РЕВЕРСНЫЙ РЕДУКТОР
REVERSE GEARBOX

Изобретение относится к редукторам, выполненным с возможностью передачи движителю транспортного средства как прямого, так и реверсного вращающего момента и может использоваться в составе трансмиссии малогабаритного транспортного средства на резино-гусеничном ходу.
Из уровня техники известен зубчатый вариатор для плавного изменения передаточного отношения ведущего и выходного валов (RU 2570617 C2, МПК F16H 1/32, опубл. 10.12.2015). Вариатор включает в себя вращающий переключатель, ведущий вал, сателлитные шестерни, сателлитные зубчатые валы, соединительную вилку, выходной вал и переключающий механизм, сдвигающий симметричные полудиски с зубчатыми полувенцами, создающими из зубчатых полувенцов спираль или кольца, которые меняют или фиксируют передаточное отношение ведущего и выходного валов.
Недостатком известного технического решения является сложность его адаптации для использования в составе трансмиссии мотобуксировщика или снегохода.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа признан широкодиапазонный клиноременный вариатор (RU 2071577 C1, МПК F16H 9/00, опубл. 10.01.1997). Вариатор содержит ведущий, ведомый и промежуточный валы, два раздвижных конических шкива, первый из которых установлен на ведущем валу, охватывающий шкивы клиновой ремень, зубчатую передачу с паразитной шестерней, одно колесо которой связано с ведущим валом, и конический дифференциал, одно центральное колесо которого связано с выходным валом, а второе с промежуточным, при этом второе колесо зубчатой передачи связано с промежуточным валом, а второй шкив связан с водилом конического дифференциала.
Недостатком известного технического решения является сложность его конструкции, кроме того, из-за наличия дополнительного промежуточного вала вариатор имеет избыточный вес, что при его использовании в составе движителя малогабаритного транспортного средства значительно снизит проходимость последнего.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение технологичности реверсного редуктора, использующегося в составе трансмиссии мотобуксировщика или снегохода.
Указанная задача решена тем, что реверсный редуктор содержит корпус, внутри которого размещен одноступенчатый редуктор, состоящий из входного ведущего вала и выходного ведомого вала, при этом ведущий вал выполнен с возможностью передачи на него вращающего момента от двигателя. Отличает редуктор от известных аналогов то, что на входном ведущем валу установлены ведущая звездочка и ведущая зубчатая шестерня, при этом ведущая звездочка установлена свободно, а ведущая зубчатая шестерня находится в зацеплении с ведущим валом и выполнена с возможностью перемещения в продольном направлении вдоль упомянутого вала и блокировки ведущей звездочки. На выходном ведомом валу закреплены ведомая звездочка, связанная цепной передачей с ведущей звездочкой, и ведомая зубчатая шестерня, выполненная с возможностью зацепления с ведущей зубчатой шестерней. Дополнительно редуктор снабжен рычагом переключения передач, кинематически связанным с ведущей зубчатой шестерней, и обеспечивающим управление ее продольным перемещением вдоль ведущего вала, с возможностью установки ведущей зубчатой шестерни в положение блокировки ведущей звездочки, установки ведущей зубчатой шестерни в положение зацепления с ведомой зубчатой шестерней или установки ведущей зубчатой шестерни в нейтральное положение без блокировки ведущей звездочки или зацепления с ведомой зубчатой шестерней.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью признаков реверсного редуктора, является повышение его технологичности, за счет обеспечения прямого и реверсного вращения выходного вала, путем применения совмещенной зубчато-цепной передачи. При вхождении ведущей зубчатой шестерни в зацепление с ведомой зубчатой шестерней выходной вал редуктора вращается в прямом направлении, а при блокировке ведущей зубчатой шестерней ведущей звездочки, ведомый вал вращается в реверсном направлении. Таким образом, зубчато-цепная передача позволяет исключить из конструкции редуктора промежуточный вал, что упрощает конструкцию редуктора и, как следствие, повышает его надежность.
Конструкция реверсного редуктора поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен его внешний вид в изометрической проекции; на фиг. 2 представлен реверсный редуктор в продольном разрезе (ведущий вал находится в состоянии нейтрального положения).
Реверсный редуктор имеет следующую конструкцию.
Его основой является полый цилиндрический корпус 1 с приваренными к нему L-образными стойками 2, с выполненными в них монтажными отверстиями 3, при этом спереди и сзади корпус 1 закрыт дисковыми крышками 4 и 5, стянутыми длинномерными резьбовыми соединениями 6. Внутри корпуса размещен одноступенчатый редуктор, состоящий из входного ведущего вала 7 и выходного ведомого вала 8. На входном ведущем валу 7 установлены ведущая звездочка 9 и ведущая зубчатая шестерня 10, при этом ведущая звездочка установлена свободно, а ведущая зубчатая шестерня находится в зацеплении с ведущим валом и выполнена с возможностью перемещения в продольном направлении вдоль упомянутого вала 7 и блокировки ведущей звездочки 9. На выходном ведомом валу 8 закреплены ведомая звездочка 11, связанная цепной передачей с ведущей звездочкой 9, и ведомая зубчатая шестерня 12, выполненная с возможностью зацепления с ведущей зубчатой шестерней. Дополнительно редуктор снабжен рычагом переключения передач 13, кинематически связанным с ведущей зубчатой шестерней 10, и обеспечивающим управление ее продольным перемещением вдоль ведущего вала, с возможностью установки ведущей зубчатой шестерни в положении блокировки ведущей звездочки, установки ведущей зубчатой шестерни в положении зацепления с ведомой зубчатой шестерней или установки ведущей зубчатой шестерни в нейтральном положении.
Зацепление ведущей зубчатой шестерни с ведущим валом представляет собой шлицевое соединение, при этом на ведущем валу выполнен шлиц, а на внутренней поверхности втулки ведущей зубчатой шестерни - совмещенный со шлицем шлицевой паз. Для блокировки ведущей звездочки на торцовой поверхности ее втулки и торцовой поверхности втулки ведущего зубчатой шестерни выполнены зубчатые венцы, которые могут совместно образовывать разъемное соединение для передачи крутящего момента от ведущей шестерни к ведущей звездочке. Ведущая и ведомая звездочки выполнены двойными, при этом ведущая звездочка установлена на ведущем валу свободно на подшипнике, ведомая звездочка и ведомая зубчатая шестерня запрессованы на ведомом валу, а цепная передача, связывающая ведущую и ведомую звездочки, выполнена двурядной. Рычаг переключения передач, кинематически связанный с ведущей зубчатой шестерней, для изменения положения ведущей зубчатой шестерни может быть снабжен, например, вилкой.
Вращающий момент на ведущий вал передается от вала бензинового двигателя воздушного охлаждения, дизельного одноцилиндрового двигателя воздушного охлаждения или электрического двигателя посредством вариаторной ременной передачи. При этом ведущий шкив передачи установлен на валу двигателя (на фигурах условно не показан), а ведомый шкив установлен на ведущем валу 7 редуктора и представляет собой первый зафиксированный на упомянутом валу диск 14 и второй подпружиненный пружиной 15 диск 16 с возможностью его осевого перемещения, при этом диски и совместно образуют ведомый шкив вариатора на который надет приводной клиновой ремень 17. Регулятор скорости вращения ведомого шкива вариатора выполнен механическим рычажным, связанным с пружиной 15 тросом, и установлен на левой рукояти рулевой вилки транспортного средства.
Реверсный редуктор может выполняться, в том числе, с применением синхронизаторов угловых скоростей, выполненных в виде муфт с коническими боковыми поверхностями (боковые поверхности шестерен в этом случае выполняются также коническими), при этом синхронизация угловых скоростей шестерней и муфт осуществляется за счет трения конических поверхностей шестерней и муфт друг о друга.
Редуктор дополнительно может быть оснащен средством измерения частоты вращения выходного ведомого вала. Упомянутое средство может быть выполнено в виде датчика Холла, выход которого подключен к измерительному входу телеметрического блока, выполненному на основе микроконтроллера, при этом упомянутый блок может быть закреплен как на корпусе редуктора, так и на раме транспортного средства. Оснащение редуктора средством измерения частоты вращения выходного ведомого вала позволит устанавливать на транспортное средство, в составе которого используется редуктор, цифровой спидометр.
Реверсный редуктор используют следующим образом.
С помощью дисковых крышек 4, 5 и длинномерных резьбовых соединений (шпилек) 6 корпус 1 редуктора герметизируют с помощью резиновых уплотнителей (на фигурах условно не показаны) - колец круглого сечения, после чего через лючок 18 в корпус редуктора заливают масло. Затем редуктор устанавливают на раму малогабаритного транспортного средства на резино-гусеничном ходу, например, гусеничного мотобуксировщика или снегохода и фиксируют редуктор на ней с помощью болтов закручиваемых в монтажные отверстия 3 L-образных стоек 2. Входной ведущий вал 7 соединяют с выходным валом двигателя посредством вариаторной ременной передачи, устанавливая между ведомым шкивом ведущего вала редуктора и ведущим шкивом, закрепленным на валу двигателя, приводной клиновой ремень 17. Выходной ведомый вал редуктора посредством цепного привода соединяют с трансмиссионным валом, передающим момент вращения непосредственно на движитель транспортного средства (гусеницу).
При движении транспортного средства водитель имеет возможность включать прямое или реверсное движение транспортного средства с помощью рычага 13, изменяя положение ведущей зубчатой шестерни 7, и варьировать скорость движения транспортного средства, управляя клиноременным вариатором входного ведущего вала 7 редуктора с помощью рычажного регулятора.
Таким образом, рассмотренный в настоящей заявке редуктор является комбинированным агрегатом, сочетающим в себя достоинства механических и вариаторных коробок передач наземных транспортных средств. Кроме того, за счет выполнения корпуса редуктора в виде цилиндра и применения в конструкции стоек с монтажными отверстиями, делает редуктор компактным и упрощает его монтаж на раме транспортного средства, кроме того одновременное стягивание длинномерными резьбовыми соединениями обеих крышек обеспечивает повышенную прочность корпуса редуктора.
Раскрытый в настоящей заявке реверсный редуктор может использоваться в составе трансмиссии мотобуксировщиков модельной линейки «Лидер», снегоходов «Альфа-З» производства компании «ИжТехМаш», либо поставляться в розничную продажу как отдельный сборочный элемент.