1.2.5 Гидромеханические коробки передач

Основным неудобством при использовании механических ступенчатых коробок передач является то, что водителю для переключения передач постоянно приходится нажимать на педаль сцепления и перемещать рычаг переключения передач. Это требует от него затрат значительных физических сил, особенно в условиях городского движения или при управлении автомобилем, работающим с частыми остановками. Для устранения таких неудобств и облегчения работы водителя на легковых, грузовых автомобилях и автобусах все более широкое применение получают гидромеханические коробки передач. Они выполняют одновременно функции сцепления и коробки передач с автоматическим или полуавтоматическим переключением передач. При гидромеханической коробке передач управление движением автомобиля осуществляется педалью подачи топлива и при необходимости тормозной педалью.

Гидромеханическая коробка передач состоит из гидротрансформатора и

механической коробки передач. При этом механическая коробка передач может быть двух−, трех− или многовальной, а также планетарной.

Гидромеханические коробки с вальными механическими коробками передач применяются главным образом на грузовых автомобилях и автобусах. Для переключения передач в таких коробках используются многодисковые муфты (фрикционы), работаюшие в масле, а иногда − для включения низшей передачи и заднего хода − зубчатая муфта. Переключение передач фрикционами происходит без снижения скорости вращения коленчатого вала двигателя, т.е. бесступенчато − без разрыва передаваемых мощности и крутящего момента.

Гидромеханические коробки с планетарными механическими коробками передач получили наибольшее распространение и применяются на легковых, грузовых автомобилях и в автобусах. Их преимущества: компактность конструкции, меньшие металлоемкость и шумность, больший срок службы. К недостаткам относятся сложность конструкции, высокая стоимость, пониженный КПД. Переключение передач в этих коробках производится при помощи фрикционных муфт и ленточных тормозных механизмов.

1.3 Патентный обзор

1.3.1 Обоснование необходимости проведения патентного обзора

Проект какой–либо новой разработки с усовершенствованными характеристиками и показателями начинается с изучения уже существующих запатентованных конструкций его основных узлов и агрегатов.

В данном дипломном проекте также используются, как основа, характеристики, принципы действия и конструкции основных узлов и агрегатов автомобилей, которые выпускаются как в нашей стране, так и за рубежом и эксплуатируются в различных дорожных условиях.

В ходе патентного поиска были рассмотрены патенты на изобретения связанные с коробкой передач (см. приложение). Изучение патентов показало, что существует множество способов повысить те или иные эксплуатационно-технические свойства автомобиля. Наибольший интерес представляют ниже описанные патенты.

1.3.2 Выявление технических решений используемых в объекте

Патент (19) SU (11) 1699821 А1. Трансмиссия транспортного средства.

Изобретение относится к многоступенчатым трансмиссиям автомобилей.

Цель изобретения – уменьшение потерь в трансмиссии.

Формула изобретения.

Трансмиссия транспортного средства содержащая приводной входной вал, размещенную в картере двухвальную коробку передач с первичным и вторичным валами, последний из которых кинематически связан с главной передачей, последовательно соединенный с ней планетарный редуктор, включающий в себя солнечную шестерню, коронную шестерню и водило с установленными на нем сателлитами, при этом одна из шестерен планетарного редуктора выполнена с муфтой ее связи соответственно с картером и другой шестерней этого же редуктора, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения потерь в трансмиссии, солнечная шестерня планетарного редуктора соединена с входным валом или вторичным валом коробки передач, водило соединено с первичным валом коробки передач или с главной передачей, а коронная шестерня установлена с возможностью переменного взаимодействия соответственно с картером для включения низших ступеней и с водилом для включения высших ступеней передач трансмиссии.

Патент (19) SU (11) 1113287 А. Коробка передач И. И. Лифшица для переднеприводного автомобиля.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, и, в частности, к коробкам передач транспортных машин.

Цель изобретения – расширение кинематических возможностей, снижение габаритов и массы коробки передач.

Цель достигается тем, что в коробке передач, содержащей два концентрично расположенных первичных вала с приводом от двух сцеплений, ведущие шестерни, расположенные на первичных валах и зацепленные с шестернями вторичного вала, снабженными муфтами с синхронизаторами для их связи с валом, причем две шестерни вторичного вала выполнены в виде блока, снабженного муфтой с синхронизатором на ступице, установленной на вторичном валу, при этом одна из шестерен блока зацеплена с шестерней одного, а вторая – другого из упомянутых первичных валов, вторая шестерня, свободно установленная на втором первичном валу, снабжена с обеих сторон зубчатыми и блокирующими поверхностями синхронизаторов, муфты которых установлены на первой свободно установленной на последнем валу шестерне и ведущей шестерне этого вала, а зацепленная с второй шестерней первичного вала шестерня вторичного вала снабжена муфтой с синхронизатором, установленной на ступице муфты блока шестерен.

Патент (19) RU (11) 2062710 (13) C1. Трансмиссия транспортного средства.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии

транспортных машин.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств транспортного средства за счет расширения кинематических возможностей трансмиссии при малых габаритах и массе.

Формула изобретения.

Трансмиссия транспортного средства, состоящая из коробки передач, главной передачи и дифференциала, выполненных в одном корпусе, содержащая шестерни, первичный и вторичный валы, опоры, муфты переключения, причем на вторичном валу шестерни закреплены жестко, одна из них шестерня заднего хода, на первичном валу свободно установлены четыре шестерни, между этими шестернями расположены две муфты переключения, на одной из муфт закреплена шестерня заднего хода, третья шестерня заднего хода установлена на отдельной оси, отличающаяся тем, что она снабжена промежуточным валом с жестко закрепленными на нем четырьмя шестернями, а на первичном валу расположен трубчатый вторичный вал, на котором расположена одна из свободно установленных шестерен, причем указанная шестерня и две свободно установленные шестерни первичного вала зацеплены с тремя шестернями промежуточного вала, а шестерня вторичного вала и четвертая свободно установленная шестерня первичного вала зацеплены с шестернями, свободно установленными на корпусе дифференциала, при этом между ними расположены

две взаимосвязанные муфты переключения.

Патент (19) RU (11) 2149767 (13) C1. Трансмиссия транспортного средства.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии

транспортных машин.

Формула изобретения.

Коробка передач, содержащая корпус с параллельно размещенными в нем входным и выходным валами, четыре пары взаимозацепленных шестерен и три шестерни заднего хода, причем две шестерни выходного вала объединены в блок, муфты переключения передач, отличающаяся тем, что все шестерни на валах установлены свободно, четыре шестерни входного вала, одна из которых заднего хода, объединены в блок, одна муфта установлена на входном валу между блоком шестерен и отдельной шестерней, на выходном валу установлены две муфты, одна между блоком шестерен и отдельной шестерней, вторая – между отдельными шестернями, одна из которых заднего хода.

Таким образом в патентах предложены конструкции, при проектировании которых авторы ставили основными задачами: уменьшение потерь в трансмиссии, улучшение эксплуатационных свойств транспортного средства за счет расширения кинематических возможностей трансмиссии при малых габаритах и массе, повышение надежности и увеличение срока службы коробок передач.

На основе исследуемых и запатентованных конструкций разрабатывается ступенчатая двухвальная соосная коробка передач с пятью передачами переднего хода и синхронизаторами на всех передачах. Коробка передач должна обеспечивать ступенчатое изменение скорости вращения ведомого вала.