ХОДОУМЕНЬШИТЕЛЬ РОТАЦИОННОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ МАШИНЫ Российский патент 2000 года по МПК B60K17/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственному и транспортному машиностроению, в частности к трансмиссиям ротационных рабочих органов сельскохозяйственных машин.

Известна коробка передач, содержащая валы со смонтированными на них шестернями, часть которых установлена подвижно с возможностью взаимодействия с зубьями шестерен другого вала, фрикционные муфты и дифференциальные механизмы [1].

Недостаток подобных коробок передач - сложность конструкции.

Известен также ходоуменьшитель транспортного средства, включающий корпус, входной, промежуточный и выходной валы со смонтированными на них цилиндрическими шестернями, одна из которых установлена на валу подвижно с возможностью взаимодействия с зубьями шестерни на промежуточном валу [2].

Недостаток этого устройства - ограниченные функциональные возможности - реализация лишь одной ступени изменения момента при относительной сложности конструкции, и невозможность распределения момента на два потока.

Техническая задача - расширение функциональных возможностей путем увеличения числа ступеней изменения момента и распределения момента на два потока.

Поставленная задача решается тем, что входной вал снабжен подвижным блоком из трех цилиндрических шестерен с возможностью поочередного взаимодействия с двумя шестернями на промежуточном валу, при этом на входном валу свободно посажена дополнительная коническая шестерня, на промежуточном валу неподвижно закреплена вторая дополнительная коническая шестерня, обе шестерни находятся в постоянном зацеплении с аналогичными коническими шестернями выходного вала, снабженного двумя противолежащими выходными хвостовиками, а в коническую шестерню на входном валу встроена цилиндрическая шестерня с внутренним зацеплением с возможностью взаимодействия с третьей шестерней блока шестерен. Ступица дополнительной конической шестерни посажена на входном валу посредством радиального подшипника, а наружная сторона ступицы вместе со встроенной шестерней установлена в корпусе на двух конических подшипниках.

На фиг. 1 изображен общий вид ходоуменьшителя; на фиг. 2-4 - кинематические схемы ходоуменьшителя при различных положениях блока шестерен.

Ходоуменьшитель ротационного рабочего органа сельскохозяйственной машины включает корпус 1, входной 2, промежуточный 3 и выходной 4 валы. На выходном валу подвижно смонтирован (установлен на шлицах) блок 5 из трех цилиндрических шестерен 6, 7 и 8 разного диаметра. На промежуточном валу 3 неподвижно закреплены две шестерни 9 и 10 с возможностью поочередного взаимодействия соответственно с шестернями 6 и 7 блока 5. На конце входного вала 2 свободно посажена дополнительная коническая шестерня 11, на конце промежуточного вала 3 неподвижно закреплена вторая дополнительная коническая шестерня 12. Обе конические шестерни находятся в постоянном зацеплении с аналогичными (с тем же числом зубьев) коническими шестернями соответственно 13 и 14 выходного вала 4. Последний снабжен двумя противолежащими выходными хвостовиками 15. В коническую шестерню 11 на входном валу 2 встроена цилиндрическая шестерня 16 с внутренним зацеплением с возможностью взаимодействия с третьей шестерней 8 (наименьшего диаметра) блока 5 шестерен. Ступица дополнительной конической шестерни 11 посажена на входном валу 2 посредством радиального подшипника 17, а наружная сторона ступицы вместе со встроенной шестерней 16 установлена в корпусе 1 на двух конических подшипниках 18. Монтаж второго конца входного вала 2, а также опор валов 3 и 4 произведен без существенных особенностей и виден на фиг. 1. Входной 2 и промежуточный 3 валы являются короткими, а выходной вал 3 расположен перпендикулярно названным валам, простирается на всю длину корпуса 1 и несет на себе раздвоенный силовой поток. Входной вал 2 имеет выступающий за пределы корпуса хвостовик 19.

Ходоуменьшитель ротационного рабочего органа сельскохозяйственной машины работает следующим образом.

Ходоуменьшитель используется в составе тяжелонагруженой машины для извлечения корней солодки; ввиду тяжелых условий работы на ротационный рабочий орган крутящий момент подводится с двух сторон. Ходоуменьшитель имеет привод от вала отбора мощности трактора - момент подводится к хвостовику 19 входного вала 2. В зависимости от момента на ротационном рабочем органе, что зависит от состояния почвы, количества и размеров корней солодки, ходоуменьшитель может иметь три ступени изменения момента - три передачи.

Прямая передача от входного вала 2 на выходной вал 4 (фиг. 2) образуется, когда самая малая цилиндрическая шестерня 8 блока 5 шестерен находится в зацеплении с шестерней 16 (с внутренним зацеплением), встроенной в коническую шестерню 11, свободно посаженную на входном валу 2. В этом варианте шестерни 8 и 16 в совокупности несут функцию зубчатой муфты, предназначенной для блокирования - соединения с входным валом 2 - конической шестерни 11. После блокирования момент от входного вала 2 передается через коническую шестерню 11 на находящуюся с ней в постоянном зацеплении коническую шестерню 13 и на выходной вал 4. Ступица конической шестерни 11 и встроенной в нее шестерни 16 вращаются относительно корпуса 1 на конических подшипниках 18. Далее момент через выходные хвостовики 15 на выходном валу 4 посредством дополнительной передачи (не показана) передается на ротационный рабочий орган. Одновременно с этим коническая шестерня 14 на выходном валу 4 приводит во вращение находящуюся с ней в зацеплении коническую шестерню 12 на промежуточном валу 3. Последний вместе с установленными на нем цилиндрическими шестернями 9 и 10 вращается вхолостую.

Вторая (повышающаяся) передача в ходоуменьшителе образуется, когда наибольшая цилиндрическая шестерня 7 блока шестерен на входном валу 2 вводится в зацепление с шестерней 10 меньшего диаметра на промежуточном валу 3 (фиг. 3). В этом варианте момент от входного вала 2 через шестерни 7 и 10 передается на промежуточный вал 3, который приводит во вращение неподвижно закрепленную на конце этого вала коническую шестерню 12. Последняя через коническую шестерню 14 передает момент на выходной вал 4 и его выходные хвостовики 15. Одновременно с этим другая коническая шестерня 13 на выходном валу 4 приводит во вращение разблокированную относительно входного вала 2 коническую шестерню 11. Эта шестерня (вместе с цилиндрической шестерней 16) свободно поворачивается как относительно входного вала 2 - на радиальном подшипнике 17, так и относительно корпуса 1 - на конических подшипниках 18. Подобный принцип действия ходоуменьшителя, но только с наибольшим моментом на выходном валу 4, образуется на третьей (понижающей) передаче, когда средняя по размерам цилиндрическая шестерня 6 блока 5 шестерен на входном валу 2 вводится в зацепление с наибольшей шестерней 9 на промежуточном валу 3 (фиг. 4).

Таким образом, ходоуменьшитель обеспечивает увеличение числа ступеней (до трех) изменения момента и распределения момента на два потока. Эти расширенные функциональные возможности достигаются простыми средствами - при компактности и несложной конструкции. Достаточно отметить, что три передачи образуются всего при трех валах (входном, промежуточном и выходном) и одном подвижном блоке шестерен. Упрощение конструкции достигается и наличием четырех конических шестерен с одинаковым числом зубьев, большой унификацией подшипников, технологичностью изготовления корпуса и т.п. Эффективность описанного ходоуменьшителя подтверждена испытаниями машины для извлечения корней солодки.

Источники информации
1. SU, N 288559, МПК B 60 K 17/06. Коробка передач. - Заявлено 1970. Опубликовано 1971.

2. SU, N 743900, МПК B 60 K 17/06. Ходоуменьшитель транспортного средства. - Заявлено 1978. Опубликовано 1980.

Использование: в сельскохозяйственном и транспортном машиностроении. Сущность: ходоуменьшитель содержит корпус, входной, промежуточный и выходной валы со смонтированными на них цилиндрическими шестернями, одна из которых установлена на валу подвижно с возможностью взаимодействия с зубьями шестерни на промежуточном валу. Входной вал снабжен подвижным блоком из трех цилиндрических шестерен с возможностью поочередного взаимодействия с двумя шестернями на промежуточном валу. При этом на входном валу свободно посажена дополнительная коническая шестерня. На промежуточном валу неподвижно закреплена вторая дополнительная коническая шестерня. Обе шестерни находятся в постоянном зацеплении с аналогичными коническими шестернями выходного вала. В коническую шестерню на входном валу встроена цилиндрическая шестерня с внутренним зацеплением с возможностью взаимодействия с третьей шестерней блока шестерен. Технический результат - расширение функциональных возможностей путем увеличения числа ступеней изменения момента и распределения момента на два потока. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Ходоуменьшитель ротационного рабочего органа сельскохозяйственной машины, содержащий корпус, входной, промежуточный и выходной валы со смонтированными на них цилиндрическими шестернями, одна из которых установлена на валу подвижно с возможностью взаимодействия с зубьями шестерни на промежуточном валу, отличающийся тем, что входной вал снабжен подвижным блоком из трех цилиндрических шестерен с возможностью поочередного взаимодействия с двумя шестернями на промежуточном валу, при этом на входном валу свободно посажена дополнительная коническая шестерня, на промежуточном валу неподвижно закреплена вторая дополнительная коническая шестерня, обе шестерни находятся в постоянном зацеплении с аналогичными коническими шестернями выходного вала, снабженного двумя противолежащими выходными хвостовиками, а в коническую шестерню на входном валу встроена цилиндрическая шестерня с внутренним зацеплением с возможностью взаимодействия с третьей шестерней блока шестерен. 2. Ходоуменьшитель по п.1, отличающийся тем, что ступица дополнительной конической шестерни посажена на входном валу посредством радиального подшипника, а наружная сторона ступицы вместе со встроенной шестерней установлена в корпусе на двух конических подшипниках.