RU50922U1 - GEARBOX AND GEARSHIFT GEARBOX GEARBOXES - Google Patents

GEARBOX AND GEARSHIFT GEARBOX GEARBOXES Download PDF

Info

Publication number
RU50922U1
RU50922U1 RU2005119814/22U RU2005119814U RU50922U1 RU 50922 U1 RU50922 U1 RU 50922U1 RU 2005119814/22 U RU2005119814/22 U RU 2005119814/22U RU 2005119814 U RU2005119814 U RU 2005119814U RU 50922 U1 RU50922 U1 RU 50922U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
gear
gears
piston
gearbox
Prior art date
Application number
RU2005119814/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Исаакович Городецкий
Валерий Мирхитович Шарипов
Рашан Абдумуталибович Каюмов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования Московский государственный технический университет "МАМИ"
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 Государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования Московский государственный технический университет "МАМИ" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования Московский государственный технический университет "МАМИ"
Priority to RU2005119814/22U priority Critical patent/RU50922U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU50922U1 publication Critical patent/RU50922U1/en

Links

Landscapes

  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

Назначение: различные отрасли машиностроения, в частности транспортное машиностроение, например, тракторостроение, предназначена для использования как отдельная коробка передач в целом или в качестве модульного блока для создания коробок передач модульной конструкции с расширенным диапазоном передач. Технический результат: повышение КПД передачи, уменьшение осевого габарита коробки, снижение затрат на изготовление и ремонт, снижение усилий переключения. Сущность группы полезных моделей: предлагается коробка передач на входном и выходном валах которой размещено по меньшей мере четыре пары шестерен постоянного зацепления, установленные в чередующемся порядке так, что жестко связанная с валом шестерня чередуется со свободно установленной на нем, а каждая пара зацепления образована свободно установленной шестерней с жестко связанной и между двумя соседними свободно установленными шестернями размещен механизм переключения, выполненный для них общим в виде трехпозиционного гидроцилиндра, полость которого образована выемками в ступицах этих шестерен, а поршень выполнен кольцеобразным охватывающим вал имеющим постоянную связь с ним, например шлицевым соединением. Поршень является рабочим органом механизма и своими контактными элементами, например шлицами, входит попеременно во взаимодействие с ответными элементами той или иной шестерни, подключая ее к валу. При размещении между этими шестернями шестерни жестко связанной с валом она с помощью шлицевого соединения установлена на поршне так, что полностью поршень не выходит из зацепления с ней. Полость цилиндра подключена к внешней электрогидросистеме управления через каналы, выполненные в валу, и установленный на нем гидрокоммутатор. Переключение может осуществляться и на входном и на выходном валах - это расширяет диапазон передач. Механизм компактен, не требует дополнительного места для размещения его составляющих; благодаря использованию гидравлики снижаются усилия переключения.Appointment: various branches of mechanical engineering, in particular transport mechanical engineering, for example, tractor engineering, is intended for use as a separate gearbox as a whole or as a modular unit for creating gearboxes of a modular design with an extended transmission range. EFFECT: increased transmission efficiency, reduced axial dimension of the box, reduced manufacturing and repair costs, reduced switching efforts. The essence of the group of utility models: it is proposed a gearbox on the input and output shafts of which at least four pairs of gears of constant engagement are placed, installed in alternating order so that the gear rigidly connected to the shaft alternates with the gear freely mounted on it, and each gear pair is formed freely installed a gear with a rigidly connected gear and between two adjacent freely mounted gears there is a switching mechanism made common to them in the form of a three-position hydraulic cylinder a, the cavity of which is formed by recesses in the hubs of these gears, and the piston is made ring-shaped covering the shaft having a constant connection with it, for example, a spline connection. The piston is a working body of the mechanism and its contact elements, for example, splines, alternately interacts with the response elements of a particular gear, connecting it to the shaft. When the gear is rigidly connected to the shaft between these gears, it is mounted on the piston with the help of a splined joint so that the piston does not completely disengage from it. The cylinder cavity is connected to an external electro-hydraulic control system through channels made in the shaft and a hydraulic switch installed on it. Switching can be carried out on the input and output shafts - this extends the range of gears. The mechanism is compact, does not require additional space to accommodate its components; hydraulics reduce switching forces.

Description

Группа полезных моделей относится к машиностроению, точнее зубчатым передачам со ступенчатым изменением передаточного отношения для различных отраслей машиностроения, предназначена, в основном, для транспортных средств, преимущественно производственного назначения, в частности тракторов, и может быть использована как отдельная коробка передач в целом или в качестве модульного блока для создания коробок передач модульной конструкции с широким диапазоном передач.A group of utility models relates to mechanical engineering, more precisely to gears with a stepwise change of gear ratio for various engineering industries, it is intended mainly for vehicles, mainly for industrial purposes, in particular tractors, and can be used as a separate gearbox as a whole or as modular unit for creating modular gearboxes with a wide range of gears.

Задача, решаемая предлагаемой группой полезных моделей, состоит в создании экономичной компактной коробки передач с высоким уровнем унификации и симплификации и улучшенными эргономическими показателями.The problem solved by the proposed group of utility models is to create an economical compact gearbox with a high level of unification and simplification and improved ergonomic performance.

Известны коробки передач (патенты РФ №1463526, В 60 К 17/08, 1989 г. и №2216455, В 60 К 17/08, 2003 г.), содержащие входные и выходные валы, несколько пар шестерен постоянного зацепления, одни из которых жестко связаны с валом, а другие свободно установлены на нем, и механизм переключения шестерен с управляемым рабочим органом, выполненный с контактными элементами, взаимодействующими с ответными элементами вала и переключаемых шестерен. К недостаткам этих аналогов относится наличие дополнительных промежуточных валов с шестернями и другими элементами, что обуславливает повышенное число деталей и связей в коробке передач и не позволяет снизить ее габаритный осевой размер, а также ухудшает ее выходные параметры из-за потерь мощности в дополнительных зацеплениях, и из-за ограничений по диапазону передач, т.к. механизмы переключения предусмотрены лишь на отдельных валах, например: на входном как в конструкции по патенту РФ №1463526; на промежуточном и выходном как в конструкции по патенту РФ №2216455.Known gearboxes (RF patents No. 1463526, 60 K 17/08, 1989 and No. 2216455, 60 K 17/08, 2003), containing input and output shafts, several pairs of gears of constant gearing, one of which rigidly connected with the shaft, while others are freely mounted on it, and a gear switching mechanism with a controlled working body, made with contact elements interacting with the mating elements of the shaft and gears. The disadvantages of these analogues include the presence of additional intermediate shafts with gears and other elements, which leads to an increased number of parts and connections in the gearbox and does not allow to reduce its overall axial size, and also worsens its output parameters due to power losses in additional gears, and due to transmission range limitations, as switching mechanisms are provided only on separate shafts, for example: on the input shaft, as in the design of the RF patent No. 1463526; at the intermediate and output as in the design according to the patent of the Russian Federation No. 2216455.

Известна коробка передач, для конструкции которой характерна компактность (патент РФ №1698536, F 16 H 3/08, 1991 г.), содержащая два параллельных вала: входной и выходной, расположенные на этих валах несколько пар шестерен постоянного зацепления, одни из которых жестко связаны с валом, а другие свободно установлены на нем, и механизм переключения шестерен, выполненный с управляемым подвижным рабочим органом, взаимодействующим с валом и переключаемыми шестернями.Known gearbox, the design of which is compact (RF patent No. 1698536, F 16 H 3/08, 1991), containing two parallel shafts: input and output, located on these shafts several pairs of gears of constant meshing, one of which is rigidly connected to the shaft, and others are freely mounted on it, and a gear switching mechanism made with a controlled movable working body interacting with the shaft and gears.

Эта коробка передач по числу совпадающих существенных признаков является наиболее близким аналогом предлагаемой и определена в качестве прототипа.This gearbox by the number of matching essential features is the closest analogue of the proposed and is defined as a prototype.

В прототипе содержится пять пар шестерен постоянного зацепления. На входном валу одна шестерня жестко связана с валом, остальные на этом валу установлены свободно, на выходном валу шестерни установлены свободно. Выходной вал выполнен полым, внутри него расположена перемещаемая штоком вытяжная шпонка, являющаяся подвижным рабочим органом механизма переключения - она входит в зацепление с ответными пазами той или иной шестерни, подключая ее к валу.The prototype contains five pairs of gears of constant gearing. On the input shaft, one gear is rigidly connected to the shaft, the rest on this shaft are installed freely, on the output shaft of the gear are installed freely. The output shaft is hollow, a pull-out key is located inside it, which is a movable working body of the switching mechanism - it engages with the reciprocal grooves of one or another gear, connecting it to the shaft.

Недостатки прототипа:The disadvantages of the prototype:

- сниженный КПД из-за большого числа зацеплений, т.е. длины кинематической цепочки, по которой передается мощность;- reduced efficiency due to the large number of gears, i.e. the length of the kinematic chain along which power is transmitted;

- сниженная мощность из-за наличия серьезных концентраторов напряжений на ведомом валу (он полый, и в нем имеется прорезь под вытяжную шпонку);- reduced power due to the presence of serious stress concentrators on the driven shaft (it is hollow, and it has a slot for the exhaust key);

- повышенный осевой габарит из-за выполнения шестерен блоками при малом числе передач.- increased axial clearance due to the execution of gears in blocks with a small number of gears.

Технический результат, получаемый от реализации предлагаемой коробки передач, заключается в повышении надежности и КПД передачи, уменьшении осевого габарита коробки при расширении диапазона передач, снижении затрат на изготовление и ремонт изделия.The technical result obtained from the implementation of the proposed gearbox is to increase the reliability and efficiency of the transmission, reducing the axial dimension of the box while expanding the gear range, reducing the cost of manufacturing and repairing the product.

Достигается технический результат тем, что в коробке передач, содержащей два параллельных вала: входной и выходной, расположенные на этих валах несколько пар шестерен постоянного зацепления, одни из которых жестко связаны с валом, а другие свободно установлены на нем, и механизм переключения шестерен, выполненный с управляемым подвижным рабочим органом с контактными элементами, взаимодействующими с ответными элементами вала и переключаемых шестерен, в отличие от прототипа, на входном и выходном валах установлено, как минимум по четыре шестерни и одному упомянутому механизму переключения, шестерни на каждом валу расположены в чередующемся порядке так, что свободно установленная шестерня чередуется с шестерней жестко связанной с валом, и пара зацепления образована жесткосвязанной шестерней со свободно установленной; механизм переключения расположен на валу между двумя соседними свободно установленными шестернями и выполнен общим для них, а размещенная между ними по порядку чередования шестерня выполнена с возможностью конструктивного совмещения с механизмом переключения, например, установлена на его рабочем органе.The technical result is achieved in that in a gearbox containing two parallel shafts: input and output, several pairs of gears of constant gear located on these shafts, some of which are rigidly connected to the shaft and others are freely mounted on it, and the gear shifting mechanism, made with a controlled movable working body with contact elements interacting with the mating elements of the shaft and gears, unlike the prototype, at least four shocks are installed on the input and output shafts gears and one of the aforementioned switching mechanism, the gears on each shaft are arranged in alternating order so that the freely mounted gear alternates with the gear rigidly connected to the shaft, and the engagement pair is formed by a rigidly connected gear with a freely installed gear; the switching mechanism is located on the shaft between two adjacent freely mounted gears and is made common to them, and the gear placed between them in alternating order is made with the possibility of constructive alignment with the switching mechanism, for example, mounted on its working body.

В частных видах исполнения коробки первая шестерня на входном валу выполнена жестко связанной с валом, либо свободно установлена на нем.In particular types of box construction, the first gear on the input shaft is rigidly connected to the shaft, or is freely mounted on it.

Размещение шестерен на валу в чередующемся порядке и составление пары постоянного зацепления из двух шестерен с разными видами взаимосвязи с валом (свободно установленной с жестко связанной) обеспечивает при достижении достаточно широкого диапазона передаточных отношений значительное сокращение осевого габарита коробки и при этом Placing the gears on the shaft in alternating order and composing a pair of permanent gearing from two gears with different types of interconnection with the shaft (freely installed with rigidly connected) ensures a significant reduction in the axial dimension of the box when a sufficiently wide range of gear ratios is achieved, and at the same time

цепочки передачи мощности становятся короче следовательно снижаются потери мощности и повышается КПД передачи.power transmission chains are getting shorter, therefore power losses are reduced and transmission efficiency is increased.

Наличие механизма переключения для каждой пары свободно установленных шестерен, т.е. на каждом валу, расширяет диапазон передач, позволяет вести передачу крутящего момента по укороченным кинематическим цепочкам.The presence of a switching mechanism for each pair of freely mounted gears, i.e. on each shaft, extends the gear range, allows the transmission of torque along shortened kinematic chains.

Благодаря использованию однотипных деталей и узлов в конструкции коробки достигается высокий уровень симплификации и унификации, что удешевляет изготовление и ремонт изделия в целом и отдельных его составляющих.Thanks to the use of similar parts and assemblies in the construction of the box, a high level of simplification and unification is achieved, which makes the manufacture and repair of the product as a whole and its individual components cheaper.

Размещение одной из шестерен совместно с рабочим органом механизма переключения также обеспечивает компактность коробки передач.The placement of one of the gears together with the working body of the gear mechanism also ensures a compact gearbox.

Известны механизмы переключения шестерен в коробках передач, содержащие подвижный вдоль вала рабочий орган, взаимодействующий выборочно с переключаемыми шестернями, в которых для обеспечения компактности коробки передач рабочий орган расположен внутри полого вала и выполнен в виде, например, вытяжной шпонки (патент РФ №1698536, F 16 3/08, 1991 г.) или вытеснительной втулки с заклинивающими телами - шариками (патент РФ №1749065, В 60 К 17/08, 1992 г.).Known mechanisms for switching gears in gearboxes containing a working body movable along the shaft, interacting selectively with gears, in which, to ensure the compactness of the gearbox, the working body is located inside the hollow shaft and is made in the form, for example, of an exhaust key (RF patent No. 1698536, F 16 3/08, 1991) or a displacement sleeve with jammed bodies - balls (RF patent No. 1749065, 60 K 17/08, 1992).

Недостаток этих аналогов в снижении надежности из-за того, что валы выполнены полыми и в них имеются серьезные концентраторы напряжений.The disadvantage of these analogues is the decrease in reliability due to the fact that the shafts are hollow and they have serious stress concentrators.

Наиболее близким аналогом предлагаемого механизма является механизм переключения коробки передач по патенту СССР №692748, В 60 К 17/08, 1979 г., выполненный общим для двух соседних свободно установленных на валу шестерен, содержащий подвижный вдоль вала от привода рабочий орган, снабженный наружными контактными элементами (шлицами) для взаимодействия с ответными элементами шестерен, расположенными на поверхности выемок, выполненных в ступицах шестерен, и внутренними (тоже шлицами) для взаимодействия с ответными элементами вала.The closest analogue of the proposed mechanism is the gear shift mechanism according to the USSR patent No. 692748, 60 K 17/08, 1979, made common to two adjacent gears freely mounted on the shaft, containing a working body movable along the shaft from the drive, provided with external contact elements (splines) for interacting with mating gear elements located on the surface of recesses made in gear hubs, and internal (also splines) for interacting with mating shaft elements.

По числу совпадающих существенных признаков этот аналог определен в качестве прототипа предлагаемого механизма переключения.By the number of matching essential features, this analogue is defined as a prototype of the proposed switching mechanism.

В прототипе рабочий орган механизма выполнен составным из нескольких деталей относительно сложной конфигурации и приводится в движение через механическую многозвенную кинематику, что обуславливает большие затраты на изготовление и ремонт изделия, повышенные габариты коробки передач в целом, к тому же неудобен в эксплуатации, т.к. требует повышенных мускульных усилий оператора. Наличие большого числа деталей с связей в конструкции механизма отрицательно сказывается на КПД и надежности передач в целом.In the prototype, the working body of the mechanism is made up of several parts of a relatively complex configuration and is driven through mechanical multi-link kinematics, which leads to high costs for the manufacture and repair of the product, increased dimensions of the gearbox as a whole, and is also inconvenient in operation, because requires increased muscular effort of the operator. The presence of a large number of parts with connections in the design of the mechanism negatively affects the efficiency and reliability of the gears in general.

Технический результат, получаемый от использования предлагаемого механизма переключения заключается в реализации задачи, поставленной перед группой полезных моделей: обеспечение компактности, повышении КПД и надежности коробки передач, а также в улучшении ее эргономических показателей за счет облегчения условий труда (переключения передач без больших физических усилий оператора).The technical result obtained from the use of the proposed gearshift mechanism is to implement the task posed to the group of utility models: ensuring compactness, increasing efficiency and reliability of the gearbox, as well as improving its ergonomic performance by facilitating working conditions (gear shifting without great physical effort of the operator )

Для достижения технического результата механизм переключения шестерен коробки передач, содержащий подвижный от привода вдоль вала рабочий орган, снабженный контактными элементами, например шлицами, наружными для взаимодействия с ответными элементами шестерен в выемках, выполненных в их ступицах, и внутренними для взаимодействия с ответными элементами вала, в отличие от прототипа, выполнен в виде гидроцилиндра с кольцеобразным охватывающим вал поршнем в качестве рабочего органа и электрогидросистемой управления в качестве привода. Полость цилиндра образована упомянутыми внутренними выемками в ступицах шестерен, выполненными уплотненными, и подключена к электрогидросистеме управления с возможностью обеспечения управляемого позиционирования поршня в трех положениях: двух крайних - рабочих и промежуточном - нейтральном, поршень при этом выполнен с возможностью фиксирования в его относительно вала.To achieve a technical result, a gearbox gear shifting mechanism comprising a working body movable from a drive along the shaft, provided with contact elements, for example, splines, external for interacting with mating gear elements in recesses made in their hubs and internal for interacting with mating shaft elements, unlike the prototype, it is made in the form of a hydraulic cylinder with an annular piston covering the shaft as a working body and an electro-hydraulic control system as a drive. The cylinder cavity is formed by the aforementioned internal recesses in the hubs of the gears, which are sealed, and is connected to the electrohydraulic control system with the possibility of providing controlled positioning of the piston in three positions: two extreme - working and intermediate - neutral, while the piston is made with the possibility of fixing it relative to the shaft.

Дополнительные отличия состоят в том, что:Additional differences are that:

- полость цилиндра подключена к электрогидросистеме управления каналами, выполненными в теле вала, через гидрокоммутатор, установленный на валу;- the cylinder cavity is connected to the electro-hydraulic control system for channels made in the shaft body through a hydraulic switch mounted on the shaft;

- механизм снабжен подпружиненным шариковым фиксатором, взаимодействующим выборочно с внутренними радиальными канавками на поршне.- the mechanism is equipped with a spring-loaded ball retainer interacting selectively with the internal radial grooves on the piston.

На фиг.1 дана компоновочная схема коробки передач;Figure 1 shows the layout of the gearbox;

фиг.2 - общий вид коробки передач в разрезе:figure 2 is a General view of the gearbox in the context:

фиг.3 - общий вид механизма переключения в виде гидроцилиндра с поршнем;figure 3 is a General view of the switching mechanism in the form of a hydraulic cylinder with a piston;

фиг.4 - сечение А-А по валу на фиг.3;figure 4 - section aa along the shaft of figure 3;

фиг.5 - сечение Б-Б по валу на фиг.3;5 is a section bB along the shaft of figure 3;

фиг.6 - сечение В-В по валу на фиг.3;6 is a section bb in the shaft of figure 3;

фиг.7 - поршень гидроцилиндра в разрезе;Fig.7 is a sectional view of a piston of a hydraulic cylinder;

фиг.8 - разрез Г-Г на фиг.7 (вид на радиальные канавки);Fig.8 is a section GG in Fig.7 (view of the radial grooves);

фиг.9 - общий вид шестерен;Fig.9 is a General view of the gears;

фиг.10-13 - иллюстрация работы коробки передач;figure 10-13 - illustration of the operation of the gearbox;

В корпусе 1 коробки передач (КП) размещены входной вал 2 и выходной вал 3 и расположенные на этих валах несколько пар, как минимум четыре, шестерен постоянного зацепления, одни из которых жестко связаны с валом, а другие свободно установлены с возможностью вращения относительно вала.In the gearbox housing 1, the input shaft 2 and the output shaft 3 are located, and several pairs, at least four, gears of constant gear located on these shafts are located, some of which are rigidly connected to the shaft, and others are freely mounted for rotation relative to the shaft.

На каждом валу шестерни располагаются в следующем чередующемся порядке: свободно установленная (СУ) шестерня чередуется с шестерней жестко связанной с валом (ЖС). Так в конкретном примере исполнения КП (фиг.1;2) на валу 2 установлено две ЖС шестерни 4 и 5 и две СУ шестерни 6 и 7, т.е. начиная с ЖС шестерни, а на валу 3: две шестерни СУ 8 и 9 и две шестерни ЖС 10 и 11, т.е. начиная с СУ шестерни. Тип первой шестерни на входном валу (СУ или ЖС) варьируется исходя из конкретного конструктивного построения КП и он определяет общий порядок чередования шестерен на обоих валах этой КП, при котором каждая пара зацепления образована СУ шестерней одного вала и ЖС шестерней другого вала.On each shaft, the gears are arranged in the following alternating order: the freely installed (SU) gear alternates with the gear rigidly connected to the shaft (ZhS). So in a specific example of the design of the gearbox (Fig. 1; 2), two ZhS gears 4 and 5 and two SU gears 6 and 7 are installed on the shaft 2, i.e. starting from the ZhS gear, and on the shaft 3: two gears SU 8 and 9 and two gears ZhS 10 and 11, i.e. starting from SU gear. The type of the first gear on the input shaft (SU or ZhS) varies based on the specific constructive design of the gearbox and it determines the general order of alternating gears on both shafts of this gearbox, in which each gearing pair is formed by the SU gear of one shaft and the ZhS gear of the other shaft.

На входном валу 2 между двумя соседними СУ шестернями 6 и 7 и на выходном валу 3 также между двумя соседними СУ шестернями 8 и 9 размещены механизмы переключения 12 и 13 соответственно. Каждый из них для обеспечения компактности КП является общим для соответствующих двух шестерен и может иметь любой известный конструктивный вид, например в виде зубчатой или дисковой фрикционной гидроподжимной муфты.On the input shaft 2 between two adjacent control gears 6 and 7 and on the output shaft 3 also between two adjacent control gears 8 and 9 are placed switching mechanisms 12 and 13, respectively. Each of them, to ensure the compactness of the gearbox, is common to the corresponding two gears and can have any known structural form, for example, in the form of a gear or disk friction hydraulic clamping clutch.

Подключение шестерен к валу осуществляется при взаимодействии с ней подвижного вдоль вала рабочего органа механизма.The gears are connected to the shaft when interacting with it moving along the shaft of the working body of the mechanism.

Наиболее эффективна в решении задачи по обеспечению компактности коробки предлагаемая конструкция механизма переключения (фиг.3), выполненного в виде трехпозиционного гидроцилиндра с кольцеобразным охватывающим вал поршнем 14 в качестве подвижного рабочего органа и внешней электрогидросистемой управления, в качестве привода, включающей в себя нагнетательные магистрали, сливную магистраль, трехпозиционные золотники, насос (на чертеже не показаны).The most effective in solving the problem of ensuring the compactness of the box is the proposed design of the switching mechanism (Fig. 3), made in the form of a three-position hydraulic cylinder with a ring-shaped piston 14 covering the shaft as a movable working body and an external electro-hydraulic control system, as a drive that includes discharge lines, drain line, three-position spools, pump (not shown in the drawing).

Полость 15 гидроцилиндра образована внутренними выемками 17 в ступицах шестерен и торцевыми уплотнительными кольцами 18 и 19 (фиг.3). Поршень 14 охватывает вал и взаимодействует с ним контактными элементами 20, например шлицами, на внутреннем диаметре. По наружному диаметру поршень 14 имеет контактные элементы 21, например шлицы, для взаимодействия с ответными контактными элементами 23, выполненными в выемках 17.The cavity 15 of the hydraulic cylinder is formed by internal recesses 17 in the hubs of the gears and the end sealing rings 18 and 19 (figure 3). The piston 14 covers the shaft and interacts with it by contact elements 20, for example splines, on the inner diameter. The outer diameter of the piston 14 has contact elements 21, for example splines, for interaction with mating contact elements 23 made in the recesses 17.

Полость 15 гидроцилиндра подключена к внешней электрогидросистеме управления через выполненные в вале каналы 24, 25 и 26, два из которых 24 и 26 выходят, соответственно, к крайним левой и правой (по чертежу) частям полости 15, канал 25 выходит к внутренней шлицевой поверхности поршня 14 так, что перекрывается в среднем положении поршня 14 и открывается, когда поршень 14 находится в одном из крайних положений. Для подвода управляющего давления к полости 15, обеспечивающего управляемое позиционирование поршня 14 в трех положениях: двух крайних (рабочих) и промежуточном (нейтральном), служит закрепленный на вале гидрокоммутатор 27, каналы которого 28, 29 и 30 подключены к электрогидросистеме управления, и с которыми каналами 24, 25, 26 связана полость 15.The cavity 15 of the hydraulic cylinder is connected to an external electro-hydraulic control system through channels 24, 25 and 26, made in the shaft, two of which 24 and 26 exit, respectively, to the left and right (according to the drawing) parts of the cavity 15, channel 25 goes to the internal splined surface of the piston 14 so that it overlaps in the middle position of the piston 14 and opens when the piston 14 is in one of the extreme positions. To supply the control pressure to the cavity 15, which provides controlled positioning of the piston 14 in three positions: two extreme (working) and intermediate (neutral), a hydraulic switch 27 is mounted on the shaft, the channels of which 28, 29 and 30 are connected to the electrohydraulic control system, and with which channels 24, 25, 26 connected cavity 15.

Для фиксации заданного положения поршня 14 при снятии давления в механизме переключения имеется подпружиненный шариковый фиксатор 31, выборочно взаимодействующий с одной из трех канавок 32, выполненных на внутреннем диаметре поршня.To fix the preset position of the piston 14 when relieving pressure in the switching mechanism, there is a spring-loaded ball retainer 31, selectively interacting with one of the three grooves 32 made on the inner diameter of the piston.

Механизмы переключения 12 и 13 выполнены идентично и подключены к общей упомянутой электрогидросистеме управления.The switching mechanisms 12 and 13 are made identically and connected to the common mentioned electrohydrosystem control.

При размещении между двумя соседними СУ шестернями 6 и 7 еще одной шестерни ЖС 5 (фиг.3), шестерня 5 устанавливается с помощью шлицевого соединения на поршне 14 и внутренняя поверхность ее ступицы при этом является частью, образующей полость 15. Поршень 14 при этом в нейтральном положении находится полностью в контакте с шестерней 5, а при перемещении в одно из крайних положении, контактирует с ней своей поверхности. Таким образом, через цепочку шестерня-поршень-вал эта шестерня постоянно жестко связана с валом. Для предохранения от осевых смещений этой шестерни предусмотрены упорные кольца 33 и 34, выполненные из антифрикционного материала. Одновременно эти кольца уплотняют полость 15.When placing another ZhS 5 gear between two adjacent SU gears 6 and 7 (Fig. 3), gear 5 is installed using a spline connection on the piston 14 and the inner surface of its hub is the part forming the cavity 15. The piston 14 the neutral position is completely in contact with the gear 5, and when moving to one of the extreme positions, is in contact with it its surface. Thus, through the chain gear-piston-shaft, this gear is constantly rigidly connected to the shaft. To protect against axial displacements of this gear, thrust rings 33 and 34 are made of antifriction material. At the same time, these rings seal the cavity 15.

Переключение шестерен осуществляется следующим образом.Gear shifting is carried out as follows.

Перемещение поршня 14 происходит за счет перепада давлений масла, подводимого по каналам 24, 25, 26. В начальный момент масло подводится одновременно по всем трем каналам, при этом поршень 14 остается в том положении, которое он занимал ранее до наступления момента переключения передач. Перемещение поршня 14 произойдет после того, как в одном из каналов будет снято давление масла за счет соединения со сливной магистралью электрогидросистемы управления. При этом понижение давления масла в полости 15 слева или справа от поршня 14 приведет к его перемещению до упора в сторону низкого давления. Для перемещения поршня 14 в нейтральное положение снимается давление в канале 25, при этом поршень начнет перемещаться пока не перекроет канал 25, тогда давления справа и слева от поршня 14 выровняются и поршень займет нейтральное положение.The movement of the piston 14 is due to the differential pressure of the oil supplied through the channels 24, 25, 26. At the initial moment, the oil is supplied simultaneously through all three channels, while the piston 14 remains in the position that it had previously occupied before the moment of gear shifting. The movement of the piston 14 will occur after the oil pressure is removed in one of the channels due to the connection to the drain line of the electrohydro control system. At the same time, lowering the oil pressure in the cavity 15 to the left or to the right of the piston 14 will cause it to move all the way to the low pressure side. To move the piston 14 to the neutral position, the pressure in the channel 25 is removed, while the piston will begin to move until it blocks the channel 25, then the pressures to the right and left of the piston 14 will equalize and the piston will take a neutral position.

После окончания процесса переключения передач давление в каналах должно быть снято, а нужное положение поршня поддерживается фиксатором 31.After the gearshift process is completed, the pressure in the channels must be relieved, and the desired piston position is supported by the clamp 31.

Описание работы КП с предлагаемым механизмом переключения дано на конкретном примере выполнения ее с четырьмя парами шестерен постоянного зацепления (фиг.10-13).A description of the operation of the gearbox with the proposed switching mechanism is given on a specific example of its implementation with four pairs of gears of constant gearing (Fig.10-13).

В исходном положении (фиг.2) ни одна из свободно установленных шестерен 6, 7, 8, 9 не соединена со своим валом, т.е. поршни 14 и 14' механизмов переключения 12 и 13 находятся в среднем нейтральном положении, соответственно крутящий момент с вала 2 на вал 3 не передается. Чтобы включить передачу необходимо одну из свободно установленных шестерен 6, 7, 8 или 9 соединить со своим валом. Так как каждая пара зацепления образована одной свободно установленной шестерней и одной шестерней, имеющей жесткую связь со своим валом, то после соединения In the initial position (figure 2), none of the freely installed gears 6, 7, 8, 9 are not connected to its shaft, i.e. the pistons 14 and 14 'of the switching mechanisms 12 and 13 are in the middle neutral position, respectively, the torque from the shaft 2 to the shaft 3 is not transmitted. To engage the transmission, one of the freely installed gears 6, 7, 8 or 9 must be connected to its shaft. Since each gearing pair is formed by one freely mounted gear and one gear having a rigid connection with its shaft, then after the connection

свободно установленной шестерни с валом, будет осуществляться передача крутящего момента с вала 2 на вал 3.freely mounted gears with a shaft, torque will be transmitted from shaft 2 to shaft 3.

Соединение свободно установленных шестерен 6 или 7 с валом 2 осуществляется смещением поршня 14 соответственно в левое или правое положение.The connection of freely mounted gears 6 or 7 with the shaft 2 is carried out by displacing the piston 14, respectively, to the left or right position.

Для того чтобы сместить поршень 14 в левое положение, канал 26 соединяется с нагнетательной магистралью электрогидросистемы управления, а канал 24 - со сливом, канал 25 закрыт. Для смещения поршня 14 в правое положение, канал 24 соединяется с нагнетательной магистралью электрогидросистемы, а канал 26 - со сливом, канал 25 закрыт. Для того чтобы сместить поршень 14 в среднее положение из любого крайнего, необходимо канал 25 соединить со сливом, а каналы 24 и 26 - с нагнетательной магистралью электрогидросистемы, тогда поршень 14 будет смещаться в среднее положение до тех пор, пока не перекроет канал 25 и давление в крайних частях полости 15 не сравняется. После включения передачи давление в каналах снимается, а поршень 14 удерживается в заданном положении при помощи шарикового фиксатора 31.In order to shift the piston 14 to the left position, the channel 26 is connected to the discharge line of the electro-hydraulic control system, and the channel 24 is connected to the drain, the channel 25 is closed. To move the piston 14 to the right position, channel 24 is connected to the discharge line of the electrohydrosystem, and channel 26 is connected to the drain, channel 25 is closed. In order to move the piston 14 to the middle position from any extreme, it is necessary to connect the channel 25 to the drain, and the channels 24 and 26 to the discharge line of the electrohydrosystem, then the piston 14 will be shifted to the middle position until it blocks channel 25 and the pressure in the extreme parts of the cavity 15 is not equal. After the transmission is engaged, the pressure in the channels is removed, and the piston 14 is held in position by means of a ball lock 31.

Аналогичным образом происходит работа механизма переключения 13 свободно установленных шестерен 8 и 9 вала 3 при управляемом трехпозиционном перемещении поршня 14'.Similarly, the operation of the switching mechanism 13 of the freely mounted gears 8 and 9 of the shaft 3 occurs with a controlled three-position movement of the piston 14 '.

Первая ступень.First stage.

Крутящий момент передается с вала 2 на жестко сидящую на нем шестерню 4, с шестерни 4 на свободно установленную на валу 3 шестерню 8, со шлицов на ступице шестерни 8 на наружные шлицы поршня 14', с поршня 14' на вал 3.The torque is transmitted from the shaft 2 to the gear 4 rigidly sitting on it, from the gear 4 to the gear 8 freely mounted on the shaft 3, from the splines on the gear hub 8 to the outer splines of the piston 14 ', from the piston 14' to the shaft 3.

Вторая ступень.Second stage.

Крутящий момент передается с вала 2 на шестерню 5 через поршень 14, с шестерни 5 на свободно установленную на валу 3 шестерню 9, со шлицов на ступице шестерни 9 на наружные шлицы поршня 14', с поршня 14' на вал 3.The torque is transmitted from the shaft 2 to the gear 5 through the piston 14, from the gear 5 to the gear 9 freely mounted on the shaft 3, from the splines on the hub of the gear 9 to the outer splines of the piston 14 ', from the piston 14' to the shaft 3.

Третья ступень.Third stage.

Крутящий момент передается с вала 2 на поршень 14, с внешних шлицев поршня 14 на шлицы ступицы свободно установленной на валу 2 шестерни 6, с шестерни 6 на шестерню 10, с шестерни 10 на поршень 14',с поршня 14' на вал 3.The torque is transmitted from the shaft 2 to the piston 14, from the external splines of the piston 14 to the splines of the hub of the gear 6 freely mounted on the shaft 2, from the gear 6 to the gear 10, from the gear 10 to the piston 14 ', from the piston 14' to the shaft 3.

Четвертая ступень.Fourth step.

Крутящий момент передается с вала 2 на поршень 14, с внешних шлицев поршня 14 на шлицы ступицы свободно установленной на валу 2 шестерни 7, с шестерни 7 на жестко установленную на валу 3 шестерню 11, с шестерни 11 на вал 3.The torque is transmitted from the shaft 2 to the piston 14, from the external splines of the piston 14 to the splines of the hub of the gear 7 freely mounted on the shaft 2, from the gear 7 to the gear 11 rigidly mounted on the shaft 3, from the gear 11 to the shaft 3.

Выполнение механизма переключения за счет поверхностей шестерен делает его максимально компактным, его размещение не требует дополнительного места и, значит, способствует снижению осевого габарита коробки.The implementation of the switching mechanism due to the surfaces of the gears makes it as compact as possible, its placement does not require additional space and, therefore, helps to reduce the axial dimension of the box.

Использование в качестве управляющего привода гидравлического давления снижает усилия переключения, облегчает условия труда оператора транспортного средства, способствует автоматизации переключения, повышает эргономические показатели коробки передач.The use of hydraulic pressure as a control drive reduces the switching effort, facilitates the working conditions of the vehicle operator, helps to automate the shift, improves the ergonomic performance of the gearbox.

Такой механизм переключения, управляемый гидравлически, является наиболее простым по конструкции и имеет меньшие габариты по сравнению с управляемыми механически (рычажными) приводами.Such a hydraulically controlled switching mechanism is the simplest in design and has smaller dimensions compared to mechanically controlled (lever) drives.

Claims (6)

1. Коробка передач, содержащая два параллельных вала: входной и выходной, расположенные на этих валах несколько пар шестерен постоянного зацепления, одни из которых жестко связаны с валом, а другие свободно установлены на нем, и механизм переключения шестерен, выполненный с управляемым подвижным рабочим органом с элементами, взаимодействующими с ответными элементами вала и переключаемых шестерен, отличающаяся тем, что в ней на входном и выходном валу установлено как минимум по четыре шестерни и одному упомянутому механизму переключения, шестерни на валу расположены в чередующемся порядке так, что свободно установленная шестерня чередуется с шестерней, жестко связанной с валом, и пара зацепления образована жестко связанной шестерней со свободно установленной, механизм переключения расположен на валу между двумя соседними свободно установленными шестернями и выполнен общим для них, а размещенная между ними по порядку чередования шестерня выполнена с возможностью конструктивного совмещения с механизмом переключения, например, установлена на его рабочем органе.1. A gearbox containing two parallel shafts: input and output, located on these shafts are several pairs of gears of constant gearing, some of which are rigidly connected to the shaft, while others are freely mounted on it, and a gear shifting mechanism made with a controlled movable working body with elements interacting with the mating elements of the shaft and gears, characterized in that at least four gears and one said switching mechanism are installed in it on the input and output shaft, the gears on the shaft are arranged in alternating order so that the freely mounted gear alternates with the gear rigidly connected to the shaft, and the pair of gears is formed by a rigidly connected gear with a freely installed gear, the switching mechanism is located on the shaft between two adjacent freely installed gears and is common to them, and the gear located between them in alternating order is made with the possibility of constructive alignment with the switching mechanism, for example, mounted on its working body. 2. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что первая шестерня на входном валу выполнена жестко связанной с валом.2. The gearbox according to claim 1, characterized in that the first gear on the input shaft is made rigidly connected with the shaft. 3. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что первая шестерня на входном валу выполнена свободно установленной на валу.3. The gearbox according to claim 1, characterized in that the first gear on the input shaft is made freely mounted on the shaft. 4. Механизм переключения шестерен коробки передач, содержащий подвижный от привода вдоль вала рабочий орган, снабженный контактными элементами, например шлицами: наружными для взаимодействия с ответными элементами шестерен на выемках, выполненных в ступицах шестерен, и внутренними для взаимодействия с ответными элементами вала, отличающийся тем, что он выполнен в виде гидроцилиндра с кольцеобразным охватывающим вал поршнем в качестве рабочего органа и управляющей электрогидросистемой в качестве привода, полость цилиндра образована упомянутыми внутренними выемками в ступицах шестерен, выполненными уплотненными, и подключена к управляющей электрогидросистеме с возможностью обеспечения управляемого позиционирования поршня в трех положениях: двух крайних - рабочих и промежуточном - нейтральном, поршень при этом выполнен с возможностью фиксирования его относительно вала.4. The mechanism for switching gears of the gearbox, comprising a working body movable from the drive along the shaft, provided with contact elements, for example, splines: external for interacting with mating gear elements in recesses made in gear hubs and internal for interacting with mating shaft elements, characterized in that it is made in the form of a hydraulic cylinder with an annular piston covering the shaft as a working body and a control electro-hydraulic system as a drive, the cylinder cavity is formed at omyanutymi internal recesses in the hubs of the gears, a seal and is connected to the control elektrogidrosisteme managed to provide a positioning of the piston in three positions: two extreme - the working and intermediate - neutral, wherein the piston is configured to lock it relative to the shaft. 5. Механизм переключения по п.4, отличающийся тем, что полость цилиндра подключена к управляющей электрогидросистеме каналами, выполненными в теле вала, через гидрокоммутатор, установленный на валу.5. The switching mechanism according to claim 4, characterized in that the cylinder cavity is connected to the control electro-hydraulic system by channels made in the shaft body through a hydraulic switch mounted on the shaft. 6. Механизм переключения по п.4, отличающийся тем, что в нем имеется подпружиненный шариковый фиксатор, взаимодействующий выборочно с канавками на поршне.
Figure 00000001
6. The switching mechanism according to claim 4, characterized in that it has a spring-loaded ball retainer that selectively interacts with grooves on the piston.
Figure 00000001
RU2005119814/22U 2005-06-28 2005-06-28 GEARBOX AND GEARSHIFT GEARBOX GEARBOXES RU50922U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005119814/22U RU50922U1 (en) 2005-06-28 2005-06-28 GEARBOX AND GEARSHIFT GEARBOX GEARBOXES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005119814/22U RU50922U1 (en) 2005-06-28 2005-06-28 GEARBOX AND GEARSHIFT GEARBOX GEARBOXES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU50922U1 true RU50922U1 (en) 2006-01-27

Family

ID=36048672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005119814/22U RU50922U1 (en) 2005-06-28 2005-06-28 GEARBOX AND GEARSHIFT GEARBOX GEARBOXES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU50922U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1245863B1 (en) A motor-vehicle gearbox
JP5211741B2 (en) Transmission operating device for transmission
KR100962866B1 (en) Twin-clutch-type transmission
US8215197B2 (en) Device for actuating a gearwheel, which is designed as a loose wheel, of a transmission device
EP1906042B1 (en) Twin clutch device
CN206563040U (en) Wet clutch and bringing onto load manual transmission
US6092432A (en) Countershaft transmission with constant mesh reverse gearing
RU2010136202A (en) TRANSMISSION FOR MOTOR VEHICLE
KR101012469B1 (en) Multi stage automatic transmission
RU50922U1 (en) GEARBOX AND GEARSHIFT GEARBOX GEARBOXES
EP3658802B1 (en) Shift control arrangement in a gearbox
US4312243A (en) Change-under-load transmission
JPH06207648A (en) Double friction clutch type multiple stage speed change mechanism
KR20180114192A (en) Shift control device in gearbox
CN111810628B (en) Hydraulic electric control gear shifting speed change system
CN215596317U (en) Special gearbox for ginger harvester
GB2341436A (en) A hydraulic pressure operated lock-up mechanism
KR101344379B1 (en) Multi stage automatic transmission
JP2920033B2 (en) Hydraulic clutch mechanism
CN115076250A (en) Synchronizer gear shifting mechanism, gearbox and operation machine
SU1490357A1 (en) Transmission
SU1230873A1 (en) Power transmission of self-propelled agricultural combine
GB2371605A (en) A hydraulic locking mechanism for a transmission
AT523818A1 (en) POWERTRAIN FOR A MOTOR VEHICLE
JP3612584B2 (en) Power transmission device for work vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20090629