Механизм двухскоростного привода вала отбора мощности транспортного средства Советский патент 1988 года по МПК B60K17/28 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к механизмам привода валов отбора мощности тракторов и аналогичных машин,

Цель изобретения - повышение долговечности и снижение динамической нагруженности привода.

На фиг. 1 изображена схема механизма привода вала отбора мощности транспортного средства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - предпочтительное соединение гайки кресто вины и хвостовика солнечной шестерни

Устройство содерзкит основной планетарный редуктор, коронная 1 шестерня которого связана по крайней мере с одним приводным элементом, напри- мер двигателем (не показан), водило 2 снабжено тормозом 3 и через сателлиты 4 связано с солнечной шестерней 5, дополнительный планетарньй редуктор, унифицированный с основным планетарным редуктором, водило 6 с сателлитами 7 и солнечная шестерня 8 которого связаны соответственно с водилом 2 основного редуктора, с корпусом 9,1 основной вал 10 отбора мощности, связанный с водилом 2, и дополнительный вал 11 отбора мощности, связанньй с коронной шестерней 12, крестовину 13, основную пружину 14 сжатия, дополнительную прзокину 15, синхронизирующую шестерню 16, связанную через фрикционный диск 17 с солнечной шестерней 5 и через пружину 18 и упор 19 - с хвостовиком

20солнечной шестерни 5, кулачковьй механизм включения, кулачковый вал

21которого жестко соединен с рычагом 22 включения и с двумя парами

23 и 24, каждая пара которых расположена симметрично относительно про- дольной оси .хвостовика 20. Крестовин 13 выполнена в виде гайки, имеющей по крайней мере четыре оси 25, и кинематически связана осями через радиальные подшипники 26 с направляю щими пазами 27 корпуса 9, через упорньй подшипник 28, основную 14 и дополнительную 15 пружины сжатия и упор 29 - с хвостовиком 20 солнечной шестерни 5 основного планетарно- го механизма, через симметричную пару кулачков 24 - с кулачковым валом 21 механизма включения. Хвостовик 20 солнечной шестерни 5 кинематически через упор подшипник 30 связан с второй парой кулачков 23 кулачкового вала 21 и имеет на наружно поверхности по крайней мере двухза- ходную винтовую резьбу 31 с крупным шагом для кинематической связи с гай кой 13 крестовины.

Связь хвостовика 20 с гайкой 13 мо-- жет осуществляться посредством находящихся в углублениях гайки шариков 32, перекатывающихся по углублениям по крайней мере двухзаходной винтовой канавки 33 хвостовика 20,

Упор 29 основной и дополнительной пружин может быть подвижным, кинематически .связанным с хвостовиком 20 посредством червячного редуктора, цилиндрический червяк 34 которого образует зубчатое зацештение с рей- кой 35, выполненной в виде насечки на поверхности хвостовика 20.

Выступы (шлицы) 36 корпуса 9, которыми образовань{ пазы 27, заканчиваются торцами 37, выполненньми по огибающей кривой с радиусом, равным разности расстояния между центрами соседних радиальных подшипников крестовины и наружного диаметра радиального подшипника, позволяющим- подшипникам 26 плавно обкатьшаться по торцам 37 выступов 36.

Передаточное число основного и дополнительного планетарных редукторов равно отношению требуемых скоростей.

Основной 10 и дополнительньй 11 валы отбора мощности могут быть выполнены или в виде сменных хвостовиков, связывающихся соответственно с водилом 2 или коронной шестерней 12, или Б виде переставного хвостовика, в одном положении кот арого он связан с водилом 2 и в другом-положении - с коронной шестерней 12,

Устройство работает следующим образом.

Время включения механизма Tg (с) выбирается достаточным для обеспечения плавного разгона рабочих органов приводимой машины при минимальной динамической нагру кенности привода.

Шаг винтовой резьбы S (мм) выбирается исходя из условия обеспечения передаточного отношения резьбы 1:1.

Приращение упругого момента пружи ны при изменении длины вылета на 1 мм определяется по формуле

Mn,c,x 60

.

(--) MM

максимальный крутящий момент на хвостовике солнечной шестерни, Нм; максимальная частота вращения солнечной шестерни при максимальной частоте вращения двигателя,об/мин. тков резьбы хвостовика оп-.

по формуле

Хь

вкА 60 X 1,5

+ К,

где К 2-3 - число витков свободной резьбы, необходимых для надежного зацепления с гайкой крестовины.

Максимальное изменение длины вылета пружины определяется по формуле

ЛЬ. , (Xj - K)-S

(мм).

Длина шлицев36 выбирается исходя из условия выхода осей 25.крестовины из пазов 27 в момент приложения на

.

8092

сателлитом 4, но вращается, так к;и.: крутящий момент передается через синхронизирукмцую шестерню 16, вве- денную в зацепление с сателлитом 4,

и фрикционный диск 17 сжимается усилием пружины 18. Предварительное под- жатие пружины 18 выбирается исходя из условия обеспечения момента трения между пирами: шестерня 5 - диск 17 шестерня 16, достаточного для раскрутки массы солнечной шестерни 5 с хвостовиком 20, упором 29 и пружиной. 14. Валы 10 и 11 остановлегал.

15

IllfH перемещении рычага 22 включения из положения I в положение II (показано сплошной линией) кулачко- вьй вал вместе .с -кулачками. 23

и 24 повораЧив;ает1ся против часовой стрелки. Кулачки 23, освоболадая .упор 19, в.озд йст&уйт на торцовую поверхность .упорного;,подйипника 30, перемещая солнечную шестерН)К 5 и вводя

ее ъ. безударное зацепление с .сател- литами,4. этого, вс:ледствие изменения ,кривизны поверхности кулачков 23, перемещение солнечной шестерни 5 прекращается. При дальнейшем

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к механизмам привода валов отбора мощности тракторов и аналогичных машин, и позволяет снизить динамические нагрузки деталей привода вала отбора мощности и приводимой машины. Тормоз солнечной шестерни (СШ) заменен основной и дополнительной пружинами сжатия, синхронизирующей шестерней, крестовиной (К), выполненной в виде гайки и четырьмя осями связанной с направляющими пазами корпуса, и кулачковым механизмом включения, при этом СШ снабжена хвостовиком (X), имеющим наружную резьбу, взаимодействующую с гайкой К. Основная и дополнительная пружины сжатия находятся между К и упором XCIQ. Включение механизма осуществляется путем введения гайки К в зацепление с резьбой хеш с помощью кулачкового механизма включения. При зтом СШ вводится в зацепление с сателлитами, а синхронизирующая шестерня - вьшедена из зацепления. ХСШ, вращаяс ь относительно неподвижной гайки, перемещает гайку вместе с К по направляющим пазам корпуса в осевом направлении, приближая ее к упору X. Основная и дополнительная пружины, сжимаясь, создают упругий момент сопротивления, затормаживакщий СШ. При равенстве движущего и упругого момен- а тов пружин СШ останавливается и меха- низм включения. Выключение механизма производится путем вьшедения с помощью кулачка СШ из зацепления с сателлитами и введения в зацепление синхро-, низирующей шестерни. При этом под действием давления сжатых пружин гайка К начинает перемещаться в обратном направлении, раскручивая СШ в противоположную сторону, и выходит из зацепления с резьбой X. СШ освобождается и за счет трения с синхронизирующей шестерней разгоняется до скорости последней. Механизм готов к повторному включению. 3 з.п.ф-лы, 5 ил. (/ С

вход механизма предельно допустимого зо ходе рычага 22 1 :улачок24.удевобЬдив

для трансмиссии вала . отбора мощности крутящего момента при наименьшем расстоянии между упором 29 и началом винтовой резьбы.

Крутящий момент от приводного злемента подается на коронную шестерню 1. При нахождении рычага 22 йключения в положении I (показано пунктирной Линией) крутящий момент от коронной шестерни 1 на водило 2 не передается, потому что гайка крестовины 13 не взаимодействует с винтовой резьбой 31 хвостовика 20, так как под действием усилия пружины 14 и затем пружины 15 она отжата к торцу упорного подшипника 30. Предварительное поджатие пружины 15 выбирается достаточным для перемещения гайки крестовины 13 по резьбе 31 до

35

толкатель тормоза 3, воздействует на торцовую поверхность крестовинь 13, преодолевая небольшое упругое усилие дополнительной пружины 15 и перемещая крестовину вправо в пазах 27 корпуса. В конце хода кулачков 24 гайка крестовины 13 входит в зацепление с винтовой резьбой 31. При этом так как крестовина 13 не враща40 ется вследствие торможения осей 25 в направляющих пазах 27, начинается навин и а1 ие гайки крестовины 13 на хв о стоттос 2;tfV 3:a Ч:чёт его вр аще кия. Линейное пер емёщение гайкц/крестОви45 ны 13 в направляющих пазах 27 вызывает упругое сжатие основной пружины 14, линейно возрастающее упругое сопротивление пружины передается через BKHTosyw пару на солнечную

вывода ее в безрезьбовуюзону. Кулачки шестерню 5, замедляя ее вращение,

23 и 24 повернуты по часовой стрелке на длину хода рычага 22 из положения II в положение I. Кулачки 24 при этом освобождают крестовину 13

По мере уменьшения частоты вращени солнечной шестерни 5 частота враще ния водила 2 увеличивается. Происходит пе1 едача крутящего момента

и.

воздействуя на толкатель тормоза gg через водило 2.на вал 10 отбора мощ3, затормаживают водило 2, а кулачки 23, воздействуя на упор 19, перемещают хвостовик 20. Солнечная шестерня 5 вьтедена из зацепления с

кости или через дополнительный планетарный редуктор на дополнительный вал 11. Форма профиля кулачков 23 и 24 и их ориентация должны обеспечи5

толкатель тормоза 3, воздействует на торцовую поверхность крестовинь 13, преодолевая небольшое упругое усилие дополнительной пружины 15 и перемещая крестовину вправо в пазах 27 корпуса. В конце хода кулачков 24 гайка крестовины 13 входит в зацепление с винтовой резьбой 31. При этом так как крестовина 13 не враща0 ется вследствие торможения осей 25 в направляющих пазах 27, начинается навин и а1 ие гайки крестовины 13 на хв о стоттос 2;tfV 3:a Ч:чёт его вр аще кия. Линейное пер емёщение гайкц/крестОви5 ны 13 в направляющих пазах 27 вызывает упругое сжатие основной пружины 14, линейно возрастающее упругое сопротивление пружины передается через BKHTosyw пару на солнечную

шестерню 5, замедляя ее вращение,

По мере уменьшения частоты вращения солнечной шестерни 5 частота вращения водила 2 увеличивается. Происходит пе1 едача крутящего момента

через водило 2.на вал 10 отбора мощкости или через дополнительный планетарный редуктор на дополнительный вал 11. Форма профиля кулачков 23 и 24 и их ориентация должны обеспечивать достаточный ход шестерни 5 и крестовины 13.

Величина затяжки пружины 1А пропорциональна моменту сопротивления, создаваемому трансмиссией приводимой машины а следовательно, время включения хвостовика также будет пропорционально моменту сопротивления..

Если момент сопротивления рабочи органов приводимой машины превысит предельно допустимый, крестовина 13 переместится по хвостовику 20 настолько, что оси 25 вместе с подтип никами 26 выйдут из пазов 27, и кретовина 13 начнет вращаться вместе с солнечной шестерней 5 относительно корпуса 9, обкатьгоаясь подшипниками 26 по профильным торцам 37 выступов 36. Происходит ограничение крутящего момента, передаваемого от приводного вала на вал отбора мощности. Величину допустимого момента, ограничиваемого механизмом, выбирают, исходя из условий надежной передачи его трансмиссией каждой конкретной подсоединенной сельхозмашины перемещением упора 29 по хвостовику 20 с помощью червяка 34, взаимодейст- вующего с рейкой 35. При передаче крутящего момента на вал отбора мощности появляется осевая сила, стрем |щаяся сместить солнечную шестерню 5 влево. Шестерня 5 через упорный подшипник 30 опирается на кулачок 23 который в свою очередь фиксируется механизмом включения в положении II

.Для включения вала отбора мощност переводят рычаг 22 из положения II в положение I. Шестерня 5 выходит из зацепления с сателлитом 4. Передача крутящего момента на хвостовике прекращается. Крестовина 13 под действием сжатой пружины 14 и затем пружины 15 перемещается влево, раскручивая солнечную шестерню в направлении обратном вращению синхронизирующей шестерни. При этом происходит пробуксовка солнечной шестерни 5 относител но синхронизирующей шестерни 16, которая введена в зацепление с сателлитом 4. После выхода крестовины 13 в безрезьбовую зону хвостовика 20 солнечная шестерня 5 раскручивается вместе с синхронизирукщей шестерней 16. Механизм готов к следующему включению.

мула изобретения

10

15 20 25 зо

55

35

40

45

50

с радиусом, равным разности расстояния между центрами соседних ради71418092

альных подшипников крестовины и ихсвязь упора основной и дополиительнаружного диаметра..«ой пружин сжатия с хвостовиком солнечной шестерни осуществляется по4. Механизм по п.1, отличаю- средством зубчатого зацепления типа щ и и .с я тем, что кинематическаячервяк-рейка.

Г г, 2/ ZS2S 7J/V /5 J/ 769

;//.//// llimilll.:I / / /

J g „I и W гз

../

Jb4

55

227

г

в - в поверну то

У///////////

i

t/

Фиъ.4

Фиг,3

я

У

Фи.5