Транслятор тросового привода механизма переключения передач

Полезная модель относится к области машиностроения, к устройствам для дистанционного управления механизмами. Транслятор тросового привода предназначен для преобразования возвратно-поступательных перемещений тросов, соединенных с рычагом переключения передач, во вращательное и поступательное перемещения штока переключения передач в коробке передач транспортного средства. Решение направлено на установление оптимальных координат между сопрягаемыми деталями транслятора. Технический результат состоит в повышении надежности работы и долговечности дистанционного тросового привода. Технический результат достигается в трансляторе тросового привода механизма переключения передач, содержащем корпус-хомут с шлицевым отверстием для соединения с валом переключения передач и корпус-вилку с проушинами для крепления приводных тросов и лапкой с отверстием для соединения с реактивной тягой. Корпус-хомут закреплен на оси, установленной в подшипниковых опорах, размещенных в отверстии корпуса-вилки. Техническим решением определены параметры взаимного расположения сопрягаемых элементов транслятора. Рабочая плоскость лапки, обращенная к реактивной тяге, находится на расстоянии 25÷60 мм от оси шлицевого отверстия. На корпусе-хомуте выполнен разрез вдоль шлицевого отверстия и установлен стяжной болт. На лапке выполнено от одного до трех отверстий для соединения с реактивной тягой. Опоры оси могут быть выполнены в виде подшипников качения или подшипников скольжения. Подшипники скольжения могут быть выполнены в виде втулок из пластмассы.

Полезная модель относится к области машиностроения, к устройствам для дистанционного управления механизмами. Транслятор тросового привода предназначен для преобразования возвратно-поступательных перемещений тросов, соединенных с рычагом переключения передач, во вращательное и поступательное перемещения штока переключения передач в коробке передач транспортного средства.

Известен дистанционный привод управления коробкой передач [1], содержащий переднюю продольную тягу, соединенную с задней продольной тягой, связанной с механизмом переключения передач. Передняя продольная тяга снабжена П-образным рычагом, жестко соединенным с задней продольной тягой своей верхней частью. Задняя продольная тяга снабжена консолью и жестко связана с ее верхней частью, при этом нижняя часть консоли связана с передней продольной тягой, имеющей свободу вращения. В результате обеспечивается возможность передачи осевого и окружного усилий между передней и задней продольными тягами с большой несоосностью.

Конструкция данного дистанционного привода обеспечивает дистанционную передачу осевого и окружного усилий при большой несоосности передней и задней продольных тяг, однако устройство имеет ограниченные возможности для применения. В частности, для передачи усилий на сравнительно длинной дистанции, например, у привода переключения передач автобуса с задним расположением силового агрегата, применить устройство невозможно из-за наличия нескольких перегибов на трассе привода.

Известен также привод механизма переключения передач коробки передач «КамАЗ» [2]. Привод состоит из рычага переключения передач, установленного в кабине автобуса. Рычаг установлен в мастер-опоре и соединен с кулисой, к которой прикреплены концы тросов дистанционного управления. Противоположные концы тросов закреплены на трансляторе, который предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения тросов во вращение и осевое перемещение вала переключателя передач, установленного на коробке передач.

Транслятор состоит из двух корпусных деталей - корпуса-хомута и корпуса-вилки, установленных на общей оси с возможностью вращения друг относительно друга. В корпусе-хомуте выполнено шлицевое отверстие с разрезом и стяжным болтом для соединения с валом переключения передач, а у корпуса-вилки имеются две проушины с отверстиями для присоединения тросов и лапка с отверстием для закрепления реактивной тяги. Корпус-хомут жестко закреплен на оси, установленной в подшипниковых опорах. Опоры размещены в корпусе-вилке по обе стороны от корпуса-хомута.

Недостаток устройства в отсутствии оптимального соотношения размеров сопрягаемых элементов транслятора, обеспечивающего надежность работы дистанционного тросового привода.

Задача, решаемая предложенной полезной моделью, состоит в установлении оптимальных координат между сопрягаемыми деталями транслятора.

Технический результат состоит в повышении надежности работы и долговечности дистанционного тросового привода.

Технический результат достигается в трансляторе тросового привода механизма переключения передач, содержащем корпус-хомут с шлицевым отверстием для соединения с валом переключения передач и корпус-вилку с проушинами для крепления приводных тросов и лапкой с отверстием для соединения с реактивной тягой. Корпус-хомут закреплен на оси, установленной в подшипниковых опорах, размещенных в отверстии корпуса-вилки. Техническим решением определены параметры взаимного расположения сопрягаемых элементов транслятора. Рабочая плоскость лапки, обращенная к реактивной тяге, находится на расстоянии 25÷60 мм от оси шлицевого отверстия. На корпусе-хомуте выполнен разрез вдоль шлицевого отверстия и установлен стяжной болт. На лапке выполнено от одного до трех отверстий для соединения с реактивной тягой. Опоры оси могут быть выполнены в виде подшипников качения или подшипников скольжения. Подшипники скольжения могут быть выполнены в виде втулок из пластмассы.

Технический результат получен благодаря предложенному решению, которое найдено в результате ОКР.

Транслятор вращает вал переключения передач под воздействием усилий, передаваемых движущимися в одну сторону (вперед или назад) обоими приводными тросами.

Перемещение вала переключения передач вдоль его оси осуществляется транслятором под воздействием усилий, передаваемых тросами, движущимися в противоположных направлениях. При этом поворот транслятора происходит относительно точки опоры, создаваемой реактивной тягой.

Одними из ответственных узлов транслятора, обеспечивающих надежность работы и долговечность устройства, являются шарниры с шаровыми опорами для присоединения тросов к проушинам и для присоединения реактивной тяги к лапке. Установленные опытным путем и проверенные в эксплуатации координаты: расстояние 25÷60 мм между рабочей плоскостью лапки и осью шлицевого отверстия, способствуют равномерному распределению усилий между шарнирами. Шарниры равномерно изнашиваются в процессе работы устройства, им реже требуется ремонт и техническое обслуживание. В результате повышается надежность работы и долговечность дистанционного тросового привода механизма переключения передач.

На фиг.1 представлен заявляемый транслятор; на фиг.2 установка транслятора в дистанционном тросовом приводе на коробке передач.

Транслятор состоит из корпуса-хомута 1 и корпуса-вилки 2, установленных на общей оси 3. Ось установлена в отверстиях корпуса-вилки на подшипниковых опорах 4. В корпусе-хомуте выполнено шлицевое отверстие 5 для соединения со штоком переключения передач, а вдоль отверстия сделан разрез 6 и установлен стяжной болт 7. На корпусе-вилке выполнены проушины 8 для закрепления тросов и лапка 9 с отверстием для присоединения реактивной тяги. Расстояние между рабочей плоскостью лапки и осью шлицевого отверстия L=25÷60 мм.

Дистанционный привод состоит из рычага переключения передач 10, установленного в кабине водителя. Рычаг закреплен в опоре 11 и соединен с тросами привода 12. Тросы закреплены на колодках 13. Противоположные концы тросов соединены с проушинами 8 транслятора. Корпус-хомут 1 закреплен на шлицевом хвостовике штока переключения передач, установленного в опоре 14 механизма переключения передач. Лапка 9 соединена с реактивной тягой 15.

Устройство работает следующим образом.

Рычагом 10 водитель приводит в движение тросы 12. Перемещая рычаг вперед или назад, оба троса передвигают одновременно в одном направлении. При этом транслятор вращается вокруг оси штока переключения передач и, соответственно,

вращает сам шток, в результате чего вилка, закрепленная на штоке, включает соответствующую передачу.

Перемещая рычаг 10 в стороны в плоскостях, пересекающихся с вертикальной продольной плоскостью, тросы 12 заставляют двигаться в противоположных направлениях относительно друг друга. В этом случае тросы создают момент на трансляторе в горизонтальной плоскости, который благодаря реактивной тяге 15, соединенной с лапкой 9, преобразуется в осевое усилие на шток переключения передач. Шток перемещается в осевом направлении, осуществляя выбор передачи.

Так транслятор выполняет свою функцию - преобразование возвратно-поступательных перемещений тросов, соединенных с рычагом переключения передач, во вращательное и поступательное перемещения штока переключения передач в коробке передач транспортного средства.

Установленные при проведении ОКР параметры: расстояние 25-60 мм между рабочей плоскостью лапки и осью шлицевого отверстия, способствуют равномерному распределению усилий между шарнирами. Следует отметить, что дистанционное управление коробкой передач требует не только эффективной кинематической схемы привода, обеспечивающей четкое включение нужной передачи, но также и обеспечения определенных динамических характеристик.

От расстояния между рабочей плоскостью лапки 9, обращенной к реактивной тяге, и осью шлицевого отверстия 5 корпуса-хомута 1 зависит величина усилий в точках сопряжения деталей транслятора и усилия на рычаге 10, которое должен приложить водитель при переключении передачи. Расстояние 25-60 мм (L на фиг.1) между рассматриваемыми элементами позволяет водителю отклонять рычаг с усилием 0,05-0,08 кН, что соответствует требованиям стандарта.

Расстояние L при динамических нагрузках, по сути, является плечом рычага, создающего перекашивающие усилия между точкой соединения лапки 9 с реактивной тягой 15 и осью отверстия 5, в котором закреплен шлицевой конец вала переключения передач. Чем меньше это расстояние, тем меньше величина «вредных» усилий на точках крепления.

Уменьшить усилия, прилагаемые водителем, можно, в частности простым удлинением рычага 10, однако к выбору размеров сопрягаемых элементов транслятора требуется более тонкий подход, т.к. из-за ограниченного пространства узел должен быть компактным, но при этом передавать значительные усилия.

Определить размеры сопрягаемых элементов устройства расчетным путем сложно из-за необходимости учета большого количества факторов. Более надежные результаты достигаются опытным путем.

Испытания проводились на специальном стенде. Корпус-вилка была выполнена составной из двух частей, соединенных фиксирующей планкой, обеспечивающей сведение и разведение частей в заданных пределах изменения размера L. Транслятор был установлен на коробке передач (закреплен на валу переключения передач). С помощью динамометрического устройства замерялось усилие выбора передач F на рычаге водителя. В результате серии испытаний определены пределы оптимальных значений L, соответствующих допустимым величинам F.

Данные представлены в таблице.

Исходя из полученных в результате эксперимента данных, установлены оптимальные пределы размера L: 25÷60 мм.

Наиболее ответственными узлами устройства являются шарнирные соединения деталей (тросов с проушинами, реактивной тяги с лапкой). Благодаря оптимальному диапазону нагрузки, шарниры изнашиваются в процессе работы устройства равномерно, уменьшается скорость износа. В результате повышаются долговечность и надежность работы дистанционного тросового привода механизма переключения передач.

Источники информации:

1. Патент РФ №2163200, МПК В 60 К 20/00.

2. Руководство по монтажу и эксплуатации тросового привода управления коробкой передач РЭ 37.1703008. Издано ООО «КОРА Инжиниринг», Набережные Челны, 2004, с.6-7 - прототип.

1. Транслятор тросового привода механизма переключения передач, содержащий корпус-хомут с шлицевым отверстием для соединения с валом переключения передач и корпус-вилку с проушинами для крепления приводных тросов и лапкой с отверстием для соединения с реактивной тягой, корпус-хомут закреплен на оси, установленной в подшипниковых опорах, размещенных в отверстии корпуса-вилки, отличающийся тем, что рабочая плоскость лапки, обращенная к реактивной тяге, находится на расстоянии 25÷60 мм от оси шлицевого отверстия.

2. Транслятор по п.1, отличающийся тем, что на корпусе-хомуте выполнен разрез вдоль шлицевого отверстия и установлен стяжной болт.

3. Транслятор по п.1, отличающийся тем, что на лапке выполнено от одного до трех отверстий для соединения с реактивной тягой.

4. Транслятор по п.1, отличающийся тем, что опоры оси выполнены в виде подшипников качения.

5. Транслятор по п.1, отличающийся тем, что опоры оси выполнены в виде подшипников скольжения.

6. Транслятор по п.5, отличающийся тем, что подшипники скольжения выполнены в виде втулок из пластмассы.