СИЛОВОЙ БЛОК ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована в колесных и гусеничных механических транспортных средствах, содержащих двигатель и коробку передач, преимущественно снегоходах, для обеспечения реверсирования движения.
Известен силовой блок снегохода, включающий двигатель с неизменным направлением вращения коленчатого вала и коробку передач с зубчатой цепной передачей и механическим реверсом.
Коробка передач расположена позади двигателя и включает приводной вал, связанный с выходным валом двигателя. На приводном валу расположена ведущая звездочка цепной передачи.
Также коробка содержит промежуточный вал, на котором расположена звездочка натяжения цепи и малая шестерня реверса, установленные с возможностью окружного перемещения относительно вала. Звездочка и шестерня снабжены торцовыми кулачками.
На ведущем валу движителя - гусеницы установлены ведомая звездочка и зубчатое колесо, которые имеют возможность взаимодействия между собой через приводные пальцы, запрессованные в ведомой звездочке. Ведомая звездочка установлена на игольчатом подшипнике, а зубчатое колесо соединено с ведущим валом гусеницы посредством шлиц и установлено с возможностью перемещения вдоль него.
Движение вперед от приводного вала через ведущую звездочку цепной передачи и ведомую звездочку, находящуюся в зацеплении посредством пальцев с зубчатым колесом, передается на ведущий вал гусеницы.
Задний ход осуществляется с помощью рычага переключения заднего хода, который через вилку, взаимодействующую с зубчатым колесом на ведущем валу гусеницы, выводит ее из зацепления с ведомой звездочкой и вводит в зацепление с малой шестерней реверса на промежуточном валу, которой передается вращение от звездочки натяжения через торцовые кулачки. (ОАО «Уфимское моторостроительное производственное объединение» СНЕГОХОД МОДЕЛИ УС-440 МОДИФИКАЦИИ «РЫСЬ - 500» Руководство по эксплуатации 219.00.000.000 РЭ РОСС RU.MT29.B00401, РОСС RU.MT29.B00407, стр. 31, рис. 11)
К Недостаткам такого силового блока относятся:
1. Силовой блок включает коробку только с одной передачей, кроме того двигатель этого блока не имеет возможности реверсирования, поэтому блок снабжен механизмом реверса в виде рычага с осью и вилкой, взаимодействующей с зубчатым колесом на ведущем валу гусеницы.
2. Блок недостаточно надежен из-за того, т.к. цепная передача выполнена многозвенной. Это приводит к перегибам по контуру цепи, уменьшению угла охвата цепью звездочек и, как следствие, увеличивает нагрузку на их зубья и соскакиванию цепи с зубьев звездочек.
Также известен силовой блок снегохода «Буран», содержащий двигатель с неизменным направлением вращения коленчатого вала и коробку передач, включающую приводной вал с ведущей шестерней и ведущей звездочкой, связанный с выходным валом двигателя. Ведущая шестерня на приводном валу установлена с возможностью осевого перемещения по шлицам и снабжена торцовыми кулачками, имеющими возможность взаимодействия с торцовыми кулачками ведущей звездочки, установленной с возможностью окружного перемещения относительно вала.
Коробка передач также содержит тормозной вал с шестерней и звездочкой, установленных на этом валу неподвижно, а также дисковый тормоз. Вал выполняет функцию вала заднего хода.
Блок еще содержит натяжной вал с натяжной звездочкой и ведомую звездочку, расположенную на ведущем валу движителя - гусеницы. Все звездочки охвачены приводной цепью. Натяжитель цепи включает натяжной вал и натяжную звездочку, имеющую зацепление с цепью, натяжная звездочка установлена на натяжном валу с эксцентриситетом относительно его оси и имеет возможность вращения относительно него
Коробка передач она снабжена механизмом переключения направления движения транспортного средства, который представляет собой ось с вилкой, имеющей возможность взаимодействия с кулачками ведущей шестерни и перемещения ее вдоль приводного вала до взаимодействия с кулачками ведущей звездочки. Все элементы коробки передач кроме ведомой звездочки расположены в корпусе, Ведомая звездочка расположена в отдельном картере. (Снегоход «Буран» А, АЕ, АД, АДЕ, ATE, АДТЕ, Л, ЛЕ, ЛД, ЛДЕ, 4Т, 4ТД Руководство по эксплуатации 1100003РЭ. рис. 5 стр. 18-20 http://www.moto-market.ru/snegohodi/pdf/buran_а_3-man.pdf)
Конструкции данного силового блока присущи те же недостатки, что и вышеизложенному, а именно: блок выполнен малофункциональным т.к. имеет только одну передачу прямого хода и одну передачу задний ход.
Использование в силовом блоке двигателя с неизменным направлением вращения коленчатого вала обуславливает снабжение коробки передач силового блока средством, обеспечивающим возможность изменения направления движения.
Цепная передача такой коробки выполнена многозвенной - содержит три звездочки, из-за чего возникают перегибы по контуру цепи, уменьшается угол охвата цепью звездочек, что увеличивает нагрузку на их зубья и ведет к соскальзыванию цепи с зубьев звездочек. Это делает работу силового блока недостаточно надежной.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является создание многофункционального силового блока за счет передачи функции средства изменения направления движения от механизма переключения коробки передач к двигателю с изменяемым направлением вращения коленчатого вала, и, как следствие, обеспечение возможности выполнения коробки передач блока с двумя реверсивными передачами - повышенной и пониженной, а также повышение надежности работы силового блока за счет снижения нагрузки на зубья звездочек путем увеличения угла охвата звездочек цепью и исключения соскальзывания цепи с зубьев звездочек.
Технический результат достигается тем, что силовой блок транспортного средства содержит коробку передач, включающую приводной вал, тормозной вал и первую пару шестерней, установленных на этих валах. Шестерня, расположенная на приводном валу, снабжена торцовыми кулачками. Шестерня тормозного вала установлена на нем неподвижно в осевом направлении.
Блок также содержит цепную передачу с устройством натяжения цепи и звездочками, одна из которых установлена на тормозном валу неподвижно в осевом направлении, другая звездочка расположена на ведущем валу движителя, звездочки охвачены приводной цепью.
Блок содержит двигатель, выходной вал которого связан с приводным валом коробки передач,
Новым в полезной модели является то, что выходной вал двигателя имеет возможность изменения направления вращения. Коробка передач снабжена второй парой шестерней с передаточным отношением, отличным от передаточного отношения первой пары, шестерни второй пары установлены на приводном и тормозном валах, шестерни обеих пар на приводном валу установлены с возможностью окружного перемещения, шестерня второй пары на тормозном валу установлена неподвижно в осевом направлении. Звездочка цепной передачи на этом валу установлена между шестернями.
Коробка передач силового блока снабжена механизмом переключения передач, выполненным в виде кулачковой муфты с механизмом ее перемещения вдоль вала, муфта расположена на приводном валу на шлицах между шестернями с возможностью взаимодействия с их кулачками.
Механизм перемещения кулачковой муфты может быть выполнен в виде поворотного вала с криволинейным пазом, в котором с возможностью перемещения по нему установлена поворотная вилка, взаимодействующая с муфтой и базирующаяся на неподвижной оси, параллельной поворотному валу.
Натяжитель цепи может быть выполнен в виде поворотного рычага с толкателем, зубчатого ролика, установленного на рычаге на оси вращения с возможностью контакта с цепью.
Использование в таком силовом блоке двигателя с изменяемым направлением вращения коленчатого вала позволило исключить конструкции коробки передач вал заднего хода и обеспечило возможность окружного перемещения приводному и тормозному валам коробки в двух противоположных направлениях.
Силовой блок транспортного средства содержит двигатель 1 (фиг. 1, 2) и коробку передач, включающую приводной вал 2, связанный с выходным валом 3 двигателя 1, тормозной вал 4 (фиг. 1) и первую пару шестерней 5, 6, установленных на валах 2 и 4 соответственно. Шестерня 5, снабжена торцовыми кулачками 7. Двигатель 1 имеет функцию электрического реверса и его выходной вал 3 имеет возможность вращения в противоположных направлениях.
Коробка передач силового блока снабжена второй парой шестерней 8 и 9 с передаточным отношением, отличным от передаточного отношения первой пары. Шестерни 8 и 9 также установлены на приводном 2 и тормозном 4 валах. Шестерни 5 и 8 на приводном валу 2 установлены с возможностью окружного перемещения. Шестерня 8 снабжена торцовыми кулачками 10. Шестерни 6 и 9 на тормозном валу 4 установлены неподвижно в осевом направлении.
Все шестерни коробки передач могут быть выполнены любыми, прямозубыми, косозубыми, коническими и пр.
Блок также содержит цепную передачу со звездочками 11 и 12. Звездочка 11 установлена на тормозном валу 4 неподвижно в осевом направлении, между шестернями 6 и 9. Звездочка 12 расположена на ведущем валу движителя (вал на чертеже не показан). Звездочки 11 и 12 охвачены приводной цепью 13.
На тормозном валу 4 установлен тормозной диск 14.
Коробка передач силового блока снабжена механизмом переключения передач, выполненным в виде кулачковой муфты 15, расположенной на приводном валу 2 между шестернями 5 и 8 с возможностью взаимодействия своими кулачками 16 (фиг. 2) с кулачками 7 и 10 шестерней 5 и 8.
Муфта 15 снабжена механизмом ее перемещения вдоль приводного вала 2 по его шлицам 17. Он выполнен в виде поворотного вала 18 с криволинейным пазом 19, в котором с возможностью перемещения по нему установлена поворотная вилка 20, взаимодействующая с муфтой 15 и базирующаяся на неподвижной оси 21, параллельной поворотному валу 18.
Натяжитель цепи 13 (фиг. 3) выполнен в виде поворотного рычага 22, толкателя 23 рычага 22, звездочки натяжения 24, установленной на рычаге 22 на оси вращения 25. Звездочка 24 находится в постоянном зацеплении с цепью 13.
Силовой блок работает следующим образом
При движении «вперед» движение от выходного вала 3 двигателя 1 передается на приводной вал 2 коробки передач. В зависимости от положения муфты 15 переключения передач на приводном валу 2, которая своими кулачками 16 взаимодействует, например, с кулачками 7 шестерни 5 приводного вала 2, находящийся в зацеплении с соответствующей шестерней 6 тормозного вала 4. Тормозной вал 4 вращается вместе с установленной на нем звездочкой 11 цепной передачи. Посредством цепи 13 движение передается на звездочку 12, установленную на ведущем валу движителя транспортного средства. Таким образом, происходит движение транспортного средства вперед на одной передаче.
При перемещении муфты 15 и взаимодействия ее кулачков 16 с кулачками 10 шестерни 8 на приводном валу 2 происходит переключение передачи и изменение скорости движения транспортного средства
Приводной 2 и тормозной 4 валы установлены в подшипниковых опорах с возможностью вращения в противоположных направлениях.
Для изменения направления движения транспортного средства двигатель 1 останавливают и производят его запуск в режиме заднего хода.
Выходной вал 3 двигателя 1 начинает вращаться в противоположном направлении и соответственно валы 2 и 4 коробки передач также меняют направление движения и включаются передачи заднего хода.
При увеличении длины цепи 13 или износе зубьев звездочек 11, 12 под действием натяжителя поворотом рычага 22 толкателем 23 звездочка натяжения 24 обеспечивает натяжение цепи 13.