Узел соединения секций рамы транспортного средства

 

(72) Авторы изобратеммя

Z (7! ) Заявитель (54) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ РАМЫ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА

Цель изобретения - повышение надежности соединений и снижение металлоемкости узла соединения.

Цель достигается тем, что в узле соединения секций рамы транспортного средства, содержащем карданный вал, шарниры, один иэ которых, установленный своим основанием на опорных подшипниках, имеет ось, совмещенную с осью карданного вала и перпендикуляр1О ную оси другого шарнира, а также концентричную карданному валу промежуточную опору, средние участки наружной поверхности промежуточной опоры и

IS внутренней поверхности основания шар" нира, установленного на опорных подшипниках, жестко соединены между собой, а их концевые участки выполнены с уменьшающимся к торцам поперечным сечением равного сопротивления изгибу.

Кроме того, крайние точки эоны соединения основания шарнира с промежуточной опорой со стороны стыка рам

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в трансмиссиях безрельсовых транспорт.ных средств.

Известен узел соединения секций раью транспортного средства,.содержащий карданный вал, шарниры, один из которых, установленный своим основанием на опорных подшипниках, имеет ось, совмещенную с осью вала и перпендикулярную оси другого шарнира, а также концентричную валу промежуточную опору D 3.

Недостатком известного узла яв-. ляется низкая надежность соединения и высокая металлоемкость. Торцовое крепление основания шарнира и промежуточной опоры с помощью фланцевого соединения делает необходимым увеличение толщины стенок соединяемых деталей, что, кроме увеличения металлоемкости, снижает работоспособность в условиях вибрационных нагру" эок.

H.À.Êóöûí, ф.Б.Якубсон, Б.М.Арнентьев, Р.М.Доброеенский и Б.И.Кальченко. - О-а Ь.

М + 4 где М - опорный момент в одном из опорных подшипников, на которых установлено основание одного из шарниров; 10

Вл- расстояние между опорными подшипниками;

Ц вЂ” половина ширины опорнОго подшипника;

К„- нагрузка, воздействующая на is один из опорных подшипников.

На фиг. представлен узел соединения секций транспортного средства; на фиг. 2, 3 — схемы приложения нагрузок к основанию шарнира, ось которого совпадает с осью карданного вала.

Узел соединения секций рамы транспортного средства содержит переднюю секцию рамы 1, которая с помощью шарнира 2 соединяется с корпусам .шарнира 3. Задняя секция рамы 4 опирается на основание 5 шарнира 3, а последнее через опорные подшипники 6 соединяется с шарниром 3. Основание 5 шарнира

3 имеет переднюю опорную часть 7, заднюю опорную часть 8 и расположенную во внутренней полости промежуточную опору 9 карданного вала. На внутреннюю цилиндрическую поверхность промежуточной опоры через подшипники 10 и

11 опирается карданный вал 12, Подшипники закрыты крышками 13. Крутящий момент на карданный вал передается с помощью .вилок кардана 14.

Основание 5 шарнира 3 и промежуточная опора 9 карданного вала выпол; нена в виде единого блока или неподвижно соединенных по цилиндрическому контакту шириной А труб, причем внешняя поверхность 15 промежуточной опоры 9 карданного вала и внутренняя поверхность 16 основания 5 шарнира 3 эа пределами зоны 17 взаимного контакта имеют криволинейную форму в виде

50 концентри чных, усеченных куби ческих параболоидов ° Зона 17 контакта размещена за пределами эоны 18 стыковки секций рамы на расстоянии L, на участке, где изгибающий момент минимален.

Основание 5 шарнира 3, воспринимаю- щее изгибающие усилия, представлено в виде статически неопределимой балки на четырех опорах (фиг. 2), которая

3 9 Р /25 и крайние по отношению к ним точки зоны стыка рам расположены на расстоянии, определяемом по формуле на основании теоремы о трех моментах преобразуется в статически определимую систему (фиг. 3), где R - внешние усилия, приложенные к опорным подшипникам 6;

R - внешние усилия, приложенные к основанию 5 шарнира 3 со стороны задней секции 4;

94 — половина ширины опорного ,подшипника;

Ь - зазор в зоне примыкания секций рамы;

А,В,С,D - точки приложения опорных реакций, а г 1, Pg, РЗ, Р, 06, I > - сос>тветствущие им расстояния;

М1и Мз- опорные моменты;

RS,Rc- реакции опор В и С.

Определяя для системы фиг. 3 опорные моменты и приравнивая суммарный момент в пролете В нулю, получаем выражение для нахождения смещения 1 . зоны взаимного перехода 17 относительно стыка 18 в виде

1 Q+ R1 4 где М - опорный момент в опорном подшипнике основания горизонтального шарнира;

9„ - расстояние между опорными подшипниками;

P4 - половина ширины опорного подшипника;

R< - усилие, воздействующее на опорные подшипники.

Узел соединения секций рамы транспортного средства работает следующим образом.

Степень свободы относительно вертикальной оси, необходимая транспортному средству при поворотах, достигается между секциями рамы 1 и 4 за счет шарнира 2.

Степень свободы относительно го ризонтальной оси, необходимая транспортному средству для компенсации неровностей дороги, достигается тем, что задняя секция рамы 4 неподвижно соединяегся по цилиндрической поверхности с основанием 5 шарнира 3, основание 5 по продолжению этой же поверхности с возможностью скольжения соединяется с корпусом шарнира 3, в. свою очередь, соединенным с передней секцией рамы I.

Во время работы транспортного средства основание 5 шарнира 3 воспринимает незначительное крутящее

9372 действие за счет трения в подшипниках 6, основное изгибающее действие от воздействия излома между корпусом шарнира 3 и задней секцией рамы 4, а также изгибающее и вибрационное действие, передаваемое через промежуточную опору 9 от карданного вала 12.

Промежуточная опора 9 карданного вала воспринимает, главным образом, изгибающее и вибрационное действие от карданного вала, передаваемое через подшипники 10 и 11.

Так как основание 5 шарнира 3 и промежуточная опора 9 выполнены в виде единого блока, передаваемые на них внешние изгибающие и вибрацион.ные нагрузки перераспределяются так, что изгибающее действие на основание

5 частично воспринимает промежуточная 20 опора, а вифрационное действие от кардайного вала частично вместе с. поомежуточной опорой поглощает основание 5 шарнира 3.

Исполнение основания горизонтального шарнира и промежуточной опоры эа пределами их взаимного перехода в виде тел вращения, ограниченных с одной стороны круговым цилиндром, а с другой стороны расходящимся куби-. ческим парабслоидом, обеспечивает воэможность получения конструкции равного сопротивления, работающей на изгиб, и удовлетворительно амортизирующей вибрационное воздействие.

3S

Формула изобретения

1. Узел соединения секций рамы транспортного средства, содержащий карданный вал, шарниры, один из кото59 6 рых, установленный своим основанием на опорных подшипниках имеет ось, совмещенную с осью карданного вала и перпедикулярную оси другого шарнира, а также концентричную карданному валу промежуточную опору, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности соединения и снижения металлоемкости, средние участки наружной,поверхности промежуточной опоры и внутреннней поверхности основания шарнира, установленного на опорных подшипниках, жестко соединены между собой, а их концевые участки выполнены с уменьшающимся к торцам поперечным сечением равного сопротивления изгибу.

2. Узел по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что крайние точки зо" ны соединения основания шарнира с промежуточной опорой со стороны зоны стыка рам и крайние по отношению к ним точки зоны стыка рам расположены на расстоянии, определяемом по формуле

Mil E1

M где И вЂ” опорный момент в одном из опорных подшипников, на которых установлено основание одного из шарниров; („ - расстояние между опорными подшипниками;

В - половина ширины опорного подф шипника;

R - внешние усилия, воздействующие на опорные подшипники.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Трактор Т 150K Под ред.П. Б. Кошубы и И.А.Коваля, И., "Колос", 1976, с. 134- 137, рис. 96,99 (прототип).

937259

Фиа 8

ФФ@3

Составитель А. Тарновский

Редактор С.Патрушева Техред Е; Харитончик Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4348/22 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r .Ужгород, ул. Проектная, 4