ОТКЛЮЧАЕМЫЙ КОЛЕСНЫЙ УЗЕЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2015 года по МПК F16H3/22 B60K17/32 

Описание патента на изобретение RU2539314C2

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ведущих мостах транспортных средств, для передачи крутящего момента при движении в условиях бездорожья и по дорогам общего пользования.

Известен колесный узел транспортного средства, содержащий верхний редуктор, в картере которого размещена пара конических шестерен, одна из которых соединена через дифференциал с двигателем, а другая, ведомая, через шлицевую муфту соединена с хвостовиком ведущей шестерни конической пары нижнего редуктора, соединенного с колесом. Шлицевая муфта снабжена устройством фиксации в двух положениях: в первом положении ведомый вал верхнего редуктора соединен с хвостовиком ведущей шестерни нижнего редуктора зубьями шлицевой втулки - момент от двигателя передается на колеса; во втором положении ведомый вал верхнего редуктора разъединен с хвостовиком ведущей шестерни нижнего редуктора (шлицевая муфта зафиксирована в нижнем положении) - момент от двигателя не передается на колеса, а вращение колес в ведомом режиме при движении транспортного средства приводит к принудительному вращению шестерен конической пары нижнего редуктора [1].

Недостатком конструкции известного колесного узла транспортного средства является то, что даже при движении по дорогам общего пользования происходит потеря мощности из-за постоянного вращения колесом шестерен конической пары нижнего редуктора, приводящая к снижению долговечности, уменьшению кпд, а также увеличению расхода топлива.

Кроме того, представленная конструкция не позволяет оперативно управлять процессом соединения-разъединения ведомого вала верхнего редуктора с хвостовиком ведущей шестерни нижнего редуктора из-за отсутствия механизма дистанционного управления шлицевой муфтой, что требует от оператора транспортного средства выполнения определенного набора операций непосредственно с колесным узлом при обязательной остановке транспортного средства, что снижает эффективность изобретения.

Известна также конструкция конечной передачи ведущего моста транспортного средства, содержащая корпус с присоединенной к нему осью, с которой соединена ведущая полуось с установленной на ней солнечной шестерней, соединенной сателлитами, расположенными на осях, закрепленных в щеках водила, с коронной шестерней, установленной на оси. Между подшипниками ступицы колеса установлено устройство подвода рабочей среды, которое соединено посредством каналов. Водило и крышка выполнены с возможностью соединения посредством двухвенцовой зубчатой муфты с механизмом управления. Один из венцов зубчатой муфты расположен в дополнительном зубчатом отверстии, выполненном в крышке, а другой венец зубчатой муфты выполнен с возможностью соединения-разъединения с зубчатым отверстием, принадлежащим щеке водила, соединенной со ступицей колеса [2].

Наличие отдельного устройства подвода рабочей среды, дополнительных наружных и внутренних каналов и арматуры их соединения с зубчатой муфтой, а также установка муфты к торцу водила требуют увеличения осевой длины колесной передачи при достаточно значительной материалоемкости и трудоемкости изготовления.

Известна конструкция колесной передачи ведущего моста транспортного средства, содержащая планетарную передачу, заключенную в корпусе с неподвижной осью, в отверстии которой установлена ведущая полуось с солнечной шестерней планетарной передачи, связанной с сателлитами, смонтированными на осях водила и охватываемыми коронной шестерней, зафиксированной от осевого перемещения. Ступица коронной шестерни опирается на зубчатую муфту, установленную на конец неподвижной оси, на которой через затянутые гайкой подшипники установлена также ступица колеса, соединенная с крышкой. Водило и ступица колеса соединены постоянно, а коронная шестерня выполнена с возможность соединения-разъединения со ступицей коронной шестерни при помощи механизма управления, установленного в отверстии неподвижной оси [3].

Недостатком известного технического решения является сложная конструкции отключения колесного узла, обусловленная наличием планетарной передачи, что усложняет конструкцию устройства, а соответственно и увеличивает трудоемкость и материалоемкость изготовления.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является отключаемый колесный узел транспортного средства, содержащий установленную в корпусе неподвижную ось, в отверстии которой на подшипниках расположена ведущая полуось, на шлицевом конце которой установлена зубчатая муфта с наружными зубьями, ступицу колеса с внутренними зубьями, размещенную на оси посредством подшипников и соединенную с крышкой, и механизм управления, установленный в отверстии неподвижной оси, включающей в себя гильзу с поршнем и предварительно сжатую пружину, размещенную между крышкой и зубчатой муфтой, каналы для подвода рабочей среды, соединенные с механизмом управления [4].

Недостатком конструкции этого изобретения является затрудненное соединение наружных зубьев муфты с внутренними зубьями ступицы, обусловленное моментом трения, возникающего из-за наличия осевого усилия предварительно сжатой пружины, а соответственно, и свободного углового перемещения наружных и внутренних зубьев; усложненной конструкции механизма управления за счет установки дополнительной гильзы.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение нормального соединения зубчатой муфты и ступицы колеса, упрощение конструкции и повышение долговечности.

Решение данной задачи осуществлено следующим образом.

Отключаемый колесный узел транспортного средства, содержащий установленную в корпусе неподвижную ось, в отверстии которой установлена на подшипнике в расточке крышки ведущая полуось со шлицевым концом, соединенной со ступицей колеса, выполненной с внутренними зубьями и размещенной на оси посредством подшипников, зубчатую муфту с наружными зубьями, установленную на шлицевом конце ведущей полуоси с возможностью взаимодействия с внутренними зубъями ступицы колеса. Зубчатая муфта соединена с поршнем механизма управления, установленным в отверстии неподвижной оси, включающим в себя поршень и предварительно сжатую пружину. Каналы для подвода рабочей среды соединены с механизмом управления. Предварительно сжатая пружина одним концом упирается в торец зубчатой муфты, а другим - в стакан, закрепленный на ведущей полуоси и не имеющий контакта с крышкой. Поршень механизма управления расположен в расточке неподвижной оси.

Такое выполнение отключаемого колесного узла транспортного средства позволяет исключить соединение посредством момента трения ступицы колеса и ведущей полуоси, обеспечив зацепление зубьев зубчатой муфты с зубьями ступицы колеса в любом угловом их положении, что упрощает конструкцию устройства.

На чертеже представлен общий вид отключаемого колесного узла транспортного средства в отключенном состоянии.

Отключаемый колесный узел транспортного средства содержит установленную в корпусе 1 неподвижную ось 2, в отверстии 3 которой расположена ведущая полуось 4. Зубчатая муфта 6 установлена на ведущей полуоси 4 посредством шлицевого соединения 5 и снабжена наружными зубьями 7.

Ступица колеса 8 выполнена с внутренними зубьями 9 и соединена с крышкой 10. В расточке 11 установлен подшипник 12 ведущей полуоси 4. На ведущей полуоси 4 зафиксированный стакан 13, предварительно сжатая пружина 14 постоянно контактирующая с торцом 15 зубчатой муфты 6. Торец 16 зубчатой муфты 6 прижат к поршню 17, смонтированному в расточке 18 неподвижной оси 2. Подвод рабочей среды в подпоршневое пространство 19 происходит по каналам 20, связанным с внешним подводящим отверстием 21 в корпусе 1. Ступица колеса 8 установлена на подшипниках 22 неподвижной оси 2.

Отключаемый колесный узел транспортного средства работает в двух режимах.

Первый основной режим предполагает движение транспортного средства в нормальных дорожных условиях или при частичной его загрузке и характеризуется отсутствием давления во внешнем подводящем отверстии 21, а соответственно и в каналах 20. При этом под воздействием осевой силы, возникающей от предварительно сжатой пружины 14, поршень 17 смещен вправо, а наружные зубья 7 зубчатой муфты 6 не соединены с внутренними зубьями 9 ступицы колеса 8. Вращение ступицы колеса 8 от контакта с дорогой или вращение ее от ведущей полуоси 4 отсутствует, так как ведущая полуось 4 не соединена со ступицей колеса 8, т.е. ступица колеса 8 свободно вращается на подшипниках 22 неподвижной оси 2.

Второй режим предполагает движение в сложных дорожных условиях (бездорожье, снег, гололед, движение в гору и т.д.), когда оператор транспортного средства использует возможность дистанционного включения в работу ведущего моста.

При подаче давления, например воздуха, из пневмосистемы через внешнее подводящее отверстие 21, каналы 20 и подпоршневое пространство 19, поступает к поршню 17 и, воздействуя через него на торец 16 зубчатой муфты 6, дополнительно торцом 15 сжимает пружину 14. Зубчатая муфта 6, перемещаясь по шлицевому соединению 5, своими наружными зубьями 7 входит в зацепление с внутренними зубьями 9 ступицы колеса 8.

Таким образом, крутящий момент от ведущей полуоси 4 передается на ступицу колеса 8. Происходит включение ведущего моста в работу. Транспортное средство готово к преодолению условий бездорожья и развитию дополнительной тяги.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть изготовлено на стандартном оборудовании.

Источники информации

1. А.с. СССР №1579802; МПК В60К 17/30 // ОБ «Открытия, изобретения». - №27. - М., 1990. - С.78.

2. Патент РБ на полезную модель 2230. Колесная передача ведущего моста транспортного средства, МПК7 B60K 17/32, опубл. 2005.01.25.

3. Патент РБ на полезную модель 3699. Колесная передача ведущего моста транспортного средства, МПК8 B60K 17/00, опубл. 2006.12.28.

4. Патент РБ на изобретение 13396. Отключаемый колесный узел транспортного средства, МПК8 B60K 23/08, 17/34, опубл. 2007.11.30.

Похожие патенты RU2539314C2

название год авторы номер документа
ОТКЛЮЧАЕМЫЙ КОЛЕСНЫЙ УЗЕЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2007
  • Корсаков Владимир Владимирович
  • Захарик Андрей Михайлович
  • Захарик Александр Михайлович
  • Романюк Владимир Владимирович
RU2380242C2
ТРАКТОР 2008
  • Черняков Юрий Феликсович
RU2389615C1
КОЛЕСНАЯ БРОНЕМАШИНА 2005
  • Внуков Василий Васильевич
RU2314478C2
ТРАНСМИССИЯ ДЛЯ ВНЕДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2008
  • Шапф Рональд
RU2462371C2
Устройство для отключения ведущего колеса от трансмиссии транспортного средства 1990
  • Бендас Иван Маркович
  • Гурко Евгений Евгеньевич
  • Миронова Ирина Андреевна
  • Бендас Сергей Иванович
SU1717425A1
ТРАКТОР 2009
  • Черняков Феликс Аронович
  • Черняков Юрий Феликсович
RU2401759C2
КОЛЕСНО-ГУСЕНИЧНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО 2009
  • Черняков Феликс Аронович
  • Черняков Юрий Феликсович
RU2407668C2
КОНЕЧНАЯ ПЕРЕДАЧА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2009
  • Амельченко Петр Адамович
  • Дубовик Дмитрий Александрович
  • Емельянович Игорь Вячеславович
  • Подкидыш Федор Григорьевич
  • Стасилевич Андрей Григорьевич
RU2392519C1
Ведущий мост 1985
  • Альбрехт Збынек
  • Немец Йозеф
  • Гинек Владимир
  • Выбирал Ростислав
SU1386495A1
Привод ведущих колес многоосного транспортного средства 1984
  • Гроховский Донат Васильевич
  • Байков Олег Георгиевич
SU1273274A1

Реферат патента 2015 года ОТКЛЮЧАЕМЫЙ КОЛЕСНЫЙ УЗЕЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к области машиностроения. Отключаемый колесный узел транспортного средства содержит установленную в корпусе неподвижную ось, в отверстии которой установлена на подшипнике в расточке крышки ведущая полуось со шлицевым концом, соединенной со ступицей колеса, выполненной с внутренними зубьями и размещенной на оси посредством подшипников, зубчатую муфту с наружными зубьями, установленную на шлицевом конце ведущей полуоси с возможностью взаимодействия с внутренними зубъями ступицы колеса. Зубчатая муфта соединена с поршнем механизма управления, установленным в отверстии неподвижной оси, включающим в себя поршень и предварительно сжатую пружину. Каналы для подвода рабочей среды соединены с механизмом управления. Предварительно сжатая пружина одним концом упирается в торец зубчатой муфты, а другим - в стакан, закрепленный на ведущей полуоси и не имеющий контакта с крышкой. Поршень механизма управления расположен в расточке неподвижной оси. Достигается повышение надежности устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 539 314 C2

1. Отключаемый колесный узел транспортного средства, содержащий установленную в корпусе неподвижную ось, в отверстии которой установлена на подшипнике в расточке крышки ведущая полуось со шлицевым концом, соединенной со ступицей колеса, выполненной с внутренними зубьями и размещенной на оси посредством подшипников, зубчатую муфту с наружными зубьями, установленную на шлицевом конце ведущей полуоси с возможностью взаимодействия с внутренними зубьями ступицы колеса, причем зубчатая муфта соединена с поршнем механизма управления, установленным в отверстии неподвижной оси, включающий в себя поршень и предварительно сжатую пружину; каналы для подвода рабочей среды, соединенные с механизмом управления, отличающийся тем, что предварительно сжатая пружина одним концом упирается в торец зубчатой муфты, а другим - в стакан, закрепленный на ведущей полуоси и не имеющий контакта с крышкой.

2. Отключаемый колесный узел транспортного средства по п.1, отличающийся тем, что поршень механизма управления расположен в расточке неподвижной оси.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2539314C2

ОТКЛЮЧАЕМЫЙ КОЛЕСНЫЙ УЗЕЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2007
  • Корсаков Владимир Владимирович
  • Захарик Андрей Михайлович
  • Захарик Александр Михайлович
  • Романюк Владимир Владимирович
RU2380242C2
Мотор-колесо 1989
  • Кузьмин Михаил Дмитриевич
  • Нудель Александр Ефимович
  • Миняйло Вадим Геннадьевич
SU1652112A1
НАМОРДНИК ДЛЯ СОБАКИ 2013
  • Гераськин Андрей Геннадьевич
RU2549924C1
JP S 6122961 A, 13.10.1986

RU 2 539 314 C2

Авторы

Шабанов Павел Эдуардович

Леоненко Александр Григорьевич

Романюк Владимир Владимирович

Торгонский Анатолий Романович

Даты

2015-01-20Публикация

2013-02-26Подача