close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13145

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 13145
(13) C1
(19)
(46) 2010.04.30
(12)
(51) МПК (2009)
B 60K 17/06
F 16H 3/44
F 16H 29/00
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
КОРОБКА ПЕРЕМЕНЫ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
BY 13145 C1 2010.04.30
(21) Номер заявки: a 20080661
(22) 2008.05.22
(43) 2009.12.30
(71) Заявитель: Государственное учреждение высшего профессионального
образования "Белорусско-Российский
университет" (BY)
(72) Автор: Даньков Александр Михайлович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение высшего профессионального образования "Белорусско-Российский университет" (BY)
(56) BY 10478 C1, 2008.
SU 1796814 A1, 1993.
RU 2093733 C1, 1997.
RU 2306463 C1, 2007.
UA 28489 U, 2007.
US 3717049, 1973.
(57)
Коробка перемены передач транспортного средства, содержащая корпус, в котором
расположены планетарная эксцентриковая передача, ведущий вал которой с установленным на нем консольным кривошипом жестко соединен с водилом вспомогательной планетарной передачи, служащим для установки находящихся в зацеплении друг с другом
сателлитов, один из которых находится в зацеплении с установленным на ведущем валу
центральным составным зубчатым колесом, а другой находится в зацеплении с центральным зубчатым колесом внутреннего зацепления; замыкающую и управляющую планетарные передачи, фрикционную муфту, выполненную с возможностью обеспечения жесткой
связи водила вспомогательной планетарной передачи с валом ведущего центрального зубчатого колеса этой передачи; дополнительную фрикционную муфту, обеспечивающую
при разомкнутой фрикционной муфте жесткую связь центрального зубчатого колеса
Фиг. 2
Фиг. 3
BY 13145 C1 2010.04.30
вспомогательной планетарной передачи с корпусом; сателлит планетарной эксцентриковой передачи выполнен двухпоточным, причем один из венцов сателлита выполнен упругоподвижным в окружном направлении относительно другого венца на половину
окружного шага между зубьями и смонтирован на подшипниках качения на консольном
кривошипе, выполненном как одно целое с ползуном, смонтированным на направляющих,
расположенных на торце ведущего вала планетарной эксцентриковой передачи; в корпусе
на подшипнике установлен управляющий положением ползуна на направляющих кулачок, находящийся в геометрическом замыкании с закрепленным на ползуне толкателем и
имеющий возможность вращения на ведущем валу планетарной эксцентриковой передачи; на управляющем положением ползуна кулачке закреплен зубчатый венец с внешними
зубьями, а на ведущем валу планетарной эксцентриковой передачи закреплен идентичный
венец с внешними зубьями, причем оба эти венца являются центральными колесами замыкающей и управляющей планетарных передач и входят в зацепление с идентичными
сателлитами, смонтированными на общем дополнительном водиле; два дополнительных
центральных колеса с внутренними зубьями, одно из которых жестко закреплено на корпусе, а другое установлено в корпусе с возможностью вращения и имеет зубчатый венец с
внешними зубьями, находящийся в зацеплении с зубчатым колесом, закрепленным на установленном на корпусе управляющем валу, сообщающим полученное вращение расположенным на этом валу двум идентичным обводным зубчатым колесам, находящимся в
зацеплении с приводными зубчатыми колесами, смонтированными с возможностью вращения на закрепленных в корпусе опорных кольцах и имеющими внутренние зубья для
взаимодействия с зубчатыми венцами, выполненными за одно целое со смонтированными
в опорных кольцах валами кривошипов, взаимодействующих с пазами, выполненными в
образующих два силовых потока секторах центрального составного зубчатого колеса,
имеющих призматические направляющие для радиальных перемещений по направляющим соответствующих опорных колец и находящихся в зацеплении с зубчатыми венцами
двухпоточного сателлита, снабженного выходным зубчатым венцом, находящимся в зацеплении с соединительным зубчатым колесом с внутренними зубьями, находящимся также
в зацеплении с зубчатым колесом, закрепленным на расположенном в корпусе на подшипниках выходном валу, причем соединительное зубчатое колесо установлено с возможностью вращения в обойме, смонтированной в корпусе с возможностью вращения
относительно оси выходного вала.
Изобретение относится к передаточным механизмам и может быть использовано в
трансмиссиях транспортных средств.
Известны коробки перемены передач транспортных средств с зубчатыми колесами постоянного зацепления и постоянным передаточным числом каждой ступени [1].
Недостатками такой коробки передач являются ступенчатость передаточного числа и
сложность управления при большом числе ступеней.
Известна также коробка перемены передач транспортного средства на базе составных
зубчатых колес, образующих трехступенчатую рядовую плавнорегулируемую передачу с
двумя составными зубчатыми колесами с внешними зубьями и промежуточными цельными зубчатыми колесами в каждой ступени [2].
Недостатками этой коробки перемены передач являются конструктивная сложность и
нетехнологичность конструкции, а также невысокая надежность клиновых механизмов
регулирования передаточного отношения.
Известна также планетарная коробка передач, включающая последовательно установленные простейшие планетарные передачи с поочередно затормаживаемыми и расторма-
2
BY 13145 C1 2010.04.30
живаемыми центральными зубчатыми колесами и водилами, жестко связываемыми с ведущими валами [3].
Недостатком этой коробки передач является ступенчатое изменение передаточного
числа.
В основу изобретения положена задача упрощения силовой кинематической цепи коробки перемены передач, повышение надежности механизма регулирования передаточного отношения при бесступенчатом изменении передаточного числа.
Сущность изобретения состоит в том, что в коробке перемены передач транспортного
средства, содержащей корпус, в котором расположены планетарная эксцентриковая передача, ведущий вал которой с установленным на нем консольным кривошипом жестко соединен с водилом вспомогательной планетарной передачи, служащим для установки
находящихся в зацеплении друг с другом сателлитов, один из которых находится в зацеплении с установленным на ведущем валу центральным зубчатым колесом, а другой находится в зацеплении с центральным зубчатым колесом внутреннего зацепления;
замыкающую и управляющую планетарные передачи, фрикционную муфту, выполненную
с возможностью обеспечения жесткой связи водила вспомогательной планетарной передачи с валом ведущего центрального зубчатого колеса этой передачи, дополнительную
фрикционную муфту, обеспечивающую при разомкнутой фрикционной муфте жесткую
связь центрального зубчатого колеса вспомогательной планетарной передачи с корпусом;
сателлит планетарной эксцентриковой передачи выполнен двухпоточным, причем один из
венцов сателлита выполнен упругоподвижным в окружном направлении относительно
другого венца на половину окружного шага между зубьями и смонтирован на подшипниках качения на консольном кривошипе, выполненном как одно целое с ползуном, смонтированным на направляющих, расположенных на торце ведущего вала планетарной
эксцентриковой передачи; в корпусе на подшипнике установлен управляющий положением ползуна на направляющих кулачок, находящийся в геометрическом замыкании с закрепленным на ползуне толкателем и имеющий возможность вращения на ведущем валу
планетарной эксцентриковой передачи; на управляющем положением ползуна кулачке
закреплен зубчатый венец с внешними зубьями, а на ведущем валу планетарной эксцентриковой передачи закреплен идентичный венец с внешними зубьями, причем оба эти
венца являются центральными колесами замыкающей и управляющей планетарных передач и входят в зацепление с идентичными сателлитами, смонтированными на общем дополнительном водиле; два дополнительных центральных колеса с внутренними зубьями,
одно из которых жестко закреплено на корпусе, а другое установлено в корпусе с возможностью вращения и имеет зубчатый венец с внешними зубьями, находящийся в зацеплении с зубчатым колесом, закрепленным на установленном на корпусе управляющем валу,
сообщающим полученное вращение расположенным на этом валу двум идентичным обводным зубчатым колесам, находящимся в зацеплении с приводными зубчатыми колесами, смонтированными с возможностью вращения на закрепленных в корпусе коробки
опорных кольцах и имеющими внутренние зубья для взаимодействия с зубчатыми венцами, выполненными за одно целое со смонтированными в опорных кольцах валами кривошипов, взаимодействующих с пазами, выполненными в образующих два силовых потока
секторах центрального составного зубчатого колеса, имеющих призматические направляющие для радиальных перемещений по направляющим соответствующих опорных колец и находящихся в зацеплении с зубчатыми венцами двухпоточного сателлита,
снабженного выходным зубчатым венцом, находящимся в зацеплении с соединительным
зубчатым колесом с внутренними зубьями, находящимся также в зацеплении с зубчатым
колесом, закрепленным на расположенном в корпусе на подшипниках выходном валу,
причем соединительное зубчатое колесо установлено с возможностью вращения в обойме,
смонтированной в корпусе с возможностью вращения относительно оси выходного вала.
3
BY 13145 C1 2010.04.30
Такая конструкция планетарной эксцентриковой передачи позволяет за счет уменьшения числа составных зубчатых колес упростить силовую кинематическую цепь плавнорегулируемой зубчатой передачи, уменьшить, исключив внешнее зацепление составного и
цельного зубчатых колес, габаритные размеры плавнорегулируемой зубчатой передачи,
расширить диапазон регулирования передаточного отношения за счет использования повышенной преобразующей способности передач с подвижными геометрическими осями.
Сущность и преимущества изобретения поясняются описанием примера его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1 изображает вид спереди
на коробку перемены передач; фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; фиг. 3 - разрез по Б-Б на
фиг. 1; фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 3 при максимальном вылете секторов составного
зубчатого колеса; фиг. 5 - вид Г на фиг. 4; фиг. 6 - разрез по Д-Д на фиг. 3; фиг. 7 - разрез
по Е-Е на фиг. 6; фиг. 8 - разрез по В-В на фиг. 3 при минимальном вылете секторов составного зубчатого колеса; фиг. 9 - вид Ж на фиг. 3.
Коробка перемены передач собрана в корпусе 1, в котором на подшипниках 2 установлен ведущий вал 3 с центральным зубчатым колесом 4 вспомогательной планетарной
передачи 5. На водиле 6 передачи 5 установлены зацепляющиеся между собой сателлиты
7 и 8, причем сателлит 7 зацепляется с центральным колесом 4, а сателлит 8 - с центральным зубчатым колесом 9. Передача 5 содержит также дисковую фрикционную муфту 10, с
помощью которой водило 6 может быть жестко соединено с валом 3, и дисковую фрикционную муфту 11, с помощью которой центральное колесо 9 может быть жестко соединено
с корпусом 1. Водило 6 установлено в корпусе 1 на подшипниках 12 и выполнено как одно целое с ведущим валом 13 планетарной эксцентриковой передачи 14. На свободном
конце вала 13 установлены призматические направляющие 15, по которым может перемещаться ползун 16. Как одно целое с ползуном выполнены кривошип 17 и толкатель 18.
С толкателем 18 взаимодействует установленный на валу 13 с возможностью вращения
кулачок 19 с геометрическим замыканием, сопряженный с зубчатым колесом 20, при этом
кулачок 19 установлен в корпусе 1 на опорном подшипнике 21. На валу 13 закреплено
также зубчатое колесо 22, имеющее такие же модуль и число зубьев, как и зубчатое колесо 20. Зубчатые колеса 20 и 22 являются центральными колесами управляющей 23 и замыкающей 24 планетарных передач соответственно, идентичные сателлиты 25 и 26
которых установлены на общем водиле 27, смонтированном на валу 13 на подшипнике 28,
и входят в зацепление с центральными зубчатыми колесами 29 и 30 соответственно, причем зубчатое колесо 29 смонтировано в корпусе 1 с возможностью вращения, а зубчатое
колесо 30 жестко связано с корпусом 1. На кривошипе 17 на подшипниках 31 смонтирован сателлит 32, включающий зубчатые венцы 33 и 34, причем венец 34 выполнен упругоподвижным в окружном направлении относительно венца 33 благодаря связывающим
их пластинчатым пружинам. Венцы 33 и 34, образующие два силовых потока, находятся в
зацеплении с зубчатыми секторами 35 и 36 двухпоточного составного центрального зубчатого колеса 37. Сектора 35 и 36 прижаты друг к другу торцами 38 и 39, а на их противоположных торцах выполнены призматические направляющие 40 и 41, взаимодействующие с радиальными направляющими 42 и 43, выполненными на опорных кольцах 44 и 45
и обеспечивающими радиальные перемещения секторов 35 и 36. Опорные кольца 44 и 45
закреплены в корпусе 1, и в их телах установлены валы 46 и 47, на торцах которых закреплены зубчатые колеса 48 и 49, а на противоположных торцах выполнены кривошипы 50
и 51. Кривошипы 50 и 51 взаимодействуют с выполненными в телах секторов 35 и 36 пазами 52 и 53. Зубчатые колеса 48 и 49 находятся в зацеплении с внутренними зубьями закрепленных на опорных кольцах 44 и 45 зубчатых колес 54 и 55, внешние зубья которых
находятся в зацеплении с обводными зубчатыми колесами 56 и 57. Зубчатые колеса 56 и
57 закреплены на получающем вращение от механизма управления управляющем валу 58,
на котором также закреплено зубчатое колесо 59, находящееся в зацеплении с внешними
зубьями зубчатого колеса 29. Сателлит 32 имеет выходной зубчатый венец 60, зацепляю4
BY 13145 C1 2010.04.30
щийся с соединительным зубчатым колесом 61 с внутренними зубьями. С зубчатым колесом 61 также находится в зацеплении закрепленное на выходном валу 62, смонтированном в корпусе 1 на подшипниках 63, зубчатое колесо 64. Соединительное зубчатое колесо
61 установлено с возможностью вращения в обойме 65, смонтированной в корпусе 1 коробки перемены передач также с возможностью вращения относительно оси вала 62.
Коробка перемены передач работает следующим образом. При замкнутой фрикционной муфте 10 вращение вала 3 напрямую передается валу 13, обеспечивая движение
транспортного средства вперед. Фрикционная муфта 10 работает в противофазе с фрикционной муфтой 11 при замкнутой одной муфте, вторая муфта разомкнута. При замкнутой
муфте 11 центральное зубчатое колесо 9 жестко соединяется с корпусом 1 и, благодаря
наличию сателлитов 7 и 8, вращение центрального зубчатого колеса сообщается водилу 6,
но в противоположном направлении и с уменьшенной частотой, что обеспечивает движение транспортного средства задним ходом. При разомкнутых муфтах 10 и 11 вращение
валу 13 не передается, и транспортное средство остается неподвижным при работающем
двигателе. Вращение вала 13 сообщается закрепленным на его конце направляющим 15 и
размещенному на них ползуну 16, совмещенному с кривошипом 17 и толкателем 18. При
этом установленный на кривошипе 17 сателлит 32 обкатывается по центральному зубчатому колесу 37, совершая при этом вращение относительно собственной оси в направлении, противоположном направлению вращения вала 13. Вращение сателлита 32 через
зубчатое колесо 60 передается соединительному зубчатому колесу 61 с внутренними
зубьями, находящемуся также в зацеплении с закрепленным на выходном валу 62 зубчатым колесом 64, причем соединительное зубчатое колесо 61 установлено с возможностью
вращения в обойме 65, смонтированной также с возможностью вращения в корпусе 1 коробки перемены передач и вращающейся с частотой вращения вала 13. В этом случае зубчатое колесо 64 и вал 62 вращаются с частотой, отношение которой к частоте вращения
сателлита вокруг собственной оси равно отношению чисел зубьев зубчатых колес 60 и 64.
Передаточное отношение плавнорегулируемой планетарной передачи равно отношению
числа зубьев сателлита 32 к разности условного числа зубьев, представляющего собой составное полисекторное зубчатое колесо центрального колеса 37 и сателлита 32, и при минимальном вылете зубчатых секторов 35 и 36 (при минимальном условном начальном
диаметре колеса 37) оно принимает максимальное значение. Благодаря равенству чисел
зубьев цилиндрических зубчатых колес 22, 30 сателлита 26 и 20, 29 (внутренние зубья)
сателлита 25 соответственно управляющий вал 58 при вращении вала 13 с любой скоростью остается неподвижным. При необходимости изменить передаточное число передачи
вал 58 вращают в требуемом направлении. Это вращение через зубчатые колеса 59 и 29,
сателлит 25 и зубчатое колесо 20 сообщается кулачку 19, паз которого взаимодействует с
толкателем 18, закрепленным на ползуне 16. Последний перемещается по направляющим
15, вследствие чего величина эксцентриситета кривошипа 17 принимает требуемое значение. Одновременно через обводные зубчатые колеса 56 и 57 вращение вала 58 сообщается
зубчатым колесам 54 и 55, внутренние зубья которых сообщают вращение зубчатым колесам 48 и 49, а также валам 46 и 47. При этом выполненные на торцах валов кривошипы 50
и 51, взаимодействуя с пазами 52 и 53, изменяют свое угловое положение, благодаря чему
вылет секторов 35 и 36 изменяется таким образом, что зубья сателлита 32 не выходят из
зацепления с зубьями центрального колеса 37. Это достигается подбором передаточного
отношения кинематических цепей, передающих вращение кулачку 19 и валам 46 и 47. Несмотря на нелинейную зависимость между перемещением ползуна 16 и вертикальным перемещением кривошипов 50 и 51, это передаточное отношение должно быть постоянным,
а равенство перемещений ползуна 16 и секторов 35 и 36 обеспечивается формой паза кулачка 19. При минимальном вылете зубчатых секторов 35 и 36 относительно оси передачи
эксцентриситет кривошипа 17 имеет минимальное значение, а при максимальном вылете максимальное. При уменьшении эксцентриситета кривошипа 17 (что требует уменьшения
5
BY 13145 C1 2010.04.30
условного начального диаметра центрального зубчатого колеса 37) сектора 35 и 36 перемещаются к центру колеса, уменьшая условный начальный диаметр колеса 37 до величины, обеспечивающей зацепление зубьев секторов 35 и 36 и сателлита 32. Передаточное
отношение передачи будет при этом плавно увеличиваться до максимального значения,
при котором эксцентриситет кривошипа 17 и условный начальный диаметр колеса 37 будут минимальными. При вращении вала 58 в противоположном направлении эксцентриситет кривошипа 17 и условный начальный диаметр колеса 37 будут увеличиваться. В
этом случае передаточное отношение передачи будет плавно уменьшаться. При произвольном значении условного начального диаметра колеса 37, определяемом величиной
вылета зубчатых секторов 35 и 36, угловой шаг между секторами 35 и 36 может быть некратен угловому шагу между их зубьями. В этом случае поломка передачи предотвращается тем, что сателлит 32 и центральное зубчатое колесо 37 выполнены с разделяющимся
силовым потоком (двухпоточными), причем зубчатые сектора 35 и 36, относящиеся к различным силовым потокам, не имеют торцового перекрытия, а зубчатый венец 34 второго
силового потока сателлита 32 может смещаться в окружном направлении относительно
венца 33 на величину половины шага между зубьями. В исходное положение венец 34
возвращается, например, пластинчатой пружиной.
Источники информации:
1. Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия / Под ред.
А.И Гришкевича. - Минск: Вышэйшая школа, 1985. - С. 74-75.
2. Патент BY 3435 С1, МПК В 60K 17/08, 2000.
3. Харитонов С.А. Автоматические коробки передач.- М.: ООО "Издательство Астрель"; ООО "Издательство ACT", 2003. - С. 105.
Фиг. 1
Фиг. 4
6
BY 13145 C1 2010.04.30
Фиг. 5
Фиг. 6
Фиг. 7
Фиг. 8
7
BY 13145 C1 2010.04.30
Фиг. 9
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
8
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
955 Кб
Теги
by13145, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа