РЕДУКТОР ВЕДУЩЕГО МОСТА ДЛЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
DRIVE AXLE REDUCTION GEAR FOR MOTOR VEHICLE

Область техники
Настоящее изобретение относится к редуктору ведущего моста для автотранспортного средства в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения. Изобретение относится также к автотранспортному средству.
Уровень техники
Редуктор заднего моста предназначен для распределения крутящего момента на каждое из ведущих колес транспортного средства посредством ведущей шестерни и ведомой шестерни главной передачи. Ширину редуктора заднего моста в основном определяет диаметр ведущей шестерни. В тех случаях, когда в редукторе заднего моста используются малые передаточные отношения для достижения низких экономичных рабочих скоростей двигателя или когда используются большие редукторы заднего моста с разнесенной главной передачей, требуемый диаметр ведущей шестерни затрудняет размещение редуктора заднего моста, например во взаимодействии с тормозными устройствами, на балке заднего моста между ведущими колесами транспортного средства и/или между его боковыми элементами рамы шасси.
Задача изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание редуктора заднего моста для автотранспортного средства, который приспособлен для передачи больших крутящих моментов и в то же время для размещения в балке заднего моста между ведущими колесами транспортного средства.
Краткое описание изобретения
Эта и другие задачи, выявленные посредством приведенного ниже описания, достигаются посредством создания редуктора заднего моста и автотранспортного средства, упомянутых во введении, которые дополнительно содержат признаки, указанные в отличительных частях прилагаемых независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления редуктора заднего моста определены в прилагаемых зависимых пунктах формулы изобретения.
Изобретение решает поставленные задачи посредством создания редуктора ведущего моста для автотранспортного средства, в котором подшипник, расположенный за пределами как ведомой шестерни, так и центральной линии ведущей шестерни, содержит расположенное вокруг него цельное гнездо подшипника, содержащее участок, продолжающийся в окружном направлении, который выступает над ведущей шестерней к центральной линии последней в конфигурации, которая по меньшей мере частично перекрывает ведущую шестерню. Таким образом уменьшается ширина редуктора моста, что позволяет размещать шестерни с большими диаметрами в балке моста между ведущими колесами транспортного средства и/или его боковыми элементами рамы шасси. Таким образом, обеспечивается возможность использования более мощных редукторов моста, в которых требуются ведущие шестерни больших диаметров, и разнесенная главная передача во взаимодействии с тормозными устройствами, например, также должна быть размещена между ведущими колесами.
В одном варианте осуществления редуктора моста упомянутое гнездо подшипника приспособлено для закрепления в упомянутом картере редуктора для передачи как усилий, так и моментов на упомянутый картер редуктора. Таким образом удлиняется срок службы редуктора моста посредством появляющейся возможности предотвращения перекоса вала дифференциала и соответственно проскальзывания в резьбовом соединении между гнездом подшипника и картером редуктора.
В одном варианте осуществления редуктора моста упомянутое гнездо подшипника и упомянутый картер редуктора выполнены с возможностью взаимодействия посредством демпфирования усилий через противоположные опорные поверхности на противоположных сторонах центральной линии гнезда подшипника. Это приводит к эффективной передаче усилий от гнезда подшипника на картер редуктора, позволяя при высоких крутящих моментах предотвращать проскальзывание в соединении между ведущей шестерней и ведомой шестерней главной передачи и перекос гнезда подшипника с подшипниками и комплектами зубчатых колес, которые в противном случае подвергают риску функционирование редуктора моста. Результатом является оптимальная схема расположения и, следовательно, меньший риск повреждения зубчатых колес и перекоса подшипников или утраты предварительного натяга подшипника.
В одном варианте осуществления редуктора моста упомянутые опорные поверхности гнезда подшипника расположены в участке гнезда подшипника, направленном к упомянутой ведущей шестерне, и таким образом они обращены к опорным поверхностям картера редуктора. Результатом является более высокая эффективность передачи усилий от гнезда подшипника на картер редуктора.
В одном варианте осуществления редуктора моста упомянутые опорные поверхности имеют изогнутую конфигурацию с кривизной в том же направлении, что и периферия ведущей шестерни. Это обеспечивает более эффективную передачу усилий от гнезда подшипника на картер редуктора, при этом упомянутая изогнутая конфигурация обеспечивает эффективное демпфирование усилий в картере редуктора при разных направлениях нагрузки, при этом направление нагрузки может изменяться, и направление нагрузки оказывается под влиянием при движении, например, по неровным поверхностям. Таким образом, можно создать редуктор моста, который не зависит от передаточного отношения, так что одна и та же конструкция может быть использована, например, для разных размеров ведущей шестерни, что приводит к эффективному по затратам редуктору моста. Следовательно, при такой изогнутой форме опорных поверхностей установки допусков на редуктор моста становятся менее чувствительными.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение станет более понятным посредством прочтения приведенного ниже подробного описания вместе с прилагаемыми чертежами, на которых для обозначения одинаковых элементов использованы одинаковые ссылочные позиции. На чертежах:
Фиг. 1 схематично показывает автотранспортное средство в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 представляет собой схематичный вид в перспективе редуктора заднего моста для автотранспортного средства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 3 представляет собой схематичный вид сзади части редуктора заднего моста, показанного на фиг. 2;
Фиг. 4 представляет собой схематичный вид в перспективе картера редуктора заднего моста, показанного на фиг. 2;
Фиг. 5 представляет собой схематичный вид в перспективе гнезда подшипника редуктора заднего моста, показанного на фиг. 2;
Фиг. 6 представляет собой схематичный вид в перспективе конфигурации картера редуктора заднего моста, показанного на фиг. 2; и
Фиг. 7 представляет собой схематичный вид в разрезе части редуктора заднего моста, показанного на фиг. 2, показывающий соединение между картером редуктора и гнездом подшипника, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Описание вариантов осуществления изобретения
На фиг. 1 схематично показано автотранспортное средство 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В данном документе в качестве примера транспортного средства показано тяжелое транспортное средство в виде грузовика, но это может быть любое пригодное транспортное средство. Транспортное средство содержит редуктор I моста в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 2 схематично показывает редуктор I заднего моста для автотранспортного средства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг. 3 показывает часть редуктора I заднего моста. Фиг. 4 показывает картер 10 редуктора I заднего моста. Фиг. 5 показывает гнездо 30 подшипника редуктора I заднего моста. Фиг. 6 показывает конфигурацию картера редуктора I заднего моста, содержащую картер 10 редуктора и гнездо 30 подшипника. И фиг. 7 показывает часть редуктора I заднего моста, показывающую соединение между картером редуктора и гнездом подшипника, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Редуктор I заднего моста содержит ведущую шестерню 40 с сателлитом 42 и валом-шестерней 44. Ведущая шестерня выполнена с возможностью вращения вокруг оси Х. Редуктор заднего моста также содержит ведомую шестерню 50, расположенную в зацеплении с упомянутым сателлитом 42, для передачи вращательного движения от карданного вала транспортного средства на его одинаковые ведущие задние мосты Y1, Y2.
Ведомая шестерня 50 приспособлена для размещения вокруг картера 60 дифференциала, выполняющего функцию вала дифференциала. Картер дифференциала выполнен с возможностью размещения непоказанного дифференциала, при помощи которого транспортное средство приспособлено распределять скорость между своими ведущими колесами через свои ведущие задние мосты Y1, Y2, которые выполнены с возможностью вращения вокруг оси Y.
Сателлит 42 и ведомая шестерня 50 выполнены с возможностью вращения под углом 90 градусов друг относительно друга.
Вал-шестерня 44 продолжается в продольном направлении транспортного средства. В переднем конце он содержит соединение 44а с карданным валом для соединения с карданным валом трансмиссии транспортного средства.
Редуктор I заднего моста содержит упомянутый картер 10 редуктора, приспособленный для размещения упомянутой ведущей шестерни 40 и ведомой шестерни 50. Картер редуктора содержит кольцеобразное пространство для размещения сателлита 42 с отверстием, через которое проходит вал-шестерня 44 для соединения с карданным валом.
Редуктор I заднего моста содержит разъемную крышку 20 подшипника, которая расположена на той же стороне вала-шестерни 44, что и ведомая шестерня 50, и за пределами ведомой шестерни, продолжающейся вокруг картера 60 дифференциала. Упомянутая крышка подшипника приспособлена для поддержки первого подшипника 62 дифференциала, который соединен с картером 60 дифференциала и приспособлен для размещения внутри упомянутой крышки подшипника. Таким образом, упомянутая крышка подшипника приспособлена для размещения вокруг упомянутого первого подшипника 62.
Крышка 20 подшипника соответственно содержит полукруглый участок 22, который выполнен внутри за одно целое с картером 10 редуктора и выступает из картера редуктора в направлении от ведущей шестерни 40, по существу, под прямыми углами относительно, и концентрически вокруг, оси Y, как показано на фиг. 4. Упомянутый участок 22 крышки подшипника, выполненный за одно целое с картером 10 редуктора, содержит верхнее и нижнее отверстия 22а, 24а, предпочтительно резьбовые, которые продолжаются, по существу, в направлении удлинения вала-шестерни 44.
Крышка 20 подшипника дополнительно содержит отдельный внутренний полукруглый участок 24, приспособленный для прикрепления посредством резьбовых соединений 25а, 25b к упомянутому участку 22, выполненному за одно целое с картером редуктора, посредством отверстий, проходящих через отдельный участок 24, чтобы позволять упомянутой крышке 20 подшипника поддерживать упомянутый первый подшипник 62 дифференциала. Упомянутая крышка подшипника содержит центрирующий выступ 26, выступающий из отдельного участка 24 между резьбовыми соединениями 25а, 25b, под прямыми углами относительно оси Y.
Редуктор I заднего моста содержит цельное гнездо 30 подшипника, расположенное за пределами как ведомой шестерни 50, так и вала-шестерни 44 на противоположной стороне вала-шестерни 44 от крышки 20 подшипника, которое продолжается вокруг картера 60 дифференциала. Упомянутое гнездо подшипника приспособлено для поддержки второго подшипника 64 дифференциала, который соединен с картером 60 дифференциала и расположен внутри гнезда подшипника.
Как можно видеть на фиг. 5, гнездо 30 подшипника имеет кольцеобразную форму и внутри круглое. Снаружи оно содержит отверстие 32а, проходящее сквозь него в верхнем выступающем участке 32, и нижнее отверстие 34а, проходящее сквозь него в нижнем выступающем участке 34. Упомянутые отверстия 32а, 34а продолжаются в по существу том же направлении, что и направление удлинения вала-шестерни 44. Упомянутые выступающие участки с отверстиями 32а, 34а расположены в зоне гнезда 30 подшипника, которая направлена к сателлиту 42. Упомянутые выступающие участки содержат контактные поверхности 32b, 34b, расположенные вокруг упомянутых отверстий. Упомянутые отверстия около упомянутых контактных поверхностей содержат более широкий участок для размещения подшипников.
Гнездо 30 подшипника приспособлено для прикрепления к картеру 10 редуктора посредством резьбовых соединений 35а, 35b через резьбовые отверстия 12а, 14а в картере редуктора. Упомянутые резьбовые отверстия в картере редуктора расположены в участках 12, 14 картера редуктора, которые выступают в направлении от упомянутого сателлита. Упомянутые выступающие участки содержат контактные поверхности 12b, 14b вокруг упомянутых отверстий. Упомянутые отверстия около упомянутых контактных поверхностей содержат более широкий участок для размещения подшипников.
Гнездо 30 подшипника выступает из картера 10 редуктора в направлении от ведущей шестерни 40 под прямыми углами относительно, и концентрически вокруг, оси Y. Упомянутое гнездо подшипника содержит центрирующий выступ 36, выступающий под прямыми углами относительно оси Y в концевом участке, который направлен от ведущей шестерни 42.
Гнездо 30 подшипника содержит участок, продолжающийся в окружном направлении, который выступает над сателлитом 42 к центральной линии Х сателлита в конфигурации, которая по меньшей мере частично перекрывает ведущую шестерню.
Упомянутые резьбовые отверстия 12а, 14а в картере 10 редуктора расположены относительно сателлита 42 таким образом, что верхнее отверстие 12а находится за пределами периферии сателлита выше оси Y, а нижнее отверстие 14а находится за пределами периферии сателлита на расстоянии от верхнего отверстия 12а и ниже оси Y, причем расстояние между упомянутыми отверстиями 12а, 14а расположено по существу под прямыми углами относительно оси Y так, чтобы по меньшей мере частично находиться в пределах периферии сателлита на уровне упомянутой оси Y. Таким образом, упомянутый второй подшипник 64 дифференциала расположен так, чтобы по меньшей мере частично перекрывать сателлит 42.
Использование гнезда 30 подшипника, которое расположено под прямыми углами относительно сателлита 42 так, что его кольцеобразная конфигурация и соответственно второй подшипник 64 дифференциала, поддерживаемый гнездом 30 подшипника, по меньшей мере частично перекрывают ведущую шестерню, уменьшает ширину редуктора I заднего моста по сравнению с редуктором, содержащим крышку подшипника также на противоположной стороне ведомой шестерни 50. Таким образом, можно размещать ведущие шестерни 40 с сателлитами 42, имеющими большие диаметры, в балке заднего моста между ведущими колесами транспортного средства и/или его боковыми элементами рамы шасси. Это позволяет использовать более мощные редукторы заднего моста, в которых требуются шестерни больших диаметров, и разнесенная главная передача во взаимодействии с тормозными устройствами, например, должна быть также размещена между ведущими колесами.
Упомянутое гнездо 30 подшипника приспособлено для закрепления в упомянутом картере 10 редуктора для передачи как усилий, так и моментов на упомянутый картер редуктора. Упомянутый картер редуктора содержит опорные поверхности 18а, 18b. Упомянутое гнездо подшипника содержит опорные поверхности 38а, 38b, которые должны быть расположены напротив опорных поверхностей 18а, 18b картера редуктора. Упомянутое гнездо подшипника и упомянутый картер редуктора выполнены с возможностью взаимодействия посредством демпфирования усилий через упомянутые противоположные опорные поверхности 18а, 18b, 38а, 38b на противоположных сторонах центральной линии Y гнезда подшипника. Упомянутые опорные поверхности 38а, 38b расположены в участке гнезда подшипника, направленном на упомянутую ведущую шестерню, и соответственно обращены к опорным поверхностям 18а, 18b картера редуктора.
Упомянутые опорные поверхности 18а, 18b картера редуктора содержат верхнюю опорную поверхность 18а, расположенную выше оси Y, и нижнюю опорную поверхность 18b, расположенную ниже оси Y. Верхняя опорная поверхность 18а расположена около и ниже упомянутого верхнего отверстия 12а, а нижняя опорная поверхность 18b расположена около и выше упомянутого нижнего отверстия 13а и на расстоянии от верхней опорной поверхности 18а.
Упомянутые опорные поверхности 18а, 18b картера редуктора имеют изогнутую конфигурацию с кривизной в том же направлении, что и периферия сателлита 42. Верхняя опорная поверхность 18а расположена соответственно под прямыми углами относительно оси Y и продолжается дугообразно от уровня выше оси Y и наклонно вверх с такой же кривизной, что и периферия сателлита. Нижняя опорная поверхность 18b расположена соответственно под прямыми углами относительно оси Y и продолжается дугообразно от уровня ниже оси Y и наклонно вниз с такой же кривизной, что и периферия сателлита. Упомянутые опорные поверхности 18а, 18b картера редуктора расположены ближе к сателлиту, чем отверстия 12а, 14а для соединений с гнездом подшипника.
Упомянутые опорные поверхности 38а, 38b гнезда 30 подшипника содержат верхнюю опорную поверхность 38а, расположенную выше оси Y, и нижнюю опорную поверхность 38b, расположенную ниже оси Y. Упомянутые опорные поверхности гнезда подшипника расположены в концевой зоне участков 37а, 37b, обращенных к сателлиту 42, и находятся ближе к сателлиту, чем упомянутые участки 32, 34 с отверстиями 32а, 34а.
Упомянутые опорные поверхности 38а, 38b гнезда 30 подшипника имеют изогнутую конфигурацию с кривизной в том же направлении, что и периферия сателлита 42. Верхняя опорная поверхность 38а расположена соответственно под прямыми углами относительно оси Y и продолжается дугообразно от уровня выше оси Y и наклонно вверх с такой же кривизной, что и периферия сателлита. Нижняя опорная поверхность 38b расположена соответственно под прямыми углами относительно оси Y и продолжается дугообразно от уровня ниже оси Y и наклонно вниз с такой же кривизной, что и периферия сателлита.
Верхняя опорная поверхность 38а гнезда 30 подшипника расположена ближе к, и продолжается вдоль, верхней опорной поверхности 18а картера 10 редуктора. Нижняя опорная поверхность 38b гнезда подшипника расположена ближе к, и продолжается вдоль, нижней опорной поверхности 18b картера редуктора.
Форма опорных поверхностей 18а, 18b, 38а, 38b может быть любой необходимой для передачи усилий от гнезда 30 подшипника на картер 10 редуктора для демпфирования нагрузки. Форма опорных поверхностей картера редуктора, предпочтительно, такая, что гнездо подшипника поддерживается посредством его соответствующих опорных поверхностей в направлении оси Y и в направлении Z под прямыми углами относительно оси Y и оси X, т.е. в соответствующих направлениях вверх и вниз.
В альтернативном варианте форма опорных поверхностей картера редуктора по существу напоминает форму корпуса лодки. Соответствующая опорная поверхность 118а картера редуктора, показанная пунктирной линией на фиг. 4, является примером формы расположенной под углом плоскости, приспособленной для продолжения от уровня выше оси Y и наклонно вверх, а непоказанная другая опорная поверхность соответственно продолжается дугообразно от уровня ниже оси Y и наклонно вниз. В данном варианте опорные поверхности 138а гнезда подшипника имеют соответствующую форму расположенной под углом плоскости, показанной пунктирной линией на фиг. 5 и приспособленной для примыкания к соответствующим опорным поверхностям картера редуктора.
Гнездо 30 подшипника приспособлено для прикрепления к картеру 10 редуктора посредством упомянутых резьбовых соединений 35а, 35b в упомянутых отверстиях 32а, 34а так, что упомянутые контактные поверхности 32b, 34b упомянутых выступающих участков 32, 34 гнезда подшипника примыкают к упомянутым контактным поверхностям 12b, 14b упомянутых выступающих участков 12, 14 картера редуктора. В результате образуется поверхность G контакта между упомянутыми контактными поверхностями 12b, 32b, которая показана на фиг. 7.
Редуктор I заднего моста содержит втулки 70, показанные на фиг. 7, которые расположены вокруг упомянутого резьбового соединения 35а в упомянутых более широких участках отверстий рядом с упомянутой поверхностью G контакта, для того чтобы демпфировать усилия между гнездом 30 подшипника и картером 10 редуктора.
Установка редуктора I заднего моста предусматривает вначале посадку с зазором между опорными поверхностями 18а, 18b, 38а, 38b гнезда 30 подшипника и картера 10 редуктора, каковую посадку с зазором затем уменьшают на основе установок допусков и затем приводят в контакт, когда картер редуктора размещают в непоказанной балке заднего моста. Непоказанная балка заднего моста содержит отверстие для размещения упомянутого центрирующего выступа 36 гнезда 30 подшипника и отверстие для размещения упомянутого центрирующего выступа 26 крышки 20 подшипника. Когда картер редуктора размещают в балке заднего моста, упомянутый центрирующий выступ 36 вставляют в упомянутые отверстия, которые выполнены таким образом, что когда центрирующие выступы вставляют в них, упомянутые гнездо 30 подшипника и крышка 20 подшипника прижимаются друг к другу так, что достигается надлежащий предварительный натяг соответствующих подшипников. Одновременно опорные поверхности 38а, 38b гнезда подшипника также прижимаются к опорным поверхностям 18а, 18b картера редуктора так, что достигается контакт между упомянутыми опорными поверхностями.
Во время эксплуатации, усилие под нагрузкой, передаваемое от ведущей шестерни 40 на ведомую шестерню 50, будет восприниматься подшипником 64 в гнезде 30 подшипника и передаваться от гнезда подшипника на картер 10 редуктора, при этом распределение нагрузки осуществляется таким образом, что резьбовые соединения и втулки 70 воспринимают начальную первую нагрузку, а более высокие нагрузки вынуждают опорные поверхности 18а, 18b, 38a, 38b между гнездом 30 подшипника и картером 10 редуктора приходить в контакт и распределять нагрузку на картер редуктора.
Упомянутая поддержка посредством гнезда 30 подшипника и картера 10 редуктора будет минимизировать проскальзывание и перекос гнезда подшипника при возникновении высоких нагрузок во время эксплуатации. Изогнутая форма упомянутых опорных поверхностей 18а, 18b, 38а, 38b, которая описана выше, приводит к тому, что редуктор заднего моста способен через упомянутые опорные поверхности эффективно передавать нагрузки, действующие в разных направлениях, которые могут изменяться с изменением нагрузки на трансмиссию и нагрузки на мост. Упомянутые опорные поверхности распределяют силу реакции от подшипника 64 гнезда подшипника на картер 10 редуктора, чтобы минимизировать перекос вала 60 дифференциала.
Использование цельного гнезда подшипника в соответствии с настоящим изобретением позволяет сделать редуктор заднего моста более эффективным с точки зрения занимаемого пространства.
Выше был описан редуктор I заднего моста для автотранспортного средства. Настоящее изобретение может быть использовано в любом пригодном редукторе ведущего моста.
Приведенное выше описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения представлено в пояснительных и описательных целях. Оно не должно рассматриваться как исчерпывающее и не ограничивает изобретение описанными вариантами. Специалист в данной области техники, очевидно, сможет придумать множество модификаций и изменений. Упомянутые варианты осуществления выбраны и описаны для того, чтобы наглядно объяснить принципы изобретения и их практические применения и тем самым позволить специалисту в данной области техники понять изобретение для разных вариантов осуществления и с разными модификациями, приспособленными для предполагаемого использования.