РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА (ДВА ВАРИАНТА)
TRANSFER BOX (TWO VERSIONS)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях полноприводных транспортных средств высокой проходимости.
Известна двухступенчатая раздаточная коробка, содержащая приводной вал с двумя ведущими шестернями, одна из которых установлена на валу на подшипниках и соединена с ним посредством зубчатой муфты, промежуточный вал, имеющий кинематически связанные с шестернями ведущего вала две шестерни, одна из которых установлена на валу неподвижно и зацеплена с ведущей шестерней, установленной на приводном валу на подшипниках, дифференциальный механизм и установленный над масляной ванной масляный насос, шестерня которого зацеплена с шестерней промежуточного вала (см. патент №48884, МПК7 В60K 17/28, опубл. 10.11.2005).
Недостатком известной раздаточной коробки является наличие ряда дополнительных шестерен для привода масляного насоса, в результате чего не обеспечивается надежное поступление смазочной жидкости к подшипникам шестерен.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является раздаточная коробка, содержащая первичный вал с расположенным на нем механизмом переключения передач и установленными на подшипниках шестернями, находящимися в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала, вторичный вал (с дифференциалом или без него) с шестерней, находящейся в зацеплении с одной из шестерен промежуточного вала, систему принудительной смазки, состоящую из съемного фильтра, маслоприемника, трубок и насоса с приводом от промежуточного вала (см. патент RU №2264927, МПК7 В60К 17/34, опубл. 27.11.2005).
Недостатком известной раздаточной коробки является то, что не обеспечиваются гарантированное всасывание масла и подача масла к подшипникам шестерен при наличии зазоров между шестернями, что приводит к сокращению срока службы подшипников, а также неработоспособность насоса при нейтрали в раздаточной коробке при стоящем автомобиле, что приводит к разрушению подшипников.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является увеличение надежности и срока службы подшипников за счет обеспечения надлежащей смазки подшипников.
Для решения поставленной задачи в раздаточной коробке, содержащей корпус, ведущий вал с установленными на подшипниках шестернями, находящимися в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала, ведомый вал с шестерней, находящейся в зацеплении с одной из шестерен промежуточного вала, дифференциальный механизм, систему принудительной смазки, включающую масляный насос и трубки, масляный насос закреплен в верхней части корпуса раздаточной коробки, при этом ведущая шестерня насоса установлена на ведущем валу раздаточной коробки, кроме того, в верхней части раздаточной коробки выполнен маслонакопитель, соединенный каналами с полостями подшипников шестерен и с нагнетающей полостью насоса через выполненную в корпусе насоса клапанную полость, в которой установлен подпружиненный шарик, взаимодействующий с соосно расположенными седлами, причем седло, расположенное со стороны нагнетающей полости насоса, выполнено с прорезями.
Согласно второму варианту клапанная полость расположена вертикально и в ней установлен шарик, взаимодействующий с соосно расположенными седлами, причем нижнее седло выполнено с прорезями.
Отличительные признаки, заключающиеся в том, что масляный насос закреплен в верхней части корпуса раздаточной коробки, при этом ведущая шестерня насоса установлена на ведущем валу раздаточной коробки, позволили исключить наличие дополнительных шестерен для привода масляного насоса, а также появилась возможность работы на нейтрали в раздаточной коробке, например, для отбора мощности.
Отличительные признаки, заключающиеся в том, что в верхней части раздаточной коробки выполнен маслонакопитель, соединенный каналами с полостями подшипников шестерен и с нагнетающей полостью насоса через выполненную в корпусе насоса клапанную полость, в которой установлен подпружиненный шарик, взаимодействующий с соосно расположенными седлами, обеспечивают гарантированное автоматическое всасывание масла насосом и подачу его к подшипникам шестерен, при этом выполнение с прорезями седла, расположенного со стороны нагнетающей полости насоса, обеспечивает свободный проход масла в полость масляного насоса и полости подшипников с момента начала его движения.
В совокупности указанные существенные признаки позволяют обеспечить надлежащую смазку подшипников и тем самым увеличить надежность и срок службы подшипников раздаточной коробки.
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг.1 - раздаточная коробка, в разрезе (вариант 1);
фиг.2 - раздаточная коробка, в разрезе (вариант 2);
фиг.3 - масляный насос с внутренним зацеплением шестерен.
Раздаточная коробка содержит корпус 1, ведущий вал 2 с установленными на подшипниках шестернями 3, промежуточный вал 4 с установленными на подшипниках шестернями 5, находящимися в постоянном зацеплении с шестернями 3, ведомый вал 6 с шестерней 7, находящейся в зацеплении с одной из шестерен 5, дифференциальный механизм (на чертеже не показано).
В верхней части раздаточной коробки закреплен масляный насос 8. Ведущая шестерня 9 насоса 8 установлена на выходном конце ведущего вала 2 и закреплена шпонкой 10. Ведомая шестерня 11 насоса 8 установлена в полости насоса 8 на оси 12. Шестерни 9 и 11 могут быть выполнены с внешним зацеплением (см. фиг.1) или с внутренним зацеплением (см. фиг.3), а также может быть использован иной тип масляного насоса. При вращении вала 2, как показано на фиг.1 стрелкой А, полость 13 будет всасывающей, а полость 14 - нагнетающей.
В корпусе насоса 8 выполнена клапанная полость 15 с соосно расположенными седлами 16 и 17 и подпружиненным шариком 18. Седло 16 выполнено с прорезями, обеспечивающими проход масла в полость насоса 8 при прижатом к седлу 16 посредством пружины шариком 18.
В верхней части корпуса 1 выполнен маслонакопитель 19 в виде лотка, который каналом 20 соединен с клапанной полостью 15.
Клапанная полость 15 каналом 21 соединена с нагнетающей полостью 14 насоса 8, каналом 22 - с полостями подшипников шестерен 3, а каналом 23 - с полостями подшипников шестерен 5.
Всасывающая полость 13 насоса 8 при помощи трубки 24 соединена с маслозаборником 25.
Согласно второму варианту клапанная полость 15 в корпусе насоса 8 расположена вертикально (см. фиг.2), в этом случае с прорезями выполнено нижнее седло 16, а шарик 18 не подпружинен.
Раздаточная коробка работает следующим образом.
В исходном состоянии при неработающей раздаточной коробке шарик 18 посредством пружины (вариант 1) или под собственным весом (вариант 2) прижимается к седлу 16. Шестерни 3, 5 и 7 не вращаются, подачи смазочной жидкости не происходит, при этом остаточная смазочная жидкость из насоса 8 через зазоры между шестернями и корпусом постепенно вытекает в корпус 1 раздаточной коробки.
При начале движения автомобиля вращением шестерен 3, 5 и 7 смазочная жидкость из масляной ванны раздаточной коробки забрасывается в маслонакопитель 19, из которого смазочная жидкость самотеком подается по каналу 20, через клапанную полость 15, седло 16 и канал 21 в полость насоса 8, заполняя его рабочие зазоры, по каналу 22 в полость подшипников шестерен 3 и по каналу 23 в полость подшипников шестерен 5.
При заполнении полости насоса 8 смазочной жидкостью насос 8 становится герметичным, засасывает смазочную жидкость из маслозаборника 25 через трубку 24 и подает ее под давлением по каналу 21 в клапанную полость 15. Шарик 18 под давлением смазочной жидкости прижимается к седлу 17, закрывая тем самым канал 20 и препятствуя вытеканию смазочной жидкости обратно в корпус 1 через маслонакопитель 19, а по каналам 22 и 23 смазочная жидкость подается под давлением в полости подшипников шестерен 3 и 5.
Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить надежную и безотказную работу системы смазки подшипников шестерен и тем самым увеличить надежность и срок службы подшипников раздаточной коробки.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.