Колесно-шагающий движитель транспортного средства

Колесно-шагающий движитель транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е t»»oooaas изовевтиния

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.07.81 (21) 3318877/27-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет —. (51) М.К .

В 62 D 5?/02

Гасударственный кемнтет

СССР

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 05.03.83 (53) УДК 629.113..033 (088.8) IIo делам нэебретеннй и открытий (71) Заявитель (54) КОЛЕСНО-ШАГАЮЩИЙ ДВИЖИТЕЛЬ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА

Изобретение относится к движителям транспортных средств высокой проходимости и, в частности к колесно-шагающим движителям.

Известен колесно-шагающий движитель, который содержит два шарнирно-сочлененных рычага, первый из которых своим свободным концом поворотно соединен с корпусом транспортного средства, а второй— со ступицей колеса, приводы вращения ходового колеса, рычагов и механизмы их блокировки, причем привод вращения колеса выполнен в виде гидромотора, размещенного во втором рычаге, привод вращения рычагов выполнен в виде двух гидроцилиндров, связывающих первый рычаг с корпусом и с вторым рычагом, а блокирующий механизм размещен в приводных элементахх.

Движитель обеспечивает высокую проходимость транспортного средства (1).

Однако применение движителя ограничивается сложностью конструкции и трудностью управления транспортным средством из-за большого количества приводов, установленных раздельно для вращения колеса и вращения рычагов.

Известен колесно-шагающий движитель, содержащий механизм шагания, включающий два шарнирно-сочлененных рычага, первый из которых шарнирно связан с корпусом транспортного средства, а второй со ступицей колеса, тяговый двигатель, размещенный в первом рычаге, и один тяговый редуктор, размещенный в обоих рычагах, причем блокирующий механизм этого движителя состоит из червячной пары, снаб о женной командным электродвигаелем, и червячная шестерня связана со ступицей первого рычага, а червяк с корпусом, первый и второй рычаги соединены редуктором, встроенным в первом рычаге и имеющем передаточное отношение от второго рычага к корпусу относительно первого рычага, равное двум.

Колесный режим этого движителя осуществляется включением только тягового

20 привода, а колесно-шагающий — вклю ением тягового и командного электродвигателей, что позволило существенно упростить управление транспортным средством (2).

Недостатком такого движителя является наличие дифференциальной связи колеса и

1ОООЗЗ6 0

Зо

3 рычагов на этапе выноса корпуса транспортного средства, что может привести к откату колеса и, таким образом, к потере подвижности транспортного средства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является колесно-шагающий движитель, содержащий два шарнирно сочлененных рычага, первый из которых своим свободным концом шарнирно соединен с корпусом транспортного средства, а другой шарнирно со ступицей колеса, двигатель, соединенный с планетарным блокирующим механизмом, который через эпицикл и дополнительный планетарный редуктор кинематически связан с первым рычагом, а через водило — с тяговым редуктором, выполненным в виде планетарнои передачи с реактивным звеном и двух последовательно установленных, соединенных со ступицеи колеса передач с несоосными звеньями, одна из которых расположена в первом рычаге, а другая — во втором, причем блокирующий механизм состоит из трехзвенного планетарного механизма, солнечная шестерня которого соединена с валом двигателя, водило— с входным валом тягового редуктора, а эпицикл через дополнительный планетарный редуктор — с первым рычагом, при этом водило и эпицикл снабжены управляемыми тормозами, неповоротно связанными с корпусом транспортного средства.

Колесный режим работы движителя осуществляется при торможении эпицикла блокирующего механизма, а этап переноса корпуса колесно-шагающего режима при торможении водила. Дифференциальная связь колеса и рычага на этапе переноса корпуса при этом исключается, что принципиально важно для повышения проходимости транспортного средства (3).

Однако на этапе выноса корпуса при работе движителя в колесно-шагающем режиме существует контур циркуляции мощности, включающий в себя первый и второй рычаги с встроенными в них передачами с несоосными звеньями, планетарную передачу тягового редуктора, редуктор привода вращения рычагов, обусловленный наличием жесткой связи реактивного звена планетарной передачи с первым рычагом, а также наличием крутящего момента на втором рычаге от деиствия касательнои реакции грунта, приложенной к колесу, что приводит к увеличению нагрузок в зубчатых зацеплениях редуктора привода вращения рычагов и его опорах, потерям мощности в зацеплениях и опорах контура, приводящих к значительному снижению коэффициента полезного действия движителя и, следовательно, к увеличению энернопотребления.

На этапе выноса колеса между колесом и рычагами устанавливается дифференци4 альная связь, зубчатые зацепления редуктора привода вращения рычагов и его опоры, также как и на этапе переноса корпуса, дополнительно нагружены от крутящего момента на втором рычаге. Это обстоятельство и тот факт, что реактивное звено планетарной передачи тягового редуктора жестко связано с первым рычагом, приводит в це. лом к снижению КПД движителя и увеличению внутреннего сопротивления вращению рычагов. Последнее может привести к задержке и даже остановке их вращения.

Цель изобретения — уменьшение энергопотребления и повышение надежности работы в колесно-шагающем режиме.

Поставленная цель достигается тем, что в колесно-шагающем движителе, содержащем два шарнирно-сочлененных рычага, первый из которых своим свободным концом шарнирно соединен с корпусом транспортного средства, а другой шарнирно со ступицей колеса, двигатель, соединенный с планетарным блокирующим механизмом, который через эпицикл и дополнительный планетарный редуктор кинематически связан с первым рычагом, а через водило — с тяговым редуктором, выполненным в виде пла нетарной передачи с реактивным звеном и двух последовательно установленных, соединенных со ступицей колеса, передач с несоосными звеньями, одна из которых расположена в первом рычаге, а другая — .во втором, реактивное звено тягового редуктора жестко соединено с корпусом транспортного средства, а передаточное отношение каждой передачи с несоосны ми звеньями равно единице.

На чертеже изображена кинематическая схема колесно-шагающего движителя.

Движитель состоит из двух пустотелых шарнирно-сочлененных рычагов 1 и 2. Первый рычаг 1 свободным концом установлен на стакане 3, конструктивно объединенным с корпусом тягового двигателя 4, который установлен неподвижно на корпусе 5 транспортного средства. Второй рычаг 2 шарнирно связан своим свободным концом со ступицей 6 колеса. Рычаги движителя расположены в плоскости вращения колеса и кинематически связаны друг с другом с помощью редуктора 7 привода вращения рычагов.

Выходной вал двигателя 4 соединен с солнечной шестерней 8 блокирующего механизма. Эпицикл 9 блокирующего механизма снабжен электромагнитным тормозом IO и соединен через дополнительный планетарный редуктор 11 с первым рычагом 1, а водило 12 блокирующего механизма снабжено тормозом 13 и соединено с входным валом 14 тягового редуктора. Тяговый редуктор состоит из планетарной передачи 15, реактивное звено 16 которой жестко соеди1000336 нено со стаканом 3, и передач 17 и 18 с несоосными звеньями, например, цепных встроенных, соответственно, в первом 1 и втором 2 рычагах. Вал 14 тягового редуктора расположен соосно ступице рычага 1 и двигателя 4, промежуточный вал 19 соосно оси сочленения рычагов 1 и 2, выходной вал 20 — соосно ступице колеса 6.

Редуктор 11 расположен между блокирующим механизмом и передачей 15 тягового редуктора, причем эпицикл 21 последнего планетарного ряда выполнен заодно с рычагом 1.

2 !

2 о

25

Формула изобретения

Колесно-шагающий движитель работает следующим образом.

При включении тормоза 10 эпицикл 9 соединяется с корпусом двигателя 4. В этом случае вся мощность двигателя 4 через планетарный ряд блокирующего механизма и тяговый редуктор передается колесу 6.

Движитель работает в колесном режиме, а тормоз 13 при этом выключен.

Для выноеса колеса при работе движителя в колесно-шагающем режиме выключаются оба тормоза 10 и 13. Между эпициклом 9 и водолом 12 блокирующего механизма и, следовательно, между соединенными с этими звеньями рычагом 1 и колесом 6 устанавливается дифференциальная связь так, что вращаются и первый рычаг

1 и колесо 6. Колесо перемещается как ведущее от момента на колесе и толкаемое от силы на конце второго рычага 2, причем чем больше сила сопротивления качению, тем больше момент на колесе и тем больше толкающая сила.

При вращении рычага 1, благодаря кинематическим связям редуктора привода вращения рычагов, и благодаря тому, что плечи этих рычагов равны, ось колеса совершает прямолинейные перемещения относительно корпуса транспортного средства.

Для выноса корпуса при работе движителя в колесно-шагающем режиме тормоз

I0 выключается, а тормоз 13 включается.

Водило 12 блокирующего механизма и, следовательно, вал 14 тягового редуктора оказывается соединенным с корпусом двигателя 4. Вся мощность двигателя 4 через блокирующий механизм и дополнительный планетарный редуктор 11 передается на вращение рычагов, что вызывает перемещение корпуса 5 транспортного средства относительно оси колеса 6. При этом звенья планетарной передачи 15 неподвижны, так как ее реактивное звено 16 жестко связано с корпусом.

Ввиду того, что звенья передач 17 и 18 с несоосными звеньями совершают планетарные перемещения, условие неподвижности колеса — отсутствие вращения, необходимого для реализации оптимальных тяговых свойств колеса может быть получено из основного уравнения кинематических связей

4О

45 звеньев движителя и при угловой скорости колеса, равной нулю передаточные отношения упомянутых выше передач определяются выражением где i, i q — передаточные отношения передач с несоосными звеньями, встроенных, соответственно, в первом и втором рычагах.

Таким образом, на этапе переноса корпуса планетарная передача 15 исключается из контура циркуляции мощности. При передаточном отношении передач 17 и 18 с несоосными звеньями, равном единице исключается также из контура циркуляции мощности редуктор 7 привода вращения рычагов, Он же на этапе выноса колеса дополнительно не нагружен от действия крутящего момента на втором рычаге, поскольку крутящий момент на последнем в этом случае пренебрежительно мал.

Все это в значительной степени позволяет уменьшить энернопотребление и повысить надежность работы движителя в колесно-шагающем режиме.

Колесно-шагающий движитель транспортного средства, содержащий два шарнирно-сочлененных рычага, первый из которых своим свободным концом шарнирно соединен с корпусом транспортного средства, а другой — шарнирно со ступицей колеса, двигатель, соединенный с планетарным блокирующим механизмом, который через эпицикл и дополнительный планетарный редуктор кинематически связан с первым рычагом, а через водило — с тяговым редуктором, выполненным в виде планетарной передачи с реактивным звеном и двух последовательно установленных, соединенных со ступицей колеса передач с несоосными звеньями, одна из которых расположена в первом рычаге, а другая — во втором, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергопотребления и повышения надежности работы в колесно-шагающем режиме, реактивное звено тягового редуктора жестко соединено с корпусом транспортного средства, а передаточное отношение каждой передачи и с несоосными звеньями равно единице.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3842926, кл. 180 — 8, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 552232, кл. В 62 D 57/02, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР № 650877, кл. В 62 D 57/02, 1976 (прототип). ооозз6

11 Zl fb 7P 1 г fg

Редактор Е. Лушникова

Заказ 254/18

Составитель Д. Литер

Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4