RU2053140C1 - Transfer case - Google Patents
Transfer case Download PDFInfo
- Publication number
- RU2053140C1 RU2053140C1 RU93018626A RU93018626A RU2053140C1 RU 2053140 C1 RU2053140 C1 RU 2053140C1 RU 93018626 A RU93018626 A RU 93018626A RU 93018626 A RU93018626 A RU 93018626A RU 2053140 C1 RU2053140 C1 RU 2053140C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gears
- gear
- shaft
- clutch
- transmission
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин. The invention relates to transport engineering, to the transmission of transport vehicles.
Известны раздаточные коробки (РК), состоящие из ступенчатой коробки передач (КП), совмещенной с межосевым дифференциалом, содержащие шестерни, валы, их опоры, устройства переключения передач, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях (Осепчугов В.В. Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета. М. Машиностроение, 1989, с.304). Known transfer case (RK), consisting of a speed gearbox (KP), combined with an interaxle differential, containing gears, shafts, their bearings, gear shifting devices used on domestic and foreign cars (Osepchugov V.V. Frumkin A.K. Automobile: Structural Analysis, Elements of Calculation. M. Mechanical Engineering, 1989, p. 304).
Эти трансмиссионные агрегаты металлоемки, имеют ограниченные кинематические возможности. These transmission units are metal-intensive, have limited kinematic capabilities.
Наиболее близкой к предлагаемой является RK автомобиля КАЗ-4540, состоящая из 8-ступенчатой КП, совмещенной с одноступенчатой дифференциальной РК, содержащей 16 шестерен (13 в КП и 3 в РК), 4 муфты переключения, дифференциал и муфту блокировки дифференциала (там же, рис.40 и 50, с.63 и 74). Closest to the proposed is the RK of the KAZ-4540, consisting of an 8-speed gearbox combined with a single-stage differential gearbox containing 16 gears (13 in the gearbox and 3 in the gearbox), 4 shift clutches, a differential and a differential lock clutch (ibid., fig. 40 and 50, p. 63 and 74).
Такая РК имеет высокую металлоемкость при ограниченных кинематических возможностях, так как для разделения потока мощности на 8 передачах требует применения 16 шестерен. Such a RC has a high metal consumption with limited kinematic capabilities, since 16 gears are required to separate the power flow in 8 gears.
Целью изобретения является расширение кинематических возможностей агрегата при снижении его металлоемкости. The aim of the invention is to expand the kinematic capabilities of the unit while reducing its metal consumption.
Цель достигается тем, что на первичном валу свободно установлены три отдельные шестерни, а на выходе вала закреплена солнечная шестерня планетарного механизма, между ними расположен трубчатый вал привода водила этого механизма, на трубчатом валу свободно установлена четвертая шестерня, все свободно установленные шестерни зацеплены с шестернями, объединенными в два блока и свободно установленными на промежуточном валу, между блоками шестерен расположена муфта, взаимосвязанная с аналогичной муфтой, расположенной между средними шестернями первичного вала, две муфты установлены на ступицах, расположенных между отдельными шестернями на первичном и трубчатом валах, соосно первичному валу расположен вал привода водила дифференциала, на нем размещены выходы солнечной шестерни и эпициклического колеса планетарного механизма, а также закреплена ступица с муфтой, одна из шестерен дифференциала закреплена на выходном валу, установленном соосно первичному валу, другая шестерня дифференциала трубчатым валом соединена с шестерней, на которой расположена муфта блокировки дифференциала, эта шестерня зацеплена с шестерней, закрепленной на промежуточном валу. The goal is achieved by the fact that three separate gears are freely mounted on the input shaft, and the planetary sun gear is fixed to the shaft output, a tubular drive shaft of this mechanism is located between them, a fourth gear is freely installed on the tubular shaft, all freely installed gears are engaged with gears, coupled in two blocks and freely mounted on the intermediate shaft, a clutch is located between the gear blocks, interconnected with a similar clutch located between the middle gears by the input shaft, two couplings are installed on the hubs located between the separate gears on the primary and tubular shafts, the differential carrier shaft is located coaxially with the primary shaft, the outputs of the sun gear and the epicyclic planetary gear wheel are located on it, and a hub with a coupling is fixed, one of the differential gears are mounted on an output shaft mounted coaxially with the input shaft, the other differential gear is connected by a tubular shaft to the gear on which the differential lock clutch is located erentsiala, this gear is engaged with a pinion fixed to the countershaft.
На фиг.1 изображена схема раздаточной коробки, имеющей 13 передач переднего хода и 2 передачи заднего хода. Figure 1 shows a diagram of a transfer case having 13 forward gears and 2 reverse gears.
На фиг.2 приведена лучевая диаграмма этой РК. Вертикальный луч соответствует передаточному числу, равному 1,0. Луч, направленный направо, указывает на замедляющую передачу, чем положе луч, тем больше передаточное число пары шестерен или передачи. Луч, направленный налево, указывает на ускоряющую передачу. Figure 2 shows the radiation diagram of this RK. The vertical beam corresponds to a gear ratio of 1.0. A beam directed to the right indicates a deceleration gear, the better the beam, the greater the gear ratio of a pair of gears or gears. A beam pointing to the left indicates an accelerating gear.
На фиг.3 приведены положения муфт на различных передачах. Figure 3 shows the position of the couplings in various gears.
В опорах корпуса 1 расположен первичный вал 2, на котором свободно установлены шестерни 3-6, зацепленные с шестернями 7-10, также свободно установленными на промежуточном валу 11. Шестерни 7-8 и 9-10 объединены в блоки. На выходе первичного вала 2 расположен трубчатый вал 12 привода водила 13 планетарного механизма. Сателлиты 14, установленные на водиле 13, зацеплены с солнечной шестерней 15, закрепленной на первичном валу 2, и с эпициклическим колесом 16. Водило 13 и эпициклическое колесо 16 опираются на вал 17, расположенный соосно первичному валу 2. На валу 17 закреплено водило 18 дифференциала, которое сателлитами 19 зацеплено с шестерней 20, закрепленной на выходном валу 22, соосном валам 2 и 17. Сателлиты 19 также зацеплены с шестерней 20 дифференциала, которая трубчатым валом соединяется с шестерней 23, зацепленной с шестерней 24, закрепленной на промежуточном валу 11. In the bearings of the
Муфта А размещена между шестернями 3 и 4 на ступице первичного вала 2, взаимосвязанные муфты В расположены на обоих валах между средними шестернями 4-5 и 8-9, муфта С установлена на ступице трубчатого вала 12 между шестернями 5 и 6. Муфта Д планетарного механизма установлена на ступице вала 17 между планетарным механизмом и дифференциалом, муфта Е блокировки дифференциала расположена на шестерне 23. Clutch A is placed between
Работа РК осуществляется следующим образом. The work of the Republic of Kazakhstan is as follows.
Планетарный механизм на выходе КП работает в двух режимах. Первый режим (крутящий момент) поступает на два звена солнечную шестерню 15 и водило 13, сателлитами 14 оба потока суммируются на эпициклическом колесе 16 и снимаются с него муфтой Д на дифференциал. Таким образом получаются передачи заднего хода, передачи 1, 2, 7, 8 и 13 переднего хода. Другие передачи образуются при прямой передаче момента через планетарный механизм по водилу 13 и муфте Д на дифференциал. The planetary gear at the output of the gearbox operates in two modes. The first mode (torque) is applied to the two links of the sun gear 15 and the
Передача 1. Муфты А и С в правом положении (фиг.3), а муфты В и Д в левом положении.
С первичного вала 2 (фиг.1) до эпициклического колеса 16 крутящий момент поступает двумя путями. Первый путь сразу на солнечную шестерню 15 и сателлиты 14. Второй путь по муфте А, шестерне 4, муфте В, паре шестерен 5-9, блоку шестерен 9-10, паре шестерен 10-6, муфте С, валу 12 на водило 13 и сателлиты 14. Сателлитами 14 оба потока суммируются на эпициклическом колесе 16, муфтой Д и валом 17 передаются на водило 18 дифференциала. Сателлиты 19 дифференциала разделяют крутящий момент пропорционально радиусам шестерен 20 и 21. От шестерни 21 валом 22 часть момента передается карданной передачей на заднюю тележку ведущих мостов, если дифференциал несимметричный, как на фиг. 1, или на один мост, если дифференциал симметричный. Несимметричный дифференциал может применяться и для привода одного заднего моста, если ведущие мосты нагружены неравномерно, например автомобиль-лесовоз. От шестерни 20 другая часть момента трубчатым валом передается на шестерни 23 и 24, далее по валу 11 на карданную передачу привода переднего ведущего моста. From the input shaft 2 (Fig. 1) to the epicyclic wheel 16, the torque is supplied in two ways. The first path goes directly to sun gear 15 and satellites 14. The second path goes through clutch A,
На лучевой диаграмме (фиг.2) эта передача представлена двумя потоками лучей. Первый поток от точки О направлен вертикально вниз к второй горизонтали, для этого потока точка О условно перенесена на эту горизонталь, далее пологий луч 2-15-14 направлен вниз направо к точке 1 на оси логарифма передаточного числа. На самой нижней горизонтали этой передаче будет соответствовать передаточное число > 20. Второй поток также от точки О состоит из лучей: 5-9 круто вниз направо, далее в том же направлении более пологий луч 10-6 и последний луч 12-13-14, самый пологий к точке 1. In the radiation diagram (figure 2) this transmission is represented by two streams of rays. The first stream from point O is directed vertically down to the second horizontal; for this stream, point O is conventionally moved to this horizontal, then a gentle beam 2-15-14 is directed down to the right to
Передача 2. Переключаем муфту В в правое положение (фиг.3).
Момент передается также двумя потоками. Эта передача отличается от предыдущей только заменой пары шестерен 5-9 на пару шестерен 4-8 (фиг.1). The moment is also transmitted in two streams. This transmission differs from the previous one only by replacing a pair of gears 5-9 with a pair of gears 4-8 (Fig. 1).
На лучевой диаграмме (фиг.2) по сравнению с предыдущей передачей лучи сместились влево, место луча 5-9 занимает вертикальный луч 4-8. Незначительное изменение разности скоростей вращения солнечной шестерни 15 и водила 13 0,08 на средней оси логарифма передаточного числа, значительно ускорило скорость вращения эпициклического колеса 16 0,52 на нижней оси логарифма передаточного числа. In the beam diagram (figure 2), compared with the previous transmission, the rays have shifted to the left, the place of the beam 5-9 is occupied by a vertical beam 4-8. A slight change in the difference in the rotation speeds of the sun gear 15 and the
Передача 3. Переключаем муфты А и В в левое положение, а муфту Д в правое положение (фиг.3).
Момент передается одним потоком. От первичного вала 2 муфтой А на пару шестерен 3-7, далее по блоку 7-8, паре шестерен 8-4, муфте В, паре шестерен 5-9, блоку 9-10, паре шестерен 10-6, муфте С, валу 12, водилу 13 на муфту Д и затем, как на предыдущих передачах (фиг.1). The moment is transmitted in a single stream. From the
На лучевой диаграмме (фиг.2) эта передача представлена пятью лучами: луч 3-7 из точки О вниз направо, 8-4 вертикально вниз, 5-9 направо вверх, 10-6 пологий направо вниз и последний луч связи валов 13-17 вертикально вниз к точке 3 на оси логарифма передаточного числа. In the radiation diagram (figure 2), this transmission is represented by five rays: beam 3-7 from point O down to the right, 8-4 vertically down, 5-9 right up, 10-6 gently sloping right down and the last beam connecting shaft 13-17 vertically down to
Передача 4. Переключаем муфту В в правое положение (фиг.3).
Момент передается одним потоком. Отличается от предыдущей передачи исключением из работы двух пар шестерен: 8-4 и 5-9. На промежуточном валу (фиг. 1) момент передается между блоками шестерен муфтой В. The moment is transmitted in a single stream. It differs from the previous transmission by the exception of the work of two pairs of gears: 8-4 and 5-9. On the intermediate shaft (Fig. 1), the moment is transmitted between the gear blocks by the clutch B.
На лучевой диаграмме три луча: 3-7, 10-6 и вертикальный 13-17 отражают эту передачу. On the beam diagram, three rays: 3-7, 10-6, and vertical 13-17 reflect this transmission.
Передача 5. Переключаем муфту А в правое, а муфту В в левое положения.
Передача момента соответствует второму потоку передачи 1. The torque transmission corresponds to the
На лучевой диаграмме лучи этой передачи смещены немного левее относительно предыдущей передачи: вместо луча 3-7 используется луч 5-9. In the beam diagram, the rays of this transmission are shifted slightly to the left of the previous transmission: instead of beam 3-7, beam 5-9 is used.
Передача 6. Переключаем муфту В в правое положение все муфты в правом положении (фиг.3).
С первичного вала 2 момент передается муфтой А, парой шестерен 4-8, далее, как на предыдущей передаче. From the
На лучевой диаграмме по сравнению с двумя предыдущими передачами первый луч 4-8 сместился еще левее относительно лучей 5-9 и 3-7 (фиг.2). Compared to the previous two transmissions, the first beam 4-8 has shifted even more to the left from the rays 5-9 and 3-7 on the radiation diagram (figure 2).
Передача 7. Переключаем все муфты в левое положение.
Момент передается двумя путями, от передач 1 и 2 отличается направлением второго потока муфтой А передается на пару шестерен 3-7, по блоку 7-8, паре шестерен 8-4, муфте В, шестерне 5, муфте С и далее, как на указанных передачах (фиг.1). The moment is transmitted in two ways, from
На лучевой диаграмме лучи 3-7, 8-4, 12-13-14, направленные к точке 7 на оси логарифма передаточного числа, указывают на второй путь этой передачи (фиг.2). In the beam diagram, rays 3-7, 8-4, 12-13-14, directed to
Передача 8. Переключаем муфту Д в правое положение.
Момент передается по второму потоку предыдущей передачи и снимается муфтой Д с водила 13. The moment is transmitted along the second stream of the previous transmission and is removed by the clutch D from the
Три луча: 3-7, 8-4 и 13-17 указывают на эту передачу. Three rays: 3-7, 8-4 and 13-17 indicate this transmission.
Передача 9. Переключаем муфту В в правое, а муфту Д в левое положения.
Момент передается двумя потоками, от передачи 7 отличается заменой пары шестерен 8-4 на пару шестерен 9-5. The moment is transmitted in two streams, differs from
На лучевой диаграмме (фиг.2) второй поток представлен лучами 3-7, 9-5 и 12-13-14, направленными из точки О к точке 9 на оси логарифма передаточного числа. In the radiation diagram (figure 2) the second stream is represented by rays 3-7, 9-5 and 12-13-14, directed from point O to point 9 on the axis of the logarithm of the gear ratio.
Передача 10. Переключаем муфту Д в правое положение.
Передача момента соответствует второму потоку предыдущей передачи, муфта Д соединяет водило 13 планетарного механизма с валом 17 привода дифференциала. The torque transmission corresponds to the second stream of the previous transmission, clutch D connects the
Три луча: 3-7, 9-5 и вертикальный луч 13-17 представляют эту передачу. Three rays: 3-7, 9-5 and vertical beam 13-17 represent this transmission.
Передача 11 прямая. Переключаем муфту А в правое, а муфту В в левое положения.
Момент с первичного вала 2 муфтой А, шестерней 4, муфтой В, шестерней 5, муфтой С, валом 12, водилом 13, муфтой Д передается напрямую на дифференциал, в том числе обеспечивается прямая передача момента на вал 22 привода ведущих мостов задней тележки (фиг.1). The moment from the
На лучевой диаграмме вертикальный луч из точки О к точке 11 указывает на эту передачу (фиг.2). In the beam diagram, a vertical ray from point O to point 11 indicates this transmission (figure 2).
Передача 12. Переключаем муфту В в правое положение.
С первичного вала (фиг.1) момент муфтой А передается на пару шестерен 4-8, далее муфтой В на пару шестерен 9-5, муфтой С на вал 12 и далее, как на предыдущей передаче. From the input shaft (Fig. 1), the moment of clutch A is transmitted to a pair of gears 4-8, then by clutch B to a pair of gears 9-5, clutch C to
Лучи 4-8, 9-5 и вертикальный 13-17 представляют эту передачу (фиг.2). Rays 4-8, 9-5 and vertical 13-17 represent this transmission (figure 2).
Передача 13. Переключаем муфту Д в левое положение.
Момент передается двумя путями: первый путь совпадает с передачами 1, 2, 7 и 9, второй путь соответствует второму потоку предыдущей передачи. The moment is transmitted in two ways: the first path coincides with
На лучевой диаграмме (фиг.2) лучи 4-8, 9-5, 12-13-14, а также луч 2-15-14 к точке 13 представляют эту передачу. In the radiation diagram (figure 2), rays 4-8, 9-5, 12-13-14, as well as beam 2-15-14 to point 13 represent this transmission.
Задний ход. При увеличении разности скоростей вращения солнечной шестерни 15 и водила 13 растет замедление вращения эпициклического колеса 16 (фиг. 2, точки 9, 7, 2 и 1 внизу), при дальнейшем увеличении этой разности направление вращения эпициклического колеса изменяется получаем задний ход. Reverse. With an increase in the difference in rotation speeds of the sun gear 15 and
Передача 1. Муфты А, В и Д в левом положении, а муфта С в правом положении (фиг.3).
Момент передается двумя потоками. Первый поток, как и у всех суммирующих передач: 1, 2, 7, 9, 13, Второй поток соответствует передаче 3 переднего хода. The moment is transmitted in two streams. The first stream, like all summing gears: 1, 2, 7, 9, 13, The second thread corresponds to forward
На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 3-7, 8-4, 5-9, 10-6 и пологим 12-13-14 напряженным вверх направо к точке 1 на оси логарифма передаточного числа заднего хода, к этой точке подходит второй луч 2-15-14, отражающий первый поток передачи момента (фиг.2). In the beam diagram, this transmission is represented by beams 3-7, 8-4, 5-9, 10-6 and gentle 12-13-14 tense up to the right to point 1 on the axis of the logarithm of the gear ratio of the reverse gear, the
Передача 2. Переключаем муфту В в правое положение (фиг.3).
Момент передается также двумя потоками. Второй поток соответствует передаче 4 переднего хода. The moment is also transmitted in two streams. The second stream corresponds to forward
Три луча: 3-7, 10-6 и 12-13-14 к точке 2 на оси логарифма передаточного числа заднего хода представляют второй поток этой передачи, луч 2-15-14 отражает передачу момента первым потоком (фиг.2). Three beams: 3-7, 10-6 and 12-13-14 to point 2 on the axis of the logarithm of the reverse gear ratio represent the second stream of this transmission, beam 2-15-14 reflects the transmission of the moment by the first stream (figure 2).
Характер распределения передач изменяется при других значениях передаточных чисел пар шестерен и планетарного механизма. The nature of the gear distribution changes with other gear ratios of the gear pairs and the planetary gear.
Экономический эффект выражается в улучшении эксплуатационных характеристик транспортного средства за счет расширения кинематических возможностей РК при уменьшении ее металлоемкости при использовании 8 шестерен и планетарного механизма вместо 16 шестерен получили 13 передач переднего хода в более широком диапазоне передаточных чисел. Переключение передач облегчено, так как в КП интервалы между передачами незначительные, расширение диапазона достигнуто за счет трансформирующих возможностей планетарного механизма, КПД трансмиссии за счет уменьшения пар шестерен, передающих нагрузку, одна из наиболее часто используемых передач допускает прямую передачу момента на тележку задних мостов. The economic effect is expressed in improving the operational characteristics of the vehicle due to the expansion of the kinematic capabilities of the Republic of Kazakhstan while reducing its metal consumption when using 8 gears and a planetary mechanism, instead of 16 gears, 13 forward gears in a wider range of gear ratios were received. Gear shifting is facilitated, since in the gearbox the intervals between gears are small, the range has been expanded due to the transforming capabilities of the planetary mechanism, transmission efficiency by reducing the pairs of gears transmitting the load, one of the most commonly used gears allows direct transmission of torque to the rear axle carriage.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93018626A RU2053140C1 (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Transfer case |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93018626A RU2053140C1 (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Transfer case |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2053140C1 true RU2053140C1 (en) | 1996-01-27 |
RU93018626A RU93018626A (en) | 1996-04-27 |
Family
ID=20140051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93018626A RU2053140C1 (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Transfer case |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2053140C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793188C1 (en) * | 2022-12-30 | 2023-03-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курганский государственный университет" | Reversible planetary shaft coaxial transfer case 16rr16 |
-
1993
- 1993-04-09 RU RU93018626A patent/RU2053140C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Осепчугов В.В. и Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкции, элементы расчета, М.: Машиностроение, 1989, с.304, с.63 и 74, рис.40. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793188C1 (en) * | 2022-12-30 | 2023-03-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курганский государственный университет" | Reversible planetary shaft coaxial transfer case 16rr16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7347801B2 (en) | Toroidal transmission | |
US4624154A (en) | Drive unit for motor vehicle | |
US4404869A (en) | Power transmission unit for motor vehicles | |
US4650202A (en) | Power transmission for four-wheel drive vehicle | |
US4546672A (en) | Gear box for high power vehicles | |
GB2035930A (en) | Four-wheel drive transmissions | |
US4116082A (en) | Compact manual transmission for a transversely mounted engine | |
US4267741A (en) | Vehicle gearbox | |
RU2053140C1 (en) | Transfer case | |
RU2047506C1 (en) | Gearbox | |
RU2053139C1 (en) | Transfer case | |
EP0242338B1 (en) | Motor vehicle transmission system | |
RU2050290C1 (en) | Gearbox | |
RU2053138C1 (en) | Gearbox | |
RU2053135C1 (en) | Gearbox | |
RU2149772C1 (en) | Vehicle transmission | |
JPH05500410A (en) | Continuously variable transmission | |
RU2062710C1 (en) | Vehicle transmission | |
RU2025304C1 (en) | Gearbox | |
RU2083384C1 (en) | Vehicle transmission | |
RU2793188C1 (en) | Reversible planetary shaft coaxial transfer case 16rr16 | |
RU2823178C2 (en) | Diagonal drive of eight drive wheels | |
RU2041407C1 (en) | Dispensing gear-box | |
RU2621404C1 (en) | Non-coaxial transfer gearbox 12r2 with double clutch | |
RU2755557C1 (en) | Coaxial three-shaft eight-speed reversible transfer case |