Двухскоростная главная передача

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкции двухскоростных гипоидно-планетарных главных передач ведущих мостов.
Известна конструкция проходной гипоидной главной передачи, содержащая картер редуктора, расположенную на конических подшипниках ведущую гипоидную шестерню с хвостовиком, ведущий фланец, соединенный с межосевым дифференциалом, одна из полуосевых шестерен которого связана с ведущей гипоидной шестерней, а другая установлена на шлицах проходного вала привода задней главной передачи, горизонтальная ось которого расположена ниже оси межколесного дифференциала, отличающаяся тем, что полуосевая шестерня межосевого дифференциала связана с ведущей гипоидной шестерней через зубчатую передачу, ведущая вал-шестерня которой соединена с указанной полуосевой шестерней и установлена соосно проходному валу привода задней главной передачи на подшипниках, один из которых расположен в картере редуктора, а другой - в чашке дифференциала, а ведомая шестерня установлена на хвостовике ведущей гипоидной шестерни, при этом ведущий фланец соединен с межосевым дифференциалом через зубчатую передачу, ведущая шестерня которой установлена на ведущем валу и соединена с ведомой шестерней, выполненной заодно целое с чашкой межосевого дифференциала (см. патент RU 2353530 C1, опубл. 27.04.2009 г., B60K 17/36, F16H 37/08).
Недостатком известной конструкции является отсутствие второй ступени редуктора, позволяющей варьировать величину крутящего момента и число оборотов вращения полуосей.
За прототип, по совокупности существенных признаков, принимаем конструкцию двухскоростной главной передачи фирмы «Итон экслз», в которой ведущая коническая шестерня главной передачи расположена на 2 опорах, ведомая шестерня главной передачи и шестерня внутреннего зацепления планетарной передачи составляют одно целое, присоединенное не к корпусу дифференциала, а к специальному внутреннему корпусу. Этот корпус установлен на 2 конических подшипниках, причем в этом корпусе размещены планетарная передача и корпус дифференциала. Двухскоростная главная передача этой конструкции очень компактна и может разместиться в картере одноступенчатой конической или гипоидной передачи (см. рис. 2.117 на стр.128, З. Яскевич «Ведущие мосты», М.: «Машиностроение»).
Недостатки в известной конструкции заключаются в сравнительно невысокой ремонтопригодности.
Была поставлена задача повышения ремонтопригодности двухскоростной главной передачи.
Поставленная задача решается за счет того, что в конструкции двухскоростной главной передачи, состоящей из картера редуктора, в котором на подшипниках установлены ведущая вал-шестерня и внутренний корпус, состоящий из двух полукорпусов, скрепленных резьбовыми элементами с ведомой шестерней главной передачи, планетарной передачи и дифференциала, размещенных во внутреннем корпусе, и механизма управления планетарной передачей, ведомая шестерня главной передачи выполнена в виде отдельной детали, установленной на первом полукорпусе внутреннего корпуса, а коронная шестерня планетарной передачи расположена на втором полукорпусе внутреннего корпуса.
Совокупность существенных признаков, заключающаяся в том, что «ведомая шестерня главной передачи выполнена в виде отдельной детали, установленной на первом полукорпусе внутреннего корпуса, а коронная шестерня планетарной передачи расположена на втором полукорпусе внутреннего корпуса», позволяет повысить ремонтопригодность двухскоростной главной передачи за счет возможности замены отдельно ведомой шестерни главной передачи или коронной шестерни планетарной передачи.
Также повышается технологичность изготовления шестерен за счет того, что зубчатые венцы ведомой шестерни и коронной шестерни планетарной передачи выполнены на разных деталях, и технологичность изготовления корпуса механизма управления планетарной передачи, интегрированного в картер редуктора за счет снижения трудоемкости механической обработки, а также уменьшаются габаритные размеры.
В результате поиска по источникам патентной и другой научно-технической информации конструкция двухскоростной главной передачи, совпадающая с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели, обнаружена не была, что позволяет предположить соответствие предлагаемого технического решения условию патентоспособности «новизна».
Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых представлены:
Фиг. 1 - двухскоростная главная передача, вид спереди;
Фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.
Двухскоростная главная передача состоит из картера 1 редуктора, в котором на подшипниках установлена ведущая вал-шестерня 2, которая входит в зацепление с ведомой шестерней 3 главной передачи, закрепленной на внутреннем корпусе, состоящем из первого полукорпуса 4 и второго полукорпуса 5, на котором, в данном случае, выполнена коронная шестерня 6 планетарной передачи. Коронная шестерня 6 также может быть изготовлена как отдельная деталь и закреплена в полукорпусе 5. Внутренний корпус установлен на роликовых подшипниках в картере 1 редуктора. Во внутреннем корпусе размещены корпус 7 дифференциала и планетарный редуктор. На шлицах полуоси 8 установлены шестерни 9 дифференциала и солнечная шестерня 10 планетарного редуктора. В картер 1 редуктора интегрирован пневмоцилиндр механизма управления планетарным редуктором. На штоке пневмоцилиндра закреплена вилка 11 управления, а зубчатый венец 12 связан с картером 1 редуктора. Оси сателлитов запрессованы одним концом в водило 13, а другим концом - в корпус 7 дифференциала. Корпус 7 дифференциала состоит из 2 частей, соединенных при помощи резьбовых элементов. Дополнительное соединение корпуса 7 дифференциала и водила 13 осуществлено через штифты. В механизме управления планетарным редуктором предусмотрен датчик 14 положения вилки 11 управления.
Описание работы двухступенчатой главной передачи.
При подаче воздуха в полость пневмоцилиндра вилка 11 управления перемещает солнечную шестерню 10 и зацепляет ее с зубчатым венцом 12, связанным с картером 1 редуктора, и при этом солнечная шестерня 10, выходя из зацепления с водило 13, блокируется. Сателлиты, приводимые в движение коронной шестерней 6, обкатываются по неподвижной солнечной шестерне 10, которые, в свою очередь, вращают водило 13 с меньшей частотой вращения, а значит, и связанный с водило 13 через оси сателлитов корпус дифференциала 7 и полуоси 8. В этом случае ведущим звеном планетарной передачи является коронная шестерня 6 с сателлитами, ведомым водило 13, неподвижная солнечная шестерня 10.
После прекращения подачи воздуха в полость пневмоцилиндра вилка 11 управления под воздействием пружины возвращает в исходное положение солнечную шестерню 10 и выводит ее из зацепления с зубчатым венцом 12. При этом солнечная шестерня 10 входит в зацепление с водило 13 и остается в зацеплении с сателлитами, находящимися в зацеплении с коронной шестерней 6. В результате планетарная передача блокируется и вращаются с частотой, равной частоте вращения ведомой шестерни. Вместе с планетарной передачей с той же частотой вращаются дифференциал с полуосями 8. Таким образом, в работе двухскоростной главной передачи, в этом случае, принимает участие только одна пара шестерен. Датчик 14 сигнализирует о выключении планетарной передачи.
Первой ступенью главной передачи является гипоидная пара ведущего моста с передаточным числом 3,077, а второй ступенью является планетарная передача с передаточным числом 1,39, которая включает в себя пять сателлитов, коронную шестерню 6 и солнечную шестерню 10. Крутящий момент подается с ведомой шестерни 3 на коронную шестерню 6, закрепленную на втором полукорпусе 5, и снимается с водила 13.
Наличие двух ступеней в главной передаче позволяет увеличить число суммарных передаточных чисел, что в конечном счете улучшает приспосабливаемость автомобиля к конкретным дорожным условиям. Так, при движении с грузом необходим большой крутящий момент на ведущих колесах, при движении без груза крутящий момент полезно уменьшить. Таким образом, возможность выключать вторую ступень главной передачи позволяет уменьшать расход топлива при движении на ровных участках дорожного покрытия, а также при неполной загрузке автомобиля.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.