Проходной мост (варианты)
DRIVE-THROUGH AXLE (VERSIONS)

Техническое решение относится к транспортным средствам, прежде всего к расположению или монтажу их трансмиссий, характеризующихся расположением или типом передач для привода колес, расположенных одно за другим и, в частности, к ведущим мостам с дифференциальной передачей многоосных транспортных средств.
Такие ведущие мосты применяются на транспортных средствах повышенной проходимости для обеспечения привода последующих мостов и/или дополнительных агрегатов, что улучшает их функциональные возможности в различных условиях движения.
Давно известны ведущие мосты, содержащие две и более конические пары.
Так, в GB 1210617 A представлена конечная передача с двумя ведущими шестернями, каждая из которых приводит свое ведомое колесо, размещенное на левой и правой полуоси. Дифференциал в данной конструкции выполнен на ведущей шестерне, от корпуса которой приводится вторая шестерня.
В передних ведущих мостах тракторов МТЗ-80 (см., стр. 101 и 107, Тракторы МТЗ-80 и МТЗ-82. М., «Колос», 1975. - 248 с.) использована разнесенная главная передача, колесная часть которой выполнена с коническим зацеплением, что позволяет значительно повысить клиренс и обеспечить необходимое передаточное отношение.
В автомобилях TATRA (см., стр. 37, Дифференциалы колесных машин. Под общ. ред. А.Х. Лефарова. - М.: Машиностроение, 1987. - 176 с.) широко применяется схема с качающимися полуосями, в которой привод каждой из полуосей выполнен отдельной конической парой шестерен.
Для повышения надежности в трансмиссии самоходной гусеничной машины по SU 1273291, также как и в UA 3155, 3477 и 67437 применены двухпоточные ведущие мосты.
В колесной модификации гусеничного трактора по RU 2432293 представлен двухпоточный ведущий мост с дифференциалом.
Конический двухступенчатый редуктор по RU 110439 содержит первую ступень с конической зубчатой передачей с передаточным числом, равным до 1.5, вторую ступень с конической передачей с передаточным числом, равным до 4. При этом шестерня второй ступени закреплена на едином валу с колесом первой ступени, расположенным на оси, перпендикулярной оси шестерни первой ступени, а шестерня первой и колесо второй ступени соосны.
Устройство для осуществления двух вращательных движений захвата манипулятора (см., SU 527554) содержит конический дифференциальный механизм, саттелит которого жестко связан с захватом, два входных вала, первый из которых кинематически связан с водилом дифференциала, а второй с его центральной шестерней. Оно снабжено дополнительным коническим дифференциалом, центральные шестерни которого жестко связаны соответственно с первым и вторым входными валами, а водило кинематически связано с центральной шестерней конического дифференциала механизма.
Существуют технические решения, позволяющие выполнить мост проходным.
Так, для привода третьего моста используют дополнительные опоры карданных передач, размещенные на/в картере главной передачи (см., например, US 2395108 или EP 0377130 (A1)), однако это приводит к усложнению конструкции раздаточной коробки, в которой требуется выполнить три выходных вала.
Иногда ведущую шестерню выполняют полой для размещения вала привода последующего моста (см. SU 818923, 1017525; US 2699075 и US 20060272866 или WO 2005047044).
Наиболее часто применяется комбинация цилиндрических и конических зубчатых пар (см., например, US 2033246, 2914128, 3000456, 3441106, 4050534 и US 20100248888, а также CN 87108281 (A), DE 9410105, ES 2121911 (Т3), FR 2311961 (A1) и ZA 200304932 (A)).
Проходная главная передача по RU 57209 содержит картер и крышку редуктора, дополнительный корпус, ведущую коническую шестерню, ведущую цилиндрическую шестерню, выполненную за одно целое с коническим зубчатым венцом привода среднего моста, ведущий вал, межосевой дифференциал, коническую шестерню привода заднего моста, установленную в картере редуктора.
Рациональнее выполнена проходная главная передача по RU 65826 и RU 72178. Подобным образом выполнены и проходные главные передачи по RU 2171186, 2345910, 2353530, 2472646 и 2550096.
В кустарных условиях для оснащения транспортного средства с колесной формулой 4×4 дополнительным (третьим) ведущим мостом используют обходной редуктор, размещенный на картере главной передачи (см., например, конструкцию фирмы USA 6×6 http://rock-crawling.ru/shop_rockcrawling/mag_10/d420/ или переделку автомобиля Land Rover 110 http://forum.lro.com/viewtopic.php?f=18&t=89595, и http://lunohoda.net/forum/viewtopic.php?t=1432).
Более детально подобная конструкция проработана в US 5950750 и AT 409613 (B).
Известен двухпоточный ведущий мост привода движителей транспортного средства по RU 2385432. Он содержит основную главную передачу с шестерней и колесом, установленными на подшипниковых опорах в картере, а также коробку дифференциала и полуоси. Ведомая шестерня закреплена на водиле дифференциала, а ступица каждой солнечной шестерни установлена подвижно в цилиндрическом отверстии тела водила по оси его вращения и связана шлицами с полуосью привода движителя, причем со шлицами одной из полуосей соединена ведомая шестерня второй главной передачи. Такое выполнение двухпоточного ведущего моста способствует повышению его компактности, однако не позволяет использовать его в качестве проходного для привода последующего моста, т.к. ступица ведомой шестерни второй главной передачи установлена подвижно в том же отверстии водила, в котором установлена солнечная шестерня, но с другой стороны этого отверстия, а ведомые шестерни обеих главных передач опираются на одну и ту же пару подшипников качения, что и водило, причем один из них установлен в перегородке, закрепленной между соединительными фланцами полубалок корпуса моста.
Несмотря на многочисленные приведенные технические решения, совокупность их признаков при использовании не позволяет упростить изготовление проходного моста в условиях мелкосерийного производства при повышении его надежности.
Задача, на решение которой направлено данное техническое решение и достигаемый при этом технический результат, заключается в упрощении изготовления проходного моста в условиях мелкосерийного производства при повышении его надежности.
Упрощение изготовления проходного моста в условиях мелкосерийного производства при повышении его надежности обеспечено унифицированным выполнением зубчатых передач и рациональным их размещением.
Для этого в первом варианте исполнения проходной мост, содержащий основную главную передачу с ведущей шестерней и ведомым колесом, установленными на подшипниковых опорах в картере, а также коробку дифференциала и полуоси, оснащен дополнительной главной передачей, в картере которой соосно ведомому колесу основной главной передачи установлено зубчатое колесо, приводимое от коробки дифференциала основной главной передачи, при этом зубчатые венцы указанных колес направлены друг к другу.
Тому же способствует то, что зубчатое колесо дополнительной главной передачи установлено на коробке, через которую проходит полуось.
Соединение муфтой с возможностью размыкания основной и дополнительной коробок дифференциалов главных передач способствует упрощению изготовления проходного моста.
Параллельность осей шестерен основной и дополнительной главных передач повышает надежность и упрощает изготовление.
То, что шестерни основной и дополнительной главных передач разнонаправлены, также способствует достижению технического результата.
Тому же служит и то, что шестерни основной и дополнительной главных передач сонаправлены. Направление шестерен основной и дополнительной главных передач, а также угол между их продольными осями выбирается исходя из компоновочных соображений, в зависимости от расположения приводимых узлов и агрегатов.
Соединение обоймой картеров главных передач упрощает изготовление, а фиксирование их неразъемным соединением, например электрозаклепками, повышает надежность конструкции в целом.
В зависимости от направления винтовой линии и других параметров конического/гипоидного зубчатого зацепления может меняться ориентация зубчатых венцов колес основной и дополнительной главных передач. Наиболее рациональные примеры их размещения, помимо приведенного выше, представлены в вариантах 2 и 3.
Так, во втором варианте исполнения проходной мост, содержащий основную главную передачу с ведущей шестерней и ведомым колесом, установленными на подшипниковых опорах в картере, а также коробку дифференциала и полуоси, оснащен дополнительной главной передачей, в картере которой соосно ведомому колесу основной главной передачи установлено зубчатое колесо, приводимое от коробки дифференциала основной главной передачи, при этом зубчатые венцы указанных колес ориентированы в одну сторону.
В третьем варианте исполнения проходной мост, содержащий основную главную передачу с ведущей шестерней и ведомым колесом, установленными на подшипниковых опорах в картере, а также коробку дифференциала и полуоси, оснащен дополнительной главной передачей, в картере которой соосно ведомому колесу основной главной передачи установлено зубчатое колесо, приводимое от коробки дифференциала основной главной передачи, при этом зубчатые венцы указанных колес направлены друг от друга.
Изображено на:
Фиг. 1 - Проходной мост (вар. 1.1);
Фиг. 2 - Проходной мост (вар. 1.2);
Фиг. 3 - Проходной мост (вар. 2.1);
Фиг. 4 - Проходной мост (вар. 2.2);
Фиг. 5 - Проходной мост (вар. 3.1);
Фиг. 6 - Проходной мост (вар. 3.2);
Фиг. 7 - Проходной мост (вид 3/4).
В первом варианте исполнения проходной мост содержит основную главную передачу 1 (Фиг. 1) с ведущей шестерней 2 и ведомым колесом 3, установленными на подшипниковых опорах 4, 5 в картере 6, а также коробку 7 дифференциала 8 и полуоси 9, 10. Он оснащен дополнительной главной передачей 11, в картере 12 которой соосно ведомому колесу 3 основной главной передачи 1 установлено зубчатое колесо 13, приводимое от коробки 7 дифференциала 8 основной главной передачи 1, при этом зубчатые венцы 14, 15 указанных колес направлены друг к другу. Зубчатое колесо 13 дополнительной главной передачи 11 установлено на коробке 16, через которую проходит полуось 10. Основная 7 и дополнительная 16 коробки дифференциалов главных передач 1, 11 соединены муфтой 17 с возможностью размыкания. Оси 18, 19 шестерен 2, 20 (Фиг. 2) основной и дополнительной главных передач 1, 11 параллельны. В зависимости от расположения приводимых узлов и агрегатов, а также компоновочных соображений шестерни 2,20 основной и дополнительной главных передач 1, 11 могут быть как разнонаправлены (см. Фиг. 1), так и сонаправлены (см. Фиг. 2). Картеры 6, 12 главных передач 1, 11 соединены обоймой 21 (Фиг. 7) и фиксированы неразъемным соединением, например электрозаклепками 22.
Проходной мост во втором варианте исполнения содержит основную главную передачу 1 с ведущей шестерней 2 и ведомым колесом 3, установленными на подшипниковых опорах 4, 5 в картере 6, а также коробку 7 дифференциала 8 и полуоси 9, 10. Он оснащен дополнительной главной передачей 11, в картере 12 которой соосно ведомому колесу 3 основной главной передачи 1 установлено зубчатое колесо 13, приводимое от коробки 7 дифференциала 8 основной главной передачи 1, при этом зубчатые венцы 14, 15 указанных колес ориентированы в одну сторону (см. Фиг. 3 и 4).
Проходной мост в третьем варианте исполнения содержит основную главную передачу 1 с ведущей шестерней 2 и ведомым колесом 3 установленными на подшипниковых опорах 4, 5 в картере 6, а также коробку 7 дифференциала 8 и полуоси 9, 10. Он оснащен дополнительной главной передачей 11, в картере 12 которой соосно ведомому колесу 3 основной главной передачи 1 установлено зубчатое колесо 13, приводимое от коробки 7 дифференциала 8 основной главной передачи 1, при этом зубчатые венцы 14, 15 указанных колес направлены друг от друга (см. Фиг. 5 и 6).
Проходной мост функционирует следующим образом.
Крутящий момент, подводимый к ведущей шестерней 2 основной главной передачи 1 (Фиг. 1) через ведомое колесо 3, установленное на подшипниковых опорах 4, 5 в картере 6, передается на коробку 7 дифференциала 8. Затем дифференциал 8 распределяет крутящий момент между полуосями 9, 10.
Привод зубчатого колеса 13 дополнительной главной передач 11, установленной в картере 12 соосно ведомому колесу 3 на коробке 16, выполнен от коробки 7 дифференциала 8 основной главной передачи 1. Основная 7 и дополнительная 16 коробки дифференциалов главных передач 1, 11 соединены муфтой 17 с возможностью размыкания. При этом полуось 10 проходит через коробку 16.
Далее от зубчатого колеса 13 крутящий момент передается шестерне 20, что обеспечивает привод дополнительного моста, или вспомогательных агрегатов, например водомета, гребного винта, коммунального или сельхозоборудования, лебедки.
В зависимости от расположения приводимых узлов и агрегатов, а также компоновочных соображений шестерни 2, 20 основной и дополнительной главных передач 1, 11 могут быть как разнонаправлены (см. Фиг. 1), так и сонаправлены (см. Фиг. 2).
Надежность конструкции обеспечивает соединение картеров 6, 12 главных передач 1, 11 обоймой 21 (Фиг. 7) и фиксирование их неразъемным соединением, например электрозаклепками 22.