Ведущий мост транспортной машины

Ведущий мост транспортной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ВЕДУЩИЙ .МОСТ ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ, преимущественно гусеничной , содержащий картер, расположенную в нем главную передачу, ведомая шестерня со ступицегй которой установлена в подшипниках, и попе-; .речный вал, на концах которого : смонтированы механизмы поворота, отлича101 ийся тем, что. /f f 6 ffJ .yrfffff.f с целью повыЕгения долговечности путем снижениядинамических .нагрузок на главную передачу, ступица ведомой шестерни соединена с поперечным валом амортиэирукиим устройством , состоящим из двух нажимных втулок, подвижно насаженных на шлицах поперечного вала, и упругого элемента , размещенного между упомянутьи«1и втулками, причем нажимные втулки расположены внутри ступицы ведомой шестерни и связаны с ней посредством винтовых поверхностей с противоположнь направлением нарезки винтовых пазов. 2.Ведущий мост по п. 1, о т л и§ чающийся тем, что винтовые пазы выполнены многозаходными с.тгом винтовой поверхности не менее половины ее среднего диаметра. 3.Ведущий мост по п. 1, от я ич а ю щ и и с я тем, что упругий элемент выполнен в виде набора тарельчатых пружин. сл 4 СО П 16 8 Ю

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(ЯИХ

РЕСПУБЛИК

1(51) В 60 К 17/02ф В

1 1/ОЬ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ, ИЗОБРЕТЕНИЯ -- .-К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 3473542/27-11 (22)- 21.0 7.82 (46) 15.11.83 Бюл. 9 42 ,.(72) A.Â.Котовсков и А.В.Сапрунов (71) Волгоградский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 629.113-587(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 831639, кл. В 60 К 17/32,. 1976..

2. Советские тракторы . Под ред. Барского И.Б. М., 1970, с. 201, 209, 213 (прототип). (54)(57) 1. ВЕДУИИИ,МОСТ ТРАНСПОРТНОИ МАШИНЫ, преимущественно гусеничной, содержащий картер, расположенную в нем главную передачу, ведомая шестерня со ступицей которой. установлена в подшипниках, и попе-. . .речный вал, на концах которого смонтированы механизмы поворота, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности путем снижения. динамических,нагрузок на главную передачу, ступица ведомой шестерни соединена с поперечным валом амортизирующим устройством, состоящим из двух нажимных втулок, подвижно насаженных на шлицах поперечного вала, и упругого эле мента, размещенного между упомянуTHMH втулками, причем нажимные втулки расположены внутри ступицы ведомой шестерни и связаны с ней посредством ВННТоВНх поверхностей с противоположным направлением нарезки винтовых пазов.

2; Ведущий мост по п . 1, о т л ич а ю щ и .й с я тем,,что винтовые

O пазы выполнены многозаходными с,шагом винтовой поверхности не менее половины ее среднего диаметра.

3. Ведущий мост по п. 1, о т л ич а ю щ и и с,я тем, что упругий элемент выполнен в виде набора та- Я рельчатых пружин.

1054113 изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к конструкциям ведущих мостов транспортных машин, преимущественно гусеничных.

Известны устройства для снижения динамических нагрузок в трансмиссии и, в. частности, ведущем мосту, обеспечивающие упругую связь вала ведущего колеса с ведомой н.естерней конечной передачи (1) .

Благодаря значительной податли ности укаэанной упругой связи на интенсивных переходных режимах движения машины в трансмиссии обеспе-чивается снижение динамических нагрузок эа счет уменьшения касательных сил инерции от поступательно движущейся массы машины и вращающихся масс движителей, нагружающих трансмиссию. Однако при этом не устраняется возможность возникноне" ния ударных динамических нагрузок в главной передаче при резком раз-, гоне инерционных масс ведущего моста и конечных передач.

Известен ведуний мост транспортной машины, преимущественно гусеничной, содержащий картер и расположенную в нем главную передачу, ведомая шестерня со ступицей которой установлена в подшипниках, и поперечный вал, на концах которого смонтированы механизмы поворота (2), Недостатком данного моста. является то, что он не обеспечивает снижения динамических нагрузок, возникающих в нем на. интенсивных переходных режимах, например при резком трогании машины с места, вы,ходе ее из поворота. В результате зто может сказаться на снижении долтовечности. Кроме того, наличие зазора в зубчатом зацеплении главной передачи, возрастающего по мере ее износа, дополнительно увеличивает динамическое нагружение зубьев ее шестерен, делая нагружение при резком трогании машины с места ударным.

Отсутствие значительной податливости в соединениях элементов данного моста приводит к тому, что шестерни трансмиссии н частности главной передачи, на резких пере. ходных режимах могут испытывать значительные динамические нагрузки. Это может отрицательно сказаться на долговечности как ведущего моста, так и всей трансмиссии, так как.срок службы последней зависит в основном от долговечности шестерен.

Контактные напряжения на зубьях шестерен при установившихся нагрузочных режимах, подобных номинальным, близки к пределу контактной усталостной прочности. В дейстни5

10 тельных условиях эксплуатации. трактора шестерни трансмиссии, н том числе и главной передачи, находятся под воздействием переменных. имеющих динамический или даже ударный характер нагрузок, .вызывающих контактные напряжения, которые нередко могут превышать предел контактной усталостной прочности, что и является .основной причиной преждевременного выхода шестерен из строя.

Повышение долговечности трансмиссий тракторов высокой энергонасыщенности связано с особыми труд15 ностями вследствие дополнительно повышенных нагрузочных режимов, возросшей.динамичности действия нагрузок .и нежелательности увеличения веса и габаритов деталей и узлов с целью увеличения их прочности. Поэтому включение н.трансмиссию, в частности, веду ий мост механизмов, способствующих снижению динамических нагрузок, повы25 шению плавности. Их приложения является актуальной задачей.

Целью изобретения является повышение долговечности путем снижения динамических нагрузок на главную передачу.

Поставленная цель достигается тем, что в ведушем мосту транспортной машины, преимущественно гусеничной, содержащем картер и расположенную в нем главную передачу, ведомая шестерйя со ступицей которой установлена в подшипниках, и поперечный .вал, на концах которого смонтированы механизмы поворота, ступица ведомой шестерни соединена

40 с поперечным валом амортизирующим устройством, состоящим из двух нажимных втулок, подвижно посаженных на шлицах .поперечного вала, и упругого элемента, размещенного между

45 упомянутыми втулками, причем нажимные втулки расположечы внутри ступицы ведомой шестерни и связаны с

-ней посредством винтовых поверхностей с противоположным направле50 нием нарезки ВинтОВых пазОВ, При этом винтоВЫе пазы выполнены многозаходными с шагом винтовой поверхности не менее половины ее среднего диаметра.

Кроме того, упругий элемент вы полнен В виде набора тарельчатых пружин.

Соединение ступицы ведомой шестерни с поперечным валом амортизирующим устройством позволяет существенно увеличить угловую.податливость : ведомой шестерни главной передачи при приложении к ней нагрузки со стороны ведуией вестерни.

В результате процесс нарастания на-. грузки растягивается so времени, что

1054113

1.0

Яа чертеже изображен предлага"емый:ведущий мост, разрез.:

Ведущий мост транспортной маши- ф) ны:содержит картер 1, служащий опорой частям механизмов моста и резервуаром для смазочного масла, размещенную в картере 1 главную пе- . редачу, предназначенную для увеличения общего передаточного числа трансмиссии и передачи крутящего момента. на вал,: расположенный перпендикулярно главной оси машины, и состоящую из ведущей шестерни. 2, соединенной со вторичным валом 3 коробки передач, и ведомой шестер" ни 4 со ступипей 5, установленной в подшипниках 6 и 7, и прперечный вал 8, .служащий для передачи крутящего момента от ведомой шестерни

4 к механизмам поворота, предназначенным для управления машиной и соединяющим главную передачу с конечными передачами трансмиссии.

Ведущие элементы 9 к 10 механизмов 60 поворота типа 4рикционных муфт соединены.с поперечным валом 8, а ведомые ll и 12 - соответственно

;с: ведущими шестернями 13 и 14 конечных передач. Ступица 5 соедиувеличивает время разгона поперечного вала ведущего моста, а вместе с ним валов конечных передач, ведущих колес и массы самой машины и, следовательно, уменьшает нагруженность главной передачи, других деталей и узлов ведущего моста и всей трансмиссии инерцион- ными силами, возникающими на переходном режиме. Нажимные втулки предназначены для сжатия упругого элемента, размещенного между ними. Соединение втулок со ступицей посредством винтовых поверхностей и с поперечным валом при помощи .шлицев позволяет преобразовывать угловое перемещение ступицы .относительно поперечного цала в поступательное перемещение нажимнь|х втулок вдоль этого вала. Противоположное направление нарезки винтовыс пазов 20 обеспечивает встречное перемещение нажимных втулок .вдоль, поперечного вала. Выполнение винтовых пазов многоэаходньми позволяет уменьшить удельные давления на винтовые повер.». g5 хности, а с шагом винтовой поверхности не менее половины ее среднего диаметра — исключить .самоторможение . в случае недостаточной смазки винтовых поверхностей. Упругий эле- .40

Мент предназначен для накопления пртенцйальной энергии при ходе его сжатия.нажимньзаи втулками и отдачи. ее при обратном .ходе. Выполнение упругого элемента s виде набора та- . З5 рельчатых пружин делает его компакт-: ным при достаточной жесткости. иена с поперечным валом 8 амортиз ирующим устрой ством, служащим для увеличения податливости ведомой шестерни 4 при приложении к ней крутящего момента со стороны ведущей шестерни 2. Амортизирующее устройство состоит из нажимных втулок 15 и 16, предназначенных для сжатия упругого элемента. Втулки

15 и 16 йодвижно насажены на шлицах вала 8 и расположены внутри ступицы 5, с которой свяэань1.винтовыми поверхностями с противоположным направлением нарезки винтовых пазов, выполненных многозаходньми с шагом винтовой поверхности, равным половине ее среднего диаметра.

Винтовые поверхности совместно со шлицами вала 8 служат для преобразования углового перемещения ступицы 5 отнрсительно вала 8 в поступательное перемещение нажимных втулок 15 и 16 вдоль этого вала в противоположных направлениях. Между втулками 15 и 16 размещен уп- . ругий элемент 17, составленный иэ тарельчатых пружин и предназначенный для накопления потенциальной энергии при ходе сжатия. тарельчатых пружин нажимными втулками и отдачи ее при обратном. ходе.

Ведущий мост работает следующим образом.

При резком трогании машины с места ведущая шестерня 2 главной передачи быстро увеличивает частоту вращения, увлекая за собой ведомую шестерню 4, с которой она находится .в зацеплении, и ступицу 5. Благодаря значительной податливости упругой .связи поперечного вала 8 с ведомой шестерней 4 последняя вместе со ступицей 5 начинает опережать во вращении поперечный вал 8 и.связанные с ним шлицами нажимные втулки 15 и 16., которые вследствие наличия.в соединении со ступицей 5 . винтовых поверхностей с противоположным направлением нарезки винто- вых пазов получают встречное осевое перемещение вдоль поперечного вала 8, сжимая упругий элемент 17.

Возникающая при этом осевая сила сопротивления сжатию упругого элемента, 17, плавно нарастая, создает в винтовом соединении ступицы 5 с иажимнычи втулками 15 и 16 момент сопротивления вращению ведомой шестерик 4 относительно нажимных втулок 15 и 16. Для нажимных втулок и поперечного вала 8 данный крутящий момент является ведущим, под действием которого они получают ускоренное вращение. Однако 5лагодаря плавному нарастанию это .го момента ускорение вращения по1054113

ВНИИПИ Заказ 9000/18 Тираж 675 Подписное

«»,1Ь»»» «

Филиал ППП "Патент", r.ужгород,ул.Проектная,4 перечного вала 8 и связанных с ним инерционных масс оказывается меньше, чем ускорение вращения веду. щей: шестерни 2 и ведомой шестерни 4

В результате зто приводит к меньшим инерционным силам, а следова5 тельно, н к меньшим динамическим нагрузкам в главной передаче и других узлах ведущего моста и всей трансмиссии.

Угловое перемещение ступицы 5 относительно нажимных втулок 15 и 16, а следовательно, и сжатие . упругого элемента 17 будет происходить до тех.пор, пока угловая скорость вращения поперечного вала 15

8 не достигнет угловой скорости ведомой шестерни 4. В этот моМент упругий элемент 17 оказывается.сжатьм больше; чем нужно для передачи крутящего момента на поперечный 20 вая 8 в условиях установившегося движения машины с постоянной скоростью. Поэтому .упругий элемент начинает расширяться, заставляя нажимные .втулки 15 и 16 расходиться в осевом направлении и поворачиваться. вместе с поперечным валом 8 относительно ведомой шес»: терни 4 и ее ступицы 5,, опережая их во вращательном движении. Ког, да осевое усилие сжатия упругого элемента l7 упадет.до величины, необходимой для передачи на поперечный вал 8 величины крутящего момента на установившемся Режиме, осевое перемещение нажимных втулок

15 и 16 и расширение упругого элеl. мЕнта 17 не прекратятся, так как угловая скорость врашения этих втулок оказывается выпе угловой скорос ти ведомой шестерни 4. угловая ско- 4О рость вращения поперечного вала 8 и нажимных втулок 15 и 16 начнет снижаться, так как ведущий- крутящий момент, приложенный к ним со стороны ведомой шестерни 4, становится меньше момента сопротивления на установившемся режиме.

Процесс расширения упругого элемента 17 продолжится до тех пор, пока угловые скорости поперечного вала 8 и ведомой шeстepни 4 вновь не сравняются, после чего опять начнется процесс сжатия упругого элемента, Таким образом, будет иметь место 55 явление затухающих колебаний. Затуханию колебаний способствует трение в винтовых пазах соединения ступицы 5 с нажимными втулками 15 и 16 и шлицевом соединении иажимных втулок 15 и 16 с поперечным валом 8.. В режиме выхода гусеничной машины из поворота, например левого,, путем включения фрикционной муфты поворота отстающего левого борта между ведушим 9 и ведомым 11 элементами возникает Момент трения, под действием которого происходит разгон ведомого элемента 11 и связанный с ним инерционных масс Конеч- . ной передачи, движителя и отстаюиåãî борта машины (на чертеже не показано) . Этот момент трения является моментом сопротивления для поперечного вала 8 и ведомой шестерни

4, нагружающим главную передачу и другие механизмы трансмиссии. Под действием этого момента поперечный вал 8 благодаря значительной податливости упругой связи с ведомой шестерней 4 начинает вращаться медленнее, чем ведомая шестерня.

В результате нажимные втулки 15 и 16 осуществляют встречное осевое перемещение, сжимая упругий эле.мент 17. Сжатие его прекратится к моменту выравнивания угловых скоростей ведущего 9 и ведомого 11 элементов муфты поворота. Затем начнется расширение упругого элемента, и повторится явление затухакв.их колебаний, описанное выше.

Момент трения во фрикционной муфте поворота нарастает в функции времени, пока идет выравнивание угловых скоростей ведущего и ведомого элементов. Чем .быстрее произойдет это выравнивание, тем до меньшей величины вырастет момент трения в муфте поворота, а следовательно, и динамические нагрузки в главной передаче и всей трансмиссии будут меньше.

Благодаря податливости упругой связи ведомой шестерни 4 с поперечным валом 8 выравнивание угловых . скоростей ведущего и ведомого элементов фрикционной муфты поворота отстающего борта происходит быст-. рее. Следовательно, иа основании вышесказанного динамические нагрузки будут снижаться.

Кроме того, более плавное приложение нагрузки на переходных режимах движения при применении предложенного.ведущего моста уменьшает буксование трактора, а следова тельно, и повреждаемость верхнего слоя почвы, что будет способство8BTb повышению урожайности полей.