SU1643210A1 - Синхронизированна зубчата муфта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автомобилестроению , в частности может быть использовано в трансмисси х полноприводных трехосных автомобилей дл  включени  мощностного потока на ведущий мост. Цель - повышение плавности включени  и надежности муфты, В корпусе раздаточной коробки на валу привода переднего моста установлен и жестко закреплен корпус силового цилиндра, оснащенный двум  поршн ми , размещенными один в другом с возможностью осевого независимого один от другого перемещени . Наружный поршень снабжен фрикционным кольцом и внутренним зубчатым венцом, а внутренний поршень изготовлен за одно целое с переключающей муфтой, оснащенной внешним зубчатым венцом посто нного зацеплени  с внутренним зубчатым венцом наружного поршн  и внутренним шлицевым по ском, шлицы которого наход тс  в посто нном зацеплении со шлицами упом нутого вала. Муфта обеспечивает плавное (безударное) включение привода переднего моста во врем  движени  с любой возможной скоростью и в любых дорожных услови х. 1 ил,

Description

Изобретение относитс  к автомобилестроению , в частности может быть использовано в трансмисси х полноприводных трехосных автомобилей дл  включени  мощностного потока на ведущий мост.

Цель изобретени  - повышение плавности включени  и надежности муфты.

На чертеже представлена раздаточна  коробка с синхронизированной муфтой, общий вид.

В корпусе 1 соосно ведущему валу 2 установлены вал 3 водила 4, первый ведомый вал 5, параллельно им - второй ведомый вал 6 с шестерней 7 и промежуточный вал 8 с шестерн ми 9 и 10 и переключающей муфтой 11. Вал 2 снабжен переключающей муфтой 12 и на нем с возможностью свободного вращени  установлена шестерн  13. Солнечна  шестерн  14 жестко соединена с шестерней 15, а шестерн  16 жестко крепитс  к водилу 4 и одновременно  вл етс  наружным барабаном блокировочного фрикциона 17, внутренний барабан которого представлен зубчатым венцом, выполненным на эпициклической шестерне 18, имеющей жесткую св зь с первым ведомым валом 5. Сателлиты 19 своими ос ми установлены в водиле 4 и шестерне 16. К второму ведомому валу 6 жестко крепитс  корпус 20 силового цилиндра, снабженного поршн ми 21 и 22 и возвратной пружиной 23, опирающейс  на тарель 24 и через нее на упорное разрезное кольцо 25. Поршень 21 снабжен внешним зубчатым венцом 26, зубь  которого вход т в посто нное зацепление с внутренним зубчатым венцом 27, выполненным в юбке поршн  22. Причем к внешнему торцу последнего крепитс  фрикционное кольцо 28. В валу 6 выполнены радиальные и осевое сверлени .

Муфта работает следующим образом. На чертеже показано исходное положение переключающих муфт 11 и 12, поршней 21 и 23, блокировочный фрикцион 17 выключен , что соответствует нейтральной передаче . В данном случае при подводе noiuKd мощности от коробки передач к раздаточной коробке вращение получает только ведущий вал 2 с муфтой 12.

Пр ма  передача. Перемещением переключающей муфты 12 вправо обеспечиваетс  жесткое соединение ведущего вала 2 с валом 3 водила 4, а включением фрикциона 17 - блокировка водила 4 с эпициклической шестерней 18, т. е. блокировка дифференциала . Крут щий момент от ведущего вала 2 передаетс  через переключающую муфту 12 на вал 3, водило 4 и далее через диски включенного фрикциона 17 на эпициклическую шестерню 18 и первый ведомый вал 5 - пр ма  передача потока мощности к ведущим колесам мостов только задней тележки

В экстремальных случа х, например при движении по весьма скользкой дороге, на лед ных переплавах, дополнительно поршнем 21 шестерн  7 плавно (безударно) соедин етс  с валом 6, т. е. включаетс  привод переднего моста. Крут щий момент передаетс  к первому ведомому валу 5 указанным образом, а к второму ведомому валу 6 - от водила 4 через сателлиты, которые, поскольку дифференциал сблокирован, не имеют возможности проворачиватьс  вокруг своих осей, на солнечную шестерню 14, жестко соединенную с ней шестерню 7 и далее через внешний зубчатый венец 26 и внутренний шлицевой по сок поршн  21 на второй ведомый вал 6 - пр ма  передача потока мощности к первому и второму ведомым валам, причем крут щий момент распредел етс между ними пропорционально весу, приход щемус  на ведущие мосты, приводимые от этих валов. Плавное (безударное) соединение шестерни 7 с валом 6 происходит благодар  тому, что давление рабочего тела (газа, жидкости ), подводимого через радиальные и осевое сверлени  вала 6, в полость силового цилиндра, образованную его корпусом 20 и поршн ми 21 и 22, нарастает не мгновенно, а в течение определенного промежутка времени . При нарастании давлени  в силовом цилиндре до расчетного значени  поршень 21 удерживаетс  от осевого перемещени  пружиной 23, в то врем  как поршень 22, не встреча  сопротивлени , перемещаетс  и прижимает фрикционное кольцо 28 к специально обработанной поверхности шестерни 7, Под действием возникающих при этом и

увеличивающихс  по мере нарастани  давлени  сил трени  вращение от шестерни 7 передаетс  за счет этих сил трени  через фрикционное кольцо 28, поршень 22, его

внутренний зубчатый венец 27 на внешний зубчатый венец 26 поршн  21 и вал 6, который увеличивает или уменьшает частоту своего вращени  до полного выравнивани  его угловой скорости с угловой

0 скоростью шестерни 7. При дальнейшем нарастании давлени  перемещаетс  поршень 21 вправо, жестко соедин   шестерню 7 с валом 6. Параметры силового цилиндра должны быть подобраны так, чтобы переме5 щению поршн  21 (при включении) предшествовало полное выравнивание угловых скоростей шестерни 7 и вала 6.

Если муфта 12 и поршень 21 наход тс  в крайних правых положени х, а блокиро0 вочный фрикцион выключен, то крут щий момент передаетс  указанным образом. Исключение составл ет следующее. Вращение подводитс  от водила 4 на сателлиты 19 и далее к солнечной 14 и эпицикличе5 ской 18 шестерн м, при этом крут щий момент между валами 5 и 6 распредел етс  в зависимости от внутреннего передаточного числа дифференциала - пр ма  передача с дифференциальным распределением по0 тока мощности к переднему мосту и мостам задней тележки.

Понижающа  передача. Переключающие муфты 11 и 12 перемещаютс  в крайнее левое положение. При этом муфта 11 жестко

5 соедин ет промежуточный вал 8 с шестерней 10, а муфта 12 - ведущий вал 2 с шестерней 13. Вращение от ведущего вала 2 через муфту 12 передаетс  на шестерню 13, от нее шестерне 10 и далее от шестерни 10 через

0 муфту 11 на промежуточный вал 8 с шестерней 9 и от нее на шестерню 16, а с шестерни 16 на водило 4. Крут щий момент распредел етс  так, как при дифференциальном распределении потока мощности на пр мой

5 передаче.

Конструкци  раздаточной коробки позвол ет производить отбор мощности на привод вспомогательных агрегатов от шестерен 7,9, 10 и 16.

0 Снабжение раздаточной коробки фрикцион но-зубчатым устройством позвол ет независимо от профессионального мастерства водител  плавно (безударно) включать (отключать) привод переднего моста автомобил . Ее долговечность и уровень по5 движности транспортного средства при использовании предлагаемой муфты повышаютс . Кроме того, конструкци  раздаточной коробки позвол ет получить пр мую передачу блокированного привода мостов

задней тележки, т, е. из кинематической цепи передачи мощностного потока полностью исключаютс  зубчатые колеса. Следовательно, отсутствует работа трени  в полюсах их зубчатых зацеплений. Это благопри тно сказываетс  на долговечности раздаточной коробки, а КПД ее повышаетс  на 1,5-2,0%.

КПД трансмиссии представл ет произведение КПД всех агрегатов, механизмов и узлов в нее вход щих, т. е, математически представл ет собой выражение

Т/тр 7/рк J/rn Т)к ,

где rj Тр; ц кп; V px.;tj m; у к - КПД соответственно трансмиссии, коробки передач, раздаточной коообки, главной передачи и карданной передачи.

Как следует из указанной зависимости, значение КПД пр мо пропорционально значению КПД раздаточной коробки, которое у предлагаемой раздаточной коробки по сравнению с известной на одном из основных режимов ее работы выше на 1,5- 2,0%.

Значение КПД трансмиссии оказывает существенное вли ние на среднетехническую скорость автомобил , т. е. чем он выше , тем больше названна  скорость, что подтверждаетс  зависимостью

VT аымэкс М х

X

;К

1.36 NyA frp ч 2 fv)

где UT - среднетехническа  скорость автомобил , км/ч;

aNM3Kc коэффициент, учитывающий среднее использование максимальной мощности в эталонных услови х;

kvi - коэффициент, учитывающий техническую категорию дороги и рельеф местности;

Муд - удельна  мощность двигател  при данной полезной нагрузке автомобил , кВт/т;

т/тр - коэффициент полезного действи  трансмиссии;

fv - коэффициент сопротивлени  качению .

Увеличение среднетехнической скорости при прочих равных услови х обеспечивает повышение производительности автомобил :

Л/ГОД

Тн Ут Кгр Dk g& У Кгр + trip VT/J

где WroA годова  производительность автомобил , т км;

Тн - врем  пребывани  в нар де, ч; VT - среднетехническа  скорость, км/ч; Кгр - средн   дальность ездки с грузом, 5 км;

О - годовой календарный фонд фреме- ни, дней;

а - коэффициент использовани  парка;

0/ коэффициент использовани  пробега;

у- коэффициент использовани  грузоподъемности;

tnp - врем  погрузочно-разгрузочный 5 работ, приход щихс  на одну ездку, ч.

Анализ приведенных последними двух математически выраженных зависимостей свидетельствует о по влении дополнительных преимуществ автомобилей в слу- 0 чае применени  в их трансмисси х раздаточных коробок предлагаемой конструкции , т. е. об увеличении среднетехнической скорости и производительности машины. Реализаци  этих преимуществ 5 способствует оперативности перевозки личного состава, доставки вооружени , боевой техники и грузов.

Таким образом, жестка  установка на втором ведомом валу корпуса силового ци- 0 линдра, оснащение его двум  размещенными коаксиально с возможностью осевого независимого один от другого перемещени  поршн ми, жесткое крепление к внешнему торцу наружного поршн  фрик- 5 ционного кольца, выполнение в юбке этого поршн  внутреннего зубчатого венца, с аб- жение внутреннего поршн  внешним зубчат тым венцом, расположение этих зубчатых венцов с посто нным зацеплением зубьев, 0 изготовление внутреннего поршн  за одно целое с управл ющей муфтой, снабженной внутренним шлицевым по ском, наход щимс  в посто нном зацеплении со шлицами второго ведомого вала, размещение в 5 кольцевой проточке данного вала разрезного упорного кольца и расположение в непосредственно соприкосновении с ним тарели, установка между этой тарелью и внутренним поршнем-муфтой в поджатом состо - 0 нии пружины придает муфте в целом новые конструктивные особенности.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Синхронизированна  зубчата  муфта 5 преимущественно дл  включени  в раздаточной коробке вала привода ведущего мо- ста.содержаща  установленную на ведомом валу с осевой подвижностью первую полумуфту , включающую в себ  подпружиненный элемент с зубчатым венцом, св занный с фрикционным кольцом с одной стороны, установленную на ведущем валу неподвижно в осевом направлении вторую полумуфту с внутренним зубчатым венцом дл  св зи с внешним зубчатым венцом подпружиненного элемента и ответной фрикционной поверхностью , отличающа с  тем, что, с целью повышени  плавности включени  и надежности муфты, подпружиненный элемент представл ет собой два размещенных в корпусе гидроуправл емого силового цилиндра коаксиально с возможностью осевого независимого друг от друга перемещени  поршн , при этом к внешнему торцу

   5

   наружного поршн  жестко прикреплено фрикционное кольцо, а в юбке этого поршн  выполнен внутренний зубчатый венец, в посто нном зацеплении с которым введен внешний зубчатый венец внутреннего поршн  , выполненного за одно целое с управл ющим элементом, снабженным внутренним шлицевым по ском, причем шлицы этого по ска введены в посто нное зацепление со шлицами на валу, а в кольцевой проточке данного вала расположено разрезное упорное кольцо, в непосредственном соприкосновении с ним установлена тарель, между которой и внутренним поршнем размещена в подсжатом состо нии пружина.

   W