Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Коробка передач для транспортных средств, содержащая корпус, первичный и вторичный ва­лы, установленные в корпусе и кинематически свя­занные друг с другом посредством шестерен постоянною зацепления, образующих ступени с различными передаточными отношениями, отли­чающаяся тем, что в кинематической цепи каждой ступени, соединяющей первичный и вторичный валы, в качестве звена этой цепи, установлен пружинно-винтовой фрикционный механизм самоуп­равления, состоящий из внутреннего вала и наружной втулки, установленной на подшипниках на этом валу с исключением возможности продоль­ных смещений друг относительно друга, а в коль­цевом зазоре между внутренним валом и наружной втулкой размещен участок винтовой ленточной резьбы, на поверхности внутреннего вала, с навин­ченной на эту резьбу гайкой, которая подпружине­на с обеих сторон и имеет по меньшей мере один выступ, размещенный в продольном пазу, который выполнен в наружной втулке и ограничен по кон­цам поперечными пазами так, что обеспечена воз­можность свободного входа выступа гайки в эти поперечные пазы при сходе гайки с резьбы внут­реннего вала, при этом между гайкой и пружина­ми, с обеих сторон от гайки, установлены упорные подшипники, а затем ограничительные шайбы, ко­торые также имеют по меньшей мере по одному выступу для связи с наружной втулкой, в которой предусмотрены продольные пазы для выступов шайб, с обеих сторон от гайки, внутренний вал и наружная втулка неподвижно связаны с элемента­ми кинематической цепи ступени, в которой они установлены, причем один из вышеназванных эле­ментов механизма самоуправления связан с пре­дыдущим, другой - с последующим элементами кинематической иепи ступени.

Текст

Коробка передач для транспортных средств, содержащая корпус, первичный и вторичный валы, установленные в корпусе и кинематически связанные друг с другом посредством шестерен постоянного зацепления, образующих ступени с различными передаточными отношениями, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в кинематической цепи каждой ступени, соединяющей первичный и вторичный валы, в качестве звена этой цепи, установлен пружинчо-винтовой фрикционный механизм самоуправления, состоящий из внутреннего вала и наружной втулки, установленной на подшипниках на этом валу с исключением возможности продольных смещений друг относительно друга, а в кольцевом зазоре между внутренним валом и наружной втулкой размещен участок^ винтовой ленточной резьбы, на поверхности внутреннего вала, с навинченной на эту резьбу гайкой, которая подпружинена с обеих сторон и имеет по меньшей мере один выступ, размещенный в продольном пазу, который выполнен в наружной втулке и ограничен по концам поперечными пазами так, что обеспечивается возможность свободного выступа гайки в эти поперечные пазы при сходе гайки с резьбы внутреннего вала, при этом между гайкой и пружинами, с обеих сторон от гайки, установлены упорные подшипники, а затем ограничительные шайбы, которые также имеют по меньшей мере по одному выступу для связи с наружной втулкой, в которой предусмотрены продольные пазы для выступов шайб, с обеих сторон от гайки, внутренний вал и наружная втулка неподвижно связанны с элементами кинематической цепи ступени, в которой они установлены, причем один из выше названных элементов механизма самоуправления связан с предыдущим, другой с последующим элементами кинематической цепи ступени. NO О Изобретение относится к транспортному машиностроению, а более конкретно, к зубчатым, ступенчатым коробкам передач и может быть применено в трансмиссиях транспортных средств. В качестве прототипа предлагаемого изобретения взята коробка передач, в которой имеется корпус, первичный и вторичный валы, установленные в корпусе и кинематически связанные друг с другом 9493 посредством шестерен постоянного зацепления, образующих ступени с различными передаточными отношениями. Такие коробки передач установлены в автомобилях "Волга", "Москвич", "Жигули", "За- 5 порожец" и многих других. В этих коробках передач, принятых в качестве прототипа, для обеспечения работоспособности, в каждой ступени, соединяющей первичный и вторичный валы, одна из шерс- 10 тен установлена на валу свободно и соединяется с ним посредством зубчатых или кулачковых муфт, чем обеспечивается включение той или иной передачи и что является причиной следующих неудобств 15 и недостатков: нужен механизм управления для перемещения зубчатых муфт, ручной или автоматический; нужны устройства синхронизации скорости вращения шестерен и присоединяемых к ним зубчатых 20 муфт; необходим разрыв фрикционной связи муфтой сцепления в момент переключения передач; возможно ошибочное включение не той передачи, какая требуется в данный момент движения, что может 25 привести к аварии или поломке автомобиля; не экономично расходуется топливо при движении по инерции, когда опасно включение нейтрали из-за возможного заноса при торможении, а обороты вала 30 двигателя остаются по прежнему высокими в силу сохранения передаточного отношения коробкой передач. В основу данного изобретения поставлена задача создания коробки передач такой конструкции, которая лишена всех выше перечисленных недостатков и обеспечивает надежное, оптимальное, безаварийное переключение передач в зависимости от скорости движения, нагрузки, профиля пути и других объективных факторов, по принципу самоуправления без разрыва трансмиссионной связи муфтой сцепления и за счет этого достигается облегчение работы водителя в части управления автомобилем, экономится топливо, сохраняется ресурс двигателя, муфты сцепления, выжимного подшипника. Поставленная задача решается тем, что в коробке передач, содержащей корпус, первичный и вторичный валы, установленные в корпусе и кинематически связанные друг с другом посредством шестерен постоянного зацепления, образующих ступени с различными передаточными отношениями согласно изобретению в кинематической цепи каждой ступени, соединяющей первичный и вторичный валы, в качестве звена этой цепи, установлен пружинно-винтовой фрикционный механизм 35 40 45 50 55 самоуправления, состоящий из внутреннего вала и наружной втулки, установленной на подшипниках на этом валу с исключением возможности продольных смещений друг относительно друга, а в кольцевом зазоре между внутренним валом и наружной втулкой размещен участок винтовой ленточной резьбы на поверхности внутреннего вала с навинченной на эту резьбу гайкой, которая подпружинена с обеих сторон и имеет по меньшей мере один выступ, размещенный в продольном пазу, который выполнен в наружной втулке и ограничен по концам поперечными пазами таким образом, что обеспечивается возможность свободного вхождения выступа гайки в эти поперечные пазы при сходе гайки с резьбы внутреннего вала, при этом, между гайкой и пружинами, по обе стороны от гайки, установлены упорные подшипники и ограничительные шайбы, которые также имеют по меньшей мере псо одному выступу для связи с наружной втулкой, в которой предусмотрены продольные пазы для выступов шайб, с обеих сторон от гайки, внутренний вал и наружная втулка неподвижно связаны с элементами кинематической цепи ступени, в которой они установлены, при чем, один из вышеназванных элементов механизма самоуправления связан с предыдущим, а другой с последующим элементами кинематической цепи ступени коробки передач. Сутью данного изобретения является то, что пружинно-винтовые фрикционные механизмы самоуправления, установленные в каждой ступени, соединяющий первичный и вторичный валы коробки передач, способны без какого либо управления со стороны водителя вводить в работу ту или иную ступень в зависимости от нагрузки, скорости движения и скорости вала двигателя. При этом всегда в работе будет находится лишь одна, какая-либо ступень, самая оптимальная в данный момент движения, и никогда не может быть разрыва кинематической связи между первичным и вторичными валами коообки передач. Ввод в работу той или иной ступени осуществляется за счет фрикционной связи, возникающей а резьбовой паре того механизма самоуправления, в котором скорости вращения внутреннего вала и наружной втулки совпадают. Как только скорости вращения внутреннего вала и наружной втулки станут отличны друг от друга, в связи с изменившейся нагрузкой, профилем пути или величиной "газа", 9493 произойдет разрыв, исчезновение фрикционной связи всвязи со сходом гайки с резьбы внутреннего вала и произойдет выход из работы данной ступени. Но при этом будет обязательно введена в работу другая ступень, то есть та в которой скорости вращения внутреннего вала и наружной втулки совпадают. Для работы коробки передач с механизмами самоуправления не требуется разрыва трансмиссионной связи муфтой сцепления. Экономия топлива происходит всякий раз, когда автомобиль катится по инерции или вниз с горы, так как в этом случае будет введена 4 или 5 ступень коробки передач, которая позволит валу двигателя вращаться с оборотами холостого хода или близкими им. На фиг. 1 изображена коробка передач со стороны первичного вала со снятой торцевой стенкой; на фиг. 2 - сечение А~А на фиг. 1; на фиг. 3 - коробка со стороны вторичного вала со снятой торцевой стенкой; на фиг. 4 - сечение ББ на фиг. 2; на фиг. 5 - наружная втулка механизма самоуправления с размещенной внутри нее гайкой при виде сбоку, продольный разрез; на фиг. 6 - наружная втулка механизма самоуправления с размещенной внутри нее гайкой при виде сверху, продольный разрез; на фиг. 7 разрез В-В на фиг. 5. Коробка передач по изобретению, как один из возможных вариантов конкретного исполнения, состоит из трех отсеков: ! - отсек вала 1, в котором размещены на подшипниках 2 первичный вал 1 и пять вспомогательных валов 3, расположенных вокруг вала 1 и кинематически связанных с ним с помощью шерстен 4, установленных неподвижно на валах"!, 3. Пространство отсека I образовано плоскими стенками 5, 6 и полым цилиндром 7. II - отсек вторичного вала 8, в котором размещены -на подшипниках 2 вторичный вал 8 и пять вспомогательных валов 9, расположенных вокруг вала 8 и кинематически связанных с валом 8 посредством шерстен 10, 11 и зубчатой муфты 12 при движении транспортного средства вперед и посредством шерстен 13, 14, 15 и зубчатой муфты 12 при движении транспортного средства назад. Пространство отсека И образовано плоскими стенками 16, 17 и полым цилиндром 18. ill - отсек пружинно-винтовых фрикционных механизмов самоуправления, соединяющих собой вспомогательные валы 3, 9 и состоящих из внутреннего вала 3, наружной втулки 19, установленной на подшипниках 20 на этом вале § 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3, пружин 20, 21 шайб 23, 24 участка винтовой ленточной резьбы 25 с навинченной на нее гайкой 26 и размещенной в кольцевом пространстве между внутренним валом 3 и наружной втулкой 19. Пространство отсека Ш сбразованно плоскими стенками 6, 16 и полым цилиндром 27. Плоские стенки 5, 6, 16, 17 и полые цилиндры 7, 27, 1Ь собраны воедино посредством шпилек 28 и гаек 29, образуя корпус коробки передач. Коробка передач работает следующим образом. Предварительно выбрав направление движения "вперед" или "назад", посредством зубчатой м\'фты 12, следует привести во вращение первичный вал 1, а следовательно и вспомогательные валы 3, которые также начнут вращаться с различными угловыми скоростями в силу различных диаметров шестерен 4, установленных неподвижно на этих вспомогательных валах 3. В результате вращения валов 3, гайки 26, навинченные на участок с ленточной резьбой 25, не смогут вращаться вместе с валами 3 из-за наличия продольных выступов 30, расположенных в продольных пазах 31 втулок 19, которые вращаются из-за того что транспортное средство еще не движется. Поэтому гайки 26 начнут смещаться по валам З в какую-то одну из сторон, что зависит от направления вращения валов 3 и направления ленточной резьбы 25. Предложим, что направление резьбы 25 и вращение валов 3 таковы, что гайки 26 будут перемещаться влево, увлекая собой шайбы 23 и сжимая пружины 21, что приведет к возникновению фрикционных моментов в резьбовых парах 25, 26, которые будут возрастать по мере сжатия пружин 21 и как только величина этих моментов превысит величину момента "трогания", транспортное средство начнет движение из-за того, что вращение от валов 3 через резьбовые пари 25, 26 передастся валам 9, а от них вторичному валу 8 и далее по трансмиссии к колесам транспортного средства. В силу различных скоростей вращения валов 3, через один, два оборота этих валов 3 по отношению к втулкам 19, гайки 26 полностью сойдут с ленточных резьб 25 и последними миллиметрами поверхности этих резьб 25 гайки 26 будут повернуты на некоторый угол по отношению к втулкам 19 по ходу вращения валов 3, как только закончатся продольные пазы 31 во втулках 19 и тогда гайки 26, поворачиваясь вместе с валами 3, смогут своими выступами 30 свободно войти а поперечные пазы 32 втулок 19. 9493 Эти поперечные пазы воспримут на себя давление пружин 21 и фрикционные моменты в резьбовых парах 25, 26 исчезнут а валы 3 начнут вращаться свободно, вхолостую, не передавая своего вращения валам 9. Все это произойдет во всех механизмах самоуправления за исключением одного, который установлен в кинематической цепи самой тихоходной ступени, соединяющей первичный и вторичный валы 1, 8. Здесь гайка 26 не сможет сойти с резьбы 25 из-за укороченной длины продольных пазов 33, предназначенных для выступов ограничительных шайб 23 и не позволяющих шайбе 23, а следовательно и гайке 26 смещаться далее влево, чтобы попасть в поперечный паз 32. А это означает, что вал 3 и вал 9 в этой самой тихоходной ступени будут соединены посредством гайки 26 и наружной втулки 19, что позволит осуществить разгон или движение на этой самой тихоходной ступени коробки передач. Когда транспортное средство достигнет достаточной скорости, а обороты вала 1 станут высоки, водитель вынужден будет убавить "газ", что приведет к уменьшению скорости вращения валов 1 t Зч по отношению к скорости вращения втулок 19 и за счет встречного вращения валов 3 по отношению к втулкам 19, гайки'26 будут выведены из поперечных пазов 32 в продольные пазы 31 и будут прижаты пружинами 21 к ленточным резьбам 25 и начнут навинчиваться на эти резьбы 25, перемещаясь по резьбе вправо, сжимая пружины 22 до тех пор, пока не попадут своими продольны 5 10 15 20 25 30 35 8 ми выступами 30 в поперечные пазы 32 во втулках 19, расположенных справа от резьбы 25 и все валы 3 снова начнут вращаться свободно, в холостую, за исключением самого быстроходного вала 3. Здесь гайка 26 не сможет сойти с резьбы 25 из-за укороченного продольного паза 33 во втулке 19, расположенного справа от резьбы 25 и транспортное средство будет тормозиться или продолжать движение на этой последней самой быстроходной передаче. Если после этого водитель нажмет на педаль "газа", то механизмы самоуправления введут в работу лишь одну пару вспомогательных валов 3, 9 чьи скорости вращения окажутся равными и транспортное средство продолжит разгон или движение на этой самой оптимальной, в данный момент передаче. Все остальные вспомогательные валы 3, 9 не будут участвовать в передаче вращательного момента от вала 1 к валу 8 из-за того, что гайки 2§, в механизмах самоуправления, соединяющих эти валы 3, 9, окажутся выведены в поперечные пазы 32, в силу различных скоростей вращения соединяемых валов 3, 9. Для легкости ввода и вывода гаек 26 в поперечные пазы 32, предусмотрены упорные подшипники качения, которые установлены между гайками 26 и-ограничительными шайбами 23, 24. Эти подшипники в чертежах не показаны. Для восприятия продольных усилий создаваемых пружинами 2 1 , 22 предусмотрены стопорные кольца 34 и шайбы 23, 24 для выступов которых предуссмотрены продольные пазы 33 во втулках 19. 1'гпф 9493 фиг. 4 9493 В ~Я Упорядник Техред М. Келемеш Коректор М.Куль Замовлення 534 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 ,ч.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Gearbox

Автори англійською

Halchenko Semen Mykytovych

Назва патенту російською

Коробка передач

Автори російською

Галченко Семен Никитович

МПК / Мітки

МПК: B60K 17/06

Мітки: передач, коробка

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/8-9493-korobka-peredach.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Коробка передач</a>

Подібні патенти