Механизм двухскоростного привода вала отбора мощности транспортного средства

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к механизмам привода валов отбора мощности тракторов и аналогичных машин, и позволяет снизить динамические нагрузки деталей привода вала отбора мощности и приводимой машины. Тормоз солнечной шестерни (СШ) заменен основной и дополнительной пружинами сжатия, синхронизирующей шестерней, крестовиной (К), выполненной в виде гайки и четырьмя осями связанной с направляющими пазами корпуса, и кулачковым механизмом включения , при этом СШ снабжена хвостовиком (X), имеющим наружную резьбу, взаимодействующую с гайкой К. Основная и дополнительная пружины сжатия находятся между К и упором XCIQ. Включение механизма осуществляется путем введения гайки К в зацепление с резьбой хеш с помощью кулачкового механизма включения. При зтом СШ вводится в зацепление с сателлитами , а синхронизирующая шестерня - вьшедена из зацепления. ХСШ, вращаяс ь относительно неподвижной гайки, перемещает гайку вместе с К по направляющим пазам корпуса в осевом направлении , приближая ее к упору X. Основная и дополнительная пружины, сжимаясь , создают упругий момент сопротивления , затормаживакщий СШ. При равенстве движущего и упругого момена тов пружин СШ останавливается и механизм включения. Выключение механизма производится путем вьшедения с помощью кулачка СШ из зацепления с сателлитами и введения в зацепление синхро-, низирующей шестерни. При этом под действием давления сжатых пружин гайка К начинает перемещаться в обратном направлении, раскручивая СШ в противоположную сторону, и выходит из зацепления с резьбой X. СШ освобождается и за счет трения с синхронизирующей шестерней разгоняется до скорости последней. Механизм готов к повторному включению. 3 з.п.ф-лы, 5 ил. (/ С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 092 А1 (51) 4 В 60 К 17/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4229687/30" 11 (22) 10.03.87 (46) 23 ° 08.88. Бюл. )) 31 (71) Белорусский институт механизации сельского хозяйства (72) А.А.Рожанский, В.Н.Лукашевич и E.À.Ëóêàøåâè÷ (53) 629.113 (088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

)1 1062038, кл. В 60 К 17/28, 1983.

I (54) МЕХАНИЗМ ДВУХСКОРОСТНОГО ПРИВОДА ВАЛА ОТБОРА МОЩНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к механизмам привода валов отбора мощности тракторов и аналогичных машин, и позволяет снизить динамические нагрузки деталей привода вала отбора мощности и приводимой машины. Тормоз солнечной шестерни (СШ) заменен основной и дополнительной пружинами сжатия, синхронизирующей шестерней, крестовиной (К), выполненной в виде гайки и четырьмя осями связанной с направляющими пазами корпуса, и кулачковым механизмом включения, при этом СШ снабжена хвостовиком (Х), имеющим наружную резьбу,. взаимодействующую с гайкой К. Основная и дополнительная пружины сжатия находятся между К и упором ХСШ.

Включение механизма осуществляется путем введения гайки К в зацепление с резьбой ХСШ с помощью кулачкового механизма включения. При этом СШ вводится в зацепление с сателлитами, а синхронизирующая шестерня— выведена из зацепления. ХСШ, вращаясь относительно неподвижной гайки, перемещает гайку вместе с К по направляющим паэам корпуса в осевом направлении, приближая ее к упору Х. Основная и дополнительная пружины, сжимаясь, создают упругий момент сопротивления, эатормаживающий СШ. При равенстве движущего и упругого моментов пружин СШ останавливается и механизм включения. Выключение механизма производится путем выведения с помощью кулачка СШ из зацепления с сател- С литами и введения в зацепление синхронизирующей шестерни. При этом под 2 действием давления сжатых пружин гайка К начинает перемещаться в обратном направлении, раскручивая СШ в противоположную сторону, и выходит из зацепления с резьбой Х. СШ освобождается и за счет трения с синхронизирующей шестерней разгоняется до скорости последней. Механизм готов к повторному включению. 3 э.п.ф-лы, 5 ип.

1418092

Изобретение относится к транспорт . ному машиностроению, в частности к механизмам привода валов отбора мощности тракторов и аналогичных машин.

Цель изобретения » повышение долговечности и снижение динамической нагруженности привода.

На фиг. 1 изображена схема механизма привода вала отбора мощности 10 транспортного средства; на фиг. 2— разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 — предпочтительное соединение гайки кресто- l5 вины и хвостовика солнечной шестерни.

Устройство содержит основной планетарный редуктор, коронная 1 шестерня которого связана по крайней мере с одним приводным элементом, напри- 20 мер двигателем (не показан), водило

2 снабжено тормозом 3 и через сателлиты 4 связано с солнечной шестерней 5, дополнительный планетарный редуктор, унифицированный с основным планетарным редуктором, водило 6 с сателлитами 7 и солнечная шестерня

8 которого связаны соответственно с водилом 2 основного редуктора, с корпусом 9,, основной вал 10 отбора мощности, связанный с водилом 2, и дополнительный вал 11 отбора мощности, связанный с коронной шестерней

12, крестовину 13, основную пружину

14 сжатия, дополнительную пружину

15, синхронизирующую шестерню 16, связанную через фрикционный диск 17 с солнечной шестерней 5 и через пружину 18 и упор 19 — с хвостовиком

20 солнечной шестерни 5, кулачковый 40 механизм включения, кулачковый вал

21 которого жестко соединен с рычагом 22 включения и с двумя парами

23 и 24, каждая пара которых расположена симметрично относительно продольной оси .хвостовика 20. Крестовина

13 выполнена в виде гайки, имеющей по крайней мере четыре оси 25, и кинематически связана осями через радиальные подшипники 26 с направляющими пазами 27 корпуса 9, через упорный подшипник 28, основную 14 и дополнительную 15 пружины сжатия и упор 29 — с хвостовиком 20 солнеч ной шестерни 5 основного планетарно- 55

ro механизма, через симметричную пару кулачков 24 — с кулачковым валом 21 механизма включения. Хвостовик 20 солнечной шестерни 5 кинема" тически через упор подшипник 30 связан с второй парой кулачков 23 кулачкового вала 21 и имеет на наружной поверхности по крайней мере двухзат ходную винтовую резьбу 31 с крупным шагом для кинематической связи с гайкой 13 крестовины.

Связь хвостовика20 сгайкой 13 может осуществляться посредством находящихся в углублениях гайки шариков 32, перекатывающихся по углублениям по крайней мере двухзаходной винтовой канавки 33 хвостовика 20.

Укор 29 основной и дополнительной пружин может быть подвижным, кинематически связанным с хвостовиком 20 посредством червячного редуктора, цилиндрический червяк 34 которого образует зубчатое зацепление с рейкой 35, выполненной в виде насечки на поверхности хвостовика 20.

Выступы (шпицы) 36 корпуса 9, которыми образованы пазы 27, заканчиваются торцами 37, выполненными по огибающей кривой с радиусом, равным разности расстояния между центрами соседних радиальных подшипников крестовины и наружного диаметра радиального подшипника, позволяющим. подшипникам 26 плавно обкатываться по торцам 37 выступов 36.

Передаточное число основного и дополнительного планетарных редукторов равно отношению требуемых скоростей.

Основной 10 и дополнительный 11 валы отбора мощности могут быть выполнены или в виде сменных хвостовиков, связывающихся соответственно с водилом 2 или коронной шестерней 12, или в виде переставного хвостовика, в одном положении котс рого он связан с водилом 2 и в другом положении— с коронной шестерней 12.

Устройство работает следующим образом.

Время включения механизма Т „„ (с) выбирается достаточным для обеспечения плавного разгона рабочих органов приводимой машины при минимальной динамической нагруженности привода.

Шаг винтовой резьбы S (мм) выбирается исходя из условия обеспечения передаточного отношения резьбы 1:1.

Приращение упругого момента пружи ны при изменении длины вылета на

1 мм определяется по формуле

1418092

М„,,„х 60

Нм

1 1 ..Р где М вЂ” максимальный крутящий мотах мент на хвостовике солнечной шестерни, Нм; и „ — максимальная частота вращения солнечной шестерни при максимальной частоте вращения двигателя,об/мин.

Число витков резьбы хвостовика определяется по формуле

10

I где К = 2-3 — число витков свободной резьбы, необходимых для надежного зацепления с гайкой крестовины.

Максимальное изменение длины вылета пружины определяется по формуле

25

hL. = (Х ).— К) S (мм).

Длина шлицев* 36 выбирается исходя из условия выхода осей 25.крестовины из пазов 27 в момент приложения на вход механизма предельно допустимого для трансмиссии вала отбора мощности крутящего момента при,наименьшем расстоянии между упором 29 и началом винтовой резьбы.

Крутящий момент от приводного элемента подается на коронную шестерню 1. При нахождении рычага 22 включения в положении I (показано пунктирной линией) крутящий момент от коронной шестерни 1 на водило 2 не передается, потому что гайка крестовины 13 не взаимодействует с винтовой резьбой 31 хвостовика 20, так как под действием усилия пружины 14 и затем пружины 15 она отжата к торцу упорного подшипника 30. Предварительное поджатие пружины 15 выбирается достаточным для перемещения гайки крестовины 13 ло резьбе 31 до вывода ее в безрезьбовуюзону. Кулачки

23 и 24 повернуты по часовой стрелке на длину хода рычага 22 иэ положения II в положение I. Кулачки 24 при этом освобождают крестовину 13 и, воздействуя на толкатель тормоза

3, затормаживают водило 2, а кулачки 23, воздействуя на упор 19, пере- мещают хвостовик 20. Солнечная шестерня 5 выведена из зацепления с

30 ходе":рычага 22 кулачок 24,- освободив

Р т п„„„х Т „„

xü +

60х 1,5

55 сателлитом 4, но вращается, так кл1,. крутящий момент передается через синхронизирующую шестерню 16, введенную в зацепление с сателлитом 4, и фрикционный диск 17 сжимается усилием пружины 18. Предварительное поджатие пружины 18 выбирается исходя из условия обеспечения момента трения между парами: шестерня 5 — диск

17 шестерня 16, достаточного длл раскрутки массы солнечной шестерни

5 с хвостовиком 20, упором 29 и пружиной 14. Валы 10 и 11 остановлены.

При перемещении рычага 22 включения из положения I в положение II (показано сплошной линией) кулачковый вал 25 вместе,,с:кулачками 23 и 24 поворачивается против часовой стрелки. Кулачки 23, освобождая, упор

19, воздействуют на. торцовую поверхность, упорйого:,подшипника 30, перемещая-солнечную. шестерню 5 и вводя ее ъ, .безударное зацепление с:сател литами,4. После- этого, вследствие изменения .кривизны поверхности кулачков 23, перемещение солнечной шестерни 5 прекращается. При:дальнейшем толкатель тормоза 3, воздействует на торцовую поверхность крестовины 13, преодолевая небольшое упругое уси.лие дополнительной пружины 15 и перемещая крестовину вправо в пазах 27 корпуса. В конце хода кулачков 24 гайка крестовины 13 входит в зацепление с винтовой. резьбой 31.; При этом так.как крестовина 13 не вращается вследствие .торможения осей 25 в направлякщих пазах 27, начинается навинуивание гайки крестовины 13 на .хвостоЪик 20; за-:..- счет его вращения.

Линейное перемещение гайки крестовины 13 в направляющих пазах 27 вызывает упругое сжатие основной пружины 14, линейно возрастающее упругое сопротивление пружины передается через винтовую пару на солнечну» шестерню 5, замедляя ее вращение.

По мере уменьшения частоты вращения солнечной шестерни 5 частота враще» ния водила 2 увеличивается. Происходит передача крутящего момента через водило 2,на вал 10 отбора мощности или через дополнительный планетарный редуктор на дополнительный вал 11. Форма профиля кулачков 23 и

24 и их ориентация должны обеспечи1418092 вать достаточный ход шестерни 5 и крестовины 13.

Величина затяжки пружины 14 пропорциональна моменту сопротивления, создаваемому трансмиссией приводимой машины, а следовательно, время включения хвостовика также будет пропорционально моменту сопротивления. I0

Если момент сопротивления рабочих органов приводимой машины превысит предельно допустимый, крестовина

13 переместится по хвостовику 20 настолько, что оси 25 вместе с подшипниками 26 выйдут из пазов 27, и крестовина 13 начнет вращаться вместе с солнечной шестерней 5 относительно корпуса 9, обкатываясь подшипниками

26 по профильным торцам 37 выступов 20

36. Происходит ограничение крутящего момента, передаваемого от приводного вала на вал отбора мощности.

Величину допустимого момента, ограничиваемого механизмом, выбирают, 25 исходя из условий надежной передачи

его трансмиссией каждой конкретной подсоединенной сельхозмашины перемещением упора 29 по хвостовику 20 с помощью червяка 34, взаимодействующего с рейкой 35. При передаче крутящего момента на вал отбора мощности появляется осевая сила, стремящаяся сместить солнечную шестерню

5 влево. Шестерня 5 через упорный

35 подшипник 30 опирается на кулачок 23, который в свою очередь фиксируется механизмом включения в положении II.

| .Для включения нала отбора мощности „ переводят рычаг. 22 из положения II в положение I. Шестерня 5 выходит из зацепления с сателлитом 4. Передача крутящего момента на лвостовике прекращается. Крестовина 13 под действием сжатой пружины 14 и затем пружины 15 перемещается влево, раскручивая солнечную шестерню в направлении, обратном вращению синхронизирующей шестерни. При этом происходит пробуксовка солнечной шестерни 5 относитель«50 но синхронизирующей шестерни 16, которая введена в зацепление с сателлитом 4. После выхода крестовины 13 в безрезьбовую зону хвостовика 20 солнечная шестерня 5 раскручивается вместе с синхронизирующей шестерней

16. Механизм готов к следующему включению.

Формула изобретения

1. Механизм двухскоростного привода вала отбора мощности транспортного средства, содержащий размещенный в корпусе планетарный редуктор, коронная шестерня которого связана с приводным элементом, водило снабжено тормозом и связано с валом отбора мощности, через сателлиты — с солнечной шестерней и через дополнительный планетарный редуктор — с дополнительным валом отбора мощности, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения динамических нагрузок при включении привода он снабжен механизt мом включения, выполненным в виде вала с двумя симметричными парами кулачков, хвостовиком солнечной шестерни с двухзаходной резьбой и упором,. упорным подшипником, дополнительным упором, крестовиной с упорным подшипником, основной пружиной сжатия, дополнительной пружиной, синхронизирующей шестерней с фрикционным диском, при этом крестовина выполнена в виде гайки, имеющей по крайней мере четыре оси с радиальными подшипниками на концах, и кинематически связана через радиальные подшипники . с выполненными на корпусе направляющими пазами, через упорный подшипник, основную и дополнительную пружины сжатия и упор — с хвостовиком солнечной шестерни, через симметричную пару кулачков — с кулачковым валом механизма включения, при этом синхронизирующая шестерня через фрикционный диск связана с солнечной шестерней и через установленную на хвостовике пружину и дополнительный упор — с хвостовиком, который кинематически через упорный подшипник связан с второй парой кулачков механизма включения, а резьбой — с гайкой крестовины.

2. Механизм по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что кинематическая связь резьбы хвостовика с гайкой крестовины выполнена посредством шариков.

3. Механизм по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что торцы шлицев корпуса, образующих направляющие пазы, выполнены по огибающей кривой с радиусом, равным разности расстояния между центрами соседних радиальных подшипников крестовины и их наружного диаметра.

4. Механизм по п.1, о т л и ч а щ и и .с я тем, что кинематическая

1418092 связь упора основной и дополнительной пружин сжатия с хвостовиком солнечной шестерни осуществляется пою- средством зубчатого зацепления типа

5 червяк-рейка.

1418092

В-В

Фиа. 5

Составитель Н. Николаева

Техред М.Моргентал Корректор Г.Решетник

Редактор А.Ворович

Заказ 4105/15

Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. Проектная, 4