RU2025303C1

RU2025303C1 - Power transmission of transport vehicle

Info

Publication number: RU2025303C1
Authority: RU
Inventors: Станислав Александрович Беганский; Владлен Александрович Тимошенко; Галина Владимировна Криволап
Original assignee: Станислав Александрович Беганский; Владлен Александрович Тимошенко; Галина Владимировна Криволап
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1994-12-30

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: power transmission comprises gearbox 1, input shaft 2 carrying gears 6 meshing constantly with gears 7 which are free-mounted on parallel main shafts 8 and 9 and connected therewith by couplings 10, gears 11 and 12 secured on main shafts 8 and 9 and connecting them permanently with each other and with planetary mechanisms 13 and 14. Novelty resides in that the braked gears 15 and 16 of planetary mechanisms 13 and 14 have gear rims 19 and 20 meshing with each other via gear 21. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно, к трансмиссиям колесных транспортных средств, преимущественно тракторов. The invention relates to transport engineering, namely, to transmissions of wheeled vehicles, mainly tractors.

Известна трансмиссия транспортного средства, содержащая коробку передач и соединенные с ней планетарные механизмы, распределяющие мощность двигателя по бортам машины. A known transmission of a vehicle containing a gearbox and planetary gears connected thereto distributing engine power on the sides of the machine.

Существенным недостатком трансмиссии известного гусеничного трактора, принятой в качестве аналога, является невозможность ее использования на колесном тракторе без серьезных кардинальных конструктивных переделок, в частности заднего моста, в котором необходима установка дифференциальных механизмов и ряда других узлов, присущих колесной машине. В результате процент унификации трансмиссии колесной и гусеничной машин не превышает 60%. В качестве примера такой унификации могут служить гусеничный трактор Т-150 и колесный трактор Т-150К. A significant drawback of the transmission of the well-known caterpillar tractor, adopted as an analogue, is the inability to use it on a wheeled tractor without serious cardinal structural alterations, in particular the rear axle, in which the installation of differential mechanisms and a number of other components inherent in a wheeled vehicle are necessary. As a result, the percentage of unification of the transmission of wheeled and tracked vehicles does not exceed 60%. An example of such unification is the T-150 tracked tractor and the T-150K wheeled tractor.

Известна трансмиссия транспортного средства, преимущественно трактора, содержащая коробку передач, на первичном валу которой закреплены шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями, свободно установленными на параллельных вторичных валах и соединяемыми с ними посредством муфт, шестерни, закрепленные на вторичных валах, посредством которых вторичные валы соединены друг с другом, планетарные механизмы, каждый из которых соединен с вторичным валом и движителями трактора. A transmission of a vehicle, mainly a tractor, is known, comprising a gearbox on the input shaft of which gears are fixed, which are in constant engagement with gears freely mounted on parallel secondary shafts and connected to them by means of couplings, gears fixed on the secondary shafts, by means of which the secondary shafts planetary mechanisms connected to each other, each of which is connected to the secondary shaft and tractor propulsion.

Известная трансмиссия по технической сути является наиболее близкой к предлагаемому техническому решению, поэтому принимается в качестве прототипа. The known transmission in technical essence is the closest to the proposed technical solution, therefore, it is adopted as a prototype.

Существенным недостатком прототипа является ограниченная сфера использования трансмиссии, обусловленная невозможностью ее применения на колесных и гусеничных транспортных средствах, например тракторах, без серьезных конструктивных и технологических изменений, связанных с оснащением трансмиссии дифференциальными механизмами, устройствами для их блокировки и другими узлами, необходимыми колесной машине. При этом трансмиссии колесной и гусеничной машин отличаются друг от друга значительным количеством оригинальных деталей и узлов, в том числе базовых (корпусов), присущих только данной конкретной машине. Последнее значительно затрудняет производство колесных и гусеничных машин на одном предприятии, ибо изготовление узлов и деталей трансмиссии является наиболее массовым, технологически трудоемким и материалоемким по сравнению с другими узлами тракторов, например с ходовыми системами. A significant disadvantage of the prototype is the limited scope of use of the transmission, due to the impossibility of its use on wheeled and tracked vehicles, for example tractors, without serious structural and technological changes associated with equipping the transmission with differential mechanisms, devices for locking them and other components necessary for the wheeled vehicle. At the same time, the transmissions of wheeled and tracked vehicles differ from each other in a significant number of original parts and assemblies, including basic (cases), inherent only to this particular machine. The latter significantly complicates the production of wheeled and tracked vehicles at one enterprise, because the manufacture of components and components of the transmission is the most massive, technologically laborious and material intensive in comparison with other tractor units, for example, with running systems.

Целью изобретения является устранение недостатков, присущих прототипу, а именно, расширение сферы использования трансмиссии путем обеспечения возможности ее установки при минимальных конструктивных изменениях как на гусеничных, так и на колесных машинах. The aim of the invention is to eliminate the disadvantages inherent in the prototype, namely, expanding the scope of use of the transmission by making it possible to install it with minimal design changes on both tracked and wheeled vehicles.

Поставленная цель достигается тем, что в трансмиссии, содержащей коробку передач, на первичном валу которой закреплены шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями, свободно установленными на параллельных вторичных валах и соединяемыми с ними посредством муфт, шестерни, закрепленные на вторичных валах, посредством которых вторичные валы соединены друг с другом, планетарные механизмы, каждый из которых соединен с вторичным валом, согласно изобретению тормозимые элементы планетарных механизмов (тормозимыми элементами в зависимости от выбранной конструкции помимо солнечных шестерен могут быть водила и коронные шестерни) оснащены зубчатыми венцами, связанными (для обеспечения выполнения функций дифференциального механизма) друг с другом посредством свободно установленной в корпусе трансмиссии шестерни. Шестерня, связывающая тормозные элементы планетарных механизмов, может быть соединена с тормозом, выполняющим роль механизма блокировки дифференциала. This goal is achieved by the fact that in the transmission containing the gearbox, on the input shaft of which gears are fixed, which are in constant engagement with gears freely mounted on parallel secondary shafts and connected to them by means of couplings, gears fixed on the secondary shafts, by means of which the secondary shafts are connected to each other, planetary mechanisms, each of which is connected to the secondary shaft, according to the invention, the braking elements of planetary mechanisms (braking elements in besides depending on the sun gears can be chosen design carrier and a ring gear) are equipped with toothed rims connected (to ensure that the differential mechanism functions) to each other through a casing installed freely gear transmission. The gear connecting the braking elements of planetary mechanisms can be connected to the brake, which acts as a differential lock mechanism.

Наличие в заявленном техническом решении отличительных признаков, в сравнении с прототипом, свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".,
Проведенный сопоставительный анализ каждого отличительного признака предлагаемого технического решения показал, что ни один из них не обнаружен в просмотренной патентной и научно-технической литературе. Это позволило сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критериям "существенные отличия" и "изобретательский уровень".The presence in the claimed technical solution of the distinguishing features, in comparison with the prototype, indicates its compliance with the criterion of "novelty.",
A comparative analysis of each distinguishing feature of the proposed technical solution showed that not one of them was found in the reviewed patent and scientific and technical literature. This allowed us to conclude that the proposed technical solution meets the criteria of "significant differences" and "inventive step".

Предлагаемая трансмиссия транспортного средства по сравнению с прототипом позволяет расширить сферу ее применения. Трансмиссия позволяет при минимальных конструктивных изменениях
устанавливать ее как на гусеничные, так и на колесные транспортные машины;
значительно облегчить организацию производства колесных и гусеничных машин на одном заводе за счет сокращения номенклатуры изготовляемых узлов и деталей благодаря высокому проценту унификации трансмиссий колесной и гусеничной машин (трансмиссии будут отличаться друг от друга минимальным количеством деталей - зубчатыми венцами, шестерней, связывающей их, и валом с опорами, на котором она установлена, при полном сохранении основных базовых деталей, в особенности корпусов);
значительно сократить номенклатуру запасных частей;
упростить конструкцию трансмиссии, исключив из нее специальный дифференциальный механизм с его блокировкой.The proposed transmission of the vehicle in comparison with the prototype allows you to expand the scope of its application. Transmission allows for minimal design changes
install it on both tracked and wheeled transport vehicles;
significantly facilitate the organization of the production of wheeled and tracked vehicles at one factory by reducing the range of manufactured units and parts due to the high percentage of unification of transmissions of wheeled and tracked vehicles (transmissions will differ from each other by the minimum number of parts - toothed crowns, gear connecting them, and a shaft with the supports on which it is installed, with the complete preservation of the basic basic parts, in particular cases);
significantly reduce the range of spare parts;
to simplify the design of the transmission by excluding from it a special differential mechanism with its blocking.

Вышеизложенное определяет соответствие предложенного технического решения критерию "положительный эффект". Трансмиссия может быть использована на промышленных и сельскохозяйственных колесных и гусеничных тракторах, а также на других колесных и гусеничных транспортных средствах, что говорит о ее соответствии критерию "промышленная применимость". The above determines the conformity of the proposed technical solution to the criterion of "positive effect". The transmission can be used on industrial and agricultural wheeled and tracked tractors, as well as on other wheeled and tracked vehicles, which indicates its compliance with the criterion of "industrial applicability".

На фиг.1 показана кинематическая схема предлагаемой трансмиссии транспортного средства в первом варианте исполнения; на фиг.2 - то же, во втором варианте исполнения. Figure 1 shows the kinematic diagram of the proposed transmission of the vehicle in the first embodiment; figure 2 is the same in the second embodiment.

Трансмиссия содержит коробку передач 1, полый первичный вал 2 которой через муфту сцепления 3 связан с двигателем 4. На первичном валу 2, внутри которого проходит вал 5 независимого привода отбора мощности, закреплены шестерни 6, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями 7, свободно установленными на параллельных вторичных валах 8 и 9 и соединяемыми с ними посредством зубчатых муфт 10. Вторичные валы 8 и 9 постоянно соединены между собой посредством шестерен 11 и 12, жестко установленных на упомянутых валах. Шестерни 11 и 12 соосно соединены с планетарными механизмами 13 и 14, тормозимые элементы которых, в данном конкретном случае исполнения солнечные шестерни 15 и 16, оснащены планетарными тормозами 17 и 18 и дополнительными зубчатыми венцами 19 и 20. В зависимости от конструктивного исполнения тормозимыми элементами планетарных механизмов могут быть также и водила, и коронные шестерни планетарных механизмов, которые в этом случае оснащаются планетарными тормозами. Тогда остальные элементы планетарных механизмов становятся ведущими или ведомыми в зависимости от выбора конструктивной схемы. Дополнительные зубчатые венцы 19 и 20 тормозимых элементов планетарных механизмов связаны друг с другом посредством шестерни 21, свободно установленной в корпусе трансмиссии. Ведомые валы 22 и 23, на которых установлены водила 24 и 25 планетарных механизмов 13 и 14, оснащены томрозами 26 и 27, исполняющими функции остановочных тормозов машины. Посредством конических шестерен 28 и 29 главной передачи и цилиндричевских шестерен 30 и 31 бортовых передач ведомые валы 22 и 23 связаны с ведущими колесами 32 транспортного средства. Совокупность зубчатых венцов 19 и 20 солнечных шестерен 15 и 16, связанных друг с другом посредством шестерни 21, свободно установленной в корпусе трансмиссии, выполняет функции дифференциального механизма. Планетарные тормоза 17 и 18 в случае их включения служат механизмом блокировки дифференциала. The transmission contains a gearbox 1, the hollow input shaft 2 of which is connected to the engine 4 through the clutch 3. On the input shaft 2, inside which the shaft 5 of the independent power take-off drive passes, gears 6 are fixed, which are in constant engagement with gears 7 freely mounted on parallel to the secondary shafts 8 and 9 and connected to them by means of gear couplings 10. The secondary shafts 8 and 9 are constantly interconnected by means of gears 11 and 12, rigidly mounted on the said shafts. Gears 11 and 12 are coaxially connected to planetary gears 13 and 14, the braking elements of which, in this particular case, the sun gears 15 and 16, are equipped with planetary brakes 17 and 18 and additional gear crowns 19 and 20. Depending on the design, the braking elements are planetary mechanisms can also be a carrier, and ring gears of planetary mechanisms, which in this case are equipped with planetary brakes. Then the remaining elements of planetary mechanisms become leading or driven, depending on the choice of the design scheme. Additional gear crowns 19 and 20 of the braking elements of planetary mechanisms are connected to each other by means of gear 21, freely mounted in the transmission housing. The driven shafts 22 and 23, on which the carriers 24 and 25 of the planetary gears 13 and 14 are mounted, are equipped with tomroses 26 and 27, which serve as stopping brakes of the machine. By means of bevel gears 28 and 29 of the main gear and cylindrical gears 30 and 31 of final drives, the driven shafts 22 and 23 are connected to drive wheels 32 of the vehicle. The set of gear rims 19 and 20 of the sun gears 15 and 16, connected to each other by gear 21, freely installed in the transmission housing, serves as a differential mechanism. Planetary brakes 17 and 18, if activated, serve as a differential lock mechanism.

Второй вариант исполнения предлагаемой трансмиссии, показанный на фиг. 2, отличается от первого, показанного на фиг.1, лишь тем, что из конструкции исключены планетарные тормоза 17 и 18, а трансмиссия оснащена тормозом 33, соединенным с шестерней 21. При этом тормоз 33 выполняет функции механизма блокировки дифференциала, функции которого выполняет совокупность зубчатых венцов 19 и 20, связанных друг с другом посредством шестерни 21. A second embodiment of the proposed transmission, shown in FIG. 2 differs from the first one shown in FIG. 1 only in that the planetary brakes 17 and 18 are excluded from the design, and the transmission is equipped with a brake 33 connected to the gear 21. Moreover, the brake 33 performs the functions of a differential lock mechanism, the functions of which are performed by gear rims 19 and 20 connected to each other by gear 21.

Предлагаемая трансмиссия на колесном транспортном средстве работает следующим образом. The proposed transmission on a wheeled vehicle operates as follows.

Мощность от двигателя 4 через муфту сцепления 3 подводится к первичному валу 2 коробки передач 1. При включении одной из зубчатых муфт 10, посредством которых осуществляется переключение передач в коробке, шестерни 6 первичного вала 2 соединяются с шестернями 7 одного из двух вторичных валов 8 и 9 и мощность от первичного вала 2 передается последним, обеспечивая движение передним или задним ходом. Через шестерни 11 и 12 мощность передается планетарным механизмам 13 и 14, их ведомым валам 22 и 23 и через шестерни 28 и 29 главной передачи и шестерни 30 и 31 бортовых передач ведущим колесам транспортного средства. Power from the engine 4 through the clutch 3 is supplied to the input shaft 2 of the gearbox 1. When one of the gear clutches 10 is switched on, by means of which gears are shifted in the box, the gears 6 of the primary shaft 2 are connected to the gears 7 of one of the two secondary shafts 8 and 9 and power from the input shaft 2 is transmitted last, providing forward or reverse movement. Through gears 11 and 12, power is transmitted to planetary gears 13 and 14, their driven shafts 22 and 23, and through gears 28 and 29 of the main gear and gears 30 and 31 of final drives to the driving wheels of the vehicle.

При прямолинейном движении транспортного средства, когда угловые скорости ведущих колес 32 по бортам машины одинаковы, тормоза 17 и 18 (фиг.1) и тормоз 33 (фиг.2) выключены. Солнечные шестерни 15 и 16, связанные друг с другом посредством зубчатых венцов 19 и 20 и шестерни 21, стоят неподвижно и работают как тормозимые элементы планетарных механизмов. При входе транспортного средства в поворот, когда ведущие колеса 32 начинают вращаться с разными угловыми скоростями (это же явление может произойти и при изменении условий сцепления отдельных ведущих колес с грунтом - когда одно из колес буксует), совокупность солнечных шестерен 15 и 16 и зубчатых венцов 19 и 20, соединенных шестерней 21, начинает работать как дифференциальный механизм, обеспечивая движение машины с разными угловыми скоростями ее ведущих колес 32. Для движения в условиях бездорожья вышеупомянутая совокупность, работающая как дифференциал, блокируется посредством включения тормозов 17 и 18 (для первого варианта исполнения) и тормоза 33 (для второго варианта исполнения трансмиссии). Ведущие колеса 32 при этом вращаются с равными угловыми скоростями (как жестко соединенные друг с другом), что позволяет успешно преодолеть бездорожье. When the vehicle is moving in a straight line, when the angular speeds of the drive wheels 32 along the sides of the machine are the same, the brakes 17 and 18 (FIG. 1) and the brake 33 (FIG. 2) are turned off. The sun gears 15 and 16, connected to each other by means of gear rims 19 and 20 and gears 21, are stationary and work as braking elements of planetary mechanisms. When the vehicle enters into a turn, when the driving wheels 32 begin to rotate at different angular speeds (the same phenomenon can occur when the conditions of adhesion of individual driving wheels to the ground change - when one of the wheels slips), the combination of sun gears 15 and 16 and gear rings 19 and 20, connected by gear 21, begins to work as a differential mechanism, providing movement of the machine with different angular speeds of its drive wheels 32. For off-road driving, the aforementioned set operating as fferentsial blocked by the brakes 17 and 18 (for first embodiment) and the brake 33 (for the second embodiment of the transmission performance). The drive wheels 32 at the same time rotate with equal angular speeds (as rigidly connected to each other), which allows you to successfully overcome the terrain.

В сравнении с прототипом предлагаемое техническое решение позволяет унифицировать трансмиссии колесной и гусеничной машин более чем на 90%. In comparison with the prototype, the proposed technical solution allows to unify the transmission of wheeled and tracked vehicles by more than 90%.

Claims

1. VEHICLE TRANSMISSION, mainly a tractor, comprising a gearbox on the input shaft of which gears are fixed, which are in constant engagement with gears freely mounted on parallel secondary shafts and connected to them by means of couplings, gears fixed on the secondary shafts, by means of which the secondary shafts are connected to each other, planetary gears, each of which is connected to a secondary shaft, characterized in that the brake elements of planetary gears are equipped with gears and rims connected with each other through a casing installed freely gear transmission.

2. The transmission according to claim 1, characterized in that the gear connecting the braking elements of planetary gears is connected to the brake.