Колесно-шагающий движитель Советский патент 1979 года по МПК B62D57/02 

Изобретение относится к цвижителям транспортных средств высокой проходимос ти. Известен колес но-шагающий движитель который содержит два шарнирно-сочлененных рычага, первый из которых своим свободным концом поворотно соединен с корпусом транспортного средства, а второй - со ступицей колеса, приводы вра-. щения ходового колеса и рычагов, и механизм их блокировки. Привод вращения колеса выполнен в виде размещенного во втором рычаге гидромотора, привод вращения рычагов выполнен в виде гидроцилиндров, связывающих первый рычаг с ко пусом и со вторым рычагом, а блокирую- щий механизм размещен в приводных элементах l J. Удовлетворяя в целом требованиям высокой проходимости, этот движитель имеет существенные недостатки, заключающиеся в сложности конструкции и труднос ти управления транспортным средством из-за большого количества приводов (по три на каждое колесо, двенадцать на всю машину). Известен и другой движитель, состоящий из колеса, ось которого расположена эксцентрично относительно его обода и соеданена с выходным валом редуктора, размещенным в рычаге подвески. Входной вал редуктора установлен соосно с шарниром подвески в корпусе и соединен с управляемым диском двусторонней муфты, одна полумуфта которой жестко связана с корпусом транспортного сред- . ства, а другая - с рычагом подвески 2J. Этот движитель конструктивно прост, привод в колесном и щагаюшем осуществляется от одного двигателя, переход с щагающего режима на колес1а 1Й и обратно осуществляется переключением двухпозиционной муфты. Однако цв {житель имеет существенный недостаток, Заключающийся в том, что переход с одного режи- ма на возможен только в двух по ложениях колеса за полный его оборот. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату являет-ся кш1есно -шагающий движитель, который содержит два шарнирноСоединенных рычага, первый из которых своим свободным концом шарнирно связан с корпусом транспортного средства, второй со ступицей колеса, тяговый редуктор, размещенный в обоих рычагах поцвески, и блокирующий механизм, состоящий из червячной пары, снабженной коман дным электродвигателем, при этом червячная шестерня связана со ступицей первого рычага, а червяк с корпусом з. Колесный режим осуществляется включением только тягового двигателя, а колеснр шагающий режим - включением тяго вого и .командного электродвигателей. Недостатком этого движителя является наличие дифференциальной связи между рычагами и колесом на этапе выноса корпуса транспортного средства. Такая связь предполагает, что перемещение корпуса может быть осуществлено только при определенном соотношении внеш них сил, действующих на колесо и корпус транспортного средства, и внутренних потерь привода и блокирующего устройства. При Неблагоприятном соотнощении возможен откат колеса назад, в результате чего корпус транспортного средства может не перемещаться вперед. Цель изобретения - повышение проходимости транспортного средства путем исключения дифференциальной связи колеса и рычагов на этапе выноса корпуса. Это достигается тем, что движитель снабжен планетарным редуктором, расположенным между блокирующим механизмом и тяговым редуктором, блокирующий механизм состоит из трехзвенного планетарного механизма, солнечная шестерня кото рого соединена с валом двигателя, водило с входным валом тягового редуктора, а эпицикл посредством планетарного редуктора - с первым рычагом, при этом водило и эпицикл снабжень управляемыми тормозами, неповоротно связанными с корпусом транспортного средства, Кинематическая схема движителя изображена на чертеже. Движитель достоит из двух пустотелых шарнирно-соединенных рычагов 1 и 2, Первый рычаг 1 свободным концом установлен на стакане 3, конструктивно объе диненным с корпусом тягового двигателя 4, который установлен неподвижно на корпусе 5 транспортного средства. Второй рычаг 2 связан со ступицей колеса 6. ычаги движителя расположены в плоскости вращения колеса и кинематически связаны друг с другом с помощью редуктора привода вращения рычагов 7, Выходной вал двигателя 4 соединен с солнечной щестерней 8 блокирующего меанизма. Эпицикл 9 блокирующего механизма снабжен электромагнитным тормозом 1О и соединен через планетарный редуктор 11с первым рычагом 1, а водило 12 этого редуктора снабжено тормозом 13 и соединено с входнь м валом 14 тягового редуктора. Тяговый редуктор состоит из планетарной передачи 15 и цилиндричесской пары 16, встроенных в первом рычаге, и ступени ITj встроенной во втором рычаге, Вал л.4 тягового редуктора расположен соосно стулнце рычага 1 и двигателя 4. промежуто- ный вал 18 COOCHD оси сочленения рычагов 1 и 2, выходной вал 19 -- соосно ступице колеса 6, Редуктор 11 расположен ьлежду блокирующим механизмом (эвеьшя 8, Ю, 12 и 13) и передачей 15 тягового редуктора, причем таК) что его соднечные щестерни 20 охватывают вал 14 тягового редуктора, а эпицикл 21 послецкего выполнен заодно с рычагом 1. Колесно-щагающий движитель работает следующим образом. При включении тормоза 1О эпицикл 9 соединяется с корпусом двигателя 4, В этом случае вся мощность двигателя 4 через планетарный ряд блокирующего механизма и тяговый редуктор передается колесу. Движитель работает в колесном режиме. Тормоз 13 при этом выключен. Для выноса колеса при работе движителя в колесно-шагающем режиме выключаются .оба тормоза 1О и 13, Между эпициклом 9 и водилом 12 блокирующего механизма и, следовательно, между соединенными с этими звеньями рычагом 1 и колесом 6 устанавливается дифференциальная связь так, что вращается и первый рычаг, и колесо. Колесо перемещается как ведущее от момента на колесе и толкаемое от силы на конце второго рычага, причем, чем больше сила сопротивления качению, тем больше момент на колесе и тем больше толкающая сила. При вращении рычага 1 благодаря кинематическим связям редуктора привода вращения рычагов и благодаря тому, что плечи этих рычагов равны, ось колеса совершает прямолинейные перемещейия относительно корпуса транспортного сред ства. Для выноса корпуса при работе движи теля в коресно-шагающеК режиме тормо 10 выключается, а тормоз 13 включает™ ся. Водило 12 блокирующего механизма и, следовательно, вал 14 тягового редуктора оказывается соединенным с корпусом двигателя 4, т. е, оказывается неподвижным. Вся мощность двигателя 4 через блокирующий механизм и планетарный редуктор передается на вращение , что вызывает перемещение кор пуса 5 транспортного средства относител JHO оси колеса 6.Ввиду того,что звенья тяго- вого редуктора при вращении рычагов совер- шалот планетарные перемещения,условие неподвижности колеса - отсутствие вращения, необходимого для реализации опти-,. мальных тяговых свойств колеса, может быть получено из основного уравнения кинематических связей звеньев движителя i JUKS- 2 p 4V24 -«). где Ш - угловая скорость вращения вхоД кого ьала тягового редуктора; (jy - угловая скорость вращения первого рычага; угловая скорость вращения коле 1 1 - передаточное отнощение частей тягового редуктора, встроенных, соотверственно, в первом и втором рычагах. На этапе выноса корпуса входной вал тягового редуктора неподвижен, т. е. ОУ О. Тогда для неподвижности колеса 6, т. е. Ш; О, из указанного уравне ния с учетом,, что аи р , следует 12-2i 0 или12 2--;р-При достаточно больщом i считать, что -f-i. 2Торможение колесно-шагающего движителя осуществляется одновременно включе нием тормозов 10 и 13. Таким образом предлагаемый движитель имеет следующие преимущества: не6776 подвижность колеса обеспечивается жес1 кой кинематической связью aneviefiTOB привода; блокирующий механизм обеспечивает весьма простое и эффективное управление сменой режихюв движения; значительно уменьшаются потери э 1ергии в блокирующем механизме и уменьшается передаточное число тягового и планетарного редукторов, так как часть их передаточного -числа реализуется планетарным рядом блокирующего механизма. Формула изобретения Колесно-шагающий движитель, содержащий два щарнирно сочлененных рычага, первый из которых своим свободным концом щарнирно соединен с корпусом траН спортного средства, а другой - со ступн.цей колеса, двигатель, тяговый редуктор, размещенный в обоих рычагах, и блоки- рующий механизм, о т л, и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения прохс димости транспортного средства путем исключения дифференциальной связи колеса и рычагов на этапе выноса корпуса, он снабжен планетарным редуктором, рас положенным между блокирующим механ 5змом к тяговым редуктором, блокирующий механизм состоит из трехзвенного плане-тарного механизма, солнечная шестерня которого соединена с валом двигателя, водило - с входным валом тягового редуктора, а эпицикл посредством планетарного редуктора - с первым рычагом,. прп этом водило и эпицикл снабжены управляемыми тормозами, iTenoBopOTUD связанными с корпусом транспортного средства, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3842926,: кл. 18О-81, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР МЬ 534386, кл. е 62 D 57/02. 3.Заявка № 2112271/11, 05.03.75 , по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

/ /J 3 №

4 t /

/ / //

/ / I ij,

/ / / л

/ 7

a

// 2f fs /6 г

/ / V// /