RU181008U1 - GEARBOX - Google Patents

Abstract

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 средства, в частности тракторы. 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, отличающаяся 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.The utility model relates to mechanical engineering, namely to speed gearboxes with gear shifting by friction clutches, and can be used for installation on self-propelled means, in particular tractors. The objective of the utility model is to simplify the design of the gearbox, reduce labor costs for its production, reduce metal consumption. The problem is solved by the gearbox, consisting of a housing made of two parts, with shaft covers mounted on it, a drive shaft with gears mounted gears rigidly on the splines, pumps drive gear shaft, an intermediate shaft with gears gears mounted rigidly on the splines, gear shaft reverse gear with a fixed gear mounted rigidly on the splines, a transfer shaft with gears mounted on bearings, and two double-acting gear couplings on the shaft splines with switching mechanisms, distinguishing In that the gearbox has two friction shafts with two friction clutches with gears each, so that the drive gears of the friction clutches of both friction shafts are engaged with the drive shaft gear, the driven gears of the friction clutches of both friction shafts are engaged with gears of a distributing shaft.

Description

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.The utility model relates to mechanical engineering, namely to speed gearboxes with gear shifting by friction clutches, and can be used for installation on self-propelled machines, in particular tractors.

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.Known gearboxes for agricultural tractors with gear shifting multi-plate friction clutches, providing gear shifting under load, and range switching gear couplings. In particular, the gearbox with the transfer case of the T-150K tractor is known (https: //zhelezny-kon.rf/korobka-peredach-traktora-t-150k.html). The T-150K tractor’s gearbox is a four-speed mechanical gearbox with permanent gears and personal hydraulic clutch friction clutches. Together with a two-speed gearbox gearbox, eight forward and four reverse speeds are provided. In addition, eight speeds are provided by the creeper, installed in the transfer case. On the input shaft of the gearbox, four gears are rigidly mounted on the splines, which are in constant engagement with the gears of the hydro-compressive friction clutches of the secondary shaft. The three-shaft transfer case is screwed to the rear of the gearbox. These gearboxes are used on tractors of 3-4 traction classes with engines from 180 to 250 hp.

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.The disadvantages of this gearbox are the difficulty in drilling deep oil channels for supplying oil to engage the friction clutches caused by the long secondary friction shaft, the possibility of using this gearbox with only a dry clutch located on the engine flywheel.

В качестве прототипа известна коробка перемены передач, устанавливаемая на тракторы К-700А, K-701. (http://k-744. ru/fromgtn/book/sost2.php#transmissia).As a prototype, a gear change box mounted on K-700A, K-701 tractors is known. (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.This gearbox is mechanical, multi-stage with gears of constant gearing, with a mechanical drive for switching modes (ranges) and hydraulically controlled by hydropressor friction clutches, providing gear shifting without breaking the power flow within one mode. The torque from the engine to the drive shaft of the gearbox is transmitted through a semi-rigid coupling and a cardan shaft. The tractor starts moving when the multi-disc friction clutch of the first gear is turned on, the smoothness of starting is ensured by the hydraulic accumulator.

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.The gearbox part of the gearbox consists of a drive, intermediate, cargo, transfer shaft and pump drive shaft. The leading friction shaft is three-support with four friction clutches, the gears of which are connected to the gears of the intermediate shaft. The intermediate shaft is three-support, rotates on two roller bearings and one ball bearing, seven gears are installed on the splines of the shaft, four of which are in constant gear with the gears of four friction clutches of the drive shaft, two gears are in constant gear with the gears of the load shaft and one gear is the drive gear reverse gear. The cargo shaft is three-support, rotates on two ball and one roller bearings. Five gears and two gear couplings are installed on the shaft. The transfer shaft consists of the front axle drive shaft and the rear axle drive shaft, two gears on ball bearings and a gear coupling are installed on the front axle drive shaft, which, depending on its position, connects one or another gear of the transfer shaft to the shaft, which corresponds to an increased or reduced mode included on the gearbox. In the upper half of the crankcase, a pump drive shaft is installed parallel to the drive shaft, which receives rotation from the drive shaft through the drive shaft gear, which is meshed with the gear of the pump drive shaft.

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.These gearboxes are used on tractors of 5-8 traction classes with engines from 235 to 420 hp. Four friction clutches with gears, designed to transmit high torque mounted on the drive shaft, made it necessary to manufacture a long drive shaft, and in order to reduce the bending moment acting on the shaft, a third support was installed in the center of the shaft.

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.The disadvantages of this gearbox are the high labor costs and the difficulty in manufacturing and heat treatment of long tri-axial shafts, the high labor costs and the difficulty in boring the oil channels for engaging the friction clutches and lubricating the friction discs of the drive friction shaft, the high labor costs and the difficulty in boring the casing, in particular places under the installation of bearings of three-bearing shafts, the complexity and high labor costs that arise during assembly of the gearbox, high metal consumption.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции коробки перемены передач, снижение трудозатрат на ее производство, снижение металлоемкости.The objective of the utility model is to simplify the design of the gearbox, reduce labor costs for its production, reduce metal consumption.

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.The problem is solved by a gearbox consisting of a housing made of two parts, with shaft covers installed on it, a drive shaft with gears mounted gears rigidly on the splines, pumps drive gear shaft, an intermediate shaft with gears mounted rigidly on the splines, the rear gear shaft running rigidly on the splines of the mounted gear, the transfer shaft with gears mounted on bearings, and two, movable on the splines of the shaft, double-acting gear couplings with switching mechanisms, distinguishing I mean that in the gearbox there are two friction shafts with two friction clutches with gears on each, so that the drive gears of the friction clutches of both friction shafts are meshed with the drive shaft gear, the driven gears of the friction clutches of both friction shafts are engaged with gears of a distributing shaft.

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.The gear change box (Fig. 1, Fig. 2) consists of a housing 8, consisting of two parts connected in a plane perpendicular to the shafts, with the shaft covers 14 screwed to it, in which the input shaft 6 is placed with the gear mounted rigidly on the splines, pump drive shaft 7, friction shaft 5 with pinion gear 9 with two friction clutches 10 and 11 with driven gears 12 and 13, friction shaft 4 with pinion gear 15 with two friction clutches with gears 16 and 17 with driven gears 18 and 19, intermediate shaft 3 with rigidly on the slots p upset gears, reverse gear shaft 2 with the gear set firmly on the splines of the gear set, transfer shaft 1 with gears mounted on bearings and two double-acting gear couplings 20, two gear gear engagement mechanisms 21 of the transfer shaft.

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.The principle of operation of the gearbox: the rotation from the drive shaft through the gear of the drive shaft is transmitted to the gear shaft of the pump drive, which provides rotation of the pump of the hydraulic control system for shifting the friction clutches and lubricating the gearbox and the pump of the hydraulic steering system and attachments, also from the gear the drive shaft, the rotation is transmitted to the drive gears of the friction clutch of the friction shafts, the driven gears of the friction clutch transmit further rotation to the gears of the intermediate shaft, depending on the selected gear, one of the four friction clutches is engaged, a change in the gear ratio is provided by a different number of teeth on the driven gears of the friction clutches and the gears of the countershaft with which they are engaged, four friction clutches mounted on two friction shafts provide four speeds, switched under load; from the intermediate shaft through the gears mounted on it, rotation is transmitted to the gears of the transfer shaft and to the gear of the reverse gear shaft, which is further connected to the gear of the transfer shaft, four gears of the transfer shaft and two double-sided gear couplings provide three ranges (modes) of forward movement and one range (mode) of movement backward.

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.The installation of two friction shafts with two friction clutches with gears on each shaft makes it possible to almost halve the length of the friction shafts, as well as the length of the engaging, drive and intermediate shafts, which greatly simplifies the manufacture of shafts, and reduces labor costs, reduces metal consumption, allows you to install double-bearing shafts, reduce the size of the housing and, accordingly, the mass of the gearbox. The installation of double support shafts also simplifies the design of the gearbox housing, allows it to be made of two parts connected in a plane perpendicular to the shafts, which facilitates the manufacture of casting molds, reduces labor costs when casting housings and their further processing. The installation of double-bearing shafts provides more reliable operation of bearings and access to all bearings indiscriminately in the gearbox, which increases its maintainability. The installation of two friction shafts allows oil supply through the shaft covers to enable friction clutches and lubricate the friction discs on both one side of the shaft and on both sides, the small length of the shafts and, accordingly, the small depth of the oil channels in the shafts, allows for the production of these channels by drilling. The manufacture of the gearbox housing in two parts with the junction in a plane perpendicular to the shafts ensures convenient assembly of the gearbox and reduces assembly labor.

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.The technical result consists in reducing labor costs and metal consumption in the manufacture of the housing and shafts of the gearbox, reducing labor costs in assembling the gearbox, reducing the weight of the gearbox and cost, improving reliability and maintainability.

Claims (1)

Коробка перемены передач, состоящая 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, отличающаяся 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.Gearbox, consisting of a housing made of two parts with shaft covers mounted on it, a drive shaft with gears mounted gears rigidly on the splines, a pump drive gear shaft, an intermediate shaft with gears mounted rigidly on the splines, and a reverse gear shaft on the splines of a mounted gear, a transfer shaft with gears mounted on bearings, and two double-acting gear couplings movable on the splines of the shaft with switching mechanisms, characterized in that the gearbox does not edach has two friction shaft with two friction clutches with the gear on each, so that the drive gears of the friction clutches of both shafts are in engagement with the pinion drive shaft, the driven gears of both the friction clutches shafts are in engagement with gears of the dispenser shaft.

Images