RU159040U1

RU159040U1 - SKID TRAFFIC TRANSMISSION

Info

Publication number: RU159040U1
Application number: RU2015139389/11U
Authority: RU
Inventors: Михаил Григорьевич Болотин; Вадим Леонтьевич Калабашкин; Виктор Викторович Четвериков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "МИКОНТ"
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2016-01-27

Abstract

Бортовая передача гусеничного движителя, содержащая корпус с элементами его прикрепления к борту гусеничной машины в зоне ее ходовой тележки, в котором последовательно расположены два ряда передач, первая из которых включает в себя входную шестерню, зацепленную с ведомой шестерней, закрепленной на валу, на другом конце несущем солнечную шестерню планетарной передачи второго ряда, зацепленную с сателлитными шестернями, смонтированными с возможностью свободного вращения на водиле, с которым жестко связано ведущее колесо для привода гусеничной цепи, размещенное в зоне между рядами указанных передач, а коронная шестерня жестко связана с корпусом, при этом ведущее колесо выполнено из ступицы, к которой болтовыми элементами прикреплен зубчатый венец с выводом гаек болтов в сторону планетарной передачи отличающаяся тем, что зубчатый венец выполнен из последовательно закрепленных на ступице зубчатых сегментов, каждый из которых представляет собой дугообразно изогнутое тело с плоскими боковыми стенками, на наружной боковой поверхности которого сформированы зубья, торцевые стенки выполнены плоскими и наклонены навстречу друг другу на части своей длины, а внутренняя радиальная поверхность выполнена с элементами для опирания на ступицу ведущего колеса, при этом в теле в направлении вдоль радиальной поверхности выполнены отверстия для размещения болтов крепления зубчатого сегмента к ступице ведущего колеса, каждое указанное отверстие расположено на оси симметрии расположенного напротив него зуба, а со стороны радиальной поверхности между отверстиями в теле выполнены открытые выемки для образования на раA final drive of a caterpillar mover, comprising a housing with elements of its attachment to the side of the tracked vehicle in the area of its undercarriage, in which two rows of gears are arranged in series, the first of which includes an input gear engaged with a driven gear fixed to the shaft at the other end bearing the sun gear of the planetary gear of the second row, meshed with satellite gears mounted with the possibility of free rotation on the carrier, with which the drive wheel is rigidly connected to drive the drive chain, located in the area between the rows of these gears, and the ring gear is rigidly connected to the housing, while the drive wheel is made of a hub to which a gear ring is attached with bolt elements with the output of bolt nuts towards the planetary gear, characterized in that the gear ring is made of serially serrated gear segments, each of which is an arcuate curved body with flat side walls, on the outer side surface of which teeth are formed, end the walls are made flat and inclined towards each other on a part of their length, and the inner radial surface is made with elements for supporting the hub of the drive wheel, while in the body in the direction along the radial surface there are holes for accommodating the bolts of the gear segment to the hub of the drive wheel, each the specified hole is located on the axis of symmetry of the tooth opposite it, and openings are made on the radial surface between the holes in the body to form

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована в приводе гусеничного движителя таких транспортных средств, как гусеничный трактор или тягач. В частности, рассматривается конструкция бортовой передачи для ходовой тележки, обеспечивающей вращение ведущего колеса для привода гусеничной цепи для гусеничных машин весом более 30 тонн.The utility model relates to transport engineering and can be used to drive a caterpillar mover of such vehicles as a caterpillar tractor or tractor. In particular, we consider the design of the final drive for the undercarriage, which provides rotation of the drive wheel to drive the track chain for tracked vehicles weighing more than 30 tons.

Известна бортовая передача гусеничного движителя, содержащая корпус с элементами его прикрепления к борту гусеничной машины в зоне ее ходовой тележки, в котором последовательно расположены два ряда передач, первая из которых включает в себя входную шестерню, зацепленную с ведомой шестерней, закрепленной на валу, на другом конце несущий солнечную шестерню планетарной передачи второго ряда, зацепленную с сателлитными шестернями, смонтированными с возможностью свободного вращения на водиле, с которым жестко связано ведущее колесо для привода гусеничной цепи, размещенное в зоне между рядами указанных передач, а коронная шестерня жестко связана с корпусом, при этом ведущее колесо выполнено из ступицы, к которой болтовыми элементами прикреплен зубчатый венец с выводом головок болтов в сторону планетарной передачи (см. Ст. «2001-19-10СП Передача бортовая Т-20.01Я (2005)», выложенная в 2005 г. на сайте «ЖЕЛЕЗЯКА» компании ООО «Консул» в сети Интернет в режиме он-лайн доступа по адресу: http://www.konsulavto.ru/acat/special/promtraktor/t-20-01ja-2005/2001-19-10sp-peredacha-bortovaja?part=2768858#fPic_ac) (копия прилагается). Принято в качестве прототипа.A known final drive of a caterpillar mover, comprising a housing with elements of its attachment to the side of the tracked vehicle in the area of its undercarriage, in which two rows of gears are sequentially located, the first of which includes an input gear engaged with a driven gear mounted on a shaft on the other the end bearing the sun gear of the planetary gear of the second row engaged with satellite gears mounted with the possibility of free rotation on the carrier, with which the drive wheel is rigidly connected water of the caterpillar chain, located in the area between the rows of the indicated transmissions, and the ring gear is rigidly connected to the housing, while the drive wheel is made of a hub to which a gear ring is attached by bolt elements with the bolt heads leading out to the planetary gear (see Art. “2001 -19-10SP Transmission airborne T-20.01YA (2005) ”, published in 2005 on the ZHELEZYAKA website of Consul LLC on the Internet in the online access mode at the address: http: //www.konsulavto. com / acat / special / promtraktor / t-20-01ja-2005 / 2001-19-10-10-peredacha-bortovaja? part = 2768858 # fPic_ac) (copy attached). Adopted as a prototype.

Для гусеничных тракторов большого и очень большого веса, например от 30 тонн и более проведение ремонтных или технологических работ связано с рядом трудностей, обусловленных большим весом ходовой тележки и ее узлов, что практически исключает применение ручного труда для демонтажа или монтажа узлов и требует применение механизации, подъемного оборудования и т.д. В частности, в бортовой передаче таким тяжелоесным узлом является ее ведомый элемент - ведущее колесо. Таким образом, основной проблемой известной тележки в части ее ремонтопригодности заключается в том, что такие работы можно проводить только в заводских условиях. К этому еще приплюсовываются трудности с перемещением гусеничной машины такого веса к ремонтной площадке. Эти особенности затрудненного ремонта обусловлены компоновочным построением бортовой передачи, в которой ведущее колесо расположено между рядами передач, то есть в зоне, доступ к которой для демонтажа такого колеса возможет только после разборки планетарного ряда. При эксплуатации тяжеловесной гусеничной машины, как правило, элементы передач не выходят из строя по причине поломок (возможен эксплуатационный износ), а нагрузка динамического характера лежит на зубчатом венце. Это обусловлено тем, что зубчатый венец изготавливается методом литья отливок, при котором в период кристаллизации расплава возможно получение внутренних участков заготовки с неоднородной структурой материала. Наличие таких участков представляет собой концентраторы напряжения, приводящие к разрушению материала венца из-за динамических и ударных знакопеременных нагрузок.For caterpillar tractors of large and very large weights, for example, from 30 tons or more, carrying out repair or technological work is associated with a number of difficulties due to the large weight of the undercarriage and its components, which practically excludes the use of manual labor for dismantling or assembling components and requires the use of mechanization, lifting equipment etc. In particular, in a final drive, such a heavy-weight unit is its driven element - the drive wheel. Thus, the main problem of the known truck in terms of its maintainability is that such work can only be carried out in the factory. Difficulties in moving a tracked vehicle of this weight to the repair site also add to this. These features of difficult repairs are due to the layout of the final drive, in which the drive wheel is located between the rows of gears, that is, in the area, access to which to dismantle such a wheel is possible only after disassembling the planetary gear set. During operation of a heavy tracked vehicle, as a rule, the transmission elements do not fail due to breakdowns (operational wear is possible), and a dynamic load lies on the ring gear. This is due to the fact that the gear rim is made by casting method, in which during the period of melt crystallization it is possible to obtain internal sections of the workpiece with an inhomogeneous material structure. The presence of such sections represents stress concentrators, leading to the destruction of the crown material due to dynamic and alternating shock loads.

Для тяжеловесных гусеничных машин невозможность проведения ремонтных работ по месту нахождения машины приводит к потере рабочего времени, простою оборудования и увеличению времени на проведение той работы, для которой эта машина предназначена.For heavy tracked vehicles, the impossibility of carrying out repairs at the location of the machine leads to a loss of working time, equipment downtime and an increase in time to carry out the work for which this machine is intended.

Для технического обслуживания и проведения ремонтных работ необходимо, чтобы был организован прямой и свободный доступ к соединениям с учетом размеров инструмента, которым можно было бы работать с учетом свободы пространства для действия руками.For maintenance and repair work, it is necessary that direct and free access to the joints is organized taking into account the dimensions of the tool, which could be operated taking into account the freedom of space for action by hand.

Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата по повышение технологичности конструкции бортовой передачи для обеспечения возможности проведения ремонтных работ без демонтажа ходовой тележки гусеничной машины весом более 30 тонн.This utility model is aimed at achieving a technical result for improving the manufacturability of the final drive design to enable repair work without dismantling the undercarriage of the tracked vehicle weighing more than 30 tons.

Указанный технически результат достигается тем, что в бортовой передаче гусеничного движителя, содержащей корпус с элементами его прикрепления к борту гусеничной машины в зоне ее ходовой тележки, в котором последовательно расположены два ряда передач, первая из которых включает в себя входную шестерню, зацепленную с ведомой шестерней, закрепленной на валу, на другом конце несущем солнечную шестерню планетарной передачи второго ряда, зацепленную с сателлитными шестернями, смонтированными с возможностью свободного вращения на водиле, с которым жестко связано ведущее колесо для привода гусеничной цепи, размещенное в зоне между рядами указанных передач, а коронная шестерня жестко связана с корпусом, при этом ведущее колесо выполнено из ступицы, к которой болтовыми элементами прикреплен зубчатый венец с выводом головок болтов в сторону планетарной передачи зубчатый венец выполнен из последовательно закрепленных на ступице зубчатых сегментов, каждый из которых представляет собой дугообразно изогнутое тело с плоскими боковыми стенками, на наружной боковой поверхности которого сформированы зубья, торцевые стенки выполнены плоскими и наклонены навстречу друг другу по крайне мере на части своей длины, а внутренняя радиальная поверхность выполнена с элементами для опирания на ступицу ведущего колеса, при этом в теле в направлении вдоль радиальной поверхности выполнены отверстия для размещения болтов крепления зубчатого сегмента к ступице ведущего колеса, каждое указанное отверстие расположено на оси симметрии расположенного напротив него зуба, а со стороны радиальной поверхности между отверстиями в теле выполнены открытые выемки для образования на радиальной поверхности напротив каждого отверстия опорных выступов для опирания зубчатого сегмента на кольцевую поверхность ступицы ведущего колеса.The technical result indicated is achieved in that in the final drive of the caterpillar mover, comprising a housing with its attachment elements to the side of the tracked vehicle in the area of its undercarriage, in which two rows of gears are arranged in series, the first of which includes the input gear engaged with the driven gear mounted on a shaft at the other end that carries the sun gear of the planetary gear of the second row, meshed with satellite gears mounted with the possibility of free rotation on the carrier, with with which the drive wheel for driving the caterpillar chain is rigidly connected, located in the area between the rows of the indicated gears, and the ring gear is rigidly connected to the housing, while the drive wheel is made of a hub to which a ring gear is attached with bolt elements with the bolt heads leading out to the planetary gear the crown is made of serially mounted toothed segments, each of which is an arcuate curved body with flat side walls, on the outer side surface to the teeth are formed, the end walls are made flat and inclined towards each other at least for a part of their length, and the inner radial surface is made with elements for supporting the hub of the drive wheel, while holes are made in the body along the radial surface to accommodate the mounting bolts gear segment to the hub of the drive wheel, each specified hole is located on the axis of symmetry of the tooth located opposite it, and on the side of the radial surface between the holes in open recesses have been made for the formation on the radial surface opposite each hole of the support protrusions for supporting the gear segment on the annular surface of the hub of the drive wheel.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are significant and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present utility model is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

На фиг. 1 - продольный разрез бортовой передачи;In FIG. 1 is a longitudinal section of a final drive;

фиг. 2 - представлен зубчатый сегмент, вид сбоку;FIG. 2 - shows a gear segment, side view;

фиг. 3 - поперечный разрез по фиг. 2FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 2

Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция бортовой передачи для ходовой тележки, обеспечивающей привод гусеничного движителя гусеничной машины весом более 30 тонн.According to the present utility model, the final drive design for the undercarriage is considered, providing a drive for the caterpillar mover of the tracked vehicle weighing more than 30 tons.

Бортовая передача для ходовой тележки гусеничного движителя (фиг. 1) содержит корпус 1 с элементами 2 его прикрепления к борту гусеничной машины в зоне ее ходовой тележки (борт и тележка не показаны), в котором последовательно расположены два ряда зубчатых передач. В первая передача в первом ряду включает в себя входную шестерню 3, зацепленную с ведомой шестерней 4, закрепленной посредством шлицевого соединения на валу 5, на другом конце несущем солнечную шестерню 6 планетарной передачи второго ряда. Солнечная шестерня 6 зацеплена с сателлитными шестернями 7, смонтированными с возможностью свободного вращения на осях 8 водила 9, с которым жестко связано ведущее колесо для привода гусеничной цепи, размещенное в зоне между рядами указанных передач. Коронная шестерня 10 жестко (посредством шлицевого соединения) связана с корпусом 1 и не имеет возможности вращения.The final drive for the undercarriage of the caterpillar mover (Fig. 1) contains a housing 1 with elements 2 of its attachment to the side of the tracked vehicle in the area of its undercarriage (side and cart not shown), in which two rows of gears are arranged in series. The first gear in the first row includes an input gear 3 engaged with the driven gear 4, secured by a splined connection to the shaft 5, at the other end, carrying the second gear planetary gear 6. The sun gear 6 is engaged with the satellite gears 7 mounted for free rotation on the axles 8 of the carrier 9, with which the drive wheel for driving the track chain is rigidly connected, located in the area between the rows of these transmissions. The ring gear 10 is rigidly (by means of a spline connection) connected to the housing 1 and is not rotatable.

А ведущее колесо выполнено из ступицы 11, к которой болтовыми элементами 12 прикреплен зубчатый венец 13 с выводом гаек болтов в сторону (в направлении) планетарной передачи. Это позволяет, не демонтируя бортовую передачу, осуществлять демонтаж зубчатого венца.And the drive wheel is made of a hub 11, to which a gear ring 13 is attached with bolted elements 12 with the output of the bolt nuts to the side (in the direction) of the planetary gear. This allows, without dismantling the final drive, to dismantle the ring gear.

Для обеспечения возможности демонтажа зубчатого венца 13 без применения дополнительной техники этот венец выполнен из последовательно закрепленных на ступице зубчатых сегментов 14 (фиг. 2). Последовательное расположение отдельных зубчатых сегментов, примыкающих друг к другу по торцевым сторонам, позволяет сформировать зубчатый венец, высокая ремонтопригодность которого достигается тем, что при поломке зуба достаточно демонтировать один сегмент (на котором выявлена полоска или обнаружен дефект) и заменить его на новый. Зубчатый венец может быть собран из зубчатых сегментов 14 с разным количеством зубьев или из зубчатых сегментов с одинаковым количеством зубьев.To ensure the possibility of dismantling the ring gear 13 without the use of additional equipment, this ring is made of serially mounted to the hub gear segments 14 (Fig. 2). The sequential arrangement of individual gear segments adjacent to each other at the end sides allows the formation of a gear rim, the high maintainability of which is achieved by the fact that when a tooth breaks, it is enough to dismantle one segment (on which a strip is detected or a defect is found) and replace it with a new one. The ring gear may be assembled from the tooth segments 14 with different numbers of teeth or from the tooth segments with the same number of teeth.

Каждый зубчатый сегмент 14 для ведущего колеса гусеничного движителя (фиг. 2 и 3), представляет собой дугообразно изогнутое тело с плоскими боковыми стенками 15, на наружной боковой поверхности которого сформированы зубья 16. Торцевые стенки 17 выполнены плоскими и наклонены навстречу друг другу по крайне мере на части своей длины, а внутренняя радиальная поверхность выполнена с элементами для опирания на ступицу ведущего колеса. Так как кольцевой зубчатый венец собирается из набора зубчатых сегментов, то при установке смежные зубчатые сегменты опираются друг на друга по торцам по плоским взаимодействующим стенкам в режиме клинового соединения.Each gear segment 14 for the drive wheel of the caterpillar mover (Fig. 2 and 3), is an arcuate curved body with flat side walls 15, on the outer side surface of which the teeth 16 are formed. The end walls 17 are made flat and are inclined towards at least one another on the part of its length, and the inner radial surface is made with elements for bearing on the hub of the drive wheel. Since the ring gear is assembled from a set of gear segments, when installing adjacent gear segments are supported by each other at the ends along flat interacting walls in the wedge connection mode.

В теле сегмента в направлении вдоль радиальной поверхности выполнены сквозные отверстия 18 для размещения болтов крепления зубчатого сегмента к ступице ведущего колеса. Каждое указанное отверстие 18 расположено на оси симметрии расположенного напротив него зуба.Through holes 18 are made in the segment body in the direction along the radial surface to accommodate the bolts of the gear segment to the hub of the drive wheel. Each specified hole 18 is located on the axis of symmetry of the tooth located opposite it.

Дугообразно изогнутое тело с плоскими боковыми стенками по высоте выполнено в виде части, на которой сформированы зубцы и с соединенным с этой частью фланцем 19, толщиной меньше толщины зубьев. Этот фланец используется для опирания боковой поверхности сегмента на ступицу. На фланце выполнены указанные отверстия 18 для размещения болтов крепления и опорные выступы 20 для опирания на кольцевую поверхность ступицы. Для такого исполнения фланец может быть сопряжен с частью, на которой сформированы зубья, дугообразно вогнутым переходом 21.An arched curved body with flat side walls in height is made in the form of the part on which the teeth are formed and with the flange 19 connected to this part, with a thickness less than the thickness of the teeth. This flange is used to support the side surface of the segment on the hub. Said holes 18 are provided on the flange for accommodating the mounting bolts and support projections 20 for supporting on the annular surface of the hub. For this design, the flange can be mated with the part on which the teeth are formed, arcuate concave transition 21.

Со стороны радиальной поверхности сегмента между отверстиями 18 в теле выполнены открытые выемки 22 для образования на радиальной поверхности напротив каждого отверстия опорных выступов 20 для опирания зубчатого сегмента на кольцевую поверхность ступицы ведущего колеса. Опорные выступы 20 выполнены с вершинами в виде площадок 23.On the side of the radial surface of the segment between the holes 18 in the body, open recesses 22 are made for forming on the radial surface opposite each hole of the support protrusions 20 for supporting the gear segment on the annular surface of the hub of the drive wheel. The supporting protrusions 20 are made with the peaks in the form of platforms 23.

Благодаря выемкам 22 каждый зубчатый сегмент 14 устанавливается на поверхность боковой стенки кольцевого бурта ступицы с обеспечением опирания опорных выступов на эту поверхность и прижатия фланца к телу ступицы. После установки зубчатых сегментов на ступицу они крепятся болтами с гайками. Для удобства сборки отверстия выполнены с увеличенным диаметром по сравнению с диаметром болта. При постановке первого или первых сегментов каждый из них имеет полное опирание по всеми опорными выступами на ступицу и плоский контакт по торцевым стенкам со смежно расположенными сегментами. При постановке последующих сегментов с учетом допусков и погрешностей закрепления возможна ситуация, при которой сегмент не сможет уложиться всеми опорными выступами на ступицу. Но в любом случае по крайней мере часть этих выступов будет опираться на ступицу. Это дает преимущество, обеспечивающее повышение надежности и долговечности ведущего колеса со сборным венцом. Это объясняется тем, что при опирании всех опорных выступов всех зубчатых сегментов на кольцевой бурт ступицы, динамические нагрузки передаются от гусеницы на зубья и через болты и опорные выступы на саму ступицу. При этом нагрузка на болты одинакова, так как опорой для передачи нагрузок являются сами сегменты через плоское взаимодействие по торцевым стенкам и из опирание на кольцевой бурт. Наличие выступов позволяет исключить влияние погрешностей и допусков на точность совпадения формы радиальной поверхности и кольцевого бурта. При точечном контакте из набора точек опирания всегда найдется группа точек, которые по своим параметрам совпадает с параметрами поверхности кольцевого бурта. Это позволяет создать надежный плоский контакт между смежными сегментами. Указанные особенности выполнения сегмента конструктивно влияют на исключение разбалтывания креплений сегментов и формирования пути передачи динамических нагрузок, практически минуя болтовые крепежи.Due to the recesses 22, each toothed segment 14 is mounted on the surface of the side wall of the annular collar of the hub with the support of the bearing protrusions on this surface and pressing the flange against the body of the hub. After installing the gear segments on the hub, they are fastened with bolts and nuts. For ease of assembly, the holes are made with an increased diameter compared to the diameter of the bolt. When staging the first or first segments, each of them is fully supported by all supporting projections on the hub and has flat contact along the end walls with adjacent segments. When setting up subsequent segments, taking into account tolerances and fixing errors, a situation is possible in which the segment cannot fit all the bearing protrusions onto the hub. But in any case, at least part of these protrusions will rest on the hub. This gives an advantage that provides increased reliability and durability of the drive wheel with a prefabricated crown. This is because when all the supporting protrusions of all the gear segments are supported on the annular collar of the hub, dynamic loads are transmitted from the caterpillar to the teeth and, through bolts and supporting protrusions, to the hub itself. In this case, the load on the bolts is the same, since the segments themselves are supported by the segments themselves through a flat interaction along the end walls and supported by an annular collar. The presence of protrusions eliminates the influence of errors and tolerances on the accuracy of the coincidence of the shape of the radial surface and the annular shoulder. With point contact from a set of support points, there is always a group of points that in their parameters coincide with the parameters of the surface of the annular collar. This allows you to create reliable flat contact between adjacent segments. The indicated features of the segment construction have a constructive effect on the exclusion of loosening of the segment fasteners and the formation of the dynamic load transmission path, almost bypassing the bolt fasteners.

Настоящая полезная модель промышленно применима. Предлагаемое устройство может быть изготовлено в промышленных условиях цехов больших заводов или специализированных малых предприятий на стандартном оборудовании, которое выпускается как отечественной, так и зарубежной промышленностью.The present utility model is industrially applicable. The proposed device can be manufactured in industrial conditions of workshops of large factories or specialized small enterprises on standard equipment, which is produced by both domestic and foreign industry.

Claims

A final drive of a caterpillar mover, comprising a housing with elements of its attachment to the side of the tracked vehicle in the area of its undercarriage, in which two rows of gears are arranged in series, the first of which includes an input gear engaged with a driven gear fixed to the shaft at the other end bearing the sun gear of the planetary gear of the second row, meshed with satellite gears mounted with the possibility of free rotation on the carrier, with which the drive wheel is rigidly connected to drive the drive chain, located in the area between the rows of these gears, and the ring gear is rigidly connected to the housing, while the drive wheel is made of a hub to which a gear ring is attached with bolt elements with the output of bolt nuts towards the planetary gear, characterized in that the gear ring is made of serially serrated gear segments, each of which is an arcuate curved body with flat side walls, on the outer side surface of which teeth are formed, end the walls are made flat and inclined towards each other on a part of their length, and the inner radial surface is made with elements for supporting the hub of the drive wheel, while in the body in the direction along the radial surface there are holes for accommodating the bolts of the gear segment to the hub of the drive wheel, each the specified hole is located on the axis of symmetry of the tooth opposite it, and openings are made on the radial surface between the holes in the body to form a diagonal surface opposite each hole of the support protrusions for supporting the gear segment on the annular surface of the hub of the drive wheel.