SU1196288A1

SU1196288A1 - Трансмиссия транспортной машины

Info

Publication number: SU1196288A1
Application number: SU833683318A
Authority: SU
Inventors: Leonid A Rumyantsev
Original assignee: Tsni Avtomobil Avtomotor Inst
Priority date: 1983-12-29
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1985-12-07

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается трансмиссий транспортных машин, содержащий фрикционное сцепление и механическую ступенчатую коробку передач. 5

Целью изобретения является повышение долговечности трансмиссий транспортных машин.

На фиг. 1 представлена схема двухпоточной трансмиссии, состоящей из сцепле- ₁₀ния и коробки передач; на фиг. 2 — то же, с установкой муфт свободного хода между промежуточным валом и расположенными на нем зубчатыми колесами, связанными с зубчатыми колесами выходного вала коробки передач; на фиг. 3 — то 15 же, с расположением муфты свободного хода между ведомым фрикционным диском сцепления и входным валом коробки передач; на фиг. 4 — то же, с зубчатой муфтой для жесткого соединения между собой обоих входных валов. ²⁰

Трансмиссия (фиг. 1) содержит фрикционное сцепление, имеющее приводимый от двигателя транспортной машины ведущий диск 1, промежуточный диск 2 и нажим- ₂₅ной диск 3. Промежуточный и нажимной диски 2 и 3 имеют возможность осевого перемещения вдоль ведущего диска 1. Между ведущим диском 1 и промежуточным диском 2 расположен ведомый фрикционный диск 4, а между промежуточным диском ₃₀2 и нажимным диском 3 установлен ведомый фрикционный диск 5. Между упором ведущего диска 1 и нажимным диском 3 расположен пружинный элемент 6, например диафрагменная пружина, обеспечивающая сжатие ведомых дисков 4 и 5. Для одновре- ₃₅

менного разжатия фрикционных дисков 4 и 5 предусмотрено выключающее устройство 7.

Ведомый фрикционный диск 4 с помощью шлиц соединен с входным валом 8 механической ступенчатой коробки 9 передач. Ведомый фрикционный диск 5 с помощью шлиц соединен с дополнительным входным валом 10, выполненным в виде трубы, охватывющей вал <8. С целью получения угловой податливости под действием крутящего момента ведомые диски 4 и 5 имеют пружинные элементы 11 и 12 выполненные, например, в виде тангенциально расположенных пружин.

На конце входного вала 8 закреплено зубчатое колесо 13, а на дополнительном входном валу 10 — зубчатое колесо 14.

Коробка 9 передач содержит промежуточный вал 15 с закрепленными, на нем зубчатыми колесами 16—20. Зубчатое колесо 16 находится в зацеплении с зубчатым колесом входного вала 8.

Коробка 9 передач также имеет выходной вал 21, на который надеты с возможностью вращения относительно вала 21 зубчатые колеса 22—25, находящиеся в зацеплении соответственно с зубчатыми колесами 17—20. На выходном валу размещены переключающие муфты 26 и 27, позволяющие поочередно соединять выходной вал 21 с зубчатыми колесами 22 — 25.

Коробка 9 передач содержит также дополнительный промежуточный вал 28 с жестко закрепленными на нем зубчатыми колесами 29—32, которые находятся в зацеплении соответственно е зубчатыми колесами 22—25.

На дополнительном промежуточном валу 28 расположена муфта свободного хода, .

1196288

состоящая из внутренней обоймы 33, жестко соединенной с валом 28, наружной обоймы 34 ’ и расположенных между ними роликов 35. Наружная обойма 34 муфты свободного хода жестко соединена с зубчатым колесом 36, находящемся в зацеплении с зубчатым колесом 14 дополнительного первичного вала 10.

Если угловая скорость вращения колеса 36 начинает превышать угловую скорость вращения вала 28, то ролики 35 заклиниваются между обоймами 33 и 34, что приводит к передаче крутящего момента от дополнительного входного вала 10 к· валу 28.

Если же угловая скорость вращения вала 28 превышает угловую скорость вращения зубчатого колса 36, то муфта свободного хода расклинивается и крутящий момент через нее не передается.

Трансмиссия работает следующим образом.

При перемещении выключающего устройств 7 вправо нажимной диск 3 отходит вправо, что приводит к выключению сцепления.

Переключающая муфта 27 перемещается вправо и производится жесткое соединение зубчатого колеса 25 с входным валом 21 коробки 9 передач.

Если двигатель транспортной машины работает, то. после перемещения выключающего устройства' 7 в исходное положение происходит включение сцепления, в результате чего крутящий момент от ведущего диска 1 через ведомые фрикционные диски 4 и 5 передается на входной вал 8 и дополнительный входной вал 10.

От входного вала 8 крутящий момент передается через зубчатые колеса 13 и 16 на промежуточный вал 15, а от него через зубчатые колеса 20 и 25 — на выходной вал 21.

От дополнительного входного вала 10 крутящий момент передается на зубчатое колесо 14, а от него — на зубчатое колесо 36, жёстко соединенное с наружной обоймой 34 муфты свободного хода.

Так как вращение передается с наружной обоймы 34 на внутреннюю обойму 33, то муфта свободного хода заклинена. Поэтому с зубчатого колеса 36 крутящий момент передается на дополнительный промежуточный вал 28, а от него через зубчатые колеса 32 и 25 — на выходной вал 21. Таким образом крутящий момент от ведущего диска 1 к выходному валу 21 передается двумя потоками через промежуточные йалы 15 и 28.

Выравнивание крутящих моментов на промежуточных валах происходит за счет упругих элементов 11 и 12, расположенных между ведомыми фрикционными дисками 4 и 5 и их ступицами.

При отпускании водителем транспортной машины педали подачи топлива в двигатель транспортная машина в движении переходит в режим торможения двигателем, и поэтому муфта свободного хода расклинивается.

На тормозном режиме движения крутящий момент от выходного вала 21 передается на двигатель через промежуточный вал 15, первичный вал 8, ведомый фрикционный диск 4 и ведущий диск 1. В связи с тем, что тормозной крутящий момент двигателя внутреннего сгорания гораздо меньше, чем крутящий момент на тяговом режиме, буксования в сцеплении не происходит.

Аналогично выполняются тяговые и тормозные режимы работы трансмиссии во время движения транспортной- машины при переводе переключающей муфты 27 влево или переключающей муфты 26 как влево, так и вправо.

Если происходит выключение сцепления и последующее включение понижающей ступени, например, путем перевода муфты 27 из левого в правое положение (или муфты 26 из левого в правое положение), то муфта свободного хода, соединенная с дополнительным промежуточным валом 28, расклинивается. Поэтому инерционные вращающиеся массы, включающие- ведомый фрикционный диск 5, дополнительный входной вл 10, зубчатые колеса 14 и 36 и наружную обойму 34 муфты свободного хода, в процессе включения понижающей ступени отсоединяются от зубчатого колеса 25. Это ведет к значительному уменьшению нагрузок на переключающей муфте 27(26) и устройстве для ее синхронизации.

При последующем включении сцепления на тормозном режиме движения транспортной машины за счет муфты свободного хода крутящий момент передается только ведомым фрикционным диском 4, что снижает величину динамических нагрузок в трансмиссии, появляющихся в момент включения сцепления.

Механическая двухпоточная трансмиссия (фиг. 2), содержит зубчатое колесо 37, находящееся в зацеплении с зубчатым колесом 14, установленным на дополнительном входном валу 10. Зубчатое, колесо 37 жестко соединено с дополнительным промежуточным валом 38. Зубчатое колесо 39, находящееся в зацеплении с зубчатым колесом 22, соединено с валом 38 через муфту 40 свободного хода. Зубчатые колеса 41 и 42, находящиеся в зацеплении соответственно с зубчатыми колесами 23 и 24, выполнены в одном блоке и через муфту 43 свободного хода соединены с валом 38. Зубчатое колесо 44, зацепленное с зубчатым колесом 25, соединено с валом 38 через муфту 45 свободного хода.

Каждая муфта 40,.43 и 45 свободного хода заклинивается,если угловая скорость дополнительного промежуточного вала 38

5

1196288

6

начинает превышать угловые скорости наружных обойм этих муфт. Если же угловая скорость вращения наружной обоймы любой из муфт 40, 43 или 45 свободного хода превышает угловую скорость вращения вала 38, то муфта свободного хода расклинена.

Механическая трансмиссия, показанная на фиг. 2, работает аналогично с трансмиссией, показанной на фиг. 1.

На тяговом режиме работы, когда зубчатая муфта 26(27) включена, крутящий момент с вала 38 на выходной вал 21 передается через одну из муфт 40, 43 или 45 свободного хода.

Преимущество трансмиссии, показанной на фиг. 2, состоит в том, что при переключении на низшие ступени в коробке 9 передач во время движения транспортной машины происходит отключение наибольших вращающихся инерционных масс, соединенных с ведомым фрикционным диском 5. Поэтому при указанных переключениях ступеней, нагрузки на переключающих муфтах 26 и 27 получаются минимальными. Кроме того, снижается число циклов работы под нагрузкой каждой из муфт 40, 43 и 45 свободного хода, что повышает долговечность трансмиссии.

В механической трансмиссии по схеме фиг. 2 возможна унификация зубчатых колес 16 и 37, что ведет к снижению трудоемкости при производстве.

Механическая трансмиссия, изображенная на фиг. 3, содержит ведомый фрикционный диск 4, соединенный с входным валом 8 через муфту свободного хода, имеющую наружную обойму 46, внутреннюю обойму 47, соединенную по шлицам с валом 8, и расположенные между обоймами ролики 48. При передаче крутящего момента от ведущего диска 1 к входному валу муфта свободного хода заклинивается.

Промежуточный вал 49 имеет трубчатое сечение и выполнен в виде блока зубчатых колес 17—20.

Зубчатое колесо 16 соединено с промежуточным валом 49 с помощью пружинного элемента, например торсиона 50, расположенного внутри вала 49.

Аналогично дополнительный промежуточный вал 51 имеет трубчатое сечение и содержит жестко закрепленные на нем зубчатые колеса 29—32. Зубчатое колесо 36 также соединено с дополнительным промежуточным валом 51 с помощью пружинного элемента, например торсиона 52.

Механическая трансмиссия, показанная на фиг. 3, работает аналогично с трансмиссией по фиг. 1 и 2. При этом выравнивание крутящих моментов на промежуточных валах 49 и 51 осуществляется торсионами 50 и 52 внутри коробки 9 передач.

Механическая трансмиссия, показанная на фиг. 3, позволяет улучшить выравнивание крутящих моментов на промежуточных валах и уменьшить динамические нагрузки за счет возможности получения в торсионах большей податливости, чем в пружинных элементах, расположенных на ведомых дисках сцепления, что увеличивает долговечность трансмиссии. Кроме того, в этой механической трансмиссии удается полностью унифицировать в коробке передач детали, расположенные в параллельных потоках мощности, что ведет к упрощению конструкции и снижению стоимости трансмиссии.

Механическая трансмиссия, изображенная на фиг. 4, содержит переключающие зубчатые муфты 53 и 54. Переключающая зубчатая муфта 53 связана с входным валом 8 и расположена между зубчатыми колесами 13 и 14. Переключающая зубчатая муфта 54 соединена с выходным валом 21 и расположена справа от зубчатого колеса 13, закрепленного на входном валу 8. Переключающие зубчатые муфты 53 и 54 сблокированы с помощью скобы 55. При перемещении скобы 55 влево переключающая муфта 53 соединяется с зубчатым колесом 14, а переключающая муфта 54 — с зубчатым колесом 13. В результате этого ведущий диск Г через фрикционные диски 4 и 5 соединяется напрямую с выходным валом 21, т.е. в коробке 9 передач включается прямая передача.

Механическая трансмиссия, показанная на фиг. 4, работает аналогично с описанной трансмиссией (фиг. 1—3).

Механическая трансмиссия, показанная на фиг. 4, позволяет получиь прямую передачу при меньшем числе зубчатых колес на промежуточных валах, что уменьшает момент инерции вращающихся деталей, приведенный к ведомым дискам сцепления, и позволяет снизить металлоемкость трансмиссии.

При включении понижающих ступеней на тяговом режиме работы передача крутящего момента в каждом параллельном потоке мощности происходит одновременно через два последвательно установленных пружинных элемента 11 и 50(12 и 52). Это позволяет улучшить выравнивание крутящих моментов на промежуточных валах за счет более рационального выбора пружинных элементов 11 и 50 (12 и 52).

Предлагаемая трансмиссия (фиг. 1—4) может быть использована в составе диапазонной гидропередачи, выполненной по схеме: гидротрансформатор — сцепление — ступенчатая коробка передач.

Использование изобретения позволяет получить надежные и долговечные вальные трансмиссии на тяжелых транспортных машинах с двигателями большой и сверхбольшой мощности.

1196288

Фнг.З

23

1196288

/б 50

ФигЛ

Claims

1. ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ, содержащая сцепление и двухпоточную коробку передач, имеющую два симметрично расположенных промежуточных вала и выходной вал с соединяемыми с ним с помощью муфт зубчатыми колесами, каждое из которых зацеплено с

двумя зубчатыми колесами, установленными на разных промежуточных валах, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее долговечности, коробка передач имеет два коаксиально расположенных входных вала, одни концы которых соединены с разными фрикционными дисками сцепления, замыкаемыми одним нажимным диском, а на других концах входных валов закреплены зубчатые колеса приводов промежуточных валов с одинаковым передаточным числом, при этом в каждой кинематической цепи между фрикционными диском сцепления и соответствующим промежуточным валом расположен упругий элемент для выравнивания нагрузок в зацеплениях между зубчатыми колесами выходного вала и зубчатыми ко- с лесами промежуточных валов. ®

П 26 ¹,⁸ 19 '15 20

51) „„1196288

>

1196288

2. Трансмиссия по π. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности переключающих муфт, соединяющих с выходным валом установленные на нем зубчатые колеса, она снабжена муфтой свободного хода, расположенной в одной из кинематических цепей между фрикционным диском сцепления и входным валом для размыкания этой кинематической цепи при переключении с высшей передачи на низшую.

3. Трансмиссия по п. 2, отличающаяся тем, что она снабжена несколькими муфтами свободного хода, которые установлены между промежуточным валом и расположенными на нем зубчатыми колесами, зацепленными с зубчатым колесом выходного вала.

4. Трансмиссия по пп. 1—3, отличающаяся тем, что, с целью получения прямой передачи, она снабжена зубчатой муфтой для соединения между собой обоих входных валов коробки передач и зубчатой муфтой для соединения внутреннего входного вала с выходным валом, при этом обе зубчатые муфты имеют общий механизм включения.

5. Трансмиссия по пп. 1—4, отличающаяся тем, что упругие элементы, расположенные в кинематических цепях между фрикционными дисками сцепления и выходным валом, выполнены в виде торсионов,расположенных внутри промежуточных валов и соединяющих эти валы с зубчатыми колесами их привода, зацепленными с зубчатыми колесами, расположенными на входных валах коробки передач.

1