АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ КОРОБКА ПЕРЕМЕНЫ ПЕРЕДАЧ

Полезная модель относится к автомобильной промышленности, в частности к коробкам перемены передач для транспортных средств.
Известна коробка передач транспортного средства, содержащего две муфты сцепления ведущего блока и две муфты сцепления ведомого блока (см. патент RU 109439, МПК: (2006.01) B60K 17/08, 2011 г.) К недостаткам данной коробки передач можно отнести сложность конструкции и как следствие массивность ведомого блока, так как он должен быть из фрикционной стали и масляной ванне с системой циркуляции и охлаждения масла.
Известна также коробка передач с двойным сцеплением и ее способ переключения (см. патент RU 2011108248, МПК: (2006.01) B60K 17/00, F16H 3/00, 2011 г.). Данная коробка перемены передач наиболее близка к заявленному техническому решению по совокупности существенных признаков, принято за прототип.
К недостаткам данной конструкции можно отнести значительную потерю времени при переключении «по нисходящей» когда требуется повышение частоты вращения для достижения низкой передачи переднего хода, также недостатком этой коробки передач является необходимость в постоянной смене зацеплений двухсторонних муфт с промежуточными шестернями при переключении передач и потеря времени при переключении на передачу, которая не стоит в зацеплении.
Задача заявленной полезной модели состоит в снижении массы АКПП, ее металлоемкости, стоимости, увеличении надежности и технологичности.
Технический результат заключается в уменьшении расходных материалов, упрощении процесса изготовления, упрощении конструкции и как следствие увеличение надежности.
Предлагаемое в полезной модели решение указанной выше задачи, достижение поставленной цели и требуемого технического результата обеспечивается тем, что автоматизированная 6-ти скоростная коробка перемены передач (АКПП), содержит два сцепления, с приводами на два концентрично расположенных первичных вала, связанных через шестерни постоянного зацепления, с двумя вторичными валами. На них установлены свободно вращающиеся шестерни четных и нечетных передач и соединенные с валами шлицевые каретки, четных и нечетных соответственно передач, обеспечивающие связь с промежуточным валом. Свободно вращающиеся шестерни вторичных валов зацеплены с жестко закрепленными шестернями промежуточного вала, с которого вращение передается на дифференциал колесной пары. Также на двух вторичных и промежуточном валу установлены электромагнитные тормозящие муфты для снижения угловых скоростей вращения шестерен и кареток, которые с двумя сцеплениями образуют систему синхронизации для выравнивания скоростей вращения муфт и шестерен с целью безударного включения шлицевых кареток перемены передач. Площадь контакта шлиц на каретке (муфте) и шлицевом венце зацепления шестерни больше по сравнению с традиционным синхронизатором, так как имеет наклон и не лимитированную разумную длину и это увеличивает износостойкость.
Работа автоматизированной 6-скоростной коробки перемены передач (АКПП) осуществляется следующим образом, вращение передается от ДВС через маховик на АКПП с двумя сцеплениями, с приводами на два концентрично расположенных первичных вала. Первичные валы, в свою очередь, связаны, через шестерни постоянного зацепления, с двумя вторичными валами. Свободно вращающиеся шестерни четных и нечетных передач установлены на вторичных валах, так же на них установлены в зацеплении шлицевые каретки четных и нечетных передач соответственно, обеспечивающие связь через шестерни промежуточного вала с промежуточным валом. Свободно вращающиеся шестерни вторичных валов зацеплены, жестко закрепленными, шестернями промежуточного вала, с которого вращение передается на дифференциал колесной пары. На вторичных валах и промежуточном вале установлены тормозящие электромагнитные муфты, которые с двумя сцеплениями, через компьютерный блок управления, являясь синхронизирующим устройством управляют угловыми скоростями вращения шестерен и кареток выравнивают скорость вращения «шестерня-каретка» с целью безударного включения шлицевых кареток. Так же электромагнитные муфты установленные на вторичных и промежуточных валах могут быть использованы как «коробочный тормоз» по аналогии «моторный тормоз» в не изнашиваемой тормозной системе (НТС), износостойкой тормозной системе (ИТС) или совместно с моторным тормозом для увеличения его эффективности. При переключении передач на автоматизированной 6-ти ступенчатой коробке перемены передач (АКПП) с V1-V6, каждая следующая передача «по возрастающей» имеет более низкую частоту вращения. Для синхронизации каждой следующей за находящейся в зацеплении передачей активируется сцепление и тормозящая электромуфта на холостом ходу. В результате чего повышается частота вращения каретки выравнивая, до скорости безударного зацепления, для выведения из зацепления предыдущей каретки активируется сцепление и тормозящая электромуфта и каретка «выкручивается» из зацепления. Каждая следующая передача «по нисходящей» имеет более высокую частоту вращения, для синхронизации каждой следующей за находящейся в зацеплении передачей деактивируется сцепление и активируются тормозящие электромуфты на промежуточном и вторичном валах, снижая частоту вращения шестерни для безударного вхождения в зацепление каретки шлицевой.
Для лучшего понимания работы автоматизированной 6-ти скоростной коробки перемены передач отдельно вынесем устройство узла включения-выключения передач
Устройство узла включения - выключения передач состоит из втулки каретки шлицевой, установленной на вторичном валу и удерживаемой от вращения шпонкой сегментной. По втулке каретки шлицевой, в осевом направлении вдоль вала, свободно передвигается каретка шлицевая, и входит в зацепление с шестерней посредством шлицевого венца зацепления шестерни. Таким образом данная схема позволит получить КПП с двумя сцеплениями, но с отличительными особенностями, а именно синхронизатор переключения передач как таковой отсутствует, есть только односторонняя каретка, установленная внутри КПП с вынесенной наружу системой синхронизации. Каретка универсальна (едина, T.e. V1-V6) для всех передач и односторонняя, т.е. работает с одной передачей. КПП короче по длине в два раза - компактнее, так как промежуточный вал является передающим усилие на дифференциал и имеет по одной шестерне на две шестерни разных передач.
На Фиг. 1 изображена схема автоматизированной 6-ти скоростной коробки перемены передач содержащая:
Маховик, через который передается вращение от ДВС 1; АКПП с двумя сцеплениями 2; два первичных вала 3; шестерни постоянного зацепления 4; два вторичных вала 5; промежуточный вал 6; тормозящие электромагнитные муфты 7 и 8; жестко закрепленные шестерни 9; свободно вращающиеся шестерни четных и нечетных передач 10; 12; 14; 16; 18; 20; шлицевые каретки в зацеплении четных и нечетных передач 11; 13; 15; 17; 19; 21.
На фиг. 2. Изображено устройство узла включения - выключения передач содержащее: Вторичный вал 1; шестерня с шлицевым венцом 2; подшипник качения 3; каретка шлицевая 4; втулка каретки шлицевой 5; шпонка сегментная 6; шлицевый венец зацепления шестерни 7.