ПЕРВИЧНЫЙ ВАЛ В СБОРЕ ДЛЯ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть применена в коробках передач транспортных средств.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является первичный вал коробки передач («Автомобили ВА3-2115-20, ВА3-2115-01. Устройство, ремонт, эксплуатация, техническое обслуживание. Каталог запасных частей», Москва, Изд. «Колесо», 2001 г., стр. 60), выполненный в виде единой детали вращения и имеющий два посадочных места под подшипники качения, посредством которых он установлен в картере коробки передач, а также имеющий: шлицевой передний хвостовик для установки на нем ведомого диска сцепления; далее, после переднего посадочного места под передний подшипник качения, имеющий, последовательно, венец ведущей шестерни первой передачи; венец ведущей шестерни задней передачи; венец ведущей шестерни второй передачи; венец ведущей шестерни третьей передачи; венец ведущей шестерни четвертой передачи; и далее, после заднего посадочного места под задний подшипник качения, имеющий посадочное шлицевое место под ведущую шестерню пятой передачи. Венцы ведущих шестерен первой передачи и задней передачи, а также венцы ведущих шестерен третьей передачи и четвертой передачи расположены на достаточно большом расстоянии друг от друга, по меньшей мере, превышающим их ширину. А венцы ведущих шестерен второй передачи и задней передачи, а также венцы ведущих шестерен второй передачи и третьей передачи расположены на небольшом расстоянии друг от друга на валу, а именно, на расстоянии меньшем их ширины.
Основным недостатком данного технического решения первичного вала коробки передач является недостаточная его жесткость, так как, он имеет возможность некоторого прогиба в наиболее удаленном месте от его посадочных мест под подшипники качения (т.е. от его опор), а именно в месте между венцами ведущих шестерен второй передачи и третьей передачи, и как следствие, другим недостатком, вытекающим из основного, является недостаточный ресурс эксплуатации вала. Прогиб вала в средней его части возникает в любом случае при работе коробки, но важна его величина, так как, от этого зависит степень износа зубьев венцов шестерен вала и ресурс его эксплуатации, и даже зависит его надежность, например, если речь идет об его эксплуатации в жестких условиях (в коробке спортивного автомобиля).
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в увеличении жесткости первичного вала коробки передач, повышающей его ресурс эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что в первичном валу в сборе для коробки передач, включающем сам вал с шлицевым передним хвостовиком для установки на нем ведомого диска сцепления, переднее посадочное место вала под передний подшипник качения коробки передач, выполненные за одно целое с самим валом ведущую шестерню первой передачи, ведущую шестерню задней передачи, ведущую шестерню второй передачи, и включающий ведущую шестерню третьей передачи, ведущую шестерню четвертой передачи, заднее посадочное место под задний подшипник качения коробки передач, и шлицевой задний хвостовик под ведущую шестерню пятой передачи,
согласно полезной модели, ведущие шестерни третьей и четвертой передач выполнены в качестве отдельных шестерен, установленных на валу посредством жестких разъемных соединений с расположением на нем между этими шестернями дистанционной втулки, причем один из торцов ведущей шестерни третьей передачи контактирует с торцом ведущей шестерни второй передачи.
В частном случае, жесткие разъемные соединения между ведущими шестернями третьей и четвертой передач выполнены в виде шлицевых соединений.
В частном случае, жесткие разъемные соединения между ведущими шестернями третьей и четвертой передач выполнены в виде квадратных полигонных соединений.
В частном случае, на валу, под ведущей шестерней третьей передачи, от контактирующего с ее торцом торца ведущей шестерни второй передачи, выполнен участок с заниженным диаметром, ширина которого составляет две третьих ширины венца шестерни третьей передачи.
В частном случае, на переходных участках вала в ведущие шестерни второй передачи и задней передачи выполнены галтели.
В частном случае, участок вала между передним хвостовиком и передним посадочным местом вала выполнен конусным.
В частном случае, каждый из венцов ведущих шестерен первой, задней, второй, третьей и четвертой передач вала выполнены со значением ширины расположенной в диапазоне от 17,5 до 20,5 миллиметров.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется на чертежах:
Фиг. 1. - первичный вал для коробки передач, отдельный вид;
Фиг. 2. - первичный вал для коробки передач установленный в коробке передач.
Первичный вал в сборе для коробки передач «К» включает сам вал 1 с шлицевым передним хвостовиком 2 для установки на нем ведомого диска сцепления (не показан), переднее посадочное место 3 вала под передний подшипник качения 4 коробки передач «К», ведущую шестерню первой передачи 5, ведущую шестерню задней передачи 6, ведущую шестерню второй передачи 7, ведущую шестерню третьей передачи 8, ведущую шестерню четвертой передачи 9, заднее посадочное место 10 под задний подшипник качения 11 коробки передач «К», и шлицевой задний хвостовик 12 под ведущую шестерню пятой передачи 13.
Ведущие шестерни первой 5, задней 6 и второй 7 передач выполнены за одно целое с самим валом 1.
Ведущие шестерни третьей 8 и четвертой передач 9 выполнены в качестве отдельных шестерен, установленных на валу 1 посредством жестких разъемных соединений без возможности поворота на валу с возможностью осевого перемещения, в частности выполненных, как показано на фигурах, в виде шлицевых соединений 14 с расположением на валу 1 между этими шестернями (8 и 9) дистанционной втулки 15, причем один из торцов 16 ведущей шестерни третьей передачи 8 контактирует с торцом 17 ведущей шестерни второй передачи 7.
В других частных случаях, жесткие разъемные соединения между ведущими шестернями третьей 8 и четвертой 9 передач могут быть выполнены, например в виде квадратных или треугольных полигонных соединений.
1
2
В частном случае, на валу 1, под ведущей шестерней третьей передачи 8, от торца 17 ведущей шестерни второй передачи 7, контактирующего с торцом 16 ведущей шестерней третьей передачи 8, выполнен участок «A» с заниженным его (вала 1) диаметром «D», ширина «S» которого (участка «A») составляет две третьих ширины «S» венца 18 шестерни третьей передачи 8.
В частном случае, на переходных участках вала 1 в ведущие шестерни второй передачи 7 и задней передачи 6 выполнены галтели 19.
В частном случае, участок 20 вала 1 между передним хвостовиком 2 и передним посадочным местом 3 вала 1 выполнен конусным.
3
4
5
6
2
В частном случае, ширина «S» «S» «S» «S» венцов 21, 22, 23, 24 соответствующих ведущих шестерен первой 5, задней 6, второй 7, четвертой 9 передач вала 1, в том числе ширина «S» венца 18 ведущей шестерни третьей передачи 8, имеет значение расположенное в диапазоне от 17,5 до 20,5 миллиметров.
Сборка первичного вала осуществляется в следующей последовательности.
На вал 1, со стороны его шлицевого заднего хвостовика 12, надевается ведущая шестерня третьей передачи 8 с перемещением ее относительно посадочного места 10 вала 1 под задний подшипник качения 11 коробки передач «К», и далее, с надеванием ее (шестерни 8) на шлицевой участок вала 1 шлицевого соединения 14 с контактом (упором) ее торца 16 с торцом 17 ведущей шестерни второй передачи 7.
Затем на вал 1, также со стороны его шлицевого заднего хвостовика 12, надевается дистанционная втулка 15 с перемещением ее относительно посадочного места 10 вала 1 под задний подшипник качения 11 коробки передач «К», и далее, с надеванием ее (дистанционной втулки 15) на шлицевой участок вала 1 шлицевого соединения 14 с упором в ведущую шестерню третьей передачи 8.
Потом, также со стороны его шлицевого заднего хвостовика 12, надевается ведущая шестерня четвертой передачи 9 с перемещением ее относительно посадочного места 10 вала 1 под задний подшипник качения 11 коробки передач «К», и далее, с надеванием ее (ведущей шестерни четвертой передачи 9) на шлицевой участок вала 1 шлицевого соединения 14 с упором в дистанционную втулку 15.
В итоге, первичный вал собран.
Далее первичный вал в сборе устанавливают в коробку передач «К».
Первоначально, на переднее посадочное место 3 вала 1 и его заднее посадочное место 10 устанавливаются передний 4 и задний 11 подшипники качения коробки передач «К» соответственно.
Далее, первичный вал в сборе с установленными на нем подшипниками 4, 11 совместно с подсобранным вторичным валом 25 с установленными на нем передним 26 и задним 27 подшипниками вставляются совместно соответствующими задними подшипниками 11 и 27 в гнезда корпуса коробки передач «К» с дальнейшей фиксацией этих подшипников 11 и 27 стопорными кольцами 28.
Затем, на передние подшипники 4 и 26 первичного 1 и вторичного 25 валов надевается гнездами передней стенки 29 картер сцепления 30, который, далее, закрепляется на коробке передач «К» болтами.
Потом на шлицевой задний хвостовик 12 первичного вала 1 устанавливается ведущая шестерня пятой передачи 13, а на вторичный вал 25, за его задним подшипником 27 устанавливается ведомая шестерня пятой передачи 31 и на шлицевой задний хвостовик 32 вторичного вала 25 устанавливается синхронизатор пятой передачи 33.
Работа первичного вала в сборе в коробке передач заключается в следующем.
Момент с двигателя, через установленный на шлицевом передним хвостовике 2 вала 1 ведомый диск сцепления (не показан) передается на сам вал 1. Далее, с вала 1, через одну из ведущих шестерен первой передачи 4, или задней передачи 5, или второй передачи 6, или третьей передачи 7, или ведущую шестерню четвертой передачи 8, или пятой передачи 13 момент передается на одну из соответствующих ведомых шестерен вторичного вала 25, а далее через соответствующий синхронизатор на сам вторичный вал 25, и затем на шестерню дифференциала, от которого момент распределяется через соответствующие валы на колеса (не показаны) транспортного средства.
В результате того, что в заявляемом техническом решении первичного вала в сборе для коробки передач ведущие шестерни третьей 8 и четвертой передач 9 выполнены в качестве отдельных шестерен, установленных на валу 1 посредством жестких разъемных соединений, в частности выполненных, как показано на фигурах, в виде шлицевых соединений 14 с расположением на валу 1 между этими шестернями (8 и 9) дистанционной втулки 15, благодаря чему один из торцов 16 ведущей шестерни третьей передачи 8 контактирует с торцом 17 ведущей шестерни второй передачи 7 - расстояние между шестернями третьей передачи 8 и второй передачи 7 по сравнению с прототипом отсутствует, что уменьшает прогиб вала 1 в этом месте, как наиболее удаленного от посадочных мест вала 1 под подшипники качения (т.е. от его опор), в итоге, технический результат, заключающийся в достижении увеличения жесткости первичного вала коробки передач, повышающей его ресурс эксплуатации, в заявляемой полезной модели достигается.