SU1133128A1 - Соосна многоступенчата коробка передач И.И.Лифшица дл транспортного средства - Google Patents

Abstract

1. Соосна  многоступенчата  коробка передач дл  транспортного средства, содержаща  два концентрично расположенных первичных вала с приводом от двух сцеплений, два кондентрично расположенных промежуточных вала с шестерн ми, введенными в посто нное зацепление с шестерн ми первичных валов, соосный первичным вторичный вал с шестерн ми, зацепленными с шестерн ми, свободно установленными на промежуточных валах, установленные на валах ступицы с муфтами дл  соединени  шестерен с валами и вторичного, и одного из первичных , а также промежуточных валов между собой, установленные на промажу-, точных валах между шестерн ми ступицы и свободно установленную между ступицами опору, несущую муфту двойного синхронизатора с зубчатыми венцами по кра м, о т л и ч а ю щ а  с   тем, что, с целью уменьшени  осевых габаритов и массы коробки передач , муфты дл  соединени  шестерен промежуточных валов с последними установлены на ступицах шестерен, а их зубчатые венцы св заны с зубчатыми венцами ступиц установленных между шестерн ми, причем на этих ступицах и на упом нутых муфтах выполнены дополнительные зубчатые венцы, зацепленные с зубчатыми венцами муфты двои § ного синхронизатора. 2.Коробка передач по п. 1, о тличающа с . тем, что своёодно установленные на промежуточных валах шестерни, зацепленные с шестерн ми вторичного вала, выполнены в виде блоков, а зацепленные с ними шестерни вторичного вала снабжены муфтами дл  св зи с последним. 3.Коробка передач по пп. 1 и 2, 00 о тличающа .с  тем, что оо шестерни промежуточннх валов, зацепленные с выполненными в виде блоков ю шестерн ми первичных валов, свободно оо установлены на промежуточных валах. и снабжены муфтами дл  соединени  с этими валами.

Description

Изобретение относитс  к транспорт ному машиностроению, в частности к коробкам передач транспортных машин. Известны соосные многоступенчатые коробки передач транспортных машин, содержагцие два первичных вала с приводом от двух сцеплений дл  переключений без разрыва потока мощности, два концентричных промежуточных вала с шестерн ми, сопр женными с тестерн ми первичных валов, соосный первич ным вторичньй вал с шестерн ми, сопр женными с шестерн ми промежуточны валов, муфты с синхронизаторами на ступицах дл  соединени  шестерен с валами и соосных вторичного и первич ного валов между собой lj . Недостаток таких коробок передач в сложности конструкции, так как чис ло пар шестерен в них (зубчатых зацеп лений) не может быть менее числа сту пеней передач. Известна тйкже соосна .многоступенчата  коробка передач дл  транспортного средства, содержаща  два концентрично расположенных первичных вала с приводом от двзгх сцеплений, два концентрично расположенных проме жуточных вала с шестерн ми, введенны ми в посто нное зацепление с шестерн ми первичных валов, соосный первич ным вторичный вал с шестерн ми, зацепленными с шестерн ми, свободноус тановленными на промежуточных валах, установленные на валах ступицы с муф тами дл  соединени  шестерен с валами и вторичного, и одного из первичных , а также промежуточных валов меж ду собой, установленные на промежуточных валах между шестерн ми ступицы и свободно установленную между ступицами опору, несущую муфту двойного синхронизатора с зубчатыми венцами по кра м. Такое исполнение позвол ет значительно уменьшить число пар шестерен по сравнению с числом ступеней передач, т.е. упростить конструкцию l . Недостатком известной коробки передач  вл етс  большое число ступиц , устанавливаемых на промежуточных- валах дл  соединени  шестерен с этими валами: каждой шестерне промежуточного .вала соответствуют две ступицы, установленные с обеих сторои шестерни. Целью изобретени   вл етс  уменьшение осевых габаритов и массы короб ки передач путем уменьшени  числа их ступиц. Эта цель достигаетс  тем, что в соосной многоступенчатой коробке передач дл  транспортного средства, содержащей два концентрично расположенных первичных вала с приводом от двух сцеплений, два концентрич-но расположенных промежуточных вала с Шестерн ми, введенными в посто нное зацепление с шестерн ми первичных валов, соосный первичным вторичный вал с шестерн ми, зацепленными с шестерн ми, свободно установленными на промежуточных валах, установленные на валах ступицы с муфтами дл  соединени  шестерен с валами и-вторичного , и одного из первичных, а также промежуточных валов между собой , установленные на промежуточных валах между шестерн ми ступицы и свободно установленную между ступицами опору, несущую муфту двойного синхронизатора с зубчатыми венцами по кра м , муфты дл  соединени  шестерен промежуточных валов с последними установлены на ступицах пгестерен, а их зубчатые венцы св заны с зубчатыми венцами ступиц, установленных между шестерн ми, причем на этих ступицах и на упом нутых муфтах выполнены дополнительные зубчатые венцы , зацепленные с зубчатыми венцами муфты двойного синхронизатора. Свободно установленные на. промежуточных валах шестерни, зацепленные с шестерн ми вторичного вала, выполнены в виде блоков, а зацепленные с ними шестерни вторичного вала снабжены муфтами дл  св зи с последним. Шестерни промежуточных валов, зацепленные с выполненными в виде блоков шестерн ми первичных валов, свободно установлены на промежуточных валах и снабжены дл  соединени  с этими валами. На фиг. 1 приведена конструктивна  схема предлагаемой коробки передач в шестиступенчатом исполнении; на фиг. 2 - конструктивна  схема первого варианта узла соединени  шестерен промежуточных валов с одноименными и разноименными валами; на фиг. 3 - то же, второй вариант; на фиг. 4 - то же, третий вариант; на фиг. 5 - то же, четвертый вариант; на фиг. 6 - кинематическа  схема конструкции, в которой шестерни развиты в блоки шестерен, что увеличи3 .1

вает число зацеплений без изменений

конструкции предлагаемого узла.

Такое исполнение позвол ет соедин ть каждый блок шестерен промежуточного вала с одним или другим из промежуточньЬс концентричных валов и каждое зацепление на каждом блоке использовать дл  получени  двух, четырех , шести и т.д. передач, в зависимости от количества (соответственно одного, двух, трех и т.д.) зацеп лений между первичным и промежуточным валами.

Таким образом могут формироватьс  коробки передач с весьма большим числом ступеней с переключением без разрыва потока мощности между всеми ступен ми . Приведенна  на фиг. 6 схема с двухвенцовыми блоками обеспечивает получение 20-ти ступеней передач переднего хода.

Соосна  многоступенчата  коробка передач (фиг. 1) содержит приводимые от двух сцеплений 1 и 2 первичные валы 3 и 4 с ведущими шестерн ми 5 и 6 зацепленных с шестерн ми 7 и 8 концентрично расположенных промежуточных валов 9 и 10, на которых свободно установлены шестерни 11 и 12, зацепленные с. ведомыми шестерн ми 13 и 14 вторичного вала 15. Валы 9 и 10 (фиг. 6) или шестерни 7 и 8 (фиг. 1) снабжены муфтой 16 дл  соединени  между собой. На вторичном валу 15 установлена ступица 17 с муфтой 18 дл  соединени  вторичного вала с первичным. На ступицах,шестерен 11 и 12 установлены муфты 19 и 20, а между ними на валах 9 и 10 жестко установлены ступицы 21 и 22, зубчатые венцы которых 23 и 24 сопр жены с зубчатыми венцами 25 и 26 муфт 19 и 20 соответственно. Между ступицами 21 и 22 свободно установлена опора 27 двойной перекрестной муфты 28, котора  может быть выполнена сборной конструкции, с зубчатыми венцами 29 и 30 по кра м, которые сопр жены с зубчатыми венцами 31 и 32, выполненными на муфтах 19 и 20 и с зубчатыми венцами 33 и 34, выполненными на ступицах 21 и 22. Ход муфты 28 должен быть больше величины , необходимой дл  замыкани  на величину хода муфт 19 и 20. Вилки 35-39 муфт снабжены гидроцилиндрами.

Дл  увеличени  числа ступеней передач шестерни могут быть выполнены в виде двухвенцовых, трехвенцовых

3128 -.4 и т.д. блоков и снабжены муфтами,

например 40-43, дл Соединени  с промежуточными 9 и 10 и вторичным 15 валами (фиг. 6). Венцы 44 и 45 шес терен заднего хода могут быть установлены на муфте 42 и блоке 11 (фиг. 6) или на вторичном 15 и про- межуточном 9 валах (фиг. 1).

Соосна  многоступенчата  коробQ ка передач (фиг. 1) работает следующим образом.

В нейтральном положении все муфты синхронизаторов разомкнуты. При включении сцеплени  1 через пару шестерен 5-7 вращаетс  внутренний концентричный промежуточный вал 9, а при включении сцеплени  2 через пару шестерен 6-8 вращаетс  наружIный концентричный промежуточный вал 10.

Дл  включени  первой передачи муфта 28 двойного перекрестного синхронизатора перемещаетс  вправо, блокиру  ступицу 22 вала 10 через муфту 1 9 с шестерней 11, а затем включаетс  сцепление 2. Поток мощности передаетс  от сцеплени  2 через вал 4, пару шестерен 6-8, промежуточньй вал 10, ступицу 22 и муфты 28 и 19, пару шестерен 11-13 на-вторичный вал 15.

Дл  переключени  на вторую передачу предварительно, в процессе движени  на первой, включаетс  муфта 19, котора  блокирует ступицу 21

5 вала 9 с шестерней 11, в результате чего сцепление 1 получает вращение от вторичного вала 15. Переключение на вторую передачу производитс  плав;ным переключением с перекрытием (без

0 разрыва потока мощности) со сцеплени  2 на сцепление 1. Поток мощности передаетс  от сцеплени  1 через вал 3, пару шестерен 5-7, промежуточ-. ный вал 9, ступицу 2l и муфту 19, пару шестерен 11-13 на вторичный вал 15.

Дл  переключени  на третью передачу предварительно, в процессе движени  на второй, выключаетс  муфта 28 и включаетс  муфта 20, котора 

0 блокирует ступицу 22 вала 10 с шестерней 12, в результате чего сцепление 2 получает вращение от вторичного вала 15 через пару шестерен 14-12, Переключение на третью передачу осуществл етс  тшавным переключением с перекрытием со сцеплени  1 на сцепление 2. Поток мощности передаетс  от сцеплени  2 через вал .4, пару 51 шестерен 6-8, вал 10, ступицу 22 и муфту 20, пару шестерен 12-14 на вторичный вал 15. Дл  переключени  на четвертую передачу предварительно, в процессе движени  на третьей, отключаетс  муфта 19, а муфта 28 двойного перекрестного синхронизатора перемещаетс  влево, блокиру  тем самым ступицу 21 промежуточного вала через муфту 20 с шестерней 12, в результате чего сцепление 1 получает вращение от вторичного вала 15 через пару шестерен 14-12, Переключение на четвертую передачу осуществл етс  плавным переключением с перекрытием со сцеплени  2 на сцепление 1. Поток мощности передаетс  от сцеплени  1 через вал 3, пару шестерен 3-7 промежуточный вал 9, ступицу 21, муф ты 28 и 20, пару шестерен 12-14 на вторичный вал 15. Дл  переключени  на п тую передачу предварительно отключаетс  муфта 20 и включаетс  муфта 18, котора  бл кирует вторичный вал 15 с первичным валом 4. Переключение на п тую передачу осуществл етс  переключением с перекрытием Со сцеплени  1 на сцеп ление 2. Поток мощности передаетс  от сцеплени  2 через вал 4, муфту 18 и ступицу 17 на вторичный вал 15. Дл  переключени  на шестую (повышающую ) передачу предварительно отключаетс  муфта 28 и включаетс  муфта котора  блокирует приводные шестерни 7 и 8 промежуточных валов 9 и 10 между собой. Переключение на шестую передачу осуществл етс  переключением с перекрытием со сцеплени  2 на сцепление 1. Поток мощности передает с  от сцеплени  1через вал 3, пару шестерен 5-7, муфту 16, пару шестерен 8-6, муфту 18 на вторичный вал Реверсивна  передача осуществл етс  от сцеплени  1 через вал 3, пару шестерен 5-7, вал 9 и р д шестерен зад него хода 45-44 с промежуточной шестерней между ними (не показана). I Оё ратные переключени  осуществл ютс  в обратном -пор дке с шестой на п тую - отключением сцеплени  1 и включением сцеплени  2. С п той на четвертую - отключением сцеплени  2 и включением сцеплени  1 после пред варительного отключени  муфты. 16 и включени  муфты 28 влево. С четвертой на третью - отключением сцеплени  1 и включением сцеплени  2 посл 8.6 предварительного выключени  муфты 18 и включени  муфты 20. С третьей на вторую - выключением сцеплени  2 и , включением сцеплени  1 после предварительного выключени  муфты 28 и включени  муфты 19. Со второй на первую - выключением сцеплени  1 и включением сцеплени  2 после предварительjHoro выключени  муфты 20 и включени  муфты 28 двойного перекрестного динхронизатора вправо. Схема указанного пор дка переключений приведени  в табл. 1. Дл  получени  р да передаточных отношений по геометрической прогрессии отношение чисел зубьев сопр женных колес должно быть числами Зтого р да. Например, при отношении чисел зубьев |.1;|« 1,35; 1,35; 5 6 /(ч 213 - /.: - /,4о получим р д передаточных отношений: 0,74; 1; 1,35; 1,825; 2,46; 3,32. Изменением отношений чисел зубьев можно раст нуть интервалы на низших передачах и уменьшить передаточное отношение высшей передачи. Например, при отношении чисел зубь„| ,;| ,дз; |1,,35, «-Т 7 п J-- J,/ получим р д передаточных отношений: 0,676; 1; 1,35; 2,0; 3,2; 4,73 и т.д. С увеличением числа ступеней (например по фиг. 6) принцип работы- соосной многоступенчатой коробки передач не измен етс . Он состоит в том, что кажда  пара зацеплений между вторичным 15 и промежуточными 9 и 10 валами может быть кинематически св зана с ведущим валом одновременно по двум кинематическим цеп м - через сцепление 1, первичный вал 3 и промежуточный вал 9 или через сцепление 2, первичньй вал 4 и промежуточный вал 10. Поэтому, если передача работает на некоторой ступени от одного из сцеплений (1 или 2), то одновременно может быть замкнута кинематическа  цепь смежной (верхней или нижней) ступени от другого из сцеплений (2 или 1) на ту же или другую пару зацеплений между вторичным 15 и промежуточными 9 или 10 валами с последующим плавным переходом на смежную ступень путем-плавного переключени  сцеплений. 71 Необходимым и достаточным условием дл  работы  вл етс  требование, чтобы смежные ступени кинематически замыкались от разных сцеплений, а за мыкание кинематической цепи включаемой ступени опережало включение это ступени сцеплением. Пор док переключени  дл  cxef-ibi на фиг. 6 приведен в табл. 2 , где цифры соответствуют позици м на кинематической схеме. Зацеплени , обес печивающие группы смежных передач (табл. 2), должны быть на равных блоках дл  того, чтобы при переходе между .ними без разрыва потока мощное ти могли быть одновременно включены дв муфты (42 и 43) вторичного  ала 15 с образованием двух кинематических цепей к разным сцеплени м (1 и 2). Пр ма  ступень обеспечиваетс  от сцеплени  2 включением муфты 18, а дополнительные ступени - от сцеплени  1 включением муфт 18 и 16 в различных положени х муфт 40 и 41. Поэтому с пр мой ступени плавно и без разрыва потока мощности можно переключитьс  только на одну из дополнительных (повышающих) ступеней. Одновременно могут быть включены элементы любых двух смежных ступеней. Реверсивные передачи осуществл ютс  через р д зацеплений 45 и 44 с промежуточной шестерней между ним ( не показана). Работа на них осущес вл етс  так же, как указано в табл.2 Позиции блоков шестерен на фиг. 6 88. обозначены так же, как позиции шестерен на фиг, 1, а зацеплений на фиг. 6 обозначены позици ми блоков с добавлением индексов. , Если интервал между передаточными отношени ми смежных ступеней будет достаточно малым, то в переходном процессе переключени  изменение оборотов двигател  и динамические нагрузки будут незначительны и свойства многоступенчатой коробки передач будут приближатьс  к свойствам бесступенчатой . Например, выбира  знаменатель прогрессии дл  р да передаточных отношений If 1,2 и отношени  чисел зубьев зацепл ющихс  колес дл  схемы на биг. 6 из р да с этим знаменателем прогрессии - Ч 1А. ±.т Л Т. ±. SR. -- 7 ОЯ« J,ID, ,- +,J, , -J,DO, , - УО, )( 1. i4 л о. 2 07- - ч,-5, , - Z,U/, -. I tl Г7 / - 7 / n 1Z получим р д передаточных отношений: 22,1; 18,5; J5,4; 12,8; 10,7; 8,92; . 7,42; 6,16; 5,16;.4,3; 3,58; 2,98; 2,48; 2,07; 1,73; 1,44; 1,2; 1,0; 0,835; 0,58 с большим диапазоном регулировани  при малом интервале между передаточными отношени ми. Применение предлагаемой соосной многоступенчатой коробки передач транспортного средства позвол ет уменьшить осевые размеры и массу коробки передач, а также упростить ее конструкцию.

Втора 

Треть 

Четверта 

П та 

Шеста 

Реверс Г2 20 26J224J03428 JJ 29 3125 19 11

13 44

19 11 45

38

3224 39 2 J 31

Фиг. / 20322624303 28JJ 29 232531 19 Ц

12

Фиг.2

Фаг.О

Claims (3)

1. Соосная многоступенчатая коробка передач для транспортного средства, содержащая два концентрично расположенных первичных вала с приводом от двух сцеплений, два концентрично расположенных промежуточных вала с шестернями, введенными в постоянное зацепление с шестернями первичных валов, соосный первичным вторичный вал с шестернями, зацепленными с шестернями, свободно установленными на промежуточных валах, установленные на валах ступицы с муфтами для соединения шестерен с валами и вторичного, и одного из первичных, а также промежуточных валов между собой, установленные на промежуточных валах между шестернями ступи цы и свободно установленную междуступицами опору, несущую муфту двойного синхронизатора с зубчатыми венцами по краям, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения осевых габаритов и массы коробки передач, муфты для соединения шестерен промежуточных валов с последними установлены на ступицах шестерен, а их зубчатые венцы связаны с зубчатыми венцами ступиц^ установленных между шестернями, причем на этих ступицах и на упомянутых муфтах выполнены дополнительные зубчатые венцы, зацепленные с зубчатыми венцами муфты двой ного синхронизатора.

2. Коробка передач по π. 1, о тличающаяся тем, что свободно установленные на промежуточных валах шестерни, зацепленные с шестернями вторичного вала, выполнены в виде блоков, а зацепленные с ними шестерни вторичного вала снабжены муфтами для связи с последним.

3. Коробка передач по пп, 1 и 2, отличающая.с я тем, что шестерни промежуточных валов, зацепленные с выполненными в виде блоков шестернями первичных валов, свободно установлены на промежуточных валах, и снабжены муфтами для соединения с этими валами.