Полноприводное самоходное транспортное средство Советский патент 1984 года по МПК B60K17/16 

Изобретение относится к транспортному машиностроению.

Известно полноприводное самоходное транспортное средство, содержащее рулевой привод, включающий в себя распределительное рулевое устройство, выходные валы которого соединены посредством карданных передач системы валов, связанных зубчатыми передачами, с боковыми мостами, и трансмиссию, включающую в себя раздаточную коробку, выходные валы которой соединены карданными передачами с валами, соединенными зубчатыми передачами С боковыми мостами, причем валы трансмиссии и рулевого привода установлены в едином корпусе, связанном с боковыми мостами, каждый из которых содержит по крайней мере одно установленное в корпусе на полуоси, связанной конической зубчатой передачей с валами трансмиссии, ведущее колесо, а корпус выполнен с возможностью поворота вместе с упомянутыми колесами, относительно вертикальной оси посредством зубчатой пары, кинематически связанной с валами рулевого привода 1.

Недостатком известного транспортного средства является ограниченная маневренность, обусловленная конструкцией распределительного рулевого устройства и отсутствием дифференциального привода к ведущим колесам.

Цель изобретения - повыщение маневренности.

Поставленная цель достигается тем, что в полноприводном транспортном средстве, распределительное рулевое устройство и раздаточная коробка выполнены в едином блоке, включающем в себя распределительный и раздаточный элементы и содержащем соединенные посредством конических зубчатых переда11 концентрично расположенные входные и выходные валы, связанные посредством концентричных карданных передач с ведущими мостами, центральная часть которых расположена горизонтально в поперечной плоскости транспортного средства и состоит из концентрично расположенных входных валов, соединенных посредством конических зубчатых передач с концентрично расположенными валами, связанными с упомянутыми боковыми мостами, причем валы трансмиссии соединены друг с другом в местах ветвления потока мощности посредством симметричных дифференциалов, а рулевой привод состоит из установленного в отверстии корпуса вокруг центрального трансмиссионного вала водила, выполненного с возможностью вращения и осевого перемещения посредством двух пар зубчатых зацеплений червячного типа и трубы с двумя диаметрально противоположными радиальными пальцами, на которых концентрично установлены посредством диаметрально противоположных прорезей четыре трубчатых рулевых вала, каждый из которых концентричными валами связан с соответствующим поворотным установленным относительно вертикальной оси боковым мостом, при этом прорези каждого из трубчатых рулевых валов выполнены с. участками оди5 наковой длины, направленными вдоль оси, и участками винтового профиля, в двух наружных рулевых валах, связанных с поворотными боковыми мостами задних колес, выполнены дополнительные прорези, пересекающиеся под прямым углом с осевым

0 участком упомянутых выще пазов, причем рулевые валы в месте расположения прорезей выполнены с подвижным в осевом направлении стопором со щтырем для связи с соответствующими отверстиями корпуса, а на упомянутом водиле и центральном трансмиссионном валу выполнены щлицы, кроме того, между карданными передачами и валами рулевого привода установлена включаемая щлицевая муфта, а на каждом боковом мосту установлено по два колеса

0 с дифференциальным приводом.

На фиг. 1 изображена проекция транспортного средства на вертикальную продольную плоскость; на фиг. 2 - то же, на горизонтальную плоскость; на фиг. 3 - транспортное средство в аксонометрической про5 екции; на фиг. 4 - распределительный элемент распределительного раздаточного узла в сечении; на фиг. 5 - трубчато-рулевой вал распределительного элемента; на фиг. 6 и 7 - вид дугообразной прорези распределительного элемента во взаимно пер0 пендикулярных проекциях; на фиг. 8 - раздаточный элемент распределительно-раздаточного узла; на фиг. 9 - карданное устройство, продольный разрез; на фиг. 10 - то же, поперечный разрез; на фиг. 11 - ведущий мост транспортного средства с сос5 тавными элементами (условно расположены в одной плоскости, разрез; на фиг. 12 - боковой мост, разрез.

Полноприводное самоходное транспортное средство содержит раму или несущий кузов 1 (фиг. 1) накотором с помощью деталей подвески 2 установлены в поперечной плоскости одинаковые передний и задний ведущие мосты 3, картер которых имеет центральный (промежуточный) горизон5 тально расположенный мост 4 и боковые мосты 5, которые имеют возможность поворачиваться вокруг вертикальной оси вместе с ведущими колесами 6. При этом привод и поворот ведущих колес осуществляется посредством валов трансмиссии и рулевого

0 привода, концентрично расположенных относительно друг друга и соединяемых посредством зубчатых передач. Привод ведущего моста 3 осуществляется . через карданное устройство 7 (фиг. 3) от распределительнораздаточного узла 8, содержащего разда5 точный элемент 9 и распределительный элемент 10 с выходным трансмиссионным валом 11 и входными валами 12 и 13 рулевого привода.

Вокруг трансмиссионного вала 11 привода ведущих колес в кожухе 14 распределительного элемента 10 (фиг. 4) соосно установлено с возможностью вращения и осевого перемещения при помощи червячных пар 15 и 16 с соответствующими валами 12 и 13 водило 17 с трубчатым валом 18, шлицами 19 и радиальными пальцами 20, а также трубчатые рулевые валы 21-24, скользяще установленные на пальцы 20 направляющими прорезями 25-28, выполненными на станках. Стаканообразный кожух 14 имеет отверстия в торцовой стенке под вал 18 и под стопоры 29 и 30 рулевых валов 23 и 24 связанных с задними мостами. Шлицы 19 согласования могут быть введены в соединение со щлицами 31 вала 11. Стопор 29 рулевого вала 23 (фиг. 5) скользяще подвижен вдоль оси. вала и состоит из цилиндрически дугообразного корпуса 32 (фиг. 6 и 7) с пазом для установки на рулевом валу и щтыря 33, выполненного посередине на торце корпуса 32 с осью, параллельной оси вала. Направляющие прорези 25 и 26 спрофилированы в районе положений 1 и П (фиг. 4) пальцев 20 прямолинейными параллельными общей оси всех валов, а в диапазоне между положениями II и III пальцев 20 - винтовыми со стороной и углами закрутки, отвечающими у одной прорези углуо(пл и у другой прорези углуо плСфиг. 3). Направляющие прорези 27 и 28 спрофилированы: в районе положения I пальцев 62 по дугам окружностей угловой йротяженностью около 90°, а в районе между положениями I и II пальцев 62 - прямолинейные, параллельными общей оси всех валов и Т-образно сопряженными со щелями района I в их серединах; в районе между, положениями II и III пальцев 62 - винтовыми со стороной и углом закрутки, отвечающими у одной прорези углус з и у другой прорези (фиг. 3) и плавно сопряженными с прямолинейными участками.

Трансмиссионный вал 11 и рулевые валы 21-24 имеют щлицы для соединения валов с входными соответственно раздаточным 34 и рулевыми 35-38 валами раздаточного элемента 9 (фиг. 8) при сборке этой коробки с распределительным элементом (фиг. 4) в распределительно-раздаточный узел 8 (фиг. 3). Валы 34-38 установлены в кожухе 39, соединяемом с кожухом 14, концентрично и соединены с выходными валами через конические зубчатые передачи, причем вал 34 соединен сразу с двумя выходными валами 40 и 41 через симметричный дифференциал 42, а валы 35-38 - с выходными валами 43-46 соответственно. Выходные валы распределительно-раздаточного узла 8 выполнены концентрично, организованы Б совокупности выходных 40, 45, 46 и 41, 43, 44 валов, направленные в противоположные стороны и состыкованные с карданными устройствами 7 (фиг. 3) приводом задних и передних мостов, соответственно. Карданное устройство 7 (фиг. 8 и 9) состоит из трех концентрично расположенных 47-49 и выходных 50-52 валов, шарнирно соединенных друг с другом пальцеобразными крестовинами 53-55. Между наружными 49 и средним 48 карданными валами устройства установлена блокировочная шлицевая муфта 56.

Выходные валы 50-52 карданного устройства соединены посредством шлицевых и фланцевого соединений соответственно С валами 57-59 ведущего моста 3 (фиг. 11), в картере центральной горизонтально расположенной части 4 которого выполнен редуктор, состоящий из трех пар конических

5 зубчатых передач , обеспечивающих передачу вращения под углом, причем на ведомой щестерне зубчатой пары 60 установлен симметричный дифференциал 63, обеспечивающий {распределение крутящего момента по трансмиссионным валам ,64 и 65, а щестерни 61 и 62 пар зацепления связаны с валами 66 и 67 рулевого привода, соответственно, направленными в противоположные стороны для управления поворотом колес, расположенных по правому и

5 левому бортам транспортного средства.

Правая и левая боковые части 5 моста (фиг. 12) выполнены одинаковыми и состоят из внутреннего и наружного концентричных составных валов 68 и 69, соединение .которых выполнено разъемным, приводимых

0 от соответствующих внутреннего и наружного концентрично расположенных валов 64 и 66 (или 65 и 67) посредством конических зубчатых передач 70 и 71, обеспечивающих передачу вращения под углом в вертикальную плоскость (на фиг. 11 все передачи

моста условно показаны в одной плоскости). При этом наружный вал 69, обеспечивающий управление поворотом колеса, установлен в картере 72 моста 3 с возможностью вращения и одновременно является корпусом боковой части 5 упомянутого моста, а внутренний вал 68 осуществляет передачу колесом 7 крутящего момента через коническую, зубчатую передачу 73, симметричный дифференциал 74 и полуосями 75.

5 Самоходное транспортное средство работает следующим образом.

При расположении пальцев 20 водила 17 (фиг. 4) на любом из уровней I-III и удер жания его червячной парой 16 от перемещений вдоль вала 11 крутящий момент от ко0 робки передач сообщается валам 11 и 34 (фиг. 8), распределяется пополам между валами 40 и 41, от которых его половины передаются внутренними карданными передачами переднего и заднего карданных устройств 7 (фиг. 3) и связанными с ними

валам 44 (фиг. 11) переднего и заднего промежуточных мостов 4 (фиг. 3). В каждом из этих мостов половина крутящего момента распределяется на его четверти меж:ду валами 51 и 52 трансмиссии, сообщаемые через пары 57 валам 55, а от них передачами 56 и дифференциалами 57 распределяется на восьмухи крутящего момента между полуосями 58 (фиг. 12) колес 6 каждого бокового моста 5 (фиг. 3). Под воздействием этих восьмух крутящего момента колеса 6 вращаются и приводят тележку в движение, виды которого при расположениях пальцев 20- водила 17 на уровнях I-III (фиг. 4) следующие. При расположении на уровне I пальцев 20 в прорезях 27 и 28 штыри 33 (фиг. 6 и 7) стопоров 29 и 30 (фиг. 4) удерживаются в отверстиях торца кожуха 14, вследствие чего застопорены: рулевые валы 23 и 24, 37 и 38, 45 и 46 (фиг. 8), карданные валы 48 и 49 (фиг. 9 и 10) кормового кар данного устройства 7, а также рулевые валы 58 и.59, 66 и 67 и валы 69, являющиеся корпусами задних боковых мостов 5, параллельно заднему продольной оси транспортного устройства (фиг. 3). Следова тельно, все задние колеса 6 (фиг. 2, 3 и 7) вращаются в продольной плоскости. При этом червячной парой 15 водило 17 поворачивается (перекладывается) из стороны в сторону относительно вала 11, палец 20 в круговых участках прорезей 27 и 28 свободно ходит относительно неподвижных стопоров 32 и 30 и валов 23 и 27 и, упираясь в кромки прямых участков прорезей 25 и 26 валов 2 и 22, приводит в синхронные повороты эти валы и управляемые ими передние боковые мосты 5 вместе с навешенными на них колесами 6 (фиг. 1-3) посредством рулевых валов 35 и 36, 43 и 44 (фиг. 8), рулевых карданных валов 48 и 49 (фиг. 9 и 10) переднего карданного уст, ... ройства 7 (фиг. 1 и 12), рулевых валов 58 и 59, 66 и 56 (фиг. 4), передней трансмиссии и валов 69, являющихся корпусами этих боковых мостов. Следовательно, все передние колеса являются ведущими и одновременно поворачиваются в одну и в другую стороны и изменяют направления движения транспортного средства.. Таким образом, при расположении пальцев 20 водила 17 на уровне I и вращении вала 11, предлагаемое транспортное средство движется на всех ведущих колесах и управляется поворотами передних колес вместе с их боковыми мостами.х Водило 17 переводится до расположения его пальцев 20 на уровнях (фиг. 11 и 12) на остановках тележки в таком порядке. С уровня I на уровень II оно переводится угловым совмещением червячной парой 15 его пальцев 20 в прорезях 27 и 28 с прямолинейными участками этих прорезей затем остановкой этой пары и завершающим этот угол переводит продольным перемещением червячной парой 16 водила до опускания его пальцев 70 в прямолинейных участ ках прорезей 25-28 на уровень И, причем щтыри 33 стопоров 29 и 30 опускающихся вслед за пальцами 20 выходят из отверстий торца кожуха 14 обеспечивая возможность поворота задних боковых мостов. При поддержании застопоренной парой 16 водила 17 на уровне II и повороте его червячной парой 15 поворачиваются на один и тот же любой угол все боковые мосты тележки, а вместе с ними отклоняются от плоскости симметрии на один и тот же любой угол все колеса как на стоянке, так и при движении. При застопоренном червячными парами 15 и 16 на уровне II и с любым поворотом водила 17 и вращении всех колес тележка движется прямолинейно в любом направлении, отклоненном от плоскости симметрии на угол отклонения всех колес от этой же плоскости. При поддержании застопоренной червячной парой Ш водила 17 на уровне II, повороте его червячной парой 15 в любом направлении и вращении всех колес тележка движется криволинейно-поступательно. Таким образом,,, при расположении пальцев 20 водила 17 на уровне II и вращении вала 11 предлагаемая тележка движется на всех ведущих колесах в любом направлении либо прямолинейно, когда водила 17 застопорено парами 15 и 16 произвольно отклоненным, либо криволинейно-поступательно, когда водило 17 поворачивается парой 15 в любом направлении, причем в данном случае тележка управляется синхронными поворотами всех ее колес вместе с их боковыми мостами. С уровня II на уровень III водило 17 переводится (фиг. 4) червячной парой 16 при застопоренной червячной паре 15, удерживающей от вращения одновременно и водило 17, скользящее своими щлицами 19 в шлицах 31 вала 11 и, следовательно, этот вал. При этом благодаря достигнутой невращаемости водила 17 его пальцы 28, перемещаясь в одной и той же плоскости и воздействуя на винтовые поверхности стенок рулевых валов 21-24, ограничивающие прорези 25-28, разворачивают эти валы, а вместе с ними и все остальные рулевые валы в таких направлениях и на такие углы,, которым соответствуют достигаемые при этом направления и величины углов: .ctnii.cAnj иoCsA поворотов соответственно переднего левого, переднего правого, заднего правого и заднего левого боковых мостов тележки с их колесами. При этом достигнутой невращаемостью вала 11 полностью исключается возможность ведущ,его вращения колес, поворачиваемых в разных направлениях и на разные по величине углы в процессе перевода водила с уровня И на уровень III, т. е. полностью исключаются аварийные обстоятельства и последствия, При приходе пальцев 20 водила 17 на уровень III и остановке червячной пары 16

шлицы водила 17 полностью выходят и; шлицев 31 вала 11, после чего развернутые на углы с:(лл, о(.пл - (зп ио(зА (фиг. 2) боковые мосты, все их рулевые валы и водило 17 неподвижны, а вал 11 и все связанные с ним движущие валы, полуоси и колеса освобождены для вращения, а также для затормаживания тормозами (фиг. 7).

При этом под воздействием крутящего момента на валу 11 расторможенное транспортное средство вращается на месте вокруг вертикальной оси, проходящей через точку Оц (фиг. 2).

При выполнении в шлицах 31 (фиг. 11) кольцевых просветов для разобщения со щлицами 19 и соответствующем профилировании прорезей 25-28 и остановке пальцев 20 водила 17, между уровнями II и III достигается вращение тележки вокруг вертикальной оси, проходящей через любую точку Ог (фиг. 2).

Переводы водила 17 с уровня III на уровень II и с уровня II на уровень I осуществляются в обратных порядках, причем перевод его с уровня II на уровень I возможен только при одновременном застопоренип liiiJoii 23 и 24 сгогюра.ми 2.i и .;П (фиг. 11).

При поворотах мостов о ii;i стоянках тележки колеса 6 нерекат1)1ваются независимо от трансмиссии благодаря наличию дифференциалов 74 в мостах 5 (фиг. 12), а npii поворотах мостов 5 в криволинейных движениях тедежки колеса 6 поворотно перекатываются с дифференциальными перераспределениями скоростей вращения, бла1и0 даря наличию дифференциалов 63 в мостах 4 и дифференциалов 74 в мостах 5.

При расположении блокировочной муфты 56 (показанном на фиг. 9 прерывистыми линиями , наружный 49 и средний 48 . карданные валы сблокированы, а внутренняя

5 карданная передача 47 независима благодаря чему по сблокированным передачам 49 и 48 передается силовой поток д.пя в:,аимосвязанных синхронных поворотов .кч5о го и правого боковых мостов и по пор.laio

0 42 передается силовой поток для вря тения колес, в итоге при поворотах боковых мостов только одного промежутоикчч моста достигается управляемо дв1 Ж1-1М1 е прел.К гаемой тележки.

Изобретение позволяет повысить манев5ренность транспортного средства.

1. ПОЛНОПРИВОДНОЕ САМОХОДНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, содержащее рулевой привод, включающий в себя распределительное рулевое устройство, входные валы которого соединены посредством карданных передач и валов, связанных зубчатыми передачами с боковыми мостами, и трансмиссию, включающую в себя раздаточную коробку, выходные валы которой соединены карданными передачами с валами, соединенными зубчатыми передачами с боковыми мостами, причем валы трансмиссии и рулевого привода установлены в едином корпусе, связанном с боковыми мостами, каждый из которых содержит по крайней мере одно установленное в корпусе на полуоси, связанной конической зубчатой передачей с валами трансмиссии, ведущее колесо, а корпус выполнен с возможностью поворота вместе с упомянутыми колесами относительно вертикальной оси посредством зубчатой пары, кинематически связанной с валами рулевого привода, отличающееся тем, что, с целью повыщения маневренности, распределительное рулевое устройство и раздаточная коробка выполнены в едином блоке, включающем в себя распределительный и раздаточный элементы и содержащем соединенные посредством конических зубчатых передач, концентрично расположенные входные и выходные валы, связанные посредством концентричных карданных передач с ведущими мостами, центральная часть которых расположена горизонтально в поперечной плоскости транспортного средства и состоит из концентрично расположенных входных валов, соединенных посредством конических зубчатых передач с концентрично расположенными валами, связанными с упомянутыми боковыми мостами, причем валы трансмиссии соединены друг с другом в местах ветвления потока мощности посредством симметричных дифференциалов, а рулевой привод состоит из установленного в отверстии корпуса вокруг центрального трансмиссионного вала водила, выполненного с возможностью вращения и осевого перемещения посредством двух пар зубчатых зацеплений червячного типа и трубы с двумя диаметрально противоположными радиальными пальцами, на которых концентрично установлены посредством диаметрально противоположных выполненных прорезей четыре трубчатых рулевых вала, каждый из котоi рых концентричными валами связан с соот(Л ветствующим поворотным установленным относительно вертикальной оси боковым мостом, при этом прорези каждого из трубчатых рулевых валов выполнены с участками одинаковой длины, направленными вдоль оси, и участками винтового профиля, в двух на.ружных рулевых валах, связанных с поворотными боковыми мостами задних колес, выполнены дополнительные прорези, пересекающиеся под прямым углом с осевым участю ком упомянутых выще пазов, причем рулеС5 вые валы в месте расположения прорезей СО выполнены с подвижным в осевом направлении стопором со щтырем для связи с соответствующими отверстиями корпуса, а на упомянутом водиле и центральном трансмиссионном валу выполнены щлицы. 2.Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что между карданными передачами и валами рулевого привода установлена выключаемая щлицевая муфта. 3.Транспортное средство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что на каждом боковом мосту установлено по два колеса с дифференциальным приводом между ними.

га

ff

cpiis.B

71

7O

71

cf)ue. iO

j 50