RU2521457C1 - All-wheel-drive transmission /versions/ - Google Patents

All-wheel-drive transmission /versions/ Download PDF

Info

Publication number
RU2521457C1
RU2521457C1 RU2013132255/11A RU2013132255A RU2521457C1 RU 2521457 C1 RU2521457 C1 RU 2521457C1 RU 2013132255/11 A RU2013132255/11 A RU 2013132255/11A RU 2013132255 A RU2013132255 A RU 2013132255A RU 2521457 C1 RU2521457 C1 RU 2521457C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gearbox
gearboxes
couplings
shaft
wheels
Prior art date
Application number
RU2013132255/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Евгеньевич Староверов
Original Assignee
Николай Евгеньевич Староверов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Евгеньевич Староверов filed Critical Николай Евгеньевич Староверов
Priority to RU2013132255/11A priority Critical patent/RU2521457C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2521457C1 publication Critical patent/RU2521457C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: all wheel drive transmission contains gearbox and reducing gears and has following features: reducing gears located on axles are connected with wheels locked by freewheel clutches directed to forward movement, and shaft/shafts between reducing gears have two resilient clutches or two gimbals and spline joint. The transmission can have two engines and two gearboxes. In the latter case continuum torque transfer to wheels can be provided. Next version of transmission: on reducing gear of front axle there is output of hypoid reducing gear shank or there is the second shank to which the intermediate shaft with two resilient clutches or two gimbals and spline joint is connected, and the shaft is connected with rear axle. As alternative, electric generator is connected with internal-combustion engine. The generator is connected by switch and wires with electric motors connected with rear or all wheels.
EFFECT: simplification of all-wheel-drive transmission design.
11 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к трансмиссиям автомобилей для привода на 4 и более колеса.The invention relates to transmissions of vehicles for driving 4 or more wheels.

Известны подобные трансмиссии, состоящие, как правило, из дифференциальной или разветвительной и понижающей раздаточной коробки и карданных валов, см. например, пат. России №2462371 или полезную модель №29266. Их недостатки - большая сложность и стоимость всех составляющих трансмиссии, большой занимаемый объем, большой вес и недостаточная проходимость, в частности - боязнь диагонального вывешивания, при котором четырехколесная машина со всеми ведущими колесами не может стронуться с места. К недостатку можно отнести и невозможность модернизации уже существующего автомобиля формулы 4*2 в полноприводной автомобиль, так как переделки неприемлемо сложны.Such transmissions are known, consisting, as a rule, of a differential or branching and lowering transfer case and cardan shafts, see, for example, US Pat. Russia No. 2462371 or utility model No. 29266. Their disadvantages are the great complexity and cost of all components of the transmission, the large occupied volume, heavy weight and insufficient cross-country ability, in particular, the fear of diagonal hanging, in which a four-wheeled car with all the drive wheels cannot move. A disadvantage is the impossibility of upgrading an existing car of the formula 4 * 2 in an all-wheel drive car, since alterations are unacceptably difficult.

Задача и технический результат изобретения - упрощение конструкции полноприводной трансмиссии, повышение ее проходимости и плавности хода, уменьшение ее веса, объема, стоимости. А также создание конструкции, пригодной для модернизации автомобилей формулы 4*2.The objective and technical result of the invention is to simplify the design of all-wheel drive transmission, increase its cross-country ability and ride, reducing its weight, volume, cost. As well as creating a design suitable for the modernization of cars of the formula 4 * 2.

ВАРИАНТ 1. Для этого данная трансмиссия, как обычно, содержит коробку передач и редукторы, но отличается тем, что расположенные на мостах редукторы соединены с колесами блокируемыми обгонными или храповыми муфтами, направленными на движение вперед, а вал/валы между редукторами имеют две упругие муфты или два карданных шарнира и шлицевое соединение.OPTION 1. For this, this transmission, as usual, contains a gearbox and gearboxes, but differs in that the gearboxes located on the axles are connected to the wheels by lockable overrunning or ratchet couplings directed forward, and the shaft / shafts between the gearboxes have two elastic couplings or two cardan joints and spline connection.

Мостов может быть два и более.Bridges can be two or more.

Упругие муфты должны иметь возможность некоторого осевого перемещения (например, как на ВАЗ-2121), достаточного для компенсации перемещения мостов на неровностях.Elastic couplings should have the possibility of some axial movement (for example, as on the VAZ-2121), sufficient to compensate for the movement of bridges on bumps.

На фиг.1 показана такая трансмиссия, где: 1 - двигатель, 2 - коробка передач с одним или двумя сцеплениями, 3 - редукторы, 4 - блокируемые обгонные или храповые муфты (далее «обгонные»), 5 - упругие муфты или карданные передачи со шлицевым соединением (далее обобщенно «муфты»).Figure 1 shows such a transmission, where: 1 - an engine, 2 - a gearbox with one or two clutches, 3 - gearboxes, 4 - lockable overrunning or ratchet clutches (hereinafter “overrunning”), 5 - elastic couplings or cardan transmissions with spline connection (hereinafter collectively “couplings”).

Работает трансмиссия так: при движении вперед крутящий момент передается на все колеса через обгонные муфты 4. При этом данный и следующие варианты трансмиссий имеют одну особенность - желательно, чтобы все шины были одинакового размера, имели одинаковый износ и одинаковое (или соответствующее нагрузке) давление. Шина, имеющая больший диаметр, на ровной дороге будет тянуть несколько хуже.The transmission works as follows: when moving forward, the torque is transmitted to all wheels through overrunning clutches 4. At the same time, this and the following transmission options have one feature - it is desirable that all tires have the same size, have the same wear and pressure (or load). A tire with a larger diameter will pull slightly worse on a flat road.

На повороте передние колеса проходят больший путь, и поэтому они, если не будет проскальзывания, тянуть не будут. Это придает автомобилю с такой трансмиссией очень полезное качество - он очень хорошо управляется в управляемом заносе, так как задние колеса будут иметь ограниченное проскальзывание. Как только они немного проскользнули, они «догоняют» передние, те тоже начинают тянуть, и крутящий момент на задних колесах резко падает - они перестают проскальзывать. Это качество очень полезно для машин, которым может потребоваться хорошая управляемость на предельных скоростях - для гоночных, пожарных, боевых.When cornering, the front wheels go a longer way, and therefore, if there is no slippage, they will not pull. This gives the car with such a transmission a very useful quality - it is very well controlled in a controlled skid, since the rear wheels will have limited slippage. As soon as they slipped a little, they “catch up” with the front ones, they also begin to pull, and the torque on the rear wheels drops sharply - they stop slipping. This quality is very useful for vehicles that may require good handling at top speeds - for racing, fire, fighting.

При движении задним ходом все или часть обгонных муфт блокируется (в зависимости от состояния дорожного покрытия). Движение по сухому асфальту назад будет сопровождаться проскальзыванием одной или почти всех шин и повышенным потребным крутящим моментом. Но так как этот режим кратковременный и не скоростной, то это не имеет никакого значения.When reversing, all or part of the overrunning clutches is blocked (depending on the condition of the road surface). Driving back on dry asphalt will be accompanied by slippage of one or almost all of the tires and an increased required torque. But since this mode is short-term and not high-speed, it does not matter.

ВАРИАНТ 2. Как известно, клиренс существующих машин ограничен редуктором балочного заднего моста - он является самой низшей точкой машины. Поэтому имеет смысл применять разрезные мосты с приводами на колеса посредством ШРУСов (шарниров равных угловых скоростей). А редукторы таких мостов имеет смысл закреплять на кузове машины неподвижно.OPTION 2. As you know, the clearance of existing cars is limited by the beam rear axle gearbox - it is the lowest point of the machine. Therefore, it makes sense to use split axles with wheel drives by means of CV joints (equal velocity joints). And it makes sense to fix gearboxes of such bridges on the car body motionless.

Такая трансмиссия отличается тем, что она может быть проще предыдущего варианта - редукторы разрезных мостов соединены между собой валом/валами без упругих муфт, карданных или шлицевых шарниров, ближний к коробке передач редуктор соединен с ней через упругую муфту или карданно-шлицевой шарнир (чтобы компенсировать вибрацию двигателя), а редукторы разрезных мостов закреплены на упругих подушках и соединены с колесами через обгонные или храповые муфты.Such a transmission differs in that it can be simpler than the previous option - split axle gearboxes are interconnected by a shaft / shafts without elastic couplings, cardan or splined joints, the gearbox closest to the gearbox is connected to it via an elastic coupling or cardan-splined joint (to compensate vibration of the engine), and gearboxes of split axles are mounted on elastic cushions and are connected to the wheels via overtaking or ratchet couplings.

Это несколько повышает нагрузку на подшипники хвостовика (входного вала) гипоидного редуктора (главной передачи), так как хвостовик в этом случае воспринимает изгибающие моменты от деформации кузова машины и от крутящего момента колес. Но так как подшипники хвостовика при передаче крутящего момента итак испытывают очень большие нагрузки от контактных усилий в зубчатом зацеплении, то это повышение не существенно. В крайнем случае можно увеличить подшипник/подшипники хвостовика на один номер.This slightly increases the load on the bearings of the shank (input shaft) of the hypoid gearbox (main gear), since the shank in this case perceives bending moments from deformation of the car body and from the torque of the wheels. But since the shank bearings during torque transmission experience very high loads from the contact forces in the gearing, this increase is not significant. In extreme cases, you can increase the bearing / shank bearings by one number.

Если вал/валы между мостами будут слишком длинными, и возникает угроза биения, следует применить один или несколько подвесных подшипников.If the shaft / shafts between the axles are too long and there is a risk of runout, one or more outboard bearings should be used.

Сцепление в этом варианте может находиться на коробке передач и/или на двигателе.The clutch in this embodiment may be on the gearbox and / or on the engine.

На фиг.2 показана такая трансмиссия. Обозначения и ее работа те же. Заштрихованный элемент означает, что он закреплен на кузове машины неподвижно (на упругих подушках).Figure 2 shows such a transmission. The designations and her work are the same. The hatched element means that it is fixed on the car body motionless (on elastic cushions).

ВАРИАНТ 3. Практика боевых действий показала, что заглохшая или поврежденная машина, тем более - боевая, сама является легкой мишенью и останавливает всю колонну. Чтобы этого избежать, можно установить на машину два двигателя.OPTION 3. The practice of military operations has shown that a stalled or damaged vehicle, especially a combat vehicle, is itself an easy target and stops the entire convoy. To avoid this, you can install two engines on the machine.

То есть данная трансмиссия содержит коробку передач, неподвижно закрепленную на кузове автомобиля, и соединенную с двумя двигателями через обгонные или храповые муфты валами с упругими муфтами или карданно-шлицевыми шарнирами.That is, this transmission contains a gearbox, fixedly mounted on the car body, and connected to two engines via freewheeling or ratchet couplings with shafts with elastic couplings or cardan-splined joints.

Это решение по сравнению с соединением двух двигателей, сцепления и коробки передач в моноблок, как это обычно делается, дает следующие преимущества:This solution, in comparison with the combination of two engines, a clutch and a gearbox in a monoblock, as is usually done, gives the following advantages:

1. повышается боевая живучесть машины - даже при полном разрушении одного двигателя, второй двигатель, находящийся в отдельном отсеке и отгороженный бронеперегородкой, может продолжать двигать машину. При этом застопоренный первый двигатель не мешает крутиться оставшемуся, так как обгонная муфта при этом свободно прокручивается;1. increases the combat survivability of the machine - even with the complete destruction of one engine, the second engine, located in a separate compartment and fenced off by an armored partition, can continue to move the car. At the same time, the locked first engine does not interfere with the remaining rotation, since the freewheel in this case freely rotates;

2. быстрая замена двигателя в полевой обстановке, особенно при некоторой деформации кузова, так как нет необходимости центрирования вала двигателя и вала коробки передач.2. quick replacement of the engine in the field, especially with some deformation of the body, as there is no need to center the motor shaft and gearbox shaft.

Тип мостов может быть при этом любым.The type of bridges can be any.

Муфты свободного хода могут быть расположены на двигателях или на коробке передач. Последнее предпочтительней, так как в этом случае покореженный вал не будет мешать крутиться всей остальной кинематике.Freewheels can be located on engines or on the gearbox. The latter is preferable, since in this case the crumpled shaft will not interfere with the rest of the kinematics.

На фиг.3 показан данный вариант трансмиссии - обозначения и работа трансмиссии аналогичны варианту 1.Figure 3 shows this version of the transmission - the designation and operation of the transmission are similar to option 1.

ВАРИАНТ 4. Еще большей живучестью обладает вариант, когда два двигателя жестко или промежуточными валами соединены со своими двумя коробками передач, а последние соединены с ближним редуктором через обгонные или храповые муфты валами с упругими муфтами или карданно-шлицевыми шарнирами.OPTION 4. The option is even more survivable when two engines are rigidly or with intermediate shafts connected to their two gearboxes, and the latter are connected to the near reducer through overrunning or ratchet couplings with shafts with elastic couplings or cardan-splined joints.

Обгонные муфты, как и в предыдущем случае, предпочтительнее устанавливать на редукторе.Overrunning clutches, as in the previous case, are preferable to install on the gearbox.

Ближайший к коробке передач мост может иметь увеличенный размер, так как он содержит практически два редуктора на одном выходном валу.The bridge closest to the gearbox may have an increased size, since it contains almost two gearboxes on one output shaft.

Данный вариант не иллюстрируется графически, так как он мало отличается от предыдущего. Работает так же, как предыдущий. Хотя этот вариант обладает большей живучестью, он несколько дороже предыдущего и более «капризный» - надо синхронизировать переключения двух коробок передач.This option is not illustrated graphically, since it differs little from the previous one. It works the same as the previous one. Although this option has greater survivability, it is somewhat more expensive than the previous one and more “capricious” - it is necessary to synchronize the shift of two gearboxes.

Но зато эту «капризность» можно использовать и во благо - при компьютерном управлении трансмиссией при переключении передач возможен следующий алгоритм работы трансмиссии:But on the other hand, this “capriciousness” can be used also for the benefit - with the computer control of the transmission when shifting gears, the following transmission operation algorithm is possible:

А) первый двигатель отключается сцеплением и его обороты уменьшаются/увеличиваются до оборотов будущей передачи на данной скорости, второй двигатель при этом переводится в режим удвоенного крутящего момента (если надо - форсируется, например, подачей топлива с растворенным нитроглицерином);A) the first engine is disengaged by the clutch and its revolutions decrease / increase until the revolutions of the future transmission at a given speed, the second engine is transferred to double torque mode (if necessary, it is forced, for example, by supplying fuel with dissolved nitroglycerin);

Б) производится переключение передачи первой коробки передач;B) the gear is shifted to the first gearbox;

В) второй двигатель отключается сцеплением и его обороты уменьшаются/увеличиваются до оборотов будущей передачи на данной скорости, первый двигатель при этом переводится в режим удвоенного крутящего момента (если надо - форсируется, например, подачей топлива с растворенным нитроглицерином);C) the second engine is disengaged by the clutch and its revolutions decrease / increase until the revolutions of the future transmission at a given speed, the first engine is transferred to double torque mode (if necessary, it is forced, for example, by supplying fuel with dissolved nitroglycerin);

Г) производится переключение передачи второй коробки передач;D) the gear shift of the second gearbox;

Д) оба двигателя вступают в одинаковую работу на новой передаче на заданный режим своей мощности.D) both engines come into the same operation in a new gear to a given mode of power.

Таким образом происходит переключение передач без потери крутящего момента на колесах, что особенно ценно при подъеме в гору, при движении по песку, при движении по вязкому переувлажненному грунту, или при буксировке.Thus, the gear changes without loss of torque on the wheels, which is especially valuable when climbing uphill, when driving on sand, when driving on viscous waterlogged soil, or when towing.

СЛЕДУЮЩИЕ 5, 6, 7, 8-й варианты трансмиссий пригодны как для проектирования новых, особенно 4-колесных автомобилей, так и для несложной модернизации переднеприводных автомобилей формулы 4*2 в полноприводные автомобили.THE FOLLOWING 5, 6, 7, 8th transmission options are suitable both for the design of new, especially 4-wheel cars, and for the simple modernization of front-wheel drive cars of the 4 * 2 formula in four-wheel drive cars.

ВАРИАНТ 5. С наименьшими переделками переднеприводной автомобиль в полноприводной можно переделать, применив следующую трансмиссию: на редукторе переднего моста имеется выход хвостовика гипоидного редуктора или (если это невозможно) имеется второй хвостовик, к которому через обгонную или храповую муфту присоединен промежуточный вал с двумя упругими муфтами или с двумя карданными шарнирами и шлицевым соединением, а вал соединен с установленным на корпусе редуктором, аналогичным редуктору переднего моста.OPTION 5. With the smallest alterations, the front-wheel drive car can be converted into four-wheel drive using the following transmission: on the front axle gearbox there is an output of the shank of the hypoid gearbox or (if this is not possible) there is a second shank to which an intermediate shaft with two elastic couplings is connected via a freewheel or ratchet clutch or with two cardan joints and a spline connection, and the shaft is connected to a gearbox mounted on the housing, similar to the front axle gearbox.

Обгонная муфта может быть блокируемой или неблокируемой. Последнее дешевле, но лишает машину возможности выбраться из грязи задним ходом.The freewheel may be lockable or non-lockable. The latter is cheaper, but deprives the car of the opportunity to get out of the mud in reverse.

В такой трансмиссии унификация деталей максимальна - задний мост с приводами и ШРУСами аналогичен переднему. Ступицы и подшипники задних колес аналогичны передним. Тормоза лучше оставить задние, чтобы не переделывать устройство ручного тормоза. Требуются лишь новый удлиненный хвостовик и промежуточный вал с двумя муфтами.In such a transmission, the unification of parts is maximum - the rear axle with drives and constant velocity joints is similar to the front. The hubs and bearings of the rear wheels are similar to the front ones. It is better to leave the rear brakes in order not to redo the hand brake device. Only a new elongated shank and an intermediate shaft with two couplings are required.

На фиг. 4 показан пятый вариант трансмиссии, где все обозначения те же. Но кружок 6 - редуктор с дифференциалом. Работает трансмиссия аналогично варианту 1, но с одним примечанием - если не все шины одинаково изношены, то более изношенные шины рекомендуется ставить на задние колеса - там они имеют возможность «обгонять» передние колеса.In FIG. 4 shows the fifth transmission variant, where all designations are the same. But circle 6 is a gearbox with a differential. The transmission works similarly to option 1, but with one note - if not all tires are equally worn, then it is recommended to put more worn tires on the rear wheels - there they have the ability to "overtake" the front wheels.

ВАРИАНТ 6. Если добавить к предыдущему варианту еще одну муфту свободного хода (к ним относится и храповая) и убрать дифференциал, то получится примерно такая же по стоимости трансмиссия, в которой на редукторе переднего моста имеется выход хвостовика гипоидного редуктора или (если это невозможно) имеется второй хвостовик, к которому присоединен промежуточный вал с двумя упругими муфтами или с двумя карданными шарнирами и шлицевым соединением, а вал соединен с редуктором, соединенным с колесами через направленные вперед блокируемые или неблокируемые обгонные или храповые муфты.OPTION 6. If you add one more overrunning clutch to the previous version (the ratchet also applies to them) and remove the differential, you get a transmission that is about the same cost in which there is an output of the shank of the hypoid gearbox on the front axle gearbox or (if this is not possible) there is a second shank, to which an intermediate shaft is connected with two elastic couplings or with two cardan joints and a splined connection, and the shaft is connected to a gearbox connected to the wheels through the forward-facing locked or lockable freewheel or ratchet clutch.

Задний редуктор в этом варианте может быть установлен на балочном мосту или на кузове машины, и в последнем случае - соединен с колесами не только через обгонные муфты, но и через ШРУСы (последнее предпочтительней).In this case, the rear gearbox can be mounted on a beam axle or on a car body, and in the latter case it is connected to the wheels not only through overrunning clutches, but also via CV joints (the latter is preferable).

В смысле проходимости эта трансмиссия значительно лучше предыдущей - даже с неблокируемыми обгонными муфтами при движении вперед он работает как мост с блокируемым дифференциалом. То есть такая машина не боится диагонального вывешивания.In terms of cross-country ability, this transmission is much better than the previous one - even with non-lockable overrunning clutches, when moving forward, it works like a bridge with a locked differential. That is, such a machine is not afraid of diagonal hanging.

На фиг.5 показан данный вариант. Обозначения и принцип работы те же, что и в предыдущих вариантах.Figure 5 shows this option. Designations and principle of operation are the same as in previous versions.

ВАРИАНТ 7. Если задняя упругая балка подвески мешает прохождению промежуточного вала (в переднеприводных автомобилях она на это не рассчитана), то ее можно обойти, применив следующую трансмиссию: на редукторе переднего моста имеется выход хвостовика гипоидного редуктора или (если это невозможно) имеется второй хвостовик, к которому присоединен промежуточный вал с шарниром равных угловых скоростей, причем вал или ШРУС закреплены на кузове машины на подвесном подшипнике, а вал соединен с редуктором, соединенным с колесами.OPTION 7. If the rear elastic suspension beam interferes with the passage of the intermediate shaft (it is not designed for this in front-wheel drive cars), then it can be circumvented by applying the following transmission: the front axle gearbox has an output of the hypoid gearbox shank or (if this is not possible) there is a second shank to which an intermediate shaft is attached with a hinge of equal angular velocities, the shaft or constant velocity joint mounted on the car body on an outboard bearing, and the shaft is connected to a gearbox connected to the wheels.

Обратите внимание - упругие муфты или карданы со шлицевым соединением становятся не нужны, так как некоторые конструкции ШРУСов (например, по заявке №2012153546/11-085150) допускают осевое перемещение первичного и вторичного валов. То есть возникающие при работе подвески машины искривляющие и осевые перемещение обеих частей промежуточного вала компенсируются ШРУСом.Please note - elastic couplings or cardans with spline connection are no longer needed, since some designs of CV joints (for example, according to application No. 2012153546 / 11-085150) allow axial movement of the primary and secondary shafts. That is, the bending and axial movements of both parts of the intermediate shaft that occur during the operation of the suspension of the machine are compensated by a constant velocity joint.

Тем не менее можно оставить одну упругую муфту около переднего моста - не столько для компенсации угловых перемещений, сколько для компенсации разности путей передних и задних колес при наезде на препятствие. Ведь и при наезде на выступ дороги, и при наезде на яму путь колеса несколько увеличивается, и скорость этого колеса также несколько увеличивается. И чтобы крутящий момент на этих колесах в это время не пропадал, желательно, чтобы кинематическая связь между мостами была несколько упругой. После наезда на препятствие одним колесом крутящий момент на нем несколько уменьшается, но уже через несколько оборотов он выравнивается с другими колесами за счет упругости шин.Nevertheless, one elastic coupling can be left near the front axle - not so much to compensate for angular movements, but to compensate for the difference in the paths of the front and rear wheels when hitting an obstacle. After all, when driving over a ledge of a road, and when hitting a pit, the wheel path increases slightly, and the speed of this wheel also increases slightly. And so that the torque on these wheels does not disappear at this time, it is desirable that the kinematic connection between the axles be somewhat elastic. After hitting an obstacle with one wheel, the torque on it somewhat decreases, but after a few revolutions it aligns with other wheels due to the elasticity of the tires.

И в этом еще одно преимущество трансмиссии с обгонными муфтами - если в дифференциальном мосту наезд на препятствие и, следовательно, удлинение пути одного колеса вызывает через дифференциал торможение второго колеса, что ощутимо передается на кузов как небольшой встречный удар, то трансмиссия с обгонными муфтами избавлена от этого.And this is another advantage of the transmission with overrunning clutches - if in a differential bridge a collision with an obstacle and, therefore, lengthening the path of one wheel causes the second wheel to brake through the differential, which is noticeably transmitted to the body as a small oncoming blow, then the transmission with overrunning clutches is spared of this.

На фиг.6 показан данный вариант. Обозначения и принцип работы те же, что и в предыдущих вариантах, но 7 - ШРУС, 8 - подвесной подшипник.Figure 6 shows this option. Designations and principle of operation are the same as in the previous versions, but 7 - SHRUS, 8 - outboard bearing.

ВАРИАНТ 8. Известны гибридные трансмиссии, в которых передние колеса приводятся в движение двигателем внутреннего сгорания, а задние - электродвигателями от аккумулятора (это изобретение является прототипом данного варианта). Так как большинству автомобилей полноприводные качества требуются лишь на короткое время и для движения с очень небольшой скоростью (на плохой дороге, как правило, не разгонишься), то и в качестве изначальной трансмиссии, и в качестве модернизационной трансмиссии возможен следующий вариант: с двигателем внутреннего сгорания соединен (например, ременной передачей) электрогенератор, который соединен выключателем и проводами с электродвигателями, соединенными через обгонные или соединительные муфты с задними или со всеми колесами непосредственно или через редукторы.OPTION 8. Hybrid transmissions are known in which the front wheels are driven by an internal combustion engine and the rear wheels are driven by electric motors from a battery (this invention is a prototype of this embodiment). Since most cars require all-wheel drive qualities only for a short time and for driving at a very low speed (as a rule, you will not be able to accelerate on a bad road), the following option is possible as an initial transmission and as a modernization transmission: with an internal combustion engine an electric generator is connected (for example, by a belt drive), which is connected by a switch and wires to electric motors connected through overrunning or connecting couplings to the rear or all wheels dstvenno or through gears.

Обгонные муфты при этом могут быть неблокируемыми или блокируемыми (последнее, конечно, лучше). Но лучше применить просто соединительные муфты с электроприводом (можно использовать муфты, аналогичные бендиксам стартеров).Overrunning couplings can be non-blocking or blocking (the latter, of course, is better). But it’s better to use simply electric couplings (you can use couplings similar to starters' bendixes).

Некоторые типы электродвигателей допускают работу с достаточным кпд при небольших скоростях вращения. Для них редукторы не обязательны.Some types of electric motors allow operation with sufficient efficiency at low rotational speeds. Gearboxes are optional for them.

Можно предусмотреть и кинематическое отключение электрогенератора, применив управляемую разъединительную муфту между ним и двигателем внутреннего сгорания.It is possible to provide for a kinematic shutdown of the electric generator by applying a controlled disconnect clutch between it and the internal combustion engine.

Такая трансмиссия допускает полноприводное движение со скоростями только порядка 5-15 км/час (в зависимости от мощности электросистемы). Но зато она получится самая легкая - удельная мощность лучших современных электрогенераторов и электродвигателей достигает 6 кВт/кГ, а кпд лучших из них достигает 99%.Such a transmission allows all-wheel drive with speeds of only about 5-15 km / h (depending on the power of the electrical system). But it will turn out to be the lightest - the specific power of the best modern electric generators and electric motors reaches 6 kW / kg, and the efficiency of the best of them reaches 99%.

Чтобы водитель не забыл выключить электродвигатели, выключатель имеет блокировку и отключается при повышении скорости до определенного предела. Или хотя бы имеет сигнализацию, срабатывающую при достижении определенной скорости (чтобы избежать ложного срабатывания при пробуксовке колеса, соединенного со спидометром).So that the driver does not forget to turn off the electric motors, the switch has a lock and turns off when the speed increases to a certain limit. Or at least it has an alarm that is triggered when a certain speed is reached (to avoid false triggering when the wheel is slipping connected to the speedometer).

На фиг.7 показа восьмой вариант трансмиссии. Обозначения те же, но 9 - электрогенератор, 10 - колесный комплекс (электромотор, редуктор, разъединительная муфта), 11 - выключатель, 12 - провода.In Fig. 7, an eighth transmission variant is shown. The designations are the same, but 9 - an electric generator, 10 - a wheel complex (electric motor, gearbox, disconnect clutch), 11 - a switch, 12 - wires.

Работает эта трансмиссия так: на участке дороги с плохим покрытием включается выключатель 11, и электромоторы 10 приводят в движение задние колеса.This transmission works like this: on a poorly covered road section, switch 11 is turned on, and electric motors 10 drive the rear wheels.

В вариантах 1, 2, 3, 4, 6, 7 редуктор соединен с колесами через обгонные муфты. Чтобы расположить оба этих устройства как можно компактнее, обгонные муфты находятся внутри гипоидного редуктора.In options 1, 2, 3, 4, 6, 7, the gearbox is connected to the wheels through overrunning clutches. To position both of these devices as compact as possible, overrunning clutches are located inside the hypoid gearbox.

На фиг.8 показан такой редуктор. Он содержит гипоидное зубчатое колесо 13, расположенное на цилиндрической втулке 14, закрепленной в подшипниках 15. С зубчатым колесом 13 взаимодействует гипоидный хвостовик 16. Внутри втулки свободно (центрируются полуосями приводов и упором друг в друга) расположены два ротора двух обгонных муфт 17 с роликовыми или клиновидными стопорными элементами (элементы не показаны). На клиновидных элементах желательно иметь маслоотводные канавки. В правом роторе 17 показана полуось привода 18 с устройством блокировки свободного хода 19, взаимодействующим со шлицевым выступом 20 на роторе 17.On Fig shows such a gear. It contains a hypoid gear 13 located on a cylindrical sleeve 14, mounted in the bearings 15. A hypoid shank 16 interacts with the gear 13. Two rotors of two overrunning clutches 17 with roller or two are freely located inside the sleeve (centered by the drive axles and resting against each other). wedge-shaped locking elements (elements not shown). On wedge-shaped elements, it is desirable to have oil drainage grooves. In the right rotor 17 shows the axis of the actuator 18 with a freewheel lock device 19, interacting with a spline protrusion 20 on the rotor 17.

Работает редуктор так: при опережении, например, на повороте одного или двух-трех колес обгонные муфты 17 проскальзывают во втулке 14, давая возможность колесам без юза проехать этот участок.The gearbox works as follows: when, for example, ahead of one or two or three wheels, the overrunning clutches 17 slip in the hub 14, allowing the wheels to drive this section without a skid.

Claims (11)

1. Полноприводная трансмиссия, содержащая коробку передач и редукторы, отличающаяся тем, что расположенные на мостах редукторы соединены с колесами блокируемыми обгонными или храповыми муфтами, направленными на движение вперед, а вал/валы между редукторами имеют две упругие муфты или два карданных шарнира и шлицевое соединение.1. All-wheel drive transmission containing a gearbox and gearboxes, characterized in that the gearboxes located on the axles are connected to the wheels by lockable overrunning or ratchet couplings directed forward, and the shaft / shafts between the gearboxes have two elastic couplings or two cardan joints and a spline connection . 2. Полноприводная трансмиссия, содержащая коробку передач и редукторы, отличающаяся тем, что редукторы разрезных мостов соединены между собой валом/валами без упругих, карданных или шлицевых шарниров, ближний к коробке передач редуктор соединен с ней через упругую муфту или карданно-шлицевой шарнир, а редукторы разрезных мостов закреплены на упругих подушках и соединены с колесами через обгонные или храповые муфты.2. An all-wheel drive transmission comprising a gearbox and gearboxes, characterized in that the gearboxes of the split axles are interconnected by a shaft / shafts without elastic, cardan or splined joints, the gearbox closest to the gearbox is connected to it via an elastic coupling or a cardan splined joint, and gearboxes of split axles are mounted on elastic cushions and are connected to the wheels through overtaking or ratchet couplings. 3. Полноприводная трансмиссия, содержащая коробку передач и редукторы, отличающаяся тем, что содержит коробку передач, неподвижно закрепленную на кузове машины и соединенную с двигателями через обгонные или храповые муфты валами с упругими муфтами или карданно-шлицевыми шарнирами.3. All-wheel drive transmission containing a gearbox and gearboxes, characterized in that it contains a gearbox fixedly mounted on the car body and connected to the engines through freewheeling or ratchet couplings with shafts with elastic couplings or cardan-splined joints. 4. Полноприводная трансмиссия, содержащая коробку передач и редукторы, отличающаяся тем, что два двигателя жестко или промежуточными валами соединены со своими двумя коробками передач, а последние соединены с ближним редуктором через обгонные или храповые муфты валами с упругими муфтами или карданно-шлицевыми шарнирами.4. All-wheel drive transmission containing a gearbox and gearboxes, characterized in that the two engines are rigidly or with intermediate shafts connected to their two gearboxes, and the latter are connected to the near gearbox through overrunning or ratchet couplings with shafts with elastic couplings or cardan-splined joints. 5. Трансмиссия по п.4, отличающаяся тем, что при компьютерном управлении трансмиссией при переключении передач возможен следующий алгоритм работы трансмиссии:
а) первый двигатель отключается сцеплением и его обороты уменьшаются/увеличиваются до оборотов будущей передачи на данной скорости, второй двигатель при этом переводится в режим удвоенного крутящего момента или форсируется, например, подачей топлива с растворенным нитроглицерином;
б) производится переключение передачи первой коробки передач;
в) второй двигатель отключается сцеплением и его обороты уменьшаются/увеличиваются до оборотов будущей передачи на данной скорости, первый двигатель при этом переводится в режим удвоенного крутящего момента или форсируется, например, подачей топлива с растворенным нитроглицерином;
г) производится переключение передачи второй коробки передач;
д) оба двигателя вступают в одинаковую работу на новой передаче на заданный режим своей мощности.
5. The transmission according to claim 4, characterized in that with the computer control of the transmission when shifting gears, the following transmission operation algorithm is possible:
a) the first engine is disengaged by the clutch and its revolutions decrease / increase until the revolutions of the future transmission at a given speed, while the second engine is transferred to double torque mode or boosted, for example, by supplying fuel with dissolved nitroglycerin;
b) the gear is shifted to the first gearbox;
c) the second engine is disengaged by the clutch and its revolutions decrease / increase until the revolutions of the future transmission at a given speed, while the first engine is switched to double torque mode or boosted, for example, by supplying fuel with dissolved nitroglycerin;
d) the gear shift of the second gearbox;
d) both engines come into the same operation in a new gear to a given mode of power.
6. Полноприводная трансмиссия, содержащая коробку передач и редукторы, отличающаяся тем, что на редукторе переднего моста имеется выход хвостовика гипоидного редуктора или имеется второй хвостовик, к которому через обгонную или храповую муфту присоединен промежуточный вал с двумя упругими муфтами или с двумя карданными шарнирами и шлицевым соединением, а вал соединен с задним мостом, аналогичным переднему.6. All-wheel drive transmission containing a gearbox and gearboxes, characterized in that the front axle gearbox has an output of the hypoid gearbox shank or there is a second shank to which an intermediate shaft with two elastic couplings or with two cardan joints and splined is connected via an overrunning or ratchet clutch connection, and the shaft is connected to the rear axle, similar to the front. 7. Полноприводная трансмиссия, содержащая коробку передач и редукторы, отличающаяся тем, что на редукторе переднего моста имеется выход хвостовика гипоидного редуктора или имеется второй хвостовик, к которому присоединен промежуточный вал с двумя упругими муфтами или с двумя карданными шарнирами и шлицевым соединением, а вал соединен с редуктором, соединенным с колесами через направленные вперед блокируемые или неблокируемые обгонные или храповые муфты.7. All-wheel drive transmission containing a gearbox and gearboxes, characterized in that the front axle gearbox has an output of the hypoid gearbox shank or there is a second shank to which the intermediate shaft is connected with two elastic couplings or with two cardan joints and a spline connection, and the shaft is connected with a gearbox connected to the wheels via forward-facing lockable or non-lockable freewheeling or ratchet couplings. 8. Полноприводная трансмиссия, содержащая коробку передач и редукторы, отличающаяся тем, что на редукторе переднего моста имеется выход хвостовика гипоидного редуктора или имеется второй хвостовик, к которому присоединен промежуточный вал с шарниром равных угловых скоростей, причем вал или ШРУС закреплены на кузове машины на подвесном подшипнике, а вал соединен с редуктором, соединенным с колесами.8. All-wheel drive transmission containing a gearbox and gearboxes, characterized in that the front axle gearbox has an output of the hypoid gearbox shank or there is a second shank to which an intermediate shaft with a constant velocity joint is connected, and the shaft or constant velocity joint is mounted on the car body on a suspended bearing, and the shaft is connected to a gearbox connected to the wheels. 9. Полноприводная трансмиссия, содержащая коробку передач и редукторы, отличающаяся тем, что с двигателем внутреннего сгорания соединен электрогенератор, который соединен выключателем и проводами с электродвигателями, соединенными через обгонные или соединительные муфты с задними или со всеми колесами непосредственно или через редукторы.9. Four-wheel drive transmission containing a gearbox and gearboxes, characterized in that an electric generator is connected to the internal combustion engine, which is connected by a switch and wires to electric motors connected via overrunning or connecting couplings to the rear or all wheels directly or via gearboxes. 10. Трансмиссия по п.9, отличающаяся тем, что выключатель имеет блокировку и отключается при повышении скорости до определенного предела, или имеет сигнализацию превышения определенной скорости.10. The transmission according to claim 9, characterized in that the switch has a lock and turns off when the speed increases to a certain limit, or has an alarm when a certain speed is exceeded. 11. Трансмиссия по любому из пп.1, 2, 3, 4, 6 или 7, отличающаяся тем, что обгонные муфты находятся внутри гипоидного редуктора. 11. Transmission according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 6 or 7, characterized in that the overrunning clutch is located inside the hypoid gearbox.
RU2013132255/11A 2013-07-11 2013-07-11 All-wheel-drive transmission /versions/ RU2521457C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132255/11A RU2521457C1 (en) 2013-07-11 2013-07-11 All-wheel-drive transmission /versions/

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132255/11A RU2521457C1 (en) 2013-07-11 2013-07-11 All-wheel-drive transmission /versions/

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2521457C1 true RU2521457C1 (en) 2014-06-27

Family

ID=51218285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013132255/11A RU2521457C1 (en) 2013-07-11 2013-07-11 All-wheel-drive transmission /versions/

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2521457C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741850C1 (en) * 2020-04-30 2021-01-29 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Method for increasing traction class of tractor or road construction machine on chassis thereof and device for implementation thereof (embodiments)
RU2818088C2 (en) * 2022-05-30 2024-04-24 Сани Хэви Эквипмент Ко., Лтд. Vehicle wheel frame and vehicle comprising wheel frame

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH256151A (en) * 1944-05-04 1948-07-31 Technico Commerciale De Const Motor unit for motor vehicles.
SU80593A1 (en) * 1949-02-17 1949-11-30 Д.Я. Любович Transmission for cars and other cars
CH280351A (en) * 1949-10-25 1952-01-15 Gmbh Suedwerke Motor vehicle.
US2878883A (en) * 1956-03-28 1959-03-24 Utah Scient Res Foundation Vehicle and steerable endless tread therefor
US4512301A (en) * 1980-12-25 1985-04-23 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Internal combustion engine provided with a plurality of power units
RU2080267C1 (en) * 1992-06-19 1997-05-27 Данжель Анри Rigid axle for cross country vehicle
RU96101041A (en) * 1996-01-16 1998-04-10 Л.Д. Виноградов TRANSMISSION
RU2120864C1 (en) * 1997-04-09 1998-10-27 Григорьев Евгений Николаевич All-wheel-drive car
RU95438U1 (en) * 2009-12-15 2010-06-27 Пензенская государственная технологическая академия, отдел научных исследований HYBRID ENERGY INSTALLATION OF VEHICLE

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH256151A (en) * 1944-05-04 1948-07-31 Technico Commerciale De Const Motor unit for motor vehicles.
SU80593A1 (en) * 1949-02-17 1949-11-30 Д.Я. Любович Transmission for cars and other cars
CH280351A (en) * 1949-10-25 1952-01-15 Gmbh Suedwerke Motor vehicle.
US2878883A (en) * 1956-03-28 1959-03-24 Utah Scient Res Foundation Vehicle and steerable endless tread therefor
US4512301A (en) * 1980-12-25 1985-04-23 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Internal combustion engine provided with a plurality of power units
RU2080267C1 (en) * 1992-06-19 1997-05-27 Данжель Анри Rigid axle for cross country vehicle
RU96101041A (en) * 1996-01-16 1998-04-10 Л.Д. Виноградов TRANSMISSION
RU2120864C1 (en) * 1997-04-09 1998-10-27 Григорьев Евгений Николаевич All-wheel-drive car
RU95438U1 (en) * 2009-12-15 2010-06-27 Пензенская государственная технологическая академия, отдел научных исследований HYBRID ENERGY INSTALLATION OF VEHICLE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741850C1 (en) * 2020-04-30 2021-01-29 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Method for increasing traction class of tractor or road construction machine on chassis thereof and device for implementation thereof (embodiments)
RU2818088C2 (en) * 2022-05-30 2024-04-24 Сани Хэви Эквипмент Ко., Лтд. Vehicle wheel frame and vehicle comprising wheel frame

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106671771B (en) Electric all-wheel drive device with double-speed double-stage planetary gear reducer
US10094457B2 (en) Electric all-wheel drive two speed with split double reduction planetary
EP3630521B1 (en) Electric drive unit assembly
JP5318387B2 (en) Axle drive unit for drivetrain
US10415679B2 (en) Electric all-wheel drive two speed with split double reduction planetary
US9400034B1 (en) Electric drive system
CN107405991B (en) Power assembly for vehicle
US11131374B2 (en) Drive unit assembly with power boost and torque vectoring
US9579975B2 (en) System and method of controlling a drive axle system
US10520071B2 (en) Drive unit for shifting a torque balance
CN112654515A (en) Electric vehicle axle assembly
CN108274992B (en) Limited slip differential with centrifugal sprung mass actuator for automotive powertrain
US9109664B2 (en) Range shift system for transfer case
US10780773B2 (en) Electric all wheel drive two speed with chain drop
RU2521457C1 (en) All-wheel-drive transmission /versions/
JP2019077212A (en) Power unit for hybrid vehicle
US11766943B2 (en) Selectable differential drive for a vehicle
RU2520224C1 (en) Automotive wheel or axle drive differential mechanism
CN209258096U (en) The single brake type wheel undercarriage in left and right and unmanned platform truck
CN104859438A (en) Locking worm and gear drive axle with universal joint
RU2567323C2 (en) All-wheel drive vehicle transmission
US20170299036A1 (en) Vehicle differential assembly
KR101768315B1 (en) Method for lubrication of e-4WD system
JP2019059327A (en) Power unit for hybrid vehicle
RU145392U1 (en) HIGH PERFORMANCE TRAILER WITH ACTIVE SEMI-TRAILER