Проходная гипоидная главная передача
Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к проходным ведущим мостам. Проходная гипоидная главная передача содержит картер (1) редуктора, ведущий фланец (2), установленный на ведущем валу (3) и соединенный с межосевым дифференциалом через зубчатую передачу. Ведущая шестерня (4) установлена на ведущем валу (3) и соединена с ведомой шестерней (18), выполненной за одно целое с чашкой (11) межосевого дифференциала. Одна полуосевая шестерня (22) межосевого дифференциала соединена с ведущей гипоидной шестерней (7), установленной на конических подшипниках (5) и (6). Другая полуосевая шестерня (21) межосевого дифференциала связана с проходным валом (25) привода задней главной передачи, горизонтальная ось которого расположена ниже оси межколесного дифференциала (26), через зубчатую передачу. Ведущая шестерня (15) зубчатой передачи соединена с полуосевой шестерней (21) и установлена на подшипниках (16) и (17). Ведомая шестерня (23) соединена с проходным валом (25) привода задней главной передачи. Технический результат заключается в увеличении долговечности карданного вала, соединяющего проходную гипоидную главную передачу с коробкой передач, а также в увеличении долговечности гипоидной передачи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к проходным ведущим мостам
Известна проходная главная передача, содержащая ведущий фланец, соединенный с ним межосевой дифференциал, одна из полуосевых шестерен которого соединена с цилиндрической зубчатой передачей, состоящей из трех шестерен, одна из которых ведущая шестерня установлена на подшипниках, расположенных в картере редуктора и в чашке дифференциала, одна ведомая шестерня закреплена консольно на ведущей гипоидной шестерне, а другая дополнительная ведомая шестерня (паразитная) зацеплена одновременно с ведущей и ведомой шестернями и установлена на подшипниках, расположенных в картере (см. З. Яскевич. Ведущие мосты. - М.: Машиностроение, 1985, стр. 473, рис. 8.20).
Недостаток известной конструкции заключается в наличии дополнительной ведомой (паразитной) шестерни, которая несет только одну функциональную нагрузку - передачу крутящего момента от ведомой шестерни к ведущей, в результате чего снижается общий кпд главной передачи, а это ведет к потере мощности, передаваемой главной передачей. Кроме того, необходимо применение масляного насоса для принудительной смазки подшипников, расположенных соосно с межосевым дифференциалом.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является проходная гипоидная главная передача, содержащая картер редуктора, ведущую гипоидную шестерню, расположенную на конических подшипниках, один из которых установлен в картере редуктора, а другой - в стакане, закрепленном на картере редуктора со стороны вершины конуса гипоидной шестерни, ведущий фланец, установленный на чашке межосевого дифференциала, одна из полуосевых шестерен которого соединена с ведущей гипоидной шестерней, а другая связана с проходным валом привода задней главной передачи, горизонтальная ось которого расположена ниже оси межколесного дифференциала (см. патент WO 2005047044, МПК7 B60K 17/36, опубл. 26.05.2005).
Известное техническое решение имеет следующие недостатки:
- низкая долговечность карданного вала, соединяющего проходную гипоидную главную передачу с коробкой передач, из-за того, что точка крепления входного ведущего фланца проходной гипоидной главной передачи расположена значительно ниже точки крепления карданного вала к фланцу коробки передач, следствием этого является значительный угол между вилками карданного вала, что приводит к повышенным нагрузкам на детали карданного вала;
- низкая долговечность гипоидного зацепления из-за значительного гипоидного смещения, вызывающего повышенное скольжение в зацеплении и, как следствие, быстрый износ зубьев гипоидных шестерен.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является увеличение долговечности карданного вала, соединяющего проходную гипоидную главную передачу с коробкой передач, а также увеличение долговечности гипоидной передачи.
Для решения поставленной задачи в проходной гипоидной главной передаче, содержащей картер редуктора, ведущую гипоидную шестерню, расположенную на конических подшипниках, один из которых установлен в картере редуктора, а другой - в стакане, закрепленном в картере редуктора, ведущий фланец, соединенный с межосевым дифференциалом, одна из полуосевых шестерен которого соединена с ведущей гипоидной шестерней, а другая связана с проходным валом привода задней главной передачи, горизонтальная ось которого расположена ниже оси межколесного дифференциала, другая полуосевая шестерня межосевого дифференциала связана с проходным валом привода задней главной передачи через зубчатую передачу, ведущая шестерня которой соединена с указанной полуосевой шестерней и установлена на подшипниках, расположенных в картере редуктора и на ведущей гипоидной шестерне, а ведомая шестерня соединена с проходным валом привода задней главной передачи, при этом ведущий фланец соединен с межосевым дифференциалом через зубчатую передачу, ведущая шестерня которой установлена на ведущем валу и соединена с ведомой шестерней, выполненной за одно целое с чашкой межосевого дифференциала, кроме того, стакан с коническими подшипниками расположен со стороны большего диаметра гипоидной шестерни и закреплен в картере с помощью болтов через регулировочные прокладки.
Существует следующее противоречие.
С одной стороны, увеличить долговечность карданного вала и гипоидной передачи можно путем уменьшения гипоидного смещения, но это невозможно, так как в этом случае проходной вал привода задней главной передачи будет упираться в полуось.
С другой стороны, увеличить долговечность карданного вала можно также путем уменьшения угла между его вилками за счет увеличения угла установки главной передачи, но в этом случае значительно ухудшаются условия смазки деталей и узлов главной передачи, что приводит к их преждевременному износу и разрушению, вследствие чего уменьшается надежность и долговечность проходной главной передачи в целом.
В заявляемом техническом решении отличительные признаки, заключающиеся в том, что другая полуосевая шестерня межосевого дифференциала связана с проходным валом привода задней главной передачи через зубчатую передачу, ведущая шестерня которой соединена с указанной полуосевой шестерней и установлена на подшипниках, расположенных в картере редуктора и на ведущей гипоидной шестерне, а ведомая шестерня соединена с проходным валом привода задней главной передачи, позволяют уменьшить гипоидное смещение в проходной главной передаче, обеспечив при этом работоспособность конструкции.
Отличительный признак, заключающийся в том, что ведущий фланец соединен с межосевым дифференциалом через зубчатую передачу, ведущая шестерня которой установлена на ведущем валу и соединена с ведомой шестерней, выполненной за одно целое с чашкой межосевого дифференциала, позволяет уменьшить расстояние между точкой крепления входного ведущего фланца главной передачи и точкой крепления карданного вала к фланцу коробки, в результате чего уменьшается угол между вилками карданного вала и, как следствие, уменьшаются нагрузки на детали карданного вала.
Такая совокупность существенных признаков, характеризующих созданную проходную гипоидную главную передачу, позволила разрешить указанное противоречие и тем самым увеличить долговечность карданного вала, соединяющего проходную гипоидную главную передачу с коробкой передач, а также увеличить долговечность гипоидной передачи.
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг.1 - проходная гипоидная главная передача, вид спереди;
фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;
фиг.3 - проходная гипоидная главная передача, вид сбоку.
Проходная гипоидная главная передача содержит картер 1 редуктора, ведущий фланец 2, установленный на ведущем валу 3, на который напрессована ведущая цилиндрическая шестерня 4.
В картере 1 на конических подшипниках 5 и 6 расположена ведущая гипоидная шестерня 7. Подшипники 5 установлены в картере 1, а подшипники 6 наружным кольцом запрессованы в стакан 8, который болтами через регулировочные прокладки 9 закреплен в картере 1 со стороны большего диаметра гипоидной шестерни 7.
В картере 1 расположен межосевой дифференциал, содержащий чашки 10 и 11. Чашка 10 имеет элементы 12 блокировки межосевого дифференциала и установлена на коническом подшипнике 13, расположенном в картере 1, а чашка 11 установлена на подшипнике 14, опирающемся на хвостовую часть цилиндрической шестерни 15 привода задней главной передачи. Шестерня 15 установлена на радиальном подшипнике 16, расположенном в картере 1, и коническом подшипнике 17, расположенном на ведущей гипоидной шестерне 7. Чашка 11 выполнена за одно целое с ведомой шестерней 18, входящей в зацепление с ведущей цилиндрической шестерней 4.
В чашках 10 и 11 установлена крестовина 19, на которой свободно вращаются сателлиты 20, взаимодействующие с полуосевыми шестернями 21 и 22. Полуосевая шестерня 21 соединяется посредством шлиц с цилиндрической шестерней 15, а полуосевая шестерня 22 соединена с ведущей гипоидной шестерней 7.
Цилиндрическая шестерня 15 взаимодействует с ведомой цилиндрической шестерней 23, расположенной на подшипниках 24, установленных в картере 1, и соединенной с проходным валом 25 привода задней главной передачи. Вал 25 проходит ниже оси межколесного дифференциала 26, а значит ниже и полуоси 27 и соединяется с выходным фланцем 28. Ведомое зубчатое гипоидное колесо 29 межколесного дифференциала 26 взаимодействует с ведущей гипоидной шестерней 7.
Проходная гипоидная главная передача работает следующим образом.
Крутящий момент от карданного вала, соединяющего проходную главную передачу с коробкой передач, передается ведущему фланцу 2, затем ведущему валу 3 и на ведущую цилиндрическую шестерню 4, которая вращает чашки 10 и 11 межосевого дифференциала. Далее крутящий момент передается на крестовину 19, которая воздействует на сателлиты 20, тем самым равномерно распределяя крутящий момент на полуосевые шестерни 21 и 22. От полуосевой шестерни 21 вращение передается на цилиндрическую шестерню 15, от которой крутящий момент передается на шестерню 23 и далее на проходной вал 25, который, в свою очередь, вращает выходной фланец 28, передавая крутящий момент на заднюю главную передачу. Полуосевая шестерня 22 приводит во вращение ведущую гипоидную шестерню 7, которая взаимодействует с ведомым гипоидным колесом 29, которое приводит во вращение межколесный дифференциал 26 и полуоси 27.
Заявляемое техническое решение позволяет увеличить долговечность карданного вала, соединяющего проходную главную передачу с коробкой передач, а также увеличить долговечность гипоидной передачи.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.
1. Проходная гипоидная главная передача, содержащая картер редуктора, ведущую гипоидную шестерню, расположенную на конических подшипниках, один из которых установлен в картере редуктора, а другой - в стакане, закрепленном в картере редуктора, ведущий фланец, соединенный с межосевым дифференциалом, одна из полуосевых шестерен которого соединена с ведущей гипоидной шестерней, а другая связана с проходным валом привода задней главной передачи, горизонтальная ось которого расположена ниже оси межколесного дифференциала, отличающаяся тем, что другая полуосевая шестерня межосевого дифференциала связана с проходным валом привода задней главной передачи через зубчатую передачу, ведущая шестерня которой соединена с указанной полуосевой шестерней и установлена на подшипниках, расположенных в картере редуктора и на ведущей гипоидной шестерне, а ведомая шестерня соединена с проходным валом привода задней главной передачи, при этом ведущий фланец соединен с межосевым дифференциалом через зубчатую передачу, ведущая шестерня которой установлена на ведущем валу и соединена с ведомой шестерней, выполненной за одно целое с чашкой межосевого дифференциала.
2. Проходная гипоидная главная передача по п.1, отличающаяся тем, что стакан с коническими подшипниками расположен со стороны большего диаметра гипоидной шестерни и закреплен в картере с помощью болтов через регулировочные прокладки.
