УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА НА ВЕДУЩИХ КОЛЕСАХ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
TORQUE STABILISER AT VEHICLE DRIVE WHEELS

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссиям колесных транспортных средств.
Известен привод подрессоренного ведущего моста транспортного средства с помощью карданного вала со шлицевым соединением с прямыми шлицами, скользящими в продольном направлении (Автомобили ЗИЛ-130, ЗИЛ-128 и их модификации: Руководство по эксплуатации / Московский автомобильный завод им. И.А.Лихачева. - М.: Машиностроение, 1985. - 280 с.).
Недостатком известного привода является то, что при деформации рессор, вызываемой неровностями поверхности качения, происходит смещение ведущего моста не только в вертикальном, но и в горизонтальном, относительно остова транспортного средства, направлении, сопровождающееся изменением крутящего момента на валах трансмиссии.
Известно также устройство для стабилизации крутящего момента на ведущих колесах транспортного средства (патент RU №2104172, МПК 6 В60K 17/32. Способ стабилизации крутящего момента на ведущих колесах транспортного средства и устройство, его осуществляющее. Заявл. 19.04.1993, опубл. 10.02.1998.).
Недостатком известного устройства является изменение крутящего момента на валах трансмиссии, обусловленное тем, что при деформации рессор в вертикальном направлении, вызываемой неровностями поверхности качения, происходит дополнительно смещение ведущего моста в горизонтальном направлении относительно остова транспортного средства, сопровождающееся изменением крутящего момента на валах трансмиссии. Карданный вал, состоящий из двух частей, соединенных прямыми шлицами с возможностью скольжения, при этом изменяет свою длину.
Отметим, что смещение моста на величину Δ (м) вызывает изменение момента ΔМ (н·м) на колесах
ΔМ=Δ·C/R,
где R - радиус ведущего колеса,
С - тангенциальная жесткость колеса, н·м/рад.
Известен также принятый за прототип компенсатор угловых колебаний ведущего моста транспортного средства при повороте относительно продольной оси двигательной установки, содержащий элемент переменной длины, один конец которого соединен шарнирно с корпусом ведущего моста, а другой - с остовом транспортного средства, причем ведущий мост с редуктором установлен с возможностью поворота корпуса ведущего моста относительно оси ведущих колес, при этом элемент переменной длины является тягой, выполненной в виде винта с гайкой, причем оси шарниров тяги параллельны оси ведущих колес, винт тяги имеет возможность вкручиваться в гайку для поворота корпуса ведущего моста относительно оси ведущих колес при наезде колесом на неровность, шаг винтовых линий винта и гайки определяется формулой
p
h=2R/j,
где h - шаг винтовой линии;
R - расстояние от оси ведущих колес до оси шарнирной тяги на корпусе ведущего моста;
p
j - передаточное число редуктора
(патент RU №2192971, Компенсатор угловых колебаний. МПК 7 В60K 17/32, B60G 9/00, B60G 7/00. Заявл. 30.12.1999, опубл. 10.10.2001).
Недостатком известного устройства является невозможность компенсации изменений крутящего момента, вызываемых смещениями ведущего моста в продольном направлении вследствие его смещения в вертикальном направлении.
Задача, на решение которой направлено изобретение, - исключение колебаний крутящего момента, передаваемого на ведущие колеса, вызываемых продольными смещениями ведущего моста транспортного средства.
Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, - снижение колебаний крутящего момента, передаваемого на ведущие колеса транспортного средства.
Для этого в устройстве для стабилизации крутящего момента на ведущих колесах транспортного средства, содержащем закрепленные на транспортном средстве двигательную установку, редуктор для передачи крутящего момента к колесам, соединенный с двигательной установкой телескопическим карданным валом, а с транспортным средством - посредством рессор, один конец которых выполнен подвижным в горизонтальном направлении, согласно изобретению шлицы телескопического карданного вала выполнены винтовыми, направление винтовых линий противоположно направлению вращения карданного вала при движении вперед, если подвижный в горизонтальном направлении конец рессоры расположен сзади, и совпадает с направлением вращения карданного вала, если подвижный конец рессоры расположен спереди, при этом шаг винтовой линии шлицов выбран согласно зависимости
H=2πR/i,
где H - шаг винтовых линий шлицов;
R - радиус ведущего колеса, мм;
i - передаточное число между карданным валом и ведущим колесом.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид сбоку транспортного средства, на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1.
Устройство для стабилизации крутящего момента на ведущих колесах 5 (фиг.1) транспортного средства 1 содержит закрепленные на транспортном средстве двигательную установку (на чертеже не показана), редуктор 6 для передачи крутящего момента к колесам 5, соединенный с двигательной установкой телескопическим карданным валом 4, а с транспортным средством 1 - посредством рессор 2. Один конец (правый на фиг.1) рессор 2 соединен с транспортным средством 1 шарнирно 7, а другой (левый) - посредством промежуточного шарнирного звена 3, обеспечивающего смещение этого конца рессоры 2 в горизонтальной плоскости при ее деформации в вертикальной.
Вал 4 имеет винтовые шлицы 9 (фиг.2), направление винтовых линий которых противоположно направлению вращения карданного вала при движении вперед в случае, если подвижный в горизонтальном направлении конец рессоры расположен сзади, и совпадает с направлением вращения карданного вала, если подвижный конец рессоры расположен спереди. Шаг винтовых линий шлицов определяется формулой
Н=2πR/i,
где Н - шаг винтовых линий шлицов;
R - радиус ведущего колеса, мм;
i - передаточное число между карданным валом и ведущим колесом.
При работе устройства во время перемещения колес 5 с редуктором 6 в вертикальном направлении, происходящего за счет деформации рессор 2 (изображено пунктиром на фиг.1), и горизонтального смещения моста на величину Δ будет происходить закручивание одной части карданного вала 4 относительно другой части 8 (фиг.2), что компенсирует изменение крутящего момента ΔМ, которое возникает при смещении моста относительно остова транспортного средства в продольном направлении.
Таким образом, возможное изменение крутящего момента ΔМ, которое могло бы возникнуть при вертикальном смещении ведущих колес, например при наезде на препятствие, компенсируется за счет использования заявленного устройства.