СЕМИСТУПЕНЧАТАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
SEVEN-SPEED TRANSMISSION OF VEHICLE

Техническое решение относится к транспортным средствам. Оно касается коробки передач транспортного средства, в частности автомобиля.
В заявке №102012220063, опубликованной в Германии, показана кинематическая схема семиступенчатой коробки передач, содержащей два первичных вала разного диаметра, имеющих привод от двух сцеплений, промежуточный вал и вторичный вал. На промежуточном валу закреплено зубчатое колесо, зацепленное с зубчатым колесом, закрепленным на первичном валу большего диаметра, свободно установлен блок зубчатых колес, соединяемый с валом зубчатой муфтой. Первое зубчатое колесо этого блока зацеплено с зубчатым колесом, свободно расположенным на первичном валу меньшего диаметра, соединяемым с ним зубчатой муфтой. Второе зубчатое колесо зацеплено с зубчатым колесом, соединяемым зубчатыми муфтами с первичным валом меньшего диаметра и с вторичным валом. Третье зубчатое колесо зацеплено с зубчатым колесом, свободно установленным на вторичном валу и соединяемым с ним зубчатой муфтой. Также на промежуточном валу закреплены зубчатое колесо, зацепленное с зубчатым колесом, закрепленным на вторичном валу, и зубчатое колесо, имеющее кинематическую связь через промежуточную шестерню с зубчатым колесом, свободно установленным на вторичном валу и соединяемым с ним зубчатой муфтой. Однако данная коробка передач имеет только три передачи заднего хода.
В качестве прототипа принята семиступенчатая коробка передач транспортного средства, представленная в заявке №1936234, опубликованной Европейским патентным ведомством. Эта коробка передач содержит два первичных вала разного диаметра, имеющих привод от двух сцеплений, промежуточный вал и вторичный вал. На первичном валу большего диаметра свободно установлены два зубчатых колеса, соединяемых с ним зубчатой муфтой, зацепленных с зубчатыми колесами, закрепленными на промежуточном валу, и закреплено зубчатое колесо, зацепленное с зубчатым колесом, свободно расположенным на промежуточном валу, соединяемым с ним зубчатой муфтой. На первичном валу меньшего диаметра закреплены два зубчатых колеса, зацепленных с зубчатыми колесами, свободно установленными на промежуточном валу и соединяемые с ним зубчатой муфтой, и зубчатое колесо, имеющее кинематическую связь через промежуточную шестерню с зубчатым колесом, свободно расположенным на промежуточном валу и соединяемым с ним зубчатой муфтой. На вторичном валу свободно установлено зубчатое колесо, соединяемое с ним зубчатой муфтой, зацепленное с зубчатым колесом, закрепленным на промежуточном валу, и закреплено зубчатое колесо, зацепленное с зубчатым колесом, закрепленным на промежуточном валу. Однако эта коробка передач имеет сложную конструкцию и лишь две передачи заднего хода, что недостаточно при использовании этой коробки передач в трансмиссии автопогрузчика.
Задачей является уменьшение осевых габаритов семиступенчатой коробки передач и увеличение в ней числа передач заднего хода.
Решение задачи уменьшения габаритов коробки передач и увеличения в ней числа передач заднего хода обеспечено путем рационального размещения в ней рядов зацеплений зубчатых колес и четырех зубчатых муфт двухстороннего действия. Эта коробка передач содержит два первичных вала разного диаметра, имеющих привод от двух сцеплений, промежуточный вал и вторичный вал. На первичном валу большего диаметра свободно установлены два зубчатых колеса, соединяемых с ним зубчатой муфтой, зацепленных с зубчатыми колесами, закрепленными на промежуточном валу, и закреплено зубчатое колесо, зацепленное с зубчатым колесом, свободно расположенным на промежуточном валу и соединяемым с ним зубчатой муфтой. На первичном валу меньшего диаметра закреплено зубчатое колесо, зацепленное с зубчатым колесом, свободно расположенным на промежуточном валу и соединяемым с ним зубчатой муфтой. На промежуточном валу закреплены зубчатое колесо, зацепленное с зубчатым колесом, свободно расположенным на первичном валу меньшего диаметра и соединяемым с ним зубчатой муфтой, соединяющей в другой ее позиции первичный вал меньшего диаметра с вторичным валом, зубчатое колесо, зацепленное с зубчатым колесом, свободно расположенным на вторичном валу и соединяемым зубчатой муфтой с вторичным валом, и зубчатое колесо, имеющее кинематическую связь через промежуточную шестерню с зубчатым колесом, свободно расположенным на вторичном валу и соединяемым с ним зубчатой муфтой.
Такое выполнение семиступенчатой коробки передач обеспечивает возможность получить арифметико-геометрическую прогрессию распределения передаточных чисел на низших передачах и линейную (геометрическую) прогрессию распределения передаточных чисел на высших передачах. Это позволяет получить максимальный кинематический диапазон и оптимальное распределение передаточных чисел ступеней по критериям динамичности и топливной экономичности. При этом получается большее число передач заднего хода, а именно пять. Причем на седьмой передаче первичный вал меньшего диаметра выполняет функцию вторичного вала совместно с самим вторичным валом, что является важной особенностью представленной коробки передач, обеспечивающей уменьшение ее осевых габаритов.
Семиступенчатая коробка передач содержит два первичных вала 1 и 2 разного диаметра, имеющих привод от двух сцеплений 3 и 4, промежуточный вал 5 и вторичный вал 6. На первичном валу 1 большего диаметра свободно установлены два зубчатых колеса 7 и 8, соединяемых с ним зубчатой муфтой 9 двухстороннего действия, зацепленных с зубчатыми колесами 10 и 11, закрепленными на промежуточном валу 5. Кроме того, на валу 1 закреплено зубчатое колесо 12, зацепленное с зубчатым колесом 13, свободно расположенным на промежуточном валу 5 и соединяемым с ним зубчатой муфтой 14 двухстороннего действия. На первичном валу 2 меньшего диаметра закреплено зубчатое колесо 15, зацепленное с зубчатым колесом 16, свободно расположенным на промежуточном валу 5 и соединяемым с ним упомянутой зубчатой муфтой 14. На промежуточном валу 5 закреплено зубчатое колесо 17, зацепленное с зубчатым колесом 18, свободно расположенным на первичном валу 2 меньшего диаметра и соединяемым с ним зубчатой муфтой 19 двухстороннего действия, соединяющей в другой ее позиции первичный вал 2 с вторичным валом 6. Кроме того, на валу 5 закреплены зубчатое колесо 20, зацепленное с зубчатым колесом 21, свободно расположенным на вторичном валу 6 и соединяемым зубчатой муфтой 22 двухстороннего действия с вторичным валом 6, и зубчатое колесо 23, имеющее кинематическую связь через промежуточную шестерню 24 с зубчатым колесом 25, свободно расположенным на вторичном валу 6 и соединяемым с ним упомянутой зубчатой муфтой 22.
Для получения первых пяти передач переднего хода соединяют зубчатое колесо 21 зубчатой муфтой 22 с вторичным валом 6. Для включения в коробке передач первой ступени соединяют зубчатое колесо 13 с промежуточным валом 5 зубчатой муфтой 14 и замыкают сцепление 3. Для включения второй ступени соединяют зубчатое колесо 18 с первичным валом 2 зубчатой муфтой 19, размыкают сцепление 3 и замыкают сцепление 4. Для включения третьей ступени соединяют зубчатое колесо 8 с первичным валом 1 зубчатой муфтой 9, размыкают сцепление 4 и замыкают сцепление 3. Для включения четвертой ступени соединяют зубчатое колесо 16 с промежуточным валом 5 зубчатой муфтой 14, размыкают сцепление 3 и замыкают сцепление 4. Для включения пятой ступени соединяют зубчатое колесо 7 с первичным валом 1 зубчатой муфтой 9, размыкают сцепление 4 и замыкают сцепление 3. Для включения шестой ступени соединяют зубчатой муфтой 19 первичный вал 2 меньшего диаметра с вторичным валом 6, размыкают сцепление 3 и замыкают сцепление 4 при отсоединенном зубчатом колесе 21 от вторичного вала 6 зубчатой муфтой 22. Для включения седьмой ступени соединяют зубчатое колесо 16 с промежуточным валом 5 зубчатой муфтой 14, размыкают сцепление 4 и замыкают сцепление 3 при соединенном зубчатом колесе 7 с первичным валом 1 зубчатой муфтой 9 и соединенном первичном вале 2 меньшего диаметра с вторичным валом 6 зубчатой муфтой 19. На седьмой передаче крутящий момент от замкнутого сцепления 3 передается через зубчатые колеса 7 и 10 с первичного вала 1 большего диаметра на промежуточный вал 5, с вала 5 через зубчатые колеса 16 и 15 он передается на первичный вал 2 меньшего диаметра, а от него через зубчатую муфту 19 передается к вторичному валу 6.
Для получения пяти передач заднего хода соединяют зубчатое колесо 25 с вторичным валом 6 зубчатой муфтой 22. Для включения первой ступени заднего хода соединяют зубчатое колесо 7 с первичным валом 1 зубчатой муфтой 9 и замыкают сцепление 3. Для включения второй ступени заднего хода соединяют зубчатое колесо 18 с первичным валом 2 зубчатой муфтой 19, размыкают сцепление 3 и замыкают сцепление 4. Для включения третьей ступени заднего хода соединяют зубчатое колесо 8 с первичным валом 1 зубчатой муфтой 9, размыкают сцепление 4 и замыкают сцепление 3. Для включения четвертой ступени заднего хода соединяют зубчатое колесо 16 с промежуточным валом 5 зубчатой муфтой 14, размыкают сцепление 3 и замыкают сцепление 4. Для включения пятой ступени заднего хода соединяют зубчатое колесо 13 с промежуточным валом 5 зубчатой муфтой 14, размыкают сцепление 4 и замыкают сцепление 3.
Вследствие такого выполнения коробки передач транспортного средства, содержащей два первичных вала разного диаметра, имеющих привод от двух сцеплений, промежуточный вал, вторичный вал, семь рядов зацепления зубчатых колес и четыре зубчатые муфты двухстороннего действия, обеспечено семь передач переднего хода и пять передач заднего хода. При этом в такой коробке передач может быть обеспечено прогрессивное (арифметико-геометрическое) распределение передаточных чисел на низших передачах и линейное в геометрической прогрессии распределения передаточных чисел на высших передачах. Это позволяет получить максимальный кинематический диапазон и оптимальное распределение передаточных чисел ступеней по критериям динамичности и топливной экономичности. При этом обеспечено уменьшение осевых габаритов коробки передач за счет выполнения первичным валом меньшего диаметра на седьмой передаче функции вторичного вала совместно с самим вторичным валом.