Коробка передач

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (111 4 У 6 Н 3/ 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПЭ ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ, 13 АВТОРСКОМУ СВИ ЕПЬСТ РЕДАЧ сится к машиноиспользовано в ение от ожет быть для пере юл. Р 17 лючения перед ных средствах твованием изв трансп соверш 8.8)свидетельство СССР Р 16 Н 3/12, 1983ического решения поЦелью дополнительног св.(54) КОРОБ (57) Изобр строению, устройства в станках и является стного тех 1( 1191656.13087изобретения является уменьшение габаритов коробки передач,. Положительный эффект достигается за счет уменьшения рабочего хода элемента, управляющего переключением передач. На ведущем 2 и ведомом 3 валах коробки передач в порядке возрастания передаточного отношения установлены пары постоянно зацепляющихся зубчатых ко" лес 4-5, 6-7, 8-9, 10-11, 12-13.Колеса 5, 7, 9, 11 и 13 снабжены управляемыми храповыми обгонными муфтами с заклинивающими элементами в виде собачек 14 с хвостовиками 15. С последними взаимодействует ползун 17, установленный в направляющем пазу 18 вала 3 и скрепленный с кареткой 19, Выемки 20 прямоугольной формы выполнены на поверхности ползуна 17, обращенной к хвостовикам 15 собачек 14. Число выемок 20 равно числу обгонных муфт, а расстояние между боковыми сторонами по дну каждой вы 93емки 20 меньше расстояния между соседними обгонными муфтами. Собачки 14 могут иметь хвостовик 15 прямоугольной формы и быть фрикционно связанными с наружными обоймами обгонных муфт посредством износостойкой3накладки, укрепленной консольно на пластинчатой пружине, При работе коробки переключение передач производится перемещением ползуна 17 вдоль вала. 3. При этом хвостовики 15 собачек 14 последовательно попадают в соответствующие выемки 20 ползуна 17, включая таким образом соответствующие муфты, Рабочий ход ползуна 17 меньше расстояния между двумя соседними муфтами. Благодаря фрикционной связи собачек 4 с наружными обоймами муфт ускоряется процесс вывода хвостовиков 15 из выемок 20, что также снижает рабочий ход полэуна 17, 1 з.п. ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано вустройствах для переключения передачв станках и транспортных средствахи является усовершенствованием известного устройства по авт,св.В 1191656.Целью изобретения является уменьшение габаритов коробки передач.Положительный эффект достигаетсяза счет уменьшения рабочего хода элемента, управляющего переключениемпередач,На фиг. 1 изображена коробка передач в одном из крайних положенийползуна; на фиг. 2 - то же, в другомкрайнем положении ползуна; на фиг.3 пример выполнения обгонной муфты; нафиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.Коробка передач содержит корпус 201, в котором на подшипниках караллельно установлены ведущий 2 и ведомый 3 валы, на которых укреплены пары цилиндрических зубчатых колес 4-5,6-7, 8-9, 10-11, 12-13, образующиепередачи с возрастающими передаточными отношениями, расположенные на ва,лах в порядке возрастания. Ведущее цилиндрическое колесо 4 низшей передачи, выполненное за одно целое свалом 2, и ведущие колеса 6, 8, 10 и12, жестко укрепленные на валу 2,находятся в постоянном зацеплении сукрепленными на валу 3 ведомыми колесами 5, 7, 9, 11 и 13, которые снабжены управляемыми храповыми обгонными муфтами, содержащими между внутренними обоймами, выполненными какодно целое с валом 3, и наружнымиобоймами, имеющими вид храповых колес, выполненных как одно целое с ведомыми колесами 5, 7, 9, 11 и 13, собачки 14 с хвостовиками 15, установленные с возможностью поворота наосях, укрепленных на внутренних обоймах параллельно оси вала 3, при этомхраповые обгонные муфты чередуются сустановленными на валу 3 сепараторами 16 и образуют расположенный вдольвала 3 ряд собачек 14, с хвостовиками15 которых взаимодействует ползун 17,размещенный в продольном направляющем пазу 18 вала 3 и скрепленный одним концом с кареткой 19, подвижно установленной на валу 3 и кинематичес -ки связанной с рычагами пе,реключениязанНа наружной поверхности полэуна 17выполнены выемки 20, имеющие видпрямоугольника, причем число выемок20 равно числу собачек 14 с .хвостови-ками 15, т.е. числу обгонных муфт.Расстояние между боковыми сторонами,по дну каждой выемки 20 меньше рас.стояния между соседними муфтами, 10В другом примере выполнения (фиг.3и 4) каждая собачка 14 имеет на одной боковой поверхности выступ 21,3сопряженный с боковой поверхностьюхрапового колеса, выполненного как 15одно целое с ведомым зубчатым колесом, а на другой боковой поверхности собачки 14 консольно укрепленапластинчатая пружина 22, поджимающаяукрепленную на ее свободном конце 20износостойкую накладку 23 к второйбоковой поверхности храпового колеса и обеспечивающая тем самым постоянную фрикционную связь собачки 14 схраловым колесом, 25Хвостовик 15 собачки 14 имеет прямоугольное сечение и взаимодействует с ползуном 17, на наружной поверхности которого выполнены прямоугольные выемки 20, число которых 30равно числу собачек 14,Коробка передач работает следующимобразом.При крайнем левом (фиг, 1) положении ползуна 17 наружная поверхностьЗ 5последнего, сопряженная с хвостовиками 15 собачек 14 обгонных муфт зубчатых колес 7, 9, 11 и 13, удерживаетэти собачки 14 в выведенном из контакта с храповыми колесами положении 40и обеспечивает тем самым выключениеповышающих передач, образованных зубчатыми колесами 6-7, 8-9, 10-11,12-13, а крайняя слева прямоугольнаявыемка 20 ползуна 1 7, расположенная 45напротив хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5 ипозволяющая этой собачке 14 под действием центробежной силы войти в зацепление с храповым колесом, обеспечивает включение низшей передачи, образованной зубчатыми колесами 4-5.Для безударного включения правойповышающей передачи, состоящей иззубчатых колес 6-7, регулятором оборотов вала двигателя предварительноувеличивают скорость вращения ведущего вала 2 до необходимого для безударного включения этой повышающей 93 4передачи значения, после чего регулятором оборотов вала двигателя быстроснижают скорость вращения ведущеговала 2 и перемещают ползун 17 вправона шаг переключения передач, при этомвторая слева прямоугольная выемка 20ползуна 17 располагается напротивхвостовика 15 собачки 14 обгонной .муфты зубчатого колеса 7, обеспечивая включение первой повышающей передачи, состоящей иэ зубчатых колес6-7, а первая слева прямоугольнаявыемка 20 ползуна 17, ввиду того, чтоширина прямоугольных выемок 20 ползуна 17 больше ширины хвостовиков 15на шаг переключения передач, продолжает располагаться напротив хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 5, в результате чегонизшая передача, образованная зубчатыми колесами 4-5, продолжает оставаться включенной,После того, как скорость вращения ведомого вала 3 снизится доскорости, определяемой передаточнымчислом зубчатых колес 6-7, собачка14 обгонной муфты зубчатого колеса 7входит в зацепление с храповым колесом и ведомый вал 3 вращается со скоростью, определяемой передаточнымчислом зубчатых колес 6-7, а собачка14 обгонной муфты зубчатого колеса5, обгоняя храповое колесо, скользит по зубцам последнего так, что ононе захватывается, в результате чегоее хвостовик 15 частично выходит изкрайней слева прямоугольной выемки 20ползуна 17 и наклонные боковые по"верхности хвостовика 15 располагаются напротив ребер ползуна 17, образованных его наружной поверхностью ибоковыми поверхностями крайней слевапрямоугольной выемки 20,,Пня безударного включения второйповышающей передачи, состоящей иззубчатых, колес 8-9, и выключения низшей передачи, состоящей из зубчатыхколес 4-5, регулятором оборотов валадвигателя предварительно увеличиваютскорость вращения ведущеговала 2до необходимого для безударного.включения этой повышающей передачи значения, после чего регулятором оборотов.вала двигателя быстро снижаютскорость вращения ведущего вала 2 иперемещают полэун 17 вправо еще нашаг переключения передач, При этомтретья слева прямоугольная выемка 20ползуна 17 располагается напротивхвостовика 15 собачки 14 обгонноймуфты зубчатого колеса 9, обеспечивая включение второй повышающей передачи, состоящей из зубчатых колес8-9. Вторая слева прямоугольная выемка 20 ползуна 17 продолжает располагаться напротив хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатого колеса 7, в результате чего первая повьппающая передача, образованная зубчатыми колесами 6-7, продолжает оставаться включенной, а ребро ползуна 17, образованное его наружнойповерхностью и левой боковой поверхностью крайней слева выемки 20 ползуна 17, скользя по наклонной боковой поверхности хвостовика 15 собачки 14, поворачивает последнюю наоси и выводит ее из контакта с храповым колесом, обеспечивая выключение низшей передачи, образованнойзубчатыми колесами 4-5,Послетого, как скорость вращенияведомого вала 3 снизится до скорости,определяемой передаточным числом зубчатых колес 8-9, собачка 14 обгонноймуфты зубчатого колеса 9 входит в зацепление с храповым колесом и ведомыйвал 3 вращается со скоростью, определяемой передаточным числом зубчатых 30колес 8-9, а собачка 14 обгонноймуфты зубчатого колеса 7, обгоняяхраповое колесо, скользит по зубцампоследнего так, что оно не захватывается, в результате чего ее хвостовик 15 частично выходит из второйслева прямоугольной выемки 20 ползуна 17 и наклонные боковые поверхности хвостовика 15 располагаютсянапротив ребер ползуна 17, образованных его наружной поверхностью и боковыми поверхностями второй слевапрямоугольной выемки 20,Для последовательного безударного включения остальных повьппающихпередач, состоящих из зубчатых колес10"11 и 12-13, таким же образом перемещают ползун 17 вправо еще на двашага переключения передач (фиг, 2),при этом четвертая и пятая слева прямоугольные выемки 20 ползуна 17,располагаясь напротив хвостовикав15 собачек 14 обгонных муфт зубчатыхколес 11 и 13, обеспечивают последовательное включение повышающих передач, состоящих из зубчатых колес10-11 и 12-13, а ребра ползуна 17,образованные его наружной поверхностью и левыми боковыми поверхностя 5 1308793 6ми второй и третьей слева выемок 20,взаимодействуя с наклонными боковымиповерхностями хвостовиков 15 собачек.14 обгонных муфт зубчатых колес 7 и9, последовательно выводят эти собачки 14 из контакта с храповыми колесами, обеспечивая последовательноевыключение передач, состоящих из зубчатых колес 6-7 и 8-9.Для последовательного выключенияпередач, состоящих из зубчатых колес 12-13, 10"11, 8-9, 6-7 и включения низшей передачи, состоящей иззубчатых колес 4-5, регулятором обо-.ротов вала двигателя предварительноснижают скорость вращения ведущеговала 2, при этом, принимая ва внимание то, что скорость вращения вала 2снижается быстрее, чем скорость вра,щения вала 3, собачка 14 обгонной муфты зубчатого колеса 13, обгоняя храповое колесо, скользит по зубцам последнего так, что оно не захватывается, в результате чего ее хвостовик15 частично выходит из пятой слевапрямоугольной выемки 20 ползуна 17и наклонные боковые поверхности хвостовика 15 располагаются напротивребер ползуна 1 7, образованных егонаружной поверхностью и боковыми поверхностями пятой слева прямоуголь- .ной выемки 20, что позволяет переместить ползун 17 в крайнее левое положение (Аиг. 1).При этом ребра ползуна 17, образованные его наружной поверхностью иправыми боковыми поверхностями пятой, четвертой, третьей и второйслева прямоугольных выемок 20, взаимодействуя с наклонными боковымиповерхностями хвостовиков 15 собачек14 обгонных муфт зубчатых колес 13,11, 9 и 7, последовательно выводятэти собачки из контакта с храповымиколесами, обеспечивая последовательное выключение передач, образованных зубчатыми колесами 12-13, 10-11,8-9 и 6-7, а крайняя слева прямоугольная выемка 20 полэуна.17 располагается напротив хвостовика 15 собачки 14 обгонной муфты зубчатогоколеса 5, обеспечивая включение низшей передачи,После того, как скорость вращенияведомого вала 3 снизится до скорости, определяемой передаточным числом зубчатых колес 4-5, собачка 14обгонной муфты зубчатого колеса 5входит в зацепление с храповым коле 1308793сом и ведомый вал 3 вращается со скоростью, определяемой передаточнымчислом зубчатых колес 4-5.Благодаря такому техническому решению уменьшается рабочий ход ползуна (в данном случае рабочий ход ползуна пятиступенчатой коробки передачоказывается меньше расстояния междусоседними обгонными муфтами), чтопозволяет,в свою очередь, уменьшить Югабариты коробки передач,Кроме того, если собачка обгонноймуфты действующей передачи находитсяв зацеплении с зубом храпового колеса, ее хвостовик, размещенный в прямоугольной выемке ползуна, делает невозможным перемещение ползуна влевои вывод этой собачки из контакта схраповым колесом до тех пор, пока путем снижения скорости вращения веду Л 1щего вала ее не выведут из зацепленияс зубом храпового колеса. Это позволяет повысить срок службы устройстваза счет уменьшения износа элементовобгонных муфт при выключении действующих передач,В случае, если ширина прямоугольной выемки ползуна равна ширине хвостовика собачки, последняя, находясьв зацеплении с зубом храпового колеса, своим хвостовиком запирает ползунв положении, соответствующем включению действующей передачи до тех пор,пока снижением скорости вращения ведущего вала ее не выведут из зацепления с зубом храпового колеса, чтойозволяет повысить срок службы устройства за счет уменьшения износа элементов обгонных муфт как при выключении действующих передач 1 снижение 1 Оскорости вращения ведущего вала сопровождается автоматическим расклиниванием обгонной муфты действующей передачи), так и при включении повышающихпередач (снижение скорости вращенияведущего вала перед включением повышающей передачи ведет к уменьшениюили полному исчезновению ударных нагрузок). Во втором примере выполнения, благодаря наличию постоянной Фрикционной связи собачек с храповыми колесами, при снижении скорости вращения ведущего вала собачка обгонной муфты действующей передачи, выйдя из зацепления с храповым колесом,продолжает поворачиваться на оси дотех пор, пока не войдет в сопряжение с поверхностью внутренней обоймы, при этом хвостовик собачки полностью выходит из прямоугольной выемки ползуна (фиг. 3 и 4), и для выключения обгонной муфты действующейпередачи достаточно перемещением ползуна зафиксировать собачку в выведенном из контакта с храповым колесомположении, что позволяет уменьшитьшаг переключения передач за счет исключения шага выведения собачек изконтакта с храповыми колесами,Благодаря тому, что выемки ползуна имеют вид прямоугольника, а хвостовики собачек имеют прямоугольноесечение, исключается неполное переключение передач, в результате чегоповышается надежность коробки припереключении передач и увеличиваетсяее срок службы.Фдрмула изобретейИя1, Коробка передач по авт.св.У 1191656, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью уменьшения габаритов, на ползуне выполнены прямоугольные выемки, число которых равно числу обгонных муфт и предназначенныедля взаимодействия с заклинивающимителами этих муфт, а расстояние междубоковыми сторонами по дну каждой выемки меньше расстояния между соседними обгонными муфтами,2. Коробка передач по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что участки заклинивающих тел, предназначенные для взаимодействия с прямоугольными выемками, выполнены также прямоугольной Формы, а заклинивающие телаФрикционно связаны с наружными обойиами обгонных муфт,