлов с большим весом (блок фрикционных тороидных передач, бортовые и конечные передачи) вблизи ведущих колес (звездочек) трактора значительно ухудшают развесовку гусеничной машины, для которой необходимо, с целью получения оптимальной развесовки, наиболее тяжелые узлы, в частности блок фрикционных тороидных передач, располагать, насколько это конструктивно возможно, как можно дальше от оси ведущих колес. The 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. In addition, the concentration of the main nodes with a large weight (friction toroidal gear unit, final and final drives) near the driving wheels (sprockets) of the tractor significantly worsen the weight distribution of the tracked vehicle, which requires, in order to obtain the optimal weight distribution, the heaviest nodes, in particular the block friction toroid gears, position as far as possible structurally as far as possible from the axis of the drive wheels.

Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение надежности, долговечности и уменьшение габаритов трансмиссии. The aim of the invention is the expansion of functionality, increasing reliability, durability and reducing the size of the transmission.

Указанная цель достигается тем, что в трансмиссии гусеничного трактора, содержащей связанную с двигателем муфту сцепления, шестеренчатый редуктор заднего хода, конические шестерни главной передачи, блок из двух фрикционных тороидных передач, тормоза, бортовые редукторы и конечные передачи, согласно изобретению оси фрикционных тороидных передач расположены параллельно продольной оси трактора, ведущие конические шестерни установлены на валах, связанных с ведомыми элементами фрикционных тороидных передач, трансмиссия снабжена валом отбора мощности, раздаточным редуктором, связанным с муфтой сцепления, редуктором-удвоителем, связанным с муфтой сцепления и раздаточным редуктором, при этом ведущие конические шестерни и редуктор заднего хода расположены между блоком фрикционных тороидных передач и бортовыми редукторами, валы конических шестерен связаны с ведомыми элементами блока фрикционных тороидных передач посредством управляемых муфт и оснащены свободно установленными соединяемыми с валами посредством управляемых муфт шестернями, один из валов снабжен жестко установленной шестерней, свободно установленные шестерни связаны между собой посредством промежуточной шестерни, вал отбора мощности снабжен фрикционной тороидной передачей, фрикционной муфтой, жестко установленной шестерней, свободно установленными соединяемыми с ним посредством управляемых муфт шестернями, одна из которых связана с ведущим элементом муфты сцепления, а другая - с жестко установленной шестерней одного из валов ведущих конических шестерен, редуктор-удвоитель состоит из свободно установленных на валу муфты сцепления соединяемых с валом посредством управляемой муфты ведущей и ведомой шестерен, блока из трех шестерен, установленного свободно на валу отбора мощности, причем первая шестерня блока сопряжена с ведущей шестерней, вторая - с ведомой шестерней, третья - со свободно установленной шестерней одного из валов ведущих конических шестерен, раздаточный редуктор состоит из жестко связанной с ведомой шестерней редуктора-удвоителя ведущей шестерни и ведомых шестерен, связанных с ведущими элементами блока фрикционных тороидных передач, редуктор заднего хода выполнен в виде сопряженных с ведущими коническими шестернями двух пар ведомых конических шестерен, свободно установленных на входных валах бортовых редукторов и соединяемых с ними посредством муфт, трансмиссия снабжена дополнительным валом отбора мощности, оснащенным управляемой фрикционной муфтой и двумя соединяемыми с ним посредством управляемой муфты шестернями, одна из которых сопряжена с жестко установленной на основном валу отбора мощности шестерней, а другая - с шестерней основного вала отбора мощности, взаимодействующей с жестко установленной шестерней одного из валов ведущих конических шестерен. This goal is achieved by the fact that in the transmission of a caterpillar tractor containing a clutch connected to the engine, a reverse gear, bevel gears of the main gear, a block of two friction toroid gears, brakes, final drives and final drives, according to the invention, the axes of the friction toroid gears are located parallel to the longitudinal axis of the tractor, the drive bevel gears are mounted on shafts connected to driven elements of the friction toroid gears, the transmission is equipped with a shaft o power take-off, with a transfer gear connected to the clutch, a double gear associated with the clutch and the transfer gear, while the bevel gears and the reverse gear are located between the friction toroid gear unit and final drives, the bevel gear shafts are connected to the driven elements of the block friction toroidal gears by means of controlled clutches and equipped with gears freely connected to shafts by means of clutches controlled by clutches, one of the shafts is rigidly equipped by a fixed gear, freely mounted gears are interconnected by means of an intermediate gear, the power take-off shaft is equipped with a friction toroidal gear, a friction clutch, a rigidly mounted gear, loosely mounted gears controlled by clutches, one of which is connected to the clutch driving element and the other - with a rigidly mounted gear of one of the shafts of the bevel gears, the reducer-doubler consists of a clutch freely mounted on the shaft connected to the shaft by means of a controlled clutch of the driving and driven gears, a block of three gears mounted freely on the power take-off shaft, the first gear of the block mating with the driving gear, the second with the driven gear, the third with the freely mounted gear of one of the shaft of the bevel gears , the transfer gearbox consists of a pinion gear reducer-doubler rigidly connected to the driven gear of the gear reducer-doubler and driven gears connected to the driving elements of the friction toroid gear unit, the rear gear of this stroke is made in the form of two pairs of driven bevel gears mating with driving bevel gears, freely mounted on input shafts of final drives and connected to them by means of clutches, the transmission is equipped with an additional power take-off shaft equipped with a controlled friction clutch and two gears connected to it by means of a controlled clutch one of which is coupled with a gear rigidly mounted on the main power take-off shaft, and the other with the gear of the main power take-off shaft, I interact with a rigidly mounted gear of one of the shafts of the bevel gears.

Наличие в предлагаемом техническом решении отличительных признаков, в сравнении с прототипом, свидетельствует о его соответствии критерию охраноспособности "Новизна". The presence in the proposed technical solution of distinctive features, in comparison with the prototype, indicates its compliance with the eligibility criterion of "Novelty."

Сопоставительный анализ отличительных признаков предлагаемого технического решения, проведенный по имеющейся патентной и научно-технической литературе, показал, что ни один из них не встречается в известных источниках. A comparative analysis of the distinguishing features of the proposed technical solution, carried out according to the patent and scientific literature, showed that not one of them is found in well-known sources.

Это свидетельствует о соответствии предложенной трансмиссии критерию охраноспособности "Существенные отличия". This indicates that the proposed transmission meets the eligibility criterion "Significant differences".

Предлагаемое техническое решение позволяет значительно расширить функциональные возможности трансмиссии. Трансмиссия обеспечивает получение по меньшей мере двух диапазонов передач, внутри которых скорость движения трактора изменяется бесступенчато на переднем и заднем ходу, получение независимого и синхронного приводов переднего и заднего валов отбора мощности и их использование в различных комбинациях:
передний и задний ВОМ работают с синхронным или независимым приводом; передний ВОМ работает с синхронным приводом, а задний с независимым, передний ВОМ работает с независимым, а задний с синхронным. Благодаря использованию в приводе ВОМ бесступенчатой тороидной передачи обеспечивается получение при независимом приводе на хвостовиках переднего и заднего ВОМ числа оборотов в соответствии с ГОСТ 3480-76 (540 и 1000 об/мин) вне зависимости от загрузки и режимов работы двигателя (будут ли обороты двигателя отличаться от номинальных или нет).The proposed technical solution can significantly expand the functionality of the transmission. The transmission provides at least two transmission ranges within which the tractor speed changes steplessly in forward and reverse gears, independent and synchronous drives of the front and rear power take-off shafts and their use in various combinations:
front and rear PTO work with synchronous or independent drive; the front PTO works with a synchronous drive, and the rear with an independent, the front PTO works with an independent, and the rear with synchronous. Thanks to the use of a continuously variable toroidal transmission in the PTO drive, the front and rear PTO shafts receive independent speeds on the shafts of the front and rear PTOs in accordance with GOST 3480-76 (540 and 1000 rpm) regardless of the load and engine operating conditions (will the engine speed differ from nominal or not).

Трансмиссия обеспечивает движение трактора практически с любым фиксированным радиусом поворота с передачей мощности отстающей гусенице (радиусы зависят от передаточных чисел, которые могут быть обеспечены фрикционными тороидными передачами, распределяющими мощность двигателя по бортам) и запуск двигателя трактора с буксира без использования при этом фрикционных тороидных передач. The transmission provides the tractor with virtually any fixed turning radius with power transmission to the lagging track (the radii depend on gear ratios that can be provided with friction toroid gears that distribute the engine power on the sides) and start the tractor engine from the tug without using friction toroid gears.

В случае выхода из строя блока двух фрикционных тороидных передач трактор может при управлении машиной посредством тормозов дойти собственным ходом от места аварии до места ремонта. In the event of a failure of the block of two friction toroid gears, the tractor can, when operating the machine with the brakes, reach its own speed from the accident site to the repair site.

Повышается надежность и долговечность трансмиссии вследствие того, что элементы фрикционных передач вращаются всегда в одном направлении вне зависимости от того движется трактор передним или задним ходом. При этом упрощается конструкция узлов управления фрикционными тороидными передачами, а следовательно, и машиной. Reliability and durability of the transmission are increased due to the fact that the elements of the friction gears always rotate in the same direction, regardless of whether the tractor moves forward or backward. This simplifies the design of control units for friction toroid gears, and hence the machine.

Вследствие того, что фрикционные тороидные передачи работают в предлагаемой трансмиссии на значительно меньшем крутящем моменте и расположены параллельно продольной оси трактора, появляется возможность существенно уменьшить их габариты, а следовательно, габариты и все трансмиссии и трактора в целом (ведь крутящий момент, на котором работают фрикционные тороидные передачи, поскольку они размещены перед главной передачей трактора, по меньшей мере в несколько раз меньше, чем в прототипе. Обычно в тракторах передаточное число главной передачи колеблется в пределах 3-4 (на тракторах МТЗ-80, МТЗ-82, Т-7ОС оно равно 3,42). Due to the fact that the friction toroidal gears operate in the proposed transmission at a significantly lower torque and are parallel to the longitudinal axis of the tractor, it becomes possible to significantly reduce their dimensions, and therefore, the dimensions and all transmissions and the tractor as a whole (because the torque at which the friction toroidal gears, since they are placed in front of the main gear of the tractor, at least several times less than in the prototype. cottages ranges from 3-4 (on tractors MTZ-80, MTW-82, T 7 ° C it is equal to 3.42).

Предлагаемая компоновка трансмиссии позволяет улучшить развесовку гусеничного трактора путем размещения блока фрикционных тороидных передач, обладающего, несмотря на уменьшение габаритов, солидной массой, на большем расстоянии от ведущего колеса (звездочки), чем это сделано в трансмиссии, принятой за прототип. The proposed layout of the transmission can improve the weight distribution of the caterpillar tractor by placing a block of friction toroid gears, which, despite the reduction in size, has a solid mass at a greater distance from the drive wheel (sprocket) than is done in the transmission adopted for the prototype.

Тем самым улучшаются тягово-сцепные показатели гусеничного трактора. This improves the traction characteristics of the caterpillar tractor.

Вышеизложенное говорит о том, что предложенное техническое решение соответствует критерию охраноспособности "Положительный эффект". The above suggests that the proposed technical solution meets the eligibility criterion "Positive effect".

На чертеже показана кинематическая схема предлагаемой трансмиссии. The drawing shows a kinematic diagram of the proposed transmission.

Предлагаемая трансмиссия гусеничного трактора содержит муфту сцепления 1, связанную с двигателем 2. На валу 3 муфты сцепления 1 свободно установлены ведущая 4 и ведомая 5 шестерни редуктора-удвоителя 6. Ведомая шестерня 5 жестко связана (выполнена в виде блока) с ведущей шестерней 7 раздаточного редуктора 8. С валом 3 шестерни 4 и 5 соединяются попеременно посредством управляемой зубчатой муфты 9. Ведущая шестерня 7 раздаточного редуктора 8 сопряжена с ведомыми шестернями 10, которые связаны с блоком двух фрикционных тороидных передач 11, состоящих из ведущих 12 и ведомых 13 элементов и контактирующего с ними, управляемого элемента 14, посредством поворота которого вокруг оси 0 осуществляется изменение передаточного числа трансмиссии. Оси фрикционных тороидных передач расположены параллельно друг к другу и продольной оси трактора. Ведомые элементы 13 блока фрикционных тороидных передач 11 посредством управляемых зубчатых муфт 15 связаны с ведущими валами 16 главных передач. На валах 16 свободно установлены шестерни 17, соединяемые с валами посредством управляемых зубчатых муфт 18, и жестко установлены ведущие конические шестерни 19, а на одном из них шестерня 20, обеспечивающая синхронный привод переднего и заднего валов отбора мощности трактора. Шестерни 17 валов 16 связаны друг с другом посредством промежуточной шестерни 21, установленной в корпусе трансмиссии на оси 22, и обеспечивают запуск двигателя трактора с буксира и получение двух резервных передач, необходимых для передвижения машины в случае выхода из строя блока фрикционных тороидных передач. Каждая ведущая коническая шестерня 19 сопряжена с парой ведомых конических шестерен 23, свободно установленных на ведомых валах 24 главных передач и соединяемых с ними попеременно посредством управляемых зубчатых муфт 25. Ведомые конические шестерни 23, посредством валов 24, на которых установлены тормоза 26, связаны с шестернями 27 и 28 бортовых передач 29 и далее с шестернями 30, 31, 32 конечных передач 33 и ведущими звездочками 34 гусеничного трактора. Параллельно продольной оси трактора и друг другу расположены задний 35 и передний 36 валы отбора мощности. The proposed transmission of a caterpillar tractor contains a clutch 1 connected to the engine 2. On the shaft 3 of the clutch 1, the leading 4 and the driven 5 gears of the reducer-doubler 6 are freely installed. The driven gear 5 is rigidly connected (made in the form of a block) with the driving gear 7 of the transfer gearbox 8. With the shaft 3, gears 4 and 5 are connected alternately by means of a controlled gear clutch 9. The driving gear 7 of the transfer gearbox 8 is coupled with driven gears 10, which are connected to the block of two friction toroid gears 11, consisting from the leading 12 and the driven 13 elements and the controllable element 14 in contact with them, by rotating which around the axis 0, the gear ratio of the transmission is changed. The axes of the friction toroid gears are parallel to each other and to the longitudinal axis of the tractor. The driven elements 13 of the friction toroidal gear unit 11 are connected via driven gear couplings 15 to the drive shafts 16 of the main gears. On the shafts 16, gears 17 are freely mounted, connected to the shafts by means of controlled gear couplings 18, and the bevel gears 19 are rigidly mounted, and on one of them is gear 20, which provides synchronous drive of the front and rear tractor power take-off shafts. The gears 17 of the shafts 16 are connected to each other by means of an intermediate gear 21 mounted in the transmission housing on the axis 22, and ensure that the tractor engine is started from the tug and two backup gears are needed to move the machine in case of failure of the friction toroid gear unit. Each driving bevel gear 19 is coupled to a pair of driven bevel gears 23 freely mounted on the driven shafts 24 of the main gears and connected to them alternately by controlled gear couplings 25. The driven bevel gears 23, by means of the shafts 24 on which the brakes 26 are mounted, are connected to the gears 27 and 28 of final drives 29 and further with gears 30, 31, 32 of final drives 33 and drive sprockets 34 of a caterpillar tractor. Parallel to the longitudinal axis of the tractor and to each other, rear 35 and front 36 power take-off shafts are located.

На валу 35, выполненном разрезным, размещены:
шестерня 37, свободно установленная на валу 35, соединяемая с валом 35 управляемой зубчатой муфтой 38 и связанная с шестерней 39, установленной на ведущем элементе муфты сцепления 1 и обеспечивающая независимый привод ВОМ;
блок шестерен 40, 41 и 42, соединенных соответственно с ведущей шестерней 4 редуктора-удвоителя 6, с ведомой шестерней 5 и шестерней 17 вала 16, обеспечивающих как часть редуктора-удвоителя удвоение диапазонов передач переднего и заднего хода трактора, запуск двигателя трактора с буксира без использования блока фрикционных тороидных передач и получение двух резервных передач, позволяющих осуществлять движение машины в случае выхода из строя блока фрикционных тороидных передач 11;
фрикционная тороидная передача 43, состоящая из ведущего 44 и ведомого 45 элементов и контактирующего с ними, управляемого элемента 46, посредством поворота которого вокруг оси О₁ осуществляется изменение передаточного числа, чем обеспечивается при независимом приводе число оборотов хвостовика ВОМ, соответствующее ГОСТ, вне зависимости от режимов и загрузки двигателя;
шестерня 47, жестко закрепленная на валу и обеспечивающая независимый привод переднего ВОМ;
управляемая фрикционная муфта 48 включения и выключения независимого привода заднего ВОМ;
шестерня 49, свободно установленная на валу 35, связанная с шестерней 20 вала 16 и соединяемая с валом 35 посредством управляемой зубчатой муфты 50, чем обеспечивается синхронный привод переднего и заднего валов отбора мощности.On the shaft 35, made split, placed:
a gear 37 freely mounted on the shaft 35, connected to the shaft 35 by a controlled gear clutch 38 and connected to the gear 39 mounted on the clutch driving element 1 and providing an independent PTO drive;
a block of gears 40, 41 and 42, respectively connected to the driving gear 4 of the gear reducer-doubler 6, with the driven gear 5 and gear 17 of the shaft 16, providing, as part of the gear-doubler, doubling the transmission ranges of the forward and reverse gears of the tractor, starting the tractor engine from the tow without the use of the friction toroid gear unit and the receipt of two backup gears that allow the machine to move in case of failure of the friction toroid gear unit 11;
friction toroidal gear 43, consisting of the leading 44 and the driven 45 elements and a controllable element 46 in contact with them, by turning which around the axis O _{1 the} gear ratio is changed, which ensures an independent drive speed of the PTO shaft according to GOST, regardless engine modes and loading;
gear 47, rigidly mounted on the shaft and providing independent front PTO drive;
controlled friction clutch 48 turning on and off the independent rear PTO drive;
a gear 49 freely mounted on the shaft 35, connected to the gear 20 of the shaft 16 and connected to the shaft 35 by means of a controlled gear clutch 50, which provides a synchronous drive of the front and rear power take-off shafts.

На переднем валу отбора мощности 36 размещены:
шестерни 51 и 52, свободно установленные и соединяемые с валом 36 попеременно посредством управляемой зубчатой муфты 53, связанные соответственно с шестерней 47 вала 35 и шестернями 49 и 20 валов 35 и 16, чем обеспечивается независимый и синхронный привод переднего ВОМ;
фрикционная управляемая муфта 54, служащая для остановки, в случае необходимости, хвостовика 55 переднего ВОМ.On the front power take-off shaft 36 are located:
gears 51 and 52, freely mounted and connected to the shaft 36 alternately by means of a controlled gear clutch 53, respectively connected with gear 47 of the shaft 35 and gears 49 and 20 of the shafts 35 and 16, which provides an independent and synchronous drive of the front PTO;
controlled friction clutch 54, which serves to stop, if necessary, the shank 55 of the front PTO.

Предлагаемая трансмиссия гусеничного трактора работает следующим образом. The proposed transmission caterpillar tractor works as follows.

При работе на первом диапазоне передач переднего хода ведущая шестерня 4 посредством управляемой зубчатой муфты 9 соединяется с валом 3 муфты сцепления 1. Управляемые зубчатые 15 включены и соединяют ведомые элементы 13 блока фрикционных тороидных передач 11 с ведущими валами 16 главных передач. Ведомые валы 24 главных передач, посредством управляемых зубчатых муфт 25 соединяются с одной из двух пар шестерен 23, обеспечивающих движение трактора передним ходом. При этом мощность от двигателя 2 через вал 3 муфты сцепления 1 передается ведущей шестерне 4 редуктора-удвоителя 6, затем через шестерни 40, 41 блока шестерен 40, 41 и 42 ведомой шестерне 5 и, жестко связанной с ней ведущей шестерне 7 раздаточного редуктора 8 и сопряженным с шестерней 7 ведомым шестерням 10 и далее, связанным с ними ведущим элементам 12 (торам) блока фрикционных тороидных передач 11. От ведущих элементов 12 через управляемый элемент 14 (ролик) мощность передается ведомым элементам 13 и через управляемые зубчатые муфты 15 ведущим валам 16 главных передач. С ведущих валов 16 через ведущие конические шестерни 19, ведомые конические шестерни 23 и управляемые зубчатые муфты 25 мощность передается ведомы валам 24 главных передач и от них через шестерни 27 и 28 бортовых передач 29 и шестерни 30, 31 и 32 конечных передач 33 ведущим звездочкам 34 гусеничного трактора. При необходимости движения на первом диапазоне передач задним ходом посредством управляемых зубчатых муфт 25 с ведомыми валами 24 главных передач соединяют другую пару ведомых конических шестерен 23. При этом путь потока мощности от двигателя 2 к ведущим звездочкам 34 сохраняется. При работе трактора на втором диапазоне передач с валом 3 муфты сцепления 1 посредством переключения управляемой зубчатой муфты 9 соединяется шестерня 5 редуктора-удвоителя 6, жестко связанная с ведущей шестерней 7 раздаточного редуктора 8. When working in the first range of forward gears, the drive gear 4 is connected via a controlled gear clutch 9 to the shaft 3 of the clutch 1. The controlled gear 15 is engaged and connects the driven elements 13 of the friction toroid gear unit 11 to the drive shafts 16 of the main gears. The driven shafts 24 of the main gears, by means of controlled gear couplings 25, are connected to one of two pairs of gears 23, providing the tractor to move forward. In this case, the power from the engine 2 through the shaft 3 of the clutch 1 is transmitted to the driving gear 4 of the reducer-doubler 6, then through the gears 40, 41 of the gear block 40, 41 and 42 of the driven gear 5 and the drive gear 7 of the transfer gearbox 8 which is rigidly connected to it coupled to the gear 7 driven gears 10 and further associated with them, the leading elements 12 (tori) of the friction toroid gear unit 11. From the leading elements 12 through the controlled element 14 (roller) power is transmitted to the driven elements 13 and through the controlled gear couplings 15 to the drive shafts 16 are important x gears. From the drive shafts 16 through the drive bevel gears 19, driven bevel gears 23 and steered gear couplings 25, power is transmitted to the shafts 24 of the main gears and from them through gears 27 and 28 of the final drives 29 and gears 30, 31 and 32 of the final drives 33 to the drive sprockets 34 tracked tractor. If it is necessary to reverse the first gear range by means of controlled gear couplings 25 with the driven shafts 24 of the main gears, another pair of driven bevel gears 23 is connected. In this case, the path of the power flow from the engine 2 to the drive sprockets 34 is maintained. When the tractor is operating in the second gear range with the shaft 3 of the clutch 1 by switching the controlled gear clutch 9, the gear 5 of the reducer-doubler 6 is connected rigidly connected to the drive gear 7 of the transfer gearbox 8.

При этом мощность от двигателя 2 идет через вал 3 муфты сцепления 1 к ведомой шестерне 5 редуктора-удвоителя 6 и ведущей шестерне 7 раздаточного редуктора 8 и далее через ведомые шестерни 10, блок фрикционных тороидных передач 11, управляемые зубчатые муфты 15, ведущие валы 16 главных передач, ведущие конические шестерни 19, ведомые конические шестерни 23, управляемые зубчатые муфты 25, ведомые валы 24 главных передач, шестерни 27 и 28 бортовых передач 29, шестерни 30, 31 и 32 конечных передач 33 к ведущим звездочкам 34. Переход на движение задним ходом осуществляется также как и при работе трактора на первом диапазоне передач посредством управляемых зубчатых муфт 25. При движении трактора передним и задним ходом направление вращения всех элементов фрикционных тороидных передач остается неизменным. The power from the engine 2 goes through the shaft 3 of the clutch 1 to the driven gear 5 of the reducer-doubler 6 and the drive gear 7 of the transfer gearbox 8 and then through the driven gears 10, the friction toroid gear unit 11, the controlled gear couplings 15, the drive shafts 16 of the main gears, bevel gears 19, driven bevel gears 23, steered gear couplings 25, driven shafts 24 of main gears, gears 27 and 28 of final drives 29, gears 30, 31 and 32 of final drives 33 to drive sprockets 34. Transition to reverse gear carried out It is the same as during tractor operation in the first gear range by means of controlled gear couplings 25. When the tractor moves forward and reverse, the direction of rotation of all elements of the friction toroid gears remains unchanged.

Изменение скоростей прямолинейного движения трактора внутри диапазонов передач осуществляется путем одновременного поворота управляемых элементов 14 блока фрикционных тороидных передач 11 вокруг вертикальных осей О. При этом одновременно одинаково и бесступенчато изменяются передаточные числа обеих фрикционных тороидных передач и, как следствие, скорость движения трактора. При необходимости изменения направления движения трактора путем поворота управляемого элемента 14 одной из двух фрикционных тороидных передач изменяют ее передаточное число и тем самым, изменяя обороты одной из звездочек 34, изменяют скорость движения соответствующей гусеницы трактора, тем самым осуществляя поворот машины в нужную сторону. При необходимости работы трактора с независимым приводом переднего и заднего валов отбора мощности шестерню 37 посредством управляемой зубчатой муфты 38 соединяют с задним валом отбора мощности 35, а шестерню 51 посредством управляемой зубчатой муфты 53 с передним валом от отбора мощности 36. Посредством поворота управляемого элемента 46 фрикционной тороидной передачи 43 относительно ведущего 44 и ведомого 45 элементов вышеупомянутой передачи устанавливают ее передаточное число, которое необходимо для получения требуемых по ГОСТ чисел оборотов выходных хвостовиков (540 об/мин или 1000 об/мин). При отклонении числа оборотов двигателя от номинальных в зависимости от нагрузки, действующей на трактор или при работе двигателя на частичных режимах, обеспечивающих более экономичный расход топлива, передаточное отношение фрикционной тороидной передачи 43 корректируется в нужную сторону, т.е. устанавливается большим или меньшим в зависимости от необходимости, но обеспечивающим число оборотов хвостовиков, требуемых по ГОСТ (540 об/мин или 1000 об/мин). The speed of the rectilinear motion of the tractor within the gear ranges is changed by simultaneously turning the controlled elements 14 of the friction toroid gear unit 11 around the vertical axes O. At the same time, the gear ratios of both friction toroid gears and, as a consequence, the speed of the tractor are varied equally and steplessly. If necessary, change the direction of movement of the tractor by turning the controlled element 14 of one of the two friction toroid gears, change its gear ratio and thereby, changing the speed of one of the sprockets 34, change the speed of the corresponding track of the tractor, thereby turning the machine in the right direction. If it is necessary for the tractor to work with an independent drive of the front and rear power take-off shafts, the gear 37 is connected to the rear power take-off 35 by the controlled gear clutch 38, and the gear 51 is controlled by the power take-off clutch 53 with the front shaft from the power take-off 36. By turning the controlled member 46 of the friction toroidal gear 43 relative to the master 44 and driven 45 elements of the aforementioned gear set its gear ratio, which is necessary to obtain the required revolution numbers in the output shaft (540 rev / min or 1000 rev / min). If the engine rpm deviates from the nominal one depending on the load acting on the tractor or when the engine is operating in partial modes providing more economical fuel consumption, the gear ratio of the friction toroid gear 43 is adjusted in the right direction, i.e. set larger or smaller depending on the need, but providing the number of shank revolutions required by GOST (540 rpm or 1000 rpm).

Такая корректировка может осуществляться вручную или с использованием известных автоматически действующих устройств типа центробежных регуляторов, обеспечивающих изменение передаточного числа фрикционной тороидной передачи путем поворота управляемого элемента 46 на необходимый угол вокруг оси О₁, в зависимости от числа оборотов двигателя. При работе трактора с независимым приводом переднего 36 и заднего 35 валов отбора мощности мощность от двигателя 2 передается через шестерню 39, установленную на ведущем элементе муфты сцепления 1 шестерне 37, от нее через муфту 38 валу 35, затем ведущему 44, управляемому 46 и ведомому 45 элементам фрикционной тороидной передачи 43 и через управляемую фрикционную муфту 48, которая включается при работе с ВОМ, хвостовику заднего вала отбора мощности. Переднему валу отбора мощности 36 мощность передается с вала 35 через шестерню 47 шестерне 51 и через зубчатую муфту 53 и управляемую фрикционную муфту 54, которая включается при работе ВОМ, хвостовику 55 переднего ВОМ. При необходимости работы трактора с синхронным приводом переднего 36 и заднего 35 ВОМ выключается управляемая фрикционная муфта 48 и задний вал 35 отбора мощности посредством управляемой зубчатой муфты 50 соединяется с шестерней 49, свободно установленной на валу 35 и связанной с шестерней 20, жестко установленной на ведущем валу 16. Вал 36 посредством управляемой зубчатой муфты 53 соединяется с шестерней 52, свободно установленной на валу 36 и связанной с шестерней 49 вала 35, а через нее с шестерней 20 вала 16. При этом мощность от двигателя, пройдя через элементы трансмиссии, связывающие его с валом 16, через шестерни 20 и 49 передается хвостовику заднего ВОМ 35, а через шестерню 52, управляемую зубчатую муфту 53 и управляемую фрикционную муфту 54 выходному хвостовику 55 переднего ВОМ 36. В случае необходимости передний 36 и задний 35 валы отбора мощности могут работать с разными приводами: задний 55 - с независимым приводом, а передний 36 - с синхронным и наоборот. Тогда в первом случае включается управляемая фрикционная муфта 48, обеспечивающая заднему валу 35 независимый привод, а посредством управляемой зубчатой муфты 53 передний вал 36 соединяется с шестерней 52, что обеспечивает последнему синхронный привод. Во втором случае задний ВОМ 35 посредством управляемой зубчатой муфты 50 соединяется с шестерней 49, а управляемая фрикционная муфта 48 выключается, что обеспечивает заднему ВОМ 35 синхронный привод. В то же время передний ВОМ 36 посредством управляемой зубчатой муфты 53 соединяется с шестерней 51, что обеспечивает его независимый привод.Such adjustment can be carried out manually or using known automatically operating devices such as centrifugal regulators, providing a change in the gear ratio of the friction toroidal gear by turning the controlled element 46 by the necessary angle around the axis O ₁ , depending on the number of revolutions of the engine. When the tractor is operating with an independent drive of the front 36 and rear 35 power take-off shafts, the power from the engine 2 is transmitted through the gear 39 mounted on the drive element of the clutch 1 to the gear 37, from it through the clutch 38 to the shaft 35, then the drive 44, controlled 46 and driven 45 elements of the friction toroid gear 43 and through the controlled friction clutch 48, which is turned on when working with the PTO shaft, to the shank of the rear power take-off shaft. The power is transmitted to the front PTO shaft 36 from the shaft 35 via gear 47 to the gear 51 and through the gear clutch 53 and the controlled friction clutch 54, which is turned on during operation of the PTO shaft, to the front PTO shaft 55. If it is necessary to operate a tractor with a synchronous drive of the front 36 and rear 35 PTOs, the controlled friction clutch 48 is turned off and the rear power take-off shaft 35 is connected via a controlled gear coupling 50 to the gear 49 freely mounted on the shaft 35 and connected to the gear 20 rigidly mounted on the drive shaft 16. The shaft 36 through a controlled gear clutch 53 is connected to the gear 52 freely mounted on the shaft 36 and connected with the gear 49 of the shaft 35, and through it with the gear 20 of the shaft 16. In this case, the power from the engine, passing through transmission elements connecting it to the shaft 16 are transmitted through the gears 20 and 49 to the tail end of the rear PTO 35, and through gear 52, the driven gear coupling 53 and the controlled slip clutch 54 to the output tail 55 of the front PTO 36. If necessary, the front 36 and rear 35 shafts power take-offs can work with different drives: rear 55 - with independent drive, and front 36 - with synchronous and vice versa. Then, in the first case, the controlled friction clutch 48 is activated, which provides the rear shaft 35 with an independent drive, and through the controlled gear clutch 53, the front shaft 36 is connected to the gear 52, which provides the latter with a synchronous drive. In the second case, the rear PTO 35 through a controlled gear coupling 50 is connected to the gear 49, and the controlled friction clutch 48 is turned off, which provides the rear PTO 35 with a synchronous drive. At the same time, the front PTO 36 is connected to the gear 51 via a controlled gear clutch 53, which ensures its independent drive.

В случае необходимости запуска двигателя трактора с буксира и предотвращения при этом повреждения рабочих поверхностей элементов фрикционных тороидных передач их ведомые элементы 13 посредством управляемых зубчатых муфт 15 отключаются от ведущих валов 16, последние посредством управляемых зубчатых муфт 18 соединяются с шестернями 17, вал 3 муфты сцепления 1, посредством управляемой зубчатой муфты 9, соединяется с шестерней 4 или с шестерней 5 редуктора-удвоителя 6. If it is necessary to start the tractor engine from the tug and prevent damage to the working surfaces of the elements of the friction toroid gears, their driven elements 13 are disconnected from the drive shafts 15 by means of controlled gear couplings 16, the latter are connected to gears 17 by means of controlled gear couplings 18, clutch shaft 3 of clutch 1 , by means of a controlled gear clutch 9, is connected to gear 4 or gear 5 of a reducer-doubler 6.

Тогда при буксировке трактора мощность от ведущих звездочек 34 через шестерни конечных передач 33, бортовых передач 29, валы 24 и соединенные с ними посредством муфт 25 ведомые 23 и ведущие 19 шестерни передается валам 16. С валов 16 через зубчатые муфты 18, шестерни 17, одна из которых связана с шестерней 42 блока шестерен 40, 41 и 42, мощность через шестерни 41 и 5 или через шестерни 40 и 4, в зависимости от того какая из шестерен 4 или 5 соединена посредством зубчатой муфты 9 с валом 3 муфты сцепления 1, передается двигателю 2 и запускает его в работу. В случае выхода из строя блока двух фрикционных тороидных передач 11 трактор при том же соединении шестерен и валов, что и при запуске двигателя с буксира, имеет возможность, с использованием при управлении машиной тормозов, дойти собственным ходом от места аварии до места ремонта. В этом случае мощность от двигателя 2 передается ведущим звездочкам 34 в обратном направлении через те же элементы трансмиссии, которые используются при запуске двигателя трактора с буксира. Then, when towing the tractor, the power from the drive sprockets 34 through the final drive gears 33, final drives 29, the shafts 24 and the driven 23 and the drive gears 19 connected to them by the couplings 25 is transmitted to the shafts 16. From the shafts 16 through gear couplings 18, gears 17, one of which is connected to gear 42 of gear block 40, 41 and 42, power through gears 41 and 5 or through gears 40 and 4, depending on which of gears 4 or 5 is connected via gear coupling 9 to shaft 3 of clutch 1, is transmitted engine 2 and starts it up. In the event of a failure of the block of two friction toroid gears 11, the tractor, with the same connection of gears and shafts as when starting the engine from the tug, has the opportunity, using the brakes to control the machine, to get its own course from the accident site to the repair site. In this case, the power from the engine 2 is transmitted to the drive sprockets 34 in the opposite direction through the same transmission elements that are used when starting the tractor engine from the tug.

В сравнении с прототипом предлагаемая трансмиссия гусеничного трактора обеспечивает значительное расширение функциональных возможностей трансмиссии трактора, повышение надежности и долговечности трансмиссии и уменьшение габаритов блока фрикционных тороидных передач. Compared with the prototype, the proposed transmission of a caterpillar tractor provides a significant expansion of the functionality of the tractor transmission, increasing the reliability and durability of the transmission and reducing the size of the friction toroid gear unit.

Claims

1. TRANSMISSION OF A TRACKED TRACTOR, comprising 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, characterized in that the axes of the friction toroid gears are parallel to the longitudinal axis tractors, bevel gears mounted on shafts connected with driven elements of frictional toroid gears, the transmission is equipped with a power take-off shaft, transfer gearbox th associated with clutch, gear-doubler relating to clutch and transfer gearbox, the bevel gears and reverse gear reducer located between the block of friction toroidal transmissions and final drives.

2. The transmission according to claim 1, characterized in that the shafts of the bevel gears are connected to the driven elements of the friction toroid gear unit by means of controlled clutches and are equipped with gears freely mounted to the shafts by means of controlled clutches, one of the shafts is equipped with a rigidly mounted gear, and freely set gears interconnected via an intermediate gear.

3. The transmission according to claim 2, characterized in that the power take-off shaft is equipped with a friction toroidal gear, a friction clutch, a rigidly mounted gear, freely mounted gears connected to it by means of clutches controlled, one of which is connected to the clutch driving element, and the other with a rigidly mounted gear of one of the shafts of the drive bevel gears.

4. The transmission according to claim 3, characterized in that the gear reducer-doubler consists of a clutch freely connected to the shaft connected to the shaft by means of a controlled clutch of the driving and driven gears, a block of three gears mounted freely on the power take-off shaft, the first gear of the block mated to a pinion gear, a second to a driven gear, a third to a freely mounted pinion of one of the shafts of the pinion gears.

5. The transmission according to claim 4, characterized in that the transfer gearbox consists of a pinion gear and a pinion gear connected rigidly to the driven gear of the gear reducer-doubler and connected to the driving elements of the friction toroid gear unit.

6. The transmission according to claim 5, characterized in that it is equipped with an additional power take-off shaft equipped with a controlled friction clutch and two gears connected to it by means of a controlled clutch, one of which is coupled to a gear rigidly mounted on the main power take-off shaft, and the other with the gear of the main power take-off shaft interacting with the rigidly mounted gear of one of the shafts of the drive bevel gears.

7. The transmission according to claim 6, characterized in that the reverse gear is made in the form of two pairs of driven bevel gears coupled to the driving bevel gears, freely mounted on the input shafts of the final drives and connected to them by means of couplings.