Двойная главная передача ведущего моста транспортного средства Советский патент 1987 года по МПК B60K17/24 

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к автомобилестроению, и может быть использовано во всех отраслях народного хо

зяйства для передачи крутящего момента между валами с перекрещивающимися и пересеакающимися осями.

Целью изобретения является повьщ1е ние срока службы.

На чертеже показана главная передача, общий вид в разрезе.

Главная передача ведущего моста транспортного средства состоит из ведущего конического колеса 1, которое находится в зацеплении с ведомым коническим колесом 2. Колеса 1 и 2 образуют коническую передачу. Ведущее коническое колесо 1 связано с карданным валом транспортного средства (не показан).

Ведомое коническое колесо 2 имеет ступицу с торцами 3 и 4. Торец 3 упирается в торец внутреннего кольца радиального подшипника 5, образующе- го переднюю (первую) опору ведущего цилиндрического колеса (вала-шестерни) 6, а наружное кольцо подшипника установлено в расточке картера 7. Торец 4 упирается в торец ведущего ци- линдрического колеса 6 (вала-шестерни) , заготовка которого получена сваркой трением из трех толстостенны труб, причем средняя часть 8 под зубчатый венец выполнена из легированно стали, две других части 9 и 10 - из обычной среднеуглеродистой стали.

Ведущее цилиндрическое колесо 6 находится в зацеплении с ведомым цилиндрическим колесом 11, образуя цилиндрическую передачу.

Ведомое цилиндрическое колесо I1 через чашки дифференциала, сателлиты и шестерни полуосей (не показаны) связано с полуосями транспортного средства.

Ступица ведомого конического колеса 2 посажена на вал ведущего цилиндрического колеса 6 по прессовой посадке и от проворота дополнительно фиксируется шпонкой 12.

На торец 13 ступицы ведущего цилиндрического колеса опирается большим торцом с центрированием по напряженной посадке на шейку вала внутрен нее кольцо основного конического роликоподшипника 14 задней (второй) опоры. Внутреннее кольцо вспомогательного подшипника 15 задней (вто

0

j

0

5 о

g

5

0

5

0

рой) установлено на налу ведущего цилиндрического колеса 6 по посадке движения так, что один торец упирается в регулировочные шайбы 16, установленные между внутренними кольцами подшипников второй опоры, а другой - в плоский торец 17 головки податливого за счет гладкой цилиндрической части 18 в осевом и радиальном направлениях полого болта 19. Болт имеет внутреннюю 20 и наружную 21 резьбовые поверхности, разделенные четырьмя равнорасположенными через

Q

90 радиальными на четыре сектора. Во внутреннее резьбовое отверстие перед сборкой и регулировкой подшипников на два витка вворачивается коническая разжимная пробка 22, которая после окончательной регулировки и сборки специальным ключом через отверстие полого болта затягивается и разжимает в радиальном от оси вала направлении сектора резьбовой части болта, обеспечивая полное прилегание большинства витков наружной резьбы болта к внутренним виткам резьбового отверстия и стопорение болта от проворота.

Наружные кольца основного 14 и вспомогательного 15 подшипников задней опоры установлены по напряженной посадке до упора в бурт стакана 23, который установлен в картер 7. Между фланцем стакана 23 и картером 7 установлены прокладки 24 для регулирования конической передачи. Стакан вместе с крьшгкой 25 крепится болтами 26 к картеру 7.

Главная передача работает следующим образом.

При прямом и обратном ходе транспортного средства крутящий момент от карданного вала (не показан) передается ведущему коническому колесу 1, от него - к ведомому коническому колесу 2 и далее через шпонку 12 - на вал ведущего цилиндрического колеса 6, а от него к ведомому цилиндрическому колесу 11 и далее к связанным с ним чашкам дифференциала, сателлитам и шестерням полуоси.

При действии рабочих нагрузок в зубчатых колесах на валу ведущего цилиндрического колеса 6 возникают осевые и радиальные нагрузки, воспринимаемые опорами.

Передняя опора в виде радиального подшипника 5 торцом внутреннего кольЦП (ТОГО 11одп1И11И11ка упирасч ся я Tfi- ррц 3 вЕ Ломогч конического колеса и осеяых нагрузок не воспринимает, как наружное кольцо цодтипникл 5 ке зафиксиронано в осевом направлении.

Задняя опора в виде основного 14 и вспомогательного 15 подшицников воспринимает радиальные и осевые нагрузки.

Радиальная нагрузка распределяется йежду основным 14 и вспомогательным 15 подшипниками, которые создают жесткую заделку вала цилиндрического колеса 6 в задней опоре. Поэтом радиальная нагрузка на основной подшипник 14 состоит из опорной реакции от действия усилия в передачах, из дополнительной реакции, вызванной расположением в опоре вспомогатель- ного подшипника 15, возникающей от действия в опоре так называемого опорного момента (реакция опорного момента).

Радиальная нагрузка на вспомога- тельный подшипник 15 состоит из реакции от действия в опоре так назьшае- мого опорного момента.

Разложение радиальной нагрузки на телах качения подшипника 15 созда ет осевую нагрузку на торец голонки податливого болта 19, которая суммируется с нагрузкой на эту гайку от затяжки для создания в задней опоре предварительного натяга.

Осевые усилия, возникающие при работе главной передачи в сторону задней опоры, передаются с торца 4 ступицы ведомого конического колеса 2 на торец ступицы ведущего цилиндрического колеса 6, далее на большой торец внутреннего кольца основного роликоподшипника 14 задней опоры. Далее через тела качения и наружное кольцо основного подшипника 14 осево усилие передается на стакан 23 и че- рез болты 26 - на картер 7.

Осевое усилие в сторону передней опоры, возникающее в цилиндрической передаче при движении транспортного средства задним ходом, не превышает усилия, действующего в это же время в сторону задней опоры от конической передачи, а лишь частично его компенсирует.

Поэтому осевое усилие от осевых нагрузок в зубчатых передачах болт не воспринимает и остается нагруженным усилием затяжки для создания

предрл рито Ь Г(1Го 1гпгя1 : н опоре и .илием от раз.чо:.кония на телах качения BcnoN Oi aTe;;75Horo подшипника 15 радиальной из грузки.

Вал ведущего цилиндрического колеса 6 под действием нагрузок прогибается на участке от начала жесткой заделки (торец внутреннего кольца основного подшипника 14) до торца внутреннего кольца радиального подшипника 5 передней опоры. На этом участке имеются сечения, существенно отличающиеся по сопротивлению изгиба: ступиц а ведомого конического колеса 2 и ступица ведущего цилиндрического колеса 6. Перемещения и угол поворота сечений под нагрузкой определяются разностью наружного и внутреннего диаметров сечения в четвертой степени, а также посадками колец подшипников и податливостью тел качения подшипников. При прогибе вала цилиндрического колеса 6 торец ступицы ведущего цилиндрического колеса поворачивается относительно исходного положения, действует на большой то- 1рец основного подшипника 14 задней опоры, в пределах упругой податливости тел качения сближает внутреннее и наружное кольца основного подшипника с одной стороны и отделяет кольца с противоположной по диаметру стороны. Хвостовик ведущего цилиндрического колеса 6 также поворачивается в пределах упругой деформации основного подшипника под вспомогательным подшипником 15 на угол прогиба вала. Податливая в радиальном направлении гладкая цилиндрическая часть 18 полого болта 19 компенсирует прогиб вала цилиндрического колеса 6 за счет изгиба в противоположном направлении, и торец 17 головки болта остается прижатым к большому торцу вспомогательного подшипника 15 после приложения нагрузки (как и до ее приложения) . В результате этого зона нагрузки по периметру колец вспомогательного подшипника остается оптимальной с точки зрения обеспечения ресурса, за счет упругой податливости болта 19 обеспечивается равномерное прижатие малого торца вспомогательного подшипника 15 к торцам регулировочных шайб 16, что существенно уменьшает износ последних и вероятность появления осевого зазора в подшипниках 14 и 15 задней опоры, снижающего

1 t/

их ppc.ypc. мггт( , ним итнос тпрцо- вых П(1вгрчнпг 1 м pci упироночшлх ипйб 16, ппутрешим о К(,, гпомог.яте nd- ного подшипника 1 5 и i-oiin.-i 1 7 г(х:г(1ики болта компеисируетгя в исгипм нлираи лении ча счет yTipyi-nrt податлиногти гладкой цилиндрической части болта.

Витки нар жр1ой резьбы болта равномерно нагру жены по окружности. Влия- ния зон наибольпюго и наименьшего нагружения вспомогательного подшипника 15 на долговечность ре-зьбы не сказывается.

Поскольку угол прогиба вала ци- линдрического колеса 6 незначителен, незначительны и угловые перемещения гладкой цилиндрической части 18 болта 19. При таких мал111х перемещениях долговечност цилиндрической части болта удовлетворите.чьная.

Формула изобретения

Двойная главная передача ведущего моста транспО ртного средства, содержащая картер, вал, установленный в

)

кар 1 е 1 IIIII pc. U I Hi 1Г1 ncpiinii и ничтой ПОД1ПИПИИКЧМЫХ чмор, а та1чже з/ткреп - ленные на валу между oпopa 1и ведомое коническое и ведущс е Г,или 1;1рическоо колеса, причем коническое колесо рас- пол(1жено со пчтроны нервой опоры, образовантюй радиальным подшипником, а л,илипдрическое колесо - со сторонь BTopofi orioptii, Т1,гполнепно 1 из основного и вгпомогате П пого радиально- упорных конических роликоподшипников, а также устроГк-тво регулировки предварительного патига подшипников, предста1 ляющое co6opi на рез1)бовой части торца вала элемент с опорной поверхностью, опертой о торец вспомогательного подшипника второй опоры, отличающаяся тем,что, с целью пов лшения срока службы, элемент с опорной поверхностью выполнен в виде болта ввинченного в торец вала, опорная поверхность болта выполнена упруго деформируемой, болт В111полнен полым с внутренней резьбой под коническую пробку, резьбовая часть бодта в осевом направлении выполнена с радиальными прорезями.

2lf 23 25 X

Составитель С. Белоусько Редактор О. Головач Техред М.ХоданичКорректор М. Пожо

Заказ 4590/17 Тираж 598Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 111035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проичподс Г вепно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

Изобретение может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для передачи крутящего момента между валами с перекрещивающимися и пересекаюя(имися осями. Цель изобретения состоит в повьппении срока службы. Главная передача содержит ведущее цилиндрическое колесо (вал-шестерню), заготовка которого получена сваркой трением из трех толстостенных труб, причем средняя часть под зубчатьт венец выполнена из высоколегированной стали, а остальные две (под опоры цилиндрического колеса) - из обычной среднеуглеродистой стали. Кроме того, в качестве элемента крепления подшипников применен полый податливый болт с разжимной резьбовой поверхностью, во внутреннее резьбовое отверстие вворачивается коническая пробка, которая разжимает в радиальном направлении сегменты винта, обеспечивая стопорение узла крепления подшипников. 1 ил. о ел