RU2646681C1

RU2646681C1 - Method of obtaining versions of gearbox design with dual clutche

Info

Publication number: RU2646681C1
Application number: RU2016146242A
Authority: RU
Inventors: Юрий Леонидович Евтодеев
Original assignee: Юрий Леонидович Евтодеев
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2018-03-06

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: gearbox contains a dual clutch, a driven and two coaxial input shafts located one inside the other, with constant-mesh gears, connected to the shafts by means of shift sleeves. To obtain a new design version with a different number of gears and/or a ratio coverage, a pair of gears and the appropriate gear shift sleeve are installed in the gearbox or adjacent follower gears of the even and odd gears are connected to a half sleeve of the additional gear with the possibility of replacing the shift sleeve connecting at least one gear with a shaft, to another shift sleeve, connecting the gear with the shaft or with another gear.

EFFECT: design simplification.

8 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к автоматизированным трансмиссиям.The invention relates to transport machinery, in particular to automated transmissions.

Известна коробка передач с двумя многодисковыми сцеплениями, содержащая два соосных ведущих вала, расположенных один внутри другого, с установленными на них шестернями четных и нечетных передач, входящих в зацепление с шестернями постоянного зацепления соответствующих передач, имеющих возможность жесткого соединения с помощью синхронизаторов с ведомыми валами. (Иванов А.Н., Солнцев А.Н., Гаевский В.В. и другие. Основы конструкции автомобиля. - М.: ООО «Книжное издательство» «За рулем»», 2005. - 166 с.: ил.).A known gearbox with two multi-plate clutches, containing two coaxial drive shafts located one inside the other, with even and odd gears mounted on them, engaged with the gears of constant gearing of the respective gears, which can be rigidly connected using synchronizers with driven shafts. (Ivanov A.N., Solntsev A.N., Gayevsky V.V. and others. Fundamentals of the design of a car. - M.: “Book Publishing House” LLC “At the Wheel” ”, 2005. - 166 pp., Ill.) .

Известен способ изменения числа передач в коробке передач (КП) с двумя многодисковыми сцеплениями Daimler Ag (см. патент DE 102013019121 А1, от 21.05.2015 г., фиг. 1).A known method of changing the number of gears in a gearbox (KP) with two multi-plate clutches Daimler Ag (see patent DE 102013019121 A1, dated 05.21.2015, Fig. 1).

КП состоит из корпуса с параллельно размещенными в нем двумя ведомыми валами и двумя соосными входными валами, расположенными один внутри другого, с жестко установленными на одном из них шестернями четных, а на другом - шестернями нечетных передач. На двух ведомых валах свободно установлены по две пары шестерен, а между каждой парой - трехпозиционный синхронизатор. На концах ведомых валов нарезаны ведущие шестерни главной передачи, зацепленные с ведомым колесом, закрепленным на корпусе дифференциала. Ведущая шестерня третьей передачи через ведомую шестерню, установленную на одном из ведомых валов, зацеплена с ведомой шестерней заднего хода, которая установлена на другом ведомом валу. Между соседними ведомыми шестернями третьей и четвертой передач установлена соединительная полумуфта включения дополнительной передачи, соединяющая их жесткой связью и обеспечивающая включение низшей передачи.The gearbox consists of a housing with two driven shafts parallel to it and two coaxial input shafts located inside one another, with even gears rigidly mounted on one of them, and odd gear gears on the other. Two pairs of gears are freely mounted on the two driven shafts, and a three-position synchronizer between each pair. At the ends of the driven shafts, the main gears of the main gear are cut, engaged with the driven wheel mounted on the differential housing. The driving gear of the third gear through the driven gear mounted on one of the driven shafts is engaged with the driven reverse gear, which is mounted on the other driven shaft. Between adjacent driven gears of the third and fourth gears, a connecting half-coupling for switching on an additional transmission is installed, connecting them with a rigid connection and ensuring the inclusion of a lower gear.

Недостатком способа является увеличение числа муфт включения для получения дополнительной передачи.The disadvantage of this method is to increase the number of clutches for additional gears.

Целью изобретения является способ получения вариантов конструкции КП с двумя сцеплениями (базовой КП), а именно способ, позволяющий изменять число передач и/или диапазон передаточных чисел, не изменяя общее число муфт включения.The aim of the invention is a method of obtaining design options for a gearbox with two clutches (base gearbox), namely, a method that allows you to change the number of gears and / or gear ratio range without changing the total number of clutch engagement.

Указанная цель достигается тем, что для получения нового варианта конструкции с другим числом передач и/или диапазоном передаточных чисел в базовой коробке передач предусмотрена возможность замены муфты включения, соединяющей, по меньшей мере, одну шестерню с валом, на другую муфту включения, соединяющую шестерню с валом или с другой шестерней.This goal is achieved by the fact that to obtain a new design with a different number of gears and / or a range of gear ratios in the base gearbox, it is possible to replace the clutch connecting at least one gear to the shaft with another clutch connecting the gear to shaft or with another gear.

На нижеследующих кинематических схемах представлен возможный вариант базовой КП и ее некоторые варианты конструкции (модификации).The following kinematic diagrams show a possible variant of the basic gearbox and some of its design options (modifications).

На фиг. 1 показана кинематическая схема базовой 7-ступенчатой КП с двумя сцеплениями. Яркими линиями обозначены детали КП, участвующие в предлагаемом изобретении, а бледными линиями - остальные детали КП. Они в данном изобретении не рассматриваются, соответствуют известному уровню техники и понятны специалисту.In FIG. 1 shows a kinematic diagram of a basic 7-speed dual clutch gearbox. Bright lines indicate the details of the KP involved in the present invention, and pale lines indicate the rest of the details of the KP. They are not considered in this invention, correspond to the prior art and are understood by a person skilled in the art.

На фиг. 2 представлена таблица с основными характеристиками базовой КП, включающими в себя: номера передач (№), возможные величины передаточных чисел (u - приведены с учетом передаточного числа главной передачи), интервалы между соседними передаточными числами (q).In FIG. Figure 2 presents a table with the main characteristics of the basic gearbox, including: gear numbers (No.), possible gear ratios (u - are given taking into account the final gear ratio), the intervals between adjacent gear ratios (q).

На фиг. 3 показана кинематическая схема 6-ступенчатой модификации базовой КП с дополнительными понижающей и/или повышающей передачами (7- или 8-ступенчатой КП), соответствующей пункту 2 формулы изобретения.In FIG. 3 shows a kinematic diagram of a 6-speed modification of the base gearbox with additional downshift and / or upshift gears (7- or 8-speed gearbox) corresponding to paragraph 2 of the claims.

На фиг. 4 представлена таблица с основными характеристиками 8-ступенчатой КП.In FIG. 4 presents a table with the main characteristics of an 8-speed gearbox.

На фиг. 5 показана кинематическая схема 6-ступенчатой КП, соответствующей пункту 3 формулы изобретения.In FIG. 5 shows a kinematic diagram of a 6-speed gearbox corresponding to paragraph 3 of the claims.

На фиг. 6 представлена таблица с основными характеристиками 6-ступенчатой КП.In FIG. 6 presents a table with the main characteristics of a 6-speed gearbox.

На фиг. 7 показана кинематическая схема 6-ступенчатой КП с дополнительной (ползучей) передачей, соответствующей пункту 4 формулы изобретения.In FIG. 7 shows a kinematic diagram of a 6-speed gearbox with an additional (creeping) gear corresponding to paragraph 4 of the claims.

На фиг. 8 представлена таблица с основными характеристиками 6-ступенчатой КП с ползучей передачей.In FIG. 8 presents a table with the main characteristics of a 6-speed gearbox with creeping gear.

В состав представленного на фиг. 1, интересующего в рамках данного изобретения фрагмента конструкции входят установленные в опорах корпуса 1 два соосных входных вала 2 и 3, расположенные один внутри другого, и установленные параллельно с ними ведомые валы 4 и 5. Шестерни 6 и 7 жестко закреплены на входном валу 2. Шестерни 8 и 9 жестко закреплены на входном валу 3. Шестерни 10 и 11 свободно установлены на ведомом валу 4 и попарно зацеплены с шестернями 7 и 8 соответственно. Шестерни 12 и 13 свободно установлены на ведомом валу 5 и попарно зацеплены с шестернями 6 и 9 соответственно. Ведущие шестерни главной передачи 14 и 15 жестко связаны с ведомыми валами 4 и 5, соответственно и находятся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 16 главной передачи. Муфта А(17) включения двух (второй и пятой) передач расположена на ведомом валу 4 между шестернями 10 и 11. Муфты В(18) и С(19) расположены на ведомом валу 5 рядом с шестернями 12 и 13 соответственно. Ведомый диск 20 правого сцепления (П) установлен на входном валу 2, а ведомый диск 21 левого сцепления (Л) установлен на входном валу 3.The composition of FIG. 1, of a construction fragment of interest in the framework of the present invention, two coaxial input shafts 2 and 3 installed inside the supports of the housing 1, located one inside the other, and driven shafts 4 and 5 parallel to them are installed. The gears 6 and 7 are rigidly fixed to the input shaft 2. Gears 8 and 9 are rigidly mounted on the input shaft 3. Gears 10 and 11 are freely mounted on the driven shaft 4 and pairwise engaged with gears 7 and 8, respectively. Gears 12 and 13 are freely mounted on the driven shaft 5 and pairwise engaged with gears 6 and 9, respectively. The driving gears of the main gear 14 and 15 are rigidly connected with the driven shafts 4 and 5, respectively, and are in constant engagement with the gear wheel 16 of the main gear. Clutch A (17) for switching on two (second and fifth) gears is located on the driven shaft 4 between gears 10 and 11. Clutches B (18) and C (19) are located on the driven shaft 5 next to gears 12 and 13, respectively. The driven disc 20 of the right clutch (P) is mounted on the input shaft 2, and the driven disc 21 of the left clutch (L) is mounted on the input shaft 3.

В состав представленного на фиг. 3 фрагмента 8-ступенчатой КП входят те же самые детали, что и у рассмотренного выше состава фрагмента 7-ступенчатой КП, но вместо пары шестерен 8-11 установлена пара шестерен 22-23 соответственно. И дополнительно, вместо муфты А(17) установлена муфта D(24) включения дополнительной передачи и одной из передач, а именно - второй. А также зубчатый венец 25 закреплен на ведомом валу 4.The composition of FIG. 3 fragments of an 8-speed gearbox include the same details as the above composition of a fragment of a 7-speed gearbox, but instead of a pair of gears 8-11 a pair of gears 22-23 is installed, respectively. And additionally, instead of the clutch A (17), the clutch D (24) for switching on the additional gear and one of the gears, namely the second one, is installed. And also the gear ring 25 is fixed on the driven shaft 4.

В состав представленного на фиг. 5 фрагмента 6-ступенчатой КП входят те же самые детали, что и у рассмотренного выше состава фрагмента 8-ступенчатой КП, но вместо муфты D(24) установлена полумуфта включения Е(26) одной из передач, а именно - второй. А также убрана шестерня 23, а вместо шестерни 22 установлена шестерня 27.The composition of FIG. The 5th fragment of the 6-speed gearbox includes the same details as the above composition of the fragment of the 8-speed gearbox, but instead of the D (24) clutch, the half-clutch E (26) of one of the gears is installed, namely, the second. And also gear 23 is removed, and gear 27 is installed instead of gear 22.

В состав представленного на фиг. 7 фрагмента 6-ступенчатой КП с ползучей передачей входят те же самые детали, что и у рассмотренного выше состава фрагмента 6-ступенчатой КП, но с шестерней 27 сцеплена шестерня 28, установленная на валу 4. А также полумуфта включения Е(26) второй передачи объединена с полумуфтой включения F(29) дополнительной (ползучей) передачи.The composition of FIG. 7 of a fragment of a 6-speed gearbox with a creeping gear includes the same details as that of the composition of the fragment of the 6-speed gearbox discussed above, but gear 28 is engaged with gear 28 mounted on the shaft 4. As well as the second gear half coupling E (26) combined with the inclusion half coupling F (29) additional (creeping) gear.

Работа фрагмента конструкции 7-ступенчатой КП, представленной на фиг. 1, осуществляется следующим образом.The operation of a fragment of the design of the 7-speed gearbox shown in FIG. 1 is carried out as follows.

1 передача1st gear

Включаем левое сцепление (Л), муфта С в правом положении, муфта А в левом положении. Крутящий момент с входного вала 3 через пару сцепленных шестерен 9-13 и муфту С передается на ведомый вал 5, жестко связанную с ним ведущую шестерню главной передачи 15 и зубчатое колесо 16. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.We turn on the left clutch (L), clutch C in the right position, clutch A in the left position. Torque from the input shaft 3 through a pair of coupled gears 9-13 and clutch C is transmitted to the driven shaft 5, the drive gear of the main gear 15 and the gear wheel 16 rigidly connected with it. Further, according to the well-known prior art of the main gear.

2 передача2nd gear

Включаем правое сцепление (П), муфта А в левом положении. Крутящий момент с входного вала 2 через пару шестерен 7-10 и муфту А передается на ведомый вал 4, ведущую шестерню главной передачи 14 и зубчатое колесо 16. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.We engage the right clutch (P), clutch A in the left position. Torque from the input shaft 2 through a pair of gears 7-10 and the clutch A is transmitted to the driven shaft 4, the drive gear of the main gear 14 and the gear wheel 16. Further, according to the well-known prior art of the main gear.

5 передача5 gear

Включаем левое сцепление (Л), муфта А в правом положении, муфту В переключаем в левое положение. Крутящий момент с входного вала 3 через пару сцепленных шестерен 8-11 и муфту А передается на ведомый вал 4, жестко связанную с ним ведущую шестерню главной передачи 14 и зубчатое колесо 16. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.We turn on the left clutch (L), clutch A in the right position, switch clutch B to the left position. Torque from the input shaft 3 through a pair of coupled gears 8-11 and clutch A is transmitted to the driven shaft 4, the drive gear of the main gear 14 and the gear wheel 16 rigidly connected with it. Further, according to the well-known prior art of the main gear.

6 передача6th gear

Включаем правое сцепление (П), муфта B в левом положении. Крутящий момент с входного вала 2 через пару шестерен 6-12 и муфту В передается на ведомый вал 5, ведущую шестерню главной передачи 15 и зубчатое колесо 16. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.We engage the right clutch (P), clutch B in the left position. Torque from the input shaft 2 through a pair of gears 6-12 and clutch B is transmitted to the driven shaft 5, the pinion gear of the main gear 15 and the gear wheel 16. Further, according to the well-known prior art of the main gear.

Работа фрагмента конструкции 6-ступенчатой КП с дополнительными понижающей и повышающей передачами, представленной на фиг. 3, осуществляется следующим образом.The operation of a fragment of the design of the 6-speed gearbox with additional downshifts and upshifts shown in FIG. 3 is carried out as follows.

Понижающая передачаDownshift

Включаем правое сцепление (П), муфты D и С в правом положении. Крутящий момент с входного вала 2 через пару сцепленных шестерен 7-10, муфту D, передается на сцепленные шестерни 23-22, вал 3, шестерни 9-13, муфту С, ведомый вал 5 и жестко связанную с ним ведущую шестерню 15. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.We engage the right clutch (P), the clutches D and C in the right position. Torque from the input shaft 2 through a pair of coupled gears 7-10, clutch D, is transmitted to the coupled gears 23-22, shaft 3, gears 9-13, clutch C, driven shaft 5 and the pinion gear 15 rigidly connected to it. the well-known level of technology of the main gear.

1 и 2 передачи1st and 2nd gear

Осуществляются аналогично рассмотренной выше работе 7-ступенчатой КП, но на 2 передаче муфта D передает крутящий момент на вал 4 через зубчатый венец 25.They are carried out similarly to the work of the 7-speed gearbox discussed above, but in 2nd gear, the clutch D transmits torque to the shaft 4 through the ring gear 25.

6 передача.6th gear.

Осуществляются аналогично рассмотренной выше работе 7-ступенчатой КП на 6 передаче. Но во время работы на 6 передаче муфту D переключаем в правое положение.They are carried out similarly to the work of the 7-speed gearbox in 6th gear discussed above. But during operation in 6th gear, the clutch D is switched to the right position.

Ускоряющая передачаOverdrive

Включаем левое сцепление (Л), муфта B в левом положении, муфта D в правом положении. Крутящий момент с входного вала 3 через пару сцепленных шестерен 22-23, муфту D, передается через сцепленные шестерни 10-7 на вал 2, шестерни 6-12, муфту В, ведомый вал 5 и жестко связанную с ним ведущую шестерню 15. Далее по общеизвестному уровню техники работы главной передачи.Turn on the left clutch (L), clutch B in the left position, clutch D in the right position. Torque from the input shaft 3 through a couple of coupled gears 22-23, clutch D, is transmitted through coupled gears 10-7 to shaft 2, gears 6-12, clutch B, driven shaft 5 and the pinion gear 15 rigidly connected to it. the well-known level of technology of the main gear.

Работа фрагмента конструкции 6-ступенчатой КП, представленной на фиг. 5, осуществляется следующим образом.The operation of a fragment of the design of the 6-speed gearbox shown in FIG. 5 is carried out as follows.

2 передача2nd gear

Осуществляется аналогично, рассмотренной выше, работе 6-ступенчатой КП на второй передаче, но вместо муфты D в передаче крутящего момента участвует муфта Е(26).It is carried out similarly to the work of a 6-speed gearbox in second gear, as discussed above, but instead of clutch D, clutch E is involved in the transmission of torque (26).

Работа фрагмента конструкции 6-ступенчатой КП с ползучей передачей, представленной на фиг. 7, осуществляется следующим образом.The operation of a fragment of the construction of a 6-speed gearbox with creeping gear shown in FIG. 7 is carried out as follows.

Ползучая, 1 и 2 передачи. Creeping, 1 and 2 gears.

Осуществляются аналогично рассмотренной выше работе 8-ступенчатой КП на понижающей, первой и второй передачах соответственно. Но на понижающей (ползучей) передаче вместо муфты D и пары шестерен 23-22 в передаче крутящего момента участвует муфта F(29) и пара шестерен 28-27.They are carried out similarly to the work of the 8-speed gearbox in the lower, first and second gears, respectively, considered above. But instead of clutch D and a pair of gears 23-22, in a reduction (creeping) gear, clutch F (29) and a pair of gears 28-27 participate in the transmission of torque.

Техническим результатом использования способа, предлагаемого данным изобретением, является возможность получать на основе базовой коробки передач с двумя сцеплениями варианты конструкции с измененным числом передач и/или диапазоном передаточных чисел. При этом, не меняя общее число муфт включения, что обеспечивает высокую степень унификации и снижение затрат на производство и ремонт.The technical result of using the method proposed by this invention is the ability to obtain, on the basis of a basic gearbox with two clutches, design options with a modified number of gears and / or a range of gear ratios. At the same time, without changing the total number of inclusion couplings, which provides a high degree of unification and a reduction in production and repair costs.

На кинематических схемах представлены только некоторые возможные варианты КП с соответствующей изобретению конструкцией - в виду необходимости краткого изложения, но с полнотой, достаточной для осуществления изобретения.In the kinematic diagrams, only some of the possible options for KP with the design corresponding to the invention are presented - in view of the need for a brief summary, but with the completeness sufficient for the implementation of the invention.

Термин «коробка передач с двумя сцеплениями» подразумевает существующие или вновь проектируемые КП, к которым может быть применен рассмотренный способ в объеме формулы изобретения. При этом вновь получаемая КП может быть в единственном варианте конструктивного исполнения, но с указанными признаками, существенными и взаимосвязанными между собой, образующими устойчивую совокупность существенных признаков, достаточную для получения технического результата.The term "gearbox with two clutches" means existing or newly designed gearboxes to which the above method can be applied within the scope of the claims. In this case, the newly obtained KP can be in the only version of the design, but with the indicated features, essential and interconnected, forming a stable set of essential features, sufficient to obtain a technical result.

Claims

A method of obtaining design options for a gearbox with two clutches, which consists in changing the number of gears and / or gear ratio range of a basic gearbox consisting of a double clutch assembly, a housing with at least one driven shaft and two coaxial input shafts located therein one inside the other, with gears of even gears mounted on one of them, and gears of odd gears engaged in gears with permanent gears, which have the possibility of hard gearing, on the other connection with the inclusion of clutches with shafts, in order to obtain a new design with a different number of gears and / or gear ratios, a pair of gears are installed in the basic gearbox and the corresponding gear clutch or adjacent driven gears of the even and odd gears are connected by the additional gear half coupling characterized in that the basic gearbox provides the possibility of replacing the clutch connecting at least one gear to the shaft with another clutch VK li ne connecting the gear to the shaft or the other pinion.