РЕДУКТОР КОЛЕСНЫЙ

Техническое решение относится к транспортным средствам, а именно, к расположению или монтажу трансмиссий, характеризующихся расположением или типом передач, в частности, для привода движителей, например колес, подвешенных на горизонтальной оси.
Давно известны (см., например US 1504033) технические решения, обеспечивающие увеличение передаточных чисел главных передач - колесные редукторы, применяемые, в основном, на транспортных средствах высокой проходимости, вездеходах, болотоходах и т.п., диаметр колес которых велик и/или условия эксплуатации которых, требуют увеличения крутящего момента подводимого к колесам.
Широко известны (см., стр. 166, Рис. 6.6 (а-в) Проектирование полноприводных колесных машин: в 2 т. Т. 2. Под общ. ред. А.А. Полунгяна. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 640 с.) схемы колесных редукторов, применяемых на транспортных средствах.
Колесный редуктор по US 1544439 выполнен с зубчатой передачей внутреннего зацепления, ведущая шестерня которой размещена консольно в балке моста, ниже его оси. Такое решение приемлемо только для движения по дорогам общего пользования и не подходит для условий бездорожья из-за сниженного дорожного просвета.
Подобное техническое решение приведено и в US 1780922, однако такая конструкция менее надежна из-за установки ведущей шестерни на одинарном шариковом подшипнике.
Уменьшения радиальных нагрузок от зубчатого зацепления на подшипники пытались обеспечить в US 2039513 смещением оси зацепления к подшипниковой опоре ведомого зубчатого колеса.
Введение паразитных шестерен для снижения деформации применили в US 3150531, однако, нижнее расположение ведущей шестерни значительно ограничивает область применения данного редуктора.
Колесный редуктор автогрейдера ДЗ-98 (см., сайт http://stroy-technics.ru/article/vedushchie-mosty-avtogreiderov, Рис.19) представляет собой передачу с шестернями внутреннего зацепления. Ведомая шестерня колесного редуктора с помощью вала-ступицы передает крутящий момент на ведущие колеса, при этом колесные тормоза установлены между полуосью и ведущей шестерней колесного редуктора. Вал-ступица установлен на двух подшипниках, опирающихся на корпус колесного редуктора и корпус колесного тормоза. В валу-ступице предусмотрены сверления и установлены ниппель и манжета для подвода воздуха централизованной подкачки шин. Смазываются шестерни и подшипники ведущего моста разбрызгиванием из масляных ванн в балке моста и корпусе колесного редуктора. Такая конструкция сложна и обладает значительной массой, что увеличивает стоимость ее изготовления.
Несоосный редуктор по RU 731144 содержит крышку с размещенной в ней ведущей шестерней на разнесенных подшипниковых опорах, для повышения надежности оснащенной кронштейном. Такое выполнение приемлемо для стационарных редукторов и не подходит для колесных из-за значительных габаритов и больших нагрузок.
Колесный редуктор транспортного средства по RU 943020, содержащий пару косозубых шестерен внутреннего зацепления, установленных в корпусе на подшипниках, для снижения металлоемкости оснастили дополнительным подшипником-шариком, размещенным между торцевыми поверхностями шестерен. Такое его выполнение позволяет воспринимать осевые нагрузки и установить ведущую шестерню на радиальных шарикоподшипниках, а это снижает габариты и повышает КПД. Однако выполнение кольцевых канавок для размещения дополнительного шарика таким образом, что геометрический центр шарика расположен в плоскости, проходящие через оси шестерен, а отношение расстояний от центра шарика до осей шестерен равно передаточному числу редуктора, требует повышенной точности, а это усложняет изготовление и снижает надежность эксплуатации.
На повышение надежности и снижение габаритов направлено техническое решение редуктора с внутренним зацеплением по RU 1805246. Он содержит корпус, крышку, ведущую шестерню и установленное в корпусе на одном подшипнике ведомое колесо с внутренними зубьями. Для восприятия радиальных сил в зоне зацепления ведомое колесо выполнено с упором на дополнительный подшипник, контактирующий с ним по внешней поверхности. Это решение требует повышенной точности установки и обработки контактирующих поверхностей, что удорожает изготовление редуктора.
В качестве наиболее близкого аналога выбран колесный редуктор переднего ведущего моста УАЗ-469 (см., стр. 114-117, Автомобили семейства УА3-469, Руководство по эксплуатации; изд-во «Волжская комунна», 1977). Он содержит ведущую шестерню, установленную на оси ведущего моста и зацепленную с ведомой шестерней, закрепленной на ведомом валу, который соединен со ступицей, через подшипниковые опоры установленной на цапфе, разъемно соединенной с крышкой колесного редуктора, а также корпус поворотного кулака. Ведущая шестерня установлена в корпусе поворотного кулака между подшипниковыми опорами, при этом под одну из них выполнен прилив с крышкой. Такое размещение шестерни обеспечивает надежное восприятие радиальных нагрузок от зацепления, однако требует значительных затрат на изготовление поворотного кулака заодно с опорами подшипников, а также повышает трудоемкость сборки и усложняет обслуживание при эксплуатации. К тому же одна из опор ухудшает доступ масла в зону зацепления, что снижает надежность конструкции в целом.
Несмотря на многочисленные приведенные технические решения, совокупности их признаков при использовании не позволяют получить простую и надежную конструкцию редуктора колесного при небольших затратах на его производство.
Задача, на решение которой направлено данное техническое решение и достигаемый при этом технический результат заключаются в создании простой и надежной конструкции редуктора колесного при небольших затратах на его производство.
Создание простой и надежной конструкции редуктора колесного при небольших затратах на его производство обеспечено рациональным выполнение и размещением его элементов.
Для этого редуктор колесный содержащий, ведущую шестерню, установленную на оси ведущего моста и зацепленную с ведомой шестерней, закрепленной на ведомом валу, который соединен со ступицей, через подшипниковые опоры установленной на цапфе, разъемно соединенной с крышкой колесного редуктора, а также корпус поворотного кулака, оснащен картером, размещенным между крышкой колесного редуктора и корпусом поворотного кулака, при этом ведущая шестерня установлена в картере вне подшипниковой опоры.
Оснащение картером, размещенным между крышкой колесного редуктора и корпусом поворотного кулака, при том, что ведущая шестерня установлена в картере вне подшипниковой опоры, в редукторе колесном содержащем, ведущую шестерню, установленную на оси ведущего моста и зацепленную с ведомой шестерней, закрепленной на ведомом валу, который соединен со ступицей, через подшипниковые опоры установленной на цапфе, разъемно соединенной с крышкой колесного редуктора, а также корпус поворотного кулака, позволило достичь технического результата, а именно, создать простую и надежную конструкцию редуктора колесного при небольших затратах на его производство, поскольку оснащение редуктора колесного картером, размещенным между крышкой колесного редуктора и корпусом поворотного кулака, при том, что ведущая шестерня установлена в картере вне подшипниковой опоры рационально и в полной мере отвечает условиям эксплуатации.
Тому же способствует то, что подшипниковая опора ведущей шестерни в картере колесного редуктора выполнена сдвоенной.
Выполнение ведущей шестерни с упорным буртиком и то, что сдвоенная подшипниковая опора состоит из роликового и шарикового подшипника, обеспечивает восприятие осевых и радиальных нагрузок, что упрощает конструкцию и повышает надежность.
Размещение роликового подшипника между шариковым подшипником и упорным буртиком ведущей шестерни, которая фиксирована на оси болтом, также способствует достижению технического результата
То, что ведущая шестерня выполнена с полостью, внутренняя поверхность которой оснащена шлицами охватывающими ось ведущего моста повышает надежность передачи вращающего момента, обеспечивая к тому же простоту сборки.
Выполнение сливного и заливного отверстий в картере колесного редуктора и размещение их радиусно, способствует упрощению обслуживания и эксплуатации редуктора, что, несомненно, повышает надежность.
Изображено на:
Фиг. 1 - Редуктор колесный (общий вид);
Фиг. 2 - Редуктор колесный (фрагмент);
Редуктор колесный содержит ведущую шестерню 1 (см. Фиг. 1), установленную на оси 2 ведущего моста и зацепленную с ведомой шестерней 3, закрепленной на ведомом валу 4. Ведомый вал 4 соединен со ступицей 5. Через подшипниковые опоры 6 ступица 5 установлена на цапфе 7, которая разъемно соединена с крышкой 8 колесного редуктора. Между корпусом 9 поворотного кулака и крышкой 8 размещен картер 10, при этом ведущая шестерня 1 установлена в картере 10 вне подшипниковой опоры 11.
Оснащение картером 10, размещенным между крышкой 8 колесного редуктора и корпусом 9 поворотного кулака, при том, что ведущая шестерня 1 установлена в картере 10 вне подшипниковой опоры 11, в редукторе колесном содержащем, ведущую шестерню 1, установленную на оси 2 ведущего моста и зацепленную с ведомой шестерней 3, закрепленной на ведомом валу 4, который соединен со ступицей 5, через подшипниковые опоры 6 установленной на цапфе 7, разъемно соединенной с крышкой 8 колесного редуктора, а также корпус поворотного кулака 9, позволило достичь технического результата, а именно, создать простую и надежную конструкцию редуктора колесного при небольших затратах на его производство, поскольку оснащение редуктора колесного картером 10, размещенным между крышкой 8 колесного редуктора и корпусом 9 поворотного кулака, при том, что ведущая шестерня 1 установлена в картере 10 вне подшипниковой опоры 11 рационально и в полной мере отвечает условиям эксплуатации.
Сдвоенная подшипниковая опора 11 состоит из роликового 12 и шарикового 13 подшипника, при этом ведущая шестерня 1 выполнена с упорным буртиком 14. Роликовый подшипник 12 размещен между шариковым 13 подшипником и упорным буртиком 14 ведущей шестерни 1, которая фиксирована на оси 2 болтом 15. Ведущая шестерня 1 выполнена с полостью 16, внутренняя поверхность которой оснащена шлицами 17 охватывающими ось 2 ведущего моста. В картере 10 редуктора колесного выполнены размещенные радиусно сливное 18 (см. Фиг. 2) и заливное 19 отверстия.
Редуктор колесный функционирует следующим образом.
Вращающий момент от двигателя передается от оси 2 ведущего моста на ведущую шестерню 1 зацепленную с ведомой шестерней 3. Затем от ведомой шестерни 3 закрепленной на ведомом валу 4, уже преобразованный в зацеплении момент передается на ступицу 5. Осевые и радиальные нагрузки воспринимают подшипниковые опоры 6, установленные на цапфе 7, которая разъемно соединена с крышкой 8 колесного редуктора. В картер 10 ведущая шестерня 1 установлена вне подшипниковой опоры 11, которая состоит из роликового 12 и шарикового 13 подшипника, при этом ведущая шестерня 1 выполнена с упорным буртиком 14. Указанный упорный буртик 14 позволяет болтом 15 зафиксировать подшипники 12, 13 и ведущую шестерню 1 от осевых перемещений. Вращающий момент от оси 2 к ведущей шестерне 1 передается через шлицы 17, что к тому же удобно при сборке. Для обеспечения контроля уровня смазки служат сливное 18 и заливное 19 отверстия в картере 10.
Приведенная совокупность признаков использована в экспериментальном редукторе колесном, который может быть установлен на серийный мост внедорожника UAZ Hunter, UAZ Patriot и УАЗ-23602. Это т.н. мост типа «СПАЙСЕР» с неразъемным картером. К тому же, приведенный редуктор подходит для применения на мостах УАЗ с разъемным картером, а также ведущих мостах других производителей аналогичных конструкций (например ГАЗ-27527). Приведенное техническое решение позволит потенциальным потребителям просто, надежно и при небольших затратах получить необходимое увеличение передаточного отношения главной передачи (моста), для установки колес большего диаметра с целью повышения проходимости, как вновь разрабатываемых, так и серийных (дорабатываемых) транспортных средств, вездеходов и т.п., что актуально для заводов производителей спецтехники, автоспортсменов-трофистов, разнообразных тюнинг-ателье.