RU2593310C1

RU2593310C1 - Automatically switched all wheel drive

Info

Publication number: RU2593310C1
Application number: RU2014151667/11A
Authority: RU
Inventors: Марат Мунаварович Ямилев
Original assignee: Марат Мунаварович Ямилев
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-08-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to automatically connected complete drives. Said drive comprises gearbox, transfer gear, overrunning clutch. Rotation to main drive axle is transmitted continuously, and on connected drive axle via overrunning clutch. On main and connected drive axles rotation is transferred via reversing box operated synchronously.

EFFECT: higher reliability.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к автомобильной промышленности и может быть использовано в приводах ведущих мостов колес автомобилей и другой самоходной техники с подключаемым полным приводом.The invention relates to the automotive industry and can be used in drives of driving axles of automobile wheels and other self-propelled vehicles with plug-in all-wheel drive.

Известны устройства для подключения ведущих мостов автомобилей с применением многодисковой фрикционной муфты. Данные устройства работают автоматически или включаются вручную. При длительной работе в условиях бездорожья данные устройства перегреваются, что приводит к отказу от работы, уменьшению ресурса, перерасходу топлива. При движении по дорогам с твердым покрытием при кратковременном включении при потере устойчивости автомобиля устройства малоэффективны для стабилизации движения автомобиля.Known devices for connecting drive axles of cars using a multi-plate friction clutch. These devices work automatically or turn on manually. With long-term operation in off-road conditions, these devices overheat, which leads to a refusal to work, a decrease in resource, and an excessive consumption of fuel. When driving on paved roads during short-term switching on when the car is unstable, the devices are ineffective for stabilizing the movement of the car.

Известны устройства с полным постоянным приводом с применением межосевого дифференциала. Данные устройства надежно работают на бездорожье, при наличии блокировки дифференциала обеспечивают хорошую проходимость, однако данный режим возможен только на грунтах, допускающих проскальзывание. Также обеспечивается устойчивость автомобиля в критических условиях движения автомобиля по дорогам с твердым покрытием (без блокировки). Однако при потере устойчивости ведут себя крайне непредсказуемо из-за отсутствия жесткой связи с каким-либо приводным мостом.Known devices with four-wheel drive using an interaxle differential. These devices work reliably on impassability, in the presence of differential lock provide good passability, however this mode is possible only on the grounds allowing slipping. The car is also provided with stability in critical driving conditions on paved roads (without blocking). However, in case of loss of stability they behave extremely unpredictably due to the lack of tight connection with any drive axle.

Известна коробка передач с обгонной муфтой по авторскому свидетельству №1260605, где привод на все мосты постоянно осуществляется через обгонную муфту. Нет возможности осуществления торможения двигателем и для торможения при уменьшении оборотов двигателя вводится дополнительно автоматически управляемый тормозной механизм.Known gearbox with freewheel according to copyright certificate No. 1260605, where the drive to all axles is constantly carried out through a freewheel. There is no possibility of engine braking and for braking when the engine speed is reduced, an additional automatically controlled brake mechanism is introduced.

Известен привод по авторскому свидетельству №536991, где привод на отключаемый мост осуществляется через многодисковую муфту, управляемую обгонной муфтой. Недостатком привода является то, что при движении задним ходом муфта не работает в необходимом режиме.The drive is known according to the certificate of authorship No. 536991, where the drive to the switchable bridge is carried out through a multi-plate clutch controlled by an overrunning clutch. The disadvantage of the drive is that when reversing, the clutch does not work in the required mode.

Наиболее близким к предлагаемому является привод по авторскому свидетельству №536991, где привод на отключаемый мост осуществляется через многодисковую муфту, управляемую обгонной муфтой.Closest to the proposed one is the drive according to copyright certificate No. 536991, where the drive to the switchable bridge is carried out through a multi-plate clutch controlled by an overrunning clutch.

Цель изобретения - обеспечение автоматически подключаемого полного привода ведущих мостов автомобилей в условиях бездорожья при любом направлении движения автомобиля и для обеспечения устойчивости движения в критических ситуациях при движении автомобиля по дорогам с твердым покрытием.The purpose of the invention is the provision of automatically connected all-wheel drive axles of vehicles in off-road conditions in any direction of movement of the car and to ensure stability in critical situations when driving on paved roads.

Цель достигается за счет того, что предлагаемое устройство передает крутящий момент от двигателя через коробку передач на ведущие мосты, при этом на основной ведущий мост крутящий момент передается постоянно через реверсивную коробку основного ведущего моста, на подключаемый ведущий мост крутящий момент передается через раздаточную коробку, обгонную муфту и реверсивную коробку подключаемого ведущего моста, работающую синхронно с реверсивной коробкой основного ведущего моста. Данное техническое решение является существенным, так как позволяет достигнуть цели изобретения, - обеспечение автоматически подключаемого полного привода ведущих мостов автомобилей при любом направлении движения автомобиля, что не обеспечено в прототипе, поэтому оно может быть признано изобретением. Передаточное число передачи от коробки передач до основного ведущего моста равно или превышает передаточное число передачи от коробки передач до подключаемого ведущего моста на величину до 10% и выбирается в зависимости от назначения и конструкции ведущего привода автомобиля. Наиболее приемлемое превышение передаточного числа передачи основного ведущего привода, %: от 2 до 6.The goal is achieved due to the fact that the proposed device transmits torque from the engine through the gearbox to the drive axles, while the torque is transmitted continuously to the main drive axle through the reversing box of the drive axle, and torque is transmitted to the drive drive axle through a transfer box, one-way a clutch and a reversible box of the connected driving axle, working synchronously with the reversing box of the main driving axle. This technical solution is significant, as it allows to achieve the purpose of the invention, the provision of automatically connected all-wheel drive axles of cars in any direction of movement of the car, which is not provided in the prototype, so it can be recognized as an invention. The gear ratio from the gearbox to the main drive axle is equal to or greater than the gear ratio from the gearbox to the connected drive axle by up to 10% and is selected depending on the purpose and design of the vehicle’s drive drive. The most acceptable excess gear ratio of the main master drive,%: from 2 to 6.

Основным ведущим мостом может быть передний или задний, управляемый или неуправляемый мосты.The main drive axle may be front or rear, steered or uncontrolled axles.

Если основной ведущий мост - неуправляемый (как правило - задний), передаточное число передачи основного ведущего моста превышает передаточное число передачи подключаемого ведущего моста до 10%, наиболее приемлемое превышение равно, %: от 2 до 5. При обязательном выполнении условия - диаметр неуправляемых колес основного ведущего моста не меньше диаметра колес подключаемого ведущего моста (с учетом износа) - передаточные числа выполняются равными.If the main drive axle is uncontrollable (usually the rear), the gear ratio of the main drive axle exceeds the gear ratio of the drive axle to 10%, the most acceptable excess is%, from 2 to 5. If the condition is mandatory, the diameter of the uncontrolled wheels the main driving axle is not less than the diameter of the wheels of the connected driving axle (taking into account wear) - gear ratios are equal.

Если основной ведущий мост управляемый (обычно-передний), передаточное число передачи основного управляемого ведущего моста превышает передаточное число передачи подключаемого неуправляемого ведущего моста на величину, %: от 3 до 10. наиболее приемлемое значение, %: от 4 до 6.If the main drive axle is steered (usually front), the gear ratio of the main steered drive axle exceeds the gear ratio of the connected uncontrolled drive axle by%, from 3 to 10. the most acceptable value,%: from 4 to 6.

При равномерном прямолинейном движении скорость вращения ведомой полумуфты обгонной муфты, кинематически связанной с колесами подключаемого ведущего моста, превышает скорость вращения ведущей полумуфты обгонной муфты, кинематически связанной с колесами основного ведущего моста, за счет меньшего передаточного числа передачи от коробки передач до подключаемого ведущего моста, обгонная муфта не передает момент вращения на подключаемый ведущий мост, привод работает в моноприводном режиме.With uniform rectilinear movement, the speed of rotation of the driven half-coupling of the freewheel, kinematically connected with the wheels of the connected drive axle, exceeds the speed of rotation of the drive half-coupling of the freewheel, kinematically connected with the wheels of the main drive axle, due to the lower gear ratio from the gearbox to the connected drive axle, freewheeling the clutch does not transmit the torque to the connected drive axle; the drive operates in single-drive mode.

При проскальзывании колес основного ведущего моста скорость вращения кинематически связанного с основным ведущим мостом ведущей полумуфты обгонной муфты возрастает и при достижении скорости вращения ведомой полумуфты обгонная муфта заклинивает, момент вращения от двигателя передается на подключаемый ведущий мост, колеса подключаемого ведущего моста начинают вращаться от двигателя, привод переходит в полноприводный режим работы.When the wheels of the main drive axle slip, the speed of rotation of the overrunning clutch of the driving coupling half of the overrunning clutch kinematically increases, and when the speed of the driven half coupling reaches the speed of the driven coupling, the overrunning clutch is jammed, the torque from the engine is transmitted to the connected drive axle, the wheels of the connected drive axle begin to rotate from the engine, the drive goes into four-wheel drive mode.

При прекращении проскальзывания колес основного ведущего моста скорость кинематически связанной с основным ведущим мостом ведущей полумуфты обгонной муфты падает, скорость вращения ведомой полумуфты обгонной муфты становится выше скорости вращения ведущей полумуфты, обгонная муфта расклинивается, на подключаемый приводной мост перестает передаваться момент от двигателя, привод переходит в моноприводный режим работы.When the wheels of the main drive axle stop slipping, the speed of the overrunning clutch of the leading half-coupling of the overrunning clutch kinematically decreases, the speed of the driven half-coupling of the overrunning clutch becomes higher than the speed of the leading half-coupling, the overrunning clutch is worn out, the moment the motor ceases to be transmitted to the drive axle, the drive transfers to single-drive operation.

В коробке передач отсутствует задняя передача, изменение направления движения осуществляют синхронным переключением реверсивных коробок основного и подключаемого ведущих мостов. Для безопасности включение повышенных передач при включении задней передачи может быть заблокировано.There is no reverse gear in the gearbox, a change in the direction of movement is carried out by synchronous switching of the reverse gears of the main and connected drive axles. For safety, upshifts may be blocked when reverse gear is engaged.

Устройство может содержать два и более подключаемых ведущих моста, управляемых или неуправляемых, оборудованных своей обгонной муфтой и реверсивной коробкой, работающей синхронно с остальными реверсивными коробками.The device may contain two or more connected driving axles, controlled or uncontrolled, equipped with their overrunning clutch and a reversing box, working simultaneously with the other reversing boxes.

Основным ведущим мостом могут быть два и более моста, управляемые или неуправляемые ведущие мосты, связанные между собой жестко или второй и более подключенный через жесткую муфту или межосевой дифференциал без использования обгонной муфты и реверсивной коробки.The main drive axle can be two or more axles, controlled or uncontrolled drive axles, rigidly connected to each other or a second or more connected via a rigid coupling or center differential without the use of an overrunning clutch and a reversing box.

Таким образом, основной ведущий мост постоянно связан с двигателем через реверсивную коробку при движении и вперед, и назад, а подключаемый ведущий мост связан с двигателем через обгонную муфту и реверсивную коробку и подключается при движении и вперед, и назад при повышении скорости вращения ведущей полумуфты обгонной муфты до скорости вращения ведомой полумуфты обгонной муфты, при этом реверсивные коробки работают синхронно.Thus, the main drive axle is constantly connected to the engine through the reversing box when moving both forward and backward, and the connected drive axle is connected to the engine through the overrunning clutch and reversing box and is connected when moving forward and backward when the speed of rotation of the leading half-clutch overrunning the clutch up to the speed of rotation of the driven half-clutch of the freewheel clutch, while the reverse boxes work synchronously.

В варианте II обгонная муфта работает в качестве датчика фрикционной муфты. При получении команды от обгонной муфты включается фрикционная муфта и передает крутящий момент от двигателя к подключаемому ведущему мосту. Вращение на обгонную муфту передается через упругую муфту. При этом обгонная муфта передает частично крутящий момент, величина которого определяется настройкой упругой муфты.In option II, the freewheel operates as a friction clutch sensor. Upon receipt of a command from the freewheel, the friction clutch engages and transmits torque from the engine to the connected drive axle. The rotation to the overrunning clutch is transmitted through the elastic clutch. In this case, the freewheel partially transmits torque, the value of which is determined by the setting of the elastic coupling.

Устройство может содержать дополнительные управляемые и (или) неуправляемые основные или подключаемые ведущие мосты.The device may contain additional managed and (or) unmanaged main or plug-in drive axles.

Дополнительные основные ведущие мосты работают синхронно с первым основным ведущим мостом и для срабатывания обгонной муфты необходимо проскальзывание одного колеса всех основных ведущих мостов одновременно или одного колеса, если дополнительный основной мост включен через межосевой дифференциал без блокировки.Additional main drive axles operate synchronously with the first main drive axle, and for the overrunning clutch to operate, it is necessary to slip one wheel of all the main drive axles at the same time or one wheel if the additional main axle is connected through the center differential without blocking.

Дополнительные подключаемые ведущие мосты работают самостоятельно, и подключаются своей обгонной муфтой, имеют свою реверсивную коробку, работающую синхронно с реверсивной коробкой основного ведущего моста.Additional plug-in drive axles work independently, and are connected by their overrunning clutch, have their own reverse gear box, which works synchronously with the reverse gearbox of the main drive axle.

В варианте III и IV диаметры колес основного ведущего моста превышают диаметры подключаемого ведущего моста на величину до 10%, наиболее приемлемое значение, %: от 2 до 6, если основной ведущий мост неуправляемый, %: от 3 до 10, наиболее приемлемое значение, %: от 4 до 6, если основной ведущий мост управляемый, при этом передаточные отношения от коробки передач до подключаемого ведущего моста и основного ведущего моста равны.In option III and IV, the wheel diameters of the main drive axle exceed the diameters of the connected drive axle by up to 10%, the most acceptable value,%: from 2 to 6, if the main drive axle is uncontrollable,%: from 3 to 10, the most acceptable value,% : from 4 to 6, if the main drive axle is controllable, while the gear ratios from the gearbox to the connected drive axle and the main drive axle are equal.

Если основной ведущий мост неуправляемый, возможно применение одинаковых типоразмеров колес при строгом контроле диаметров колес. С учетом износа диаметры колес основного моста всегда должны превышать диаметры колес подключаемых мостов. Если не предусматривается длительная эксплуатация по дорогам с твердым покрытием возможно применение одинаковых колес на всех ведущих мостах.If the main drive axle is uncontrollable, it is possible to use the same wheel sizes with strict control of the wheel diameters. Taking into account wear, the diameters of the wheels of the main axle should always exceed the diameters of the wheels of the connected axles. If long-term operation is not envisaged on paved roads, it is possible to use the same wheels on all drive axles.

Предложение поясняется чертежами.The proposal is illustrated by drawings.

Устройство по варианту I и III показано на фиг. 1, состоит из двигателя 1, коробки передач 2, раздаточной коробки 3 с входным валом 4, выходным валом привода основного ведущего моста 5 и выходным валом привода подключаемого ведущего моста 6, реверсивной коробки 7 привода основного ведущего моста с входным 8 и выходным 9 валами, устройством переключения 10 и зубчатой передачи 11, основного ведущего моста 12 с колесами 13, обгонной муфты 14 с ведущей 15 и ведомой 16 полумуфтами, реверсивной коробки 17 привода подключаемого ведущего моста с входным 18 и выходным 19 валами, с устройством переключения 20 и зубчатой передачи 21, подключаемого ведущего моста 22 с колесами 23. Переключатель 24 кинематически связан с устройствами переключения 10 и 20 реверсивных коробок 7 и 17.The device of embodiment I and III is shown in FIG. 1, consists of an engine 1, a gearbox 2, a transfer case 3 with an input shaft 4, an output shaft of the drive of the main drive axle 5 and an output shaft of the drive of the drive axle 6 connected, a reverse gear 7 of the drive of the main drive axle with input 8 and output 9 shafts, a switching device 10 and a gear 11, a main drive axle 12 with wheels 13, an overrunning clutch 14 with a drive 15 and a driven 16 coupling halves, a reverse gear box 17 of a drive of a connected drive axle with input 18 and output 19 shafts, with a switching device 20 and a tooth Ata transmission 21 that connects the axle 22 with wheels 23. The switch 24 is kinematically connected to the switching devices 10 and 20 reversing boxes 7 and 17.

На фиг. 2 показано устройство (варианты II и IV), состоящее из двигателя 1, коробки передач 2, раздаточной коробки 3 с входным валом 4, выходным валом привода основного ведущего моста 5 и выходным валом привода подключаемого ведущего моста 6, реверсивной коробки привода основного ведущего моста 7 с входным 8 и выходным 9 валами, устройством переключения 10 и зубчатой передачи 11, основного ведущего моста 12 с колесами 13, обгонной муфты 14, работающего как датчик, с ведущей 15 и ведомой 16 полумуфтами, реверсивной коробки привода подключаемого ведущего моста 17 с входным 18 и выходным 19 валами, с устройством переключения 20 и зубчатой передачи 21, привода подключаемого ведущего моста 22 с колесами 23, фрикционной муфты 25 с ведущим 26 и ведомым 27 дисками, упругой муфты 28.In FIG. 2 shows a device (options II and IV), consisting of an engine 1, a gearbox 2, a transfer case 3 with an input shaft 4, an output drive shaft of the main drive axle 5 and an output drive shaft of a connected drive axle 6, a reverse drive box of the drive main drive axle 7 with input 8 and output 9 shafts, a switching device 10 and a gear 11, a main drive axle 12 with wheels 13, an overrunning clutch 14 operating as a sensor, with a drive 15 and driven 16 coupling halves, a reversible drive box of a connected drive axle 17 with input one 18 and output 19 shafts, with a switching device 20 and a gear 21, a drive of a connected drive axle 22 with wheels 23, a friction clutch 25 with a drive 26 and driven 27 disks, an elastic coupling 28.

На фиг. 3 показано устройство, состоящее из двигателя 1, коробки передач 2, раздаточной коробки 3 с входным валом 4 привода основного ведущего моста 5 и выходным валом привода подключаемого ведущего моста 6, реверсивной коробки привода основного ведущего моста 7 с входным 8 и выходным 9 валами, устройством переключения 10 и зубчатой передачи 11, основного ведущего моста 12 с колесами 13, обгонной муфты 14 с ведущей 15 и ведомой 16 полумуфтами, реверсивной коробки привода подключаемого ведущего моста 17 с входным 18 и выходным 19 валами, с устройством переключения 20 и зубчатой передачи 21, привода подключаемого ведущего моста 22 с колесами 23. содержит для дополнительного основного ведущего моста 12а - колеса 13а, может содержать отключаемую муфту или межосевой дифференциал 29, для дополнительного подключаемого ведущего моста 22а обгонную муфту 14а с ведущей 15а и ведомой 16а полумуфтами, реверсивную коробку привода подключаемого ведущего моста 17а с входным 18а и выходным 19а валами, с устройством переключения 20а и зубчатой передачей 21а, колеса 23а, может содержать фрикционную муфту 25а с обгонной муфтой 14а, работающую в режиме датчика, упругую муфту 28а.In FIG. 3 shows a device consisting of an engine 1, a gearbox 2, a transfer case 3 with an input shaft 4 of the drive of the main drive axle 5 and the output shaft of the drive of the drive axle 6 connected, a reverse drive box of the drive of the main drive axle 7 with input 8 and output 9 shafts, the device switch 10 and gear 11, the main drive axle 12 with the wheels 13, the freewheel 14 with the drive 15 and the driven 16 coupling halves, the reversible drive box of the connected drive axle 17 with input 18 and output 19 shafts, with a switching device 20 and a gear 21, a drive of a connected drive axle 22 with wheels 23. For an additional primary drive axle 12a, wheels 13a, may include a switch-off clutch or an interaxle differential 29, for an additional drive axle 22a, an overrunning clutch 14a with a drive 15a and a driven 16a half-couplings, a reversible drive box of a connected driving axle 17a with input shafts 18a and output 19a, with a switching device 20a and a gear 21a, wheels 23a, may include a friction clutch 25a with an overrunning clutch 14a, working melting in the sensor mode, the elastic coupling 28a.

На фиг. 4 показано устройство, состоящее из двигателя 1, коробки передач 2 с выходной шестерней 30, реверсивной коробки привода основного ведущего моста 7 с входным валом 8, устройством переключения 10 и зубчатой передачи 11 с выходной шестерней 31, основного переднего (управляемого) ведущего моста 12 с входной шестерней 32, колес 13, раздаточной коробки 3 с входной шестерней 33, выходной шестерней 34 привода подключаемого ведущего моста, ведущей полумуфтой 15 обгонной муфты 14, ведомой полумуфтой 16 обгонной муфты 14, реверсивной коробки привода подключаемого ведущего моста 17 с входным 18 и выходным 19 валами, устройством переключения 20 и зубчатой передачей 21, подключаемого заднего (неуправляемого) ведущего моста 22 с колесами 23, может содержать фрикционную муфту 25 с ведущим 26 и ведомым 27 дисками, обгонную муфту 14, работающую в режиме датчика и упругую муфту 28.In FIG. 4 shows a device consisting of an engine 1, a gearbox 2 with an output gear 30, a reverse gear box of the drive of the main drive axle 7 with an input shaft 8, a switching device 10 and a gear 11 with an output gear 31, the main front (driven) drive axle 12 sec input gear 32, wheels 13, transfer case 3 with input gear 33, output drive gear 34 of the drive axle, the drive coupling half of the freewheel 14, the driven coupling half 16 of the freewheel 14, the reversible drive box of the drive of the bridge 17 with input 18 and output 19 shafts, a switching device 20 and a gear 21, a rear (uncontrolled) drive axle 22 with wheels 23 connected, may include a friction clutch 25 with a drive 26 and a driven 27 discs, an overrunning clutch 14 operating in sensor mode and elastic coupling 28.

Устройство на фиг. 1 работает следующим образом (вариант I).The device of FIG. 1 works as follows (option I).

Двигатель 1 передает крутящий момент на коробку передач 2, который вращает входной вал 4 раздаточной коробки 3, выходной вал привода основного ведущего моста 5 раздаточной коробки 3 вращает входной вал 8 реверсивной коробки 7, выходной вал 9 которого вращает вал основного ведущего моста 12 с колесами 13, автомобиль приводится в движение. Выходной вал 6 подключаемого привода раздаточной коробки 3 приводит во вращение ведущую полумуфту 15 обгонной муфты 14. При движении автомобиля колеса 23 подключаемого моста 22 передают вращение выходному валу 19 реверсивной коробки 17, который передает вращение на ведомую полумуфту 16 обгонной муфты 14. Передаточное число передачи от коробки передач 2 до основного ведущего моста 12 превышает передаточные число передачи от коробки передач 2 до подключаемого ведущего моста 22, поэтому при равномерном прямолинейном движении автомобиля скорость вращения ведомой полумуфты 16 обгонной муфты 14 превышает скорость вращения ведущей полумуфтой 15 обгонной муфты 14, обгонная муфта 14 разомкнута и крутящий момент не передается, устройство работает в моноприводном режиме.The engine 1 transmits torque to the gearbox 2, which rotates the input shaft 4 of the transfer case 3, the output shaft of the drive of the main drive axle 5 of the transfer case 3 rotates the input shaft 8 of the reverse gear 7, the output shaft 9 of which rotates the shaft of the main drive axle 12 with wheels 13 , the car is driven. The output shaft 6 of the connected transfer case drive 3 drives the driving coupling half 15 of the overrunning clutch 14. When the car is moving, the wheels 23 of the connecting bridge 22 transmit the rotation to the output shaft 19 of the reversing box 17, which transmits the rotation to the driven coupling half 16 of the overrunning clutch 14. Gear ratio gearbox 2 to the main drive axle 12 exceeds the gear ratio of the gearbox from gearbox 2 to the connected drive axle 22, therefore, with uniform rectilinear movement of the car, the speed of rotation eniya driven coupling half 16 of the overrunning clutch 14 exceeds the rotation speed of driving coupling half 15 of the overrunning clutch 14, overrunning clutch 14 is open and the torque is not transmitted, the device operates in monoprivodnom mode.

Передаточное число передачи от коробки передач 2 до основного ведущего моста 12 может быть ровна передаточному числу передачи от коробки передач 2 до подключаемого ведущего моста 22 при условии, что диаметры колес 12 превышают диаметры колес 23, при этом при равномерном прямолинейном движении автомобиля скорость вращения ведомой полумуфты 16 обгонной муфты 14 превышает скорость вращения ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14, обгонная муфта 14 разомкнута и крутящий момент не передается.The gear ratio from the gearbox 2 to the main drive axle 12 can be equal to the gear ratio from the gearbox 2 to the connected drive axle 22 provided that the diameters of the wheels 12 exceed the diameters of the wheels 23, while with a uniform rectilinear motion of the car, the speed of rotation of the driven coupling half 16 of the freewheel 14 exceeds the speed of rotation of the drive coupling half 15 of the freewheel 14, the freewheel 14 is open and no torque is transmitted.

При проскальзывании колес 13 основного ведущего моста 12 скорость вращения вала основного ведущего моста 12 возрастает, соответственно возрастает скорость вращения кинематически связанных с валом основного ведущего моста 12 валов реверсивной коробки 7, валов 5 и 6 раздаточной коробки 3, ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14 и при превышении скорости вращения ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14 над скоростью вращения ведомой полумуфты 16 обгонная муфта 14 заклинивает, крутящий момент передается и на подключаемый ведущий мост 22, устройство переходит в полноприводный режим работы.When the wheels 13 of the main drive axle 12 slip, the rotational speed of the shaft of the main drive axle 12 increases, respectively, the speed of rotation of the shafts of the reversing box 7, shafts 5 and 6 of the transfer case 3, the drive coupling half of the overrunning clutch 14 and exceeding the rotation speed of the driving coupling half 15 of the overrunning clutch 14 over the rotation speed of the driven coupling half 16, the overrunning clutch 14 is jammed, torque is also transmitted to the connected drive axle 22, the Odita in four-wheel drive mode.

При прекращении проскальзывания колес 13 основного ведущего моста 12 скорость вращения вала подключаемого ведущего моста 22, ведомой полумуфты 16 обгонной муфты 14 остаются неизменными, а скорость вращения вала основного ведущего моста 12, ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14 падает и при превышении скорости вращения ведомой полумуфтой 16 обгонной муфты 14 над скоростью вращения ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14 обгонная муфта 14 расклинивается, крутящий момент перестает передаваться на подключаемый мост 22, устройство переходит в моноприводный режим работы.When the creep of the wheels 13 of the main drive axle 12 ceases, the shaft speed of the connected drive axle 22, the driven coupling half 16 of the overrunning clutch 14 remains unchanged, and the rotation speed of the drive shaft of the main drive axle 12, the driving coupling half 15 of the overrunning clutch 14 drops even when the rotation speed of the driven coupling half 16 is exceeded overrunning clutch 14 above the rotational speed of the driving coupling half 15 of the overrunning clutch 14 overrunning clutch 14 is wedged, the torque ceases to be transmitted to the connected bridge 22, the device goes into monopriv oper- ating mode.

При движении вперед направление вращения валов 8 и 9 реверсивной коробки 7 и валов 18 и 19 реверсивной коробки 17 совпадают. Для движения назад с помощью рычага 24 переключатели 10 и 20 реверсивных коробок 7 и 17 синхронно переключают зубчатые передачи 11 и 21, направление вращения входных валов 8 и 18 реверсивных коробок 7 и 17 остаются неизменными, а направление вращения валов 9 и 19 реверсивных коробок 7 и 17 меняются на противоположный, изменяется направление вращения валов основного 12 и подключаемого 22 мостов, автомобиль движется назад, условия работы обгонной муфты 14 не изменяются, при этом коробка передач 2 не имеет задней передачи, что упрощает ее конструкцию, особенно в исполнении коробки-автомата.When moving forward, the direction of rotation of the shafts 8 and 9 of the reversing box 7 and the shafts 18 and 19 of the reversing box 17 coincide. To move backward using the lever 24, the switches 10 and 20 of the reverse boxes 7 and 17 synchronously switch gears 11 and 21, the direction of rotation of the input shafts 8 and 18 of the reverse boxes 7 and 17 remain unchanged, and the direction of rotation of the shafts 9 and 19 of the reverse boxes 7 and 17 are reversed, the direction of rotation of the shafts of the main 12 and the connected 22 axles changes, the car moves backward, the working conditions of the freewheel clutch 14 do not change, while the gearbox 2 does not have a reverse gear, which simplifies its design, especially by machine box.

По варианту III передаточное число передачи от коробки передач 2 до основного ведущего моста 12 может быть ровна передаточному числу передачи от коробки передач 2 до подключаемого ведущего моста 22 при условии, что диаметры колес 13 превышают диаметры колес 23, при этом при равномерном прямолинейном движении автомобиля скорость вращения ведомой полумуфты 16 обгонной муфты 14 превышает скорость вращения ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14, обгонная муфта 14 разомкнута и крутящий момент не передается. В остальном вариант III соответствует варианту I.In option III, the gear ratio from gearbox 2 to the main drive axle 12 can be equal to the gear ratio from gearbox 2 to the drive axle 22, provided that the diameters of the wheels 13 exceed the diameters of the wheels 23, while with a uniform rectilinear movement of the car the rotation of the driven coupling half 16 of the freewheel 14 exceeds the speed of rotation of the drive coupling half 15 of the freewheel 14, the freewheel 14 is open and no torque is transmitted. The rest of option III corresponds to option I.

Устройство на фиг. 2 работает следующим образом (вариант II).The device of FIG. 2 works as follows (option II).

Двигатель 1 передает крутящий момент коробке передач 2, который вращает входной вал 4 раздаточной коробки 3, выходной вал привода основного ведущего моста 5 раздаточной коробки 3 вращает входной вал 8 реверсивной коробки 7, выходной вал 9 которого вращает вал основного ведущего моста 12 с колесами 13, автомобиль приводится в движение. Выходной вал 6 подключаемого привода раздаточной коробки 3 приводит во вращение ведущую полумуфту 15 обгонной муфты 14. При движении автомобиля колеса 23 подключаемого моста 22 передают вращение выходному валу 19 реверсивной коробки 17, который передает вращение на ведомую полумуфту 16 обгонной муфты 14 через упругую муфту 28. Передаточное число передачи от коробки передач 2 до основного ведущего моста 12 превышает передаточное число передачи от коробки передач 2 до подключаемого ведущего моста 22, поэтому при равномерном прямолинейном движении автомобиля скорость вращения ведомой полумуфты 16 обгонной муфты 14 превышает скорость вращения ведущее полумуфты 15, обгонная муфта 14, работающая как датчик разомкнута, сигнал на включение фрикционной муфты 25 не подается, фрикционная муфта 25 разомкнута, при этом скорость вращения ведомого диска 27, связанного с ведомой полумуфтой 16 обгонной муфты 14 через упругую муфту 28, выше скорости вращения ведущего диска 26, связанного с ведущей полумуфтой - 15 обгонной муфты 14, крутящий момент не передается, устройство работает в моноприводном режиме.The engine 1 transmits torque to the gearbox 2, which rotates the input shaft 4 of the transfer case 3, the output shaft of the drive of the main drive axle 5 of the transfer case 3 rotates the input shaft 8 of the reverse gear 7, the output shaft 9 of which rotates the shaft of the main drive axle 12 with wheels 13, the car is driven. The output shaft 6 of the connected drive of the transfer case 3 rotates the driving coupling half 15 of the freewheel 14. When the car is moving, the wheels 23 of the connected bridge 22 transmit the rotation to the output shaft 19 of the reversing box 17, which transmits the rotation to the driven coupling half 16 of the freewheel 14 through the elastic coupling 28. The gear ratio of the gearbox from gearbox 2 to the main drive axle 12 is greater than the gear ratio of the gearbox from gearbox 2 to the connected drive axle 22, therefore, with a uniform rectilinear motion of the automobile, the rotation speed of the driven coupling half 16 of the overrunning clutch 14 exceeds the rotation speed of the driving coupling half 15, the overrunning coupling 14 operating as a sensor is open, the signal to activate the friction clutch 25 is not supplied, the friction clutch 25 is open, while the rotation speed of the driven disc 27 associated with the driven half-clutch 16 of one-way clutch 14 through an elastic clutch 28, higher than the speed of rotation of the drive disk 26 associated with the leading half-clutch - 15 of one-way clutch 14, the torque is not transmitted, the device operates in single-drive mode.

При проскальзывании колес 13 основного ведущего моста 12 скорость вращения вала основного ведущего моста 12 возрастает, соответственно возрастает скорость вращения кинематически связанных с валом основного ведущего моста 12 валов 8 и 9 реверсивной коробки 7, валов 5 и 6 раздаточной коробки 3, ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14, и при превышении скорости вращения ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14 над скоростью вращения ведомой полумуфты 16 обгонная муфта 14, работающая как датчик заклинивает, на фрикционную муфты 25 подается сигнал на включение, ведомый 27 и ведущий 26 диски фрикционной муфты 25 смыкаются, фрикционная муфта 25 включается, крутящий момент передается на подключаемый ведущий мост 22, устройство переходит на работу в полноприводном режиме. При этом упругая муфта 28 незначительно скручивается и через него и обгонную муфту частично передается крутящий момент.When the wheels 13 of the main drive axle 12 slip, the rotational speed of the shaft of the main drive axle 12 increases, respectively, the speed of rotation of the shafts 8 and 9 of the reversing box 7, shafts 5 and 6 of the transfer case 3, the drive coupling half 15 of the overrunning clutch 15, kinematically connected with the shaft of the main drive axle 14, and when the rotation speed of the driving coupling half 15 of the overrunning clutch 14 exceeds the rotation speed of the driven coupling half 16, the overrunning clutch 14, which acts as a sensor, is jammed, a signal is switched on to the friction clutch 25 e, 27 and the driven wheels 26 leading the friction clutch 25 closed, clutch 25 is turned, the torque is transmitted to the connected driving axle 22, the apparatus goes to work in four-wheel drive mode. In this case, the elastic coupling 28 slightly twists and through it and the freewheel is partially transmitted torque.

При прекращении проскальзывания колес 13 основного ведущего моста 12 скорость вращения вала подключаемого ведущего моста 22, ведомого диска 27 фрикционной муфты 25, ведомой полумуфты 16 обгонной муфты 14 остаются неизменными, а скорость вращения вала основного ведущего моста 12, ведущего вала 26 фрикционной муфты 25, ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14 падает, ведущий диск 26 диски проскальзывает относительно ведомого диска 27 т.к. передаваемый момент вращения фрикционной муфты 25 ниже момента, создаваемого при движении колес без проскальзывания, и при превышении скорости вращения ведущего ведомой полумуфты 16 обгонной муфты 14 над скоростью вращения ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14 упругая муфта приводится в исходное положение, обгонная муфта 14 расклинивается и подает команду на размыкание фрикционной муфты 25, крутящий момент перестает передаваться на подключаемый мост 22, устройство переходит в моноприводный режим работы. Фрикционная муфта может быть любой известной конструкции, в т.ч. одно дисковой, многодисковой, работающей в масле и т.п., при невысокой жесткости элементов сопряжения ведомой полумуфты 16 обгонной муфты 14 и ведомого диска 27 фрикционной муфты 25 упругая муфта 28 может отсутствовать.When the creep of the wheels 13 of the main drive axle 12 is stopped, the rotational speed of the shaft of the connected drive axle 22, the driven disk 27 of the friction clutch 25, the driven coupling half 16 of the freewheel clutch 14 remain unchanged, and the rotation speed of the shaft of the main drive axle 12, the drive shaft 26 of the friction clutch 25 leading half-clutch 15 of the freewheel clutch 14 falls, the drive disk 26 slides relative to the driven disk 27 because the transmitted torque of the friction clutch 25 is lower than the moment created when the wheels move without slipping, and when the rotation speed of the driving driven coupling half 16 of the overrunning clutch 14 exceeds the rotation speed of the driving coupling half 15 of the overrunning clutch 14, the elastic coupling is brought to its initial position, the overrunning clutch 14 is wedged and feeds the command to open the friction clutch 25, the torque ceases to be transmitted to the connected bridge 22, the device goes into single-drive operation. The friction clutch may be of any known design, including one disk, multi-disk, working in oil, etc., with low stiffness of the coupling elements of the driven coupling half 16 of the overrunning clutch 14 and the driven disk 27 of the friction clutch 25, the elastic coupling 28 may be absent.

По варианту IV передаточное число передачи от коробки передач 2 до основного ведущего моста 12 может быть ровна передаточному числу передачи от коробки передач 2 до подключаемого ведущего моста 22 при условии, что диаметры колес 13 превышают диаметры колес 23, при этом при равномерном прямолинейном движении автомобиля скорость вращения ведомой полумуфты 16 обгонной муфты 14 превышает скорость вращения ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14, обгонная муфта 14 разомкнута и крутящий момент не передается. В остальном вариант IV соответствует варианту II.In option IV, the gear ratio from gearbox 2 to the main drive axle 12 can be equal to the gear ratio from gearbox 2 to the drive axle 22, provided that the diameters of the wheels 13 exceed the diameters of the wheels 23, while with a uniform rectilinear movement of the car the rotation of the driven coupling half 16 of the freewheel 14 exceeds the speed of rotation of the drive coupling half 15 of the freewheel 14, the freewheel 14 is open and no torque is transmitted. The rest of option IV corresponds to option II.

Устройство на фиг.3 работает следующим образом.The device in figure 3 works as follows.

Устройство передает крутящий момент до мостов 12 и 22 аналогично устройству на фиг.1 и 2, кроме этого выходной вал 9 реверсивной коробки 7 вращает дополнительный (дополнительные) основной ведущий мост 12а, соединенный напрямую, через отключаемую муфту или дифференциал 29. Мост 12 работает синхронно с мостом 12а.The device transmits torque to the bridges 12 and 22 similarly to the device in FIGS. 1 and 2, in addition, the output shaft 9 of the reversing box 7 rotates an additional (additional) main drive axle 12a, connected directly through a disconnectable clutch or differential 29. The bridge 12 works synchronously with bridge 12a.

Выходной вал 6а подключаемого привода раздаточной коробки 3 приводит во вращение ведущую полумуфту 15а обгонной муфты 14а. При движении автомобиля колеса 23а дополнительного подключаемого моста 22а приводят во вращение подключаемый мост 22а, который приводит во вращение выходной вал 19а реверсивной коробки 17а, и передает вращение на входной вал 18а реверсивной коробки 17а. Входной вал 18а реверсивной коробки 17а приводит во вращение ведомую полумуфту 16а обгонной муфты 14а. Передаточное число передачи от коробки передач 2 до основного ведущего моста 12 превышает передаточное число передачи от коробки передач 2 до дополнительного подключаемого ведущего моста 22а. поэтому при равномерном прямолинейном движении автомобиля скорость вращения ведомой полумуфты 16а обгонной муфты 14а превышает скорость вращения ведущей полумуфты 15а обгонной муфты 14а, обгонная муфта 14а разомкнута, крутящий момент не передается.The output shaft 6a of the connected transfer case drive 3 drives the drive coupling half 15a of the overrunning clutch 14a into rotation. When the car is moving, the wheels 23a of the additional connecting bridge 22a rotate the connecting bridge 22a, which drives the output shaft 19a of the reversing box 17a, and transmits the rotation to the input shaft 18a of the reversing box 17a. The input shaft 18a of the reversing box 17a rotates the driven half-coupling 16a of the freewheel 14a. The gear ratio from the gearbox 2 to the main drive axle 12 exceeds the gear ratio from the gearbox 2 to the additional connected drive axle 22a. therefore, with uniform rectilinear movement of the car, the rotation speed of the driven half-coupling 16a of the freewheel 14a exceeds the rotation speed of the driving half-coupling 15a of the freewheel 14a, the freewheel 14a is open, the torque is not transmitted.

При проскальзывании колес 13, 13а основного ведущего моста 12, 12а скорость вращения вала основного ведущего моста 12, 12а возрастает, соответственно возрастает скорость вращения кинематически связанных с валом основного ведущего моста 12, 12а вала 6 раздаточной коробки 3, ведущей полумуфты 15а обгонной муфты 14 и при превышении скорости вращения ведущей полумуфты 15а обгонной муфты 14 над скоростью вращения ведомой полумуфты 16а обгонная муфта 14а заклинивает и через нее крутящий момент передается и на подключаемый ведущий мост 22а.When the wheels 13, 13a of the main drive axle 12, 12a slip, the rotation speed of the shaft of the main drive axle 12, 12a increases, respectively, and the speed of rotation of the transfer case 3 leading to the coupling half 15a of the overrunning clutch 14 and when the speed of rotation of the driving coupling half 15a of the overrunning clutch 14 exceeds the rotation speed of the driven coupling half 16a, the overrunning clutch 14a is jammed and through it the torque is transmitted to the connected drive axle 22a.

При прекращении проскальзывания устройство переходит в моноприводный режим работы.When the slippage stops, the device enters the single-drive operation mode.

Устройство на фиг. 4 работает следующим образом.The device of FIG. 4 works as follows.

Двигатель 1 передает крутящий момент коробке передач 2, вал выходной шестерни 30 вращает входной вал 8 реверсивной коробки 7, выходная шестерня 31 которой вращает входную шестерню 32 основного переднего ведущего моста 12 и колеса 13, автомобиль приводится в движение. Выходная шестерня 30 коробки передач 2 вращает входную шестерню 33 раздаточной коробки 3, выходная шестерня 34 раздаточной коробки 3 вращает ведущую полумуфту 15 обгонной муфты 14. При движении автомобиля колеса 23 подключаемого моста 22 приводят во вращение подключаемый мост 22, который приводит во вращение выходной вал 19 реверсивной коробки 17, который передает вращение на входной вал 18 реверсивной коробки 17. Входной вал 18 реверсивной коробки 17 приводит во вращение ведомую полумуфту 16 обгонной муфты 14. Передаточное число передачи от коробки передач 2 до основного ведущего моста 12 превышает передаточное число передачи от коробки передач 2 до подключаемого ведущего моста 22, поэтому при равномерном прямолинейном движении автомобиля скорость вращения ведомой полумуфты 16 обгонной муфты 14 превышает скорость вращения ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14, обгонная муфта 14 разомкнута и крутящий момент не передается.The engine 1 transmits torque to the gearbox 2, the shaft of the output gear 30 rotates the input shaft 8 of the reversing box 7, the output gear 31 of which rotates the input gear 32 of the main front drive axle 12 and the wheel 13, the car is driven. The output gear 30 of the gearbox 2 rotates the input gear 33 of the transfer case 3, the output gear 34 of the transfer case 3 rotates the drive coupling half 15 of the overrunning clutch 14. When the car moves, the wheels 23 of the connected bridge 22 rotate the connected bridge 22, which drives the output shaft 19 a reverse box 17, which transmits rotation to the input shaft 18 of the reverse box 17. The input shaft 18 of the reverse box 17 drives the driven coupling half 16 of the overrunning clutch 14. The gear ratio of the gearbox Ah 2 to the main drive axle 12 exceeds the gear ratio from the gearbox 2 to the drive axle 22 to be connected, therefore, with a uniform rectilinear movement of the car, the speed of the driven half-coupling 16 of the overrunning clutch 14 exceeds the rotation speed of the driving half-coupling 15 of the overrunning clutch 14, the overrunning clutch 14 is open and no torque is transmitted.

При проскальзывании колес 13 основного ведущего моста 12 скорость вращения вала основного ведущего моста 12 возрастает, соответственно возрастает скорость вращения кинематически связанных с валом основного ведущего моста 12 ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14 и при превышении скорости вращения ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14 над скоростью вращения ведомой полумуфты 16 обгонной муфты 14 обгонная муфта 14 заклинивает, крутящий момент передается и на подключаемый ведущий мост 12.When the wheels 13 of the main drive axle 12 slip, the rotational speed of the shaft of the main drive axle 12 increases, correspondingly, the speed of rotation of the drive coupling half 15 of the overrunning clutch kinematically coupled to the shaft of the main drive axle 12 and when the speed of rotation of the drive coupling half 15 of the freewheel 14 exceeds the rotational speed of the driven half-clutch 16 overrunning clutch 14 overrunning clutch 14 is jammed, torque is transmitted to the connected drive axle 12.

При прекращении проскальзывания колес 13 основного ведущего моста 12, скорость вращения вала подключаемого ведущего моста 22, ведомой полумуфты 16 обгонной муфты 14 остаются неизменными, а скорость вращения вала основного ведущего моста 12, ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14 падает и при превышении скорости вращения ведомой полумуфты 16 обгонной муфты 14 над скоростью вращения ведущей полумуфты 15 обгонной муфты 14 обгонная муфта 14 расклинивается, крутящий момент перестает передаваться, устройство переходит в моноприводный режим работы.When the creep of the wheels 13 of the main drive axle 12 ceases, the rotational speed of the shaft of the connected drive axle 22, the driven half coupling 16 of the freewheel clutch 14 remains unchanged, and the rotation speed of the shaft of the main drive axle 12, the drive half coupling 15 of the freewheel 14 falls and when the rotation speed of the driven half coupling is exceeded 16 overrunning clutch 14 above the rotational speed of the driving coupling half 15 overrunning clutch 14 overrunning clutch 14 is wedged, the torque ceases to be transmitted, the device goes into single-drive operation.

Устройство может содержать фрикционную муфту 25, упругую муфту, которая работает аналогично с устройством, приведенным на фиг. 2.The device may include a friction clutch 25, an elastic clutch, which operates similarly to the device shown in FIG. 2.

По фиг. 4 реализуются все 4 варианта исполнения устройства.In FIG. 4 implements all 4 versions of the device.

Claims

1. Automatically connected four-wheel drive, including a gearbox, transfer case, freewheel, while the rotation to the main drive axle is transmitted continuously, and to the connected drive axle through the freewheel, characterized in that the rotation is transmitted to the main and connected drive axles through reversible boxes operating synchronously, and the change of direction is carried out by synchronous switching of the reversible boxes of the main and connected drive axles.

2. Automatically connected four-wheel drive according to claim 1, characterized in that the gear ratio from the gearbox to the main drive axle exceeds the gear ratio to the connected axle by up to 10%.

3. Automatically connected four-wheel drive according to claim 1, characterized in that the gear ratios from the gearbox to the main drive axle and to the connected drive axle are equal, and the wheel diameters of the main drive axle are equal to or exceed the wheel diameters of the connected drive axle by up to 10% .

4. The automatically-connected four-wheel drive according to claim 1, further comprising a friction clutch, characterized in that the freewheel operates as a friction clutch connection sensor, and rotation to the freewheel is transmitted through an elastic clutch.