SU937259A1 - Joint between vehicle frame units - Google Patents

Description

(5) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ РАМЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(5) NODE OF CONNECTION OF VEHICLE FRAME SECTIONS

1one

Изобретение относитс  к машиностроению и может найти применение в трансмисси х безрельсовых транспортных средств.The invention relates to mechanical engineering and can be used in transmissions of roadless vehicles.

Известен узел соединени  секций рамы транспортного средства, содержащий карданный вал, шарниры, один из которых, установленный своим основанием на опорных подшипниках,имеет ось, совмещенную с осью вала и перпендикул рную оси другого шарнира, а также концентричную валу промежуточную опору 1 .The known joint of the sections of the frame of the vehicle containing the propeller shaft, hinges, one of which, mounted on support bearings, has an axis aligned with the axis of the shaft and perpendicular to the axis of the other hinge, as well as an intermediate support 1 concentric to the shaft.

Недостатком известного узла  вг л етс  низка  надежность соединени  и высока  металлоемкость. Торцовое крепление основани  шарнира и промежуточной опоры с помощью фланцевого соединени  делает необходимым увеличение толщины стенок соедин емых деталей, что, кроме увеличени  металлоемкости , снижает работоспособность в услови х вибрационных нагрузок .A disadvantage of the known assembly is low reliability of the connection and high metal consumption. The end fastening of the base of the hinge and intermediate support by means of a flange connection necessitates an increase in the wall thickness of the parts being joined, which, besides the increase in metal intensity, reduces the performance in terms of vibration loads.

Цель изобретени  - повышение надежности соединений и снижение металлоемкости узла соединени .The purpose of the invention is to increase the reliability of the joints and reduce the metal consumption of the joint node.

Цель достигаетс  тем, что в узле соединени  секций раны транспортного средства, содержащем карданный вал, шарниры, один из которых, установленный своим основанием на опорных подшипниках , имеет ось, совмещенную с осью карданного вала и перпендикул рную оси другого шарнира, а также концентричную карданному валу промежуточную опору, средние участки наружной поверхности промежуточной опоры и внутренней поверхности основани  шар15 нира, установленного на опорных подшипниках , жестко соединены между собой , а их концевые участки выполнены с уменьшающимс  к торцам поперечным сечением равного сопротивлени  изги20 бу. ..The goal is achieved by the fact that in the junction of the sections of the wound of the vehicle containing the propeller shaft, the hinges, one of which, mounted with its base on the thrust bearings, has an axis aligned with the axis of the propeller shaft and perpendicular to the axis of the other hinge the intermediate support, the middle sections of the outer surface of the intermediate support and the inner surface of the base of the ball 15 of the nira mounted on the support bearings are rigidly interconnected, and their end sections are made with a decreasing cross-section to the ends equal to the flexural resistance. ..

Кроме того, крайние точки зоны соединени  основани  шарнира с промежуточной опорой со стороны стыка рам и крайние по отношению к ним точки зоны стыка рам расположены на рассто нии , определ емом по формуле где Мп- опорный момент в одном из опорных подшипников, на которых установлено основание ОДНОГО ИЗ шарниров; рассто ние между опорными подшипниками; половина ширины опорного подшипника; R-- нагрузка, воздействующа  на один из опорных подши.пников. На фиг. I представлен узел соединени  транспортного средства; на фиг. 2, 3 - схемы приложени  нагрузок к основанию шарнира, ось которого совпадает с осью карданного вал. Узел соединени  секций рамы транспортного средства содержйт переднюю секцию рамы 1, котора  с помощью шарнира 2 соедин етс  с корпусом шарнира 3- Задн   секци  рамыt опираетс  на основание 5 шарнира 3, а последнее через опорные подшипники 6 соедин етс  с шарниром 3. Основание 5 шарнира 3 имеет переднюю опорную часть 7, зад нюю опорную часть 8 и расположенную во внутренней полости промежуточную опору 9 карданного вала. На внутреннюю цилиндрическую поверхность промеж точной опоры через подшипники 10 и 11 опираетс  карданный вал 12. Подшип ники закрыты крышками 13. Крут щий момент на карданный вал передаетс  с помощью вилок кардана It. Основание 5 шарнира 3 и промежуточна  опора 9 карданного вала выпол.нена в виде единого блока или неподвижно соединенных по цилиндрическому контакту шириной А труб, причем внеш .н   поверхность 15 промежуточной опоры 9 карданного вала и внутренн   поверхность 16 основани  3 шарнира 3 за пределами зоны 17 взаимного контакта имеют криволинейную форму в вид концентричных, усеченных кубических параболоидов. Зона 17 контакта размещена за пределами зоны 18 стыковки секций рамы на рассто нии L, на участ ке, где изгибающий момент минимален. Основание 5 шарнира 3, воспринимаюIn addition, the extreme points of the joint zone of the hinge base with intermediate support from the frame joint and the extreme points of the joint of the frame with respect to them are located at a distance determined by the formula where Mn is the reference moment in one of the support bearings on which the base is mounted ONE OF THE HINGES; distance between support bearings; half the width of a thrust bearing; R-- is the load acting on one of the bearing points. FIG. I shows the vehicle connection assembly; in fig. 2, 3 - schemes of application of loads to the hinge base, the axis of which coincides with the axis of the universal joint shaft. The hinge section of the vehicle frame section contains the front frame section 1, which with the help of the hinge 2 connects to the hinge case 3. The rear section of the frame rests on the base 5 of the hinge 3, and the latter through the thrust bearings 6 connects to the hinge 3. The hinge 5 base 3 It has a front support part 7, a rear support part 8 and an intermediate support 9 of the cardan shaft located in the internal cavity. A propeller shaft 12 rests on the inner cylindrical surface of the intermediate bearing through bearings 10 and 11. The bearings are covered with covers 13. The torque is transmitted to the propeller shaft using cardan forks. The base 5 of the hinge 3 and the intermediate support 9 of the propeller shaft is made as a single unit or fixedly connected in a cylindrical contact with the width A of pipes, with the outer surface 15 of the intermediate support 9 of the universal shaft and the inner surface 16 of the base 3 of the hinge 3 outside the zone 17 mutual contact have a curved shape in the form of concentric, truncated cubic paraboloids. The contact zone 17 is located outside the docking zone 18 of the frame sections at a distance L, in an area where the bending moment is minimal. The base 5 of the hinge 3, I perceive

щее изгибающие усили ,представлено в виде статически неопределимой балки на четырех опорах (фиг. 2), котора bending forces are presented in the form of a statically indefinable beam on four pillars (Fig. 2), which

Claims (2)

Во врем  работы транспортного средства основание 5 шарнира 3 воспринимает незначительное крут щее а основании теоремы о трех моментах реобразуетс  в статически определиую систему (фиг. З), де R - внешние усили , приложенные к опорным подшипникам 6; внешние усили , приложенные к основанию 5 шарнира 3 со стороны задней секции А; половина ширины опорного .подшипника; зазор в зоне примыкани  секций рамы; , В,С,D - точки приложени  опорных реакций, а В, , Bj, g, , 1 -j - соответствующие им рассто ни ; Мз- опорные моменты; реакции опор В и С. Определ   дл  системы фиг. 3 опорые моменты и приравнива  суммарный омент в пролете F нулю, получаем ыражение дл  нахождени  смещени  L оны взаимного перехода 17 относиельно стыка 18 в виде . - где Мл - опорный момент в опорном подшипнике основани  горизонтального шарнира; Е - рассто ние между опорными подшипниками; 4. половина ширины опорного подшипника; R - усилие, воздействующее на опорные подшипники. Узел соединени  секций рамы транспортного средства работает следующим образом. Степень свободы относительно вертикальной оси, необходима  транспортному средству при поворотах, достигаетс  между секци ми рамы 1 и k за счет шарнира 2. Степень свободы относительно горизонтальной оси, необходима  транспортному средству дл  компенсации неровностей дороги, достигаетс  тем, что задн   секци  рамы М неподвижно соедин етс  по цилиндрической поверхности с основанием 5 шарнира 3, основание 5 по продолжению этой же поверхности с возможностью скольжени  соедин етс  с корпусом шарнира 3, в свою очередь, соединенным с передней секцией рамы 1. действие за счет трени  в подшипниках 6, основное изгибающее действие от воздействи  излома между корпусо шарнира 3 и задней секцией рамы k а изгибающее и вибрационное действие, передаваемое через промежуточную опору 9 от карданного вала 12. Промежуточна  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 промежуточна  опора 9 выполнены в виде единого блока, передаваемые на них внешние изгибающие и вибрационные нагрузки перераспредел ютс  так что изгибающее действие на основание 5 частично воспринимает промежуточн опора, а вибрационное действие от карданного вала частично вместе с промежуточной опорой поглощает основание 3 шарнира 3 Исполнение основани  горизонтального шарнира и промежуточной опоры за пределами их взаимного перехода в тел вращени , ограниченных с дной стороны круговым цилиндром, а с другой стороны расход щимс  кубическим параболоидом, обеспечивает во можность получени  конструкции равно сопротивлени , работающей на изгиб, и удовлетворительно амортизирующей вибрационное воздействие. Формула изобретени  1. Узел соединени  секций рамы транспортного средства, содержащий карданный вал, шарниры, один из кото рых, установленный своим основанием на опорных подшипниках имеет ось, совмещенную с осью карданного вала и перпедикул рную оси другого шарнира, а также концентричную карданному валу промежуточную опору, отличающий с и тем, что, с целью повышени  надежности соединени  и снижени  металлоемкости, средние участки наружной .поверхности промежуточной опоры и внутреннней поверхности основани  шарнира, установленного на опорных подшипниках, жестко соединены между собой, а их концевые участки выполнены с уменьшающимс  к торцам поперечным сечением равного сопротивлени  изгибу. During the operation of the vehicle, the base 5 of the hinge 3 perceives an insignificant tangent and, based on the three-moment theorem, is transformed into a statically defined system (Fig. 3), de R is the external forces applied to the supporting bearings 6; external forces applied to the base 5 of the hinge 3 from the rear section A; half the width of the bearing. the gap in the area adjacent the frame sections; , B, C, D are the points of application of the support reactions, and B, Bj, g,, 1 –j are the corresponding distances; Ms - support points; reaction of supports B and C. For the system of FIG. 3 supporting moments and equating the total oment in the span F to zero, we obtain the expression for finding the displacement L ona of the mutual transition 17 relative to the joint 18 in the form. - where Ml is the bearing moment in the support bearing of the base of the horizontal hinge; E is the distance between the bearings; 4. half the width of the support bearing; R - force acting on the thrust bearings. The joint of the vehicle frame sections works as follows. The degree of freedom about the vertical axis, necessary for the vehicle when turning, is reached between frame sections 1 and k due to the hinge 2. The degree of freedom about the horizontal axis, necessary for the vehicle to compensate for unevenness of the road, is achieved by having the rear frame frame M fixedly connected along the cylindrical surface with the base 5 of the hinge 3, the base 5 along the continuation of the same surface with the possibility of sliding is connected with the body of the hinge 3, in turn, connected to the front frame section 1. action due to friction in the bearings 6, the main bending action from the impact of a break between the hinge case 3 and the rear frame section k and the bending and vibrating action transmitted through the intermediate support 9 from the drive shaft 12. The intermediate support 9 of the drive shaft perceives mainly bending and vibrating action from the cardan shaft transmitted through bearings 10 and 11. As the base 5 of the hinge 3 and the intermediate support 9 are made in the form of a single unit, the external bending and transmitted to them The vibration loads are redistributed so that the bending effect on the base 5 partially perceives the intermediate support, and the vibration action from the propeller shaft partially absorbs the base 3 of the hinge 3 together with the intermediate support. The base of the horizontal hinge and the intermediate support outside their mutual transition into the rotation bodies limited with circular cylindrical side and, on the other hand, a divergent cubic paraboloid, provides the possibility of obtaining a structure equal to the resistance ayuschey bending and satisfactory damping vibration exposure. Claim 1. Assembly assembly of vehicle frame sections containing a universal joint shaft, hinges, one of which, mounted with support bearings, has an axis aligned with the axis of the universal joint shaft and perpendicular axis of the other joint, as well as an intermediate support concentric to the universal joint shaft characterized by the fact that, in order to increase the reliability of the joint and reduce the metal consumption, the middle sections of the outer surface of the intermediate support and the inner surface of the hinge base mounted on the The side bearings are rigidly interconnected, and their end sections are made with a cross section decreasing to the ends with equal bending resistance. 2. Узел по П.1, отличающ и и с   тем, что крайние точки зоны соединени  основани  шарнира с промежуточной опорой со стороны зоны стыка рам и крайние по отношению к ним точки зоны стыка рам расположены на рассто нии, определ емом по формуле . , Mali . где MIJ - опорный момент в одном из опорных подшипников, на которых установлено основание одного из шарниров; ( - рассто ние между опорными подшипниками; Е - половина ширины опорного подшипника; R, - внешние усили , воздействующие на опорные подшипники. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Трактор Т-150К. Под ред.П. Б. Коубы и И.А.Ковал , М., Колос, 197Ь, с. , рис. 96,99 (прототип).2. The assembly according to Claim 1 is also distinguished by the fact that the extreme points of the joint area of the hinge base and intermediate support from the joint area of the frames and the outermost points of the joint area of the frames are located at a distance determined by the formula. Mali. where MIJ is the reference point in one of the support bearings on which the base of one of the hinges is mounted; (- distance between the bearings; E - half the width of the support bearing; R, - external forces acting on the bearings. Information sources taken into account during the examination 1. T-150K tractor. Under the editorship of P. B. Kouba and I.A. Koval, M., Kolos, 197b, p., Fig. 96.99 (prototype).