RU2026205C1 - Vehicle transmission - Google Patents

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: transmission has gearbox 1, primary shaft 2 with gears 6 constantly meshed with gears 7 freely fitted on parallel secondary shafts 8 and 9 connected by sleeve 10; gears 11 and 12 secured on secondary shafts 8 and 9 provide constant engagement of shafts with each other and with planetary mechanisms 13 and 14. Brake members 15 and 16 of planetary mechanisms 13 and 14 have ring gears 19 and 20 which are in meshing with each other. EFFECT: enlarged operating capabilities. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно трансмиссиям колесных и гусеничных транспортных средств, преимущественно тракторов. The invention relates to transport machinery, namely the transmission of wheeled and tracked vehicles, mainly tractors.

Известна трансмиссия транспортного средства, содержащая коробку передач и соединенные с ней планетарные механизмы, распределяющие мощность двигателя по бортам машины. A known transmission of a vehicle containing a gearbox and planetary gears connected to it distributing engine power on the sides of the machine.

Существенным недостатком трансмиссии известного гусеничного трактора, принятой в качестве аналога, является невозможность ее использования на колесном тракторе без серьезных кардинальных конструктивных переделок, в частности заднего моста, в котором необходимы установка дифференциальных механизмов и ряда других узлов, присущих колесной машине. В результате процент унификации трансмиссии колесной и гусеничной машины не превышает 50-60% . В качестве примера такой унификации могут служить гусеничный трактор Т-150 и колесный трактор Т-150К. A significant drawback of the transmission of a well-known caterpillar tractor, adopted as an analogue, is the inability to use it on a wheeled tractor without serious cardinal structural alterations, in particular the rear axle, in which the installation of differential mechanisms and a number of other components inherent in a wheeled vehicle are necessary. As a result, the percentage of unification of the transmission of a wheeled and tracked vehicle does not exceed 50-60%. An example of such unification is the T-150 tracked tractor and the T-150K wheeled tractor.

Известна трансмиссия транспортного средства, преимущественно трактора, содержащая коробку передач, на первичном валу которой закреплены шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями, свободно установленными на параллельных вторичных валах и соединяемые с ними посредством муфт, шестерни, закрепленные на вторичных валах, посредством которых вторичные валы соединены друг с другом, планетарные механизмы, каждый из которых соединен со вторичным валом и движителями трактора. A known transmission of a vehicle, mainly a tractor, comprising a gearbox on the input shaft of which gears are fixed, which are in constant engagement with gears freely mounted on parallel secondary shafts and connected to them by means of couplings, gears fixed on the secondary shafts, by means of which the secondary shafts planetary mechanisms connected to each other, each of which is connected to the secondary shaft and tractor propulsion.

Известная трансмиссия по своей технической сути является наиболее близкой к предлагаемому техническому решению и поэтому принимается в качестве прототипа. Known transmission in its technical essence is the closest to the proposed technical solution and therefore is adopted as a prototype.

Существенным недостатком прототипа является ограниченная сфера использования трансмиссии, обусловленная невозможностью ее применения на колесных и гусеничных транспортных средствах, например тракторах, без серьезных конструктивных и технологических изменений, связанных с оснащением трансмиссии дифференциальными механизмами, устройствами для их блокировки и другими узлами, необходимыми колесной машине. При этом трансмиссии колесной и гусеничной машин отличаются друг от друга значительным количеством оригинальных деталей и узлов, в том числе базовых (корпусов), присущих только данной конкретной машине. Последнее значительно затрудняет производство колесных и гусеничных машин на одном предприятии, ибо изготовление узлов и деталей трансмиссии является наиболее массовым, технологически трудоемким и материалоемким по сравнению с другими узлами тракторов, например, ходовыми системами. A significant disadvantage of the prototype is the limited scope of the use of the transmission, due to the impossibility of its use on wheeled and tracked vehicles, such as tractors, without serious structural and technological changes associated with equipping the transmission with differential mechanisms, devices for locking them and other components necessary for the wheeled vehicle. At the same time, the transmissions of wheeled and tracked vehicles differ from each other in a significant number of original parts and assemblies, including basic (cases), inherent only to this particular machine. The latter significantly complicates the production of wheeled and tracked vehicles at one enterprise, because the manufacture of components and components of the transmission is the most massive, technologically laborious and material intensive in comparison with other nodes of tractors, for example, running systems.

Цель изобретения - расширение сферы использования трансмиссии путем обеспечения возможности ее установки при минимальных конструктивных изменениях как на гусеничных, так и на колесных машинах. The purpose of the invention is the expansion of the scope of use of the transmission by making it possible to install it with minimal design changes on both tracked and wheeled vehicles.

Это достигается тем, что в предлагаемой трансмиссии, содержащей коробку передач, на первичном валу которой закреплены шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями, свободно установленными на параллельных вторичных валах и соединяемые с ними посредством муфт, шестерни, закрепленные на вторичных валах, посредством которых вторичные валы соединены друг с другом, планетарные механизмы, каждый из которых соединен со вторичным валом, тормозимые (неподвижные) элементы планетарных механизмов (тормозимыми элементами в зависимости от выбранной конструкции помимо солнечных шестерен могут быть водила и коронные шестерни) оснащены зубчатыми венцами, связанными (для обеспечения выполнения функций дифференциального механизма) один с другим. This is achieved by the fact that in the proposed transmission comprising a gearbox on the input shaft of which gears are fixed, which are in constant engagement with gears freely mounted on parallel secondary shafts and connected to them by means of couplings, gears fixed on the secondary shafts, by means of which the secondary shafts are connected to each other, planetary mechanisms, each of which is connected to the secondary shaft, braking (stationary) elements of planetary mechanisms (braking elements depending and from the chosen design, in addition to the sun gears, there may be a carrier and crown gears) equipped with gear rims connected (to ensure the performance of the functions of the differential mechanism) to one another.

В первом варианте исполнения непосредственно, а во втором варианте посредством двух промежуточных шестерен, свободно установленных в корпусе трансмиссии. Одна из вышеупомянутых шестерен соединена с тормозом, выполняющим функцию механизма блокировки дифференциала. In the first embodiment, directly, and in the second embodiment, by means of two intermediate gears freely installed in the transmission housing. One of the aforementioned gears is connected to a brake acting as a differential lock mechanism.

Наличие в заявляемом техническом решении отличительных признаков в сравнении с прототипом свидетельствует о его соответствии критерию охраноспособности "Новизна". The presence in the claimed technical solution of the distinguishing features in comparison with the prototype indicates its compliance with the eligibility criterion "Novelty".

Проведенный сопоставительный анализ каждого отличительного признака предлагаемого технического решения показал, что ни один из них не обнаружен в просмотренной патентной и научно-технической литературе. Это позволило сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "Существенные отличия" и "Изобретательский уровень". A comparative analysis of each distinguishing feature of the proposed technical solution showed that not one of them was found in the reviewed patent and scientific and technical literature. This allowed us to conclude that the proposed technical solution meets the criteria of "Significant differences" and "Inventive step".

Предлагаемая трансмиссия транспортного средства по сравнению с прототипом позволяет расширить сферу ее применения. Трансмиссия позволяет при минимальных конструктивных изменениях устанавливать ее как на гусеничные, так и на колесные транспортные машины; значительно облегчить организацию производства колесных и гусеничных машин на одном заводе за счет сокращения номенклатуры изготовляемых узлов и деталей благодаря высокому проценту унификации трансмиссий колесной и гусеничных машин (трансмиссии будут отличаться одна от другой минимальным количеством деталей - зубчатыми венцами и возможно во II варианте исполнения шестернями, связывающими их, и валами с опорами, на которых они установлены при полном сохранении основных базовых деталей, в особенности корпусов. Кроме того, изобретение позволяет значительно сократить номенклатуру запасных частей; упростить конструкцию трансмиссии, исключив из нее специальный дифференциальный механизм с его блокировкой. The proposed transmission of the vehicle in comparison with the prototype allows you to expand the scope of its application. The transmission allows, with minimal design changes, to install it on both tracked and wheeled transport vehicles; significantly facilitate the organization of the production of wheeled and tracked vehicles at one plant by reducing the range of manufactured units and parts due to the high percentage of unification of transmissions of wheeled and tracked vehicles (transmissions will differ from each other in the minimum number of parts - toothed crowns and, possibly, in the II version, gears connecting them, and shafts with bearings on which they are installed while fully preserving the basic basic parts, in particular the housings. It allows one to significantly reduce the range of spare parts, simplify the structure of the transmission, the deletion of the special differential gear with its lock.

Трансмиссия может быть использована на промышленных и сельскохозяйственных колесных и гусеничных тракторах, а также других колесных и гусеничных транспортных средствах, что говорит о ее соответствии критерию "Промышленная применимость". The transmission can be used on industrial and agricultural wheeled and tracked tractors, as well as other wheeled and tracked vehicles, which indicates its compliance with the criterion of "Industrial applicability".

На фиг. 1 показана кинематическая схема предлагаемой трансмиссии транспортного средства (I вариант исполнения); на фиг. 2 - то же, II вариант исполнения. In FIG. 1 shows a kinematic diagram of the proposed transmission of a vehicle (I embodiment); in FIG. 2 - the same, II embodiment.

Трансмиссия содержит коробку передач 1, полый первичный вал 2 которой через муфту 3 сцепления связан с двигателем 4 . На первичном валу 2, внутри которого проходит вал 5 независимого привода отбора мощности, укреплены шестерни 6, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями 7, свободно установленными на параллельных вторичных валах 8 и 9 и соединяемыми с ними посредством зубчатых муфт 10. Вторичные валы 8 и 9 постоянно соединены посредством шестерен 11 и 12, жестко установленных на валах. Шестерни 11 и 12 соосно соединены с планетарными механизмами 13 и 14, тормозимые (неподвижные) элементы которых , в данном случае исполнения солнечные шестерни 15 и 16, оснащены планетарными тормозами 17 и 18 и дополнительными зубчатыми венцами 19 и 20. В зависимости от конструктивного исполнения тормозными элементами планетарных механизмов по необходимости могут быть также и водила и коронные шестерни планетарных механизмов, которые в этом случае оснащаются планетарными тормозами. Тогда остальные элементы планетарных механизмов становятся ведущими или ведомыми в зависимости от выбора конструктивной схемы. Дополнительные зубчатые венцы 19 и 20 тормозимых элементов планетарных механизмов 13 и 14 - солнечных шестерен 15 и 16 связаны друг с другом. Ведомые валы 21 и 22, на которых установлены водила 23 и 24 планетарных механизмов 13 и 14, оснащены тормозами 25 и 26, исполняющими функции остановочных тормозов машины. Посредством конических шестерен 27 и 28 главной передачи и цилиндрических шестерен 29 и 30 бортовых передач ведомые валы 21 и 22 связаны с ведущими колесами транспортного средства 31. The transmission contains a gearbox 1, the hollow input shaft 2 of which is connected through the clutch 3 to the engine 4. On the primary shaft 2, inside which the shaft 5 of the independent power take-off drive passes, gears 6 are fixed, which are in constant engagement with gears 7 freely mounted on parallel secondary shafts 8 and 9 and connected to them by means of gear couplings 10. Secondary shafts 8 and 9 permanently connected by means of gears 11 and 12, rigidly mounted on the shafts. Gears 11 and 12 are coaxially connected to planetary gears 13 and 14, braked (fixed) elements of which, in this case, sun gears 15 and 16, are equipped with planetary brakes 17 and 18 and additional gear crowns 19 and 20. Depending on the design, the brakes elements of planetary gears, if necessary, can also be the carrier and ring gears of planetary gears, which in this case are equipped with planetary brakes. Then the remaining elements of planetary mechanisms become leading or driven, depending on the choice of the design scheme. Additional gear crowns 19 and 20 of the braking elements of the planetary mechanisms 13 and 14 - the sun gears 15 and 16 are connected to each other. The driven shafts 21 and 22, on which the carriers 23 and 24 of the planetary gears 13 and 14 are mounted, are equipped with brakes 25 and 26, which perform the functions of the machine's stopping brakes. By means of bevel gears 27 and 28 of the main gear and spur gears 29 and 30 of final drives, the driven shafts 21 and 22 are connected to the drive wheels of the vehicle 31.

Во II варианте исполнения трансмиссии зубчатые венцы 19 и 20 связаны один с другим посредством свободно установленных в корпусе трансмиссии двух промежуточных шестерен 32 и 33, одна из которых соединена с тормозом 34. При этом планетарные тормозы 17 и 18 из конструкции трансмиссии удалены. In the second embodiment of the transmission, the gear crowns 19 and 20 are connected to each other by means of two intermediate gears 32 and 33 freely installed in the transmission case, one of which is connected to the brake 34. In this case, the planetary brakes 17 and 18 are removed from the transmission structure.

Предлагаемая трансмиссия работает следующим образом. The proposed transmission operates as follows.

Мощность от двигателя 4 через муфту 3 подводится к первичному валу 2 коробки передач 1. При включении одной из зубчатых муфт 10, посредством которых осуществляется переключение передач в коробке, шестерни 6 первичного вала 2 соединяются с шестернями 7 одного из двух вторичных валов 8 или 9 и мощность от первичного вала 2 передается последним, обеспечивая движение машины. Через шестерни 11 и 12 мощность передается планетарным механизмам 13 и 14, их ведомым валам 21 и 22 и через шестерни главной передачи 27 и 28 и бортовых передач 29 и 30 ведущим колесам 31 транспортного средства. The power from the engine 4 through the clutch 3 is supplied to the input shaft 2 of the gearbox 1. When one of the gear clutches 10 is switched on, by means of which gears are shifted in the box, the gears 6 of the primary shaft 2 are connected to the gears 7 of one of the two secondary shafts 8 or 9 and power from the input shaft 2 is transmitted last, providing movement of the machine. Power is transmitted through gears 11 and 12 to planetary gears 13 and 14, their driven shafts 21 and 22, and through gears of the main gear 27 and 28 and final drives 29 and 30 to the drive wheels 31 of the vehicle.

При прямолинейном движении машины, когда угловые скорости ведущих колес 31 по бортам одинаковы, тормозы 17 и 18 (I вариант исполнения) и тормоз 34 (во II варианте исполнения) выключены. Солнечные шестерни 15 и 16, связанные друг с другом посредством зубчатых венцов 19 и 20, а во II варианте еще и посредством двух промежуточных шестерен 32 и 33, стоят неподвижно и работают, как тормозимые (неподвижные) элементы планетарных механизмов. When the machine is moving in a straight line, when the angular speeds of the drive wheels 31 along the sides are the same, the brakes 17 and 18 (version I) and brake 34 (version II) are turned off. The sun gears 15 and 16, connected to each other by means of gear rims 19 and 20, and in the second embodiment also by means of two intermediate gears 32 and 33, stand motionless and work like braked (motionless) elements of planetary mechanisms.

При входе транспортного средства в поворот, когда ведущие колеса 31 начинают вращаться с разными угловыми скоростями (это же явление происходит и при изменении сцепления отдельных ведущих колес с грунтом, когда одно ведущее колесо находится на сухом грунте, а другое на влажном - в грязи) вращение колеса, движущегося с меньшим радиусом поворота, начинает замедляться, замедляется и вращение валов 21 или 22 (в зависимости от направления поворота) и водила 23 или 24. Солнечная шестерня планетарного механизма борта машины, движущегося с меньшим радиусом поворота, начинает вращаться относительно своей оси и поскольку посредством зубчатых венцов 19 и 20 (а во II варианте исполнения еще и посредством промежуточных шестерен 32 и 33) вышеупомянутая солнечная шестерня связана с аналогичной шестерней планетарного механизма другого борта машины, движущегося с большим радиусом поворота, она будет вращать последнюю, заставляя ведущее колесо борта, движущеeся с большим радиусом поворота, вращаться с большей скоростью. Таким образом планетарные механизмы 13 и 14 при оснащении их солнечных шестерен 15 и 16 зубчатыми венцами 19 и 20 (во II варианте исполнения еще и двумя промежуточными шестернями 32 и 33) работают как дифференциальный механизм, необходимый колесной машине. When a vehicle enters a turn, when the drive wheels 31 begin to rotate at different angular speeds (the same phenomenon occurs when the adhesion of individual drive wheels to the ground changes, when one drive wheel is on dry ground and the other on wet ground in dirt) rotation the wheel moving with a smaller turning radius begins to slow down, and the rotation of the shafts 21 or 22 (depending on the direction of rotation) and drove 23 or 24. also slows down. The sun gear of the planetary gear of the side of the car moving with a smaller radius the rotation som starts to rotate about its axis and since by means of the gear rims 19 and 20 (and in the second embodiment also through the intermediate gears 32 and 33) the aforementioned sun gear is connected with a similar gear of the planetary mechanism of the other side of the machine moving with a large turning radius, she will rotate the latter, causing the bead driving wheel, moving with a large turning radius, to rotate at a higher speed. Thus, the planetary mechanisms 13 and 14, when their sun gears 15 and 16 are equipped with gear rims 19 and 20 (in the second embodiment, with two more intermediate gears 32 and 33) work as a differential mechanism necessary for the wheeled vehicle.

Для обеспечения движения машины в условиях бездорожья совокупность планетарных механизмов 13 и 14 венцов 19 и 20 (во II варианте исполнения еще и промежуточных шестерен 32 и 33), работающая как дифференциал, блокируется включением тормозов 17 и 18 (для I варианта исполнения) или тормоза 34 (для II варианта исполнения трансмиссии). Ведущие колеса 31 при включении тормозов вне зависимости от сцепления каждого колеса с грунтом вращаются с равными угловыми скоростями (как жестко соединенные друг с другом), что позволяет успешно преодолеть бездорожье. To ensure the movement of the machine in off-road conditions, the set of planetary gears 13 and 14 of the gears 19 and 20 (in the II embodiment also has intermediate gears 32 and 33), which works as a differential, is blocked by the inclusion of brakes 17 and 18 (for the I embodiment) or brakes 34 (for the second version of the transmission). Driving wheels 31, when brakes are applied, regardless of the adhesion of each wheel to the ground, rotate at equal angular speeds (as rigidly connected to each other), which makes it possible to successfully overcome off-road conditions.

В сравнении с прототипом изобретение позволяет путем введения в конструкцию лишь двух деталей - зубчатых венцов 19 и 20 использовать трансмиссию как на гусеничной, так и на колесной машине. In comparison with the prototype, the invention allows by introducing into the design only two parts - gear rims 19 and 20 to use the transmission on both a tracked and wheeled vehicle.

Claims (3)

1. ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, преимущественно трактора, содержащая коробку передач, на первичном валу которой закреплены шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями, свободно установленными на параллельных вторичных валах, и соединяемые с ними посредством муфт, шестерни, закрепленные на вторичных валах, посредством которых вторичные валы соединены друг с другом, планетарные механизмы, каждый из которых соединен с вторичным валом, отличающаяся тем, что тормозимые элементы планетарных механизмов оснащены зубчатыми венцами, связанными друг с другом. 1. VEHICLE TRANSMISSION, mainly a tractor, comprising a gearbox on the input shaft of which gears are mounted, which are in constant engagement with gears freely mounted on parallel secondary shafts, and gears attached to them by means of couplings, mounted on the secondary shafts, by means of which the secondary shafts are connected to each other, planetary mechanisms, each of which is connected to the secondary shaft, characterized in that the braking elements of the planetary mechanisms are equipped with gears My crowns connected with each other. 2. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что зубчатые венцы, которыми оснащены тормозимые элементы планетарных механизмов, связаны друг с другом посредством двух промежуточных шестерен, свободно установленных в корпусе трансмиссии. 2. The transmission according to claim 1, characterized in that the gears with which the braking elements of the planetary gears are equipped are connected to each other by means of two intermediate gears freely mounted in the transmission housing. 3. Трансмиссия по п.2, отличающаяся тем, что одна из промежуточных шестерен соединена с тормозом. 3. The transmission according to claim 2, characterized in that one of the intermediate gears is connected to the brake.

Images