Конечная передача транспортного средства
Владельцы патента RU 2392519:
Государственное научное учреждение "Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси" (BY)
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях тягово-транспортных средств. Конечная передача содержит зубчатую цилиндрическую передачу, включающую ведущую шестерню, установленную на валу, ведомую шестерню, установленную на шлицевой втулке вала-торсиона, и планетарную передачу. Планетарная передача включает солнечную шестерню, соединенную валом-торсионом с ведомой шестерней зубчатой цилиндрической передачи, водило, установленное на полуоси, сателлиты, установленные на осях в водиле, и закрепленную неподвижно на корпусе заднего моста коронную шестерню. Коронная шестерня выполнена в виде тарелки с отверстием в конусном днище, с установленным в нем опорным подшипником и расположена в кольцевом проеме ведомой шестерни зубчатой цилиндрической передачи таким образом, что плоскость, проходящая по центрам тел качения опорного подшипника, расположена между торцами зубьев колес зубчатой цилиндрической передачи. Достигается уменьшение габаритных размеров при сохранении передаточного числа и нагрузочной способности. 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, в трансмиссиях тягово-транспортных средств.
Известна конечная передача транспортного средства [1], включающая зубчатую пару, одно колесо которой содержит зубчатый венец и ступицу, соединенные упругими элементами в виде пакетов сегментных пружин. Причем пружины выполнены с изогнутыми наружу концами, радиус r0 кривизны которых выбирается из соотношения:
где R - радиус кривизны сегментной зоны;
k=(0,2-0,25) - эмперический коэффициент, зависящий от условий работы транспортного средства и физико-механических характеристик материала.
Недостатком данной конечной передачи транспортного средства является ограниченное ее передаточное число вследствие наличия всего только одной ступени.
Известны трансмиссии транспортных средств, в которых для повышения передаточного числа применяется двухступенчатая конечная передача [2], содержащая зубчатую цилиндрическую передачу, включающую ведущую шестерню, установленную на валу ведущей шестерни, ведомую шестерню, установленную на шлицевой втулке вала-торсиона с опорным подшипником, установленным в стакане, и планетарную передачу, включающую солнечную шестерню, соединенную валом-торсионом со шлицевой втулкой ведомой шестерни зубчатой цилиндрической передачи, водило, установленное на полуоси, сателлиты, установленные на осях в водиле, коронную шестерню, закрепленную неподвижно на корпусе заднего моста с помощью ступицы коронной шестерни.
Данная конечная передача имеет две ступени и позволяет обеспечить большие передаточные числа для требуемого изменения крутящего момента в трансмиссиях транспортных средств.
Недостатком данной конечной передачи является то, что конструкция элементов планетарной передачи делает ее громоздкой, что приводит к увеличению массы и габаритных размеров как самой конечной передачи, так и других узлов трансмиссии транспортного средства.
Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции конечной передачи и снижение ее массы за счет уменьшения габаритных размеров при сохранении ее передаточного числа и нагрузочной способности.
Решение поставленной задачи достигается тем, что конечная передача транспортного средства содержит зубчатую цилиндрическую передачу, включающую ведущую шестерню, установленную на валу, ведомую шестерню, установленную на шлицевой втулке вала-торсиона, и планетарную передачу, включающую солнечную шестерню, соединенную валом-торсионом с ведомой шестерней зубчатой цилиндрической передачи, водило, установленное на полуоси, сателлиты, установленные на осях в водиле, закрепленную неподвижно на корпусе заднего моста коронную шестерню, причем согласно техническому решению коронная шестерня выполнена в виде тарелки с отверстием в конусном днище с установленным в нем опорным подшипником и расположена в кольцевом проеме ведомой шестерни зубчатой цилиндрической передачи таким образом, что плоскость, проходящая по центрам тел качения опорного подшипника, расположена между торцами зубьев колес зубчатой цилиндрической передачи.
Такое исполнение конечной передачи транспортного средства позволяет сохранить все ответственные размеры ее несущих элементов и, соответственно, ее нагрузочную способность по отношению к нагрузочной способности конечной передачи транспортного средства [2].
Изобретение поясняется чертежом, на котором показан сборочный чертеж заявляемой конечной передачи.
В корпусе заднего моста 1 размещена зубчатая цилиндрическая передача, включающая ведущую 2 и ведомую 3 шестерни.
Ведущая шестерня 2 посажена на шлицы вала 4 ведущей шестерни 2, который установлен на двух подшипниках 5 в стакане 6. Стакан 6 установлен в расточках корпуса заднего моста 1 и крепится к нему через фланец. На выступающем за пределы корпуса заднего моста 1 шлицевом конце вала 4 монтируется тормоз (не показан).
Соосно с ведомой шестерней 3 на вале-торсионе 7 установлена планетарная передача, включающая солнечную шестерню 8, соединенную валом-торсионом 7 со шлицевой втулкой 9, водило 10, установленное на полуоси 11, сателлиты 12, установленные на осях 13, коронную шестерню 14, выполненную в виде тарелки с конусным днищем.
Ведомая шестерня 3 выполнена с глубоким кольцевым проемом между зубчатым венцом 15 и ступицей 16, образованным за счет смещения внутрь по направлению к продольной оси транспортного средства полотна шестерни. В кольцевом проеме ведомой шестерни 3 установлена коронная шестерня 14. Ступица 16 ведомой шестерни 3 выполнена со шлифованной шейкой, на которую установлен опорный подшипник 17 таким образом, что плоскость, проходящая по центрам тел качения опорного подшипника 17, расположена между торцами зубьев колес зубчатой цилиндрической передачи.
Конечная передача транспортного средства работает следующим образом.
Крутящий момент от вала 4 посредством шлицевого соединения передается ведущей шестерне 2. Ведущая шестерня 2 передает крутящий момент находящейся с ней в зацеплении ведомой шестерне 3, изменяя его в соответствии с передаточным числом зубчатой цилиндрической передачи.
От ведомой шестерни 3 крутящий момент посредством взаимодействия внутренних шлицев ступицы ведомой шестерни 3 и наружных шлицев втулки 9 передается втулке 9.
От втулки 9 крутящий момент передается солнечной шестерне 8 планетарной передачи через вал-торсион 7, один конец которого шлицами взаимодействует с внутренними шлицами втулки 9, другой конец - с внутренними шлицами ступицы солнечной шестерни 8.
Солнечная шестерня 8 вращает сателлиты 12, которые обегают по зубьям неподвижной коронной шестерни 14, закрепленной в корпусе заднего моста 1 и опирающейся конусным днищем на опорный подшипник 17, и передает крутящий момент осям 13 водила 10. Выполнение коронной шестерни 14 с конусным днищем с установленным в нем опорным подшипником 17 позволяет исключить необходимость использования для установки опорного подшипника 17 промежуточной детали (стакана подшипника) и за счет этого уменьшить расстояние между плоскостями, проходящими через середину зубьев зубчатой цилиндрической и планетарной передач. В результате повышается компактность конечной передачи транспортного средства.
При передаче вращения от солнечной шестерни 8 к водиле 10 происходит вторичное увеличение крутящего момента в соответствии с передаточным числом планетарной передачи, чем обеспечивается требуемое передаточное число конечной передачи в целом.
Водило 10 посредством шлицевого соединения передает крутящий момент на полуось 11.
Таким образом, применение предлагаемой конструкции конечной передачи позволяет уменьшить ее габаритные размеры при сохранении передаточного числа и нагрузочной способности для обеспечения компактной компоновки самой конечной передачи, а также рациональной компоновки других узлов трансмиссии и узлов других систем транспортного средства.
Источники информации
1. SU 2272719, опубл. 2006.
2. РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ "БЕЛАРУС 1523/1523.2/1523.В/1523 В.2". Изд.: ООО "Техник-Комплект" №6490, 2003 г., стр.87.
Конечная передача транспортного средства, содержащая зубчатую цилиндрическую передачу, включающую ведущую шестерню, установленную на валу, ведомую шестерню, установленную на шлицевой втулке вала-торсиона, и планетарную передачу, включающую солнечную шестерню, соединенную валом-торсионом с ведомой шестерней зубчатой цилиндрической передачи, водило, установленное на полуоси, сателлиты, установленные на осях в водиле, закрепленную неподвижно на корпусе заднего моста коронную шестерню, отличающаяся тем, что коронная шестерня выполнена в виде тарелки с отверстием в конусном днище с установленным в нем опорным подшипником и расположена в кольцевом проеме ведомой шестерни зубчатой цилиндрической передачи таким образом, что плоскость, проходящая по центрам тел качения опорного подшипника, расположена между торцами зубьев колес зубчатой цилиндрической передачи.
