ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

Двухступенчатая коробка передач относится к транспортному машиностроению и может быть использована в трансмиссиях автомобилей и тракторов. Применение двухступенчатой коробки передач, содержащей планетарный редуктор и фрикционную муфту блокировки планетарного редуктора известно, в основном, как части многоступенчатых коробок передач [1], [2].
Во всех известных двухступенчатых коробках передач используется гидравлическое включение цилиндром фрикционного тормоза планетарного редуктора и вращающейся фрикционной муфты блокировки планетарного редуктора совместно с вращающемся цилиндром.
При этом, для включения фрикционной муфтой блокировки планетарного редуктора управляющее давление рабочей жидкости (масла) во вращающийся цилиндр приходится подавать с корпуса коробки передач через вращающийся вал, содержащий разрезные чугунные уплотнительные кольца, не обеспечивающие хорошую герметизацию.
Из-за утечек масла через уплотнительные кольца существенно возрастают потери в устройстве гидроуправления коробкой передач. Особенно это негативно проявляется при использовании современных высоких давлений масла, доходящих до 2 МПа.
Кроме того, из постоянно вращающегося цилиндра фрикционной муфты при выключении фрикционной муфты масло не вытекает, что создает в цилиндре муфты остаточное центробежное давление, т.е. фрикционная муфта выключается только частично.
Для компенсации влияния центробежного давления на тыльной стороне поршня вращающегося цилиндра приходится вводить вращающуюся компенсационную полость, стенка которой герметизируется относительно поршня уплотнительным кольцом. Применение компенсационной полости увеличивает сложность фрикционной муфты и повышает силу трения на поршне при его осевых перемещениях, что ухудшает точность управления муфтой.
Кроме того, из-за наличия утечек на чугунных уплотнительных кольцах не представляется возможным использовать для управления двухступенчатой коробкой передач воздуха под давлением, что есть на автомобилях и тракторах снабженных компрессором.
Целью настоящего предложения является устранение недостатков известных коробок передач с вращающимися цилиндрами фрикционных муфт и снижение потерь мощности в устройствах управления. Это достигается тем, что цилиндр управления фрикционной муфты блокировки планетарного редуктора выполняется неподвижным, что расширяет области применения коробки передач.
На фиг. 1 представлена кинематическая схема двухступенчатой коробки передач и принципиальная схема управления коробкой передач.
Коробка передач (фиг. 1) содержит приводимый от двигателя машины входной вал 1, соединенный с трехзвенным планетарным редуктором 2, который имеет фрикционный тормоз 3, управляемый цилиндром 4 с помощью поршня 5. При этом водило 6 планетарного редуктора 2 соединено с выходным валом 7 коробки передач, размещенными в корпусе 8 коробки передач.
Входной вал 1 также соединен с фрикционной муфтой 9 блокировки планетарного редуктора.
Фрикционная муфта 9 содержит фрикционный диск 10, соединенный с водилом 6 планетарного редуктора, а следовательно, и с выходным валом 7 коробки передач.
Включение фрикционной муфты блокировки планетарного редуктора 9 выполняется нажимным диском 11 с помощью рычагов муфты 12 при силовом воздействии со стороны включающего подшипника 13, создаваемым поршнем 14 цилиндра 15 управления фрикционной муфтой, закрепленного на корпусе 8 коробки передач.
Устройство управления коробкой передач содержит источник давления 16 (масло; воздух), соединенный с клапанами 17 и 18, через которые по каналам 19 и 20 давление подается в цилиндры 15 и 4.
В схеме по фиг. 1 также предусмотрено устройство переключения ступеней 21, содержащее, например, клапан-пилот 22, управляющий переключением клапанов 17 и 18.
Клапан-пилот 22 содержит электромагнит 23, соединенный с электрическим аккумулятором 24 и переключателем ступеней 25.
Переключатель ступеней 25 может иметь ручное или автоматизированное управление [3].
При использовании в качестве текучей среды масла, его слив из цилиндров 4 и 15 происходит в гидробак 26. Если в качестве текучей среды используется воздух под давлением, то гидробак не требуется.
п
п
Если нет управляющего сигнала от переключателя ступеней 25 (фиг. 1), то масло под давлением через клапан 18 поступает в цилиндр 4 планетарного редуктора, что приводит в включению в коробке передач понижающей ступени U. В двухступенчатых коробках передач обычно U=1,2-1,45.
Фрикционная муфта блокировки планетарного редуктора 9 при этом разомкнута т.к. ее цилиндр 15 соединен с гидробаком 26.
п
При подаче управляющего сигнала от переключателя 25 срабатывает электромагнит 23, в результате чего клапан-пилот 22 переключает клапаны 18 и 19. С помощью цилиндра 15 происходит включение фрикционной муфты блокировки планетарного редуктора 9, а ранее включенный цилиндр 4, управляющий включением понижающей ступени U, соединяется с гидробаком 26. Происходит блокировка планетарного редуктора 2, поэтому в коробке передач входной вал 1 напрямую соединяется с выходным валом 7, т.е. включается прямая передача с передаточным числом, равном 1,0.
Использованные источники
1. Львовский К.Я. и др. Трансмиссии тракторов. М. Машиностроение. 1976 г.
2. Румянцев Л.А. Полуавтоматическая механическая трансмиссия «Экотранс». Труды НАМИ. Юбилейный выпуск. 1998 г.
3. Румянцев Л.А. Механические полуавтоматические передачи «Экотранс». Строительные и дорожные машины. 2015 г., №9.