SU1482831A1 - Final gear for vehicle - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области транспортного машиностроени , преимущественно к конструкции тракторов и других т говых средств. Цель избретени  - расширение эксплуатационных возможностей устройства по снижению динамических нагрузок. Конечна  передача транспортного средства выполнена в виде зубчатой пары, одно из колес которой содержит зубчатый венец 1, ступицу 2, соединенные упругими элементами 7. Новым в конечной передаче  вл етс  установка дополнительных упругих элементов внутри основных скобообразных пружин 12. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.The invention relates to the field of transport engineering, mainly to the design of tractors and other traffickers. The purpose of exploring is to expand the operational capabilities of the device to reduce dynamic loads. The final transmission of the vehicle is made in the form of a gear pair, one of the wheels of which contains gear ring 1, hub 2 connected by elastic elements 7. New in the final gear is the installation of additional elastic elements inside the main brace springs 12. 1 z.p. f-ly, 6 ill.

Description

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению, а именно к конструкции конечных передач транспортных и т говых средств.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a transport engineering, in particular to the design of final gears of transport and traffickers.

Цель изобретени  - расширение эксплуатационных возможностей устройства по снижению динамических нагрузок .The purpose of the invention is to expand the operational capabilities of the device to reduce dynamic loads.

На фиг. 1 изображена конечна  пе- редача транспортного средства, выполненна  в виде зубчатой передачи; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, по первому варианту (скобообразна  пружина установлена с зазором); на фиг. 3 - то же, по второму варианту (скобообразна  пружина установлена без зазора); на фиг. 4 - конечна  передача, выполненна  в виде планетарного редуктора, разрез по первому и второму вариантам; на фиг. 5 - .разрез Б-Б на фиг. 4, по первому варианту; на фиг. 6 то же, по второму варианту.FIG. 1 shows the final transmission of the vehicle, made in the form of a gear; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1, in the first embodiment (the bracket spring is installed with a gap); in fig. 3 - the same, according to the second variant (the spring-shaped spring is installed without a gap); in fig. 4 - final gear, made in the form of a planetary gearbox, a section along the first and second variants; in fig. 5 is a section BB in FIG. 4, in the first embodiment; in fig. 6 the same, according to the second option.

В случае, когда конечна  передача (фиг. 1-3) выполнена в виде зубчатой передачи, она включает ведущее звено , выполненное в виде зубчатого венца 1, сид щего на ведомом звене, выполненном в виде ступицы 2, уста- новленной на полуоси 3 посредством шлиц 4 в подшипниках 5 и 6 корпуса.In the case when the final gear (fig. 1-3) is made in the form of a gear, it includes a drive link, made in the form of a gear ring 1, sitting on a driven link, made in the form of a hub 2, mounted on the axle 3 by spline 4 in bearings 5 and 6 of the housing.

Зубчатый венец 1 установлен на ступице 2 с возможностью поворота относительно нее и св зан с ней посред ством равномерно расположенных по окружности резиновых упругих элементов 7, установленных между криволинейными направл ющими поверхност ми 8 и 9 (форма направл ющих поверхнос- тей 8 и 9 выбираетс  из услови  обеспечени  нелинейности характеристик передачи с наибольшими значени ми углов поворота зубчатого венца 1 относительно ступицы 2). По окружное- ти ступицы 2 и зубчатого венца 1 соответственно установлены в выемках 10 и 11 скобообразные пружины 12 двухстороннего действи , имеющие опорные концы 13. При этом скобообразные пружины 12 устанавливаютс  опорными концами 13 в выемках 11 зубчатого венца 1. Внутри скобообразных пружин 12 по их внутреннему диаметру установлены дополнительные пружины 14 выполненные с зазором и фиксируемые отогнутыми концами внутри указанных скобообразных пружин 12. С обеих торцовых поверхностей зубчатого венRing gear 1 is mounted on the hub 2 with the possibility of rotation relative to it and connected with it by means of rubber elastic elements 7, which are evenly spaced around the circumference, mounted between curvilinear guide surfaces 8 and 9 (the shape of guide surfaces 8 and 9 is chosen from conditions for ensuring the nonlinearity of the transmission characteristics with the largest values of the angles of rotation of the ring gear 1 relative to the hub 2). On the circumference of the hub 2 and the ring gear 1, respectively, are installed in the recesses 10 and 11 of the double-sided spring 12 with two supporting ends 13. The bracket-shaped springs 12 are installed by the supporting ends 13 in the recesses 11 of the ring gear 1. Inside the clip-shaped spring 12 they the inner diameter is fitted with additional springs 14 made with a gap and fixed by bent ends inside the indicated spring-shaped springs 12. On both end surfaces of the gear veins

сwith

5 0 50

5 0 50

, д d

5five

00

5five

ца 1 и ступицы 2 установлены фиксирующие кольцевые пластины 15, закрепленные на ступице 2.Ca 1 and the hub 2 are installed locking ring plate 15, mounted on the hub 2.

В первом варианте (фиг. 1 и 2) конечна  передача транспортного средства работает следующим образом.In the first embodiment (Fig. 1 and 2) the final transfer of the vehicle works as follows.

При приложении крут щего момента в пр мом и обратном направлени х ведуща  шестерн  вращает зубчатый венец 1, который поворачиваетс  на определенный угол относительно ступицы 2, вначале за счет сжати  резиновых упругих элементов 7 между сближающимис  криволинейными направл ющими поверхност ми 9 и 8 при одновременном их перекатывании по указанным поверхност м. При увеличении крут щего момента выбираетс  зазор а между опорными концами 13 скобообраз- ных пружин 12 и поверхностью выемок 11 зубчатого венца 1, что приводит к дальнейшему совместному сжатию резиновых упругих элементов 7, пружин 12 и 14. После замыкани  пружин 12 и 14 на упоры в работу вступают опорные концы 13, которые могут воспринимать значительные перегрузки. Это позвол ет защищать трансмиссию и двигатель от повышенных динамических и резонансных нагрузок, а следовательно , повышает долговечность и экономичность мобильной машины в целом за счет нелинейной характеристики упругих элементов 7, 12 и 14 на всех режимах работы и увеличени  угла закрутки трансмиссии.When a torque is applied in the forward and reverse directions, the drive gear rotates the ring gear 1, which rotates a certain angle relative to the hub 2, first due to the compression of the rubber elastic elements 7 between the adjacent curved guide surfaces 9 and 8 while rolling them simultaneously along the indicated surfaces. With increasing torque, a gap is selected between the support ends 13 of the spring-shaped springs 12 and the surface of the recesses 11 of the gear ring 1, which leads to a further joint Tnom compression rubber elastic members 7, springs 12 and 14. After the closing springs 12 and 14 on the supports enter the work ends of the support 13, which can take considerable overload. This protects the transmission and the engine from increased dynamic and resonant loads, and consequently, increases the durability and efficiency of the mobile machine as a whole due to the nonlinear characteristics of the elastic elements 7, 12 and 14 in all modes of operation and increasing the twist angle of the transmission.

После окончани  трогани  и начала разгона транспортной машины ведущий момент, действующий на полуоси 3, практически мгновенно уменьшаетс  в несколько раз, и резиновые упругие элементы 7 с пружинами 12 и 14 воздействуют на зубчатый венец 1, возвраща  его в первоначальное положение и отдава  при этом через ступицу 2 полуоси 3 и движител ми запасенную в них энергию, что повышает разгонные качества транспортного средства и его КПД о Это позвол ет дополнительно повысить разгонные качества за счет энергии, аккумулируемой в упругих резиновых элементах 7, пружинах 12 и 14, что повышает производительность мобильной машины, а следовательно , КПД и снижает расход топлива. Демпфирование колебаний в конечной передаче осуществл етс  за счет внутреннего трени  (гистерезиса) в упру014After the end of moving and the start of acceleration of the transport vehicle, the driving moment acting on the half-axle 3 is almost instantly reduced several times, and the rubber elastic elements 7 with springs 12 and 14 act on the gear ring 1, returning it to its original position and passing through the hub 2 axle shafts 3 and the engines stored in them energy, which increases the accelerating qualities of the vehicle and its efficiency. This allows to further improve the accelerating qualities due to the energy accumulated in the elastic rubber elements. Mentah 7, springs 12 and 14, which improves the performance of the mobile machine, and consequently, the efficiency and reduces fuel consumption. The oscillation damping in the final gear is carried out due to the internal friction (hysteresis) in the control

гих элементах 7, 12 и 14 и внешнего трени  в местах соприкосновени  упругих элементов 7, 12 и 14 при работ в процессе поворота зубчатого венца 1 относительно ступицы 2, а также за счет трени  между пружинами 12 и 14.elements 7, 12 and 14 and external friction at the points of contact of the elastic elements 7, 12 and 14 when working in the process of turning the gear crown 1 relative to the hub 2, and also due to the friction between the springs 12 and 14.

Дальнейшее движение мобильной машины с различным сопротивлением дви- жегопо в услови х производства осущесвл етс  за счет сжати  резиновых упругих элементов 7 в направл ющих 8 и 9, при одновременном их перекатывании по указанным поверхност м, а по мере увеличени  нагрузки- в работу дополнительно вступают пружины 12 и 14.Further movement of a mobile machine with different resistance to movement under production conditions is accomplished by compressing the rubber elastic elements 7 in the guides 8 and 9, while simultaneously rolling them along the indicated surfaces, and as the load increases, the springs additionally enter into operation. 12 and 14.

Во втором варианте (фиг. 1 и 3) опорные концы 13 пружин 12 установле ны в выемках 11 зубчатого венца 1 без зазора. В этом случае при работе привода происходит одновременное сжатие резиновых упругих элементов 7, пружин 12 и 14. При этом снижаютс  динамические и резонансные нагрузки на детали трансмиссии мобильных машин , имеющих большую мощность, а также происходит более плавное трогание с места без значительного буксовани  движителей и муфт сцеплени . Это позвол ет также стабилизировать крут щий момент на валах трансмиссии и коленчатом валу двигател  с устранением резонансных режимов, что при- водит к снижению расхода топлива двигателем и буксовани  движителей, а следовательно, повышает КПД и,скорость мобильной машины. В случае, когда конечна  передача (фиг. 4-6) выполнена в виде планетарного редуктора , она содержит эпициклическую Шестерню 19 корпус 2, полуось 3, солнечную шестерню 4, выполненную заодно с ведущим валом, наход щимс  в зацеплении посредством сателлитов 5 и водила 6 с эпициклической шестерней 1,In the second embodiment (Figs. 1 and 3), the support ends 13 of the springs 12 are installed in the recesses 11 of the ring gear 1 without a gap. In this case, during the operation of the drive, the rubber elastic elements 7, springs 12 and 14 are simultaneously compressed. At the same time, dynamic and resonant loads on the transmission parts of mobile machines with high power are reduced, and the driving gears are smoothed without significant slipping clutch It also allows stabilizing the torque on the transmission shafts and the engine crankshaft with the elimination of resonant modes, which leads to a reduction in engine fuel consumption and propulsion slipping, and, consequently, increases the efficiency and speed of the mobile machine. In the case when the final gear (Fig. 4-6) is made in the form of a planetary gearbox, it contains an epicyclic Gear 19, body 2, semi-axle 3, sun gear 4, integral with the drive shaft, which is engaged by the satellites 5 and drove 6 with epicyclic gear 1,

Эпициклическа  шестерн  1 установлена в корпусе 2 с возможностью поворота относительно последнего и св зана с ним посредством равномерно расположенных по окружности резиновых упругих элементов 7, установленных между криволинейными направл - ющими поверхност ми 8 и 9 соответственно на охватываемой поверхности эпициклической шестерни, обращенными вогнутост ми друг к другуThe epicyclic gear 1 is mounted in the housing 2 with the possibility of rotation relative to the latter and is connected with it by means of rubber elastic elements 7 equally spaced around the circumference and installed between curvilinear guide surfaces 8 and 9, respectively, on the circumferential surface of the epicyclic gear, facing concavities to each other. to a friend

5 five

0 5 0 ц 0 0 5 0 q 0

Q g Q g

5five

1one

По окружности корпуса 2 и эпицик- , лической шестерни 1 равномерно установлены соответственно в выемках 10 и 11 скобообразные пружины 12 двухстороннего действи , имеющие опорные концы 13 о При этом опорные концы 13 пружин 12 установлены в выемках 11 эпициклической шестерни 1. Внутри скобообразных пружин 12 установлены дополнительные пружины 14, выполненные с разрезом и фиксируемые отогнутыми концами внутри указанных скобообразных пружин 12. Водило 6 смонтировано на полуоси 3, установленной в подшипниках и несущей звездочку или ступицу ведущего колеса мобильной машины.The circumference of the housing 2 and the epicyclic gear 1 are uniformly installed, respectively, in the recesses 10 and 11 of the double-sided spring 12 with two supporting ends 13o. The supporting ends 13 of the spring 12 are installed in the recesses 11 of the epicyclic gear 1. Inside the bracket-shaped spring 12 installed additional springs 14, made with a cut and fixed by bent ends inside said clamp-shaped springs 12. The carrier 6 is mounted on a half-axis 3 installed in bearings and carrying a sprocket or hub leading to mobile machine forests.

Конечна  передача транспортного средства работает следующим образом (фиг. 4 и 5).The final transfer of the vehicle works as follows (Fig. 4 and 5).

Перед началом трогани  транспортной машины в- пр мом и обратном направлени х крут щий момент передаетс  эпициклической шестерне 1 планетарного редуктора от ведущего вала, выполненного совместно с солнечной шестерней 4 и сателлитам 5. При этом эпициклическа  шестерн  1 поворачиваетс  на определенный -угол в корпусе 2 вначале за счет сжати  резиновых упругих элементов 7 между сближающимис  криволинейными направл ющими поверхност ми 9 и 8 при одновременном их перекатывании по указанным поверхност м .Before starting to move the vehicle forward and backward, the torque is transmitted to the epicyclic gear 1 of the planetary gear from the drive shaft, made together with the sun gear 4 and the satellite 5. At the same time, the epicyclic gear 1 turns at a certain angle in body 2 first by compressing the rubber elastic elements 7 between contiguous curvilinear guide surfaces 9 and 8, while simultaneously rolling them along said surfaces.

При увеличении крут щего момента выбираетс  зазор о между опорными поверхност ми 13 пружин 12 и поверхностью выемок 11 эпициклической шестерни 1, что приводит к дальнейшему совместному сжатию резиновых упругих элементов 7, пружин 12 и 14. После замыкани  скобообразных пружин 12 и дополнительных пружин 14 на упоры, в работу вступают опорные концы 13 пружины 12, которые могут воспринимать значительные перегрузки. Это позвол ет защищать трансмиссию и двигатель от повышенных динамических и резонансных нагрузок, а следовательно , повышает долговечность и экономичность мобильной машины в целом за счет нелинейности характеристики упругих элементов на всех режимах работы и увеличени  угла закрутки трансмиссии.As the torque increases, a gap is chosen between the supporting surfaces 13 of the springs 12 and the surface of the recesses 11 of the epicyclic gear 1, which leads to a further joint compression of the rubber elastic elements 7, springs 12 and 14. After closing the spring-shaped springs 12 and additional springs 14 to the stops , the work comes in the supporting ends 13 of the spring 12, which can perceive significant overload. This protects the transmission and the engine from increased dynamic and resonant loads, and consequently, increases the durability and efficiency of the mobile machine as a whole due to the nonlinearity of the characteristics of elastic elements in all modes of operation and increasing the twist angle of the transmission.

После окончани  трогани  и начала разгона транспортной машины крут щийAfter the end of the move and the start of the acceleration of the transport vehicle, the

момент, действующий на полуоси 3, практически мгновенно уменьшаетс  в несколько раз. Резиновые упругие элементы 7 с пружинами 12 и 14 воздействуют на эпициклическую шестерню 1, возвраща  ее в первоначальное положение и отдава  при этом аккумулированную в них энергию через сателлиты 5 и водило 6 ведущему колесу Это позвол ет дополнительно повысить разгонные качества за счет энергии, аккумулируемой в упругих резиновых элементах 7, пружинах 12 и 14.the moment acting on the axis 3 is almost instantly reduced several times. Rubber elastic elements 7 with springs 12 and 14 act on the epicyclic gear 1, returning it to its original position and giving up the energy accumulated in them through the satellites 5 and drove 6 to the drive wheel. This allows to further improve the acceleration qualities due to the energy accumulated in the elastic rubber elements 7, springs 12 and 14.

Демпфирование колебаний в конечной передаче осуществл етс  за счет внутреннего трени  (гистерезиса) в упругих элементах 7, 12 и 14 и внешнего трени  в местах соприкосновени  упругих элементов 7, 12 и 14 при работе в процессе поворота эпициклической шестерни 1 относительно корпуса 2, а также за счет трени  между пружинами 12 и 14. The oscillation damping in the final gear is carried out due to internal friction (hysteresis) in elastic elements 7, 12 and 14 and external friction at the points of contact between elastic elements 7, 12 and 14 when operating in the process of rotating the epicyclic gear 1 relative to the housing 2, as well as friction count between springs 12 and 14.

Дальнейшее движение мобильной машины с различным сопротивлением движению в услови х производства осуществл етс  за счет сжати  резиновых упругих элементов 7 в криволинейных направл ющих поверхност х 8 и 9 при одновременном их перекатывании по указанным поверхност м, а по мере увеличени  нагрузки в работу дополнительно вступают пружины 12 и 14. Это позвол ет стабилизировать крут - щий момент на валах трансмиссии и коленчатом валу двигател  с устранением резонансных режимов. Further movement of a mobile machine with different resistance to movement under production conditions is accomplished by compressing rubber elastic elements 7 in curvilinear guide surfaces 8 and 9 while simultaneously rolling them along said surfaces, and as the load increases, springs 12 additionally enter into operation. and 14. This allows stabilizing the torque on the transmission shafts and the engine crankshaft with the elimination of resonant modes.

Во втором варианте (фиг. 4 и 6) опорные поверхности 13 скобообразныхIn the second embodiment (Fig. 4 and 6), the supporting surfaces 13 are clamp-shaped

2020

5 28318 . 5 28318.

пружин 12 установлены в выемках 11 эпициклической шестерни 1 без зазора а . В этом случае при работе при . вода происходит одновременное сжатие резиновых упругих элементов 7, пружин 12 и. 14сthe springs 12 are installed in the recesses 11 of the epicyclic gear 1 without a gap a. In this case, when working with. water is the simultaneous compression of rubber elastic elements 7, springs 12 and. 14c

Применение дополнительной пружины , установленной внутри скобообразtg ных пружин, позвол ет увеличить угол закрутки конечной передачи и улучшить ее характеристику и, таким образом , снизить динамические и резонансные амплитуды колебаний крут щихThe use of an additional spring installed inside the spring clips, allows to increase the twist angle of the final drive and improve its performance and, thus, reduce the dynamic and resonant amplitudes of the oscillations

15 моментов, вертикальных колебаний (Остова мобильной машины, буксование движителей и муфты сцеплени . В результате снижаетс  износ узлов трансмиссии и двигател , а также повышаетс  производительность мобильной машины .15 moments, vertical oscillations (Mobile machine body, skidding of the thrusters and clutch. As a result, the wear of transmission units and the engine is reduced, as well as the productivity of the mobile machine is improved.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula 25 1 Конечна  передача транспортного средства по авт.св. № 1391977, отличающа с  тем, что, с целью расширени  эксплуатационных возможностей по снижению динамичес30 ких нагрузок, она снабжена дополнительными упругими элементами, которые установлены внутри скобообразных пружин.25 1 The final transfer of the vehicle by autor. No. 1391977, characterized in that, in order to expand the operational capabilities of reducing dynamic loads, it is equipped with additional resilient elements, which are installed inside brackets of springs. 2. Передача по п. 1, о т л и ч а- ю щ а   с   тем, что Д9полнительный упругий элемент выполнен разрезным и его концы отогнуты по профилю внутренней поверхности скобообразной2. Transmission according to claim 1, which means that the additional elastic element is made split and its ends are bent along the profile of the inner surface of the bracket-shaped пружины.springs. V/V / Фив. 2Thebes. 2 0000 юYu кto Фаг. 5Phage. five 8eight ПP 10ten Редактор И„ КааардаEditor And „Kaaarda Составитель С. ВелоуськоCompiled by S. Wielusko Техред Л.Сердюкова Корректор М. ШаропшTehred L. Serdyukova Proofreader M. Sharopsh Заказ 2748/15Order 2748/15 Тираж 528Circulation 528 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101Production and publishing plant Patent, Uzhgorod, st. Gagarin, 101 Фиг. 6FIG. 6 ПодписноеSubscription