Ведущий мост транспортного средства

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в снегоходах, вездеходах,тракторах, сельхозмашинах и т.д. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности конструкции моста, а также проходимости и тяги транспортного средства. Ведущий мост состоит из корпуса 1, полуосей с колесами и несоосного дифференциала, в коробке 3 которого установлены наклонно к ее оси две цилиндрические шестерни 11, находящиеся в наружном зацеплении друг с другом и жестко закрепленные на полуосях 7. Новым в ведущем мосте является установка колес на полуосях соосно своим шестерням 11, расположение центра полуосевого подшипника в точке пересечения оси шестерни с осью коробки 3 дифференциала и в плоскости симметрии шины колеса, а также выполнение подшипника с возможностью вращения в нем полуоси одновременно вокруг двух указанных осей. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1() (51)5 В 60 К 17/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4814196/11 (22) 1 6. 04. 90 (46) 15.01.93. Бюл, М 2 (71) Белорусский политехнический институт (72) В,К,Ищеин (56) Патент Великобритании N. 1224090, кл. В 7 Н, В 60 К 17/16, 1974, (54) ВЕДУЩИЙ МОСТ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в снегоходах, вездеходах, тракторах, сельхозмашинах и т,д, Цель изобретения— повышение надежности и долговечности конструкции моста, а также проходимости и тяги транспортного средства. Ведущий мост состоит из корпуса 1, полуосей с колесами и несоосного дифференциала, в коробке 3 которого установлены наклонно к ее оси две цилиндрические шестерни 11, находящиеся в наружном зацеплении друг с другом и жестко закрепленные на полуосях 7. Новым в ведущем мосте является установка колес на полуосях соосно своим шестерням 11, расположение центра полуосевого подшипника в точке пересечения оси шестерни с осью коробки 3 дифференциала и в плоскости симметрии шины колеса, а также выполнение подшипника с возможностью вращения в нем полуоси одновременно вокруг двух указанных осей. 2 з,п, ф-лы, 1 ил.

1787816

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно, к ведущим мостам транспортных средств преимущественно высокой проходимости; наиболее предпочтительно использование для колесных снегоходов с шинами сверхнизкого давления, Известен ведущий мост с соосным дифференциа loM (например, коническим), выходные зубчатые колеса которого и полуоси с ведущими колесами транспортного средства имеют одну общую ось вращения.

Недостатком такого моста является сложность конструкции, вытекающая из условия соосности выходных колес дифференциала. Так, и ри коническом дифференциале

Kроме ведуьцей коробки необходимо иметь крестовину и, KQK минимум, четыре конических зубчатьix колеса. При этом требуется также обеспечить высокую точность изготовления деталей., определяемую условием пересе.:ения осей всех зубчатых колес в одной точке (. ентре механизма), В случае использования цилиндрического дифференциала требуемая точность изготовления меньше, но количество зубчатых колес должно быть, как минимум, шесть, — ",.å, конструкция моста становится еще более сло>кной.

Н",ëáîëåe близким по технической сущности к заявляемому устройств является ведущий мост с несоосным дифференциалом. Б этой конструкции содержится всего лишь две одинаковые цилиндрические шестерни, которые установлены в коробке дифференциала под небольшим углом к ее оси вращения. Шес-.ерни находятся в наружном зацеплении друг с другом l1п,отому несоосны, хотя и являются выходными колесами диффере«циала. Несоосны они также и вед> щим колесам транспортного средства. для компенсации чего полуоси моста установлены с упругим изгибом и при криволинейчом движении транспортнсго средства работают в режиме гибких валов, Конструкция такого моста отличается простотой и нетребовательна к точности изготовления деталей. Однако, она имеет неBbIcoK) þ надежность и долговечность, т,к.

see элементы моста, в том числе полуоси и подшипниковые узлы, постоянно находятся под значительными íàcðóçKамiã,;lîtló÷åííûми при сборке. Кроме того, в этой схеме мос а плоскости колес расположены перпендикулярно к осям их вращения, что при буксировании колес "ïîñîáñ,òâóåò их "самозакапыванию", т,е. сни>кае. проходимость машины, Цель изобретения — повышение надежности и долговечности моста, а также проходимости и тяги транспортного средства.

5 10

Указанная цель достигается тем, что в ведущем мосте транспортного средства, содержащем корпус, главную передачу, полуоси с жестко закрепленными на них колесами и дифференциал, в коробке которого установлены наклонно к ее оси вращения две цилиндрические шестерни, находящиеся в наружном зацеплении друг с другом и жестко закрепленные на полуосях, колеса расположены соосно шестерням своих полуосей, причем ближайший к колесу конец каждой из полуосей установлен на подшипнике, центр которого расположен в плоскости симметрии шины колеса и совпадает с точкой пересечения оси шестерни с осью коробки, а сам подшипник допускает вращение полуоси вокруг обоих из указанных осей.

Совпадение геометрических осей колеса и связанной с ним шестерни дифференциала означает отсутствие упругого изгиба полуосей, а, значит, и вызываемых им постоянных нагрузок на все элементы моста. в особенности на его подшипниковые узлы.

Это приводит к новому положительному эффекту, выражаю цемуся в повышении надежности и долговечности конструкции моста. Достижение этого эффекта обеспечивается также описанным положением центра поддерживающего полуось подшипника в точке пересечения осей шестерни и коробки, а также возможностью работы подшипника при одновременном вращении полуоси вокруг двух указанных осей.

Косвенно на достижение рассматриваемого положительного эффекта работает и третий отличительный признак, заключающийся в расположении центра полуосевого подшипника в плоскости симметрии шины колеса. Благодаря этому условию снижаются вертикальные колебания моста, а, значит, и инерционные нагрузки на его конструкцию, что повышает ее надежность и долговечность, Кроме того, вознь кает другой, не менее важный положительный эффект, который заключается в повышении проходимости транспортного средства и его тяговых возможностей. Дело в том, что в предложенной конструкции моста геометрические оси ведущих колес будут составлять с осью их враьцения некоторый угол, равный углу наклона полуоси к оси вращения коробки дифференциала, Благодаря этому при движении по неп рочно му грунт у (песок, грязь, снег и т.д.) будет проявляться известный эффект "синусоидального движителя", который заключается в отталкивании от грунта боковой поверхностью колеса. Этот эффект (название которого происходит от формы следа

1787816 установленного наклонно колеса, т.е. синусоиды) приводит к значительному увеличению тяги и снижает склонность к буксированию колеСного движителя, что повышает проходимость транспортного средства, На чертеже показан предлагаемый ведущий мост, вид сверху.

Основой моста является корпус 1, в центральной части которого установлена главная передача 2, с ведомым зубчатым колесом которой жестко связана коробка 3 дифференциала, Коробка 3 установлена с возможностью вращения на подшипниках 4 вокруг оси 5, проходящей через центры полуосевых подшипников 6, которые допускают вращение полуосей 7 как вокруг своих геометрических осей, так и вокруг оси 5 коробки дифференциала. (В качестве подшипников 6, например, могут быть использованы самоустанавливающиеся сферические двухрядные шариковые или роликовые подшипники). Центры подшипников 6 расположены в плоскостях симметрии шин 8 ведущих колес 9 моста. Второй опорой полуосей 7 является коробка 3 дифференциала, в которой они установлены с возможностью вращения на подшипниках

10. Оси подшипников 10 наклонены под углом а к оси 5 и проходят через центры подшипников 6, обеспечивая отсутствие упругого изгиба полуосей 7 при сборке моста. На конце каждой полуоси соосно ее геометрической оси и жестко закреплена цилиндрическая шестерня 11. Ведущие колеса 9 также закреплены на полуосях 7 соосно их геометрическим осям и жестко.

Шестерни 11 расположены внутри коробки

3 и находятся в наружном зацеплении друг с другом, Работа моста происходит следующим образом. При прямолинейном движении транспортного средства угловая скорость вращения левого и правого колес 9 моста одинакова. Вследствие этого вращение друг относительно друга шестерен 11 будет отсутствовать и все основные детали механизма моста, т.е. коробка 3 и полуоси 7 с шестернями 11 и колесами 9 будут вращаться как одно целое вокруг оси 5. При этом геометрические оси колес 9 будут всегда параллельны друг другу и наклонены к оси

5 на небольшой угол а, определяемый диаметром шестерен 11 и длиной полуосей 7. т.е. колеей транспортного средства (минимальная величина этого угла составляет 12 ; однако, для повышения проходимости ее можно увеличить до 10-20 путем увеличения диаметра шестерен), Крутящий мо5

55 мент будет передаваться с главной передачи на коробку дифференциала и далее, благодаря упору зубьев шестерен 11 друг в друга, преобразовываться в крутящие моменты полуосей 7, каждый из которых составит половину крутящего момента коробки 3 дифференциала.

При криволинейном движении транспортного средства правое и левое колеса его моста будут вращаться с разными угловыми скоростями. Это приведет к появлению относительных движений основных деталей механизма моста, а именно, вращению с одинаковой скоростью, но в разные стороны полуосей 7 с шестернями 11 относительно коробки 3 дифференциала. При этом полуоси 7 с колесами 9 будут вращаться не только вокруг оси 5 моста, но и вокруг собственных геометрических осей, допуская тем самым разность угловых скоростей колес на повороте, Передача крутящего момента в процессе криволинейного движения транспортного средства будет происходить так же, как и в случае прямолинейного.

Вследствие наклона геометрических осей колес к оси их основного вращения (ось

5j плоскости колес 9 будут колебаться относительно вектора скорости поступательного движения машины и следы колес будут представлять собой не две параллельные прямые, а две эквидистантные пологие синусоиды. Это при движении по непрочному грунту (т.е, при значительном погружении в него колеса) приведет к эффекту "загребания" грунта боковой поверхностью шины колеса, а, значит, и к лучшему отталкиванию от грунта. В результате такого эффекта тяга колеса будет создаваться не только касательными силами трения, но и нормальными силами упора боковой поверхности колеса в грунт, что значительно увеличит тяговые возможности машины и ее проходимость, снижая склонность к буксованию колесного движителя.

При движении колеса с наклоном его плоскости к оси вращения, однако. возникают небольшие вертикальные колебания корпуса моста. С целью минимизации этих колебаний центр подшипника 6 полуоси расположен в плоскости симметрии шины колеса. При этом условии величина колебаний будет равна 0(1 - cos а), где D — диаметр колеса. Если а принять равным 1,5 (что вполне реально при современных материалах шестерен и технологии), то величина вертикальных колебаний составит всего

0,0003 D, т.е. транспортное средство с предлагаемой конструкциеи ведущего моста мо1787816

35

45

С оста вител ь А. Б а р ы ко в

Техред М.Моргентал Корректор О.Густи

Редактор В.Фельдман

Заказ 39 Тираж Подписное

BÍÈÈÏÈ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 жет двигаться с достаточно большой скоростью. Особенно перспективно использование изобретения для колесных снегоходов на пневматиках сверхнизкого давления (камерах), т.к. высокая эластичность их шин 5 позволит полностью поглотить вибрации от наклона плоскостей колес, а эффект этого наклона значительно повысит проходимость по снегу, буксование в котором возникает гораздо легче, чем при движении по 10 грунту. Для снегоходов поэтому оптимальная величина угла а может быть увеличена до значений 10-20 .

Использование предлагаемой схемы ведущего моста вместо традиционной позво- 15 лит значительно упростить его конструкцию и технологию изготовления, а также повысить проходимость вездеходов, тракторов, сельхозмашин, снего- и болотоходов и других мобильных машин, предназначенных 20 для работы в условиях бездорожья.

Формула изобретения

1, Ведущий мост транспортного средства, содержащий корпус, главную передачу, 25 полуоси с жестко закрепленными на них колесами и дифференциал, в коробке которого наклонно к ее оси и с возможностью вращения установлены две цилиндрические шестерни, находящиеся в наружном зацеплении одна с другой и жестко связанные с полуосями, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности моста, а также проходимости и тяги транспортного средства, колеса моста установлены соосно с шестернями своих полуосей, 2, Мостпоп.1,отлича ющийсятем, что ближайший к колесу конец каждой из полуосей установлен на подшипнике, центр которого совпадает с точкой пересечения оси шестерни с осью коробки для обеспечения вращения полуосей вокруг обеих из указанных осей.

3. Мост по пи, 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью снижения вертикальных колебаний моста, центры указанных полуосевых подшипников расположены в плоскостях симметрии шин колес.