Трансмиссия механическая модульная
MECHANICAL MODULAR TRANSMISSION

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к механической трансмиссии трактора.
По патенту RU2114350 известна трансмиссия, содержащая по меньшей мере два модуля передачи движения, расположенных механически последовательно на различных осях, и средства управления для реализации каждым модулем одного из по меньшей мере двух передаточных отношений, отличающаяся тем, что она содержит средство механического соединения, связывающее вход одного модуля с выходом другого модуля для последовательного их функционирования, а средства управления распределены в самих модулях таким образом, чтобы, по меньшей мере, один из модулей имел возможность автономного перехода с одного передаточного отношения на другое.
Недостатком известной трансмиссии является то, что она, по сути, представляет собой  один агрегат трансмиссии, а именно – коробку передач, дополняемую модулями с целью увеличения количества передач, при этом, известная трансмиссия не позволяет изменять конфигурации трактора путем изменения взаиморасположения элементов трансмиссии.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является известный по патенту RU2732143 колесный малогабаритный трактор, содержащий переднюю и заднюю полурамы, шарнирно сочлененные посредством вертикального шарнира, при этом, агрегаты трансмиссии расположены на передней и задней полурамах и связаны между собой  центральным карданным шарниром, проходящим через центр вертикального шарнира. Известная модельная конструкция позволяет производить модификации, в частности, путем установки удлиненной задней полурамы, или возможности поворота поста управления в сторону в которой ведутся работы и фиксации его как к передней, так и к задней полураме за счет специальных фиксаторов и переходной рамки.
Недостатком известной трансмиссии является сложность конструкции и ограниченное число возможных модификаций за счет изменения конфигурации элементов трансмиссии.
Техническим результатом заявленного изобретения является расширение арсенала средств, используемых в качестве модульных механических трансмиссий, упрощение конструкции, увеличение числа  модификаций за счет изменения конфигурации элементов трансмиссии.
Технический результат достигается тем, что в трансмиссии механической модульной, состоящей из последовательно соединяемых непосредственно друг с другом агрегатов и средств их механического соединения, согласно изобретению, каждый из агрегатов трансмиссии выполнен в отдельном корпусе с возможностью соединения с другими агрегатами трансмиссии посредством соединения  концов валов и фланцев корпусов, содержащих унифицированные соосные соединительные отверстия для крепежа и соосные отверстия для валов, первичные и вторичные валы каждого из агрегатов трансмиссии размещены в вертикальной плоскости симметрии агрегата и расположены соосно аналогичным валам других агрегатов трансмиссии, при этом концы первичных валов агрегатов выполнены одинакового присоединительного размера и соответствующего вылета относительно привалочной поверхности фланцев корпусов с возможностью их соединения между собой посредством унифицированных шлицевых муфт.
Выполнение первичных и вторичных валов каждого из агрегатов трансмиссии в вертикальной плоскости симметрии агрегата и расположение их соосно аналогичным валам других агрегатов позволяет создавать различные модификации и конфигурации трактора путем перестановки агрегатов друг относительно друга и/или разворота коробки передач на 180°, при этом расположение валов каждого из агрегатов будет пространственно совпадать для их соединения посредством унифицированных шлицевых муфт, при этом унификация всех фланцев корпусов агрегатов, в частности соосность соединительных отверстий и отверстий для валов, также позволяет производить перестановки или разворот агрегатов друг относительно друга, что способствует созданию различных конфигураций трактора. При этом заявленная система крепления и позиционирования сочленяемых узлов в агрегатах трансмиссии позволяет исключить использование рамного или полурамного основания для их установки, а также карданного шарнира, что упрощает конструкцию устройства.
Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами:
На фиг. 1 показана трансмиссия механическая модульная в сборе классической компоновки, с ведущими колесами сзади, оборудованная проставкой.
На фиг. 2 показана трансмиссия механическая модульная в сборе, в которой коробка передач с ведущим мостом развернута на 180°.
На фиг. 3 показано соединение валов при помощи шлицевой муфты.
На фиг. 4 показана соединительная поверхность фланца корпуса агрегата трансмиссии.
Трансмиссия механическая модульная включает в себя постоянно замкнутую фрикционную муфту сцепления 1, механическую ступенчатую коробку передач 2 с  ведущим мостом, механизм отбора мощности 3 с валом отбора мощности, коробка передач 2 включает в себя первичный вал 4 с подвижными шестернями, вторичный вал 6 с блоком шестерен и выходной торцешлицевой муфтой 7,  главную коническую передачу 8, две бортовые передачи 9. Агрегаты трансмиссии конструктивно закончены, соединены друг с другом болтами, скрепляющими фланцы их корпусов. Присоединительные размеры фланцев одинаковы, а отверстия 11 под крепеж и отверстия 12  для валов унифицированы и сосны соответствующим отверстиям во встречных фланцах. Валы агрегатов трансмиссии имеют одинаковые присоединительные размеры на концах и соединяются между собой унифицированными шлицевыми муфтами 10, трансмиссия может быть оборудована проставкой 5 между агрегатами, однако соединение может осуществляться и без использования проставки.
Муфта сцепления 1 сухая, однодисковая, постоянно замкнутая. Нажимной диск установлен на маховике двигателя. Корпус крепится к картеру маховика двигателя. Крутящий момент от муфты сцепления передается на первичный вал коробки передач.
Коробка передач и ведущий мост объединены в одном силовом корпусе.
Коробка передач  условно поделена на основную 3-ступенчатую двухвальную (основной диапазон) и дополнительную – 2-ступенчатую соосную трехвальную с промежуточным блоком шестерен и возможностью пониженной и прямой передачи с i = 1. Таким образом, общее количество передач равно (3+з.х)х2.
Первичный (ведущий) вал КПП вращается с частотой вращения коленчатого вала двигателя, оба его конца имеют унифицированные шлицы, на которые установлены шлицевые муфты, предназначенные для соединения его с валами других агрегатов трансмиссии.
Вторичный вал представляет собой вал-шестерню конической главной передачи.
Включение/выключение  передач производится перемещением шестерен и блоков шестерен. Для включения передач основного диапазона предназначены подвижная шестерня 1 передачи и подвижный блок шестерен 2-3 передач. Для включения передач дополнительного диапазона предназначена подвижная шестерня, установленная на вторичном валу. Задняя передача включается перемещением шестерни 1-й передачи из нейтрального положения в положение зацепления с блоком шестерен заднего хода.
Управление КПП производится двумя рычагами, которыми может включаться:
- любая из 3-х передач переднего хода, задняя передача или нейтраль в основном диапазоне;
- ускоренная (прямая), замедленная передача или нейтраль в дополнительном диапазоне.
Ведущий мост включает в себя коническую главную передачу с межколесным дифференциалом и бортовые конечные передачи.
Конструкцией ведущего моста предусмотрена установка торцекулачковой управляемой муфты, соединяющей валы ведомых шестерен конечной передачи – принудительной блокировки межколесного дифференциала ведущего моста.
Механизм отбора мощности односкоростной, одноступенчатый. Приводится во вращение первичным (ведущим) валом КПП непосредственно от муфты сцепления. ВОМ является зависимым,  частота вращения при номинальной частоте вращения двигателя 560 об/мин. Направление вращения при взгляде на торец ВОМ – по часовой стрелке.
Состав механизма отбора мощности:
- ведущий вал-шестерня;
- ведомый вал с хвостовиком вала отбора мощности (ВОМ);
- подвижная шестерня;
- механизм включения;
- картер.
ВОМ управляется одним рычагом, обеспечивающим два положения подвижной шестерни:  включен / выключен.
Трансмиссия с целью удлинения базы, возможности соединения выступающих концов валов агрегатов трансмиссии, для обеспечения необходимого расстояния между агрегатами трансмиссии, может быть оборудована проставкой между агрегатами, при этом проставка выполнена в виде корпуса, сочленяемого с агрегатами трансмиссии посредством аналогичной с ними системы крепления.
Заявленное техническое решение позволяет создать следующие варианты конкретного исполнения трансмиссии механической модульной:
-  трактор классической компоновки с колесной формулой 4К2 с управляемыми передними колесами и его модификации - фиг. 5;
- трактор классической компоновки с колесной формулой 4К4 с управляемыми передними колесами и его модификации  -  фиг. 5;
- самоходное шасси с колесной формулой 4К2 с управляемыми передними колесами и его модификации  - фиг. 6;
- самоходное шасси с колесной формулой 4К2 с задними управляемыми колесами - фиг. 7;
- самоходное шасси с колесной формулой 4К2 с шарнирно сочлененным остовом  -  фиг.8.
Варианты конкретного исполнения не исчерпываются показанными выше примерами.
Крутящий момент от двигателя передается на муфту сцепления. От ведомого диска муфты сцепления крутящий момент передается через коробку передач  на ведущий мост  и на ведущие колеса. От коробки передач  крутящий момент может передаваться на механизм отбора мощности с ВОМ и на другие дополнительные агрегаты трансмиссии.