СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА В ТРАНСМИССИИ АГРЕГАТА, СОВЕРШАЮЩЕГО УГЛОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ ВОКРУГ ПРИВОДНОГО ВАЛА, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR TORQUE STABILISATION IN DRIVELINE OF AGGREGATE MAKING ANGULAR OSCILLATIONS AROUND DRIVING SHAFT, AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссиям колесных транспортных средств.
6
Известен способ стабилизации крутящего момента на ведущих колесах транспортного средства, заключающийся в том, что снижают амплитуду колебаний крутящего момента при помощи исполнительного механизма, соединенного с редуктором для передачи крутящего момента к движителям, отличающийся тем, что увеличивают или уменьшают угол поворота ведущего моста с редуктором для передачи крутящего момента к движителям, связанным с валом, приводящим движители, вокруг его продольной оси пропорционально углу поворота двигательной установки относительно движителей (Способ стабилизации крутящего момента на ведущих колесах транспортного средства и устройство, его осуществляющее. Патент RU №2104172, МПК В60К 17/32. Заявка №93020214/28. Заявл. 19.04.1993, опубл. 10.02.1998).
Недостатком известного способа является сложность реализации, связанная с необходимостью использования исполнительного механизма, соединенного с редуктором для передачи крутящего момента к движителям.
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 В60К 17/32, B60G 9/00, B60G 7/00. Заявл. 30.12.1999, опубл. 10.10.2001).
Недостатком известного устройства является ограниченность функциональных возможностей, обусловленная тем, что его невозможно применить для ведущих мостов, у которых ось вращения ведущих колес не совпадает с осью вращения ведомой шестерни конического редуктора моста.
Задача, на решение которой направлено изобретение, - исключение колебаний крутящего момента, передаваемого трансмиссией на ведущие колеса, вызываемых угловыми колебаниями ведущего моста относительно оси ведущего вала редуктора моста транспортного средства, возникающими при его движении по неровностям.
Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, - снижение колебаний крутящего момента, передаваемого на ведущие колеса транспортного средства.
Для достижения указанного результата - исключения изменения величины передаваемого крутящего момента, вызываемого угловыми колебаниями агрегата вокруг его приводного вала, в известном способе, заключающемся в том, что увеличивают или уменьшают крутящий момент на ведущем валу агрегата пропорционально углу поворота агрегата относительно его приводного вала, в заявленном способе согласно изобретению поворот приводного вала агрегата относительно его остова осуществляют на угол, определяемый выражением
a
п
φ=φ/i,
а
где φ - угол поворота приводного вала агрегата относительно его остова;
п
φ - угол поворота вала, от которого приводится в движение приводной вал агрегата, относительно корпуса первого вала;
I - передаточное отношение от первого вала ко второму.
Для осуществления заявляемого способа стабилизации крутящего момента в трансмиссии агрегата, совершающего угловые колебания вокруг приводного вала, в устройстве, содержащем закрепленные на транспортном средстве двигательную установку, качающийся на оси ведущий мост с редуктором для передачи крутящего момента к колесам, соединенный с двигательной установкой карданной передачей, согласно изобретению цепь трансмиссии выполнена в виде двух соосно установленных валов, на обращенных друг другу концах которых нарезаны шлицы с разными углами наклона к оси валов, валы соединены между собой шлицевой втулкой, перемещаемой в осевом направлении посредством привода, обеспечивающего величину перемещения шлицевой втулки пропорционально углу поворота ведущего моста относительно продольной оси ведущего вела редуктора моста.
Привод шлицевой втулки выполнен в виде двух гидравлически соединенных между собой трубопроводами гидроцилиндров, один из которых одним концом соединен с остовом транспортного средства, а другой конец - через подшипник со шлицевой втулкой, при этом второй гидроцилиндр соединен с остовом транспортного средства и с ведущим мостом,
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен вид сбоку транспортного средства, на фиг.2 - вид А на фиг.1.
Устройство для стабилизации крутящего момента в трансмиссии агрегата, совершающего угловые колебания вокруг приводного вала 5 (фиг.1), содержит закрепленные на транспортном средстве двигательную установку (на чертеже не показана), редуктор 4 для передачи крутящего момента к колесам 10, соединенный с двигательной установкой карданной передачей 14.
В цепи трансмиссии имеются два соосно установленных вала 6 и 11, на обращенных друг к другу концах которых выполнены шлицы с разным углом наклона к оси валов. В частном случае один из валов может иметь прямые шлицы, а другой - винтовые. На шлицевых концах валов 6 и 11 установлена шлицевая соединительная втулка 8. Втулка 8 через подшипник 7 соединяется с одним концом гидроцилиндра 9, второй конец которого смонтирован на остове транспортного средства 1. Полости гидроцилиндра 9 гидравлическими трубопроводами 3 соединены с соответствующими полостями второго гидроцилиндра 2, установленного между качающимся на оси 13 ведущим мостом 12 и остовом транспортного средства 1.
При работе устройства в процессе движения транспортного средства по неровностям возникают колебания ведущего моста 12 вокруг ведущего вала редуктора 5. Вследствие этих колебаний жидкость из второго гидроцилиндра 2 будет перетекать в первый гидроцилиндр 9 (или наоборот). При этом соединительная шлицевая втулка 8 будет передвигаться штоком гидроцилиндра 9 в продольном направлении, смещаясь с одного вала 6 на другой 11. Благодаря различию углов наклона шлицов к продольной оси валов вал 6 будет поворачиваться относительно вала 11, при этом поворот приводного вала
а
агрегата относительно его остова осуществляют на угол φ, согласно зависимости
<mrow><msub><mi>ϕ</mi><mi>a</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>ϕ</mi><mi>п</mi></msub><mo>/</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mtext>                                                                                      (1)</mtext></mrow>
а
где φ - угол поворота приводного вала агрегата относительно его остова;
п
φ - угол поворота вала, от которого приводится в движение приводной вал агрегата, относительно корпуса первого вала;
i - передаточное отношение от первого вала ко второму.
В общем случае i может отличаться от единицы, например в приводе жатки зерноуборочного комбайна, где присутствует цепная передача, а жатка совершает угловые колебания вокруг ведущего вала.
В случае, когда передаточное отношение i равно единице (Фиг.1), размеры гидроцилиндров, места их установки и углы наклона шлицов в соединительной втулке 8 выбираются таким образом, чтобы согласно зависимости (1) обеспечивалось равенство углов поворота ведущего моста 12 вокруг оси 5 ведущего вала редуктора 4 моста и угла поворота вала 6 относительно вала 11.
Например, если оба гидроцилиндра будут иметь одинаковые диаметры штоков и поршней, то должно выполняться соотношение:
H=2π·L,
где Н - шаг винтовых шлицов;
L - расстояние от оси качания ведущего моста до продольной оси гидроцилиндра 2 (Фиг.1).
Приведенный выбор параметров устройства обеспечивает равенство углов поворота ведущего моста 12 относительно оси ведущего вала редуктора 4 и одного упомянутого вала 6 относительно другого 11.
Таким образом, изменения величины передаваемого крутящего момента, вызываемые угловыми колебаниями агрегата вокруг его приводного вала в процессе движения по неровностям, компенсируются соответствующим закручиванием ведущего вала, обеспечиваемым смещением в продольном направлении соединительной шлицевой втулки относительно шлицевых концов валов в цепи трансмиссии.