Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения вариантов конструкции коробки передач с двумя сцеплениями

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к автоматизированным трансмиссиям.

Известна коробка передач с двумя многодисковыми сцеплениями, содержащая два соосных ведущих вала, расположенных один внутри другого, с установленными на них шестернями четных и нечетных передач, входящих в зацепление с шестернями постоянного зацепления соответствующих передач, имеющих возможность жесткого соединения с помощью синхронизаторов с ведомыми валами. (Иванов А.Н., Солнцев А.Н., Гаевский В.В. и другие. Основы конструкции автомобиля. - М.: ООО «Книжное издательство» «За рулем»», 2005. - 166 с.: ил.).

Известен способ изменения числа передач в коробке передач (КП) с двумя многодисковыми сцеплениями Daimler Ag (см. патент DE 102013019121 А1, от 21.05.2015 г., фиг. 1).

КП состоит из корпуса с параллельно размещенными в нем двумя ведомыми валами и двумя соосными входными валами, расположенными один внутри другого, с жестко установленными на одном из них шестернями четных, а на другом - шестернями нечетных передач. На двух ведомых валах свободно установлены по две пары шестерен, а между каждой парой - трехпозиционный синхронизатор. На концах ведомых валов нарезаны ведущие шестерни главной передачи, зацепленные с ведомым колесом, закрепленным на корпусе дифференциала. Ведущая шестерня третьей передачи через ведомую шестерню, установленную на одном из ведомых валов, зацеплена с ведомой шестерней заднего хода, которая установлена на другом ведомом валу. Между соседними ведомыми шестернями третьей и четвертой передач установлена соединительная полумуфта включения дополнительной передачи, соединяющая их жесткой связью и обеспечивающая включение низшей передачи.

Недостатком способа является увеличение числа муфт включения для получения дополнительной передачи.

Целью изобретения является способ получения вариантов конструкции КП с двумя сцеплениями (базовой КП), а именно способ, позволяющий изменять число передач и/или диапазон передаточных чисел, не изменяя общее число муфт включения.

Указанная цель достигается тем, что для получения нового варианта конструкции с другим числом передач и/или диапазоном передаточных чисел в базовой коробке передач предусмотрена возможность замены муфты включения, соединяющей, по меньшей мере, одну шестерню с валом, на другую муфту включения, соединяющую шестерню с валом или с другой шестерней.

На нижеследующих кинематических схемах представлен возможный вариант базовой КП и ее некоторые варианты конструкции (модификации).

На фиг. 1 показана кинематическая схема базовой 7-ступенчатой КП с двумя сцеплениями. Яркими линиями обозначены детали КП, участвующие в предлагаемом изобретении, а бледными линиями - остальные детали КП. Они в данном изобретении не рассматриваются, соответствуют известному уровню техники и понятны специалисту.

На фиг. 2 представлена таблица с основными характеристиками базовой КП, включающими в себя: номера передач (№), возможные величины передаточных чисел (u - приведены с учетом передаточного числа главной передачи), интервалы между соседними передаточными числами (q).

На фиг. 3 показана кинематическая схема 6-ступенчатой модификации базовой КП с дополнительными понижающей и/или повышающей передачами (7- или 8-ступенчатой КП), соответствующей пункту 2 формулы изобретения.

На фиг. 4 представлена таблица с основными характеристиками 8-ступенчатой КП.

На фиг. 5 показана кинематическая схема 6-ступенчатой КП, соответствующей пункту 3 формулы изобретения.

На фиг. 6 представлена таблица с основными характеристиками 6-ступенчатой КП.

На фиг. 7 показана кинематическая схема 6-ступенчатой КП с дополнительной (ползучей) передачей, соответствующей пункту 4 формулы изобретения.

На фиг. 8 представлена таблица с основными характеристиками 6-ступенчатой КП с ползучей передачей.

В состав представленного на фиг. 1, интересующего в рамках данного изобретения фрагмента конструкции входят установленные в опорах корпуса 1 два соосных входных вала 2 и 3, расположенные один внутри другого, и установленные параллельно с ними ведомые валы 4 и 5. Шестерни 6 и 7 жестко закреплены на входном валу 2. Шестерни 8 и 9 жестко закреплены на входном валу 3. Шестерни 10 и 11 свободно установлены на ведомом валу 4 и попарно зацеплены с шестернями 7 и 8 соответственно. Шестерни 12 и 13 свободно установлены на ведомом валу 5 и попарно зацеплены с шестернями 6 и 9 соответственно. Ведущие шестерни главной передачи 14 и 15 жестко связаны с ведомыми валами 4 и 5, соответственно и находятся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 16 главной передачи. Муфта А(17) включения двух (второй и пятой) передач расположена на ведомом валу 4 между шестернями 10 и 11. Муфты В(18) и С(19) расположены на ведомом валу 5 рядом с шестернями 12 и 13 соответственно. Ведомый диск 20 правого сцепления (П) установлен на входном валу 2, а ведомый диск 21 левого сцепления (Л) установлен на входном валу 3.

В состав представленного на фиг. 3 фрагмента 8-ступенчатой КП входят те же самые детали, что и у рассмотренного выше состава фрагмента 7-ступенчатой КП, но вместо пары шестерен 8-11 установлена пара шестерен 22-23 соответственно. И дополнительно, вместо муфты А(17) установлена муфта D(24) включения дополнительной передачи и одной из передач, а именно - второй. А также зубчатый венец 25 закреплен на ведомом валу 4.

В состав представленного на фиг. 5 фрагмента 6-ступенчатой КП входят те же самые детали, что и у рассмотренного выше состава фрагмента 8-ступенчатой КП, но вместо муфты D(24) установлена полумуфта включения Е(26) одной из передач, а именно - второй. А также убрана шестерня 23, а вместо шестерни 22 установлена шестерня 27.

В состав представленного на фиг. 7 фрагмента 6-ступенчатой КП с ползучей передачей входят те же самые детали, что и у рассмотренного выше состава фрагмента 6-ступенчатой КП, но с шестерней 27 сцеплена шестерня 28, установленная на валу 4. А также полумуфта включения Е(26) второй передачи объединена с полумуфтой включения F(29) дополнительной (ползучей) передачи.

Работа фрагмента конструкции 7-ступенчатой КП, представленной на фиг. 1, осуществляется следующим образом.

1 передача

Включаем левое сцепление (Л), муфта С в правом положении, муфта А в левом положении. Крутящий момент с входного вала 3 через пару сцепленных шестерен 9-13 и муфту С передается на ведомый вал 5, жестко связанную с ним ведущую шестерню главной передачи 15 и зубчатое колесо 16. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

2 передача

Включаем правое сцепление (П), муфта А в левом положении. Крутящий момент с входного вала 2 через пару шестерен 7-10 и муфту А передается на ведомый вал 4, ведущую шестерню главной передачи 14 и зубчатое колесо 16. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

5 передача

Включаем левое сцепление (Л), муфта А в правом положении, муфту В переключаем в левое положение. Крутящий момент с входного вала 3 через пару сцепленных шестерен 8-11 и муфту А передается на ведомый вал 4, жестко связанную с ним ведущую шестерню главной передачи 14 и зубчатое колесо 16. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

6 передача

Включаем правое сцепление (П), муфта B в левом положении. Крутящий момент с входного вала 2 через пару шестерен 6-12 и муфту В передается на ведомый вал 5, ведущую шестерню главной передачи 15 и зубчатое колесо 16. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

Работа фрагмента конструкции 6-ступенчатой КП с дополнительными понижающей и повышающей передачами, представленной на фиг. 3, осуществляется следующим образом.

Понижающая передача

Включаем правое сцепление (П), муфты D и С в правом положении. Крутящий момент с входного вала 2 через пару сцепленных шестерен 7-10, муфту D, передается на сцепленные шестерни 23-22, вал 3, шестерни 9-13, муфту С, ведомый вал 5 и жестко связанную с ним ведущую шестерню 15. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

1 и 2 передачи

Осуществляются аналогично рассмотренной выше работе 7-ступенчатой КП, но на 2 передаче муфта D передает крутящий момент на вал 4 через зубчатый венец 25.

6 передача.

Осуществляются аналогично рассмотренной выше работе 7-ступенчатой КП на 6 передаче. Но во время работы на 6 передаче муфту D переключаем в правое положение.

Ускоряющая передача

Включаем левое сцепление (Л), муфта B в левом положении, муфта D в правом положении. Крутящий момент с входного вала 3 через пару сцепленных шестерен 22-23, муфту D, передается через сцепленные шестерни 10-7 на вал 2, шестерни 6-12, муфту В, ведомый вал 5 и жестко связанную с ним ведущую шестерню 15. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.

Работа фрагмента конструкции 6-ступенчатой КП, представленной на фиг. 5, осуществляется следующим образом.

2 передача

Осуществляется аналогично, рассмотренной выше, работе 6-ступенчатой КП на второй передаче, но вместо муфты D в передаче крутящего момента участвует муфта Е(26).

Работа фрагмента конструкции 6-ступенчатой КП с ползучей передачей, представленной на фиг. 7, осуществляется следующим образом.

Ползучая, 1 и 2 передачи.

Осуществляются аналогично рассмотренной выше работе 8-ступенчатой КП на понижающей, первой и второй передачах соответственно. Но на понижающей (ползучей) передаче вместо муфты D и пары шестерен 23-22 в передаче крутящего момента участвует муфта F(29) и пара шестерен 28-27.

Техническим результатом использования способа, предлагаемого данным изобретением, является возможность получать на основе базовой коробки передач с двумя сцеплениями варианты конструкции с измененным числом передач и/или диапазоном передаточных чисел. При этом, не меняя общее число муфт включения, что обеспечивает высокую степень унификации и снижение затрат на производство и ремонт.

На кинематических схемах представлены только некоторые возможные варианты КП с соответствующей изобретению конструкцией - в виду необходимости краткого изложения, но с полнотой, достаточной для осуществления изобретения.

Термин «коробка передач с двумя сцеплениями» подразумевает существующие или вновь проектируемые КП, к которым может быть применен рассмотренный способ в объеме формулы изобретения. При этом вновь получаемая КП может быть в единственном варианте конструктивного исполнения, но с указанными признаками, существенными и взаимосвязанными между собой, образующими устойчивую совокупность существенных признаков, достаточную для получения технического результата.