SU755620A1 - Driving wheel drive - Google Patents

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению и, в частности, к конструкции ведущего колеса трактора, вездехода.The invention relates to the transport industry and, in particular, to the design of the drive wheel of the tractor, all-terrain vehicle.

Известен колесный движитель, имеющий колеса с цилиндрической опорной поверхностью, установленные наклонно к оси вращения. При их вращении точки обода в проекции на поверхность грунта описывают синусоиду и при взаимодействии обода с грунтом. появляются дополнительные (к силам трения) ’ загребающие и выталкивающие силы, направленные назад по отношению к направлению движения [1].Known wheel propulsion, having wheels with a cylindrical bearing surface mounted inclined to the axis of rotation. When they rotate the point of the rim in the projection on the surface of the soil describe a sinusoid and the interaction of the rim with the ground. additional (to friction forces) ’scooping and pushing forces appear, which are directed backwards relative to the direction of motion [1].

Так как в этом приводе колеса имеют эллипсообразную форму с цилиндрическим ободом, то выполнить таким обычное колесо, имеющее колесную покрышку, практически трудно. При движении с высокими скоростями по твердой поверхности, когда не нужно большое тяговое усилие, такой привод вследствие своей траектории движения (влияния) обуславливает большие динамические нагрузки и износ обода (шины). В основном такие приводы-диски могут работать на мягких рыхлых грунтах. Кроме того, из-за жесткой связи колеса с приводной осью движителя крутящий момент сразу не передается на егоSince in this drive the wheels have an elliptical shape with a cylindrical rim, it is practically difficult to perform such an ordinary wheel with a wheel tire. When driving at high speeds on a solid surface, when large tractive effort is not needed, such a drive, due to its trajectory of movement (influence), causes large dynamic loads and wear of the rim (tire). In general, such disk drives can operate on soft, loose soils. In addition, due to the rigid connection of the wheel with the propulsion drive axle, torque is not immediately transmitted to its

22

обод. В этом случае происходит резкий удар грунтозацепа о грунт, что приводит или к срыву грунта, или к поломкам трансмиссии. В первом случае тяговое усилие падает и машина останавливается.rim. In this case, there is a sharp impact of the lug on the ground, which leads either to a breakdown of the ground, or to a breakdown of the transmission. In the first case, the pulling force drops and the car stops.

₅ Наиболее близким к изобретению является привод ведущс колеса, содержащий приводной вал, на котором установлена с возможностью вращения относительно приводного вала ступица колеса с диском, и упругие элементы, закрепленные одним кон10 цом на диске, а другим на ведущей оси [2]. Подводимый крутящий момент в этом слу чае трансформируется в плавное нарастание силового давления грунтозацепов обода на грунт. Однако тягово-сцепные свойства такого привода практически не отличаются от ₅ The closest to the invention is a drive wheel drive, comprising a drive shaft, on which the wheel hub with a disc is mounted for rotation relative to the drive shaft, and elastic elements fixed at one end to the disk and the other on the drive axis [2]. The input torque in this case is transformed into a smooth increase in the force pressure of the grouser rim to the ground. However, the traction properties of such a drive do not differ from

тяговых свойств простого колеса.traction properties of a simple wheel.

Цель изобретения — повышение тяговосцепных свойств ведущего колеса при одновременной их автоматической регулировке.The purpose of the invention is to increase the traction properties of the drive wheel while their automatic adjustment.

Поставленная цель достигается тем, чтоThis goal is achieved by the fact that

20 на приводном валу жестко установлена втулка, основания которой перпендикулярны оси вращения приводного вала, а образующая цилиндрической поверхности втулки непараллельна оси вращения вала, при этом ось20 on the drive shaft is rigidly installed sleeve, the base of which is perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft, and forming the cylindrical surface of the sleeve is not parallel to the axis of rotation of the shaft, while the axis

33

755620755620

4four

внутреннего отверстия ступицы, установленной на втулке, параллельна образующей цилиндрической поверхности втулки.the inner hole of the hub mounted on the sleeve parallel to the generatrix of the cylindrical surface of the sleeve.

На фиг. 1 изображен схематический разрез привода; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.FIG. 1 shows a schematic section of the drive; in fig. 2 is a view A of FIG. one.

Привод содержит колесо 1 с диском 2, приводной вал 3, ступицу 4, установленную с возможностью вращения относительно приводного вала 3, и упругие элементы 5, закрепленные одними концами на диске 2, а другими на приводном валу 3 с возможностью наклона относительно его оси 00. Приводной вал 3 снабжен жестко закрепленной на нем втулкой 6, а ступица 4 установлена на указанной втулке, причем ось 0 )0< поворота ступицы 4 непараллельна оси 00 приводного вала 3. Втулка 6 и ступица 4 с обеих сторон закреплены шайбами 7 и 8 для предотвращения сдвига относительно друг друга по оси 0 ,0 <.The drive includes a wheel 1 with a disk 2, a drive shaft 3, a hub 4 mounted rotatably relative to the drive shaft 3, and elastic elements 5 fixed at one end on the disk 2, and others on the drive shaft 3 tiltable relative to its axis 00. The drive shaft 3 is provided with a sleeve 6 rigidly fixed on it, and the hub 4 is mounted on said sleeve, the axis 0) 0 <turning the hub 4 non-parallel to the axis 00 of the drive shaft 3. The sleeve 6 and the hub 4 are fixed on both sides by washers 7 and 8 to prevent shear relatively friend other on the axis 0, 0 <.

Работа привода осуществляется следующим образом.The drive is as follows.

При вращении приводного вала 3 жестко насаженная втулка 6 стремится провернуться относительно ступицы 4, а следовательно, и обода колеса 1, которое заторможено силами сцепления с грунтом. В этом случае начинают деформироваться упругие элементы 5, причем их жесткость имеет определенную величину, чтобы при крутящем моменте на приводном валу 3, соответствующем качению колеса по хорошей дороге, относительного проворота втулки 6 и ступицы 4 не происходило. Тогда наклон плоскости колеса не осуществляется, и привод катится как обычное колесо. При увеличении тяговой загрузки колесного движителя крутящий момент на приводном валу 3 начинает возрастать. При этом у обычного колеса возрастание крутящего момента ограничено силами сцепления обода колеса 1 с грунтом: как только произойдет срыв грунта, крутящий момент падает и колесо начинает буксовать, т. е. тяга движителя падает.When the drive shaft 3 is rotated, the rigidly mounted sleeve 6 tends to rotate relative to the hub 4, and hence the wheel rim 1, which is retarded by the forces of adhesion to the ground. In this case, the elastic elements 5 begin to deform, and their stiffness has a certain amount so that when there is torque on the drive shaft 3, which corresponds to the wheel rolling along a good road, the relative rotation of the sleeve 6 and the hub 4 does not occur. Then the inclination of the wheel plane is not carried out, and the drive rolls like a normal wheel. With increasing traction load wheel propulsion torque on the drive shaft 3 begins to increase. At the same time, in a conventional wheel, the torque increase is limited by the forces of the rim of the wheel 1 to the ground: as soon as the ground breaks down, the torque drops and the wheel begins to slip, i.e. the thrust of the propeller falls.

В случае же предлагаемого колесного движителя происходит следующее.In the case of the proposed wheel propulsion, the following occurs.

Обод колеса 1 и ступица 4 проворачиваются относительно втулки 3 и еще сильнее сжимают упругие элементы 5. Так как ось вращения ступицы 4 направлена под углом к оси приводного вала 3, то плоскость колеса отклоняется от вертикальной плоскостиThe rim of the wheel 1 and the hub 4 rotate relative to the sleeve 3 and compress the elastic elements 5 more strongly. Since the axis of rotation of the hub 4 is angled to the axis of the drive shaft 3, the wheel plane deviates from the vertical plane

на некоторый угол. В этом случае качение колеса происходит по криволинейной траектории. Причем в одних положениях своего качения колесо работает как синусоидальный движитель, и к силам сцепления и трения грунтозацепов о грунт добавляется сила бокового сдвига призмы грунта. Так как в проекции на вертикальную плоскость косонаклоненное колесо дает эллипс, то в других точках траектории качения повышенное тяговое усилие реализуется уже за счет овальности обода движителя, т. е. при движении колеса радиус качения изменяется, обуславливая тем самым «загребающий» эффект в вертикальной плоскости.at some angle. In this case, the wheel rolling occurs along a curved path. Moreover, in some of its rolling positions, the wheel works as a sinusoidal propulsor, and the lateral shear force of the ground prism is added to the forces of adhesion and friction of the lugs on the ground. Since the oblique wheel gives an ellipse in the projection on the vertical plane, in other points of the rolling trajectory, increased tractive force is realized due to the ovality of the propeller rim, i.e., when the wheel moves, the rolling radius changes, thereby causing a “raking” effect in the vertical .

При наклоне плоскости колеса вездехода, трактора или другого колесного средства осуществляется их передвижение по непроходимым для обычных машин грунтовым поверхностям с высокими тяговыми усилиями. С другой стороны, передвижение по обычным твердым поверхностям происходит на колесах обычной геометрии.When tilting the plane of the wheel of an all-terrain vehicle, tractor or other wheeled means, they are moved along impassable ground surfaces for high vehicles with high tractive effort. On the other hand, the movement on ordinary solid surfaces occurs on wheels of conventional geometry.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Привод ведущего колеса, содержащий приводной вал, на котором установлена с возможностью вращения относительно приводного вала ступица колеса с диском, и упругие элементы, закрепленные одним концом на диске, а другим на ведущей оси, отличающийся тем, что, с целью повышения тягово-сцепных свойств ведущего колеса при одновременной их автоматической регулировке, на приводном валу жестко установлена втулка, основания которой перпендикулярны оси вращения приводного вала, а образующая цилиндрической поверхности втулки непараллельна оси вращения вала, при этом ось внутреннего отверстия ступицы, установленной на втулке, параллельна образующей цилиндрической поверхности втулки.Drive wheel drive containing a drive shaft, which is mounted for rotation relative to the drive shaft, a wheel hub with a disc, and elastic elements fixed at one end on the disk, and the other on the drive axle, characterized in that, in order to increase the traction properties the driving wheel with their simultaneous automatic adjustment, a sleeve is rigidly mounted on the drive shaft, the bases of which are perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft, and the forming cylindrical surface of the sleeve is not parallel to the axis of rotation Nia shaft, the axis of the inner hub hole mounted on the hub, parallel to the generatrix of the cylindrical surface of the sleeve.