RU2021913C1

RU2021913C1 - Vehicle gearbox

Info

Publication number: RU2021913C1
Authority: RU
Inventors: К.А. Коробка
Original assignee: Автомобильный завод им.Ленинского комсомола
Priority date: 1992-02-12
Filing date: 1992-02-12
Publication date: 1994-10-30

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: vehicle gearbox has input shaft rigidly coupled with clutch driven plate. Input shaft has controlled sleeve and forward and reverse driving bevel gears. Gearbox secondary shaft is arranged square to input shaft and has driven bevel gears and final drive spur gears constantly meshing with gears of output shaft arranged in parallel to secondary shaft, and input sleeve. Driven bevel gears have hollow shafts. These gears are mounted on secondary shaft by means of separating bearings and are coupled with input sleeve arranged on secondary shaft. EFFECT: enlarged operating capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к автомобильным коробкам передач. The invention relates to a transport mechanical engineering, in particular to automobile gearboxes.

Известны коробки передач, содержащие узел с коническими зацеплениями более одной пары. Характерной чертой этого узла является наличие общего звена переднего и заднего ходов, в связи с чем уменьшается общее количество зубчатых колес, входящих в коробку передач. Характерной чертой известных коробок передач является своеобразность монтажа ведущих конических зубчатых колес (шестерен), т.е. при монтаже конические шестерни образуют единый диск из зубчатых венцов, которые занимают свой расчетный радиус, как бы расходясь от центра диска. Known gearboxes containing a node with bevel gears of more than one pair. A characteristic feature of this unit is the presence of a common link of the forward and reverse gears, in connection with which the total number of gears entering the gearbox is reduced. A characteristic feature of the known gearboxes is the peculiarity of mounting the leading bevel gears (gears), i.e. during installation, bevel gears form a single disk of gear rims, which occupy their calculated radius, as if diverging from the center of the disk.

Зубчатые венцы имеют монтаж либо в блок (жестко), либо разделяются подшипниками. Toothed crowns are mounted either in a block (rigidly) or separated by bearings.

Известна коробка передач, взятая за прототип, содержащая жестко связанный с ведомым диском сцепления входной вал с ведущими коническими зубчатыми колесами переднего и заднего ходов (в частности, конические шестерни переднего хода монтируются в "единый диск" с помощью полых валов, разделенных подшипниками), перпендикулярно ему размещенный вторичный вал с ведомыми коническими колесами и цилиндрическими шестернями главной передачи, постоянно зацепленными с колесами выходного вала, расположенного параллельно вторичному валу, а также входную муфту (синхронизированную) для включения конических шестерен переднего хода. Кроме того, управляемая муфта (зубчатая) установлена в зоне между ведущими колесами переднего и заднего ходов. A known gearbox, taken as a prototype, containing an input shaft rigidly connected to the clutch disc with the leading bevel gears of the forward and reverse gears (in particular, the bevel gears of the forward gear are mounted in a “single disc” using hollow shafts separated by bearings), perpendicular a secondary shaft with driven bevel wheels and cylindrical gears of the main transmission, permanently engaged with the wheels of the output shaft located parallel to the secondary shaft, and the input clutch (synchronized) for engaging bevel gears forward. In addition, a controlled clutch (gear) is installed in the area between the driving wheels of the forward and reverse gears.

Такая коробка передач имеет ряд существенных недостатков. Such a gearbox has a number of significant disadvantages.

Не обладает достаточной долговечностью, так как синхронизированная муфта будет перегружена из-за увеличенного момента, нагружающего в процессе ее работы. На величину рабочего момента этой муфты влияет величина суммарного приведенного момента инерции для той части систем, угловая скорость которой изменяется под действием момента трения этого синхронизатора. Так как ведомые конические колеса жестко связаны с вторичным валом, на котором расположена указанная муфта, то они, имея существенное увеличение в размерах по сравнению с шестернями, отрицательно влияют на суммарный приведенный момент инерции, т.е. будут его увеличивать. В итоге долговечность данного узла, а значит и коробки передач будет снижена. Поэтому желательно, чтобы переключение конических зубчатых пар переднего хода осуществлялось не на первичном валу, а на вторичном, что освобождает от жесткой связи указанные ведомые конические колеса с их валом. К тому же в такой схеме будет снижена долговечность разделяющих подшипников. Это происходит из-за того, что при работе зубчатой пары (работа на 3, 4 и 5 передачах) шестерня будет развивать большие обороты, так как постоянно зацеплена с колесом, являющимся на это время ведущим для нее. Ведь какие обороты будет иметь одно колесо, то такие же будет иметь и другое колесо, так как они принадлежат одному валу жестко. В результате разделяющие подшипники также будут иметь повышенные обороты, особенно игольчатый, который будет иметь обороты, близкие к предельным. It does not have sufficient durability, since the synchronized clutch will be overloaded due to the increased moment loading during its operation. The magnitude of the working moment of this clutch is affected by the value of the total reduced moment of inertia for that part of the systems whose angular velocity changes under the action of the friction moment of this synchronizer. Since the driven bevel wheels are rigidly connected with the secondary shaft on which the coupling is located, they, having a significant increase in size compared to gears, negatively affect the total reduced moment of inertia, i.e. will increase it. As a result, the durability of this unit, and hence the gearbox will be reduced. Therefore, it is desirable that the bevel gears of the forward gear are switched not on the primary shaft, but on the secondary shaft, which frees the specified driven bevel wheels from their shaft from hard coupling. In addition, in such a scheme, the durability of the spacer bearings will be reduced. This is due to the fact that during the operation of the gear pair (working in 3, 4 and 5 gears), the gear will develop high revolutions, since it is constantly engaged with the wheel, which is leading for it at that time. After all, what turns one wheel will have, the other wheel will have the same, since they belong to one shaft rigidly. As a result, the separable bearings will also have increased revolutions, especially needle ones, which will have revolutions close to the limiting ones.

Известная конструкция не обладает должной экономичностью, так как монтаж узла с коническими зацеплениями с использованием "единого диска" в качестве ведущего звена обязывает зацепляться с ним нескольким ведомым элементам. The known design does not have the necessary cost-effectiveness, since the installation of a node with bevel gears using the "single disk" as the leading link obliges several driven elements to engage with it.

В данном случае ведомые колеса всегда больше ведущих. Поэтому, если сделать "единый диск" не ведущим, а ведомым (в диаметре этот диск не изменится), то с ним уже будут зацепляться ведущие колеса. Лучше иметь две маленькие шестерни, чем два больших колеса. In this case, the driven wheels are always larger than the driving ones. Therefore, if you make the "single disk" not leading, but driven (in diameter this disk will not change), then the drive wheels will catch on with it. It is better to have two small gears than two large wheels.

Целью изобретения является повышение долговечности, надежности и экономичности коробки передач. The aim of the invention is to increase the durability, reliability and efficiency of the gearbox.

Указанная цель достигается тем, что в коробке передач транспортного средства, содержащей жестко связанный с ведомым диском сцепления входной вал с управляемой муфтой и ведущими коническими зубчатыми колесами переднего и заднего ходов, перпендикулярно ему вторичный вал с ведомыми коническими колесами и цилиндрическими шестернями главной передачи, постоянно зацепленными с колесами выходного вала, расположенного параллельно вторичному валу, а также входную муфту , ведомые конические зубчатые колеса имеют полые валы, смонтированы на вторичном валу посредством разделяющих подшипников и связаны с входной муфтой, размещенной на вторичном валу. This goal is achieved by the fact that in the gearbox of a vehicle containing an input shaft rigidly connected to the clutch disc with a controlled clutch and leading bevel gears of forward and reverse gears, a secondary shaft perpendicular to it with driven bevel wheels and spur gears of the main gear constantly engaged with the wheels of the output shaft parallel to the secondary shaft, as well as the input clutch, driven bevel gears have hollow shafts, mounted on the to the primary shaft by means of separable bearings and are connected to an input clutch located on the secondary shaft.

На чертеже представлена кинематическая схема коробки передач. The drawing shows a kinematic diagram of a gearbox.

Коробка передач транспортного средства содержит входной вал (первичный), жестко связанный с ведомым диском сцепления 1, состоящий из двух частей 2 и 3, объединенных управляемой муфтой (зубчатой) 4. Части 2 и 3 входного вала имеют свои опоры 5, 6 и 7, 8. Часть 2 входного вала имеет коническую шестерню заднего хода 9, имеющую возможность зацепляться со смежным коническим колесом 10 при перемещении по шлицам вала до упора на нем (как в известной схеме). Часть 3 входного вала имеет две конические шестерни 11 и 12 переднего хода, которые в данном случае жестко связаны с валом и постоянно зацеплены с колесами соответственно 13 и 10. Последнее - общее звено переднего и заднего ходов. Эти ведомые конические колеса монтируются с помощью полых валов, разделенных подшипниками 14 и 15, а в качестве опор вторичного вала 16 служат подшипники 17 и 18. Для переключения конических зубчатых пар переднего хода служит входная муфта (синхронизированная) 19, жестко связанная с вторичным валом. На этом валу расположены цилиндрические шестерни 20-22 главной передачи и синхронизированная муфта 23. Выходной вал 24 параллелен вторичному валу 16 и проходит над входным валом (его части 2), перекрещиваясь с ним. Этот вал имеет цилиндрические колеса 25 и 26, жестко с ним связанные, и колесо 27, обкатываемое на нем и связанное с ним посредством синхронизированной муфты 28. Имеется дифференциальная коробка 29. The vehicle gearbox contains an input shaft (primary), rigidly connected to the clutch disc 1, consisting of two parts 2 and 3, united by a controlled clutch (gear) 4. Parts 2 and 3 of the input shaft have their bearings 5, 6 and 7, 8. Part 2 of the input shaft has a bevel reverse gear 9, which is able to engage with an adjacent bevel wheel 10 when moving along the splines of the shaft until it stops on it (as in the known scheme). Part 3 of the input shaft has two bevel gears 11 and 12 forward, which in this case are rigidly connected to the shaft and are constantly engaged with the wheels 13 and 10, respectively. The latter is the common link of the forward and reverse gears. These driven bevel wheels are mounted using hollow shafts separated by bearings 14 and 15, and bearings 17 and 18 are used as bearings of the secondary shaft 16. An input clutch (synchronized) 19, rigidly connected to the secondary shaft, is used to switch the bevel gears of forward gear. On this shaft there are cylindrical gears 20-22 of the main gear and a synchronized clutch 23. The output shaft 24 is parallel to the secondary shaft 16 and passes over the input shaft (part 2), crossing with it. This shaft has cylindrical wheels 25 and 26, rigidly connected with it, and a wheel 27 rolled around on it and connected with it by means of a synchronized clutch 28. There is a differential box 29.

Работа коробки передач основана на сочетании совместных действий конических пар начальной передачи и цилиндрических пар конечной (главной) передачи, а для улучшения использования мощности двигателя имеется ряд общих передаточных чисел трансмиссий, подчиняющихся закону геометрической прогрессии. The operation of the gearbox is based on a combination of the combined actions of the conical pairs of the initial transmission and the cylindrical pairs of the final (main) transmission, and to improve the use of engine power, there are a number of general gear ratios of transmissions that obey the law of geometric progression.

Можно иметь пять передач переднего хода, допуская с целью повышения динамики заднего хода ускоренную передачу заднего хода, помимо основной. You can have five forward gears, allowing accelerated reverse gear in addition to the main one to increase reverse dynamics.

Первая передача - это совместное действие конической пары 12 и 10 и цилиндрической пары 22 и 27, вторая передача - коническая пара 12 и 10 и цилиндрическая пара 20 и 25, тогда как предыдущая цилиндрическая пара 22 и 27 выводится в нейтральное положение муфтой 28, третья передача - коническая пара 11 и 13, при этом предыдущая коническая пара 12 и 10 нейтрализуется общей муфтой 19, а цилиндрическая пара 22 и 27 - аналогично первой передаче, четвертая передача - коническая пара 11 и 13 и цилиндрическая пара 20 и 25, пятая передача - коническая пара 11 и 13 и цилиндрическая пара 21 и 26. Первая передача заднего хода - это коническая пара 9 и 10 и цилиндрическая пара 22 и 27. Ускоренная передача заднего хода - коническая пара 9 и 10 и цилиндрическая пара 20 и 25. The first gear is the combined action of the conical pair 12 and 10 and the cylindrical pair 22 and 27, the second gear is the conical pair 12 and 10 and the cylindrical pair 20 and 25, while the previous cylindrical pair 22 and 27 is brought into neutral position by the clutch 28, third gear - a conical pair 11 and 13, while the previous conical pair 12 and 10 is neutralized by a common coupling 19, and a cylindrical pair 22 and 27 is similar to the first gear, the fourth gear is a conical pair 11 and 13 and a cylindrical pair 20 and 25, the fifth gear is a conical steam 11 and 13 and cylindrical steam a 21 and 26. The first reverse gear is a conical pair 9 and 10 and a cylindrical pair 22 and 27. The accelerated reverse gear is a conical pair 9 and 10 and a cylindrical pair 20 and 25.

На время работы заднего хода зубчатая муфта 4 разъединяет части 2 и 3 входного вала для нормальной работы этих частей без разрушений. Таким образом, претерпевая такие изменения в схеме, коробка передач достигает оптимальных параметров во всех отношениях. During reverse operation, the gear clutch 4 separates the input shaft parts 2 and 3 for normal operation of these parts without damage. Thus, undergoing such changes in the scheme, the gearbox achieves optimal parameters in all respects.

Внедрение предлагаемой конструкции коробки передач позволит устранить указанные выше недостатки и снизить расход материала при изготовлении конической зубчатой пары 11 и 13 по сравнению с прототипом, так как зубчатые колеса получаются меньших диаметров. The introduction of the proposed design of the gearbox will eliminate the above disadvantages and reduce material consumption in the manufacture of a bevel gear pair 11 and 13 in comparison with the prototype, since the gears are smaller in diameter.

Claims

VEHICLE TRANSMISSION BOX, containing an input shaft rigidly connected to the clutch disc with a controlled clutch and leading bevel gears of forward and reverse gears, a secondary shaft perpendicular to it with driven bevel wheels and spur gears of the main gear constantly engaged with the wheels of the output shaft located parallel to the secondary shaft, and the input coupling, characterized in that the driven bevel gears have hollow shafts mounted on the secondary shaft by of the spacer bearings and are connected to the input clutch located on the secondary shaft.