Дифференциальный привод колес пропашного трактора

 

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к приводам колес тракторов. Целью изобретения является снижение нагруженности и повышение долговечности. Дифференциальный привод пропашного трактора снабжен двумя гидроподжимными блокировочными муфтами с поочередным срабатыванием в зависимости от направления крена трактора. Гидроподжимные муфты связывают полуосевые шестерни 1 и 2 дифференциального механизма с его корпусом 4, причем силовые цилиндры 17 и 18 муфт подсоединены к источнику давления жидкости через распределитель 23, управляемый маятниковым датчиком 25 крена трактора. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,Я0„„1614953,А 1 (5!)5 В 60 К 17/20 (I 4Щ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8 +

ы

Фиг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4633542/31-11 (22) 12.01.89 (46) 23.12.90. Бюл. №47 (71) Белорусский политехнический институт (72) А. И. Антоневич, П. В. Зеленый и Ю. Е. Атаманов (53) 629.113-587 (088.8) (56) Тракторы, ч. 1. Конструкции. Учебное пособие для вузов. Под ред. В. В. Гуськова.— М: Высш. школа, 1979, с. 135, 138, рис. 8.1.

2 (54) ДИ ФФ EP ЕНЦИАЛ Ь НЫЛ П РИ ВОД

КОЛЕС ПРОПАШНОГО ТРАКТОРА (57) Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к приводам колес тракторов. Целью изобретения является снижение нагруженности и повышение долговечности. Дифференциальный привод крона ш ного трактора снабжен двумя гидрокоджимными блокировочными муфтами с поочередным срабатыванием в зависимости от направления крена трактора. Гидроподжкмные муфты связывают полуосевые шестерни 1 и 2 дифференциального механизма с его корпусом 4, причем силовые цилиндры 17 к !8 муфт подсоединены к источнику давления жидкости через распределитель 23, управляемый маятниковым датчиком 25 крена трактора. 2 з. к. ф-лы, 4 ил.

16!4953

Изоб!)oтение относитс я к транспортному машиностроению, препмупгесгпенно и приводам колес тракторов.

Цель изобретения -- снижение нагруженности и повышение долговечности.

На фиг. показ;и дифференциальный

I привод колес заднего моста пропашного трактора с управлением гидроподжимных муфт блокировки пятипоэиционным распре1, делителем; на фиг. 2 — ппивод с питающей г гидравлической системой гидроподжимных муфт, управляемой от угла поворота передних колес трактора и крена остова; на фиг. 3 — — привод, в котором связь гидроподжимных муфт с корпусом дифференциаль-! ного механизма осуществлена через муфты свободного хода; на фиг. 4 — графическйе зависимости изменений крутящего мо.::вита в дифференциальном механизме.

Дифференциальный привод пропашного траКтора содержит дифференциальный зуб,. чатый механизм (дифференциал), со.".тоя,щий из левой 1 и правой 2 полуосевых шес,терен, связанных между собой шестернями сатеплитами 3, смонтированный в отдельном !

:корпусе 4, установленном в корпусе 5 зад него ведущего моста с возможностью вращения, управляемый механизм принудительного блокирования дифференциального механизма и конечные бортовые передачи б и 7.

Ведущая шестерня левой бортовой передачи неподвижно посажена на вал 8 левой полуосевой шестерни 1, а ведущая шестерня пра вой бортовой передачи — на вал 9 правой

;полуосевой шестерни 2. Ведомые шестерни ( бортовых передач посажены на полуоси 10

,и 1! ведущих колес 12 и 13 задне"î "".моста.

Управляемый механизм принудительного блокирования дифференциального механизма состоит иэ двух гидроподжимных фрик ционных муфт, связывающих полуосевые шестерни 1 и 2 с корпусом 4. Для выполнения этой связи через полости в валах 8 и 9 про.пущен поперечный вал 14. На концы вала посредством шлицевых соединений посажены фрикционные диски 15 и 16 муфт, под жимаемые силовыми гидроцилиндраь н 17 и 18 к дискам 19 и 20, прикрепленным к валам 8 и 9 полуосевых шестерен. Валь. . 8 и 9 снабжены также дисковыми тормозами ? i и 22, управляемыми механически с серноусилением.

Рабочие полости силовых цилиндров 17 и 18 гидроподжимных муфт сообщень с управляемой системой давления жидкости через пятипоэиционный золотниковый распределитель 23, переключаемый вручную рукояткой 24 или маятниковым датчиком 25 крена. Строгую фиксацию золотника распределителя в той или иной позиции обеспечивает фиксатор 26 с регулируемой винтом 27 силой сжатия пружины 28 фиксирующего элемента. В исходной позиции распределитель сообщает полости обоих силовых цилиндров 17 и 18 в натнетательную магистраль 29 со сливной магистралью 30.

При перемешевии золотника вправо в начале под давлснием оказывается силовой цилиндр 18 правой гидроподжимной муфты, а затем — - силовой цилиндр 17 левой гидроподжимной муфты, если перемещение золотника будет продолжено в укаэанном направлении. При возвращении золотника в первую о;ередь отключится левый силовой цилиндр

17 и только затем правый 18. В случае левостороннего перемещения золотника сначала появится давление в силовом цилиндре 17 левой муфты и только затем в правом 18.

Отключение силовых цилиндров, т. е. сообщение их полостей со слив;гой магистралью

30, происходит в обратной последовательности. В такой же последовательности как подача и сброс давлений в полостях гидроцилиндров происходит включение и выключение гидроподжимных муфт механизма блокирования дифференциала.

Подвод крутящего момента от силовОЙ установки трактора к корпусу дифференциа- ла производится через пару шестерен центральной передачи, одна 3! из которых закреплена на корпусе 4, а вторая 32 — веду цая установлена в корпусе 5 заднего моста на валу 33.

На фиг. 2 приведен привод колес пропашу ного трактора такой >ке конструкции, однако с несколько отличающимся принципом управления подачей давления жидкости в по,лости силовых цилиндров. Гидрораспределитель 34 в исходной позиции держит под давлением оба силовых цилиндра, чему соответствует включенное состояние обоих гидроподжимных муфт механизма блокирования дифференциала. Давление в магистралях 35 и Зб силовых цилиндров определяется упругостью пружины 37 перепускного клапа40 на 38. В крайних позициях гидрораспределитель 34 сообщает один из силовых цилиндров с источником давления (насосом 39)

) а гторои — со сливом 40. Давление в магистралях 35 и 36 при этом оп;. еделяется предохранительным клапаном 41, снабженным регулировочным винтом 42 для изменения предварительного сжатия его запорной пружины 43. Настраивается этот клапан на давление, вдвое превьцпающее давление отпирания перепускного клапана 38.

Кроме того, имеется управляемый пере5п пускной клапан 44, поджимаемый пружиной 45 к штоку 46 силового цилиндра 47 рулевого привода передних колес 48 трактора.

На штоке выполнена канавка 49 переменной . глубины, в дно которой клапан 44 упирается толкателем 50. При перемещении штока гол55 катель выталкивается из канавки и клапан 44 перепускает рабочую жидкость из насоса 39 на слив. В исходном положении направляющих колес 48, соответствующем

1614953

30

55

5 прямолинейному движению трактора, клалан 44 заперт.

Поворот колес 48 силовой цилиндр 47 осуществляет посредством шарнирного четырехзвенника 51, называемого рулевой трапецией. Г1ри этом угол их поворота, которому соответствует запертое состояние клапана 44, равен нескольким градусам (5 — 7 ) и зависит от длины фигурной канавки 49.

Управление распределителем 34 выполнено от маятникового датчика 52 крена, помещенного в демпфирующую жидкость 53, заполняю: ую его корпус 54.

Для упрощения управления работой блокировочных муфт поперечный вал, несущий на своих концах фрикционные диски гидроподжимных муфт, может выполняться из двух частей 55 и 56, которые своими обращенными друг к другу концами связаны с корпусом дифференциального механизма посредством муфт 57 и 58 свободного хода (Фиг. 3).

Привод работает следующим образом.

При прямолинейном движении, когда колебания передних колес 48 трактора относительно исходного нейтрального положения не превышают нескольких градусов, клапан 44 заперт и в нагнетательной магистрали 29 насосом создается давление жидкости, определяемое предохранительным клаланом 41. Это при условии, что распределитель 23 не сбрасывает ее на слив. Если сбрасывает, то давления в магистрали 29 не будет. Не будет его и в полостях силовых цилиндров 7 и 18 гидроподжимных муфт, чему соответствует выключенное состояние механизма блокирования дифференциала. Следовательно, весь крутящий момент на бортовые передачи 6 и 7 будет передаваться полуосевыми шестернями 1 и 2 и шестернямисателлитами 3 дифференциала, делясь поровну. При перераспределении нагрузки на веду1цие колеса 12 и 13, а это может произойти в результате движения колес трактора одного из бортов в борозде (на пахоте отвальным плугом), или въезде ча поперечный склон с цепные свой ства также перераслределяются. Более нагруженное колесо будет в состоянии передать больший крутящий момент для создания большей касательной силы тяги, з менее нагруженное — меньший.

Однако из-за дифференциального эффекта потенциальные возможности более нагруженного колеса не реализуются, и оно передает меньший крутящий момент, равный моменту второго колеса, снижая тяговые возможности трактора в целом. Чтобы этого не происходило, включается блокировка дифференциала (вручную или автоматически датчиком крена). В соответствии со схеwnA на фиг. 1 первоначально окажется включенной одна из гидроподжимных муфт блокировки, соединив напрямую (минуя дифференцнал) ведущую шестерню бортовой передачи более нагруженного колеса с кор лусом 4. Г!ри этом момент на противоположное колесо, которое н состоянии развить меньшую касательную силу тяги, будет передаваться по-прежнему через дифференциал, нагруя,ая его шестерни-сателлиты 3 и полуосевые шесте.: ги 1 и 2, хотя крутящий момент, создающи. это нагружение. несколько упадет ло сравнению с тем значением, которое имело мссто в случае равного распределения веса нз колесе. Разность моментов на веду.: *; колесах ограничена блокирующим моментом включенной гидроподжимной муфты и как только она будет превышена по каким-то причинам, муфта пробуксует, не созда ;зя лишнего нагружения привода и облегчая управление движением трактора.

Если перераспределение. нагрузок от массы трактора по бортам настолько значительно, что этой разности недостаточно для создания необходимой силы тяги, золотник распределителя 23 вручную или маятHH ком пере водитс я в кра йнюю поз ицию, включив вторую гидроподжимную муфту механизма блокирования. Теперь дифференциальный механизм окажется разгруженным полностью от крутящего момента

Это разгружение произошло не сразу, а постепенно, частично при включении первой муфты и окончательно лри включении второй муфты. Нагружение дифференциала при выключении механизма блокирования также будет постепенным, двухступенчатым, т. е. вначале он воспримет момент, необходимый для переда чи менее на груженному колесу и только затем полный по мере выключения гидроподжимных муфт. Такой характер переходных процессов повысит долговечность дифференциального механизма. Но такая конструктивная схема не позволит нагрузить дифференциал в условиях эксплуатации сверх того момента, который является но40 минзльным, так как блокирование лроисходит в первую очередь со стороны бортовой передачи, нагружаемой большим крутящим мо,лентом.

Нз схеме (фиг. 4) показана графическая зависимость падения крутящего момента в дифференциале лри рекомендуемом блокировании муфты болес нагруженного борта (кривая 59) и зависимость (кривая 60) возрастания крутящего моменты сверх номинального значения, ес.;л окажется заблокированной муфта со стороны менее нагруженного борта, что характерно для известного привода (трзкторз МТ3-80).

На повороте, когдз блокированный привод создает дополнительное сопротивление повороту, муфты отключают, в частности автоматически, согласно сх;=ме нз фнг. 2, кзк только угол поворота лередвих колес превысит установленное значение.

16! 4()53

Согласно этой схеме управление блоки1 овочными гидронопжимными иуфтами fipH арушении равенства нагрузок на колеса также раздельное. Всегда включается муфта о стороны более нагруженного борта, преохраняя дифференциал от перегрузок, что мело бы место в противном случае. А так юмент на дифференциале даже падает (кривая 59).

Блокируюгций момент в такой схеме упавления муфтами равный как при включеии двух муфт (исходнос положение золотика распределителя 34), так и прн вклюении одной из них. Достигается это регулиовкой клапанов 41 и 38. Постоянный бло ируюьций момент улучшает управляемость ри поддержании прямолинейного движ ния

pa«ropa. Если в схему на фиг. 2 будут доl„ бавлены крайни позиции гидрораспределиеля со схемы на фиг. 1, то кратковременно и здесь момент блокирования может удзаиваться, например, для преодоления трактором участков большой поперечной крутизны. переезда ям, канав, оврагов.

Автоматически подключать блокировочную муфту более нагруженного борта поз..воляет введение в связь поперечного вала с корпусом дифференциала муфт 57 и 58 свободного хода. Вал при этом выполнен разрезным из двух частей 55 и 56. 11оскольку при перегрузках одной из бортовых передач зазоры и податливости в приводе будут в -;бираться асимметрично, а именно быстрее у более нагруженной стороны, то муфта свободного хода с этой стороны окажется всякий раз включенной, передавая момент на соответствующую гидропоп>кимную муфту.

При этом окажутся учить1ваемь1ми изменения в сцепных условиях колес не только вследствие перераспределения силы тяжести при крене между колесами, но и по другим причинам: износ шин у левого и правого колес различной степени, различия в свойствах почвы под ними, асимметричное агрегатнрованне сельхозмашин и орудий.

Формула изобретекия

1. Л,нфференциальный привод колес пропапгного трактора, содержащий дифференциальный зубчатый механизм, состоящий из двух левой и правой полуосевых шестерен, связанных между собой шестернями-сател1О литами, и смонтированный в отдельном корпусе, установленном в корпусе заднего ведущего моста с возможностью вращения, уп равляемый механизм принудительного блокирования дифференциальногс механизма, выполненный из гидроподжиь.ной фрикционнои муфты для сВязи ОднОи из полуосевых шестерен с корпусом дифференциального механизма, и конечные бортовые передачи, ведущая шестерня одной из которы" неподвиж»о посажена на один вал с левой полу2Î осевой шестерней, а другая — с правой полуосевой шестерней дифференциального механизма, причем их ведомые шестерни установлены на полуосях ведущих колес заднего моста, отлича ощийся тем, что, с целью снижения нагруженности и повышения дол овечности, он снабжен второй гидроподжимной фрикционной муфтой для связи второй полуосевой шестерни с корпусом дифференциального механизма.

2. Г! ривоп по п. 1., Отличающийся тем, что гидроподжимные муфты снабжены устройством их поочередного вклк>чення, включающим в себя силовые цилиндры, подключенoû< к источнику давления жидкости через пятипсзнциснный золотниковый распределитель, управляемый маятниковым датчикоМ оокового крана трактора.

3. Привод по п. 2. отличающийся тем, что

: идроподжимные муфты связаны с корпусом диф:; зеренциального механизма через муфты

".. à 06oäH0ã0 хода.

1 6 4953

1614953

Составитель С. Белоусько

Редактор В. Данко Техред А. Кравчук Корректор А. Осауленко

Заказ 3950 Тираж 421 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101