Шестеренчатая коробка передач

.К. Замчееский 8.8 )128 ап 1 130.Англия, январ 38-40 (протоб тип еГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(5")( 57) ШЕСТЕРЕНЧАТАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, располагаемая соосно с двигателем поперек оси автомобиля, содер,жащая 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, расположенны между шестернями синхронизаторы с муфтами для включения передач, управляе",Я 01046130 мыми вилками со штоками, в пазы кото: рых установлен первый поводок ползуна, закрепленного вместе с осьюна кронштейне внутри коробки и связанного кинематически вторым поводкос валом управления, расположеннымв картере коробки передач под угломк осям валов, фиксаторы и замок,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью упрощения шестеренчатой корки передач для автомобиля, сниженияее габаритов и массы при одновременном увеличении надежности и технологичности, упомянутый кронштейнвыполнен с цилиндрическими опорнымиповерхностями, в которых располагаются упомянутые штоки с вилками свозможностью их осевых перемещенийпараллельно осям упомянутых валовс отверстиями, оси которых расположны под прямым углом к осям опорныхповерхностей и пересекают их дляустановки в них фиксаторов и замка.10 Й 6130 Фиг.7 Редактор А. Хим П 6 Заказ 7630/16 ТирВНИИПИ Госудапо .делам113035, Иоскв исное ственного комитета СССРзобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель С. белоуськоТехред Б.Далекорей Корректор С, Черни1 10Изобретение относится к силовым передачам транспортных средств, в частности к шестеренчатой коробке передач, располагаемой соосно с двигателем поперек оси автомобиля.Известна шестеренчатая коробка передач, располагаемая соосно с двигателем поперек оси автом 1 биля 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, управ" ляемыми вилками со штоками, в пазы которых установлен первый поводок ползуна, закрепленного в месте с осью на кронштейне внутри коробки и связанного кинематически вторымповодком с валом управления, расголоженньи в картере коробки передаци под углом к осям валов, фиксаторы и замок 1 .Цель изобретения - упрощение шестеренчатой коробки передач для автомобиля, снижение ее габаритов и мас" сы при одновременном увеличении надежности ее работы и технологичности Укаэанная цель достигается тем, что в шестеренчатой коробке передач располагаемой соосно с двигателем поперек оси автомобиля, содержащей ведущий вал с неподвижно расположенными на нем шестернями, находящимися в постоянном зацеплении с шестернями. ведомого вала, выполненного эа одно целое с шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с венцом дифференциала, расголоженные между шестернями синхронизаторы с муфтами для вклюцения передач, управляемыми вилками со штоками, в пазы которых установлен первый поводок ползуна закрепленного вместе с осью на -кронштейне внутри коробки и связанного кинематически вторым поводксм с валом управления, расположенным в картере коробки передач под углом к осям ,валов, фиксаторы изамок, 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 которых46130 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 расположены под прямым углом к осямопорных поверхностей и пересекаютих для установки в них фиксаторови замка.На фиг. 1 схематически изображенащестеренчатая коробка с местными вы"рывами картера, вид сбоку, на Фиг. 2вид А на фиг. 1 (картер коробки услов"но снят ); на Фиг. 3 - разрез Б-Бна фиг. 1; на фиг. 4 - вид В нафиг. 1вкладыш снят ); на фиг. 5сечение Г-Г на фиг. 4; на Фиг. 6сечение Д-Д на фиг, 4; на фиг. 7разрез Е-Е на фиг. 1.Шестеренчатая коробка передачимеет картер, состоящий из двух раэьемных частей 1 и 2, ведущий вал 3,ведомый вал 4, дифференциал 5, ось6 с промежуточной шестерней 7 заднего хода, механизм переключения, состоящий иэ вала 8 управления икронштейна 9 двухповодкового ползуна 10, штоков 11 - 13 с вилками 14и 15 и поводком 16 заднего хода,Часть 1 картера вмещает в себяфрикционную муфту сцепления двигателяне показана ), дифференциал 5, валуправления 8 и в дальнейшем именуетсякартером сцепления,Часть 2 картера вмещает остальныеупомянутые основные части коробкипередач и в дальнейшем именуетсякартером коробки передач.Ведущий вал 3 имеет неподвижнозакрепленные или изготовленные сним эа одно целое ведущие шестерни17 - 20 соответственно первой, второй,третьей и четвертой передач, которыенаходятся в постоянном зацеплениис ведомыми шестернями 21 - 24 этихпередач, установленными свободнона ведомом валу 4, Между шестернями21 и 22 располагаются синхронизаторыизвестной конструкции, муфта 25 которых служит для включения первой ивторой передач, между шестернями23 и 24 располагаются такие же синхронизаторы, муфта которых 26, выполненная за одно целое с венцом ведомойшестерни заднего хода 27, служит длявключения третьей и четвертой передач.С венцом 27 может вводится в зацепление промежуточная шестерня 7 заднегохода, находящаяся в постоянном зацеплении с ведущим венцом 28 заднегохода вала 3.В цилиндрическую проточку 29 муфты 25 входят известным способом лап10461эки 30 вилки 14 включения первой и второй передач, а в цилиндрическую проточку 31 муфты 26 входят лапки 32 вилки 15, так, что осевые включающие перемещения муфты беэ соответствующих перемещений вилок не возможны.На конце вала 4, расположенном в картере 1 сцепления имеется выполненная за одно целое с ним шестерня (не показана ), находящаяся в псстоян 10 ном зацеплении с венцом 33 дифференциала 5, выполненного известным способом.Вагы 3 и 4, дифференциал 5, ось 6 установлены в картерных частях 15 1 и 2 известным способом,Вал управления 8 установлен с воэ можностью осевых и угловых перемещений в двух опорных поверхностях 34 и 35 картера 1 сцепления фиг. 3 ) 20 Опорная поверхность 35 выполнена в сменной втулке 36, изготовленной из антифрикционного материала, запрессованной в картер 1, имеет гидравлическое и пыгезащитное уплотнение,25 состоящее из резинового кольца 37 и чехла 38. На внутреннем конце вала 8 закреплен с помощью винта 39 поводок 40, в цилиндрическое отверстие 41 которого входит сферический конец з 0 32 поводка 43 двухповодкового ползуна 10.Двухповодковый ползун 10 установлен с возможностью осевых и угловых перемещений на оси 44, запрессованный в кронштейн 9 и зафиксированной известным способом от перемещений .Кронштейн 9, закрепленный на внутренней поверхности картера 1 ( фиг. 1 - 3 ) деталями 45, имеет в 40 отдельной части 46 три цилиндрических опорных поверхности 47, в которых расположены штоки 11 - 13 соответст. венно включения заднего хода, третьей . четвертой и первой-второй передач с возможностью их осевых перемещений параглельно осям валов 3 и 4 .1Шток 11 включения заднего хода имеет цилиндрический выступ 48, размещенный в радиальном пазу 49 поворот 50 ного поводка 16, установленного в отдельной части 50 кронштейна 9 с помощью оси 51 и охватывающего с помощью антифрикционного вкладыша 52 венец промежуточной шестерни 7 задне го хода. Антифрикционный вкладышсвоей цилиндрицеской проточкой 53 одет на выступы 54 поводка 16 с воэ 30можностью провсрачивания относительно последнего и совместного перемещения,На штоке 13 известным способомс помощью пружинного штифта 55 неподвижно закреплена вилка 14 включения первой- второй передач, а на штоке12 аналогично закреплена вилка 15вклюцения третьей-четвертой передач.Концы 56 штоков 11 - 13 могутиметь дополнительно опоры в картере1 сцепления не показаны ).Шток 11, вилка 15 и шток 13 имеютсоответственно поводки 57 - 59 в которых расположены пазы соответственно 60 - 62, сопрягаемые с поводком63 ползуна 10.В нейтральном положении штоков11 - 13 пазы 60 - 62 совпадают другс другом так, цто цилиндрическийконец 64 поводка 63 двухповодковогоползуна 10 при перемещении последне-,го вдоль оси 44 может переходить,из одного паза в другой.Кронштейн 9 в отдельной части46 имеет три отверстия 65, оси которых расположены под прямым угломи пересекаются с осями соответствующих опорньх поверхностей 47. В каж"дом отверстии 65 размещен фиксаторположения соответствующего штока,представляющий собой шарик 66 поджатый пружиной 67 и утопающий в лунке68 штока,Каждый упомянутый шток имеетлунки 68, соответствующие его нейт-ральному и рабочему положениям.В этой же части кронштейна расположено отверстие 69, пересекающее оси всех трех опорных поверхностей 47 под прямым углом, в котором располагается замок, включающий одновременное перемещение штоков и состоящий из цилиндрических штифтов 70, сферицеские концы которых могут утопать в лунках 71 штоков 11 - 13, выходить из них, а также перемещать друг друга с помощью толкателя 72, расположенного в отверстии 73 штока 12. Длины штифтов 70 и толкателя 72 согласованы с размерами лунок 71 штоков и расстояния между осями их опорных поверхностей 47 так, что при осевом перемещении из нейтрали одного из штсков и выхода из лунки 71 на его цилиндрическую поверхность сферического конца штифта 70, последний оказывается полностьюНа 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 полэун 10 против часовой стрелки ( фиг. 3 и 7 ) эа счет сопряжения его цилиндрического отверстия 41 со сферическим концом 42 поводка 43, поводок 63 полэуна 10 эа счет сопряжения его цилиндрического конца 64 с пазом 61 поводка 59 перемещает вилку 15.включения третьей-четвертой передач вместе со штоком 12 параллельно оси вала 4 из нейтрали в сторону картера 1 сцепления, вилка 15 перемещает муфту26 в сторону ведомой шестерни 24 четвертой передачи, включая тем самым последнюю. 20 30 Включение третьей передачи осуществляется эа счет выталкивания орга нами управления автомобиля вала 8 иэ картера 1 сцепления, При этом все упомянутые элементы перемещаются в противоположном направлении, перемещая тем самым муфту 26 в сторону ведомой шестерни 23 третьей передачи, включая тем самым последнюю.3МПри необходимости включения первой или второй передачи вал 8 управления поворачивается органами управления50 автомобиля ( фиг. 1 - 3 ) против часовой стрелки, перемещая ползун 10 за счет сопряжения поводков 40 и 43 по оси 44 винз, при этом цилиндрицеский конец 64 поводка 63 входит в сопряжение с пазом 62 поводка 59 штока 13 вилки 14 включения первой-второй передач. утопленным в лунке 71 соседнего штока, находящегося е нейтрали, делая осевые перемещения последнего не возможными.Работа шестеренчатой коробки пе редач при включенной передачи или е нейтрали происходит известным способом.Включение передач происходит следуоцим образом,Последующее утапливание вала 8 управления в картер 1 сцепления приводит к перемещению штока 13 с вилкой 14 параллельно оси вапа 4 и муфты 25 в сторону ведомой шестерни 22 второй передачи, включая тем самым последнюю.Вытягивание вала управления 8 иэ картера 1 сцепления приводит к еключе. нию первой передачи.При необходимости включения заднего 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 48 штока 11 эа счет сопряжения с радиальным пазом 49 поворачивает по часовой стрелке поводок 16 на оси 51 (фиг, 2 ), который в свою очередь с помощью антифрикционного вкладыша 52 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 16 и шестерни 7, которая в процессе работы постоянно вращается.Фиксация рабочих и нейтральных положений штоков происходит эа счет утопания шариков 66, поджатых пружинами 67 в соответстеуоцих лунках 68 штоков.Замок работает следующим образом.При осевом перемещении одного иэ крайних штоков, например 11, связанного с включением передачи, сферический конец штифта 70 выходит из лунки 71 штока на его цилиндрическую ловерхность. При этом штифт 70, перемещаясь в осевом направлении по отверстию 69, утопает е лунке среднего штска 12, запирая последний. Через толкател 72 осевое перемещение передается другому штифту 70, заставляя его утонуть е лунке 71 другого крайнего штока, в частности 13 и запереть последний.7 10461При перемещении среднего штока 12 сферические концы двух штифтов 70 выходят из двух 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 остальные штоки оказываются запертыми в нейтральном положении, делает невозможным одновременное перемещение двух соседних штоков полэуном 10, а, следовательно, одновременное вклю чение передач.Установка штоков с вилками включения передач, фиксаторов, замка, поводка заднего хода в отдельных частях кронштейна 9 ползуна 10 дает следующие преимущества: механизм перемещения муфт синхронизаторов представляет единый узел, который может быть также как и валы 3 и 4 собран отдельно и после проверки установлен в коробку передач, сборка коробки передач сводится к установке на картере 1 сцепления, предварительно собранных валов 3 и 4 и кронштейна 9 ( фиг. 2 ) и последую 30 8щему закрытию их картером 2 коробки,При этом до установки картера 2 можнопроверить и проследить работу всегомеханизма перемещения муфт синхронизаторов, а сама установка картера2 не вызывает затруднения, так какотпадает необходимость установки внем штоков переключения их фиксатораи замков, позволяет максимально приблизить штоки переключения к валам3 и 4, что резко снижает габаритыупрощает конструкцию вилок переключения и штоков, которые к тому же имеют минимально возможные размеры подлине, приводит к уменьшению габаритов и массы механизма перемещениямуфт синхронизаторов.Кроме того, компактная конструкция механизма перемещения муфт синхронизаторов, выполненная в одномузле требует минимальных габаритовдля его размещения в коробке передач,что приводит к снижению ее габаритови веса, а простейшая конструкциявсех его элементов в сочетании срасположением опорных поверхностейи всех установочных отверстий в одномкронштейне повышает надежность рабо"ты последнего и коробки передач вцелом,