SU867706A1 - Мотор-колесо транспортного средства - Google Patents

Description

Изобретение относится к мотор-колесным движителям транспортных машин, преимущественно легковых и груз0-^г' вых автомобилей.

Известно мотор-колесо транспортного средства, содержащее неподвижно установленный, приводной двигатель, многопоточный планетарный редуктор, солнечная шестерня которого связана с валом упомянутого двигателя,коронная шестерня - со ступицей колеса транспортного средства, а первая и вторая сателлитные шестерни связаны соответственно с солнечной и коронной шестернями планетарного редуктора причем вторая сателлитная’ шестерня закреплена на сателлитной оси T1J.

Недостатком этого изобретения является то, что в такой зубчатой передаче с несколькими промежуточными шестернями не обеспечивается равномерное распределение нагрузки между потоками, ввиду неизбежных ошибок (отклонений)изготовления и наличия статической неопределимости системы. Статическая неопределимость системы объясняется тем, что каждая из промежуточных шестерен одним зубчатым венцом соединена с общей солнечной шестерней с наружными зубьями,другим зубчатым венцом - с общей коронной шестерней с внутренними зубьями, кроме того, каждая из промежуточных шестерен закреплена на подшипниках в общем корпусе-носителе. В результате этого возникает столько замкнутых систем, сколько имеется промежуточных шестерен, а ввиду того,что размерные цепи этих замкнутых систем даже при изготовлении деталей на высокоточных станках имеют неизбежные отклонения от номинальных размеров (такие, как неравномерное расположении промежуточных шестерен^- в корпусе по окружности,взаимное смещение по окружности зубьев одного венца промежуточных шестерен по отношению к зубьям другого венца, биения зубчатых венцов промежуточных шестерен, (разношагость зубьев) , происходит неравномерное распределение нагрузки между промежуточными тестер· нями и в передаче усилий (контакте) участвует только одна или часть промежуточных шестерен. . В связи с этим уменьшается нагрузочная способность передачи и надежность, повышаются требования к точности изготовления и, как следствие, увеличивается трудоемкость и стоимость.

Цель изобретения - повышение долговечности.

Поставленная цель достигается тем, что мотор-колесо снабжено установленной на сателлитной оси втулкой с фланцем с одной стороны и упором с другой, между которыми установлена посредством шлицев вторая сателлитная шестерня, а первая сателлитная шестерня расположена между второй сателлитной шестерней и фланцем втулки и выполнена в виде двух зубчатых дисков, свободно установленных на упомянутой втулке и подпружиненных относительно друг друга для прижатия их торцовых поверхностей соответственно к торцовым поверхностям второй сателлитной шестерни и фланца втулк#.

На фиг»1 показано мотор-колесо транспортного средства, например электромобиля, продольный разрез; на фиг.2 - разерз А-А на фиг.1; на фиг.З - блок промежуточных шестерён многопоточной зубчатой передачи редуктора, продольный разрез.

Мотор-колесо содержит приводной электродвигатель 1, колесо 2, вал 3 со ступицей 4 колеса, корпус-носитель 5 с крошкой-кронштейном 6, зубчатую многопоточную передачу 7 и защитный кожух' 8.

Приводной электродвигатель I состоит из статора 9, закрепленного в корпусе-носителе 5, и торцового ротора 10, соединенного с солнечной пустотелой шестерней 11 с наружными зубьями.

Зубчатая многопоточная передача ’ 7 содержит блоки сателлитных шестерен 12, установленные через оси 13 на подшипниках 14 в корпусе-носителе 5 и коронную шестерню 15 с внутренними зубьями.Количество блоков сателлитных шестерен 12 (потоков передачи мощности), расположенных по окружности, может быть 2 и более, в зависимости от передаточного отношения и условий соседства блоков сателлитных шестерен в корпусе-носителе, а также в зависимости от передаваемой мощности. Каждый блок сателлитных шестерён 12 состоит из ведущего и ведомого зубчатых венцов 16 и 17, соответственно зацепляющихся с шестернями 11 и 15, и соединительной втулки 18. Каждый из ведущих зубчатых венцов 16 свободно установлен на втулке и состоит из двух зубчатых дисков с круговым пространством,в котором установлены пружины 20 сжатия,распирающие зубчатые диски 19 наружными торцами через прокладки 21 скольжения^ контактирующие соответственно с торцом ведомого зубчатого венца 17 и торцом соединительной втулки 18. По конструкции пружины 20 сжатия в блоках промежуточных шестерен I2 могут быть тарельчатыми,, цилиндрическими, винтовыми и другими, могут располагаться концентрично оси блока или по окружности вокруг о_чси блока. Ведомый зубчатый венец 17 установлен на соединительной втулке 18 через шлицы и фиксируется в осевом направлении в одну сторойу с помощью двух полуколец 22, входящих внутренней цилиндрической.поверхностью в кольцевой паз втулки 18 и ограничивающихся от выпадения в радиальном направлении внутренней поверхностью торцовой проточки ведомого зубчатого венца 17. Каждый из блоков сателлитных шестерен 12 собирают отдельно, вне передачи. Сборка осуществляется в следующей последовательности. На наружную поверхность втулки 18 устанавливают набор деталей, состоящий из ведущих зубчатых дисков 19 с пружинами' 20 и прокладками 21 скольжения и ведомого зубчатого венца 17. Этот набор деталей за счет деформации пружин 20 сжимают в осевом направлении настолько, чтобы кольцевой паз на >втулке 18 был по всей ширине открыт для свободной установки в него полуколец 22. После установки полуколец 22 в паз втулки 18, набор деталей освобождают от сжатия и ведомый зубчатый венец I7 под действием пружин 20 своей внутренней торцовой проточкой надвигают на наружный диаметр полуколец 22, тем самым предотвращают выпадение полуколец 22 из паза втулки 18 и осуществляют фиксацию и осевом направлении всего набора ⁵ 867706 деталей блока сателлитных шестерен. Собранный блок сателлитных шестерен 12 устанавливают на оси 13 и подшипниках 14 в корпусе-носителе 5. Вал 3 колеса с закрепленной на нем корон- ₅ ной шестерней 15 проходит внутри солнечной шестерни 11 и установлен на подшипниках 23 и 24, из которых * подшипник 23 закреплен на консольном диске корпуса-носителя 5, а подшипник 25 - в крышке-кронштейне 6.Солнечная пустотелая шестерня 11с ротором 10 двигателя установлены на двух подшипниках 25 в корпусе-носителе 5. Зубчатая многопоточная пере дача 7 закрыта (изолирована от внешней среды) защитным кожухом 8.

Все внутреннее пространство мотор-колеса разделено на две изолированные уплотнениями 26 полости-сухую и масляную. В сухой полости расположен ротор и рабочие поверхности электродвигателя г тормоз 27,в масляной - все зубчатые зацепления и все подшипники. Тормоз может быть барабанным или дисковым. Тормозной диск Или барабан может быть соединен с одной из центральных шестерен зубчатой передачи или со стугшцей колеса. ·»

Работа мотор-колеса транспортного средства осуществляется следующим образом.

Вращение и крутящий момент от ротора 10 двигателя через солнечную шестерню II передаются ведущим зубчатым ’ венцам 16, далее - ведомым зубчатым венцам 17 блоков сателлитных шестерен 12 и зацепляющейся с ними коронной шестерне 15, с которой соединены вал 3 со ступицей 4 и колесо 2. Крутящий момент в блоках сателлитных шестерен 12 передается от двух ведущих зубчатых дисков 19 через их торцовые поверхности, прокладки 21 скольжения, с одной стороны на ведомый зубчатый венец 17,а с другой - на торцовые', поверхности соединительной.втулки 18 и далее через шлицы на ведойый зубчатый ве-, нец 17. Таким образом, передача мощ-. ности от одной солнечной шестерни 11 передается шестью потоками (шестью ведущими зубчатыми дисками 19) , которые, попарно объединяясь с двух ведущих зубчатых дисков 19 на один ведомый зубчатый венец 17, образуют три потока (три ведомых зубчатых венца 1.7) , объединяющихся снова в один поток на коронной шестерне 15.

IS

Ввиду того, что ведущие и ведомые .зубчатые венцы 16 и 17 блоков сателлитных шестерен соединены между собой через поверхности скольжения (прокладки 2|)скольжения, осуществляется самоустановка этих зубчатых венцов по окружности, компенсация ошибок изготовления и одновременно обеспечивается равномерное распределение нагрузки между блоками промежуточных шестерен 12 и их зубчатыми венцами 16 и 17.

Если крутящий момент превышает крутящий момент между поверхностями скольжения зубчатых венцов 16 и 17 блоков сателлитных шестерен 12,осуществляется последовательный поворот зубчатых венцов 16 и 17 и блоков сатлеллитных шестерен 12,пока все они одновременно не вступят в работу,^! только при достижении .допустимого .-крутящего момента произойдет проскальзывание (по прокладкам 21) передачи в целом, бла’ годаря чему каждый зубчатый венец 16 и 17» каждый блок сателлитных шестерен 12, вся многопоточная передача 7, приводной двигатель 1 и все другие силовые детали мотор-колеса предохраняются от перегрузок и поломок. .

Введу наличия эффективных компенсаторов погрешностей в зубчатой многопоточной передаче мотор-колеса и в виде поверхностей скольжения между зубчаты»! венцами сателлитных шесте-рен, обеспечивается равномерное распределение нагрузки между потоками, повышается нагрузочная способность и надежность при эксплуатации, умень⁴⁰ шаются требования к точности изготовления и-упрощается производство, а также обеспечивается предохранение) всех деталей и узлов мотор-колеса от перегрузок и поломок.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к мотор колесным движител м транспортных М npeHMyifecTBeHHo легко1зых и грузевых автомобилей. Известно мотор-колесо транспортнего средства, содержащее неподвше но установленный, приводной двигат дь многопоточный планетарный редуктор, солнечна  шестерн  которого св зана с валом упом нутого двигател ,коронна  шестерн  - со ступицей колеса трарспортного средства, а перва  и втора  сатегшитныа шестерни св заны соответственно с солнечной и коронной шестерн ми планетарного редуктор причем втора  сателлитна  шестерн  закреплена на сателлитной оси TlJ. Недостатком этого изобретени   вл етс  то, что в такой зубчатой пере даче с несколькими промежуточными шестерн ми не обеспечиваетс  равномерное распределение нагрузки между потоками, ввиду неизбежных ошибок (отклонений)изготовлени  и наличи  статической неопределимости системы. Статическа  неопределимость системы объ сн етс  тем, что кажда  из промежуточных шестерен одним зубчатым венцом соединена с общей солнечной шестерней с наружными зубь ми,другим зубчатым венцом - с обшей коронной шестерней с внутренними зубь ми, кроме того, кажда  из промежуточных шестерен закреплена на подшипниках в общем корпусе-носителе. В результате этого возникает столько замкнутых систем, сколько имеетс  промежуточных шестерен, а ввиду того,что размерные цепи этих замкнутых систем даже при изготовлении деталей на высокоточных станках имеют немзбежные отклонени  от номинальных размеров (такие, как неравномерное расположении промежуточных шестерен в корпусе по окружности,взаимное смещение по окружности зубьев одного венца промежуточных шестерен по отношению к зубь м другого венца, биени  3 зубчатых венцов промежуточных шестерен , (разношагость зубьев , происходит неравномерное распределение нагрузки между промежуточными шестер н ми и в передаче усилий (контакте) участвует только одна или часть промежуточных шестерен, . В св зи с этим уменьшаетс  нагрузочна  способность передачи и надежность повьш1аютс  требовани  к точности изготоелени  и, как следствие, увеличиваетс  трудоемкость и стоимость. Цель изобретени  - повышение дол говечности. Поставленна  цель достигаетс  те что мотор-колесо снабжено установле ной на сателлитной оса втулкой с фланцем с одной стороны и упор9М с другой, между которыми установлена посредством шлицев втора  сателлитна  шестерн , а перва  сателлитн шестерн  расположена между второй сателлитной шестерней и фланцем вту ки и выполнена в виде двух зубчатых дисков, свободно установленных на упом нутой втулке и подпружиненных относительно друг друга дл  прижати их торцовых поверхностей соответственно к торцовым поверхност м вто рой сателлитной шестерни и фланца втулк. На фиг,1 показано мотор-колесо транспортного средства, например электромобил , продольный разрез; на фиг,2 - разерз А-А на фиг,1; на фиг,3 - блок промежуточных цестерён многопоточной зубчатой передачи редуктора , продольный разрез. Мотор-колесо содержит приводной электродвигатель 1, колесо 2, вал 3 со ступицей 4 колеса, корпус-носите 5 с крь1шкой-кронштейном 6, зубчатую много оточную передачу 7 и защитный кожух 8, Приводной электродвигатель I сое тоит из статора 9, закрепленного в корпусе-носителе 5, и торцового ротора 10, соединенного с солнечной пустотелой шестерней 11 с наружными зубь ми. Зубчата  многопоточНа  передача 7 содержит блоки сателлитных шестер 12, установленные через оси 13 На подшипниках 14 в корпусе-носителе 5 и коронную шестерню 15 с внутренним зубь ми.Количество блоков сатеплитны шестерен 12 (потоков передачи мощност расположенных по окружности, может быть 2 и более, в зависи1«5сти от передаточного отношени  и условий соседства блоков сателлитных шестерен в корпусе-носителе, а также в зависимости от передаваемой мощности. Каждый блок сателлитных шестерён 12 состоит из ведущего и ведомого зубчатых венцов 16 и 17 соответственно зацепл ющихс  с шестерн ьш И и 15, и соединительной втулки 18, Каждый из ведущих зубчатых венцов 16 свободно установлен на втулке 18и состоит из двух зубчатых дисков 19с круговым пространством,в котором установлены пружины 20 сжати ,распирак ще зубчатые диски 19 наружными торцами через прокладки 21 скольжени  контактирующие соответственно с торцом ведомого зубчатого венца 17 и торцом соединительной втулки 18, По конструкции пружины 20 сжати  в блоках промежуточных шестерен I2 могут быть тарельчатыми, цштиндрическами, винтовыми и другиют, могут располагатьс  концентрично осн блока или по окружности вокруг о,си блока. Ведомый зуичатый венец 17 установлен на соединительной втулке 18 через шлицы и фиксируетс  в осевом направлении в одну сторойу с помощью двух полуколец 22, вход щих внутренней цилиндрической,поверхностью в кольцевой паз втулки 18 и ограничивающихс  от выпадени  в радиальном направлении внутренней поверхностью торцовой проточки ведомого зубчатого венца 17, Каждый из блоков сателлитных шестерен 12 собирают отдельно, вне передачи. Сборка осуществл етс  в следук цей последовательное. На наружную поверхность втулют 18 устанавливают набор деталей, состо щий из ведущих.зубчатых дисков 19 с пружинами 20 и прокладками 21 скольжени  и ведомого зубчатого венца 17, Этот набор деталей за счет деформации пружин 20 сжимают в осевом направлении настолько, чтобы кольцевой паз наВтулке 18 был по всей ширине открыт дл  своб одной установки в него полуколец 22, После установки полуколец 22 в паз втулки 18, набор деталей освобождают от сжати  и ведомый зубчатый венец 17 под действием пружин 20 своей внутренней торцовой проточкой надвигают на наружный диаметр полуколец 22, тем самым предотвращахуг выпадение полуколец 22 из паза втулки 18 и осуществл ют фиксацию и осевом направлении всего набора 5 деталей блока сателлитных шестерен. Собранный блок сателлитных шестерен 12 устанавлива1от на оси 13 и подшип никах 14 в корпусе-носителе 5. Вал 3 колеса с закрепленной на нем коро ной шестерней 15 проходит внутри солнечной шестерни 11 и установлен на пбдшипниках 23 и 24, из которых подшипник 23 закреплен на консольно диске корпуса-носител  5, а подшипник 25 - в крышке-кронштейне б.Сблнечна  пустотела  шестери  11с ротором 10 двигател  установлены на двух подшипниках 25 в кЬрпусе-носите ле 5, Зубчата  многопоточка  передача 7 закрыта (изолирована от внешней среды) защитным кожухом 8. Все внутреннее пространство мотор-колеса разделено на две изолированные уплотнени ми 26 полости-сухую и масл ную. В сухой полости расположен ротор и рабочие поверхности электродвигател  г тормоз 27,в масл ной - все зубчатые зацеплени  и все подшипники. Тормоз может быть барабанным или дисковым. Тормозной диск или барабан может быть соединен с одной из центральных шестерен зубчатой передачи или со стугшцей колеса . ., . Работа мотор-колеса транспортного средства осуществл етс  следуюв м образом. Вращение и крут щий момент 6т ротора 10 двигател  через солнечную шесте ю М передаютс  ведущим зубчатым венцам 16, .дзлее - зубчатым венцам 17 блоков сателлитных шестерен 12 и зацепл к цейс  с ними коронной шестерне 15, с которой соединешл вал 3 со ступицей 4 и колесо
2. 2. Крут щий момент в блоках сателлитных шестерен I2 передаетс  от двух ведущих зубчатых дисков 19 через их торцовые поверхности, прокладки 21 скольжени , с одной стороны на ведомый зубчатый венец 17,а с другой - на торцовые , поверхности соединительной.втулки 18 и далее . через шпицы на ведойЬй зубчатый ве-, нец 17. Таким образом, передача мощности от одной солнечной шестерки 1 Г передаетс  шестью потоками (шесты ведущими зубчатыми дисками 19) , которые , попарно объедин  сь с двух ведущих зубчатых дисков 19 на один в доьый зубчатый венец 17, образуют три потока (три ведомых зубчатых венц 1.7) , объедин ющихс  снова в один пото на коронной шестерне 15. 6 Ввиду того, что н ведомые .зубчатые венцы 16 и 17 блоков сателлитных шестерен соединены между собой через поверхности скольжени  {прокладки 2|)скольжени , осуществл етс  самоустановка этих зубчатых венцов по окружности, компенсаци  ошибок изготовлени  и одновременно обеспечиваетс  равномериое распределение нагрузки между блоками промежуточных шестерен 12 и их зубчатыми венцами 16 и 17. Если крут щий момент превышает крут щий момент между поверхност ми скольжени  зубчатых венцов 16 и 17 блоков сателлитных шестерен 12,осуществл етс  последовательный поворот зубчатых венцов 16 и 17 и блоков сатлеллитных шестерен 12,пока все они одновременно не вступ т В работу, только при достижении .допустимого .-крут щего момента произойдет проскальзывание (по прокладкам 21) передачи в целом, благодар  чему каждый зубчатый венец 16 и 17, каждай блок сателлитных шестерен 12, вс  многопоточка  передача 7, приврдной двигатель 1 и все другие силовые детали мотор-колеса предохран ютс  от перегрузок и поломок . . Вв1бДУ наличи  эффективных компенсаторов погрешностей в зубчатой многопоточной передаче мотор-колеса и в виде поверхностей скольжени  между зубчаты№1 венцами сателлитных шестерен , обеспечиваетс  равномерное р.ас пределение нагрузки между потоками, повышаетс  нагрузочна  способность и надежность при эксплуатации, уменьшаютс  требова1ш  к точности изготовлени  и упрощаетс  производство, а также обеспечиваетс  предохранение всех деталей и узлов мотор-колеса от перегрузок и поломок. Формула изобретени  Мотор-колесо транспортного средства содержащее неподвижно установленный приводной двигатель, многопоточный планетарньй редуктор, солнечна  шес-. терн  которого св зана с валам упом нутого двигател , коронна  шестерн  (.Q ступнцей -колеса транспортного средства, а. перва  и втора  сателлитные шестерни св заны соответственно с солнечной и коронной шестерн ми планетарного редуктора, .причем втора  сателлитна  шестерн  закреплена на сателлитной оси, отличающе с   тем, что, с целью повьвиени  долговечности, оно снабжено установ ленной на сателлитной оси втулкой с фланцем с одной стороны и упором с другой, между которыми установлена посредством шлицее втора  сателлитна  шестерн , а перва  сателлитна  0е :терна расположена между второй сателлитной шестерней и фланцем втулки и выполнена в шке зубчатых 8 дисков, свободно установленных нд упом нутой втулке и подпружиненныз относительно друг друга дл  прижати  их торцовых поверхностей соответственно к торцовым поверхност м второй сателлитной шестерни и фланца втулки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе , Патент Великобритании № 1498980, кл. В 7 Н, 1978 (прототип),

   f у ySSsS SS

   8