БАЛАНСИРНАЯ ПОДВЕСКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1994 года по МПК B60G5/04 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к балансирным подвескам транспортных средств.

Известна балансирная подвеска транспортного средства, принятая в качестве прототипа. Она содержит два балансира, на одном конце каждого из которых установлен опорный элемент в виде катка, два упругих элемента в виде торсионов, один конец каждого из которых соединен со свободным концом соответствующего балансира, связанный с подрессоренной частью дополнительный упругий элемент и зубчатый механизм, посредством которого дополнительный упругий элемент связан с каждым из упомянутых упругих элементов, включающий в себя зубчатые элементы, каждый из которых закреплен на втором конце упругого элемента, и стакан с зубчатой поверхностью для взаимодействия с зубчатыми элементами.

Однако данная подвеска имеет существенные недостатки. На преодоление катком неровностей пути требуется больший угол закрутки торсиона на единицу высоты неровностей, что приведет к возрастанию вертикальных нагрузок на ходовую систему, снижению ее надежности и уменьшению плавности хода машины. Кроме того, зубчатый механизм в результате использования внешнего зацепления будет иметь повышенный износ зубчатых элементов, что приведет к снижению его долговечности и скажется тем самым на снижении надежности ходовой системы в целом.

Для устранения этих недостатков предлагается балансирная подвеска транспортного средства, содержащая два балансира, на одном конце каждого из которых установлен опорный элемент, два упругих элемента, один конец каждого из которых соединен со свободным концом соответствующего балансира, связанный с подрессоренной частью дополнительный упругий элемент и зубчатый механизм, посредством которого дополнительный упругий элемент связан с каждым из упомянутых упругих элементов, включающий в себя зубчатые элементы, каждый из которых закреплен на втором конце упругого элемента, и стакан с зубчатой поверхностью для взаимодействия с зубчатыми элементами. Каждый зубчатый элемент представляет собой сектор, расположенный внутри стакана с образованием эпицикла. Подвеска снабжена двумя полумуфтами, одна из которых выполнена за одно целое с эпициклом, а другая установлена с упиранием в торец дополнительного упругого элемента, и кулачками, сопряженными между собой по боковым клиновидным поверхностям. Дополнительный упругий элемент выполнен в виде винтовой конической пружины.

На фиг. 1 представлена предлагаемая балансирная подвеска; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1.

Балансирная подвеска транспортного средства содержит неподрессоренные части, выполненные из двух балансиров 1 и 2, опирающихся на опорные элементы в виде катков 3 и 4 и соединенных с упругими элементами, например торсионами 5 и 6. Балансиры 1 и 2 вместе с торсионами 5 и 6 обеспечивают упругое соединение подрессоренной части транспортного средства с осями катков 3 и 4. Торсионы 5 и 6 другими концами соединены с секторами 7 и 8, установленными с возможностью свободного проворачивания в отверстиях крышки 9 и расположенными внутри стакана 10 с образованием эпицикла. Секторы 7 и 8 совместно со стаканом 10 образуют зубчатый механизм, смонтированный в картере 11 и обеспечивающий кинематическую связь торсионов 5 и 6 между собой. Стакан 10 размещен между крышкой 9, с которой он сопряжен своим торцом, и кулачковой муфтой 12, состоящей из двух полумуфт 13 и 14, кулачки 15 и кулачки 16 которых имеют клиновидную форму и сопряжены между собой по боковым поверхностям. Полумуфта 13 выполнена, например, за одно целое со стаканом 10, а полумуфта 14 связана с картером 11 подвижным шлицевым соединением 17, предотвращающим ее проворот относительно картера 11, и упирается своим торцом в дополнительный упругий элемент 18, представляющий собой винтовую коническую пружину, упирающуюся в дно 19 картера 11.

Картер 11 с крышкой 9 жестко закреплены на корпусе 20 транспортного средства, являющемся подрессоренной частью, и служат опорой для элементов зубчатого механизма, кулачковой муфты 12 и дополнительного упругого элемента 18, одновременно защищая их от загрязнений. На участке между дном 19 и корпусом 20 торсионы 5 и 6 защищены от загрязнений разъемным кожухом 21. На корпусе 20 напротив плеч балансиров 1 и 2 с целью ограничения их упругого хода и предотвращения возможного разрушения упругих элементов установлены упоры 22, 23.

Кулачковая муфта 12 посредством полумуфт 13 и 14 и клиновидной формы кулачков 15 и 16 обеспечивает сжатие дополнительного упругого элемента 18 в процессе приспособления ходовой системы к неровностям пути и в случае внезапной потери опоры одним из катков 3 или 4.

Выполнение дополнительного упругого элемента 18 в виде винтовой конической пружины позволяет получить нелинейную прогрессивную характеристику этого элемента, что обеспечивает малое сопротивление повороту балансиров подвески в процессе приспособления ходовой системы к неровностям пути и вместе с тем предотвращает жесткие удары балансиров 1 и 2 об упоры 22 и 23 и полное выключение балансирной подвески из работы при внезапной потере опоры одним из опорных катков или поломке одного из балансиров благодаря способности дополнительного упругого элемента 18 прогрессивно увеличивать сопротивление при дальнейшем его сжатии.

Балансирная подвеска работает следующим образом.

При наезде одного из катков, например катка 3, на выпуклую неровность балансир 1 поворачивается и через закручивающийся торсион 5 поворачивает сектор 7 и через него стакан 10 зубчатого механизма. Стакан 10 через кулачковую муфту 12 передает воздействие на дополнительный упругий элемент 18, сжимая его и одновременно через сектор 8, поворачивая его, уменьшает закрутку торсиона 6. В результате произойдет некоторое перераспределение вертикальных реакций на катки. На каток 3 реакция со стороны опорной поверхности возрастает, и приращение реакции будет уравновешиваться усилием, возникающим при деформации дополнительного упругого элемента 18, а реакция на каток 4 на такую же величину уменьшится, так как суммарная реакция на катки подвески определяется долей веса транспортного средства, приходящейся на эту балансирную подвеску. Поскольку дополнительный упругий элемент 18 имеет нелинейную прогрессивную характеристику в начальной стадии деформации жесткость его минимальная. Поэтому момент сопротивления со стороны этого упругого элемента будет небольшим, что будет способствовать хорошей приспособляемости ходовой системы к неровностям пути без значительного сколько-нибудь перераспределения вертикальных реакций между катками со стороны опорной поверхности и обеспечивать тем самым повышение плавности хода машины и более равномерную эпюру удельных давлений движителя на опорную поверхность.

В случае внезапной потери опоры одним из катков, например катком 3, вся доля веса транспортного средства, приходящаяся на данную балансирную подвеску, нагрузит каток 4. Под действием возросшей вертикальной нагрузки балансир 2 повернется и дополнительно закрутит торсион 6. Приращение крутящего момента, приложенного к торсиону 6 со стороны балансира 2, передается через сектор 8, стакан 10 и кулачковую муфту 12 дополнительному упругому элементу 18, сжимая его. По мере сжатия упругого элемента 18 сопротивление его будет нарастать вследствие нелинейной характеристики по прогрессивному закону. Это будет способствовать замедлению скорости сближения балансира со своим упором, например, балансира 2 с упором 23, уменьшая вероятность их соударения, а в случаях, когда балансир все же дойдет до упора, уменьшая силу удара. Повышается тем самым плавность хода транспортного средства. Когда сопротивление сжимаемого дополнительного упругого элемента 18 уравновесит реакцию опорной поверхности на каток 4, поворот балансира 2 прекратится. Таким образом, при внезапной потере опоры каким-либо катком балансирная подвеска не выключается из работы и продолжает функционировать.

Использование: в транспортных средствах. Сущность: балансирная подвеска транспортного средства содержит кинематически связанные между собой посредством зубчатого механизма торсионы 5 и 6, соединенные с балансирами 1 и 2, и связанный с подрессоренной частью транспортного средства дополнительный упругий элемент 18. Зубчатый механизм выполнен из эпицикла 10 и образующих с ним внутреннее зацепление двух секторов 7 и 8, соединенных с торсионами 5 и 6. Эпицикл 10 через кулачковую муфту 12 связан с дополнительным упругим элементом 18, который выполнен в виде винтовой конической пружины. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. БАЛАНСИРНАЯ ПОДВЕСКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая два балансира, на одном конце каждого из которых установлен опорный элемент, два упругих элемента, один конец каждого из которых соединен со свободным концом соответствующего балансира, связанный с подрессоренной частью дополнительный упругий элемент и зубчатый механизм, посредством которого дополнительный упругий элемент связан с каждым из упомянутых упругих элементов, включающий в себя зубчатые элементы, каждый из которых закреплен на другом конце упругого элемента, и стакан с зубчатой поверхностью для взаимодействия с зубчатыми элементами, отличающаяся тем, что каждый указанный зубчатый элемент представляет собой сектор, расположенный внутри стакана с образованием эпицикла, при этом подвеска снабжена двумя полумуфтами, одна из которых выполнена за одно целое с эпициклом, а другая установлена с опиранием в торец дополнительного упругого элемента, и кулачками, сопряженными между собой по боковым клиновидным поверхностям. 2. Подвеска по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительный упругий элемент выполнен в виде винтовой конической пружины.