Раздаточная коробка (варианты)
TRANSFER BOX (VERSIONS)

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях колесных транспортных средств.
Известна двухступенчатая раздаточная коробка многоцелевого назначения, содержащая разъемный корпус, состоящий из картера и крышки, установленный на подшипниках ведущий вал с размещенными на нем по посадке шестернями высшей и низшей передачи и находящимися в постоянном зацеплении с промежуточным валом, установленным на подшипниках, и кареткой включения передач, связанной с вилкой включения передач, дифференциал, также находящийся в постоянном зацеплении с промежуточным валом, масляный насос с приводом от ведущего вала и крышкой, в ведущем вале выполнено шлицевое отверстие, а крышка насоса выполнена таким образом, что в ней установлен на шарикоподшипнике вал привода дополнительного агрегата, передним шлицевым концом соединенный с ведущим валом раздаточной коробки, а задним - с дополнительным агрегатом, устанавливаемым на крышке насоса (патент RU106328, МПК F16H 57/02, опубл. 10.07.2011).
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является двухступенчатая раздаточная коробка, содержащая разъемный корпус, состоящий из картера и крышки, установленный на подшипниках и имеющий вертикальные каналы для смазки ведущий вал, с расположенными на нем шестернями высшей и низшей передач, находящимися в постоянном зацеплении с промежуточным валом, кареткой включения передач, связанной с вилкой включения передач, дифференциал, масляный насос с приводом, насос выполнен с приводом от ведущего вала, шестерни низшей и высшей передачи имеют шлицы и установлены на ведущем валу по посадке в местах размещения дополнительных продольных каналов для смазки, дифференциал выполнен несимметричным и находится в зацеплении с промежуточным валом (патент RU 100163, МПК F16H 57/02, опубл. 10.12.2010).
Недостатком известных технических решений является невозможность переключения диапазонов раздаточной коробки во время движения транспортного средства из-за большой разницы передаточных отношений высшего и низшего диапазонов, затрудняющей выравнивание оборотов вала и шестерни выбранной передачи.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение переключения диапазонов раздаточной коробки во время движения транспортного средства.
Технический результат совпадает с решаемой задачей и достигается за счет того, что по первому варианту раздаточная коробка, содержащая корпус, установленные на подшипниках ведущий, промежуточный и выходной валы, шестерни высшей и низшей передач, установленные на ведущем валу по посадке и находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала, муфту включения передач, входящую поочередно в зацепление с зубчатыми венцами шестерен высшей и низшей передач, дифференциал, связанный с промежуточным валом, коробка снабжена расположенными с обоих концов ведущего вала фрикционными муфтами, ведущие полумуфты которых жестко установлены на ведущем валу, при этом ведомая полумуфта одной фрикционной муфты жестко соединена с шестерней высшей передачи, а ведомая полумуфта другой фрикционной муфты жестко соединена с шестерней низшей передачи.
Дифференциал снабжен механизмом блокировки, выполненным в виде фрикционной муфты. Фрикционные муфты выполнены многодисковыми.
По второму варианту раздаточная коробка, содержащая корпус, установленные на подшипниках ведущий, промежуточный и выходной валы, шестерни высшей и низшей передач, установленные на ведущем валу по посадке и находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала, дифференциал, связанный с промежуточным валом, коробка снабжена расположенными с обоих концов ведущего вала фрикционными муфтами, ведущие полумуфты которых жестко установлены на ведущем валу, при этом ведомая полумуфта одной фрикционной муфты жестко соединена с шестерней высшей передачи, а ведомая полумуфта другой фрикционной муфты жестко соединена с шестерней низшей передачи.
Дифференциал снабжен механизмом блокировки, выполненным в виде фрикционной муфты. Фрикционные муфты выполнены многодисковыми.
Наличие расположенных с обоих концов ведущего вала фрикционных муфт, ведущие полумуфты которых жестко установлены на ведущем валу, а также жесткое соединение ведомой полумуфты одной фрикционной муфты с шестерней высшей передачи, а ведомой полумуфты другой фрикционной муфты - с шестерней низшей передачи, позволило выровнять обороты ведущего вала и шестерни выбранной передачи и, как следствие, обеспечить переключение диапазонов раздаточной коробки во время движения транспортного средства.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности изобретения «новизна» и «изобретательский уровень».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами: фиг. 1 - раздаточная коробка, в разрезе по первому варианту; фиг. 2 - раздаточная коробка, в разрезе по второму варианту.
Раздаточная коробка содержит корпус 1, в котором установлены на подшипниках ведущий вал 2, промежуточный вал 3 и выходной вал 4.
На ведущем валу 2 по скользящей посадке установлены шестерня 5 высшей передачи и шестерня 6 низшей передачи. Шестерни 5 и 6 находятся в постоянном зацеплении соответственно с шестернями 7 и 8 промежуточного вала 3. Коробка снабжена расположенными с обоих концов ведущего вала 2 фрикционными многодисковыми муфтами, состоящими из ведущих полумуфт 9 и 10 и ведомых полумуфт 11 и 12. Каждая полумуфта 9 и 10 содержит корпус, жестко установленный на ведущем валу 2, поршень 13, нажимные диски и опорный диск. Каждая ведомая полумуфта 11 и 12 жестко соединена с шестернями 5 или 6 соответственно. Каждая ведомая полумуфта 11 и 12 выполнена в виде кольцевого выступа шестерен 5 или 6, на котором установлены фрикционные диски.
Промежуточный вал 3 связан с межосевым дифференциалом 14, который снабжен механизмом блокировки, выполненным в виде многодисковой фрикционной муфты 15.
Дифференциал может быть выполнен симметричным или несимметричным.
По первому варианту между шестернями 5 и 6 расположена шлицевая муфта 16 включения передач, входящая поочередно в зацепление с зубчатыми венцами шестерен 5 и 6.
Управление переключением диапазонов раздаточной коробки и блокировкой межосевого дифференциала может осуществляться автоматически специальными исполнительными механизмами по командам от датчиков или механически.
Раздаточная коробка может быть оснащена дополнительными механизмами отбора мощности от люка, расположенного в верхней части корпуса и от выходного элемента заднего конца ведущего вала.
Раздаточная коробка работает следующим образом.
От силового агрегата крутящий момент передается на ведущий вал 2. По первому варианту при включении высшей передачи рабочая жидкость подается в полость поршня 13 полумуфты 10. Поршень 13 посредством нажимных дисков сжимает фрикционные диски полумуфты 11, передавая крутящий момент от вала 2 на шестерню 5. Крутящий момент будет плавно нарастать в соответствии с перемещением поршня 13 при увеличении давления на него. В результате происходит выравнивание оборотов ведущего вала 2 и шестерни 5. После чего происходит перемещение шлицевой муфты 16, которая входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни 5 и жестко соединяет ее с валом 2, обеспечивая передачу всего крутящего момента от силового агрегата. Шестерня 5 передает вращение на шестерню 7 промежуточного вала 3 и далее через шестерню 8 на межосевой дифференциал 14 и оси транспортного средства.
При включении низшей передачи рабочая жидкость подается в полость поршня 13 полумуфты 9. Поршень 13 посредством нажимных дисков сжимает фрикционные диски полумуфты 12, передавая крутящий момент от вала 2 на шестерню 6. Крутящий момент будет плавно нарастать в соответствии с перемещением поршня 13 при увеличении давления на него. В результате происходит выравнивание оборотов ведущего вала 2 и шестерни 6. После чего происходит перемещение шлицевой муфты 16, которая входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни 6 и жестко соединяет ее с валом 2, обеспечивая передачу всего крутящего момента от силового агрегата. Шестерня 6 передает вращение на шестерню 8 промежуточного вала 3 и далее на межосевой дифференциал 14 и оси транспортного средства.
Конструкция раздаточной коробки по второму варианту применяется для передачи крутящего момента только посредством фрикционной муфты, в этом случае возможна передача крутящего момента ограниченной величины.
При механическом режиме переключения диапазонов, выключение сцепления и включение подачи масла в полость поршня 13 осуществляет водитель.
При автоматическом режиме переключение диапазонов осуществляется по специальному алгоритму посредством получения команд от датчика выключенного сцепления, датчика включения клапана подачи масла в полость поршня 13, датчиков, отслеживающих обороты ведущего вала 2 и шестерен 5 и 6 и датчика перемещения шлицевой муфты 16.
Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить переключение диапазонов раздаточной коробки во время движения транспортного средства.
Заявляемое техническое решение может быть изготовлено на стандартном оборудовании из известных материалов с использованием современных технологий.