Устройство для снижения динамической нагруженности трансмиссии мобильных агрегатов
Владельцы патента RU 2651387:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) (RU)
Изобретение относится к устройству для снижения динамической нагруженности трансмиссии мобильных агрегатов. Устройство содержит двигательную установку, качающийся на оси ведущий мост с редуктором, соединенный с двигательной установкой телескопической карданной передачей. К остову ведущего моста жестко прикреплен кронштейн с втулкой, в которую вставлен вал. На одном конце вала установлена вилка, взаимодействующая с винтовой шариковой муфтой, а на другом - рычаг, шарнирно связанный с тягой. Тяга вторым концом шарнирно соединена с остовом трактора. Расстояния от вертикальной плоскости, проведенной через ось качания ведущего моста до обоих шарниров тяги, одинаковы, а соотношение длин рычагов и шага винтовой шариковой муфты выражается математической зависимостью. Достигается снижение динамической нагруженности трансмиссии мобильных агрегатов. 2 ил.
Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссиям колесных транспортных средств.
Известно устройство для снижения динамической нагруженности трансмиссии мобильных агрегатов, (возникающей вследствие поворота ведущего моста относительно продольной оси двигательной установки), содержащее элемент переменной длины, один конец которого соединен шарнирно с корпусом ведущего моста, а другой - с остовом транспортного средства, причем ведущий мост с редуктором установлен с возможностью поворота корпуса ведущего моста относительно оси ведущих колес, при этом элемент переменной длины является тягой, выполненной в виде винта с гайкой, причем оси шарниров тяги параллельны оси ведущих колес, винт тяги имеет возможность вкручиваться в гайку для поворота корпуса ведущего моста относительно оси ведущих колес при наезде колесом на неровность, шаг винтовых линий винта и гайки определяется формулой
h=2R/jp,
где h - шаг винтовой линии; R - расстояние от оси ведущих колес до оси шарнирной тяги на корпусе ведущего моста; jp - передаточное число редуктора (Патент RU №2192971, Компенсатор угловых колебаний. МПК 7 В60K 17/32, B60G 9/00, B60G 7/00. Заявл. 30.12.1999, опубл. 10.10.2001).
Недостатком известного устройства является сложность конструкции и ограниченность функциональных возможностей, обусловленная тем, что его невозможно применить для ведущих мостов, у которых ось вращения ведущих колес не совпадает с осью вращения ведомой шестерни конического редуктора моста.
Известно также принятое за прототип устройство для стабилизации крутящего момента на ведущих колесах транспортного средства, содержащее закрепленную на остове транспортного средства двигательную установку, качающийся на оси ведущий мост с коническим редуктором для передачи крутящего момента к ведущим колесам, соединенный с двигательной установкой карданной передачей, имеет в цепи трансмиссии два соосно установленных вала, на концах которых, обращенных друг другу, нарезаны шлицы с разными углами наклона к оси валов, соединенные шлицевой втулкой, перемещаемой в осевом направлении приводом пропорционально углу поворота ведущего моста относительно продольной оси ведущего вала конического редуктора моста. Привод перемещения втулки состоит из двух соединенных трубопроводами гидроцилиндров, один из них одним концом соединен с остовом транспортного средства, а другим - через подшипник с шлицевой втулкой, другой гидроцилиндр соединен с остовом транспортного средства и ведущим мостом, обеспечивая равенство углов поворота ведущего моста относительно оси ведущего вала редуктора и одного упомянутого вала относительно другого (патент RU №2518508).
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием гидравлического привода, состоящего из двух гидроцилиндров и соединительных трубопроводов, которые подвержены деформациям при изменении нагрузок и температуры, что сказывается на точности перемещения шлицевой муфты.
Задача, на решение которой направлено изобретение, - исключение дополнительных колебаний крутящего момента, передаваемого трансмиссией мобильных агрегатов на ведущие колеса, вызываемых угловыми колебаниями ведущего моста относительно продольной оси (ведущего вала редуктора моста) мобильных агрегатов, возникающими при движении по неровностям, а также упрощение конструкции.
Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, - снижение динамической нагруженности трансмиссии мобильных агрегатов вследствие повышения точности компенсирующих изменений крутящего момента, передаваемого на ведущие колеса.
Для достижения указанного результата устройство для снижения динамической нагруженности мобильных агрегатов, содержащее закрепленные на остове транспортного средства двигательную установку, качающийся на оси ведущий мост с редуктором для передачи крутящего момента к ведущим колесам, соединенный с двигательной установкой телескопической карданной передачей, в котором, согласно изобретению, к остову ведущего моста жестко прикреплен кронштейн с втулкой, в которую вставлен вал, на одном конце которого установлена вилка, взаимодействующая с винтовой шариковой муфтой, а на другом - рычаг, шарнирно связанный с тягой, которая вторым концом шарнирно соединена с остовом трактора, причем расстояния от вертикальной плоскости, проведенной через ось качания ведущего моста до обоих шарниров тяги, одинаковы, а соотношение длин рычагов и шага винтовой линии шариковой муфты выражается формулой
,
где 
- длина рычага 4; 
- длина вилки 6; 
- расстояние от оси 9 до шарнира тяги 3; h - шаг винтовой линии шариковой муфты 8.
Перемещение гайки винтовой муфты в осевом направлении осуществляется механической системой рычагов и тяг пропорционально углу поворота ведущего моста относительно оси качания ведущего моста.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства, а на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.
Ведущий мост 1 мобильного агрегата закреплен с возможностью поворота на оси 9 относительно остова трактора 2. К ведущему валу редуктора 10 прикреплен винт 11 шариковой муфты 8. К остову ведущего моста 1 жестко прикреплен кронштейн с втулкой 5, в которую вставлен вал 7, на одном конце которого установлена вилка 6, взаимодействующая с винтовой шариковой муфтой 8, а на другом конце - рычаг 4, взаимодействующий с тягой 3, второй конец которой соединен с остовом трактора 2.
Ось 9 качания ведущего моста 1, ведущий вал конического редуктора 10 и рычаг 4 расположены горизонтально и взаимно параллельны. Тяга 3 и вилка 6 расположены вертикально. Расстояния от вертикальной плоскости, проведенной через ось качания ведущего моста 1 до обоих шарниров тяги 3, равны между собой.
Передний конец ведущего вала 10 (фиг. 2) конического редуктора соединен с винтом 11, выполненным с винтовой канавкой с шагом h и, по сути, является ведомой частью шариковой винтовой муфты 8.
Соотношение длин рычага 4, вилки 6 и шага винтовой линии шариковой муфты 8 выражается зависимостью
,
где 
- длина рычага 4;
- длина вилки 6;
- расстояние от оси 9 до шарнира тяги 3;
h - шаг винтовой линии шариковой муфты 8.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
При движении мобильного агрегата по неровностям ведущий мост 1, поворачиваясь относительно остова трактора 2, тянет посредством тяги 3 рычаг 4 и поворачивает вал 7 с закрепленной на нем вилкой 6. Вилка 6 линейно перемещает гайку винтовой шариковой муфты 8 относительно винта 11. При описанных перемещениях происходит коррекция угла поворота ведущего вала редуктора 10, что стабилизирует величину передаваемого крутящего момента.
Таким образом, устройство для снижения динамической нагруженности трансмиссии мобильных агрегатов, содержащее закрепленную на остове транспортного средства двигательную установку, качающийся на оси ведущий мост с редуктором для передачи крутящего момента к ведущим колесам, соединенный с двигательной установкой карданной передачей, отличается тем, что к остову ведущего моста жестко прикреплен кронштейн с втулкой, в которую вставлен вал, на одном конце которого установлена вилка, взаимодействующая с винтовой шариковой муфтой, а на другом - рычаг, шарнирно связанный с тягой, которая вторым концом шарнирно соединена с остовом трактора, причем расстояния от вертикальной плоскости, проведенной через ось качания ведущего моста до обоих шарниров тяги, одинаковы, а соотношение длин рычагов и шага винтовой линии шариковой муфты выражается представленной математической зависимостью, обеспечивает достижение заявленного технического результата.
Устройство для снижения динамической нагруженности трансмиссии мобильных агрегатов, содержащее закрепленную на остове транспортного средства двигательную установку, качающийся на оси ведущий мост с редуктором для передачи крутящего момента к ведущим колесам, соединенный с двигательной установкой телескопической карданной передачей, отличающееся тем, что к остову ведущего моста жестко прикреплен кронштейн с втулкой, в которую вставлен вал, на одном конце которого установлена вилка, взаимодействующая с винтовой шариковой муфтой, а на другом - рычаг, шарнирно связанный с тягой, которая вторым концом шарнирно соединена с остовом трактора, причем расстояния от вертикальной плоскости, проведенной через ось качания ведущего моста до обоих шарниров тяги, одинаковы, а соотношение длин рычагов и шага винтовой линии шариковой муфты выражается формулой
где l1 - длина рычага;
l2 - длина вилки;
l3 - расстояние от оси до шарнира тяги;
h - шаг винтовой линии шариковой муфты.
