Коробка перемены передач транспортного средства с демультипликатором
VEHICLE TRANSMISSION CHANGE GEARBOX WITH AN AUXILIARY GEARBOX

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначено для использования в различных модификациях трансмиссий транспортных средств с разнообразными схемами привода ведущих колес.
Известна коробка перемены передач транспортного средства с демультипликатором, содержащая параллельные входной и выходной валы, связанными между собой зубчатыми колесами, две шестерни, свободно установленные на выходном валу, соединяемые с последним зубчатой муфтой и постоянно зацепленные с шестернями двойной центральной передачи, при этом выходной вал связан с двухступенчатым демультипликатором. С целью расширения диапазона изменения передаточных чисел коробки перемены передач без увеличения ее металлоемкости, одна из шестерен, свободно установленных на выходном валу, выполнена в блоке с одной из шестерен двухступенчатого демультипликатора (патент № SU605729,МПК B60K17/08 опубл. 05.04.1978).
Известна многоступенчатая составная трансмиссия транспортного средства, содержащая дополнительную секцию с тремя промежуточными валами и содержащая главную секцию и дополнительную секцию, в которой главная секция содержит выходной вал, синхронизатор и два промежуточных вала, расположенных симметрично по обеим сторонам выходного вала, а дополнительная секция содержит главный вал, синхронизатор с понижающей шестерней, установленной на главном валу дополнительной секции, и промежуточные валы, расположенные вокруг главного вала дополнительной секции, в которой установлены три промежуточных вала, расположенных вокруг главного вала дополнительной секции, при этом три промежуточных вала расположены параллельно друг другу и на равном расстоянии вокруг главного вала дополнительной секции, при этом один из трех промежуточных валов дополнительной секции является соосным с одним из двух промежуточных валов главной секции, причем ведомая шестерня промежуточного вала дополнительной секции сцеплена с ведущей шестерней, а шестерня промежуточного вала дополнительной секции сцеплена с понижающей шестерней, при этом выходной конец главного вала  дополнительной секции соединен с фланцем (патент №WO2007095841, МПК B60K17/08, опубл.30.08.2007).
Известна трансмиссия, включающая механическую коробку передач и установленный перед ней дополнительный понижающий редуктор, последний снабжен входным валом с шестерней, установленными перед первичным валом коробки передач, и парой шестерен, размещенных на одном валу, одна из которых входит в зацепление с шестерней входного вала понижающего редуктора, а другая - с шестерней понижающего редуктора, установленной на первичном валу коробки передач, при этом первичный вал коробки передач посредством механизма управления может быть соединен/разъединен либо с входным валом понижающего редуктора, либо с его шестерней, установленной на первичном валу.Вал, на котором размещена упомянутая пара шестерен, может быть размещен соосно промежуточному валу коробки передач, а входной вал и установленная на нем шестерня понижающего редуктора могут быть выполнены либо в виде одной детали, либо шестерня понижающего редуктора может быть установлена на входном валу на подшипнике с возможностью соединения-разъединения.Элементы дополнительного понижающего редуктора и/или устройства отбора мощности могут быть выполнены в виде отдельного приставного модуля и размещены в отдельном картере, при этом осевой габарит приставного модуля может быть выполнен равным осевому габариту штатного делителя коробки передач (патент №RU101 974 U,  МПК B60K 17/08, опубл. 10.02.2011).
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков является коробка передач транспортного средства, содержащая первичный, вторичный и промежуточный валы. Первичный и промежуточный валы установлены соосно и соединены между собой, а вторичный вал расположен параллельно им. Вторичный вал выполнен из двух частей, соединенных шлицевым соединением, и может иметь дополнительную подшипниковую опору. Соосно промежуточному валу установлен выходной вал. На промежуточном валу установлены неподвижно шестерни, которые находятся в постоянном зацеплении с шестернями соответствующих передач, установленных на вторичном валу. Переключение передач осуществляется посредством муфт. На выходном конце вторичного вала и на выходном валу установлена находящаяся в постоянном зацеплении пара шестерен, выполняющих роль демультипликатора (патент №RU 2666099,МПК B60K 17/08, опубл. 05.09.2018).
Недостатками указанных конструкций является узкий диапазон изменения передаточных чисел.
Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является расширение диапазона изменения передаточных чисел.
Техническим результатом является возможность подобрать ряд передаточных отношений, максимально соответствующий условиям эксплуатации транспортного средства (ТС). Технический результат достигается за счет того, что в коробке передач транспортного средства с демультипликатором, содержащей основной редуктор, в котором расположены первичный, вторичный и промежуточный валы, промежуточный вал установлен соосно первичному валу, а вторичный вал установлен параллельно упомянутым валам, и демультипликатор, выходной вал которого установлен  соосно промежуточному валу основного редуктора, шестерни промежуточного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями вторичного вала, на выходном конце вторичного вала и на выходном валу демультипликатора установлена, находящаяся в постоянном зацеплении, пара шестерен, механизм управления выбором и переключением передач, на выходном валу демультипликатора установлена дополнительная шестерня, находящаяся в постоянном зацеплении с дополнительной шестерней, установленной на  вторичном валу основного редуктора, при этом между шестернями выходного вала демультипликатора расположен синхронизатор.
Дополнительная шестерня, установленная на вторичном валу основного редуктора, может быть выполнена с ним за одно целое.
Новыми существенными признаками являются установка на выходном валу демультипликатора дополнительной шестерни, находящейся в постоянном зацеплении с дополнительной шестерней, установленной на  вторичном валу основного редуктора, а также  наличие  синхронизатора между шестернями выходного вала демультипликатора.
Использование совокупности всех существенных признаков позволяет решить техническую проблему, а именно подобрать передаточные отношения, в зависимости от назначения ТС, таким образом, чтобы при переходе с низшего на высший ряд в демультипликаторе, передаточное отношение между высшей передачей низшего ряда и  низшей передачей высшего ряда отличалось минимально от шага между передачами основного редуктора. Таким образом, можно подобрать ряд передаточных отношений, максимально соответствующий условиям эксплуатации ТС.
Техническое решение поясняется чертежом.
Коробка передач транспортного средства с демультипликатором, содержит основной редуктор 1 и демультипликатор 2.
В основном редукторе 1 расположены первичный, вторичный и промежуточный валы (3, 4, 5) на подшипниковых опорах. Промежуточный вал 5 установлен соосно первичному валу 3.Вторичный вал 4выполнен из двух частей, соединенных шлицевым соединением, и может иметь дополнительную подшипниковую опору. Выполнение вторичного вала 4 из двух частей, соединенных шлицевым соединением с дополнительной подшипниковой опорой, позволило повысить жесткость и уменьшить прогиб вторичного вала 4 при передаче крутящего момента. Вторичный вал 4 установлен параллельно упомянутым валам3 и 5. На промежуточном валу 5 установлены неподвижно шестерни 6, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями 7соответствующих передач вторичного вала 4.Шестерни 7 установлены на вторичном валу 4 на подшипниках. На выходном конце вторичного вала 4 расположены шестерни 8 и 9. Шестерня 9 может быть выполнена за одно целое с валом 4.
Выходной вал 10демультипликатора 2 установлен соосно промежуточному валу 5 основного редуктора 1.На выходном валу 10 демультипликатора установлены шестерни 11 и 12, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями 8 и 9 вторичного вала 4.Между шестернями 11 и 12 выходного вала 10 демультипликатора 2 расположен синхронизатор 13.
Переключение передач осуществляется посредством синхронизаторов, связанных с механизмом управления выбором и переключением передач
Коробка передач транспортного средства с демультипликатором работает следующим образом:
Крутящий момент от двигателя передается на первичный вал 3 и далее на промежуточный вал 5. Посредством шестерен 6 соответствующих передач, установленных на валу 5, крутящий момент передается на шестерни 7 соответствующих передач вторичного вала 4. Через шестерни 8 или 9 крутящий момент передается на шестерни 11 или 12выходного вала 10соответственнои далее на трансмиссию транспортного средства. Управление коробкой передач может осуществляться водителем вручную или автоматически посредством специального командно-исполнительного механизма. В начале движения ТС в демультипликаторе 2 включен низший ряд. По мере разгона ТС, когда использованы все передачи в основном редукторе 1, известным механизмом 2Н или автоматически (в роботизированной КП), посредством синхронизатора 13 повышенной эффективности демультипликатор 2 переключается на высший ряд передач. В результате чего, с использованием передач в основном редукторе 1, происходит продолжение разгона ТС. При движении на подъем, переключение передач происходит в обратной последовательности.
Коробка передач транспортного средства с демультипликатором промышленно применима и может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием современных технологий и материалов.