RU2021915C1

RU2021915C1 - Gearbox

Info

Publication number: RU2021915C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Некрасов
Original assignee: Курганский машиностроительный институт
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1992-09-01
Publication date: 1994-10-30

Abstract

FIELD: automotive vehicles: road-building machines, tractors, truck-tractors. SUBSTANCE: tubular mainshaft is arranged on drive shaft. Placed between drive shaft and mainshaft is selector clutch to connect one of shafts with power flow output link. Two gear clusters are installed on countershaft. Axle with reverse gear cluster is arranged between countershaft and mainshaft. EFFECT: enhanced reliability of operation. 5 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин. The invention relates to transport engineering, to the transmission of transport vehicles.

Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением передаточных чисел, содержащие валы, опоры, шестерни, устройства переключения передач, применяемые в отечественном и зарубежном автотракторостроении (Автомобили: конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия / Под ред. А.И.Гришкевича. - Мн.: Выс. шк., 1985. - 240 с.). Known transmission units with step change of gear ratios, containing shafts, bearings, gears, gear shifting devices used in domestic and foreign automotive tractor construction (Automobiles: design, construction and calculation. Transmission / Edited by A.I. Grishkevich. - Mn .: High School, 1985 .-- 240 p.).

Эти агрегаты имеют высокую удельную металлоемкость - расход металла на единицу передаваемой мощности. These units have a high specific metal consumption - metal consumption per unit of transmitted power.

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является восьмиступенчатая КП, которая состоит из корпуса с размещенными в нем двумя валами и осью шестерни заднего хода, одиннадцати шестерен внешнего зацепления и четырех муфт управления. Closest to the proposed gearbox (KP) is an eight-speed KP, which consists of a housing with two shafts and an axis of the reverse gear located in it, eleven gears of external gearing and four control couplings.

Такая КП обладает хорошими показателями по удельной металлоемкости, но не имеет прямой передачи, число передач заднего хода в два раза меньше передач для движения вперед, что ограничивает применение такой КП на специальной дорожностроительной технике, а также тяжелые условия нагружения шестерни заднего хода. Such a gearbox has good performance in specific metal consumption, but does not have a direct gear, the number of reverse gears is two times less than gears for moving forward, which limits the use of such a gearbox on special road-building equipment, as well as difficult loading conditions for the reverse gear.

Цель изобретения - совершенствование КП за счет введения прямой передачи, увеличения числа передач заднего хода и повышения долговечности шестерен заднего хода. The purpose of the invention is the improvement of the gearbox by introducing a direct gear, increasing the number of reverse gears and increasing the durability of the reverse gears.

Указанная цель достигается тем, что на оси промежуточного вала установлены два блока шестерен, вторичный вал выполнен трубчатым и размещен на первичном валу. Между первичным и вторичным валами установлена муфта для выборочного соединения одного из этих валов со звеном выхода потока мощности. Между промежуточным и вторичным валами расположена ось с блоком шестерен заднего хода. Прямая передача получена за счет аксиального расположения первичного и вторичного валов и установленной между ними муфты, позволяющей напрямую, минуя КП, соединить первичный вал со звеном выхода потока мощности, увеличение числа передач и повышение работоспособности передач заднего хода достигнуто благодаря установке блока шестерен заднего хода и расположения выходной шестерни заднего хода на выходе КП. This goal is achieved by the fact that two blocks of gears are installed on the axis of the intermediate shaft, the secondary shaft is made tubular and placed on the primary shaft. A clutch is installed between the primary and secondary shafts for selectively connecting one of these shafts to the power flow output link. Between the intermediate and secondary shafts there is an axis with a block of reverse gears. Direct transmission is obtained due to the axial location of the primary and secondary shafts and a coupling installed between them, allowing directly, bypassing the gearbox, to connect the input shaft to the output link of the power flow, an increase in the number of gears and an increase in the operability of reverse gears is achieved through the installation of a block of reverse gears and arrangement output reverse gear at the output of the gearbox.

На фиг.1 изображена схема КП, имеющей восемь передач для движения вперед, в том числе прямую передачу, и семь передач заднего хода; на фиг.2 - то же, первой схемы с другим вариантом выхода потока мощности, фрагмент; на фиг. 3 - схемы трансформации крутящего момента на различных передачах (положения муфт: Л - левое, П - правое, Н - нейтральное); на фиг.4 - лучевая диаграмма КП с двумя ускоряющими передачами (вертикальный луч соответствует передаточному числу 1,0; луч, направленный направо, - замедляющая передача; чем положе луч, тем выше передаточное число; налево - ускоряющая передача); на фиг. 5 - то же, с одной ускоряющей передачей (такой вариант можно получить при увеличении передаточного числа шестерен 13-8 и перемещения пар шестерен 7-12 и 5-10). Figure 1 shows a diagram of a gearbox having eight gears for moving forward, including direct gear, and seven reverse gears; figure 2 is the same, of the first circuit with another option output power flow, fragment; in FIG. 3 - torque transformation schemes for various gears (clutch positions: L - left, P - right, N - neutral); figure 4 is a beam diagram of a gearbox with two accelerating gears (a vertical beam corresponds to a gear ratio of 1.0; a beam directed to the right is a deceleration gear; the better the beam, the higher the gear ratio; to the left is an accelerating gear); in FIG. 5 - the same, with one accelerating gear (this option can be obtained by increasing the gear ratio of gears 13-8 and moving pairs of gears 7-12 and 5-10).

При увеличении передаточного числа шестерен 13-8 можно выделить два отдельных поддиапазона передач: 1-4 и 5-8. With an increase in the gear ratio of gears 13-8, two separate transmission sub-ranges can be distinguished: 1-4 and 5-8.

В корпусе КП 1 в опорах установлен первичный вал 2, на котором закреплены ступицы 3 и 4 муфт управления. На первичном валу 2 свободно установлены шестерни 5-8. Параллельно первичному валу 2 расположен промежуточный вал 9, на котором свободно установлены шестерни 10-14. Шестерни 5-8 зацеплены с шестернями 10-13 соответственно. Шестерни 10 и 11, а также 13 и 14 объединены в блоки. Трубчатый вторичный вал 15 размещен на первичном валу 2. На вторичном валу закреплены ступицы 16 и 17 муфт управления, а также свободно установлена шестерня 18, зацепленная с шестерней 19. Шестерни заднего хода 19 и 20 образуют блок и установлены на валу 21. Ступица 22 закреплена на валу выхода потока мощности 23. Вместо вала 23 ступица может крепиться к шестерне 24 (фиг.2). In the housing of the gearbox 1 in the bearings, a primary shaft 2 is mounted on which the hubs 3 and 4 of the control couplings are fixed. Gears 5-8 are freely mounted on the input shaft 2. Parallel to the primary shaft 2 is an intermediate shaft 9, on which gears 10-14 are freely mounted. Gears 5-8 are engaged with gears 10-13, respectively. Gears 10 and 11, as well as 13 and 14 are combined into blocks. The tubular secondary shaft 15 is located on the primary shaft 2. The hubs 16 and 17 of the control clutches are fixed on the secondary shaft, and the gear 18 is freely mounted, engaged with the gear 19. The reverse gears 19 and 20 form a block and are mounted on the shaft 21. The hub 22 is fixed on the output shaft of the power flow 23. Instead of the shaft 23, the hub can be attached to the gear 24 (figure 2).

Муфта А размещена на ступице 3 между шестернями 5 и 6. Сдвоенная муфта В размещена между шестернями 6 и 7, 11 и 12, аналогичная муфта С установлена между шестернями 7 и 8, 12 и 13. Муфта D установлена на ступице 16 вторичного вала 15 между шестернями 8 и 18. Муфта Е расположена на ступице 22 звена выхода потока мощности. The coupling A is located on the hub 3 between the gears 5 and 6. The double coupling B is placed between the gears 6 and 7, 11 and 12, a similar coupling C is installed between the gears 7 and 8, 12 and 13. The coupling D is installed on the hub 16 of the secondary shaft 15 between gears 8 and 18. Clutch E is located on the hub 22 of the power flow output link.

Работа КП осуществляется следующим образом. The work of the CP is as follows.

1-я передача
Крутящий момент от первичного вала 2 (фиг.1) через ступицу 3 и муфту А в левом положении поступает на шестерни 5-10, далее по шестерням 11-6, муфте В в правом положении, шестерням 7-12, муфте С в левом положении, шестерням 13-8, муфте D в левом положении передается на ступицу 16 вторичного вала 15 и по муфте Е в левом положении от ступицы 17 передается на ступицу 22 вала 23.1st gear
Torque from the input shaft 2 (Fig. 1) through the hub 3 and clutch A in the left position goes to gears 5-10, then through gears 11-6, clutch B in the right position, gears 7-12, clutch C in the left position , gears 13-8, the clutch D in the left position is transmitted to the hub 16 of the secondary shaft 15 and is transmitted to the hub 22 of the shaft 23 through the clutch E in the left position from the hub 17.

На лучевой диаграмме (фиг.4) эта передача показана лучами 5-10, 11-6, 7-12 и 13-8, направленными из т.0 к т.1. On the radiation diagram (figure 4) this transmission is shown by beams 5-10, 11-6, 7-12 and 13-8, directed from t.0 to t.1.

2-я передача
Муфту А переводим в правое положение. Момент от ступицы 3 через шестерню 6 поступает на муфту В и далее как на первой передаче (фиг.3 и 4). Из четырехпарного зацепления получили двухпарное.2nd gear
Clutch A is transferred to the right position. The moment from the hub 3 through the gear 6 enters the clutch B and then as in the first gear (figure 3 and 4). Of the four-pair gearing received a two-pair.

3-я передача
Муфты А и В переводим в левое положение. На входе и выходе момент передается, как на 1-й передаче, но пары шестерен 6-11 и 7-12 выключены из работы, от шестерни 10 момент передается по шестерням 11 и 12 и муфтам В и С на шестерню 13.3rd gear
Clutches A and B are moved to the left position. At the input and output, the moment is transmitted, as in 1st gear, but the pairs of gears 6-11 and 7-12 are turned off, from the gear 10, the moment is transmitted through gears 11 and 12 and couplings B and C to gear 13.

4-я передача
Переводим муфту А в правое положение. От вала 2 момент муфтой А передается на шестерни 6-11 и далее, как на 3-ей передаче.4th gear
We put clutch A to the right position. From the shaft 2, the moment of the clutch A is transmitted to the gears 6-11 and further, as in 3rd gear.

5-я передача
Изменяем положение трех муфт: А - в левое, В и С - в правое положение (фиг.3). До шестерни 6 момент поступает, как на 1-й передаче, и далее напрямую по муфтам В, С и D - на вторичный вал.5th gear
We change the position of the three couplings: A - to the left, B and C - to the right position (Fig. 3). Up to gear 6, the moment arrives, as in 1st gear, and then directly to the secondary shaft via clutches B, C and D.

6-я передача - прямая
Муфту Е переключаем из левого положения в правое, а муфту А в нейтральное. Момент, минуя КП, поступает со ступицы 4 первичного вала 2 на ступицу 22 вала выхода потока мощности 23.6th gear - direct
Clutch E is switched from left to right, and clutch A to neutral. The moment, bypassing the gearbox, comes from the hub 4 of the primary shaft 2 to the hub 22 of the output shaft of the power flow 23.

7-я передача
Возвращаем муфту Е в левое положение, а муфту А из нейтрального положения в левое, включаем шестерни КП в работу. Переключаем муфту В из правого положения в левое. Момент передается, как на 3-ей передаче, но вместо шестерен 13-8 работают шестерни 12-7.7th gear
We return the clutch E to the left position, and the clutch A from the neutral position to the left, we turn on the gears of the gearbox in work. Switch clutch B from right to left. The moment is transmitted, as in 3rd gear, but instead of gears 13-8, gears 12-7 work.

8-я передача
Переводим муфту А в правое положение. Момент до шестерни 11 поступает, как на 4-й передаче, а далее вместо шестерен 13-8 по шестерням 12-7, как на 7-й передаче.8th gear
We put clutch A to the right position. The moment until gear 11 arrives, as in 4th gear, and then instead of gears 13-8 on gears 12-7, as in 7th gear.

Задний ход
Для изменения направления вращения вторичного вала 15 переключаем муфту D из левого положения в правое (фиг.3, нижняя часть). Выключаем из работы шестерни 13-8 и включаем пары шестерен 14-20 и 19-18.Reverse
To change the direction of rotation of the secondary shaft 15, we switch the clutch D from the left position to the right (figure 3, the lower part). Turn gear 13-8 out of operation and turn on gear pairs 14-20 and 19-18.

Первые четыре передачи заднего хода (1-4) соответствуют передачам для движения вперед (фиг.3 и 4), только отличается положением муфты D и заменой рядов шестерен. The first four reverse gears (1-4) correspond to forward gears (Figs. 3 and 4), only differ in the position of the clutch D and the replacement of the rows of gears.

5-я передача
Все муфты, кроме Е, в правом положении. От первичного вала 2 момент передается по муфтам А, В, С до шестерен 8-13, далее по парам шестерен заднего хода 14-20 и 19-18 и через муфту D в правом положении на вторичный вал 15.5th gear
All couplings except E are in the right position. From the primary shaft 2, the moment is transmitted via couplings A, B, C to gears 8-13, then through pairs of reverse gears 14-20 and 19-18 and through clutch D in the right position to the secondary shaft 15.

6-я передача
Соответствует 7-й передаче для движения вперед, кроме выхода через шестерни заднего хода.6th gear
Corresponds to the 7th gear for moving forward, except for exiting through the reverse gears.

7-я передача
Соответствует 8-й передаче для движения вперед, но на выходе через шестерни заднего хода.7th gear
Corresponds to the 8th gear for moving forward, but at the exit through the reverse gears.

Экономический эффект выражается в повышении КПД КП при работе на прямой передаче, в расширении эксплуатационных свойств за счет широкой гаммы передач заднего хода, необходимых для дорожно-строительных машин, а также повышении работоспособности ПК за счет повышения надежности работы шестерен заднего хода. The economic effect is expressed in increasing the efficiency of the gearbox when working in direct gear, in expanding the operational properties due to the wide range of reverse gears needed for road-building machines, as well as increasing the PC's operability by increasing the reliability of the reverse gears.

Предлагаемая КП обладает хорошими компоновочными возможностями, т.к. она может устанавливаться как вдоль, так и поперек транспортного средства при любом расположении двигателя. The proposed KP has good layout capabilities, as it can be installed both along and across the vehicle at any engine location.

Claims

GEARBOX, comprising a housing with shafts located therein, two forward gear units and four separate gears, gearshift clutches freely mounted on the shafts, the middle clutch being doubled and mounted on two shafts, characterized in that the secondary shaft is tubular and placed A clutch is installed on the input shaft between the primary and secondary shafts for selectively connecting one of these shafts to the power flow output link, on the input shaft there is a second double coupling, both blocks are The gears are mounted on the intermediate shaft, between the intermediate and secondary shafts there is an axis with a block of reverse gears.