Многоскоростная автомобильная трансмиссия с двухсекционной коробкой передач, имеющая вспомогательную секцию с тремя промежуточными валами

(19)(13)(11) 25431 60 17/08 (2010.01) 16 3/02 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) МНОГОСКОРОСТНАЯ АВТОМОБИЛЬНАЯ ТРАНСМИССИЯ С ДВУХСЕКЦИОННОЙ КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ,ИМЕЮЩАЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНУЮ СЕКЦИЮ С ТРЕМЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ ВАЛАМИ(57) Многоскоростная автомобильная трансмиссия с двухсекционной коробкой передач, имеющая вспомогательную секцию с тремя промежуточными валами,включает основную секцию и вспомогательную секцию, в которой основная секция включает входной вал, выходной вал,синхронизатор и два промежуточных вала,установленных симметрично по обеим сторонам выходного вала, вспомогательная секция включает главный вал вспомогательной секции и синхронизатор, в которой редуктор установлен на главном валу,три промежуточных вала расположены на равном расстоянии вокруг главного вала,и выходной конец главного вала вспомогательной секции соединен с фланцем.(73) ШЭНЬСИ ФАСТ ГЕА КО., ЛТД Изобретение относится к механическому трансмиссионному устройству для автомобилей, в частности, к многоскоростной автомобильной трансмиссии с двухсекционной коробкой передач,имеющей вспомогательную секцию с промежуточными валами. Значительной проблемой создания современных трансмиссионных систем для транспортных средств является повышение грузоподъмности механической передачи. Наиболее эффективные конструкции современных механических трансмиссий в автомобилях повышенной грузоподъмности предусматривают несколько идентичных промежуточных валов в механических трансмиссиях для автомобилей повышенной грузоподъмности, чтобы распределить нагрузку и,таким образом, повысить грузоподъемность коробки зубчатой передачи в сборе. Трансмиссионная система с двухсекционной коробкой передач позволяет достичь вышеуказанной цели и занимает значительную долю мирового рынка. Известна многоскоростная автомобильная трансмиссия с двойными промежуточными валами,состоящая из основной секции, имеющей двухсекционную коробку передач,и вспомогательной секции, включает основную секцию и вспомогательную секцию. Во вспомогательной секции используется двухвальная конструкция, то есть, в ней предусматриваются два промежуточных вала по обеим сторонам главного вала вспомогательной секции, при этом оба промежуточных вала вспомогательной секции установлены симметрично и равноудаленно относительно главного вала вспомогательной секции, а также они находятся в одной плоскости с главным валом вспомогательной секции. Когда нагрузка передается от основной секции во вспомогательную секцию через выходной вал основной секции, ведущая шестерня, установленная на выходном валу основной секции, находится в зацеплении с ведомой шестерней, установленной на промежуточном валу вспомогательной секции,таким образом, чтобы нагрузка распределялась на две части, которые соответствующим образом должны передаваться на два промежуточных вала вспомогательной секции. Зубья на промежуточных валах вспомогательной секции находятся в зацеплении с зубьями шестерен, установленных на главном валу вспомогательной секции таким образом, чтобы нагрузку можно было передавать на главный вал вспомогательной секции, сводить ее воедино в этом месте и выводить через главный вал вспомогателыюй секции (патент РФ 2110415, кл. 60 17/08, 1998). Поскольку дорожные условия значительно улучшились,автотранспорт играет все возрастающую роль в транспортных услугах в целом. Для большегрузного автотранспорта,автотрейлеров, контейнеровозов, автокранов и другого подобного транспорта оснащенные таким образом трансмиссии смогут передавать повышенный крутящий момент и работать в более широком скоростном диапазоне, обеспечивая при 2 этом повышенную эксплуатационную надежность с более низкими производственными затратами. Однако в известной механической трансмиссии с двумя промежуточными валами, если входной крутящий момент превышает 2200 Нм, ширину шестерни,то необходимо соответственно увеличивать и центровое расстояние трансмиссии. Поэтому увеличивается осевой размер трансмиссии,что обусловливает повышение стоимости и снижение надежности. Кроме того,при повышенных нагрузках возрастает производимый шум и усугубляется ударное воздействие, что приводит к сокращению срока службы шестерен. Поэтому применение известной трансмиссии с двумя промежуточными валами ограничено для большегрузного автотранспорта. Задачей изобретения является устранение одного или нескольких недостатков,присущих предшествующей многоскоростной автомобильной трансмиссии с двухсекционной коробкой передач и обеспечение трансмиссии с двухсекционной конструкцией, имеющей вспомогательную секцию с тремя промежуточными валами, приспособленную для многоскоростной трансмиссии с двухсекционной коробкой передач, требующей повышенной мощности, увеличенного крутящего момента и усиленной нагрузочной способности. Для этого у многоскоростной автомобильной трансмиссии с двухсекционной коробкой передач,содержащей основную и вспомогательную секции,основная секция включает выходной вал и два промежуточных вала, симметрично установленных по обеим сторонам выходного вала,вспомогательная секция включает главный вал и промежуточные валы,ведомая шестерня промежуточного вала вспомогательной секции находится в зацеплении с ведущей шестерней,установленной на выходном валу основной секции,согласно изобретению, вспомогательная секция содержит три промежуточных вала, размещенных вокруг главного вала, установленных параллельно друг к другу и равноудаленно относительно главного вала, при этом основная и вспомогательная секции снабжены синхронизаторами и редукторами,синхронизатор основной секции установлен на выходном валу, синхронизатор вспомогательной секции установлен на главном валу, шестерня промежуточного вала вспомогательной секции находится в зацеплении с редуктором,установленным на главном валу, а выходной конец главного вала вспомогательной секции соединен с фланцем. Предпочтительно, чтобы один из трех промежуточных валов вспомогательной секции был концентричным относительно одного из двух промежуточных валов основной секции. Предпочтительно, чтобы три промежуточных вала вспомогательной секции не были концентричными относительно какого-либо из двух промежуточных валов основной секции. Предпочтительно, чтобы синхронизатор был выполнен как синхронизатор в виде стопорного штифта. Предпочтительно, чтобы синхронизатор был выполнен как синхронизатор в виде стопорного кольца. Предпочтительно,чтобы синхронизатор представлял собой синхронизатор в виде стопорного кольца с одним или несколькими конусами. Предпочтительно, чтобы синхронизатор в виде стопорного кольца с несколькими конусами представлял собой синхронизатор в виде стопорного кольца с двойными или тройными конусами. Преимущества настоящего изобретения заключаются в нижеследующем 1. Поскольку количество промежуточных валов вспомогательной секции увеличено с двух до трех при условии, что нагрузка трансмиссии остается неизменной, нагрузка на каждый промежуточный вал снижается, так что толщина шестерен может быть снижена и осевой размер трансмиссии может быть уменьшен. Кроме того, может быть повышена нагрузочная способность вспомогательной секции. 2. Во вспомогательной секции используется конструкция из трех промежуточных валов, что обеспечивает,таким образом,возможность увеличивать количество зубьев в зацеплении с шестерней главного вала вспомогательной секции создавать более равномерную трансмиссию по сравнению с известной вспомогательной секцией с двойными промежуточными валами снижать шум и ударное воздействие, что позволяет увеличить срок службы шестерен вспомогательной секции. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вид в разрезе общей конструкции выходного вала основной секции с предусмотренной скользящей опорной втулкой для зацепления в соответствии с осуществлением настоящего изобретения на фиг. 2 - схема, на которой показано взаимное расположение выходного вала основной секции,двух промежуточных валов основной секции и трех промежуточных валов вспомогательной секции на фиг. 3 - частичный разрез конструкции, на котором показан выходной вал основной секции,оснащенный синхронизатором в виде стопорного кольца с двойными конусами для зацепления в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Многоскоростная автомобильная трансмиссия с двухсекционной коробкой передач, имеющая вспомогательную секцию с тремя промежуточными валами,оснащена основной секцией с пятискоростной коробкой передач (включая одну понижающую передачу для движения на подъмах) и двухскоростной вспомогательной секцией. Основная секция автомобильной трансмиссии,имеющая вспомогательную секцию с тремя промежуточными валами, включает входной вал 1,шестерню 38 входного вала и выходной вал 40,соединенный надлежащим образом с правым концом входного вала 1. Выходной вал снабжен коробкой реверсивной зубчатой передачи 30 выходного вала, коробкой передач малой скорости 32 выходного вала, коробкой передач первой скорости 33 выходного вала, коробкой передач второй скорости 35 выходного вала, коробкой передач третьей скорости 36 выходного вала и синхронизаторами 39 в виде скользящих опорных втулок, установленными на нем. Скользящие опорные втулки 39 приспособлены для зацепления шестерни малой скорости с коробкой реверсивной зубчатой передачи, и для зацепления шестерни третьей скорости с коробкой передач четвертой скорости, соответственно. Синхронизаторы 39 приспособлены для зацепления коробки передач первой скорости с коробкой передач второй скорости, и для зацепления коробки передач третьей скорости с коробкой передач четвертой скорости. Синхронизаторы 39 могут представлять собой синхронизатор в виде стопорного кольца,синхронизатор в виде стопорного штифта,синхронизатор в виде стопорного кольца с одним конусом или синхронизатор в виде стопорного кольца несколькими конусами. Синхронизатор в виде стопорного кольца с несколькими конусами может представлять собой синхронизатор в виде стопорного кольца с двойными конусами или синхронизатор в виде стопорного кольца с тройными конусами. Средства переключения передач основной секции,состоящие из малоскоростной и реверсивной вилки переключения 31, вилки переключения 34 первой и второй скорости и вилки переключения 37 третьей и четвертой скорости, а также из соответствующих валов вилок переключения и вильчатой головки переключения,установлены над скользящими опорными втулками,то есть, они установлены на верхней крышке основной секции. Два промежуточных вала 5 симметрично установлены по обеим сторонам выходного вала, и оба они параллельны выходному валу. Первая передача на промежуточном валу является ведомой шестерней 6, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней 38 входного вала, а другие шестерни 11, 10, 9, 8, установленные на промежуточном вале, находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями выходного вала. Входной вал, выходной вал и промежуточные валы соединены с корпусом основной секции через подшипники 2, 29, 4 и 15,соответственно. Вспомогательная секция автомобильной трансмиссии, имеющая вспомогательную секцию с тремя промежуточными валами, включает главный вал 25 вспомогательной секции, ведомую шестерню 18 промежуточного вала вспомогательной секции, а также редуктор 22 главного вала вспомогательной секции и синхронизатор 23 в виде стопорного штифта,установленный на главном валу вспомогательной секции. Синхронизатор 23 может представлять собой синхронизатор в виде стопорного кольца, синхронизатор в виде стопорного штифта, синхронизатор в виде стопорного кольца с одним конусом или синхронизатор в виде стопорного кольца несколькими конусами. Синхронизатор в виде стопорного кольца несколькими конусами может 3 представлять собой синхронизатор в виде стопорного кольца с двойными конусами или синхронизатор в виде стопорного кольца с тройными конусами. Средства переключения передач вспомогательной секции, состоящие из вилки переключения, вала 28 вилки переключения и цилиндра 27, установлены на задней крышке 20 вспомогательной секции. Вилка переключения приводится в действие поршнем цилиндра. Выходной вал 40 основной секции выполняется концентричным относительно главного вала 25 вспомогательной секции,при этом предусматриваются три промежуточных вала 19 вокруг главного вала вспомогательной секции. Три промежуточных вала 19 устанавливаются параллельно друг другу и равноудаленно вокруг главного вала вспомогательной секции. Один из этих промежуточных валов вспомогательной секции выполняется концентричным относительно одного из двух промежуточных валов 5 основной секции. Альтернативно три промежуточных вала вспомогательной секции могут не быть концентричными относительно любого их двух промежуточных валов основной секции. Ведомая шестерня 18 промежуточного вала вспомогательной секции находится в зацеплении с ведущей шестерней 24, и вал-шестерня промежуточного вала вспомогательной секции находится в зацеплении с редуктором 22. Главный вал вспомогательной секции устанавливается на корпусе 20 задней крышки с помощью полиметаллического подшипника 41,а промежуточные валы вспомогательной секции соединяются с корпусом 16 вспомогательной секции и с корпусом 20 задней крышки с помощью подшипников 17 и 21,соответственно. Выходной конец главного вала вспомогательной секции соединяется с фланцем 26. Ведущая шестерня 24 вспомогательной секции соединена с корпусом 16 вспомогательной секции с помощью подшипников 29. На фиг. 1 показан также реверсивный промежуточный вал 12, подшипник 13 и шестерня реверсивного промежуточного вала. Далее на примере передачи третьей скорости приводится подробное описание операционного процесса многоскоростной автомобильной трансмиссии, имеющей вспомогательную секцию с тремя промежуточными валами, в соответствии с осуществлением настоящей заявки. Как показано на фиг.1, нагрузка передается от двигателя на входной вал 1 основной секции, и,следовательно, на шестерню 38 входного вала через сцепление. Шестерня 38 входного вала находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней 6 промежуточного вала, чтобы приводить во вращение промежуточный вал 5. Шестерня 8 промежуточного вала находится в постоянном зацеплении с шестерней 36 выходного вала, при этом шестерня 36 выходного вала работает вхолостую на выходном валу и в шлицевом соединении с наружными пазами на скользящей опорной втулке 39. Поскольку скользящая опорная втулка 39 находится в шлицевом соединении с выходным валом 40 и вилка переключения передач 4 37 охватывает с обеих сторон скользящую опорную втулку, когда вилка переключения передач 37 приводится в действие движением вала вилки переключения передач, скользящая опорная втулка может двигаться наряду с вилкой переключения передач. Когда зуб зацепления (внешний паз) скользящей опорной втулки находится в зацеплении с зубом зацепления (внутренний паз) шестерни выходного вала, происходит соединение выходного вала с шестерней выходного вала, и вращение осуществляется с определенным передаточным числом для передачи нагрузки. Нагрузка передается на ведущую шестерню 24 вспомогательной секции,и крутящий момент передается соответствующей приводной шестерне 18 промежуточного вала вспомогательной секции в распределенном режиме. Шестерня 42 на промежуточном валу 19 вспомогательной секции находится в постоянном зацеплении с редуктором 22 главного вала вспомогательной секции. Поэтому нагрузка от промежуточных валов 19 вспомогательной секции сводится воедино на редукторе 22 вспомогательной секции. Редуктор 22 находится в зацеплении с муфтой синхронизатора в виде стопорного штифта 23 вспомогательной секции, чтобы передавать нагрузку на главный вал 25 вспомогательной секции. После этого, нагрузка выводится через фланец 26. Аналогично вышеизложенной ситуации переключение на реверсивную шестерню осуществляется, за счет толкания скользящей опорной втулки вправо вилкой переключения передач 31. Когда двухскоростная вспомогательная секция устанавливается на высшей передаче, отбор мощности на выходном валу основной секции передается на главный вал 25 вспомогательной секции, приводя в зацепление ведущую стопорного штифта 23 вспомогательной секции, и затем нагрузка выводится через фланец 26. Когда двухскоростная вспомогательная секция устанавливается на нижней передаче, отбор мощности на выходном валу основной секции передается на ведомую шестерню 18 промежуточного вала вспомогательной секции через ведущую шестерню 24 вспомогательной секции,затем мощность передается на главный вал 25 вспомогательной секции,путем приведения редуктора 22 вспомогательной секции в зацепление с муфтой синхронизатора 23, и, наконец, мощность выводится через фланец 26. Муфта синхронизатора вспомогательной секции приводится в действие в результате толкания вилки переключения передач 28 вспомогательной секции поршнем цилиндра 27. В соответствии с осуществлением настоящего изобретения конструкция с тремя промежуточными валами используется во вспомогательной секции,обеспечивая возможность увеличения количества зубьев, находящихся одновременно в зацеплении с шестерней главного вала вспомогательной секции,позволяя снизить шум и ударное воздействие,повысить срок службы шестерен промежуточных валов вспомогательной секции. Поскольку количество промежуточных валов вспомогательной секции увеличено с двух до трех при условии, что нагрузка трансмиссии остается неизменной,нагрузка на каждый промежуточный вал снижается,так что толщина шестерен может быть снижена и осевой размер трансмиссии может быть уменьшен. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Многоскоростная автомобильная трансмиссия с двухсекционной коробкой передач, содержащая основную и вспомогательную секции, основная секция включает выходной вал и два промежуточных вала, симметрично установленных по обеим сторонам выходного вала,вспомогательная секция включает главный вал и промежуточные валы,ведомая шестерня промежуточного вала вспомогательной секции находится в зацеплении с ведущей шестерней,установленной на выходном валу основной секции,отличающаяся тем, что вспомогательная секция содержит три промежуточных вала, размещенных вокруг главного вала, установленных параллельно друг к другу и равноудаленно относительно главного вала, при этом основная и вспомогательная секции снабжены синхронизаторами и редукторами,синхронизатор основной секции установлен на выходном валу, синхронизатор вспомогательной секции установлен на главном валу, шестерня промежуточного вала вспомогательной секции находится в зацеплении с редуктором,установленным на главном валу, а выходной конец главного вала вспомогательной секции соединен с фланцем. 2. Многоскоростная автомобильная трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что один из трех промежуточных валов вспомогательной секции выполнен концентрично относительно одного из двух промежуточных валов основной секции. 3. Многоскоростная автомобильная трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что все три промежуточных вала вспомогательной секции не являются концентричными любому из двух промежуточных валов основной секции. 4. Многоскоростная автомобильная трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что синхронизатор вспомогательной секции или синхронизатор основной секции представляют собой стопорный штифт. 5. Многоскоростная автомобильная трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что синхронизатор вспомогательной секции или синхронизатор основной секции выполнены в виде стопорного кольца. 6. Многоскоростная автомобильная трансмиссия по п.5, отличающаяся тем, что синхронизатор вспомогательной секции или синхронизатор основной секции выполнены в виде стопорного кольца с одним конусом. 7. Многоскоростная автомобильная трансмиссия по п.5. отличающаяся тем, что синхронизатор вспомогательной секции или синхронизатор основной секции выполнены в виде стопорного кольца с несколькими конусами. 8. Многоскоростная автомобильная трансмиссия по п.7, отличающаяся тем, что синхронизатор выполнен в виде стопорного кольца с двойными конусами. 9. Многоскоростная автомобильная трансмиссия по п.7, отличающаяся тем, что синхронизатор выполнен в виде стопорного кольца с тройными конусами.