Двухступенчатая коробка передач

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТЙЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 091 (11) зс 50 В 60 К 7/00 ЗОБРЕТЕНИЯТЕПЬСТВУ И ВТОР СКОМУ установл перемеще тельно к якоря ме нын яип но из фрикционные диски, закрепленные на блокировочном диске для связи его с якорем механизма переключения передач или с тормозным диском, о т л ич а ю щ а я с я тем, что,. с целью уменьшения осевых габаритов и упро-: щения конструкции, а также повышения КПД путем снижения нагрузки на подшипники входного вала, электромагниты стояночного тормоза и механизма переключения передач установлены коаксиально, а подшипник, на котором установлена коронная шестерня, закреплен в корпусе коробки передач.2. Коробка передач по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что электромагниты стояночного тормоза и механизма переключения передач выполнены с единым ярмом, причЕм якорь электромагнита механизма переключения передач выполнен охватывающим ярмо, а якорь стояночного тормоза - охватываемым ярмом электромагнитов, причем зазор между сопрягаемыми поверхностями якорей и ярма составляет 0,001 - 0,1 величины рабочего зазора электромагнитов. е св В 60 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54)(57) 1, ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, включающая в себя стояночнь тормоз входного вала с вращающимся диском, закрепленным на входном валу коробки передач, тормозным диском, подвижным в осевом направлении, подпружиненным в сторону вращающегося диска, и электромагнитом с якорем, который расположен со стороны подвижного диска, противоположной вращающемуся диску, управляемый планетарный механизм, содержащий солнечную шестерню, соединенную с входным валом, водило, связанное с выходным валом коробки передач, и коронную шестерню, установленную на подшипнике, а также механизм переключения передач, включающий в себя электромагнит с якорем, блокировочный диск,возможностью осевогдпружиненный относишестерни в сторонупереключения передаИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано,в, транспортном машиностроении, аименно в приводах кОлес транспортныхмашин и шарнирах ног шагающих машин, 5а также в приводах робототехничес-.ких систем,Известна двухступенчатая коробкапередач, содержащая планетарный ряд,солнечная шестерня которого соединена с входным валом, водило - с выходным валом, а коронная шестерня,установленная на подшипнике в корпусе, блокируется попеременно с корпусом и солнечной шестерней механизмом 15переключения, содержащим тормозной.и фрикционный диски, пружину сжатияи привод, например электромагнитный 1 .При работе этой коробки передач 20на первой передаче включается электромагнитный привод механизма,переключения, преодолевающий действие пружи,ны сжатия и блокирующий коронную шестерню планетарного ряда с корпусом. 25Солнечная и коронная шестерни,приэтом оказываются разблокированными,и момент с входного вала через солнечную шестерню, сателлиты и водилопередается на выходной вал коробки 30передач, Работа коробки передач навторой (повышающей) передаче, когдапланетарный ряд вращается как одноцелое с входным валом, осуществляетсяпри выключенном приводе механизмапереключения.Недостатком приведенной конструкции является то, что в случае выходаиз строя привода механизма переключения коробка передач работает на второй передаче, т,е. на выходном валукоробки передач не обеспечиваетсямаксимальный тяговый момент.Известна двухступенчатая коробкапередач, включающая в себя стояночный тормоз входного вала с вращающимся диском, закрепленным на входномвалу коробки передач, тормозным дис.ком, подви;ным в осевом направлении,подпружиненным в сторону вращающегося 50диска, и электромагнитом с якорем,который расположен со стороны подвижного диска, противоположной вращающемуся диску, управляемый планетарныймеханизм, содержащий солнечную шестерню, соединенную с входным валом,водило, связанное с выходным валомкоробки передач, и коронную шестерню,установленную на подшипнике, а также механизм переключения передач, включающий в себя электромагнит с якорем, блокировочный диск, установленный с возможностью осевого перемещения и подпружиненный относительно коронной шестерни в сторону якоря механизма переключения передач, фрикционные диски, закрепленные на блокировочном диске для связи его с якорем механизма переключения передач или с тормозным диском 12 .Недостатком этой коробки передач является увеличенный осевой габарит, обусловленный установкой электромаг-нита механизма переключения передач после управляемого планетарного ряда, и значительные маховые массы коробки передач из-за установки на коронной шестерне подвижного барабана, вызывающие дополнительные динамические нагрузки на электродвигатель в пусковых и тормозных режимах и при переключении передач. Кроме того, имеются осевые усилия на подшипники вала двигателя, причем при работе на первой передаче осевая нагрузка на подшипники наибольшая,. Осевая нагрузка на подшипники увеличивает потери в двигателе и значительно снижает их ресурс.Целью изобретения является уменьшение осевых габаритов и упрощение конструкции, а также повышение КПД путем снижения нагрузки на подшипники входного вала. Поставленная цель достигается тем, что в двухступенчатой коробке передач включающей в себя стояночный тормоз входного вала с вращающимся диском, закрепленным на входном валу коробки передач, тормозным диском, подвижным в осевом направлении, подпружиненным в сторону вращающегося диска, и электромагнитом с якорем, который расположен со стороны подвижного диска, противоположной вращающемуся диску, управляемый планетарный механизм, содержащий солнечную шестерню, соединенную с входным валом, водило, связанное с выходным валом коробки передач, и коронную шестерню, установленную на подшипнике, а также механизм переключения передач, включающий в себя электромагнит с якорем, блокировочный диск, установленный с возможностью осевого перемещения и поцпружиненный относи113 1684 зтельно коронной шестерни в сторону якоря механизма переключения передач, фрикционные диски, закрепленные на блокировочном диске для связи его с якорем механизма переключения пере дач или с тормозным диском, электромагниты стояночного тормоза и механизма переключения передач установлены коаксиально, а подшипник, на котором установлена коронная шестерня, 1 О закреплен в корпусе коробки передач,Кроме того, электромагниты стояночного тормоза и механизма переключения передач выполнены с единым ярмом, причем якорь электромагнита ме". ханизма переключения передач выполнен охватывающим ярмо, а якорь стояночного тормоза - охватываемым ярмом электромагнитов, причем зазор между сопрягаемыми поверхностями якорей и ярма составляет 0,001 - 0,1 величины рабочего зазора электромагнитов.На чертеже изображена предлагаемая коробка передач, продольный разрез. 25 Корпус 1 коробки передач соединен с двигателем 2. На валу двигателя закреплена солнечная шестерня 3, а коронная шестерня 4 управляемого30 ,планетарного ряда установлена на подшипнике 5 в корпусе коробки передач. На коронной шестерне установлен с возможностью перемещения в осевом направлении фрикционный блокировочный диск 6. Между коронной шестерней 4 и блокировочным диском 6 установлены блокировочные пружины сжатия 7 механизма переключения. Обмотки 8 и 9 электромагнитов стояночного тормоза и механизма переключения40 передач коаксиально закреплены в едином ярме 10, установленном в корпусе коробки передач. Якори 11 и 12 электромагнитов стояночного тормоза и механизма переключения передач установлены с возможностью осевого перемещения и снабжены фрикционными накладками 13 и 14. Якорь 11 электромагнита стояночного тормоза пружиной сжатия 15 прижат к дидку солнечной шестерни 3.Якорь 12 электромагнита механизма переключения передач пружиной сжатия 16 прижат к блокировочному диску 6. Водило 17 управляемого планетарного ряда соединено с выходным валом. Якорь 11 электромагнита стояночного тормоза охвачен ярмом, а якорь 12 электромагнита механизма переключения передач охватывает ярмо указанных электромагнитов, причем зазор между сопрягаемыми поверхностями якорей 11 и 12 и ярма составляет 0,001 0,1 величины рабочего зазора электромагнитов.Конструкция коробки передач изображена в положении, когда электромагниты отключены, при этом вал двигате-. ля заторможен, а коронная шестерня связана с корпусом,Коробка передач работает следуюЩим образом. При включении обмотки 8 электромагнита стояночного тормоза якорь 11, сжимая пружину 15, прижимается к корпусу коробки передач, растормаживая вал двигателя. При работе на первой передаче обмотка 9 электромагнита механизма переключения передач отключена, якорь 12 прижат к блокировочному диску 6, поскольку усилие пружин сжатия 16 больше усилия блокировочных пружин сжатия 7, прижат к блокировочному диску 6, при этом затормаживается коронная шестерня 4 и обеспечивается зазор А между блокировочным диском 6 и диском солнечной шестерни 3. Таким образом, коронная шестерня оказывается сблокированной с корпусом 1 коробки передач, т.е, коробка передач работает на понижающей передаче, и на выходном валу.обеспечивается максимальный тяговый момент..При работе на второй передаче (обмотка 9 электромагнита механизма переключения включена) якорь 12 поднимается к ярму 10 а блокировочный диск 6 под действием блокировочных пружин 7 прижимается к диску солнечной шестерни 3, блокируя коронную шестерню 4 с солнечной 3 (зазор 1 меньше зазора 6 ). Блокировка коронной шестерни с солнечной приводит к тому, что частота вращения водила 17 управляемого планетарного ряда равна частоте вращения входного вала коробки передач.Следует отметить, что коаксиальная компоновка электромагнитов стояночного тормоза и механизма переключения передач позволяет выполнить ярмо электромагнитов единым, что упрощает конструкцию коробки передач.1131684 698/10 Выполнение якоря электромагнита механизма переключения охватывающим ярмо, а якоря электромагнита стояночного тормоза - охватываемым ярмом с зазорами между сопрягаемыми поверхностями якорей и ярма, составляющими 0,001 - 0,1 величины рабочего зазора электромагнитов, позволяет снизить осевой размер обоих электромагнитов, а следовательно, дополнительно уменьшить осевой габарит коробки передач.Это связано с тем, что при указанном соотношении величин паразитного и рабочего зазоров влиянием паразит- ного зазора на работу электромагнита можно пренебречь. В предложенной конструкции число рабочих зазоров уменьшено вдвое, что при пренебрежении магнитодвижущей силой в стальных участках магнитопроводов электромагнитов приводит к уменьшению магнитодвижущей силы обмоток электромагнитов в 1,4 раза. Следовательно,потери в обмотках электромагнитовснижаются также в 1,4 раза, чтоделает возможным снижение осевогоразмера обмоток и ярма электромаг нитов и, следовательно, дополнительное уменьшение осевых размеров коробки передач.Таким образам, предложенная коробка передач, благодаря коаксиальномуразмещению электромагнита стояночного тормоза и электромагнита механизма переключения со стороны входного вала и закреплению коронной шестерни управляемого планетарного ряда 15 в корпусе коробки передач, отличается от базовой конструкции прототипа) уменьшенным осевым размером,простотой конструкции, повышенным КПДза счет снижения осевой нагрузки 20 на подшипники входного вала, Выполнение электромагнитов коробки передач с одним рабочим зазором позволяет дополнительно снизить осевой габарит коробки передач.