Коробка передач

1 Предложение относится преимущественно к области транспортной техники и станкостроения, а более конкретно - к управляемым передачам вращательного движения для автомобилей,тракторов, тепловозов, станков и т.д. Оно может быть использовано также в другом оборудовании, где возникает проблема инерционных перегрузок при дискретном изменении режимов работы передачи вращения, например, в буровых установках. Известны коробки передач, в которых к входному валу подключены параллельные силовые цепи с шестернчатыми парами, имеющими различные передаточные отношения. Эти цепи подключаются поочердно к выходному валу с помощью синхронизированных муфт сцепления (далее также "синхронизаторов"), что обеспечивает изменение передаточного отношения в устройстве ступенчатым образом (см.,например, патент США 5,265,800 по НКИ 74/333 от 22.11.94). Переходные процессы в моменты переключения облегчаются разрывом силового потока с помощью фрикционной муфты сцепления, которая включена между источником крутящего момента и входным валом коробки передач. Такие устройства обладают двумя важными и принципиально неустранимыми недостатками. Во-первых, при переключении передач в них обязательно происходит прерывание потока мощности, что ухудшает динамические характеристики. Во вторых, в них усложнена проблема автоматизации из-за нестабильности параметров фрикционной муфты сцепления по причине относительно быстрого е износа. Эти недостатки невозможно исправить простой заменой фрикционной муфты сцепления на голономную (см., например, Заявку PCT/RU98/00432 по МКИ F16 25/06 от 25.12.98), т.к. она имеет на порядок меньший динамический диапазон и трхполюсную схему. Прототипом предложенному устройству является коробка передач по Патенту США 5,582,069 по НКИ 74/335 от 10.12.96. Она содержит расположенные в корпусе, по крайней мере, два вала, входной и выходной, и подключнные входами к входному валу силовые цепи,которые состоят из систем шестернчатых пар и синхронизаторов, и которые пронумерованы согласно порядковому номеру соответствующей передачи. Синхронизаторы снабжены механизмом их управления. Целью данного предложения является расширение функциональных возможностей коробки передач. Поставленная цель достигается тем, что коробка передач содержит переменный передаточный механизм, включающий в себя три соосных тела вращения, первое и второе - ведущие и одно - ведомое, которые снабжены каждое системой периодических направляющих, по крайней мере одна из которых имеет перемен 002266 2 ный по углу поворота период, и подвижный соединительный элемент, помещнный в системы направляющих трх тел. Причм ведомое тело переменного передаточного механизма связано с выходным валом, его первое ведущее тело соединено с силовыми цепями только нечтных передач, а второе ведущее тело - только с силовыми цепями чтных передач. Коробка передач может содержать первую и вторую обгонные муфты, включнные каждая между соответствующими ведущими телами переменного передаточного механизма и силовыми цепями. Переменный передаточный механизм может содержать конечный амортизатор движения подвижного соединительного элемента, помещнный в системе направляющих. Коробка передач может содержать стартовую силовую цепь, включающую в себя соединнные последовательно стартовую обгонную муфту и ограничитель крутящего момента, и которая подключена последовательно межу корпусом и тем входным телом переменного передаточного механизма, который соединн с силовыми цепями чтных передач. Переменный передаточный механизм может содержать датчик положения подвижного соединительного элемента в системах направляющих трх тел вращения переменного передаточного механизма, а также механизм установки его начального положения, которые связаны с системой управления коробки передач. На фиг. 1 представлена схема предложенной коробки передач с обычными синхронизаторами и параллельными силовыми цепями. На фиг. 2 представлен вид продольного сечения коробки передач по схеме фиг. 1. На фиг. 3 представлен общий вид механизмов коробки передач по схеме фиг. 1. На фиг. 4 представлен общий вид элементов механизмов управления обгонными муфтами. На фиг. 5 а,b в виде плоской развртки представлены варианты взаимного расположения направляющих в переменном передаточном механизме для коробки передач по схеме фиг. 1. На фиг. 6 представлен общий вид элементов переменного передаточного механизма для коробки передач по схеме фиг. 1 с направляющими по второму варианту. На фиг. 7 представлена схема предложенной коробки передач с голономными синхронизаторами. На фиг. 8 представлен вид продольного сечения коробки передач по схеме фиг. 7. На фиг. 9 представлены две проекции набора элементов первого голономного синхронизатора. На фиг. 10 представлен общий вид опорного тела переменного передаточного механизма первого голономного синхронизатора. 3 На фиг. 11 а,b графически представлено взаимное расположение направляющих в переменном передаточном механизме в двух стадиях работы первого голономного синхронизатора. На фиг. 12 представлен общий вид набора элементов третьего голономного синхронизатора. На фиг. 13 а,b графически представлено взаимное расположение направляющих в переменном передаточном механизме в двух стадиях работы третьего голономного синхронизатора. На фиг. 14 представлен общий вид элементов кулачковой муфты сцепления третьего голономного синхронизатора. На фиг. 15 а,b представлен чертж опорного тела переменного передаточного механизма третьего голономного синхронизатора. На фиг. 16 представлен общий вид элементов переменного передаточного механизма для коробки передач по схеме фиг. 7. Четырхступенчатый вариант предложенной коробки передач с параллельными силовыми цепями, схема которой представлена на фиг. 1, содержит корпус 1, входной вал 2 и выходной вал 3. Входной вал 2 через синхронизаторы 4 и 5 соединн с шестернчатыми парами 6, 7, 8, и 9. Шестерня 10 включена последовательно с парой 6 для увеличения коэффициента замедления. Все синхронизаторы соединены с механизмом их управления 11. Ведомое тело 12 переменного передаточного механизма связано с выходным валом 3, а его ведущие тела 13 и 14 соединены через обгонные муфты 15 и 16 с шестернчатыми парами нечтных передач 6 и 7, и чтных передач 8 и 9, соответственно. Блок управления 17 соединн с обгонными муфтами 15 и 16 через механизмы управления 18 и 19. Дополнительная обгонная муфта 20 и механизм защиты коробки передач от перегрузок на старте 21 включены последовательно между ведомыми шестернями пар (8, 9) и корпусом 1. Здесь пунктиром указаны связи датчика крутящего момента 22 с корпусом 1, дополнительной обгонной муфтой 20 и блоком управления 17. Последовательно соединнные гидронасос 23, трубопроводы 24 и управляемый клапан 25 подключены между корпусом 1 и дополнительной обгонной муфтой 20. Они выполняют функцию гидротормоза. Манометр 26 и механизм управления клапаном 27 подключены к блоку управления 17. Подвижный соединительный элемент 28 голономной муфты двустороннего действия расположен между е телами вращения 12, 13 и 14. С ними конструктивно соединены датчик 29 положения подвижного соединительного элемента 28 и механизм установки начального положения 30 подвижного соединительного элемента 28, которые подключены к блоку управления 17. Переключатель направления движения 31 установлен в связь между ведомым телом переменного передаточного механизма 12 и ведомым валом 3 через контакт А непосредст 002266 4 венно, а через контакт R - с использованием шестерни реверса 32. В таблице состояний синхронизаторов, см. табл. 1, обозначены: по горизонтали - схемный номер синхронизатора и номер его контакта (S р), а по вертикали - номер включнной передачи вращения . Символом (+) обозначено замкнутое состояние соответствующего контакта во вс время работы коробки передач на этой передаче. Позиции 31-А и 31-R относятся к движению вперд и назад, соответственно. Основная механическая часть коробки передач по схеме фиг. 1, чертж продольного сечения которой представлен на фиг. 2, содержит ведущий 2 и ведомый 3 соосные валы, с которыми жстко соединены синхронизаторы 4, 5 и 31 (здесь на чертеже они представлены только кольцами). Через системы шестерн, включая дополнительную 10 и шестерню реверса 32, а также управляемые обгонные муфты 15 и 16 синхронизаторы соединены с ведомым телом 12 и двумя ведущими 13 и 14 телами вращения переменного передаточного механизма. 28 - е подвижный соединительный элемент. Дополнительная обгонная муфта 20 через шестерни и управляемую обгонную муфту 16 соединена с ведущим телом голономной муфты сцепления 13, на котором закреплн ротор электродвигателя 36 механизма установки начального положения подвижного соединительного элемента 28(см. схему фиг. 1). С ведущим телом 14 соединены шток 33 датчика положения 29 соединительного элемента 28, выполненный в виде болта с левой резьбой, а также продольный 34 и поперечный 35 элементы механизма управления обгонной муфты 15. Основная механическая часть коробки передач по схеме фиг. 1, общий вид которой представлен на фиг. 3, содержит ведущий 2 и ведомый 3 соосные валы, с которыми жстко соединены синхронизаторы 4, 5 и 31 (здесь на чертеже они представлены только кольцами). Через системы шестерн, включая дополнительную 10 и шестерню реверса 32, синхронизаторы соединены с телами вращения голономной муфты сцепления, из которых здесь видно только ведомое тело 12 с штоком 33 датчика положения соединительного элемента 28. Дополнительная обгонная муфта 20 соединена через шестерни с управляемой обгонной муфтой 16. Элементы механизмов управления обгонными муфтами голономной муфты двустороннего действия, общий вид которых представлен на фиг. 4, включают в себя продольный 34 и поперечный 35 элементы механизма управления обгонной муфты слева, соединение между которыми осуществлено через систему наклонных пазов 37. Управляемый сепаратор 38 этой обгонной муфты соединн в собранном виде с поперечным элементом механизма управления 35 через прорези 39 и штифты 40. Управляемый сепаратор 41 другой обгонной муфты соединн 5 в собранном виде с кольцом управления 42 через штифты 43 и наклонные прорези 44. Кроме того, кольцо управления 42 связано с соответствующим телом вращения переменного передаточного механизма через продольные пазы кольца 45 и накладки 46, которые привинчены к этому телу вращения. Ролики обгонных муфт 47 могут находиться в контакте с сепараторами 38 и 41, которые способны ограничивать их круговую степень свободы вокруг общей оси. На фиг. 5 а,b в координатах (х,), где х относительное продольное смещение соединительного элемента от исходного положения, а- угол поворота ведущего вала в целых оборотах, графически представлены положения направляющих в переменном передаточном механизме. Здесь на графике фиг. 5 а А - положение направляющей 1-го ведущего тела, В - положение 2-го ведущего тела и С - положение направляющей ведомого тела в исходном состоянии,которые соответствуют первому варианту конфигурации направляющих. На графике фиг. 5b А 1 - положение направляющей 1-го ведущего тела, В 1 - положение 2-го ведущего тела и С 1 положение направляющей ведомого тела в исходном состоянии, которые соответствуют второму варианту конфигурации направляющих. Кружками обозначены места пересечения направляющих, в которых находится соединительный элемент 28 в соответствующей фазе, а пунктиром обозначены позиции соответствующих направляющих внутри рабочих циклов. Варианты различаются формой направляющих В, С и B1, C1, как это проиллюстрировано также на фиг. 2 и 6. Переменный передаточный механизм, который представлен на фиг. 6 в собранном виде и в виде отдельных элементов, содержит ведомое тело вращения 12 и два ведущих - внешнее 13 и внутреннее 14. Они расположены соосно и снабжены направляющими 48, 49, и 50, соответственно. Здесь конфигурация направляющих, в отличие от фиг. 2, выполнена по второму варианту, т.е. в соответствии с графиком фиг. 5b. Подвижный соединительный элемент 28 снабжн роликами 51 по числу направляющих, с которыми он контактирует. Коробка передач с голономными синхронизаторами, схема которой представлена на фиг. 7, содержит корпус 1, входной вал 2 и выходной вал 3. Выходной вал 3 через механизм реверса 52 и демультипликатор 53 соединн с нагрузкой 54. На промежуточном вале 55 установлены первый 56, второй 57 и третий 58 голономные синхронизаторы с опорными элементами 59, 60 и 61, соответственно. Связь опорного элемента 60 с голономным синхронизатором 57 содержит прерыватель 62. Входы голономных синхронизаторов 56 и 57 соединены с входным валом 2 через шестернчатые пары 63 и 64, соответственно, а их выходы через промежуточ 002266 6 ный вал 55, шестернчатую пару нечтных передач 65 и обгонную муфту 15 соединены с внутренним ведущим телом 14 переменного передаточного механизма. Шестернчатая пара чтных передач 66 соединена с промежуточным валом 55 через третий голономный синхронизатор 58, а с внешним ведущим телом 13 переменного передаточного механизма - через обгонную муфту 16. Опорный элемент 59 голономного синхронизатора 56 соединн с корпусом 1, а опорный элемент 60 голономного синхронизатора 57 связан с ведомой шестерней пары 63. Опорный элемент 61 голономного синхронизатора 58 соединн с корпусом 1 через шестернчатую пару 67 и стартовую обгонную муфту 68, а с ведущим валом 2 - через шестернчатую пару 67 и обычный синхронизатор 69. Ведомое тело 12 переменного передаточного механизма связано с выходным валом 3 через шестернчатую пару 70. Датчик 29 положения соединительного элемента 28 в направляющих тел вращения 12, 13 и 14 связан с двумя телами 12 и 14. Механизм установки 30 начального положения соединительного элемента 28 расположен на внешнем ведущем теле 13. В таблице состояний переключателей крутящего момента, см. табл. 2, обозначены по горизонтали - схемный номер переключателя (S),а по вертикали номер включнной передачи вращения ( G). Символом (+) обозначено замкнутое состояние синхронизаторов 56, 57, 58 и 69 или размыкателя 62 на соответствующей передаче во вс время е работы на этой передаче, а символами (+ ) и ( +) обозначена смена замкнутых состояний синхронизаторов 58 и 69 во время работы коробки передач на второй передаче. Передача с номером 0 означает разомкнутое (нейтральное) положение коробки передач. Основная механическая часть коробки передач по схеме фиг. 7, чертж продольного сечения которой представлен на фиг. 8, содержит корпус 1, ведущий 2 и промежуточный 55 валы. На промежуточном валу 55 установлены голономные синхронизаторы 56, 57 и 58. Входы голономных синхронизаторов 56 и 57 через шестернчатые пары 63 и 64 соединены с входным валом 2. Шестернчатая пара нечтных передач 65 соединена с промежуточным валом 55 непосредственно, а шестернчатая пара чтных передач 66 - через третий голономный синхронизатор 58. Опорный элемент 59 первого голономного синхронизатора 56 соединн с корпусом 1. Опорный элемент второго голономного синхронизатора 57 соединн с ведомой шестерней пары 63. Опорный элемент третьего голономного синхронизатора 58 соединн с корпусом 1 через шестернчатую пару 67 и стартовую обгонную муфту 68, а с ведущим валом 2 через ту же шестернчатую пару 67 и обычный синхронизатор 69. Внутреннее ведущее тело 14 переменного передаточного механизма соединено 7 с шестернчатой парой нечтных передач 65 через обгонную муфту 15. Внешнее ведущее тело 13 переменного передаточного механизма соединено с шестернчатой парой чтных передач 66 через обгонную муфту 16. Все синхронизаторы подключены к гидравлической системе управления каналами 71. Выход 72 штока датчика положения соединительного элемента 28 в направляющих тел вращения 12, 13 и 14 через втулки 73 и 74 связан с двумя телами 12 и 14. Первая связь обеспечивает только продольную степень свободы, а вторая является резьбовой. 75 - концевой амортизатор переменного передаточного механизма. Кольцо 76 механизма установки начального положения соединительного элемента 28 расположено на внешнем ведущем теле 13 с сохранением осевой степени свободы,на которую наложены ограничения водилом 77. Оно может иметь фрикционный контакт с корпусом 1 или одним из тел вращения второго голономного синхронизатора 57. На фиг. 9 представлены в двух проекциях детали первого голономного синхронизатора,которые установлены последовательно слева направо на промежуточном валу 55 (см. также фиг. 8). Опорный элемент 59 связан с опорным телом 78 переменного передаточного механизма через обгонную муфту, ролики которой здесь не указаны. Опорное тело 78 со спиральной пружиной 79 соединено с ведомым 80 и ведущим 81 телами этого механизма через подвижные соединительные элементы 82. Кроме того, внутренняя часть спиральной пружины 79 и ведомое тело 80 соединены с промежуточным валом 55,а ведущее тело 81 имеют амортизированную связь с левым диском 83 кулачковой муфты сцепления. Е правый диск 84 отделн от левого плоской пружиной 85. На правом диске 84 установлена обойма 86 ключа запирания подвижных соединительных элементов с защлками 87 и направляющими 88. Правый диск 84 имеет шлицевую связь с шестерней 89, которая выполняет также функцию опорного элемента 60(см. фиг. 7 и 8) второго голономного синхронизатора 57. Функцию размыкателя 62 исполняет управляемый сепаратор 90 обгонной муфты этого синхронизатора, который связан с шестерней 89 через диск управления 91. Снизу показан состав соединительного элемента 82: здесь 92 базовая часть, выполненная в виде Т-образного плунжера, 93 - ролики на его осях. Представленное на фиг. 10 опорное тело 78 переменного передаточного механизма первого голономного синхронизатора имеет спиральную пружину 79 и ниши 94 для размещения амортизаторов в конце каждой направляющей 95. На фиг.11 а,b в координатах (r,), где r радиальная, а- угловая координаты, графически представлены положения направляющих в переменном передаточном механизме. Здесь на 8 графике фиг. 11 а А - положение направляющей ведущего тела, В - положение ведомого тела и С- положение направляющей опорного тела в исходном состоянии. На графике фиг. 11b А 1 положение направляющей ведущего тела, В 1 положение ведомого тела и С - положение направляющей опорного в промежуточной стадии рабочего цикла. Кружками обозначены места пересечения направляющих, в которых находится соединительный элемент 82 в соответствующей фазе. Представленный на фиг. 12 третий голономный синхронизатор 58 (см. фиг. 7 и 8) содержит следующие соосные элементы: кулачковую муфту сцепления 96, опорное тело вращения 97 переменного передаточного механизма, а также его ведущее 98 и ведомое 99 тела. Подвижные соединительные элементы 100 расположены в местах пересечения профилей направляющих этих тел вращения. Между ведущим 98 и опорным 97 телами вращения расположена спиральная пружина 101. На фиг. 13 а,b в координатах (r,), где r радиальная, а- угловая координаты, графически представлены положения направляющих в переменном передаточном механизме. Здесь на графике фиг. 13 а А - положение направляющей ведущего тела, В - положение ведомого тела и С- положение направляющей опорного тела в исходном состоянии. На графике фиг. 13b А 1 положение направляющей ведущего тела, В 1 положение ведомого тела и С - положение направляющей опорного в промежуточной стадии рабочего цикла. Кружками обозначены места пересечения направляющих, в которых находится соединительный элемент 100 в соответствующей фазе. Здесь конфигурация направляющих тел вращения отличается от конфигурации,изображнной на фиг. 11, только формой самих направляющих, рассчитанной на движение соединительных элементов 100 в рабочем цикле от периферии к центру. Кулачковая муфта сцепления голономного синхронизатора, общий вид элементов которой представлен на фиг. 14, содержит два соосных кулачковых диска 102 и 103, между которыми установлена плоская пружина 105. Диск 102 имеет шлицевую связь с промежуточным валом 55 (см. фиг. 7, 8) через муфту 104 и системы лопаток 106 и 107, расположенные на диске 102 и муфте 104. Системы лопаток 106 и 107 являются местом расположения элементов амортизатора. Диск 103 имеет шлицевое соединение с ведущим телом 98 переменного передаточного механизма (см. фиг. 12). Диск 103 имеет также осевую связь с обоймой ключа 108, внутри которой находятся в поджатом состоянии через фиксатор 109 и пружину 110 защлки 111 и направляющие 112. Представленное в двух проекциях на чертеже фиг. 15 а,b опорное тело 97 переменного 9 передаточного механизма третьего голономного синхронизатора имеет обод 113 соответствующей обгонной муфты, прорези направляющих 114, а также ниши 115 для направляющих 112 замка и сквозные отверстия 116 для размещения его защлок 111. В конечной части каждой из направляющих 114 опорного тела вращения 97 расположена ниша для размещения амортизатора 117. Переменный передаточный механизм, общий вид элементов которого представлен на фиг. 16, содержит одно ведомое 12 и два ведущих, внешнее 13 и внутренне 14, тела вращения. В их направляющих помещн подвижный соединительный элемент 28. В торце внутреннего ведущего тела вращения 14 расположен первый концевой амортизатор 75, с которым связан выход 72 штока датчика положения соединительного элемента 28 в направляющих тел вращения 12, 13 и 14. Второй концевой амортизатор установлен в нишах 118 внешнего ведущего тела вращения 13. На этом же ведущем теле 13 расположено кольцо 76 механизма установки начального положения соединительного элемента. Коробка передач с параллельными силовыми цепями по схеме фиг. 1 работает следующим образом. Синхронизаторы 4, 5 и 31 находятся пред стартом в разомкнутом состоянии. Входной вал 2 соединн с источником крутящего момента (например, двигателем) и свободно вращается. Вал 3 соединн с нагрузкой и неподвижен. Подвижный соединительный элемент 28 переменного передаточного механизма установлен в крайнее правое положение с помощью механизма установки его начального положения 30. Перед началом движения синхронизатором 31 устанавливается его направление. Процесс разгона до первой передачи одинаков для обоих направлений. Он начинается после перевода синхронизатора 4 в положение I. Теперь начинается вращение ведущего тела 14 в сторону увеличения угла(см. фиг. 6). Крутящий момент, который приложен к обгонной муфте 15, и реактивный крутящий момент, который приложен к обгонным муфтам 19 и 20, имеют одинаковое направление. Оно для этих обгонных муфт является основным рабочим, и обгонные муфты находятся в замкнутом состоянии. Винтовая направляющая 50 (см. фиг. 6) вытесняет соединительный элемент 28 вдоль общей оси и,соответственно, вдоль неподвижной направляющей 49 второго ведущего тела 13. При этом соединительный элемент 28, перемещаясь в винтовой направляющей 49, вращает ведомое тело 12. Так реализуется основное свойство переменного передаточного механизма: его передаточное отношение Z=1/i плавно изменяется от 0 до 1. В конце цикла реактивный крутящий момент меняет знак, и обгонные муфты 19 и 20 разрывают связь с корпусом 1. Коробка передач переходит в стационарное состояние работы на первой передаче. Полный рабочий цикл пред 002266 10 ставленного здесь на всех рисунках переменного передаточного механизма осуществляется за 4 оборота ведущего тела 14 и 2 оборота ведомого тела 12. Если первый коэффициент передачиi=4 и скорость вращения входного вала находится в пределах 1000-2000 об/мин., то такие параметры муфты обеспечивают ускорение автомобиля на старте с места порядка 0,1g. Важным и потенциально опасным свойством переменного передаточного механизма является то, что в начале старта, когда Z0, при самом малом входном крутящем моменте выходной крутящий момент. Таким образом,если при замкнутой обычной муфте от перегрузок останавливается двигатель, то голономный механизм может привести к поломке трансмиссии. Здесь уже нужна специальная защита,функции которой выполняет механизм защиты коробки передач от перегрузок на старте 21. В минимальный комплект этого устройства может входить датчик реактивного крутящего момента 22, соединнный с блоком управления 17, который способен дать команду на прерывание старта. Для тяжлых машин и тепловозов более предпочтительной является гидротормоз, в качестве которого используется гидронасос 23 с элементами гидросистемы 24, 25, 26 и 27. Это устройство характерно двумя контурами защиты. Во-первых, оно может ограничивать реактивный крутящий момент автономно при превышении порогового давления перед клапаном 25. Во-вторых, блок управления 17 на основании показаний манометра 26 может изменять режим работы двигателя, отключать переключатель крутящего момента 4 и регулировать порог срабатывания клапана 25. Переходной процесс ко второй ступени начинается после того, как синхронизатор 5 переводится механизмом управления 11 в положение II при прежнем замкнутом положении синхронизатора 4. При этом тела вращения 13 и 14 переменного передаточного механизма функционально меняются местами, опорную функцию теперь выполняет тело 14, которое в отличие от начала работы первой ступени теперь не стоит на месте, а равномерно вращается со скоростью первой ступени. В конце этого переходного процесса реактивный момент, который прилагался к обгонной муфте 15, становится равным 0, и обгонная муфта 15 размыкается. Теперь коробка передач может неограниченно долго работать на второй скорости. Последующие переключения в сторону увеличения коэффициента передачи происходят аналогично описанным выше путм последовательной коммутации синхронизаторов 4 и 5 согласно табл. 1. Таким образом, процесс разгона до последней скорости может быть произведн без прерывания потока мощности. Включение промежуточной передачи из нейтрального положения в коробке передач по фиг. 1, 2 может быть затруднено ввиду неопре 11 делнности в исходном положении соединительного элемента 28 в переменном передаточном механизме. Эта неопределнность снимается блоком управления 17 через механизм установки начального положения подвижного соединительного элемента 30 на основании показаний датчика положения подвижного соединительного элемента 29 и двусторонней связи с механизмом управления переключателями 11. Обычные обгонные муфты являются устройствами одностороннего действия, поэтому они препятствуют реализации режима торможения двигателем в данной коробке передач. В коробке передач по схеме фиг. 1 задача решается применением управляемых обгонных муфт,которые снабжены роликами прямого и обратного хода 47 (см. фиг. 4). Управление муфтами осуществляется блоком управления 17 и механизмами управления 18 и 19 через сепараторы 38 и 41, которые при повороте вокруг общей оси способны блокировать действие роликов в том или другом направлении. Разблокированные ролики замыкают муфту в обоих направлениях. Поворот сепаратора 38 обгонной муфты 15 осуществляется продольным 34 и поперечным 35 элементами, которые через наклонные пазы 37 соединены так, что продольное смещение элемента 34 вызывает поперечное смещение элемента 35. А он, в свою очередь, поворачивает сепаратор 38 штифтами 40 через прорези 39. Поворот сепаратора 41 обгонной муфты 16 осуществляется через штифты 43 и наклонные прорези 44 продольным смещением кольца управления 42. Кроме того, кольцо управления 42 связано с внешним телом вращения 13 переменного передаточного механизма через продольные пазы кольца 45 и накладки 46, которые привинчены к этому телу вращения. В коробке передач по схеме фиг. 1 чрезвычайно высоки требования к синхронизаторам,которые обусловлены высокими инерционными нагрузками при малом времени переключений. В локомотивах и тяжлых грузовиках их функции должны выполнять устройства нового типа,а именно - голономные синхронизаторы. При этом неизбежен переход от схемы с параллельными потоками к более сложной схеме фиг. 7. А вопрос об операции управления обгонными муфтами 15 и 16 становится неактуальным в связи с отменой функции торможения двигателем. Коробка передач по схеме фиг. 7 работает следующим образом. Пред стартом все синхронизаторы 56, 57, 58, 69 и прерыватель 62 находятся в разомкнутом состоянии. Входной вал 2 соединн с источником крутящего момента (например, двигателем) и свободно вращается. Вал 3 соединн с нагрузкой 54 (дифференциалом,колсами и т.д.) и неподвижен. Подвижный соединительный элемент 28 переменного передаточного механизма установлен в крайнее левое положение с помощью механизма установки его 12 начального положения 30. Подвижные соединительные элементы голономных синхронизаторов 8, 9 и 14 также находятся в исходном состоянии. Если их рабочий цикл связан с движением подвижных соединительных элементов от оси к периферии тел вращения, как в синхронизаторах 56 и 67, то исходным состоянием является позиция, приближнная к оси (см. конфигурацию на фиг. 11). Если их рабочий цикл связан с движением подвижных соединительных элементов от периферии тел вращения к оси,как в синхронизаторе 58, то исходным состоянием является позиция, удалнная от оси (см. конфигурацию на фиг. 13). Процесс разгона до первой передачи начинается после перевода в цикл замыкания голономного синхронизатора 56. Этот цикл начинается с воздействия гидросистемы через каналы 71 на кулачковый диск 84 (см. фиг. 9), который смещается вдоль промежуточного вала 55 влево,сжимает плоскую пружину 85 и входит в механический контакт с кулачковым диском 83. Одновременно кулачковый диск 84 смещает влево обойму 86. В результате этого защлки 87 по направляющим 88 выдвигаются влево и переходят в рабочее состояние в направляющих ведущего тела вращения 81. Теперь кулачковая муфта сцепления замкнута, ведущее тело 81 соединено с промежуточным валом 55, и его направляющие начинают вытеснять подвижные соединительные элементы 82 вдоль направляющих тел вращения 78 и 80. Реактивный момент через обгонную муфту и опорный элемент 59 приложен к корпусу 1. Таким образом, данный переменный передаточный механизм, у которого система направляющих построена согласно фиг. 11, осуществляет плавное и непрерывное соединение шестерни 89 с промежуточным валом 55. В конце этого цикла подвижные соединительные элементы 82 заходят за защлки 87 и запираются, а обгонная муфта отключает опорное тело 78 от корпуса 1. При этом коэффициент передачи Z=1/i изменяется линейно от 0 до 1 за поворот тела вращения 81 на некий угол(здесь = 0,6). Этого достаточно, чтобы преодолеть инерцию промежуточного вала 55, шестернчатой пары нечтных передач 65, обгонной муфты 15 и внутреннего ведущего тела вращения 14 переменного передаточного механизма вместе с соединительным элементом 28. В то же время переменный передаточный механизм плавно входит в процесс переключения,который начинается с вращения ведущего тела 14 в сторону увеличения угла(см. также фиг. 5, 8 и 16). Крутящий момент, который приложен к обгонной муфте 15, и реактивный крутящий момент, который приложен к обгонной муфте 16 и далее через цепь элементов 66, 61, 67, 68 к корпусу 1, имеют одинаковое направление. Оно для обеих обгонных муфт является основным рабочим, и обгонные муфты находятся в замк 13 нутом состоянии. Винтовая направляющая А(см. фиг. 5) вытесняет соединительный элемент 28 вдоль общей оси и, соответственно, вдоль неподвижной направляющей С второго ведущего тела 13. При этом соединительный элемент 28, перемещаясь в винтовой направляющей тела 13, вращает ведомое тело 12 с направляющей B. Так реализуется основное свойство переменного передаточного механизма: е передаточное отношение Z=1/i плавно изменяется от 0 до 1. В конце цикла реактивный крутящий момент меняет знак, и обгонная муфта 16 разрывает связь с корпусом 1. Коробка передач переходит в стационарное состояние работы на первой передаче. Полный рабочий цикл представленной здесь на всех рисунках голономной муфты сцепления осуществляется за 3 оборота ведущего тела 14 и 1,5 оборота ведомого тела 12. Такие параметры голономной муфты двустороннего действия обеспечивают ускорение автомобиля или локомотива на старте порядка 0,1g без демультипликатора, а с демультипликатором значительно меньше. Цикл включения первой передачи содержит предпосылки для возникновения ударных инерционных нагрузок в механизмах. Они имеют место, во-первых, при соединении кулачковых дисков 83 и 84, и, во вторых, при вовлечении во вращательное движение опорных тел 78 и 13 после размыкания соответствующих обгонных муфт. Однако соотношение угловых скоростей, моментов инерции ускоряемых деталей и допустимых крутящих моментов здесь таково, что инерционные нагрузки могут быть устранены амортизаторами с диапазоном углового смещения порядка 1-5. Такие амортизаторы размещены между дисками 81 и 83 (см. фиг. 9), в нишах 94 в конце направляющих 95 диска 78 (см. фиг. 10) и нишах 117 в теле 13 (см. фиг. 16). Переходной процесс ко второй ступени начинается после включения кулачковой муфты сцепления 96 голономного синхронизатора 58 при прежнем замкнутом положении голономного синхронизатора 56 (см. фиг. 7, 12-15). Этот цикл начинается с воздействия гидросистемы через каналы 71 на кулачковый диск 102 (см. фиг. 14) с муфтой 104, которые смещаются вдоль промежуточного вала 55 вправо, сжимают плоскую пружину 105 и входят в механический контакт с кулачковым диском 103. Одновременно кулачковый диск 103 смещает вправо обойму 108. В результате этого защлки 111 в отверстиях обоймы 108 выдвигаются вправо и переходят в рабочее состояние в отверстиях 116 опорного тела вращения 97 (см. фиг. 15). Направляющие 112 в нишах 115 удерживают нужное угловое положение элементов. Теперь кулачковая муфта сцепления замкнута, ведущее тело 98 соединено с промежуточным валом 55, и его направляющие начинают вытеснять подвижные соединительные элементы 100 вдоль направляющих тел 14 вращения 97 и 99. Реактивный момент через обгонные муфты и шестернчатую пару 67 приложен к корпусу 1. Таким образом, данный переменный передаточный механизм, у которого система направляющих построена согласно схеме фиг. 13, осуществляет плавное и непрерывное соединение ведущей шестерни пары 66 с промежуточным валом 55. В конце этого цикла подвижные соединительные элементы 100 заходят за защлки 111 и запираются, а обгонная муфта отключает опорное тело 97 от корпуса 1. Вместе с процессом включения голономного синхронизатора 58 идт процесс переключения переменного передаточного механизма. При этом его тела вращения 13 и 14 функционально меняются местами, опорную функцию теперь выполняет тело 14, которое в отличие от начала работы первой ступени теперь не стоит на месте, а равномерно вращается со скоростью первой ступени. В конце этого переходного процесса реактивный момент, который прилагался к обгонной муфте 15, становится равным 0, и обгонная муфта 15 размыкается. Все ударные эффекты во время переключений в этом цикле смягчаются амортизаторами, которые установлены в системе лопаток 106 и 107 кулачковой муфты 96, нишах 117 опорного тела 97, и концевым амортизатором 75 переменного передаточного механизма. Теперь коробка передач может неограниченно долго работать на второй скорости. Согласно табл. 2 переходной процесс от второй к третьей ступени (см. фиг. 7) начинается при замкнутом положении обычного синхронизатора 69 после включения кулачковой муфты сцепления голономного синхронизатора 57,конструкция которого аналогична конструкции голономного синхронизатора 56. Поэтому до выполнения этой операции обычный синхронизатор 69 должен быть включн, а голономный синхронизатор 58 выключен. Такая замена параллельных связей одна на другую может быть произведена под нагрузкой и в любой фазе работы второй передачи. Кроме того, теперь размыкатель 62 должен быть переведн в замкнутое состояние, для чего сепаратор 90 (см. фиг. 9) диском управления 91 устанавливается в рабочее состояние, освобождая ход роликов соответствующей обгонной муфты. Далее процесс идт аналогично выходу на первую ступень. Четвртая ступень включается голономным синхронизатором 58 аналогично второй. Отличие только в том, что теперь являются предварительно включнными для выполнения опорных функций согласно схеме фиг. 7, голономный синхронизатор 57 и обычный синхронизатор 29. Если предложенная коробка передач применена с демультипликатором 5 на выходе, то переход к следующей скорости связан с его переключением. Эта операция производится при нейтральном состоянии всех синхронизаторов, 15 т.е. на скорости, которая обозначена в табл. 2 знаком "0". Поэтому в демультипликаторе могут быть использованы обычные синхронизаторы. Затем все переключения коробки передач от пятой до восьмой скорости производятся так,как описывалось выше, начиная с первой. Если применн многоступенчатый демультипликатор, то подобные операции производятся при каждом его переключении. Включение промежуточной передачи из нейтрального положения в коробке обеспечивается системой управления, которая может манипулировать механизмом установки начального положения подвижного соединительного элемента 28 на основании показаний датчика положения подвижного соединительного элемента 29. Таким образом, предложенная коробка передач способна без прерывания силового потока плавно переключать передачи, по крайней мере,в диапазоне 4-х ступеней, что существенно расширяет е функциональные возможности. Таблица 1 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Коробка передач, содержащая расположенные в корпусе, по крайней мере, два вала,входной и выходной, и подключнные входами к входному валу силовые цепи, которые состоят из систем шестернчатых пар и синхронизированных муфт сцепления, и которые пронумерованы согласно порядковому номеру соответст Фиг. 1 16 вующей передачи, а также систему управления,включающую в себя механизм управления синхронизированными муфтами сцепления, отличающаяся тем, что содержит переменный передаточный механизм, включающий в себя три соосных тела вращения, первое и второе - ведущие и одно - ведомое, которые снабжены каждое системой периодических направляющих, по крайней мере, одна из которых имеет переменный по углу поворота период, и подвижный соединительный элемент, помещнный в системы направляющих трх тел, причм ведомое тело переменного передаточного механизма связано с выходным валом, его первое ведущее тело соединено с силовыми цепями только нечтных передач, а второе ведущее тело - только с силовыми цепями чтных передач. 2. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что содержит первую и вторую обгонные муфты, включнные каждая между соответствующими ведущими телами переменного передаточного механизма и силовыми цепями. 3. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что переменный передаточный механизм содержит конечный амортизатор движения подвижного соединительного элемента, помещнный в системе направляющих. 4. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что содержит стартовую силовую цепь,включающую в себя соединнные последовательно стартовую обгонную муфту и ограничитель крутящего момента, и которая подключена последовательно между корпусом и тем входным телом переменного передаточного механизма, который соединн с силовыми цепями чтных передач. 5. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что переменный передаточный механизм содержит датчик положения подвижного соединительного элемента в системах направляющих трх тел вращения переменного передаточного механизма, а также механизм установки его начального положения, которые связаны с системой управления коробки передач.