Шестеренчаста коробка передач

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН SIL1046130 A В60К20/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) (22) 3211273/27-11 03.12.80 (46) 0 7 . 1 0 . 8 3 . 5юл. ІГ 37 ' (72J Б.Б. Назаров, В.К. Замчееский и В.В. Белогуров (53 ) 629-113-585 (088.8? (56) 1. Статья F i a t 128 aut 130. "Automobile engineer", Англия, январь 1971, т. 6 1 , № 1, с. 38-^0 (прототип ). (5*0(57) ШЕСТЕРЕНЧАТАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, располагаемая соосно с двигателем поперек оси автомобиля, содержащая ведущий вал с неподвижно расположенными на нем шестернями, находящимися в постоянном зацеплении с шестернями ведомого вала, выполненного за одно целое с шестерней, находящейся в постоянном зацеплении ,с венцом дифференциала, расположенные между шестернями синхронизаторы с муЛтами для включения передач, управляе мыми вилками со штоками, в пазы которых установлен первый поводок ползуна, закрепленного вместе с осью на кронштейне внутри коробки и связанного кинематически вторым поводком С валом управления, расположенным в картере коробки передач под углом к осям валов, фиксаторы и замок, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения шестеренчатой коробки передач для автомобиля, снижения ее габаритов и массы при одновременном увеличении надежности и технологичности, упомянутый кронштейн выполнен с цилиндрическими опорными поверхностями, в которых располагаются упомянутые штоки с вилками с возможностью их осевых перемещений параллельно осям упомянутых валов с отверстиями, оси которых расположены под прямым углом к осям опорных поверхностей и пересекают их для установки в них фиксаторов и замка. 05 OS Изобретение относится к силовым передачам транспортных средств, в частности к шестеренчатой корсбке передач, располагаемой соосно с двигателем поперек оси автомобиля. Известна шестеренчатая коробка передач, располагаемая соосно с двигателем поперек оси автомобиля, содержащая ведущий вал с неподвижно расположенными на нем шестернями, находящимися в постоянном зацеплении с шестернями ведомого вала, выполненного за одно целое с шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с венцом дифференциала, расположенные между шестернями синхронизаторы с муфтами для включения передач, управляемыми вилками со штоками, в пазы которых установлен первый поводок ползуна, закрепленного в месте с і осью на кронштейне внутри коробки и связанного кинематически В Т О Р Ы М поводком с валом управления, расположенным в картере коробки передачи под углом к осям валов, фиксаторы и замок [ 1 ] . 5 10 15 го 25 расположены под прямым углом к осям опорных поверхностей и пересекают их для установки в них фиксаторов и замка. На фиг. 1 схематически изображена шестеренчатая коробка с местными вырывами картера, вид сбоку," на фиг, 2 • вид А на фиг. 1 (картер коробки услов1 но снят], на фиг. 3 - разрез Б-Б иа фиг. 1 ' на фиг. k - вид В на , фиг. 1 (вкладыш снят); на фиг. 5 ~ сечение Г-Г на фиг. V, на фиг. 6 сечение Д-Д на фиг. k\ на фиг. 7 разрез Е-Е на фиг. 1. Шестеренчатая коробка передач имеет картер, состоящий из двух разъемных частей 1 и 2, ведущий вал 3, ведомый зал *4, дифференциал 5, ось 6 с промежуточной шестерней 7 заднего хода, механизм переключения, состоящий из вала 8 управления и і кронштейна 9 двухповодкового ползуна 10, штокоа И - Т3 с вилками \h и 15 и поводком 16 заднего хода. Часть 1 картера вмещает в себя фрикционную муфту сцепления двигателя Цель изобретения - упрощение шес(не показана ), дифференциал 5, вал теренчатой коробки передач для автоуправления 8 и в дальнейшем именуется мобиля, снижение ее габаритов и маскартером сцепления. сы при одновременном увеличении на30 Часть 2 картера вмещает остальные дежности ее работы v технологичности. упомянутые основные части коробки передач и в дальнейшем именуется Указанная цель достигается тем, картером коробки передач. что в шестеренчатой коробке передач, располагаемой соосно с двигателем Ведущий вал 3 имеет неподвижно 35 закрепленные или изготовленные с поперек оси автомобиля, содержащей ведущий вал с неподвижно располоним за одно целое ведущие шестерни женными на нем шестернями, находящи17 - 20 соответственно первой, второй, мися а постоянном зацеплении с шес. третьей и четвертой передач, которые тернями ведомого вала, выполненного находятся в постоянном зацеплении за одно целое с шестерней, находящейс ведомыми шестернями 21 - 2 4 этих ^ ся в постоянном зацеплении с венцом передач, установленными свободно .дифференциала, раеголожеиные между на ведомом валу k. Между шестернями шестернями синхронизаторы с муфтами 21 и 22 располагаются синхронизаторы для включения передач, управляемыми известной конструкции, муфта 25 кото45 рых служит для включения первой и вилками со штоками, в пазы которых установлен первый поводок ползуна, второй передач, между шестернями закрепленного вместе с осью на "крон23 и 2k располагаются такие же синштейне внутри коробки и связанного хронизаторы, муфта которых 26, выполкинематически вторым поводкем с валом ненная за О Д Р О целое с венцом ведомой 50 управления, расположенным в картере шестерни заднего хода 27, служит для коробки передач под углом к осям включения третьей и четвертой передач. валов, фиксаторы и замок, упомянутый С венцом 27 может вводится в зацеплекронштейн выполнен с цилиндрическиние промежуточная шестерня 7 заднего ми опорными поверхностями, в которых хода, находящаяся в постоянном зацепрасполагаются упомянутые штоки с вил55 лёнии с ведущим венцом 28 заднего ками с возможностью их осевых переме~ хода вала 3. щений параллельно осям угомянутых В цилиндрическую проточку 29 муфвалов с отверстиями, оси которых ты 25 входят известным способом лап Л можностью проворачивания относительки ЗО вилки 14 включения первой и * но последнего и совместного перемещевторой передач, а в цилиндрическую ния . п р о т о ч к у 31 муфты 26 входят л а п к и На штоке 13 известным способом 32 вилки 15, т а к , что осевые включаюс помощью пружинного штифта 55 н е щие перемещения муфты без с о о т в е т с т 5 подвижно закреплена вилка 14 включевующих перемещений вилок не возможны. ния первой-второй передач, а на штоке На конце вала 4 , расположенном в 12 аналогично закреплена вилка 15 картере 1 сцепления имеется выполвключения третьей-четвертой передач . ненная за одно целое с ним шестерня ( н е п о к а з а н а ) , находящаяся в псстоян- ю Концы 56 штоков 1 1 - 1 3 могут ном зацеплении с венцом 33 дифферениметь дополнительно опоры в картере циала 5» выполненного известным с п о 1 сцепления (не показаны). собом. Шток 1 1 , вилка 15 и шток 13 имеют соответственно поводки 57 - 59> в к о Валы 3 и ^ , дифференциал 5» ось торых расположены пазы соответствен- • 6 установлены в картерных ч а с т я х t5 но 60 - 6 2 , сопрягаемые с поводком 1 и 2 известным способом. 63 ползуна 10. Вал управления 8 у с т а н о в л е н с возВ нейтральном положении штоков можностью осевых и угловых перемеще1 1 - 1 3 пазы 60 - 62 совпадают друг ний в двух опорных п о в е р х н о с т я х 34 и 35 картера 1 сцепления (фиг. Ъ)20 с другом т а к , что цилиндрический конец 64 поводка 63 двухповодкового Опорная поверхность 35 выполнена , ползуна 10 при перемещении последне-, в сменной в т у л к е 3 6 , и з г о т о в л е н н о й го вдоль оси 44 может переходить из антифрикционного материала, з а •.из одного паза а д р у г о й . прессованной в картер 1, имеет г и д 10*461 30 З равлическое и пылезащитное уплотнение,25 состоящее из резинового кольца 37 и чехла 3 8 . На внутреннем конце вала 8 з а к р е п л е н с помощью винта 39 повод о к 4 0 , в цилиндрическое о т в е р с т и е 41 к о т о р о г о входит сферический конец 30 32 ПОВОДКЕ A3 д в у х п о в о д к о в о г о пол зуна 10. Двухповодковый ползун 10 у с т а н о в лен с возможностью осевых и угловых перемещений на оси 4 4 , з а п р е с с о в а н ный в кронштейн 9 и зафиксированной известным способом от перемещений. 3 5 Кронштейн 9» закрепленный на в н у т ренней поверхности картера 1 ( ф и г . 1 - 3 ) деталями 4 5 , имеет в 40 отдельной части 46 три цилиндрических опорных поверхности 4 7 , в которых расположены штоки 11 - J3 соответст' венно включения з а д н е г о х о д а , третьей ч е т в е р т о й и первой-второй передач 4 5 с возможностью их осевых перемеіцений параллельно осям валов 3 и 4 . Кронштейн 9 в отдельной части 46 имеет три отверстия 6 5 , оси к о торых расположены под прямым углом и пересекаются с осями соответствующих опорных поверхностей 47. В каждом отверстии 65 размещен фиксатор положения соответствующего штока. представляющий собой шарик 66 поджатый пружиной 67 и утопающий в лунке 68 штока. Каждый упомянутый шток имеет лунки 6 8 , соответствующие е г о нейт-" 1 ральному и рабочему положениям. , В этой же части кронштейна расположено^отверстие 6 9 , пересекающее оси всех трех опорных поверхностей 47 под прямым углом, в котором располагается замок, включающий одновременное перемещение штоков и с о с т о я щий из цилиндрических штифтов 7 0 , сферические концы которых могут у т о пать в лунках 71 штоков 11 - 13, выходить из них, а также перемещать Шток 11 включения з а д н е г о хода друг друга с помощью толкателя 7 2 , имеет цилиндрический выступ 4 8 , р а з расположенного в отверстии 73 штока мещенный в радиальном пазу 49 поеорот-50 12. Длины штифтов 70 и толкателя н о г о поводка 16, у с т а н о в л е н н о г о в 72 согласованы с размерами лунок отдельной части 50 кронштейна 9 с 71 штоков и расстояния между осями помощью оси 51 и охватывающего с п о их опорных поверхностей 47 т а к , что мощью антифрикционного вкладыша 52 при осевом перемещении из нейтрали венец промежуточной шестерни 7 з а д н є - 5 5 одного из штсков и выхода из лунки 71 на е г о цилиндрическую поверхг о х о д а . Антифрикционный вкладыш ность сферического конца штифта 70, своей цилиндрической проточкой 53 последний оказывается полностью одет на выступы 54 поводка 16 с в о з 1046130 утопленным в лунке 71 соседнего штока, находящегося в нейтрали, делая осевые перемещения последнего не возможными. Работа шестеренчатой коробки передач при включенной передачи или в нейтрали происходит известным способом. Включение передач происходит следующим образом. На приведенных фигурах все детали механизма переключения находятся в нейтрали. Это нейтральное положение предоопределяется органами управления автомобиля, связанными с валом 8 управления и на фигурах не показанными . При необходимости включения четвертой передачи вал 8 управления утапливается органами управления автомобиля в картер 1 сцепления. При этом поводок 40 поворачивает двухповодковый ползун 10 против часовой стрелки (фиг. 3 и 7 } за счет сопряжения его цилиндрического отверстия 41 со Сферическим концом 42 поводка 43, поводок 63 ползуна 10 за счет сопряжения его цилиндрического конца 64 с пазом 61 поводка 59 перемещает вилку J5 включения третьей-четвертой передач вместе со штоком 12 параллельно оси вала 4 из нейтрали в сторону картера 1 сцепления, вилка 15 перемещает муфту 26 в сторону ведомой шестерни 24 четвертой передачи, пключая тем самым последнюю. 10 20 25 30 35 Последующее утапливание вала 8 управления в картер 1 сцепления приводит к перемещению штока 13 с вилкой 14 параллельно оси вапа 4 и иуфты 25 в сторону ведомой шестерни 22 второй передачи, включая тем самым последнюю. Вытягивание вала управления 8 из картера 1 сцепления приводит к включению первой передачи. При необходимости включения задс него хода вал 8 управления повора чивется органами управления автомобиля по часовой стрелке (фиг, 1 - 3). При этом ползун 10 перемещается по оси 44 вверх, а цилиндрический конец 64 поводка 63 входит в сопряжение с пазом 60 поводка 57 штока 11. Последующее вытягивание вала 8 из картера коробки перемещает шток 11 параллельно оси вала 4 в сторону, противоположную картеру 1 сцепления. В результате цилинрический выступ ^8 штока 11 за счет сопряжения с радиальным пазом 49 поворачивает по часовой стрелке поводок 16 на оси 51 (фиг. 2 ) , который в свою очередь с помощью антифрикционного вкладыша52 перемещает промежуточную шестерню 7 заднего хода вдоль оси 6 до полного введения ее в зацепление с венцом 27 ведомой шестерни заднего хода, чем и достигается включение заднего хода. Вкладыш 52 обеспечивает постоянство зазора и минимальное трение в сопряжении поводка 1$ и шестерни 7» которая в процессе работы постоянно вращается. Фиксация рабочих и нейтральных положений штоков происходит за счед утопання шариков 66, поджатых пружинами 67 в соответствующих лунках 68 штоков. Включение третьей передачи осуществляется за счет выталкивания орга нами управления автомобиля вала 8 из картера 1 сцепления. При этом все упомянутые элементы перемещаются в противоположном направлении, перемещая тем самым муфту 26 в сторону Замок работает следующим образом. 45 ведомой шестерни 23 третьей передаПри осевом перемещении одного из чи, включая тем самым последнюю. крайних штоков, например 11, связанного с включением передачи, сферический конец штифта 70 выходит из лунки При необходимости включения первой или второй передачи вал 8 управления 71 штока на его цилиндрическую поверх50 ность. При этом штифт 70, перемещаясь поворачивается органами управления автомобиля (фиг. 1 - 3 ' против часов осевом направлении по отверстию вой стрелки, перемещая ползун 10 за 69, утопает в лунке среднего штска счет сопряжения поводков 40 и 43 12, запирая последний. Через тoлкaтeл^ по оси 44 винз, при этом цилиндричес72 осевое перемещение передается кий конец 64 поводка 63 входит в со- 5 5 другому штифту 70, заставляя его пряжение с пазом 62 поводка 59 штока утонуть е лунке 71 другого крайнего 13 вилки 14 включения первой-второй штока, в частности 13 и запереть передач. последний. 30 При перемещении среднего штока 12 сферические концы двух штифтов 70 выходят из деух противоположных лунок 71 штока 12 на цилиндрическую поверхность этого штока и утопают в 'лунках 5 71 штоков 11 и 13. запирая последний. То что свободное перемещение любого штока возможно лишь в том случае, когда штифт 70 полностью выходит из лунки 71 последнего, т.е. когда ю остальные штоки оказываются запертыми в нейтральном положении, делает невозможным одновременное перемещение двух соседних штоков ползуном 10, а, следовательно, одновременное вклю- 1 5 чение передач. Установка штоков с вилками включения передач, фиксаторов, замка, поводка заднего хода в отдельных частях кронштейна 9 ползуна 10 дает 2 о следующие преимущества: механизм перемещения муфт синхронизаторов представляет единый узел, который может быть также как и валы 3 и k собран отдельно и после проверки ус- 25 тановлен в коробку передач, сборка коробки передач сводится к установке на картере 1 сцепления, предварительно собранных валов 3 и ^ и кронштейна 9 (фиг. 2 ) и последую,0 8 щему закрытию ИХ картером 2 коробки. При этом до установки картера 2 можно проверить и проследить работу всего механизма перемещения муфт синхронизаторов, а сама установка картера 2 не вызывает затруднения, так как отпадает необходимость установки в нем штоков переключения их фиксатора и замков, позволяет максимально приблизить штоки переключения к валам 3 и k, что резко снижает габариты, упрощает конструкцию вилок переключения и штоков, которые к тому же имеют минимально возможные размеры по длине, приводит к уменьшению габаритов и массы механизма перемещения муфт синхронизаторов. Кроме того, компактная конструкция механизма перемещения муфт синхронизаторов, выполненная в одном узле требует минимальных габаритов для его размещения в коробке передач, что приводит к снижению ее габаритов и веса, а простейшая конструкция всех его элементов в сочетании с расположением опорных поверхностей и всех установочных отверстий в одном кронштейне повышает надежность работы последнего и коробки передач в целом. 10^)6)30 10*46130 Вид А / Фиг 2 101(6130 Б-в Фаг З bud В Д Фигі, 68 43 Фиг 6 10^6130 E-E 44 60 57 6/ 58 {-Л LJ. L Ю 63 Редактор А. Химчук 64 60 6/ Фаг 7 Составитель С. Белоусько Техред В.Далекорей' Корректор с. Черни Заказ 7630/16 Тираж 675 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035» Москва, Ж-35, Раушская наб. , д. V 5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, h