Коробка передач транспортного средства
VEHICLE GEARBOX

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к многоскоростным коробкам передач вального типа с переключением под нагрузкой для различных транспортных и строительных машин.
Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является коробка 6×3 [патент на полезную модель Республики Беларусь №755, опубл. 30.12.2002], содержащая входной вал с шестерней, выходной вал с шестерней, и промежуточные валы с установленными на каждом из них входной и выходной шестернями, способными соединяться между собой сцепной муфтой, причем одна из шестерен вращается на валу свободно, а другая жестко связана с корпусом муфты, при этом два промежуточных вала предназначены для получения диапазонов передач прямого хода - понижающего или повышающего, один - для передач обратного хода, а три остальных - для получения собственно передач, где один из валов передач через шестерню связан с выходным валом. Шестерня входного вала находится в зацеплении одновременно с входными шестернями валов прямого и заднего хода, выходная шестерня вала понижающего диапазона переднего хода находится в зацеплении с выходной шестерней вала заднего хода и входными шестернями двух валов передач, выходные шестерни которых зацепляются с выходной шестерней третьей передачи переднего хода, находящейся также в зацеплении с шестерней выходного вала, а выходная шестерня вала повышенного диапазона переднего хода зацепляется с входной шестерней вала первой передачи переднего хода, находящейся также в зацеплении с входной шестерней вала третьей передачи переднего хода.
Недостаток известной конструкции заключается в ограниченном диапазоне коробки передач, что приводит к ухудшению работы машины в тяжелых условиях эксплуатации.
Задачей данного изобретения является улучшение тягово-динамических характеристик машины за счет увеличения диапазона передач при сохранении исходных габаритных параметров коробки передач транспортного средства.
Решение указанной задачи осуществляется следующим образом.
Коробка передач транспортного средства содержит корпус, в котором размещены входной вал с шестерней, находящейся в зацеплении одновременно с входными шестернями валов переднего и заднего хода, выходной вал с шестерней и промежуточные валы с установленными на каждом из них, по крайней мере, одной входной шестерни, одной выходной шестерни и сцепной муфтой, причем одна из шестерен вращается на валу свободно, а другая жестко связана с корпусом муфты, при этом два промежуточных вала предназначены для получения диапазонов передач переднего хода - понижающего или повышающего, один промежуточный вал - для передач заднего хода, а остальные три промежуточных вала предназначены для получения собственно передач, при этом входные и выходные шестерни каждого из промежуточных валов размещены с возможностью соединяться между собой сцепными муфтами, а один из валов передач связан с выходным валом постоянно, согласно заявляемому изобретению на входной вал установлена дополнительно шестерня, которая находится в зацеплении с входной шестерней вала повышающего диапазона, при этом вторая шестерня входного вала находится в зацеплении одновременно с входными шестернями вала заднего хода и вала понижающего диапазона, а три промежуточных вала передач являются соответственно валом первой и второй передач, валом третьей и четвертой передач и валом пятой и шестой передач, причем на валу повышающего диапазона установлена дополнительно выходная шестерня, которая находится в зацеплении с входной шестерней вала первой и второй передач, которая в свою очередь одновременно находится в зацеплении с входной шестерней вала пятой и шестой передач и выходной шестерней вала понижающего диапазона, при этом на валу пятой и шестой передач установлена дополнительно выходная шестерня, которая находится в зацеплении с шестерней выходного вала, а вторая выходная шестерня пятой и шестой передачи находится в зацеплении одновременно с выходной шестерней вала первой и второй передач и выходной шестерней вала третьей и четвертой передач.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена кинематическая схема коробки передач транспортного средства;
На фиг. 2 - схема включения муфт коробки передач для получения шести передач переднего хода и трех передач заднего хода;
На фиг. 3 - схема включения первой передачи переднего хода;
На фиг. 4 - схема второй передачи переднего хода;
На фиг. 5 - схема третьей передачи переднего хода;
На фиг. 6 - схема четвертой передачи переднего хода;
На фиг. 7 - схема пятой передачи переднего хода;
На фиг. 8 - схема шестой передачи переднего хода;
На фиг. 9 - схема включения первой передачи заднего хода;
На фиг. 10 - схема включения второй передачи заднего хода;
На фиг. 11 - схема включения третьей передачи заднего хода.
Коробка передач транспортного средства содержит входной вал 1 с двумя шестернями 2 и 3, выходной вал 4 с шестерней 5, и промежуточные валы - вал 6 понижающего диапазона передач переднего хода; вал 7 передач заднего хода; вал 8 повышающего диапазона передач переднего хода; вал 9 третьей и четвертой передач; вал 10 первой и второй передач; вал 11 пятой и шестой передач.
На валах 6, 7, 9, 10 установлены соответственно входные шестерни 12, 13, 14, 15 и выходные шестерни 16, 17, 18, 19, а на валах 8 и 11 установлены соответственно входные шестерни 20 и 21 и по паре выходных шестерен 22 и 23, 24 и 25, которые размещены с возможностью соединяться между собой соответственно муфтами 26, 27, 28, 29, 30 и 31.
Коробка передач имеет следующую кинематическую схему.
На входном валу 1 установлены шестерни 2 и 3. Шестерня 2 находится в зацеплении одновременно с входной шестерней 12 вала 6 понижающего диапазона передач переднего хода и входной шестерней 13 вала 7 передач заднего хода, при этом шестерня 3 находится в зацеплении с входной шестерней 20 вала 8 повышающего диапазона передач переднего хода.
Выходная шестерня 22 вала 8 повышающего диапазона передач переднего хода находится в зацеплении одновременно с выходной шестерней 17 вала 7 передач заднего хода и входной шестерней 14 вала 9 третьей и четвертой передач, а выходная шестерня 23 вала 8 повышающего диапазона передач переднего хода находится в зацеплении с шестерней 15 вала 10 первой и второй передач. Выходная шестерня 18 вала 9 третьей и четвертой передач и выходная шестерня 19 вала 10 первой и второй передач находятся в зацеплении соответственно с парой выходных шестерен 25 и 24 вала 11 пятой и шестой передач, в свою очередь выходная шестерня 24 вала 11 пятой и шестой передач находятся в зацеплении также с шестерней 5 выходного вала 4, а входная шестерня 21 вала 11 пятой и шестой передач находится в зацеплении с входной шестерней 15 вала 10 первой и второй передач, которая в свою очередь одновременно, как было сказано выше, находится в зацеплении с выходной шестерней 23 вала 8 передач повышающего диапазона передач переднего хода и выходной шестерней 16 вала 6 понижающего диапазона передач переднего хода.
Коробка передач транспортного средства работает следующим образом (фиг. 1, 2). В исходном положении - нейтрали - муфты всех промежуточных валов находятся в разомкнутом состоянии. Поток мощности от входного вала 1 к выходному валу 4 не передается.
Включение первой передачи переднего хода (фиг. 3) осуществляется включением муфт 26 и 30. При этом поток мощности, подводимый к входному валу 1, передается через шестерню 2 вала 1 на входную шестерню 12 вала 6, далее посредством муфты 26 на выходную шестерню 16 вала 6, затем через входную шестерню 15 вала 10 и посредством муфты 30 на выходную шестерню 19 вала 10, а далее через пару выходных шестерен 25 и 24 вала 11 передается на шестерню 5 и соответственно на выходной вал 4.
Для получения второй передачи переднего хода (фиг. 4) происходит выключение муфты 26 и включение муфты 28, при этом муфта 30 остается во включенном положении. В этом случае поток мощности, подводимый к входному валу 1, передается через шестерню 3 вала 1 на входную шестерню 20 вала 8 и посредством муфты 28 на выходную шестерню 23 вала 8, затем через входную шестерню 15 вала 10 посредством муфты 30 на выходную шестерню 19 вала 10 и далее через пару выходных шестерен 24 и 25 вала 11 передается на шестерню 5 и соответственно на выходной вал 4.
Для получения третьей передачи переднего хода (фиг. 5) происходит выключение муфт 28 и 30 и включение муфт 26 и 29. В этом случае поток мощности, подводимый к входному валу 1, передается посредством шестерни 2 вала 1 на входную шестерню 12 вала 6 и посредством муфты 26 на выходную шестерню 16 вала 6, далее на входную шестерню 15 вала 10 и от нее на пару выходных шестерен 23 и 22 вала 8 и затем через входную шестерню 14 вала 9 посредством муфты 29 на выходную шестерню 18 вала 9, от которой передается через пару выходных шестерен 24 и 25 на шестерню 5 и соответственно на выходной вал 4.
Для получения четвертой передачи переднего хода (фиг. 6) происходит выключение муфты 26 и включение муфты 28, при этом муфта 29 остается во включенном положении. В этом случае поток мощности, подводимый к входному валу 1, передается через шестерню 3 вала 1 на входную шестерню 20 вала 8 и далее посредством муфты 28 на выходную шестерню 22 вала 8, а затем на входную шестерню 14 вала 9 и посредством муфты 29 на выходную шестерню 18 вала 9, от которой передается через пару выходных шестерен 25 и 24 на шестерню 5 и соответственно на выходной вал 4.
Для получения пятой передачи переднего хода (фиг. 7) происходит выключение муфт 28, 29 и включение муфт 26 и 31. В этом случае поток мощности, подводимый к входному валу 1, передается через шестерню 2 входного вала 1 на входную шестерню 12 вала 6 и посредством муфты 26 на выходную шестерню 16 вала 6, а затем на входную шестерню 15 вала 10 и далее на входную шестерню 21 вала 11, от которой передается посредством муфты 31 на выходную шестерню 24 вала 11, а затем на шестерню 5 и соответственно на выходной вал 4.
Для получения шестой передачи переднего хода (фиг. 8) происходит выключение муфты 26 и включение муфты 28, при этом муфта 31 остается во включенном положении. В этом случае поток мощности, подводимый к входному валу 1, передается через шестерню 3 входного вала 1 на входную шестерню 20 вала 8 и посредством муфты 28 на выходную шестерню 23 вала 8, далее на входную шестерню 15 вала 10 и затем на входную шестерню 21 вала 11, от которой передается посредством муфты 31 на выходную шестерню 24 вала 11 и далее на шестерню 5 и соответственно на выходной вал 4.
С целью получения одной из передач заднего хода включается муфта 27 и соответственно одна из муфт - 29 или 30 или 31 (фиг. 1). Поток мощности от входного вала 1 передается через шестерню 2 входного вала 1 на входную шестерню 13, далее посредством муфты 27 на выходную шестерню 17 вала 7 и затем на выходную шестерню 22 вала 8 и далее в зависимости от необходимости включения одной из передач заднего хода передача потока мощности происходит следующим образом:
- для получения первой передачи заднего хода (фиг. 9) происходит включение муфты 30, при этом поток мощности от пары выходных шестерен 22 и 23 вала 8 передается на входную шестерню 15 вала 10 и посредством муфты 30 на выходную шестерню 19 вала 10 и затем через пару выходных шестерен 25 и 24 вала 11 на шестерню 5 и соответственно на выходной вал 4;
- для получения второй передачи заднего хода (фиг. 10) происходит включение муфты 29, при этом поток мощности от выходной шестерни 22 вала 8 передается на входную шестерню 14 вала 9 и посредством муфты 29 на выходную шестерню 18 вала 9 и далее через пару выходных шестерен 24 и 25 вала 11 на шестерню 5 и соответственно на выходной вал 4;
- для получения третьей передачи заднего хода (фиг. 11) происходит включение муфты 31, при этом поток мощности от пары выходных шестерен 22 и 23 вала 8 передается на входную шестерню 15 вала 10, далее на входную шестерню 21 вала 11 и посредством муфты 31 на выходную шестерню 24 вала 11, а затем на шестерню 5 и соответственно на выходной вал 4.
Таким образом, достигается увеличение числа передач, что позволило расширить диапазон коробки передач, обеспечивая улучшение тягово-динамических характеристик машины при сохранении исходных габаритных параметров коробки передач транспортного средства.