SU1701577A1

SU1701577A1 - Transfer case of vehicle

Info

Publication number: SU1701577A1
Application number: SU904800242A
Authority: SU
Inventors: Константин Николаевич Семендяев; Николай Николаевич Семендяев
Priority date: 1990-03-11
Filing date: 1990-03-11
Publication date: 1991-12-30

Abstract

Изобретение относитс к области машиностроени и может быть использовано в .трансмисси х полноприводных автомобилей . Цель - повышение долговечности и КПД раздаточной коробки. Раздаточна коробка содержит межосевой дифференциал, планетарный редуктор, в котором вал солнца 16 и вал водила 15, расположенные коаксиально, могут посредством переключающих муфт 19 и 22 содин тьс соответственно с ведущим валом 2 и валом 3 водила дифференциала, на котором установлена муфта 23 блокировки дифференциала. Перемещением муфт 19 и 22 вправо или влепо от нейтрального положени включаетс либо понижающа , либо пр ма передача . 1 ил.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in all-wheel drive vehicles. The goal is to increase the durability and efficiency of the transfer case. The transfer box contains a center differential, a planetary gearbox in which the sun shaft 16 and the carrier shaft 15 arranged coaxially can, by means of switching sleeves 19 and 22, communicate with the drive shaft 2 and the differential shaft 23 on which it is installed. By shifting clutches 19 and 22 to the right or blindly from the neutral position, either downshift or direct drive is engaged. 1 il.

Description

(54) РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в .трансмиссиях полноприводных автомобилей. Цель - повышение долговечности и(54) DISTRIBUTION BOX FOR VEHICLE (57) The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in transmissions of four-wheel drive vehicles. The goal is to increase durability and

КПД раздаточной коробки. Раздаточная коробка содержит межосевой дифференциал, планетарный редуктор, в котором вал солнца 16 и вал водила 15, расположенные коаксиально, могут посредством переключающих муфт 19 и 22 содиняться соответственно с ведущим валом 2 и валом 3 водила дифференциала, на котором установлена муфта 23 блокировки дифференциала. Перемещением муфт 19 и 22 вправо или влево от нейтрального положения включается либо понижающая, либо прямая передача. 1 ил.Transfer box efficiency. The transfer case contains an interaxle differential, a planetary gearbox in which the sun shaft 16 and the carrier shaft 15, located coaxially, can be connected by means of switching clutches 19 and 22 with the drive shaft 2 and the differential carrier shaft 3, on which the differential lock clutch 23 is mounted. By moving the couplings 19 and 22 to the right or left of the neutral position, either a reduction or a direct gear is engaged. 1 ill.

1701577 А11701577 A1

Изобретение относится к области машиНострения и, в частности, может быть использовано в трансмиссиях полноприводных транспортных средств для распределения (или трансформации и распределения) крутящего момента между ведущими мостами машины.The invention relates to the field of mechanical engineering and, in particular, can be used in transmissions of four-wheel drive vehicles for the distribution (or transformation and distribution) of torque between the drive axles of the machine.

Известна раздаточная коробка, содержащая в корпусе ведущий и ведомые валы, трансформатор крутящего момента, включающий планетарный редуктор, и несимметричный межосевой дифференциал, размещенный соосно ведущему и первому (ведомому валам и оснащенный муфтой принудительной блокировки, причем солнечная Шестерня дифференциала кинематически через пару шестерен постоянного зацепления связана со вторым ведомым валом.A transfer case is known, comprising drive and driven shafts in the housing, a torque transformer including a planetary gear, and an asymmetric center differential located coaxially with the drive and the first (driven shafts and equipped with a forced lock clutch, and the differential differential gear is connected kinematically through a pair of gears of constant engagement with a second driven shaft.

При работе на любой из имеющихся в раздаточной коробке передач будет иметь Место вращение шестерен и (или) планетарного редуктора вхолостую, что приводит к потерям мощности на преодоление трения В полюсах зацепления и дополнительных Моментов инерции вращающихся масс, существенно снижая КПД и долговечность агрегата, Наличие косозубых цилиндрических Колес в трансформаторе момента создает рсевые нагрузки на подшипники валов. Кроме того, понижающая передача может быть реализована только при движении задним Кодом. Применение кинематического рассогласования переднего моста и мостов Садней тележки и блокированное распределение крутящего момента между ними На ускоряющей передаче, предусмотренные конструкцией этой раздаточной коробки, сопровождаются возникновением круга циркуляции, значительно увеличивающей нагрузки на детали трансмиссии и ходовой части, особенно при исскуственном создании рассогласования, тем самым существенно (в 3-4 раза) сокращая их долговечность.When working on any of the gearboxes available in the transfer gearbox, the gears and (or) the planetary gearbox rotate idle, which leads to loss of power to overcome friction. At the poles of the gearing and additional moments of inertia of the rotating masses, significantly reducing the efficiency and durability of the unit, the presence of helical gears Cylindrical Wheels in a torque transformer creates a load on the shaft bearings. In addition, a downshift can only be realized when driving in the rear code. The use of kinematic mismatch of the front axle and bridges of the Sadny truck and the blocked distribution of torque between them On the accelerating gear, provided by the design of this transfer case, are accompanied by the appearance of a circle of circulation, which significantly increases the load on the transmission parts and chassis, especially when artificially creating a mismatch, thereby significantly (3-4 times) reducing their durability.

Известна многоступенчатая раздаточная коробка, содержащая в корпусе ведущий и ведомые валы, трансформатор крутящего момента, включающий наряду с Простым многоступенчатым и планетарный редуктор, и несимметричный межосевой дифференциал, размещенный соосно с ведущим и первым ведомым валами, оснащенный муфтой принудительной блокировки водила и солнечной шестерни, связанной через пару шестерен постоянного зацепления с вторым ведомым валом.A multi-stage transfer case is known, comprising drive and driven shafts in the housing, a torque transformer, including, along with a simple multi-stage and planetary gear, and an asymmetric center differential located coaxially with the drive and first driven shafts, equipped with a forced carrier lock and sun gear coupled through a pair of gears of constant engagement with the second driven shaft.

Недостатки этой раздаточной коробки аналогичны, но усилены наличием большего количества пар шестерен постоянного зацепления (пять против двух) и переключаю;The disadvantages of this transfer case are similar, but are reinforced by the presence of a larger number of pairs of gears of constant gearing (five against two) and switch;

щих муфт (шесть против двух). Это значительно снижает ее КПД и отрицательно сказывается на долговечности.couplings (six versus two). This significantly reduces its efficiency and adversely affects durability.

Целью изобретения является повышение долговечности и КПД раздаточной коробки.The aim of the invention is to increase the durability and efficiency of the transfer case.

Для достижения поставленной цели на валу водила межосевого дифференциала с возможностью взаимного свободного вращения коаксиально установлены оснащенные зубчатыми венцами полый вал водила и ступица солнечной шестерни планетарного редуктора, эпициклическая шестерня которого жестко крепится к корпусу раздаточной коробки, переключающая муфта расположена на зубчатых венцах ведущего вала и вала водила этого редуктора и оснащена размещенной внутри нее полужесткой муфтой включения низшей передачи, причем между сопряженными поверхностями названных муфт имеется зазор, и расстояние между торцами их зубчатых венцов, находящихся ближе к редуктору, больше (или меньше) чем промежутки между зубчатыми венцами валов водил и ступицы солнечной шестерни, взятые каждый в отдельности, т.е. муфты имеют возможность взаимного свободного вращения и изготовлены так, что при осевом перемещении обеспечивается очередность (неодновременность) начала соединения их с валом водила и ступицей солнечной шестерни редуктора, кроме того, муфта блокировки дифференциала расположена между планетарным редуктором и ведущей шестерней привода второго ведомого вала.To achieve this goal, the hollow shaft of the carrier and the hub of the planetary gear reducer sun gear, the epicyclic gear of which is rigidly attached to the transfer case body, the switching clutch is located on the gear rims of the drive shaft and the carrier shaft, are coaxially installed on the drive shaft of the center differential with the possibility of mutual free rotation of this gearbox and is equipped with a semi-rigid lower gear coupling located inside it, and between the mating surfaces There is a gap between the mentioned couplings, and the distance between the ends of their gear rims located closer to the gearbox is greater (or less) than the gaps between the gear rims of the carrier shafts and the hub of the sun gear taken separately, i.e. the couplings have the possibility of mutual free rotation and are made in such a way that, during axial movement, the sequence (non-simultaneity) of their connection with the carrier shaft and the hub of the sun gear of the gearbox is ensured, in addition, the differential lock clutch is located between the planetary gear and the drive gear of the second driven shaft.

На чертеже представлена схема раздаточной коробки.The drawing shows a diagram of the transfer case.

В корпусе 1 соосно ведущему валу 2 размещены вал 3 водила 4 и первый ведомый вал 5, а параллельно им - второй ведомый вал 6. Первый ведомый вал 5 жестко соединен с эпициклической шестерней 7 межосевого дифференциала, снабженного сателлитами 8 и солнечной шестерней 9, которая жестко соединена с шестерней 10. Шестерня 10 находится в постоянном зацеплении с шестерней 11 привода второго ведомого вала 6. На валу 3 с возможностью взаимного свободного вращения коаксиально установлены оснащенные зубчатыми венцами 12 и 13 полый вал 14 водила 15 и ступица солнечной шестерни 16 планетарного редуктора, эпициклическая шестерня 17 которого жестко крепится к корпусу 1. Редуктор имеет сателлиты 18. Переключающая муфта 19 расположена на зубчатых венцах 20 и 12 валов ведущего 2 и полого 14 соответственно. Внутри переключающей муфты 19 на зубчатом венце 21 вала 3 раз мещена полужесткая муфта 22 включения низшей передачи. Муфты 19 и 22 установлены с зазорами между сопряженными поверхностями. Расстояние между торцами их зубчатых венцов, расположенных со стороны редуктора, больше (или меньше) промежутков между зубчатыми венцами 21 и 12, 12 и 13, что обеспечивает очередность (неодновременность) начала соединения этих муфт с валом 14 и солнечной шестерней 16, тем самым исключается утыкание зубьев при включении низшей передачи. На валу 3 между планетарным редуктором и ведущей шестерней 10 расположена муфта 23 принудительной блокировки дифференциала.In the housing 1, coaxial to the driving shaft 2, the carrier shaft 3 and the first driven shaft 5 are placed, and the second driven shaft 6 is parallel to them. The first driven shaft 5 is rigidly connected to the epicyclic gear 7 of the center differential equipped with satellites 8 and the sun gear 9, which is rigidly connected to the gear 10. The gear 10 is in constant engagement with the gear 11 of the drive of the second driven shaft 6. On the shaft 3 with the possibility of mutual free rotation coaxially equipped with gear rings 12 and 13, the hollow shaft 14 of the carrier 15 and the hub are sunny th gear 16 of the planetary gearbox, the epicyclic gear 17 of which is rigidly attached to the housing 1. The gearbox has satellites 18. The switching clutch 19 is located on the gear rims 20 and 12 of the shafts of the driving 2 and hollow 14, respectively. Inside the switching clutch 19 on the ring gear 21 of the shaft 3 times a semi-rigid lower clutch 22 is inserted. Clutches 19 and 22 are installed with gaps between the mating surfaces. The distance between the ends of their gear rims located on the gear side is more (or less) the gaps between the gear rims 21 and 12, 12 and 13, which ensures the sequence (non-simultaneity) of the beginning of the connection of these couplings with the shaft 14 and the sun gear 16, thereby eliminating sticking teeth when shifting into low gear. On the shaft 3 between the planetary gear and the pinion gear 10 is a clutch 23 forcing differential lock.

Раздаточная коробка работает следующим образом.Transfer box works as follows.

На чертеже показано исходное положение муфт 19, 22 и 23, что соответствует нейтральной передаче. Вращение от ведущего вала 2 через переключающую муфту 19 подводится к валу 14 водила 15 планетарного редуктора. Поскольку эпициклическая шестерня 17 редуктора закреплена а корпусе раздаточной коробки жестко, а его солнечная шестерня 16 установлена на валу 14 с возможностью свободного вращения, то водило 15, вращаясь, приведет в движение сателлиты 18, которые, обкатываясь по неподвижному эпициклу 17, будут вращать солнечную шестерню 16 вхолостую. Крутящий момент на вал 3 водила 4 межосевого дифференциала передаваться не будет, так как муфта 22 размещена в переключающей муфте 19 с зазором между их сопрягаемыми поверхностями.The drawing shows the initial position of the couplings 19, 22 and 23, which corresponds to a neutral gear. The rotation from the drive shaft 2 through the switching clutch 19 is supplied to the shaft 14 of the carrier 15 of the planetary gearbox. Since the epicyclic gear 17 of the gearbox is fixed to the transfer case body rigidly, and its sun gear 16 is mounted on the shaft 14 with the possibility of free rotation, carrier 15, rotating, will drive the satellites 18, which, rolling around the stationary epicycle 17, will rotate the sun gear 16 idle. Torque will not be transmitted to the shaft 3 of the carrier 4 of the center differential, since the clutch 22 is located in the switching clutch 19 with a gap between their mating surfaces.

При перемещении муфт 19, 22 йлево освобождается от связи с ведущим валом 2 планетарный редуктор, но ведущий вал 2 жестко соединяется этими муфтами с зубчатым венцом 21 вала 3 водила 4 межосевого дифференциала. Включена прямая передача. Вращение от ведущего вала 2 подводится через муфты 19, 22 и зубчатый венец 21 к валу 3, водилу 4, сателлитам 8 и от них передается эпициклической шестерне 7 и жестко соединенному с ней первому ведомому валу 5, а также солнечной шестерне 9, далее от солнечной шестерни 9 через шестерни 10, 11 - к второму ведомому валу 6. При этом крутящий момент распределяется между первым 5 и вторым 6 ведомыми валами «’зависимости от внутреннего передаточного числа межосевого дифференциала.When moving the couplings 19, 22, the planetary gearbox is released from communication with the drive shaft 2, but the drive shaft 2 is rigidly connected by these couplings to the ring gear 21 of the shaft 3 of the carrier 4 of the center differential. Direct transmission is included. Rotation from the drive shaft 2 is fed through the couplings 19, 22 and the ring gear 21 to the shaft 3, the carrier 4, the satellites 8 and from them is transmitted the epicyclic gear 7 and the first driven shaft 5 rigidly connected to it, as well as the sun gear 9, further from the sun gears 9 through gears 10, 11 to the second driven shaft 6. In this case, the torque is distributed between the first 5 and second 6 driven shafts “depending on the internal gear ratio of the center differential.

Включение понижающей передачи осуществляется перемещением муфт 19, 22 вправо. При этом переключающая муфта 19 соединяет ведущий вал 2 через зубчатые венцы 20. 13 с солнечной шестерней 16 планетарного редуктора, а муфтой 22 соединяются зубчатые венцы 12 и 21, принадлежащие валам 14 и 3. Крутящий момент от ведущего вала 2 через переключающую муфту 19 подводится к солнечной шестерне 16 планетарного редуктора, в котором он трансформируется (увеличивается, так как остановлен эпицикл) и через муфту 22 передается на вал 3 водила 4 межосевого дифференциала. Дальнейшее распределение крутящего момента между первым и вторым ведомыми валами происходит так же, как указано.The inclusion of a reduction gear is carried out by moving the couplings 19, 22 to the right. In this case, the switching clutch 19 connects the drive shaft 2 through the gear crowns 20. 13 with the sun gear 16 of the planetary gear, and the clutch 22 connects the gear crowns 12 and 21 belonging to the shafts 14 and 3. The torque from the drive shaft 2 through the switching clutch 19 is supplied to the sun gear 16 of the planetary gearbox, in which it transforms (increases because the epicycle is stopped) and is transmitted through the coupling 22 to the shaft 3 of the carrier 4 of the center differential. Further distribution of the torque between the first and second driven shafts occurs in the same way as indicated.

Блокировка дифференциала осуществляется перемещением муфты 23 вправо. Муфта 23 соединяет солнечную шестерню 9 и через вал 3 водило 4.The differential is locked by moving the coupling 23 to the right. The clutch 23 connects the sun gear 9 and through the shaft 3 drove 4.

Claims

Φ o rmula and sampling

The transfer case of the vehicle, containing drive and driven shafts, a torque transformer in the housing. moment, including a planetary gear, and an asymmetric interaxle differential, placed coaxially with the drive and the first driven shafts, equipped with a clutch for locking the carrier and the sun gear connected through a pair of gears of constant engagement with the second driven shaft, characterized in that, in order to increase durability and Efficiency of the transfer case, on the drive shaft of the interaxle differential with the possibility of mutual free rotation, the hollow drive shaft and the hub with gears of the planetary gear reducer, the epicyclic gear of which is rigidly attached to the transfer case body, and the switching clutch is located on the gear rims of the drive shaft and the carrier shaft of this gearbox and is equipped with a semi-rigid lower gear clutch located inside it, and there is a gap and distance between the mating surfaces of these clutches between the ends of their gear rims located closer to the gearbox, more or less than the intervals between the gear rims of the driven shafts and the solar hub gears taken individually, while the differential lock clutch is located between the planetary gear and the drive gear of the second driven shaft.