RU2780248C1

RU2780248C1 - Mechanical modular transmission

Info

Publication number: RU2780248C1
Application number: RU2022104189A
Authority: RU
Inventors: Виктор Валерьевич Бурыкин; Владимир Павлович Андрющенко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Трактор"
Filing date: 2022-02-17
Publication date: 2022-09-21

Abstract

FIELD: mechanical modular transmissions.

SUBSTANCE: invention relates to a mechanical modular transmission of a tractor. In the transmission, each of the units is made in a separate housing with the possibility of connection with other transmission units by connecting the ends of the shafts and housing flanges. The primary and secondary shafts of each of the transmission units are located in the vertical plane of symmetry of the unit. The ends of the input shafts of the units are made of the same connecting size and the corresponding projection relative to the mating surface of the casing flanges with the possibility of their interconnection by means of unified spline couplings.

EFFECT: simplification of the design, increase in the number of modifications by changing the configuration of the transmission elements.

1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к механической трансмиссии трактора.The invention relates to transport engineering, in particular to the mechanical transmission of a tractor.

По патенту RU2114350 известна трансмиссия, содержащая по меньшей мере два модуля передачи движения, расположенных механически последовательно на различных осях, и средства управления для реализации каждым модулем одного из по меньшей мере двух передаточных отношений, отличающаяся тем, что она содержит средство механического соединения, связывающее вход одного модуля с выходом другого модуля для последовательного их функционирования, а средства управления распределены в самих модулях таким образом, чтобы, по меньшей мере, один из модулей имел возможность автономного перехода с одного передаточного отношения на другое.According to patent RU2114350, a transmission is known that contains at least two motion transmission modules arranged mechanically in series on different axes, and control means for each module to implement one of at least two gear ratios, characterized in that it contains a mechanical connection means connecting the input one module with the output of another module for their sequential operation, and the controls are distributed in the modules themselves in such a way that at least one of the modules has the ability to autonomously change from one gear ratio to another.

Недостатком известной трансмиссии является то, что она, по сути, представляет собой один агрегат трансмиссии, а именно – коробку передач, дополняемую модулями с целью увеличения количества передач, при этом, известная трансмиссия не позволяет изменять конфигурации трактора путем изменения взаиморасположения элементов трансмиссии.The disadvantage of the known transmission is that it, in fact, is a single transmission unit, namely, a gearbox supplemented with modules in order to increase the number of gears, while the known transmission does not allow changing the tractor configuration by changing the relative position of the transmission elements.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является известный по патенту RU2732143 колесный малогабаритный трактор, содержащий переднюю и заднюю полурамы, шарнирно сочлененные посредством вертикального шарнира, при этом, агрегаты трансмиссии расположены на передней и задней полурамах и связаны между собой центральным карданным шарниром, проходящим через центр вертикального шарнира. Известная модельная конструкция позволяет производить модификации, в частности, путем установки удлиненной задней полурамы, или возможности поворота поста управления в сторону в которой ведутся работы и фиксации его как к передней, так и к задней полураме за счет специальных фиксаторов и переходной рамки.The closest to the claimed technical solution is a small-sized wheeled tractor known from patent RU2732143, containing front and rear half-frames articulated by means of a vertical hinge, while the transmission units are located on the front and rear half-frames and are interconnected by a central cardan joint passing through the center of the vertical hinge. The well-known model design allows modifications, in particular, by installing an elongated rear half-frame, or the possibility of turning the control station to the side in which work is being carried out and fixing it to both the front and rear half-frames due to special clamps and a transition frame.

Недостатком известной трансмиссии является сложность конструкции и ограниченное число возможных модификаций за счет изменения конфигурации элементов трансмиссии. The disadvantage of the known transmission is the complexity of the design and the limited number of possible modifications by changing the configuration of the transmission elements.

Техническим результатом заявленного изобретения является расширение арсенала средств, используемых в качестве модульных механических трансмиссий, упрощение конструкции, увеличение числа модификаций за счет изменения конфигурации элементов трансмиссии.The technical result of the claimed invention is the expansion of the arsenal of tools used as modular mechanical transmissions, the simplification of the design, the increase in the number of modifications by changing the configuration of the transmission elements.

Технический результат достигается тем, что в трансмиссии механической модульной, состоящей из последовательно соединяемых непосредственно друг с другом агрегатов и средств их механического соединения, согласно изобретению, каждый из агрегатов трансмиссии выполнен в отдельном корпусе с возможностью соединения с другими агрегатами трансмиссии посредством соединения концов валов и фланцев корпусов, содержащих унифицированные соосные соединительные отверстия для крепежа и соосные отверстия для валов, первичные и вторичные валы каждого из агрегатов трансмиссии размещены в вертикальной плоскости симметрии агрегата и расположены соосно аналогичным валам других агрегатов трансмиссии, при этом концы первичных валов агрегатов выполнены одинакового присоединительного размера и соответствующего вылета относительно привалочной поверхности фланцев корпусов с возможностью их соединения между собой посредством унифицированных шлицевых муфт.The technical result is achieved by the fact that in a mechanical modular transmission, consisting of units connected in series directly to each other and means for their mechanical connection, according to the invention, each of the transmission units is made in a separate housing with the possibility of connection with other transmission units by connecting the ends of the shafts and flanges housings containing unified coaxial connecting holes for fasteners and coaxial holes for shafts, the primary and secondary shafts of each of the transmission units are placed in the vertical plane of symmetry of the unit and are located coaxially with similar shafts of other transmission units, while the ends of the primary shafts of the units are made of the same connecting size and corresponding overhang relative to the mating surface of the body flanges with the possibility of their connection to each other by means of unified splined couplings.

Выполнение первичных и вторичных валов каждого из агрегатов трансмиссии в вертикальной плоскости симметрии агрегата и расположение их соосно аналогичным валам других агрегатов позволяет создавать различные модификации и конфигурации трактора путем перестановки агрегатов друг относительно друга и/или разворота коробки передач на 180°, при этом расположение валов каждого из агрегатов будет пространственно совпадать для их соединения посредством унифицированных шлицевых муфт, при этом унификация всех фланцев корпусов агрегатов, в частности соосность соединительных отверстий и отверстий для валов, также позволяет производить перестановки или разворот агрегатов друг относительно друга, что способствует созданию различных конфигураций трактора. При этом заявленная система крепления и позиционирования сочленяемых узлов в агрегатах трансмиссии позволяет исключить использование рамного или полурамного основания для их установки, а также карданного шарнира, что упрощает конструкцию устройства. The implementation of the primary and secondary shafts of each of the transmission units in the vertical plane of symmetry of the unit and their location coaxially with similar shafts of other units allows you to create various modifications and configurations of the tractor by rearranging the units relative to each other and / or turning the gearbox by 180 °, while the location of the shafts of each of the units will be spatially coincident for their connection by means of unified splined couplings, while the unification of all flanges of the unit bodies, in particular the alignment of the connecting holes and shaft holes, also allows rearranging or turning the units relative to each other, which contributes to the creation of various tractor configurations. At the same time, the claimed system for fastening and positioning the articulated units in the transmission units makes it possible to exclude the use of a frame or semi-frame base for their installation, as well as a cardan joint, which simplifies the design of the device.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами:The essence of the claimed invention is illustrated by drawings:

На фиг. 1 показана трансмиссия механическая модульная в сборе классической компоновки, с ведущими колесами сзади, оборудованная проставкой. In FIG. 1 shows a mechanical modular transmission assembly of a classic layout, with driving wheels at the rear, equipped with a spacer.

На фиг. 2 показана трансмиссия механическая модульная в сборе, в которой коробка передач с ведущим мостом развернута на 180°.In FIG. 2 shows a mechanical modular transmission assembly in which the gearbox with the drive axle is rotated 180°.

На фиг. 3 показано соединение валов при помощи шлицевой муфты.In FIG. 3 shows the connection of the shafts using a splined coupling.

На фиг. 4 показана соединительная поверхность фланца корпуса агрегата трансмиссии. In FIG. 4 shows the connecting surface of the transmission assembly housing flange.

Трансмиссия механическая модульная включает в себя постоянно замкнутую фрикционную муфту сцепления 1, механическую ступенчатую коробку передач 2 с ведущим мостом, механизм отбора мощности 3 с валом отбора мощности, коробка передач 2 включает в себя первичный вал 4 с подвижными шестернями, вторичный вал 6 с блоком шестерен и выходной торцешлицевой муфтой 7, главную коническую передачу 8, две бортовые передачи 9. Агрегаты трансмиссии конструктивно закончены, соединены друг с другом болтами, скрепляющими фланцы их корпусов. Присоединительные размеры фланцев одинаковы, а отверстия 11 под крепеж и отверстия 12 для валов унифицированы и сосны соответствующим отверстиям во встречных фланцах. Валы агрегатов трансмиссии имеют одинаковые присоединительные размеры на концах и соединяются между собой унифицированными шлицевыми муфтами 10, трансмиссия может быть оборудована проставкой 5 между агрегатами, однако соединение может осуществляться и без использования проставки.The mechanical modular transmission includes a permanently closed friction clutch 1, a mechanical speed gearbox 2 with a driving axle, a power take-off 3 with a power take-off shaft, a gearbox 2 includes an input shaft 4 with movable gears, a secondary shaft 6 with a gear block and outlet end-spline clutch 7, main bevel gear 8, two final drives 9. The transmission units are structurally complete, connected to each other by bolts fastening the flanges of their housings. The connecting dimensions of the flanges are the same, and the holes 11 for fasteners and the holes 12 for the shafts are unified and match the corresponding holes in the counter flanges. The shafts of the transmission units have the same connecting dimensions at the ends and are interconnected by unified spline couplings 10, the transmission can be equipped with a spacer 5 between the units, however, the connection can be carried out without using a spacer.

Муфта сцепления 1 сухая, однодисковая, постоянно замкнутая. Нажимной диск установлен на маховике двигателя. Корпус крепится к картеру маховика двигателя. Крутящий момент от муфты сцепления передается на первичный вал коробки передач.Clutch 1 dry, single disc, permanently closed. The pressure plate is mounted on the engine flywheel. The housing is attached to the engine flywheel housing. Torque from the clutch is transmitted to the input shaft of the gearbox.

Коробка передач и ведущий мост объединены в одном силовом корпусе. The gearbox and drive axle are combined in one power housing.

Коробка передач условно поделена на основную 3-ступенчатую двухвальную (основной диапазон) и дополнительную – 2-ступенчатую соосную трехвальную с промежуточным блоком шестерен и возможностью пониженной и прямой передачи с i = 1. Таким образом, общее количество передач равно (3+з.х)х2.The gearbox is conditionally divided into the main 3-speed two-shaft (main range) and additional - 2-speed coaxial three-shaft with an intermediate gear block and the possibility of reduced and direct gears with i = 1. Thus, the total number of gears is (3 + z.x )x2.

Первичный (ведущий) вал КПП вращается с частотой вращения коленчатого вала двигателя, оба его конца имеют унифицированные шлицы, на которые установлены шлицевые муфты, предназначенные для соединения его с валами других агрегатов трансмиссии.The primary (drive) shaft of the gearbox rotates at the speed of the engine crankshaft, both of its ends have unified splines, on which splined couplings are installed, designed to connect it with the shafts of other transmission units.

Вторичный вал представляет собой вал-шестерню конической главной передачи. The output shaft is a bevel gear shaft.

Включение/выключение передач производится перемещением шестерен и блоков шестерен. Для включения передач основного диапазона предназначены подвижная шестерня 1 передачи и подвижный блок шестерен 2-3 передач. Для включения передач дополнительного диапазона предназначена подвижная шестерня, установленная на вторичном валу. Задняя передача включается перемещением шестерни 1-й передачи из нейтрального положения в положение зацепления с блоком шестерен заднего хода.Switching gears on / off is done by moving gears and gear blocks. To engage the gears of the main range, the movable gear of 1st gear and the movable block of gears of 2-3 gears are designed. To enable gears of the additional range, a movable gear mounted on the secondary shaft is used. Reverse gear is engaged by moving the 1st gear from neutral to the reverse gear position.

Управление КПП производится двумя рычагами, которыми может включаться:The gearbox is controlled by two levers, which can be activated:

- любая из 3-х передач переднего хода, задняя передача или нейтраль в основном диапазоне;- any of the 3 forward gears, reverse gear or neutral in the main range;

- ускоренная (прямая), замедленная передача или нейтраль в дополнительном диапазоне.- accelerated (direct), slow gear or neutral in the additional range.

Ведущий мост включает в себя коническую главную передачу с межколесным дифференциалом и бортовые конечные передачи.The drive axle includes a bevel final drive with an interwheel differential and final drives.

Конструкцией ведущего моста предусмотрена установка торцекулачковой управляемой муфты, соединяющей валы ведомых шестерен конечной передачи – принудительной блокировки межколесного дифференциала ведущего моста.The design of the drive axle provides for the installation of a face-cam controlled clutch connecting the shafts of the driven gears of the final drive - forced blocking of the axle differential of the drive axle.

Механизм отбора мощности односкоростной, одноступенчатый. Приводится во вращение первичным (ведущим) валом КПП непосредственно от муфты сцепления. ВОМ является зависимым, частота вращения при номинальной частоте вращения двигателя 560 об/мин. Направление вращения при взгляде на торец ВОМ – по часовой стрелке.The power take-off mechanism is single-speed, single-stage. It is driven by the gearbox input (drive) shaft directly from the clutch. The PTO is dependent, the rotational speed at the rated engine speed is 560 rpm. The direction of rotation when looking at the end of the PTO is clockwise.

Состав механизма отбора мощности:The composition of the power take-off mechanism:

- ведущий вал-шестерня;- drive shaft-gear;

- ведомый вал с хвостовиком вала отбора мощности (ВОМ);- driven shaft with power take-off shaft (PTO) shank;

- подвижная шестерня;- movable gear;

- механизм включения;- activation mechanism;

- картер.- crankcase.

ВОМ управляется одним рычагом, обеспечивающим два положения подвижной шестерни: включен / выключен.The PTO is controlled by a single lever that provides two positions of the movable gear: on / off.

Трансмиссия с целью удлинения базы, возможности соединения выступающих концов валов агрегатов трансмиссии, для обеспечения необходимого расстояния между агрегатами трансмиссии, может быть оборудована проставкой между агрегатами, при этом проставка выполнена в виде корпуса, сочленяемого с агрегатами трансмиссии посредством аналогичной с ними системы крепления.In order to lengthen the base, the possibility of connecting the protruding ends of the shafts of the transmission units, to ensure the necessary distance between the units of the transmission, it can be equipped with a spacer between the units, while the spacer is made in the form of a body, articulated with the transmission units by means of a fastening system similar to them.

Заявленное техническое решение позволяет создать следующие варианты конкретного исполнения трансмиссии механической модульной:The claimed technical solution allows you to create the following options for a specific design of a mechanical modular transmission:

- трактор классической компоновки с колесной формулой 4К2 с управляемыми передними колесами и его модификации - фиг. 5;- tractor of classic layout with wheel arrangement 4K2 with steerable front wheels and its modifications - fig. 5;

- трактор классической компоновки с колесной формулой 4К4 с управляемыми передними колесами и его модификации - фиг. 5;- a tractor of classical layout with a wheel formula 4K4 with steerable front wheels and its modifications - fig. 5;

- самоходное шасси с колесной формулой 4К2 с управляемыми передними колесами и его модификации - фиг. 6;- self-propelled chassis with wheel formula 4K2 with steerable front wheels and its modifications - fig. 6;

- самоходное шасси с колесной формулой 4К2 с задними управляемыми колесами - фиг. 7;- self-propelled chassis with wheel formula 4K2 with rear steerable wheels - FIG. 7;

- самоходное шасси с колесной формулой 4К2 с шарнирно сочлененным остовом - фиг.8.- self-propelled chassis with a wheel formula 4K2 with an articulated frame - Fig.8.

Варианты конкретного исполнения не исчерпываются показанными выше примерами. Variants of a particular implementation are not limited to the examples shown above.

Крутящий момент от двигателя передается на муфту сцепления. От ведомого диска муфты сцепления крутящий момент передается через коробку передач на ведущий мост и на ведущие колеса. От коробки передач крутящий момент может передаваться на механизм отбора мощности с ВОМ и на другие дополнительные агрегаты трансмиссии.Torque from the engine is transmitted to the clutch. From the clutch disc, torque is transmitted through the gearbox to the drive axle and to the drive wheels. From the gearbox, torque can be transmitted to the power take-off with PTO and to other additional transmission units.

Claims

Modular mechanical transmission, consisting of units connected in series directly to each other and means for their mechanical connection, characterized in that each of the transmission units is made in a separate housing with the possibility of connection with other transmission units by connecting the ends of the shafts and flanges of the housings containing unified coaxial connecting holes for fastening and coaxial holes for shafts, primary and secondary shafts of each of the transmission units are placed in the vertical plane of symmetry of the unit and are located coaxially with similar shafts of other transmission units, while the ends of the input shafts of the units are made of the same connecting size and corresponding projection relative to the mating surface of the casing flanges with the possibility of their connection to each other by means of unified splined couplings.