Привод ведущих мостов

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Привод ведущих мостов содержит корпус, соосные входной и выходной валы, планетарный механизм, включающий две конические шестерни и крестовину с сателлитами, муфты, цилиндрическую передачу. Одна муфта расположена на венце входного вала для выборочного соединения с венцом вала крестовины или венцом трубчатого вала, на котором закреплена одна из конических шестерен планетарного механизма. Другая муфта расположена на венце шестерни цилиндрической передачи для выборочного соединения с венцом указанного трубчатого вала или венцом вала корпуса планетарного механизма. Третья муфта установлена на венце стенки корпуса агрегата для выключенного состояния или соединения с венцом трубчатого вала другой конической шестерни. Четвертая муфта установлена на венце выходного вала привода заднего моста для выборочного соединения с венцом трубчатого вала второй конической шестерни или с венцом вала крестовины. Все муфты взаимосвязаны одним ползуном. Расширены эксплуатационные возможности транспортного средства. 2 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин.

Известны блокированный (ЗИЛ, УраАЗ) и дифференциальный (КамАЗ, КрАЗ) привод ведущих мостов задней тележки. Дифференциальный привод ведущих мостов автомобилей КамАЗ, МАЗ-6422, Магирус-290 обеспечивается межосевым (межмостовым) дифференциалом, расположенным на среднем проходном мосту, содержащем расположенные в картере моста корпус дифференциала с крестовиной, установленные на ней сателлиты, зацепленные с шестернями, закрепленными на валах привода ведущих мостов тележки, а также муфту блокировки дифференциала (1. Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. Под ред. А. И. Гришкевича. - Мн.: Высш.шк., 1985. - 240 с.). Межмостовой дифференциал автомобиля КамАЗ на выходе имеет два соосных вала, направленных в одну сторону, трубчатый вал конической передачей связан со средним мостом, а расположенный внутри трубчатого вала сплошной вал взаимосвязан с задний мостом (см. там же, рис. 7.5, с. 216). На ряде автомобилей применяется другая компоновка межмостового дифференциала - выходные валы направлены в разные стороны (2. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета. - М.: Машиностроение, 1989. - 304 с., см. рис. 108, с. 136. 3. Магистральные автопоезда МАЗ/ М.С.Высоцкий и др. - М.: Машиностроение, 1988. - 176 с., см. рис. 40, с. 70. 4. Пугаченко А.Н. Автомобиль Магирус-290. - М.: Транспорт, 1980. - 270 с.).

Эти агрегаты имеют ограниченные возможности, планетарные механизмы используются только в режиме дифференциала.

Наиболее близким к предлагаемой конструкции привода ведущих мостов задней тележки является межосевой дифференциал автомобиля Магирус-290 (4. см. рис. 78, с. 119).

Межосевой дифференциал представляет собой планетарный механизм, в котором ведущий вал соединен с крестовиной (водилом), расположенные на крестовине сателлиты зацеплены с коническими шестернями, имеющими одинаковое число зубьев. Одна шестерня закреплена на валу привода заднего ведущего моста тележки, другая шестерня трубчатым валом соединена с цилиндрической шестерней, которая зацеплена с другой цилиндрической шестерней привода первого моста задней тележки. На валу привода заднего ведущего моста установлена муфта блокировки дифференциала.

Межосевой дифференциал автомобиля Магирус-290 имеет ограниченные кинематические возможности - планетарный механизм работает только в режиме дифференциала, в тяжелых дорожных условиях дифференциал блокируется. Использование планетарного механизма только в режиме симметричного дифференциала ограничивает эксплуатационные возможности транспортного средства.

Задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей транспортного средства.

Технический результат достигается тем, что планетарный механизм реализует два режима работы: 1 - симметричный дифференциал на высшей передаче, 2 - замедляющий редуктор при работе на низшей передаче.

На фиг. 1 приведена схема привода ведущих мостов задней тележки автомобиля.

На фиг. 2 представлена лучевая диаграмма передаточных чисел трансмиссии автомобиля Магирус-290: первая горизонталь - шесть передач при базовой конструкции привода, нижняя горизонталь - для трансмиссии с предлагаемым приводом ведущих мостов.

В опоре корпуса 1 установлен ведущий вал 2 с зубчатым венцом. В опоре вала 2 соосно ему установлен вал 3, на концах этого вала закреплены зубчатые венцы 4 и 5. Соосно валам 2 и 3 в опоре корпуса 1 установлен вал 6 привода заднего моста тележки. В средней части вала 3 закреплена крестовина 7 - водило (h) планетарного механизма с корпусом 8. Сателлиты 9, расположенные на крестовине 7, зацеплены с коническими шестернями 10 и 11. Шестерня 11 трубчатым валом 12 связана с зубчатым венцом 13, расположенным между венцом 5 вала 3 и венцом 14 стенки корпуса 1. Шестерня 10 трубчатым валом 15 связана с зубчатым венцом 16, расположенным рядом с венцом 4 вала 3, в средней части трубчатого вала 15 закреплен зубчатый венец 17. Коаксиальный вал 18 соединяет корпус планетарного механизма 8 с зубчатым венцом 19, расположенным между венцом 17 и стенкой корпуса 1. На трубчатом валу 15 между венцами 4 и 17 на опоре вращения 20 закреплен зубчатый венец 21 с цилиндрической шестерней 22, которая зацеплена с шестерней 23, закрепленной на валу 24 привода переднего моста задней тележки (среднего моста автомобиля). Агрегат можно использовать как отдельную раздаточную коробку для автомобиля с колесной формулой 4х4, в этом случае вал 24 будет взаимосвязан с передним ведущим мостом. Муфта 25 установлена на венце вала 2, муфта 26 - на венце 21 шестерни 22, муфта 27 - на венце 14 стенки корпуса 1 и муфта 28 - на венце вала 6 привода заднего моста, все муфты взаимосвязаны ползуном 29.

Работа агрегата осуществляется следующим образом.

Низшая передача.

Муфты в правом положении 11 (см. фиг. 1 верхнее положение муфт). Муфта 25 соединяет венец ведущего вала 2 с венцом 16 трубчатого вала 15 и конической шестерней 10 - центральной шестерней планетарного механизма (a) - солнечная шестерня. Муфта 26 соединяет корпус планетарного механизма 8 и крестовину 7 - водило (h) с венцом 21 цилиндрической шестерни 22. Муфта 27 соединяет венец 14 стенки корпуса 1 с венцом 13 трубчатого вала 12 конической шестерни 11 - другой центральной шестерней планетарного механизма (b) - эпициклическое колесо. В рассматриваемом планетарном механизме центральные шестерни имеют одинаковое число зубьев, т.е. Za=Zb, а внутренний параметр планетарного механизма K = Zb/Za = 1,0. Передаточное число механизма И = K + 1 = 2,0. На лучевой диаграмме (см. фиг. 2 нижняя часть) это состояние механизма отражено лучами, выходящими из точек верхней горизонтали направо вниз. В логарифмических координатах на любом участке диаграммы лучи одинаковы и отсекают по горизонтали отрезки величиной 0,3.

Крутящий момент от ведущего вала 2 муфтой 25 передается на венец 16, трубчатый вал 15 и солнечную шестерню (a) 10. Шестерня 10 вращает сателлиты 9, которые, обкатываясь относительно остановленного эпициклического колеса (b) 11, вращают водило (h): крестовину 7 и корпус 8 в два раза медленнее, чем исходная частота вращения вала 2. Увеличенный крутящий момент от водила: крестовины 7 по валу 3 и венцу 5, по муфте 28 передается на вал 6 привода заднего моста, а от корпуса 8 по коаксиальному валу 18, венцу 19, муфте 26 поступает на венец 21, цилиндрические шестерни 22 и 23, затем на вал 24 привода первого моста задней тележки.

Совместная работа коробки передач и привода ведущих мостов (см. фиг. 2) характеризуется двумя взаимосвязанными лучами. Например, работа на первой передаче в КП и низшей в приводе представлена лучом, выходящим из т. 0 вверху слева и направленным полого вниз направо к т. 1 с отрезком в логарифмических координатах, равным 0,847, что соответствует передаточному числу, равному 7,03 и далее лучом к т. 1 на нижней горизонтали с отрезком 1,148, что соответствует передаточному числу 14,06. Работа на высшей, шестой передаче в КП с передаточным числом 0,81 отражена крайним левым лучом к т. 6 на верхней горизонтали с отрезком - 0,0915, далее луч к т. 9 на нижней горизонтали.

Высшая передача - дифференциальный режим.

Муфты в левом положении 1 (см. фиг. 1 нижнее положение муфт). Муфта 25 соединяет ведущий вал 2 с венцом 4 вала 3 и крестовины симметричного дифференциала 7, муфта 26 - венец 17 шестерни 10 с венцом 21 шестерни 22, муфта 27 в выключенном состоянии, муфта 28 соединяет венец 13 шестерни 11 с валом 6 привода заднего моста.

Крутящий момент поступает от ведущего вала 2 по муфте 25, по венцу 4 и валу 3 на крестовину 7. Сателлиты 9 распределяют поровну подведенное к ним усилие на конические шестерни 10 и 11. От шестерни 11 по трубчатому валу 12 и венцу 13, далее по муфте 28 крутящий момент передается на вал 6 привода заднего ведущего моста тележки. От шестерни 10 по трубчатому валу 15, венцу 17, муфте 26, венцу 21, шестерням 22 и 23 крутящий момент поступает на вал 24 привода первого моста тележки.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) это состояние планетарного механизма представлено вертикальными лучами между горизонталями, что соответствует передаточному числу, равному единице. Например, совместная работа трансмиссии на третьей передаче в КП и высшей в приводе мостов представлена лучом, направленным из т. 0 направо вниз к т. 3 на первой горизонтали, и далее вертикальным лучом к т. 7 на нижней горизонтали с отрезком в логарифмических координатах, равным 0,389, что соответствует передаточному числу 2,45.

Положительный эффект выражается в расширении эксплуатационных возможностей транспортного средства за счет удвоения диапазона передаточных чисел и числа передач (см. фиг. 2). Базовая трансмиссия имеет шесть передач и ограниченный диапазон передаточных чисел - отношение передаточных чисел низшей и высшей передач, D_б = 7,03/0,81 = 8,68. Трансмиссия с предлагаемым приводом ведущих мостов тележки имеет 6х2 = 12 передач, практически можно реализовать 11 передач, т.к. две передачи имеют близкие значения: 1,50 и 1,62; диапазон трансмиссии значительно шире, D_п = 14,06/0,81 = 17,36.

Формула изобретения

Привод ведущих мостов, содержащий расположенный в корпусе планетарный механизм, включающий крестовину, сателлиты, две конические шестерни, валы, муфту блокировки, цилиндрическую передачу, отличающийся тем, что вал крестовины сателлитов установлен между соосным и входным валом и выходным валом привода заднего моста, на концах вала крестовины закреплены зубчатые венцы, конические шестерни, зацепленные с сателлитами, закреплены на трубчатых валах, установленных на валу крестовины, на концах трубчатых валов закреплены зубчатые венцы, один со стороны выходного вала между венцами стенки корпуса и вала крестовины, другой - со стороны входного вала рядом с другим венцом вала крестовины, еще один зубчатый венец закреплен в средней части этого трубчатого вала, между этими венцами на трубчатом валу на опоре вращения установлена шестерня цилиндрической передачи со своим зубчатым венцом, корпус планетарного механизма коаксиальным валом, расположенным на указанном трубчатом валу, соединен с зубчатым венцом, расположенным между венцом в средней части трубчатого вала и стенкой корпуса, одна муфта расположена на венце входного вала для выборочного соединения с венцом вала крестовины или венцом трубчатого вала конической шестерни, другая муфта расположена на венце цилиндрической шестерни для выборочного соединения с венцом указанного трубчатого вала или венцом коаксиального вала корпуса планетарного механизма, третья муфта установлена на венце стенки корпуса агрегата для выключенного состояния или соединения с венцом трубчатого вала другой конической шестерни, последняя муфта установлена на венце выходного вала привода заднего моста для выборочного соединения с венцом трубчатого вала второй конической шестерни или с венцом вала крестовины, все муфты взаимосвязаны одним ползуном.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2