RU129885U1

RU129885U1 - POWER SHAFT REDUCER

Info

Publication number: RU129885U1
Application number: RU2012136521/11U
Authority: RU
Inventors: Василий Владимирович Жук; Виктор Михайлович Мухин; Виктор Георгиевич Сапельников; Андрей Григорьевич Стасилевич; Иван Никодимович Усс
Original assignee: Республиканское унитарное предприятие "Минский тракторный завод"
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2013-07-10

Abstract

1. Редуктор вала отбора мощности, содержащий неподвижный корпус, планетарный механизм, водило которого жестко закреплено на выходном валу, и дисковые тормоза включения и выключения, каждый из которых содержит неподвижный опорный диск, закрепленный в корпусе, соответственно зубчатый венец включения, жестко соединенный с солнечной шестерней планетарного механизма, и зубчатый венец выключения, соединенный с выходным валом, остановочные диски, связанные соответственно с зубчатыми венцами включения и выключения, установленные в корпусе промежуточные диски, причем остановочные и промежуточные диски имеют возможность осевого перемещения, поршень, имеющий возможность воздействовать на остановочные диски тормоза включения вала отбора мощности, жестко связанный с нажимным диском, имеющим возможность воздействовать на остановочные диски тормоза выключения вала отбора мощности и пружины, воздействующие на нажимной диск, отличающийся тем, что между поршнем и остановочным диском тормоза включения дополнительно установлены нажимной диск и пружина, которая находится в свободном состоянии при отсутствии воздействия поршня на нее, зубчатый венец выключения выполнен составным из ступицы с установленным в ней как минимум одним штифтом и обхватывающего ступицу зубчатого венца, имеющего как минимум один паз и установленного с возможностью окружного перемещения относительно ступицы, при этом штифт установлен таким образом, что выступающая его часть располагается в пазу, окружная величина которого обеспечивает поворот выходного вала со ступицей относительно зубчатого венца на необходимый угол, а количество штифт1. The gearbox of the power take-off shaft, comprising a stationary housing, a planetary mechanism, the carrier of which is rigidly fixed to the output shaft, and disk brakes on and off, each of which contains a stationary support disk mounted in the housing, respectively, the gear ring of the inclusion rigidly connected to the solar planetary gear, and a gear ring off connected to the output shaft, stop discs associated respectively with gear rings on and off installed in the housing intermediate disks, with stop and intermediate disks being able to axially move, a piston having the ability to act on the stop disks of the power take-off drive brake, rigidly connected to the pressure disk that is able to act on the stop disks of the power take-off brake and springs acting on the pressure a disk, characterized in that between the piston and the stop disk of the brake on, an additional pressure disk and a spring, which is in free m condition, in the absence of the piston acting on it, the gear ring is made of a hub with a pin installed in it and a ring gear wrapping around the hub having at least one groove and installed with the possibility of circumferential movement relative to the hub, while the pin is installed in this way that its protruding part is located in the groove, the circumferential value of which ensures the rotation of the output shaft with the hub relative to the ring gear by the required angle, and the number of pins

Description

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к приводам валов отбора мощности тракторов и аналогичных самоходных машин.The utility model relates to the field of transport engineering, in particular to the drives of power take-off shafts of tractors and similar self-propelled machines.

Известен редуктор вала отбора мощности (ВОМ), содержащий входной вал с установленной на нем ведущей шестерней, связанной с ней ведомой шестерней и выходной вал, гидроприжимную муфту с дисковым тормозом, ведущие элементы которой связаны с ведомой шестерней, а ведомые - с выходным валом и нажимным и упорным дисками тормоза, причем тормозной диск установлен между упорным диском и нажимным диском тормоза, снабженным упорами, взаимодействующими с подпружиненным поршнем муфты [1].A power take-off shaft (PTO) gearbox is known, comprising an input shaft with a drive gear installed on it, a driven gear connected to it and an output shaft, a hydraulic clutch with a disc brake, the driving elements of which are connected to the driven gear, and the driven elements are connected to the output shaft and pressure and thrust brake discs, and the brake disc is installed between the thrust disc and the brake pressure disc, equipped with stops that interact with the spring-loaded piston of the clutch [1].

Недостатком известной конструкции является то, что при присоединении агрегатируемой машины к транспортному средству его двигатель выключен и хвостовик ВОМ, связанный с выходным валом, заторможен на корпус. Для присоединения вала приема мощности (ВПМ) машины к хвостовику ВОМ требуется совпадение шлиц на хвостовике и во втулке, в связи с чем, так как хвостовик не может быть провернут, проворачивают ВПМ машины, что трудоемко и небезопасно.A disadvantage of the known design is that when the aggregated machine is connected to the vehicle, its engine is turned off and the PTO shaft connected to the output shaft is braked to the housing. To connect the power receiving shaft (VPM) of the machine to the PTO shank, the slot on the shank and in the sleeve must be matched, and therefore, since the shank cannot be rotated, the VPM of the machine is rotated, which is laborious and unsafe.

Известен редуктор ВОМ транспортного средства, содержащий гидроуправляемую фрикционную муфту, входной элемент которой связан с двигателем, а выходной - с выходным хвостовиком, магистраль управления с распределителем и источником давления, выполненную в выходном элементе [2].A well-known vehicle PTO reducer containing a hydraulically controlled friction clutch, the input element of which is connected to the engine, and the output element is connected to the output shank, the control line with a distributor and a pressure source, is made in the output element [2].

Недостатком известной конструкции является отсутствие плавности включения фрикционной муфты в зависимости от действительного ускорения выходного элемента с хвостовиком выходного вала, что приводит к резкому возрастанию передаваемого момента и возникновению пиковых нагрузок при включении.A disadvantage of the known design is the lack of smooth inclusion of the friction clutch, depending on the actual acceleration of the output element with the shank of the output shaft, which leads to a sharp increase in the transmitted moment and the occurrence of peak loads when turned on.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является редуктор ВОМ, содержащий неподвижный корпус, планетарный механизм, водило которого жестко закреплено на выходном валу и дисковые тормоза включения и выключения, каждый из которых содержит неподвижный опорный диск, закрепленный в корпусе, соответственно зубчатый венец включения, жестко соединенный с солнечной шестерней планетарного механизма, и зубчатый венец выключения, соединенный с выходным валом, остановочные диски, связанные соответственно с зубчатыми венцами включения и выключения, установленные в корпусе промежуточные диски, причем остановочные и промежуточные диски имеют возможность осевого перемещения, поршень, имеющий возможность воздействовать на остановочные диски тормоза включения ВОМ, жестко связанный с нажимным диском, имеющим возможность воздействовать на остановочные диски тормоза выключения ВОМ и пружины, воздействующие на нажимной диск [3].The closest in technical essence to the proposed utility model is a PTO gearbox, which contains a fixed housing, a planetary mechanism, the carrier of which is rigidly fixed to the output shaft, and disc brakes on and off, each of which contains a fixed support disk fixed in the housing, respectively, a gear ring rigidly connected to the sun gear of the planetary mechanism, and a gear ring off connected to the output shaft, the stop discs associated respectively with the gear with the on and off rings installed in the case of the intermediate disks, the stop and intermediate disks being able to axially move, a piston having the ability to act on the stop disks of the PTO engaging brake, rigidly connected to the pressure disk, having the ability to act on the stop disks of the PTO disengaging brake springs acting on the pressure plate [3].

Недостатком известной конструкции является то, что в положении «выключено» выходной вал ВОМ зафиксирован от проворота подпружиненным остановочным диском и при несовпадении выступов и впадин шлиц сопрягаемых узлов затрудняется присоединение ВПМ агрегатируемых с трактором сельскохозяйственных машин и приспособлений. Кроме того в системе управления ВОМ для обеспечения плавности включения требуется применение следящих устройств (гидрораспределителей, гидроаккумуляторов и т.д.), что значительно усложняет конструкцию.A disadvantage of the known design is that in the “off” position, the PTO output shaft is fixed against rotation by a spring-loaded stop disk and when the protrusions and troughs of the slots do not match the mating nodes, it is difficult to attach the VPM of agricultural machines and devices aggregated with the tractor. In addition, in the PTO control system, to ensure a smooth inclusion, the use of tracking devices (valves, accumulators, etc.) is required, which greatly complicates the design.

Задача создания предлагаемой полезной модели состоит в сокращении трудоемкости соединения ВОМ с агрегатируемой машиной путем обеспечения возможности поворота его выходного вала в выключенном состоянии и увеличении плавности пуска за счет устранения пиковых нагрузок при включении.The task of creating the proposed utility model is to reduce the complexity of connecting the PTO to the aggregated machine by providing the possibility of turning its output shaft in the off state and increasing the smoothness of the start by eliminating peak loads when turned on.

Техническим результатом полезной модели является снижение трудоемкости при агрегатировании трактора с сельскохозяйственными машинами и повышение надежности и долговечности редуктора ВОМ.The technical result of the utility model is to reduce the complexity when aggregating a tractor with agricultural machines and increasing the reliability and durability of the PTO gearbox.

Для решения поставленной задачи предлагается редуктор ВОМ, который содержит неподвижный корпус, планетарный механизм, водило которого жестко закреплено на выходном валу и дисковые тормоза включения и выключения, каждый из которых содержит неподвижный опорный диск, закрепленный в корпусе, соответственно зубчатый венец включения, жестко соединенный с солнечной шестерней планетарного механизма, и зубчатый венец выключения, соединенный с выходным валом, остановочные диски, связанные соответственно с зубчатыми венцами включения и выключения, установленные в корпусе промежуточные диски, причем остановочные и промежуточные диски имеют возможность осевого перемещения, поршень, имеющий возможность воздействовать на остановочные диски тормоза включения ВОМ, жестко связанный с нажимным диском, имеющим возможность воздействовать на остановочные диски тормоза выключения ВОМ и пружины, воздействующие на нажимной диск. При этом между поршнем и остановочным диском тормоза включения дополнительно установлены нажимной диск и пружина, которая находится в свободном состоянии при отсутствии воздействия поршня на нее. Зубчатый венец выключения выполнен составным из ступицы с установленным в ней как минимум одним штифтом и обхватывающего ступицу зубчатого венца, имеющего как минимум один паз и установленного с возможностью окружного перемещения относительно ступицы. При этом штифт установлен таким образом, что выступающая его часть располагается в пазе. Окружная величина паза обеспечивает поворот выходного вала со ступицей относительно зубчатого венца на необходимый угол, а количество штифтов и пазов совпадает. Пружины редуктора ВОМ могут быть выполнены тарельчатыми, а зубчатый венец может иметь три паза.To solve this problem, a PTO gearbox is proposed, which contains a fixed housing, a planetary gear, the carrier of which is rigidly fixed to the output shaft and disk on and off brakes, each of which contains a fixed support disk fixed in the housing, respectively, a gear engagement ring, rigidly connected to the sun gear of the planetary mechanism, and the gear ring off connected to the output shaft, the stop discs associated respectively with the gear rims on and off the disks installed in the casing are intermediate disks, the stop and intermediate disks being axially movable, the piston being able to act on the stop disks of the PTO engaging brake, rigidly connected to the pressure disc, which is able to act on the stop disks of the PTO disengaging brake and springs acting on pressure plate. In this case, between the piston and the stop disk of the brake, an additional pressure plate and a spring are installed, which is in a free state in the absence of the piston acting on it. The gear off ring is made of a composite hub with at least one pin installed in it and a gear ring around the hub having at least one groove and installed with the possibility of circumferential movement relative to the hub. In this case, the pin is installed in such a way that its protruding part is located in the groove. The circumferential value of the groove ensures the rotation of the output shaft with the hub relative to the ring gear by the required angle, and the number of pins and grooves coincides. The PTO gear springs can be disk-shaped, and the ring gear can have three grooves.

Новым в полезной модели является то, что между поршнем и остановочным диском тормоза включения дополнительно установлены нажимной диск и пружина, которая находится в свободном состоянии при отсутствии воздействия поршня на нее. Зубчатый венец выключения выполнен составным из ступицы с установленным в ней как минимум одним штифтом и обхватывающего ступицу зубчатого венца, имеющего как минимум один паз и установленного с возможностью окружного перемещения относительно ступицы. При этом штифт установлен таким образом, что выступающая его часть располагается в пазе. Окружная величина паза обеспечивает поворот выходного вала со ступицей относительно зубчатого венца на необходимый угол, а количество штифтов и пазов совпадает. Пружины редуктора ВОМ могут быть выполнены тарельчатыми, а зубчатый венец может иметь три паза.What is new in the utility model is that between the piston and the stop disk of the brake, an additional pressure disk and spring are installed, which is in a free state when there is no piston action on it. The gear off ring is made of a composite hub with at least one pin installed in it and a gear ring around the hub having at least one groove and installed with the possibility of circumferential movement relative to the hub. In this case, the pin is installed in such a way that its protruding part is located in the groove. The circumferential value of the groove ensures the rotation of the output shaft with the hub relative to the ring gear by the required angle, and the number of pins and grooves coincides. The PTO gear springs can be disk-shaped, and the ring gear can have three grooves.

На фиг.1 изображен общий вид в разрезе редуктора ВОМ. На фиг.2 изображено сечение А-А на фиг.1.Figure 1 shows a General view in section of the gearbox PTO. Figure 2 shows a section aa in figure 1.

Редуктор ВОМ содержит неподвижный корпус 1 (фиг.1) с планетарным механизмом, включающим коронную шестерню 2, солнечную шестерню 3, водило 4 с сателлитами 5, жестко закрепленное на выходном валу 6 и дисковые тормоза включения и выключения.The PTO reducer contains a stationary housing 1 (Fig. 1) with a planetary gear including a ring gear 2, a sun gear 3, a carrier 4 with satellites 5, rigidly fixed to the output shaft 6 and disk brakes on and off.

Дисковый тормоз включения содержит неподвижный опорный диск 7, жестко закрепленный в корпусе 1, зубчатый венец включения 8, жестко связанный с солнечной шестерней 3, остановочные диски 9, соединенные с зубчатым венцом включения 8, промежуточный диск 10, расположенный между остановочными дисками 9, поршень 11 и дополнительно установленный нажимной диск 12, размещенный между поршнем 11 и ближайшим к нему остановочным диском 9 тормоза включения. Между поршнем 11 и нажимным диском 12 установлена пружина 13 в свободном состоянии.The inclusion brake disk comprises a fixed support disk 7, rigidly fixed in the housing 1, an inclusion gear ring 8, rigidly connected to the sun gear 3, stop discs 9 connected to the inclusion gear ring 8, an intermediate disk 10 located between the stop discs 9, the piston 11 and an additionally mounted pressure disk 12 located between the piston 11 and the closest stop brake disk 9 closest to it. Between the piston 11 and the pressure plate 12, a spring 13 is installed in a free state.

Дисковый тормоз выключения содержит неподвижный опорный диск 14, жестко закрепленный в корпусе 1, зубчатый венец выключения 15, соединенные с ним остановочные диски 16, промежуточные диски 17, чередующиеся с остановочными дисками 16, жестко связанный с поршнем 11 нажимной диск 18 с воздействующим на него пакетом пружин 19.The turn-off disk brake comprises a fixed support disk 14, rigidly fixed in the housing 1, a turn-off gear ring 15, stop disks 16 connected thereto, intermediate disks 17 alternating with stop disks 16, a pressure disk 18 rigidly connected to the piston 11 with a pressure plate 18 acting on it springs 19.

Зубчатый венец выключения 15 состоит из ступицы 20, жестко закрепленной на выходном валу 6 и установленного на ней с возможностью окружного перемещения зубчатого венца 21. Ступица 20 имеет углубления с размещенными в них штифтами 22, а зубчатый венец 21 пазы 23, причем количество углублений со штифтами 22 в ступице 20 соответствует числу пазов 23 в зубчатом венце 21. Выступающие из ступицы 20 части штифтов 22 размещаются внутри пазов 23. Окружная величина пазов 23 обеспечивает поворот выходного вала 6 со ступицей 20 относительно зафиксированного зубчатого венца 21 на угол, необходимый для совмещение зубьев хвостовика ВОМ с впадинами шлицов ВПМ при агрегатировании.The off gear ring 15 consists of a hub 20 fixed to the output shaft 6 and mounted on it with the possibility of circumferential movement of the ring gear 21. The hub 20 has recesses with pins 22 located in them, and a ring gear 21 has slots 23, and the number of recesses with pins 22 in the hub 20 corresponds to the number of grooves 23 in the gear ring 21. The parts of the pins 22 protruding from the hub 20 are located inside the grooves 23. The circumferential size of the grooves 23 allows the output shaft 6 to rotate with the hub 20 relative to the fixed gear crown 21 at the angle necessary for combining the teeth of the PTO shaft with the troughs of the VPM splines during aggregation.

Работает редуктор ВОМ следующим образом.The PTO gearbox operates as follows.

В положении «ВОМ включен» поршень 11 с нажимным диском 18, под воздействием рабочей жидкости, перемещается в осевом направлении в неподвижном корпусе 1. Нажимной диск 18, сжимая пакет пружин 19, освобождает диски 16 и 17 от фиксирующего контакта с неподвижным опорным диском 14. В результате этого зубчатый венец выключения 15 и выходной вал 6 разблокируются.In the "PTO is engaged" position, the piston 11 with the pressure plate 18, under the influence of the working fluid, moves axially in the fixed housing 1. The pressure disk 18, compressing the spring package 19, releases the disks 16 and 17 from the locking contact with the fixed support disk 14. As a result, the gear ring off 15 and the output shaft 6 are unlocked.

При первоначальном перемещении поршень 11 через пружину 13 начинает воздействовать на нажимной диск 12. В результате этого нажимной диск 12 перемещается в осевом направлении к ближайшему к нему остановочному диску 9 и воздействует на него. Диски 9 и 10 прижимаются к неподвижному опорному диску 7. В результате этого зубчатый венец 8 с солнечной шестерней 3 притормаживаются и крутящий момент от двигателя через коронную шестерню 2, сателлиты 5 и водило 4 планетарного механизма частично начинает передаваться на выходной вал 6, который разгоняется. Таким образом обеспечивается плавное, без пиковых нагрузок включение вала отбора мощности.Upon initial movement, the piston 11 through the spring 13 begins to act on the pressure plate 12. As a result, the pressure disk 12 moves axially to the closest stop disk 9 and acts on it. The disks 9 and 10 are pressed against the fixed support disk 7. As a result, the ring gear 8 with the sun gear 3 is braked and the torque from the engine through the ring gear 2, satellites 5 and the planet carrier 4 partially starts to be transmitted to the output shaft 6, which accelerates. This ensures a smooth, without peak loads, switching on the power take-off shaft.

При дальнейшем перемещении поршня 11 пружина 13 сжимается так, что поршень 11 начинает воздействовать непосредственно на нажимной диск 12, который окончательно сжимает пакет дисков 9, 10 и 7 и блокирует их. В результате этого крутящий момент полностью передается на выходной вал 6.With further movement of the piston 11, the spring 13 is compressed so that the piston 11 begins to act directly on the pressure plate 12, which finally compresses the pack of disks 9, 10 and 7 and blocks them. As a result of this, the torque is completely transmitted to the output shaft 6.

В положении «ВОМ выключен» подача рабочей жидкости прекращается и поршень 11 с нажимным диском 18 под воздействием пакета пружин 19 возвращается в исходное положение и освобождает пакет дисков 9, 10 и 12. При этом зубчатый венец 8 с солнечной шестерней 3 освобождается и передача крутящего момента на выходной вал 6 прекращается. Одновременно с этим нажимной диск 18 сжимает пакет дисков 16, 17 и 14, в результате чего выходной вал 6 блокируется.In the "PTO is off" position, the flow of the working fluid is stopped and the piston 11 with the pressure plate 18 under the influence of the spring package 19 returns to its original position and releases the disk package 9, 10 and 12. In this case, the ring gear 8 with the sun gear 3 is released and torque transmission on the output shaft 6 is terminated. At the same time, the pressure disk 18 compresses the packet of disks 16, 17 and 14, as a result of which the output shaft 6 is blocked.

Пружина 13 обеспечивает первоначальное воздействие поршня 11 на нажимной диск 12. Пакет пружин 19 обеспечивает требуемый рабочий ход поршня 11 и нажимного диска 18 и блокировку выходного вала 6 в положении «ВОМ выключен». Диски остановочные 9, промежуточный 10 и нажимной 12, а так же остановочные 16 и промежуточные 17 имеют возможность осевого перемещения под воздействием поршня 11 и нажимного диска 18 соответственно.The spring 13 provides the initial impact of the piston 11 on the pressure plate 12. The package of springs 19 provides the required working stroke of the piston 11 and pressure disk 18 and the output shaft 6 is locked in the "PTO is off" position. Stop wheels 9, intermediate 10 and pressure 12, as well as stop 16 and intermediate 17 have the possibility of axial movement under the influence of the piston 11 and pressure disk 18, respectively.

При присоединении ВПМ агрегатируемой машины к хвостовику выходного вала 6 последний, вместе со ступицей 20, имеет возможность поворота относительно зубчатого венца 21 в пределах окружной величины пазов 23 на угол, позволяющий совместить зубья шлицов хвостовика со впадинами шлицов втулки ВПМ.When attaching the VPM of the aggregated machine to the shank of the output shaft 6, the latter, together with the hub 20, has the ability to rotate relative to the ring gear 21 within the circumferential value of the grooves 23 by an angle that allows combining the teeth of the splines of the shank with the troughs of the splines of the VPM sleeve.

1. SU №471217, МПК: В60К 17/28, опубл. 25.05.19751. SU No. 471217, IPC: B60K 17/28, publ. 05/25/1975

2. SU №943021, МПК: В60К 17/28, опубл. 15.07.19822. SU No. 943021, IPC: B60K 17/28, publ. 07/15/1982

3. BY №7372 U, МПК: В60К 17/28, опубл. 30.06.2011 (прототип).3. BY No. 7372 U, IPC: B60K 17/28, publ. 06/30/2011 (prototype).

Claims

1. The gearbox of the power take-off shaft, comprising a stationary housing, a planetary mechanism, the carrier of which is rigidly fixed to the output shaft, and disk brakes on and off, each of which contains a stationary support disk mounted in the housing, respectively, the gear ring of the inclusion rigidly connected to the solar planetary gear, and a gear ring off connected to the output shaft, stop discs associated respectively with gear rings on and off installed in the housing intermediate disks, with stop and intermediate disks being able to axially move, a piston having the ability to act on the stop disks of the power take-off drive brake, rigidly connected to the pressure disk that is able to act on the stop disks of the power take-off brake and springs acting on the pressure a disk, characterized in that between the piston and the stop disk of the brake on, an additional pressure disk and a spring, which is in free m condition, in the absence of the piston acting on it, the gear ring is made of a hub with a pin installed in it and a ring gear wrapping around the hub having at least one groove and installed with the possibility of circumferential movement relative to the hub, while the pin is installed in this way that its protruding part is located in the groove, the circumferential value of which ensures the rotation of the output shaft with the hub relative to the ring gear by the required angle, and the number of pins s and grooves match.

2. The gearbox of the power take-off according to claim 1, characterized in that the springs are disk-shaped and the ring gear has three grooves.