КОРОБКА ПЕРЕМЕНЫ ПЕРЕДАЧ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к ступенчатым коробкам перемены передач с переключением передач фрикционными муфтами, и может быть использована для установки на самоходные машины, в частности тракторы.
Известны коробки передач для тракторов сельскохозяйственного назначения с переключением передач многодисковыми фрикционными муфтами, обеспечивающими переключение передач под нагрузкой, и переключением диапазонов зубчатыми муфтами. В частности известна коробка передач с раздаточной коробкой трактора Т-150К (https://железный-конь.рф/korobka-peredach-traktora-t-150k.html). Коробка перемены передач трактора Т-150К механическая четырехскоростная, с шестернями постоянного зацепления и персональными гидроподжимными фрикционными муфтами. Вместе с двухскоростным редуктором раздаточной коробки обеспечивается восемь скоростей движения вперед и четыре назад. Дополнительно восемь скоростей движения обеспечиваются за счет ходоуменьшителя, устанавливаемого в раздаточной коробке. На первичном валу коробки перемены передач жестко на шлицах посажены четыре шестерни, которые находятся в постоянном зацеплении с шестернями гидроподжимных фрикционных муфт вторичного вала. Трехвальная раздаточная коробка прикручивается к задней стенке КПП. Данные коробки перемены передач применяются на тракторах 3-4 тяговых классов с двигателями мощностью от 180 до 250 л.с.
Недостатками данной коробки перемены передач являются: сложность в сверлении глубоких масляных каналов для подачи масла включения фрикционных муфт, вызванная длинным вторичным фрикционным валом, возможность применения данной коробки перемены передач только с муфтой сухого сцепления, расположенного на маховике двигателя.
В качестве прототипа известна коробка перемены передач, устанавливаемая на тракторы К-700А, K-701. (http://k-744. ru/fromgtn/book/sost2.php#transmissia).
Данная коробка перемены передач механическая, многоступенчатая с шестернями постоянного зацепления, с механическим приводом переключения режимов (диапазонов) и гидравлическим управлением гидроподжимными фрикционными муфтами, обеспечивающими переключение передач без разрыва потока мощности в пределах одного режима. Вращающий момент от двигателя на ведущий вал коробки перемены передач передается через полужесткую муфту и карданный вал. Трогание трактора с места происходит при включении многодисковой фрикционной муфты первой передачи, плавность трогания обеспечивается гидроаккумулятором.
Редукторная часть коробки передач состоит из ведущего, промежуточного, грузового, раздаточного валов и вала привода насоса. Ведущий фрикционный вал трехопорный с четырьмя фрикционными муфтами, шестерни которых соединяются с шестернями промежуточного вала. Промежуточный вал трехопорный, вращается на двух роликоподшипниках и одном шарикоподшипнике, на шлицах вала установлены семь шестерен, четыре из которых находятся в постоянном зацеплении с шестернями четырех фрикционных муфт ведущего вала, две шестерни находятся в постоянном зацеплении с шестернями грузового вала и одна шестерня является ведущей шестерней заднего хода. Грузовой вал - трехопорный, вращается на двух шариковых и одном роликовом подшипниках. На валу установлены пять шестерен и две зубчатые муфты. Раздаточный вал состоит из вала привода переднего моста и вала привода заднего моста, на валу привода переднего моста установлены две шестерни на шарикоподшипниках и зубчатая муфта, которая в зависимости от своего положения соединяет с валом одну, либо другую шестерню раздаточного вала, что соответствует повышенному, либо пониженному режиму, включенному на коробке перемены передач. В верхней половине картера параллельно ведущему валу установлен вал привода насоса, который получает вращение от ведущего вала через шестерню ведущего вала, находящуюся в зацеплении с шестерней вала привода насосов.
Данные коробки перемены передач применяются на трактора 5-8 тяговых классов с двигателями мощностью от 235 до 420 л.с. Четыре фрикционных муфты с шестернями, рассчитанные на передачу высокого вращающего момента, установленные на ведущем валу, привели к необходимости изготовления длинного ведущего вала, и в целях снижения изгибающего момента, действующего на вал, была установлена третья опора в центре вала.
Недостатками данной коробки перемены передач являются высокие трудозатраты и сложность в изготовлении и термической обработке длинных трехопорных валов, высокие трудозатраты и сложность в растачивании масляных каналов включения фрикционных муфт и смазки фрикционных дисков ведущего фрикционного вала, высокие трудозатраты и сложность при растачивании корпуса, в частности мест под установку подшипников трехопорных валов, сложность и высокие трудозатраты, возникающие при сборке коробки перемены передач, высокая металлоемкость.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции коробки перемены передач, снижение трудозатрат на ее производство, снижение металлоемкости.
Поставленная задача решается коробкой перемены передач состоящей из корпуса, изготовленного из двух частей, с установленными на нем крышками валов, ведущего вала с жестко на шлицах посаженной шестерней, вала-шестерни привода насосов, промежуточного вала с жестко на шлицах посаженными шестернями, вала-шестерни заднего хода с жестко на шлицах посаженной шестерней, раздаточного вала с шестернями, установленными на подшипниках, и двумя, подвижными на шлицах вала, зубчатыми муфтами двустороннего действия с механизмами включения, отличающейся тем, что в коробке перемены передач установлены два фрикционных вала с двумя фрикционными муфтами с шестернями на каждом, таким образом, что ведущие шестерни фрикционных муфт обоих фрикционных валов находятся в зацеплении с шестерней ведущего вала, ведомые шестерни фрикционных муфт обоих фрикционных валов находятся в зацеплении с шестернями раздаточного вала.
Коробка перемены передач (Фиг. 1, Фиг. 2) состоит из корпуса 8, состоящего из двух частей, соединенных в плоскости расположенной перпендикулярно валам, с прикрученными к нему крышками валов 14, в котором размещены входной вал 6 с жестко на шлицах посаженной шестерней, вал-шестерня привода насосов 7, фрикционный вал 5 с ведущей шестерней 9 двумя фрикционными муфтами 10 и 11 с ведомыми шестернями 12 и 13, фрикционный вал 4 с ведущей шестерней 15 двумя фрикционными муфтами с шестернями 16 и 17 с ведомыми шестернями 18 и 19, промежуточный вал 3 с жестко на шлицах посаженными шестернями, вал-шестерня заднего хода 2 с жестко на шлицах посаженной шестерней, раздаточный вал 1 с шестернями, установленными на подшипниках, и двумя зубчатыми муфтами двустороннего действия 20, два механизма включения зубчатых муфт 21 раздаточного вала.
Принцип работы коробки перемены передач: вращение от ведущего вала через шестерню ведущего вала передается на вал-шестерню привода насосов, которая обеспечивает вращение насоса гидравлической системы управления переключением фрикционных муфт и смазки коробки перемены передач и насоса гидравлической системы рулевого управления и навесного оборудования, также от шестерни ведущего вала вращение передается на ведущие шестерни фрикционных муфт фрикционных валов, ведомые шестерни фрикционных муфт передают далее вращение на шестерни промежуточного вала, в зависимости от выбранной передачи включается одна из четырех фрикционных муфт, изменение передаточного отношения обеспечивается разным количеством зубьев на ведомых шестернях фрикционных муфт и шестернях промежуточного вала, с которыми они находятся в зацеплении, четыре фрикционные муфты, установленные на двух фрикционных валах, обеспечивают четыре скорости, переключаемые под нагрузкой; с промежуточного вала через шестерни, установленные на нем, вращение передается на шестерни раздаточного вала и на шестерню вала-шестерни заднего хода, который далее соединен с шестерней раздаточного вала, четыре шестерни раздаточного вала и две двухсторонних зубчатых муфты обеспечивают три диапазона (режима) движения вперед и один диапазон (режим) движения назад.
Установка двух фрикционных валов с двумя фрикционными муфтами с шестернями на каждом валу позволяет уменьшить практически в два раза, по сравнению с аналогом, длину фрикционных валов, а также длину находящихся с ними в зацеплении, ведущего и промежуточного валов, что значительно упрощает изготовление валов, снижает трудозатраты, снижает металлоемкость, позволяет устанавливать двухопорные валы, уменьшить размеры корпуса и соответственно массу коробки перемены передач. Установка двухопорных валов также упрощает конструкцию корпуса коробки перемены передач, позволяет сделать ее из двух частей, соединенных в плоскости расположенной перпендикулярно валам, что облегчает изготовление форм для литья, снижает трудозатраты при литье корпусов и дальнейшей их обработке. Установка двухопорных валов обеспечивает более надежную работу подшипников и доступ ко всем подшипникам без разбора коробки перемены передач, что повышает ее ремонтопригодность. Установка двух фрикционных валов позволяет обеспечить подвод масла через крышки валов для включения фрикционных муфт и смазки фрикционных дисков как с одной стороны вала, так и с двух сторон, небольшая длина валов и соответственно небольшая глубина масляных каналов в валах, позволяет обеспечить изготовление данных каналов сверлением. Изготовление корпуса коробки передач из двух частей с местом соединения в плоскости, расположенной перпендикулярно валам, обеспечивает удобную сборку коробки перемены передач и снижает трудозатраты на сборку.
Технический результат заключается в снижение трудозатрат и металлоемкости при изготовлении корпуса и валов коробки перемены передач, снижении трудозатрат при сборке коробки перемены передач, в снижении массы коробки перемены передач и себестоимости, повышении надежности и ремонтопригодности.