Коробка передач

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Научный центр проблем механики машин Национальной академии наук Беларуси(73) Патентообладатель Научный центр проблем механики машин Национальной академии наук Беларуси(57) Коробка передач, содержащая корпус, расположенные в нем соосно ведущий и ведомый валы, два соосно расположенных промежуточных вала и реверсивный вал, шестерни постоянного зацепления, расположенные на упомянутых валах, управляемые муфты, одна из которых предназначена для связи промежуточных валов,остальные муфты - для связи свободно установленных шестерен с соответствующими валами первый промежуточный вал кинематически связан с реверсивным валом через жестко расположенные на этих валах шестерни установленные на входном валу шестерни зацеплены с шестернями первого промежуточного вала первая и вторая свободно установленные шестерни реверсивного вала зацеплены соответственно с первой жестко установленной шестерней второго промежуточного вала и свободно установленной шестерней выходного вала, которая зацеплена в свою очередь со второй жестко установленной шестерней второго промежуточного вала вторая свободно установленная шестерня выходного вала зацеплена с первой жестко установленной шестерней второго промежуточного вала, отличающаяся тем, что по крайней мере две шестерни входного вала установлены на нем жестко и зацеплены со свободно установленными на первом промежуточном валу шестернями.(56) 1. А.с. СССР 1 188 018,60 17/08, 1985 (прототип). 2. Проектирование трансмиссий автомобилей Справочник/ Под общ. ред. А.И.Гришкевича - М. Машиностроение, 1984. - С.186. Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована в трансмиссиях автомобилей и тракторов. Коробки передач позволяют изменять и регулировать скорость движения машины в зависимости от выполняемой работы и дорожных условий. При увеличении дорожного сопротивления снижается скорость 333 машины путем включения низших передач, при снижении дорожного сопротивления повышается скорость машины за счет включения высших передач. Число передач механических трансмиссий непрерывно возрастает для более точного регулирования скорости и лучшего использования мощности двигателя. Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является коробка передач 1 (прототип), содержащая корпус, расположенные в нем соосно ведущий и ведомый валы, два соосно расположенных промежуточных вала и реверсивный вал, шестерни постоянного зацепления, расположенные на упомянутых валах, управляемые муфты, одна из которых предназначена для связи промежуточных валов, остальные муфты - для связи свободно установленных шестерен с соответствующими валами первый промежуточный вал кинематически связан с реверсивным валом через жестко расположенные на этих валах шестерни установленные на входном валу шестерни зацеплены с шестернями первого промежуточного вала первая и вторая свободно установленные шестерни реверсивного вала зацеплены соответственно с первой жестко установленной шестерней второго промежуточного вала и свободно установленной шестерней выходного вала, которая зацеплена в свою очередь со второй жестко установленной шестерней второго промежуточного вала вторая свободно установленная шестерня выходного вала зацеплена с первой жестко установленной шестерней второго промежуточного вала. Коробка передач имеет диапазонный принцип построения с четырьмя диапазонами переднего хода и двумя диапазонами заднего хода. В каждом диапазоне переключаются на ходу четыре передачи с помощью расположенной на входном валу делительной коробки передач, что дает в итоге 16 передач переднего хода и 8 передач заднего хода. Однако данного числа передач недостаточно для современных трансмиссий тракторов и некоторых других машин. Для более точного регулирования скорости и повышения загрузки двигателя требуется 24 и более передач переднего хода. В анализируемой коробке передач все шестерни установлены на ведущем валу свободно и соединяются с ним с помощью управляемых муфт. В механических коробках передач большинства машин в качестве управляемых муфт используются синхронизаторы. Конструкция синхронизатора выполнена так, что его размеры должны быть меньше размеров соединяемой шестерни 2. Установленные на ведущем валу шестерни низших передач имеют относительно небольшие радиальные размеры, которые меньше размеров синхронизаторов, что приводит к существенному увеличению осевых размеров и веса конструкции. Задачей полезной модели является увеличение числа передач при снижении осевых габаритов. Задача решена в коробке передач, содержащей корпус, расположенные в нем соосно ведущий и ведомый валы, два соосно расположенных промежуточных вала и реверсивный вал, шестерни постоянного зацепления, расположенные на упомянутых валах, управляемые муфты, одна из которых предназначена для связи промежуточных валов, остальные муфты - для связи свободно установленных шестерен с соответствующими валами первый промежуточный вал кинематически связан с реверсивным валом через жестко расположенные на этих валах шестерни установленные на входном валу шестерни зацеплены с шестернями первого промежуточного вала первая и вторая свободно установленные шестерни реверсивного вала зацеплены соответственно с первой жестко установленной шестерней второго промежуточного вала и свободно установленной шестерней выходного вала, которая зацеплена в свою очередь со второй жестко установленной шестерней второго промежуточного вала вторая свободно установленная шестерня выходного вала зацеплена с первой жестко установленной шестерней второго промежуточного вала, при этом, согласно техническому решению, по крайней мере две шестерни входного вала установлены на нем жестко и зацеплены со свободно установленными на первом промежуточном валу шестернями. В заявляемой коробке на ведущем валу установлены 6 шестерен постоянного зацепления, что дает в итоге 24 передачи переднего хода и 12 передач заднего хода. Две шестерни, радиальный размер которых меньше размера синхронизированных муфт, установлены на ведущем валу жестко и зацеплены с двумя свободно установленными на промежуточном валу шестернями. На промежуточном валу расположены две синхронизированные муфты для связи с этим валом свободно установленных шестерен, имеющих достаточно большие радиальные размеры для компоновки деталей синхронизаторов. Предложенное конструктивное решение позволяет уменьшить осевые габариты и вес коробки передач, поскольку размеры синхронизированных муфт меньше радиальных размеров свободно установленных шестерен. На фигуре приведена кинематическая схема заявляемой коробки передач. Коробка передач содержит корпус 1, соосно расположенные ведущий вал 2 и ведомый вал 3, соосно расположенные промежуточные валы 4 и 5, реверсивный вал 6, управляемые муфты 7-17, шестерни постоянного зацепления 18-37. На ведущем валу 2 свободно установлены шестерни 18, 20, 26, 28, которые соединены с этим валом с помощью синхронизированных муфт 7, 8, 11, 12. Упомянутые шестерни ведущего вала 2 зацеплены с шестернями соответственно 19, 21, 27, 29, жестко установленными на промежуточном валу 4. С ведущим валом 2 жестко связаны шестерни 22, 24, которые зацеплены соответственно с шестернями 23, 25, свободно расположенными на промежуточном валу 4 и связанными с этим валом через синхронизированные муфты 9,10. Промежуточный вал 4 связан через зубчатую муфту 13 с промежуточным валом 5 и через зацепляющиеся зубчатые шестерни 30, 31 с реверсивным валом 6. На реверсивном валу 6 свободно установлены шестер 2 333 ни 32, 35, связанные с этим валом через зубчатые муфты 14, 15 соответственно. Шестерня 32 зацеплена с жестко установленной на промежуточном валу 5 шестерней 33, шестерня 35 - со свободно установленной на выходном валу 3 шестерней 37, которая в свою очередь зацеплена с жестко расположенной на промежуточном валу 5 шестерней 36. Шестерня 33 входит в зацепление со свободно установленной на выходном валу 3 шестерней 34. Шестерни 34 и 37 соединяются с выходным валом 3 через синхронизированные муфты 16 и 17 соответственно. Коробка передач работает следующим образом. Вся конструкция условно разделяется на два основных узла делительную коробку передач и диапазонный редуктор. К делительной коробке передач относятся валы 2, 4, синхронизированные муфты 7-12, шестерни 18-29. Диапазонный редуктор содержит валы 3, 5, 6,зубчатые муфты 14, 15, синхронизированные муфты 16, 17, шестерни 30-37. В делительной коробке передач обеспечивается получение 6 передач включением синхронизированных муфт 7-12. При этом вращение передается с ведущего вала 2 на промежуточный вал 4 через соответствующие включенным муфтам зубчатые передачи. Диапазонный редуктор обеспечивает получение четырех диапазонов переднего хода и двух диапазонов заднего хода включение зубчатых муфт 14, 15 и синхронизированных муфт 16, 17. На каждом диапазоне должны быть включены одновременно 2 муфты. На первом диапазоне переднего хода включены муфты 14 и 17. Движение передается с промежуточного вала 4 через зубчатые колеса 30, 31, вал 6, муфту 14, зубчатые колеса 32, 33, вал 5, зубчатые колеса 36, 37,муфту 17 на выходной вал 3. Первый диапазон обеспечивает максимальное передаточное отношение. На втором диапазоне включены муфты 14 и 16. Движение передается с промежуточного вала 4 через зубчатые колеса 30, 31, вал 6, муфту 14, зубчатые колеса 32, 33, 34, муфту 16 на выходной вал 3. На третьем диапазоне включены муфты 13 и 17. Движение передается с промежуточного вала 4 через муфту 13, вал 5, зубчатые колеса 36, 37, муфту 17 на выходной вал 3. На четвертом диапазоне включены муфты 13 и 16. Движение передается с промежуточного вала 4 через муфту 13, вал 5, зубчатые колеса 33, 34, муфту 16 на выходной вал 3. На первом диапазоне заднего хода включены муфты 15 и 17. Движение передается с промежуточного вала 4 через зубчатые колеса 30, 31, вал 6, муфту 15, зубчатые колеса 35, 37, муфту 17 на выходной вал 3. На втором диапазоне заднего хода включены муфты 15 и 16. Движение передается с промежуточного вала 4 через зубчатые колеса 30, 31, вал 6, муфту 15, зубчатые колеса 35, 37, 36, вал 5, зубчатые колеса 33, 34,муфту 16 на выходной вал 3. На каждом диапазоне включаются 6 передач с помощью расположенных на вала 2 и 4 зубчатых передач и муфт. Общее число передач составляет 24 передачи переднего хода и 12 передач заднего хода, что значительно больше, чем у прототипа. Это позволяет более точно регулировать рабочую скорость и обеспечивать более высокую производительность машины. Расположение синхронизированных муфт низших передач 9,10 на промежуточном валу 2 между имеющими большой радиальный размер шестернями 23 и 25 позволяет получить минимальный осевой габарит благодаря оптимальной совместной конструкции шестерен и синхронизаторов. Таким образом, заявляемая коробка передач позволяет увеличить общее число передач при минимальном весе и габаритах конструкции. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.