БОРТОВОЙ РЕДУКТОР ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к бортовым редукторам транспортного средства.
Бортовые редукторы предназначены для увеличения дорожного просвета и значительного улучшения проходимости. Они позволяют не только приподнять оси над землей, но и поставить колеса большего диаметра, увеличив клиренс. Кроме того, многие конструкции выполняют роль внешней понижающей передачи, разгружая трансмиссию при установке колес большой размерности.
Например, бортовой редуктор (патент RU 2011554) содержит установленную на входном валу центральную шестерню, сдвоенные шестерни и шестерни, установленные на выходном валу. В сдвоенных шестернях шестерни большего диаметра связаны с центральной шестерней и имеют одинаковый диаметр, а шестерни меньшего диаметра связаны с шестернями, установленными на выходном валу, и имеют разный диаметр. Ось входного вала расположена выше оси выходного вала для создания клиренса. Шестерни, установленные на выходном валу, концентричны между собой, при этом шестерня большего диаметра является одновенцовой с наружным зацеплением, а шестерня меньшего диаметра – двухвенцовой с наружным и внутренним зацеплениями. На входном валу установлена дополнительная центральная шестерня, находящаяся в зацеплении с внутренним венцом двухвенцовой шестерни, которая наружным венцом сцеплена с шестерней меньшего диаметра сдвоенной шестерни. В редукторе выполняется условие равенства передаточных отношений в сопрягаемых венцах второй и третьей ступеней.
Такой бортовой редуктор обеспечивает двухпоточную передачу мощности на выходной вал, однако он содержит большое количество деталей, часть которых (сдвоенные шестерни, двухвенцовая шестерня) имеют сложную конструкцию. При этом бортовой редуктор требует наличия корпуса, который увеличивает массу редуктора.
Известен также бортовой редуктор (журнал «4X4 CLUB» (http://media.club4x4.ru/13586-bortovye-reduktory.html), имеющий более простую конструкцию по сравнению с вышеописанным. Этот бортовой редуктор содержит приспособленный для крепления на транспортном средстве корпус, в котором установлены шестерня, приспособленная для надевания на шлицы стандартного привода, ведомая шестерня, приводящая во вращение колесо, и промежуточные шестерни, необходимые для того, чтобы колесо не меняло направление вращения.
Однако известный бортовой редуктор требует наличия промежуточных шестерен и корпуса, увеличивающих массу редуктора и его сложность.
Кроме того, общим недостатком указанных выше бортовых редукторов является высокая степень привязки конструкции транспортного средства к применяемым бортовым редукторам.
Наиболее близким к полезной модели является бортовой редуктор в узле подвески опорного колеса в транспортном средстве (патент RU 2505423). Этот бортовой редуктор содержит зубчатую передачу с внутренним зацеплением и кронштейн, удерживающий ось вращения колеса транспортного средства. Кронштейн приспособлен для установки на штатную колесную ступицу транспортного средства с возможностью вращения относительно нее и снабжен средствами крепления к элементам транспортного средства. Ведущая шестерня с наружными зубьями приспособлена для крепления непосредственно к штатной колесной ступице транспортного средства, а ведомое зубчатое колесо с внутренними зубьями, приспособленное для соединения с колесом транспортного средства, выполнено в виде полого цилиндра со ступицей, установленной на оси вращения колеса транспортного средства.
Такой бортовой редуктор имеет простую конструкцию вследствие наличия всего одной пары зубчатых колес и не требует наличия корпуса.
Однако известный бортовой редуктор не приспособлен для установки стандартного колеса, поскольку указанный полый цилиндр или сам является колесом, или является основанием для установки на него резинокордовой гусеницы, пневматических шин или грунтозацепов.
Технической задачей, решаемой полезной моделью, является создание бортового редуктора, пригодного для применения в составе любого транспортного средства, даже заранее не подготовленного специальным образом, и имеющего при этом простую конструкцию и малый вес.
Указанная проблема решается в бортовом редукторе транспортного средства, содержащем зубчатую передачу с внутренним зацеплением и кронштейн, удерживающий ось вращения колеса транспортного средства, при этом кронштейн приспособлен для установки на штатную колесную ступицу транспортного средства с возможностью вращения относительно нее и снабжен средствами крепления к элементам транспортного средства, ведущая шестерня с наружными зубьями приспособлена для крепления непосредственно к штатной колесной ступице транспортного средства, а ведомое зубчатое колесо с внутренними зубьями приспособлено для соединения с колесом транспортного средства.
Согласно полезной модели, ведомое зубчатое колесо выполнено в виде кольца с зубчатым венцом и приспособлено для непосредственного крепления к колесному диску транспортного средства, а ось вращения колеса транспортного средства установлена в кронштейне на подшипниках и снабжена ступицей, аналогичной штатной колесной ступице транспортного средства
Техническим результатом, достигаемым при таком выполнении бортового редуктора, является возможность установки такого редуктора практически на любое транспортное средство без внесения в него каких-либо изменений при простой конструкции редуктора и малом его весе.
Предпочтительно ведущая шестерня выполнена из коррозийно-устойчивого металлического материала или имеет антикоррозийное покрытие зубьев.
Ведомое зубчатое колесо предпочтительно выполнено из полимерного материала. Полимерным материалом может быть полиамид, капролон, фторопласт или полиэтилентерефталат. Полимерный материал может содержать наполнитель в виде стекловолокна или графита.
Предпочтительно кольцо, образующее ведомое зубчатое колесо, сегментировано, обеспечивая возможность замены изношенных частей его зубчатого венца.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан бортовой редуктор с установленным колесом транспортного средства, вид сбоку в разрезе;
на фиг. 2 – то же, вид в аксонометрии с частичным разрезом.
Бортовой редуктор транспортного средства содержит ведущую цилиндрическую шестерню 1, кронштейн 2 с установленной в нем на подшипниках 3 осью 4 вращения колеса 5, средства 6 крепления кронштейна 2 к элементам транспортного средства (не показано) и ведомое зубчатое колесо 7 с внутренними зубьями.
Ведущая шестерня 1 имеет отверстия для крепления непосредственно на штатной колесной ступице 8 транспортного средства, а кронштейн 2 содержит подшипник 9 для установки на этой ступице 8. Ось 4 вращения колеса снабжена ступицей 10, аналогичной штатной колесной ступице 8 транспортного средства.
Ведомое зубчатое колесо 7 выполнено в виде кольца из полимерного материала и приспособлено для непосредственного крепления к колесному диску транспортного средства. В частности, в кольце могут быть выполнены отверстия под резьбовые крепежные элементы 11. В качестве полимерного материала могут использоваться полиамид, капролон, фторопласт или полиэтилентерефталат. Полимерный материал может содержать наполнитель, который выбирается исходя из конкретных условий эксплуатации. Например, для повышения морозостойкости в качестве наполнителя используется стекловолокно, а для увеличения ресурса желательно использовать графит.
Кольцо, образующее ведомое зубчатое колесо 7, может быть сегментировано, обеспечивая возможность замены изношенных частей его зубчатого венца.
При установке бортового редуктора на транспортное средство на штатной колесной ступице 8 (после отсоединения штатного колеса) закрепляется ведущая шестерня 1 и устанавливается посредством подшипника 9 кронштейн 2. Затем кронштейн 2 с помощью средств 6 крепится к элементам транспортного средства. После этого на ступицу 10, закрепленную на оси 4 вращения колеса, устанавливается колесо с заранее прикрепленному к его колесному диску кольцом ведомого зубчатого колеса 7.
В результате ось колеса транспортного средства оказывается ниже оси штатной ступицы, благодаря чему на величину смешения оси увеличивается клиренс, что приводит к увеличению проходимости транспортного средства. При этом на передаточное число пары ведущая шестерня 1–ведомое колесо 7 уменьшается угловая скорость вращения колеса транспортного средства, что приводит к пропорциональному увеличению крутящего момента на колесе (при той же мощности привода), что также положительно влияет на увеличение проходимости транспортного средства, поскольку позволяет применить совместно с бортовыми редукторами шины большего геометрического размера, что, в свою очередь, еще больше увеличивает клиренс, тем самым еще сильнее улучшая проходимость транспортного средства.