Привод колеса транспортного средства

 

ПРИВОД КОЛЕСА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий пару шестерен, ведомая из которых выполнена из ступицы закрепленной на полуоси, и зубчатого венца, связанного со ступицей через упругие зяементы и ролики, о тличающийся тем, что, с целью повьшения КПД за счет снижения резонансных колебаний, в зубчатом венце по крайней мере на одной боковой его поверхности выполнены по окружности направляющие переменной глубины, в которых эквидистантно в зонах наибольшей глубины направляющих размещены ролики, и закреплены упоры в виде упругих колец, а упомянутые упругие элементы представляют собой пакеты кольцевых пластин, закрепленных ha стушще и опертых плоскостью на боковую поверхность зубчатого венца со стороны направляющих для прижатия роликов, при этом свободные концы пластин размещены между роликами и (Л упомянутыми упорами.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) В 60 К 17/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3672835/27-11 (22) 16.12.83 (46) 30.04.85. Бюл. У 16 (72) О.И. Поливаев, К.Н. Виноградов, Н.А. Котенев, А.С. Дурманов и Н.Е. Гусенко (71) Воронежский сельскохозяйственный институт нм. К.Д. Глинки (53) 629. 113.012.351(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 839759, кл. В 60 К 17/32, 1976. (54) (57) ПРИВОД КОЛЕСА ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА, содержащий пару шестерен, ведомая из которых выполнена из ступицы, закрепленной на полуоси, и зубчатого венца, связанного со ступицей через упругие элементы и ролики, о т„„SU„„1152817 л и ч а ю шийся тем, что, с целью новьппения КПД за счет снижения резонансных колебаний, в зубчатом венце по крайней мере на одной боковой его поверхности выполнены по окружности направляющие переменной глубины, в которых эквидистантно в зонах наибольшей глубины направляющих размещены ролики, и закреплены упоры в виде упругих колец, а упомянутые упругие элементы представляют собой пакеты кольцевых пластин, закрепленных на ступице и опертых. плоскостью на боковую поверхность зубчатого венца со стороны направляющих для прижатия роликов, при этом свободные концы пластин размещены между роликами и упомянутыми упорами.

1152817

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкц".и колес.

Известен привод колеса транспортного средства, содержащий пару шестерен, ведомая из которых выполнена из ступицы, закрепленной на полуоси, и зубчатого венца, связанного со ступицей через упругие элементы и ролики f1).

Однако при работе привода ведущего колеса возникают удельные нагрузки на ролики, находящиеся в убывающихся пазах, при значительно ограниченных габаритах муфты, в которой находятся данные ролики. При работе тарельчатые пружины имеют практически линейные характеристики и, кроме того, дают осадку, образуя зазоры, что вызывает ударные нагрузки.

Кроме того, в указанном приводе ведущая и ведомая части при переходных режимах садятся на жесткие упоры, что вызывает динамические нагрузки, а в отдельных случаях и резонансные.

Возникновение резонансных режимов в силовой передаче, имеющей жесткий привод, происходит эа счет совпадения ее частот колебаний с частотой З колебаний момента сопротивления движению агрегата в различных условиях сельскохозяйственного производства.

Кроме того, возникновение резо- ЗЗ нансных режимов в силовой передаче при повышенных крюковых усилиях приводит к значительным вертикальным колебаниям ведущих мостов трактора, так как происходит совпадение частот <О колебаний внешних воздействий (сопротивление движению и т.д.) с частотой колебаний привода и трансмиссии.

Доказано, что введение упругих элементов (с нелинейной характеристикой), обладающих широким диапазо-ном изменения жесткости и демпфиро" вания, позволяет сместить область резонансных частот в силовой передаче в нерабочую зону, а незначительные колебания эа счет демпфирования сгладить, Цель изобретения — повышение КПД за счет снижения резонансных колеба- «> ний.

Поставленная цель достигается тем, что в приводе колеса транспортного средства, содержащем пару шестерен, ведомая из которых выполнена из ступицы, закрепленной на полуоси, и зубчатого венца, связанного со ступицей через упругие элементы и ролики, в зубчатом венце по крайней мере на одной боковой его поверхности выполнены по окружности направля- . ющие переменной глубины, в которых эквидистантно в зонах наибольшей глубины направляющих размещены ролики, и закреплены упоры в виде упругих колец, а упомянутые упругие элементы представляют собой пакеты кольцевых пластин, закрепленных на ступице и опертых плоскостью на боковую поверхность зубчатого венца со стороны направляющих для прижатия роликов, при этом свободные концы пластин размещены между роликами и упомянутыми упорами, Установка пакетов упругих кольцевых пластин позволяет изменять жесткостные и демпфирующие качества привода с нелинейной характеристикой в широких пределах.при выполнении мобильной машиной различных сельскохозяйственных и других видов работ.

Это приводит к значительному снижению динамических и устранению резонансных амплитуд колебаний, крутящих моментов в трансмиссии, вертикальных колебаний мобильной машины, буксования движителей и муфты сцепления, повышая при этом производительность, экономичность и долговечность машины в целом, а следовательно, КПД.

Установка упорных упругих колец по торцам эубчатого венца позволяет также сглаживать пиковые и устранять резонансные нагрузки во время их взаимодействия с основным пакетом упругих кольцевых пластин при .переходных процессах и повьппенных крюковых нагрузках, что дополнительно повышает

ИЩ привода и долговечность силовой передачи мобильной машины.

Установка на ступице в предлагаемом приводе пакетов упругих кольце— вых пластин с нелинейной характеристикой, которые при работе взаимодействуют с роликами, находящимися в пазах„ выполненных по торцам зубчатого венца, позволяет осуществлять значительный угол закрутки до 60 и более„ а следовательно. и изменять жесткостные и демпфкрующие качества привода в широких пределах.

1152817

Предлагаемый привод можно использовать в двух вариантах исполнения: при установке в конечной передаче; при установке на полуоси мобильной машины. 5

На фиг. 1 изображен привод колеса, общий вид, разрез по первому варианту; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — привод колеса, общий вид, 10 разрез по второму варианту.

Привод колеса транспортного средства включает ступицу 1, установленную на полуоси 2 колеса, зубчатый венец 3 с ребром, упорные упругие 15 кольца 4, установленные по торцам зубчатого венца, пакеты 5 упругих кольцевых пластин, закрепленные на ступице 1 и упирающиеся в ролики 6, установленные. в убывающих пазах, вы- 20 полненные с обеих сторон ребер зубчатого венца 3 ведомой шестерни.

Привод колеса транспортной машины работает следующим образом.

При приложении крутящего момента 25 в прямом и обратном направлении ведущая.шестерня вращает зубчатый венец .

3 ребрами, закатывая при этом с обеих сторон ролики 6 в убывающие пазы и отгибая соответственно пакеты 5 щ упругих кольцевых пластин, При достижении на зубчатом венце 3 момента, равного моменту сопро-тивления движению мобильной машины, ролики 6 прекращают отгибать пакеты 5З> упругих кольцевых пластин и она начинает плавно трогаться с места, снижая

7 при этом буксование муфты сцепления и движителей, а также сглаживая пиковые нагрузки. 40

В режиме разгона и при работе на различных сельскохозяйственных фонах мобильной машины в ее силовой передаче за счет широкого предела изменения жесткости и демпфирования уст- 4 раняются резонансные режимы и сглаживаютая пиковые нагрузки.

Это происходит за счет того, что при различных крутящих моментах на колесах ролики 6 отгибают пакеты 5 упругих кольцевых пластин на различную величину, а следовательно, изменяют жесткостные и демпфирующие качества силовой передачи, что позволя.ет смещать резонансные частоты в не- рабочую зону (зову низких частот), а незначительные пиковые нагрузки сглаживаются за счет демпфирования.

При кратковременных ударных и резонансных нагрузках при повышенных крюковых усилиях (возникающих при переходных режимах) возможен упор пакетов 5 упругих кольцевых пластин в упорные упругие кольца 4, что дополнительно сглаживает пиковые и резонансные колебания моментов на валах силовой передачи.

Во втором варианте при установке привода на полуоси (фиг. 4) он имеет дополнительно полую ступицу 7, установленную на ступице 1, полая часть ступицы 7 имеет внутри шлицы, связанные с зубчатым венцом 3 и ступицей 8, неподвижно установленной на шлицах хвостовика 9, торцовая часть которого установлена с возможностью свободного вращения в проточке 10 полуоси 2.

Работа привода по второму варианту осуществляется следующим образом.

При приложении крутящего момента в прямом и обратном направлении к хвостовику 9 последний через ступицы 8 и 7 и шлицевое соединение передает крутящий момент зубчатому венцу 3, закатывая при этом с обеих сторон ролики 6 в убывающие пазы и отгибая соответственно пакеты 5 упругих кольцевых пластин. При кратковременных ударных нагрузках (при переходных режимах) возможен упор пакетов 5 кольцевых пластин в упорные упругие кольца 4, что дополнительно сглаживает пиковые и резонансные нагрузки.

Таким образом, снижение пиковых нагрузок и устранение резонансных режимов в силовой передаче при работе с постоянно меняющимся моментом сопротивления движению, обеспечиваемое предлагаемой конструкцией, способствует сокращению расхода горючего транспортной машиной íà 1-5X, ttoзволяет осуществлять плавное взаимодействие движителей с почвой {снижая при этом буксование движителей и муфты сцепления), что повышает производительность агрегата на 2-6Х а также уменьшает износ силовой передачи и снижает разрушение почвенной структуры.

1352817

Фиг.7

1152817

1 l 52817

Составитель С.Белоусько

Техред И.Асталощ Корректор А. Зимокосов

Редактор 1О.Ковач

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2408/15. Тираж á50 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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