RU1768829C

RU1768829C - Two-flow axially-misaligned gear train

Info

Publication number: RU1768829C
Application number: SU904889166A
Authority: RU
Inventors: Евгений Борисович Александров; Юрий Павлович Андронов; Владимир Иванович Жаворонков; Владимир Петрович Зайцев; Светлана Федоровна Лиходедова; Александр Александрович Трикоз; Михаил Семенович Хорин
Original assignee: Научно-Технический Центр Производственного Объединения "Ликинский Автобусный Завод"; Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт
Priority date: 1990-10-18
Filing date: 1990-10-18
Publication date: 1992-10-15

Abstract

Использование: машиностроение. Сущность: двухпоточна несоосна зубчата передача содержит ведущее зубчатое колесо, от которого крут щий момент через два зацепленных с ним промежуточных зубчатых колеса передаетс на ведомое зубчатое колесо . Дл выравнивани усилий на зубь х этих колес ведущее зубчатое колесо установлено на подшипниках в ползуне, имеющем две плоские опорные площадки, Изобретение относитс ктрансмисси м транспортных средств и касаетс двухпо- точных зубчатых передач, служащих дл привода колес. Известна двухпоточна несоосна зубчата передача, содержаща ведущее зубчатое колесо и установленные на подшипниках в корпусе зубчатой передачи промежуточные и ведомые зубчатые колеса, при этом оси ведущего и ведомого зубчатых колес размещены по разные стороны от плоскости , в которой расположены оси промежуточных колес. которые параллельны между собой, но обращены в разные стороны и взаимодействуют с поворотными стержн ми. При упоре в эти стержни опорные площадки расположены относительно плоскости, проход щей через оси ведущего и ведомого зубчатых колес, под углом, равным углу зацеплени зубчатых колес. При этом указанные площадки наклонены относительно упом нутой плоскости в сторону, противоположную основному направлению вращени ведущего зубчатого колеса. Дл предотвращени заклинивани зубчатой передачи при реверсе и соответственно поломки зубьев из-за двухпрофильного их зацеплени ползун имеет выступы, контактирующие при реверсе с опорными кольцами, расположенными на пальце, на котором установлено промежуточное зубчатое колесо, ось которого расположена в плоскости, проход щей через ось ведущего зубчатого колеса и повернутой относительно плоскости расположени ведущего и ведомого зубчатых колес в сторону основного направлени вращени ведущего зубчатого колеса. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. В известном решении конструкци опор промежуточного звена не обеспечивает равномерного распределени усилий между промежуточными зубчатыми колесами. Неравномерность распределени усилий между промежуточными зубчатыми колесами отрицательно вли ет прежде всего на надежность зубчатой передачи. Целью изобретени вл етс повышение надежности двухпоточной зубчатой передачи путем гарантированного более равномерного распределени нагрузки на промежуточные зубчатые колеса. (Л С vj о iOO 00 го оUsage: mechanical engineering. SUBSTANCE: two-threaded non-coaxial gear transmission contains a leading gear wheel, from which a torque is transmitted through two intermediate gears engaged with it to the driven gear. In order to equalize the forces on the teeth x of these wheels, the drive gear is mounted on bearings in a slider having two flat bearing pads. The invention relates to vehicle transmissions and relates to dual-threaded gears used to drive the wheels. A two-threaded non-coaxial gear transmission is known, comprising a drive gear and intermediate and driven gears mounted on bearings in the gear housing, the axles of the driving and driven gears being placed on opposite sides of the plane in which the axles of the intermediate gears are located. which are parallel to each other, but facing in different directions and interact with pivoting rods. When abutting against these rods, the bearing pads are located relative to the plane passing through the axes of the driving and driven gears at an angle equal to the angle of engagement of the gears. Moreover, said pads are inclined relative to said plane in a direction opposite to the main direction of rotation of the drive gear. To prevent jamming of the gear during reverse and consequently tooth breakage due to their two-profile engagement, the slider has protrusions in contact with the support rings located on the finger on which the intermediate gear is mounted, the axis of which is located in a plane passing through the axis of the lead gear and rotated relative to the plane of arrangement of the drive and driven gears in the direction of the main direction of rotation of the drive gear. 2 s.p. f-ly, 6 ill. In a known solution, the construction of the intermediate link bearings does not provide an even distribution of forces between the intermediate gears. The uneven distribution of forces between the intermediate gears negatively affects primarily the reliability of the gear transmission. The aim of the invention is to increase the reliability of a dual-gear transmission by guaranteeing a more even distribution of the load on the intermediate gears. (Л С vj о iOO 00 о о

Description

С этой целью ведущее зубчатое колесо установлено на подшипниках в ползуне, выполненном в виде единого автономного корпуса, сопр женного с элементами корпуса зубчатой передачи через две плоские опорные площадки, обращенные своими рабочими поверхност ми в противоположные стороны и параллельные между собой, а также плоскости, проход щей через ось ведущего зубчатого колеса между ос ми ведомого и одного из промежуточных зубчатых колес и повернутой от плоскости, в которой расположены оси ведущего и ведомого зубчатых колес, в сторону, противоположную вращению ведущего зубчатого колеса на основном режиме работы двухпо- точной передачи.To this end, the drive gear is mounted on bearings in a slider made in the form of a single autonomous housing, interfaced with the elements of the gear housing through two flat supporting platforms, facing their working surfaces in opposite directions and parallel to each other, as well as the plane, passage passing through the axis of the driving gear between the axes of the driven and one of the intermediate gears and turned from the plane in which the axes of the driving and driven gears are located, to the side opposite to the rotation of the drive gear in the main dual-gear operation mode.

Дл достижени равенства усилий в зацеплении ведущего зубчатого колеса с промежуточными величинами угла поворота упом нутой плоскости относительно плоскости , в которой лежат оси ведущего и ведомого зубчатых колес, должна быть равна углу зацеплени ведущего и промежуточных зубчатых колес.In order to achieve equal efforts in engagement of the driving gear with intermediate values of the angle of rotation of said plane relative to the plane in which the axes of the driving and driven gears lie, should be equal to the angle of engagement of the driving and intermediate gears.

Элементы корпуса зубчатой передачи, сопр женные с плоскими площадками автономного корпуса, могут быть выполнены в виде поворотных стержней, установленных в корпусе зубчатой передачи параллельно ос м зубчатых колесElements of the gear housing associated with the flat platforms of the autonomous housing can be made in the form of pivoting rods mounted in the gear housing parallel to the axis of the gears

На поворотных стержн х могут быть выполнены лыски, сопр женные с плоскими опорными площадками упом нутого ползуна .On the pivoting rods x, flats can be made that are mated to the flat supporting platforms of said slider.

На ползуне имеютс два выступа, обращенные в сторону промежуточного зубчатого колеса, ось которого лежит в плоскости, проход щей через ось ведущего зубчатого колеса и повернутой вокруг нее в сторону вращени ведущего колеса на основном режиме работы, и сопр женные своими опор- ными площадками с наружной поверхностью пальца промежуточного колеса или деталей, установленных на пальце этого промежуточного колеса.On the slider there are two protrusions facing the side of the intermediate gear wheel, the axis of which lies in the plane passing through the axis of the drive gear and rotated around it in the direction of rotation of the drive wheel in the main mode of operation, and mating their supporting platforms with the outer the surface of the finger of the intermediate wheel or parts mounted on the finger of this intermediate wheel.

Выполнение на ползуне плоских опорных площадок однозначно определ ет направлениеопорныхреакций , воздействующих на ползун. Направление действующих на зубь ведущего зубчатого колеса усилий также жестко определено геометрией зубчатой передачи (величиной углов зацеплени с промежуточными зубчатыми колесами и углов между пр мыми , соедин ющими центры зубчатых колес). Таким образом, направление действи всех сил, составл ющих многоугольник сил равновеси ползуна, жестко определено, а сле- довательно, строго посто нно. ПриThe execution of flat supporting platforms on a slider unambiguously determines the direction of supporting reactions acting on the slider. The direction of the forces exerted on the tooth of the driving gear wheel is also rigidly determined by the geometry of the gear transmission (the magnitude of the angles of engagement with the intermediate gears and the angles between the straight lines connecting the centers of the gears). Thus, the direction of action of all the forces that make up the polygon of the slider's equilibrium forces is rigidly determined, and therefore strictly constant. At

расположении плоских площадок под углом , равным углу зацеплени ведущего и промежуточных зубчатых колес, многоугольник сил, описывающий равновесиеthe location of flat sites at an angle equal to the angle of engagement of the drive and intermediate gears, a polygon of forces that describes the equilibrium

ползуна, представл ет собой равносторонний треугольник, равные стороны которого соответствуют усили м в зацеплении ведущего зубчатого колеса с промежуточными, то есть обеспечиваетс посто нное равен0 ство усилий в зацеплении ведущего зубчатого колеса с каждым из промежуточных.a slider is an equilateral triangle, the equal sides of which correspond to the efforts in engagement of the driving gear with the intermediate ones, i.e. constant equilibrium of efforts is ensured in engagement of the driving gear with each of the intermediate ones.

При выполнении упоров корпуса зубчатой передачи, соприкасающихс с указанными плоскими площадками, в видеWhen performing stops of the gear housing in contact with the indicated flat areas, in the form

5 поворотных стержней, обеспечиваетс высока точность упоров при обработке отверстий , в которых расположены стержни, попарно в линию с одного установа с отверсти ми осей промежуточных зубчатых ко0 лес, а также удобство сборки зубчатой передачи.5 rotary rods, provides high precision stops when machining the holes in which the rods are located, pairwise in line with the same installation with the holes of the axes of the intermediate gear wheels, as well as the convenience of assembling the gear transmission.

Наличие лысок обеспечивает снижение удельного давлени на плоские опорные площадки, самоустанавливаемость пово5 ротных стержней под нужным углом, при котором обеспечиваетс оптимальный контакт поворотных стержней с плоскими площадками ползуна. Выполнение на ползуне по обе стороны отторцев ведущего зубчато0 го колеса специальных выступов, взаимодействующих при реверсе зубчатой передачи с опорным пальцем (или с детал ми опорного пальца) промежуточного зубчатого колеса, ось которого расположена вThe presence of bald patches provides a decrease in the specific pressure on the flat supporting platforms, the self-alignment of the rotary rods at the desired angle, which ensures optimal contact of the rotary rods with the flat platforms of the slider. Performing on the slider on both sides of the flanges of the driving gear wheel special protrusions interacting with the reverse gear with the support pin (or with the details of the support finger) of the intermediate gear wheel, the axis of which is located in

5 плоскости, проход щей через ось ведущего зубчатого колеса и повернутой от ведомого зубчатого колеса в сторону вращени ведущего зубчатого колеса на переднем ходу, предотвращает двухпрофильное зацепле0 ние зубчатых колес при их вращении в обратную сторону,5 of the plane passing through the axis of the drive gear and turned from the driven gear to the direction of rotation of the drive gear in forward motion prevents two-profile engagement of the gears when they rotate in the opposite direction,

На фиг. 1 изображен продольный разрез двухпоточной зубчатой передачи по ведущему и ведомому валам; на фиг. 2 - видIn FIG. 1 shows a longitudinal section of a double-flow gear transmission along the drive and driven shafts; in FIG. 2 - view

5 зубчатой передачи со стороны тормозов транспортного средства; на фиг. 3 - разрез по оси ведущего зубчатого колеса и по оси одного из поворотных стержней; на фиг. 4 представлен разрез по ос м ведущего и5 gears from the side of the vehicle brakes; in FIG. 3 is a section along the axis of the driving gear and along the axis of one of the rotary rods; in FIG. 4 shows a section along the axis of the leading and

0 промежуточного зубчатых колес; на фиг. 5 представлена схема распределени усилий на звень х зубчатой передачи при движении транспортного средства вперед, то есть на основном режиме работы; на фиг. 6 - схема распределени усилий на звень х0 intermediate gears; in FIG. 5 shows a diagram of the distribution of forces on the gear links x when the vehicle is moving forward, i.e. in the main mode of operation; in FIG. 6 is a diagram of the distribution of forces per link x

5 зубчатой передачи при движении транспортного средства задним ходом.5 gears when reversing the vehicle.

Двухпоточна зубчата передача включает в себ корпус 1, в котором установлены на подшипниках ведомое зубчатое колесо 2The double-threaded gear transmission includes a housing 1 in which a driven gear 2 is mounted on bearings

и одинаковые промежуточные зубчатые колеса 3 и 4. Промежуточные зубчатые колеса 3 и 4 зацеплены с ведомым зубчатым колесом 2 и с ведущим зубчатым колесом 5, установленными на подшипниках в ползуне 6, выполненном в виде единого автономного корпуса. Ползун 6 имеет две параллель- ные между собой плоские опорные площадки 7 и 8, обращенные своими рабочими поверхност ми в разные стороны и наклоненные под углом зацеплени ее ведущего и промежуточных зубчатых колес к плоскости, проход щей через оси ведомого 2 и ведущего 5 зубчатых колес, в сторону, противоположную вращению ведущего зубчатого колеса 5 на переднем ходу. Ползун 6 своими опорными площадками 7 и 8 сопр жен с лысками, выполненными на поворотных стержн х 9 и 10, установленных в отверсти х корпуса 1 зубчатой передачи параллельно ос м зубчатых колес. Кроме опорных площадок 7 и 8, ползун 6 имеет два выступа 11 и 12, обращенные в сторону промежуточного колеса, ось которого лежит в плоскости, проход щей через ось ведущего колеса 5 и повернутой вокруг нее в сторону вращени ведущего колеса 5 на переднем ходу.and the same intermediate gears 3 and 4. The intermediate gears 3 and 4 are engaged with the driven gear 2 and with the driving gear 5 mounted on bearings in the slider 6, made in the form of a single autonomous housing. The slider 6 has two parallel support platforms 7 and 8, facing their working surfaces in different directions and inclined at an angle of engagement of its driving and intermediate gears to a plane passing through the axes of the driven 2 and driving 5 gears, in the direction opposite to the rotation of the driving gear 5 in forward motion. The slider 6, with its supporting platforms 7 and 8, is interfaced with flats made on rotary rods x 9 and 10 installed in the openings of the gear housing 1 parallel to the axles of the gears. In addition to the supporting platforms 7 and 8, the slider 6 has two protrusions 11 and 12 facing the intermediate wheel, the axis of which lies in the plane passing through the axis of the driving wheel 5 and turned around it in the direction of rotation of the driving wheel 5 in forward motion.

На выступах 11 ii 12 также выполнены опорные .ющадки, сопр женные с наружной цилиндрической поверхностью стопорных колец 13 и 14, установленных на пальце 15 промежуточного зубчатого колеса (фиг. 4в). Установка ползуна 6 на опорных площадках 7 и 8 и опорных поверхност х высту- пов 11 и 12 позвол ет ему беспреп тственно перемещатьс вдоль опорных площадок 7 и 8 в пределах боковых зазоров в зацеплении зубчатого колеса 5 с зубчатыми колесами 3 и 4.The protrusions 11 are also made on the protrusions 11 ii 12, mating with the outer cylindrical surface of the retaining rings 13 and 14 mounted on the pin 15 of the intermediate gear wheel (Fig. 4c). The installation of the slider 6 on the supporting platforms 7 and 8 and the supporting surfaces of the openings 11 and 12 allows it to move freely along the supporting platforms 7 and 8 within the lateral clearances in engagement of the gear 5 with the gears 3 and 4.

Ведущее зубчатое колесо 5 соединено шлицами с ведущим валом 16, а ведомое зубчатое колесо 2 соединено шлицами с ведомым валом 17.The drive gear 5 is connected by splines to the drive shaft 16, and the driven gear 2 is connected by splines to the driven shaft 17.

При движении транспортного средства передним ходом крут щий момент с ведущего вала 16 передаетс на ведущее зубчатое колесо 5, которое, поворачива сь, упираетс своим зубом в зуб одного из промежуточных зубчатых колес (3 или 4). Если нет сопротивлени со стороны другого зубчатого колеса из-за наличи зазора, зубчатое колесо 5 вместе с ползуном 6 перемещаетс вдоль опорных площадок 7 и 8, приближа сь к ведомому колесу 2, если имеет место упор в зуб промежуточного зубчатого колеса 4, и удал сь от ведомого колеса 2, если имеет место упор в зубь промежуточного колеса 3, до полной выборки бокового зазора со вторым промежуточным зубчатым колесом. Результирующее усилие на элементы корпуса 1 зубчатой передачи (на поворотные стержни 9 и 10) со стороны ведущего зубчатого колеса можетWhen the vehicle is moving forward, the torque from the drive shaft 16 is transmitted to the drive gear 5, which, while turning, abuts its tooth against the tooth of one of the intermediate gears (3 or 4). If there is no resistance from the side of the other gear due to the presence of a gap, the gear 5 together with the slider 6 moves along the support platforms 7 and 8, approaching the driven gear 2, if there is an emphasis in the tooth of the intermediate gear 4, and remove from the driven wheel 2, if there is an emphasis in the tooth of the intermediate wheel 3, until the side clearance with the second intermediate gear wheel is completely sampled. The resulting force on the elements of the gear housing 1 (on the pivot rods 9 and 10) from the side of the drive gear may

передаватьс только в одном направлении: в направлении, перпендикул рном рабочим поверхност м опорных площадок 7 и 8, то есть под углом, равным углу зацеплени ведущего зубчатого колеса с промежуточны0 ми. При таком направлении результирующего усили и противоположной ему опорной реакции многоугольник сил равновеси ведущего зубчатого колеса представл ет собой равнобедренный треу5 гольник (см. фиг. 5), то есть независимо от вариаций внешних факторов обеспечиваетс равенство усилий в зацеплении ведущего зубчатого колеса с обоими промежуточными зубчатыми колесами.can only be transmitted in one direction: in a direction perpendicular to the working surfaces of the support platforms 7 and 8, i.e. at an angle equal to the angle of engagement of the drive gear with the intermediate gears. With this direction of the resulting force and the opposite supporting reaction, the polygon of the equilibrium forces of the driving gear is an isosceles triangle (see Fig. 5), that is, regardless of the variations of external factors, the forces in engagement of the drive gear with both intermediate gears are ensured .

0Крут щий момент, передаваемый промежуточными зубчатыми колесами, суммируетс на ведомом зубчатом колесе 2 и передаетс к колесу транспортного средства через ведомый вал 17.0 The torque transmitted by the intermediate gears is summed on the driven gear 2 and transmitted to the vehicle wheel through the driven shaft 17.

5Если нар ду с основным направлением5If along with the main focus

вращени или направлением передачи крут щего момента имеет место обратное, например , при движении транспортных машин задним ходом или на режиме тормо5 жени двигателем, распределение усилий на ведущем зубчатом колесе и ползуне существенно измен етс (см. фиг. 6).the reverse or the direction of transmission of the torque, for example, when the vehicles are moving in reverse or when the engine is braking, the distribution of forces on the drive gear and the slider changes significantly (see Fig. 6).

В результате изменени направлени усилий и подвижности ползуна ведущее зуб0 чатое колесо стремитс войти в плотное зацепление с промежуточным колесом, ось которого лежит в плоскости, проход щей через ось ведущего колеса 5 и повернутой вокруг нее в сторону вращени колеса наAs a result of the change in the direction of efforts and the mobility of the slider, the driving gear tends to come into tight engagement with the intermediate wheel, the axis of which lies in the plane passing through the axis of the driving wheel 5 and turned around it in the direction of wheel rotation by

5 переднем ходу, чему преп тствуют стопорные кольца 13 и 14, сопр женные своими наружными поверхност ми с опорными площадками выступов 11 и 12 ползуна 6. Благодар упору выступов 11 и 12 в сто0 порные кольца 13 и 14 предотвращаетс вход промежуточного зубчатого колеса в двухпарное зацепление с ведущим колесом, а следовательно, обеспечиваетс правильное сопр жение этих зубчатых колес.5 forward, which is prevented by the retaining rings 13 and 14, which are mated with their outer surfaces with the supporting platforms of the protrusions 11 and 12 of the slider 6. Thanks to the stop of the protrusions 11 and 12 in the retaining rings 13 and 14, the intermediate gear is prevented from entering the two-pair engagement with the drive wheel, and therefore, these gears are correctly mated.

5На фиг. 6 показана схема усилий, действующих на детали передачи, и многоугольник сил. отражающий равновесие ведущего зубчатого колеса дл случа обратного вращени или обратной передачи крут щего5 In FIG. 6 shows a diagram of the forces acting on the transmission part and a polygon of forces. reflecting the balance of the drive gear for the case of reverse rotation or reverse gear rotation

0 момента. При воспри тии равнодействующей стопорными кольцами 13 и 14 усилие в зацеплении ведущего и промежуточных зубчатых колес значительно отличаютс друг от друга. Коэффициент неравномерности - отношение величины наибольшего усили в0 points. When the resultant retaining rings 13 and 14 are perceived, the engagement forces of the driving and intermediate gears are significantly different from each other. Unevenness coefficient - the ratio of the magnitude of the greatest effort in

зацеплении ведущего и промежуточных колес к среднеарифметическому их значению - может достигать величины 1,2... 1,3. Дл большинства безрельсовых транспортных машин нагрузки при торможении двигате- лем и на заднем ходу в 1,5 раз меньше, чем на основном режиме работы, и врем их действи также значительно меньше времени действи нагрузок на основном режиме. Поэтому работа зубчатой передачи на режи- ме противоположного вращени или противоположного приложени крут щего момента не оказывает серьезного отрицательного вли ни на надежность зубчатой передачи.gearing of the driving and intermediate wheels to their arithmetic mean value can reach 1.2 ... 1.3. For the majority of trackless transport vehicles, the load during engine braking and in reverse is 1.5 times less than in the main mode of operation, and their operating time is also significantly shorter than the load in the main mode. Therefore, the operation of the gear train in the opposite rotation mode or the opposite application of torque does not have a serious negative effect on the reliability of the gear train.

Таким образом, представленна конструкци двухпоточной зубчатой передачи обеспечивает практически полную равномерность распределени усилий между промежуточными зуочатыми колесами на основном режиме работы, в результате чего достигаетс высока надежность этой зубчатой передачи.Thus, the present dual-gear design provides almost complete uniformity of the distribution of forces between the intermediate gear wheels in the main mode of operation, resulting in a high reliability of this gear.

Така двухпоточна зубчата передача вл етс весь.ма компактной и поэтому мо- жет быть с успехом применена в качестве бортовой передачи транспортного средства с низким уровнем пола, например, городского автобуса.Such a dual-threaded gear train is all compact and therefore can be successfully used as the final drive of a low-floor vehicle, for example, a city bus.

Claims

1. A dual-threaded non-coaxial gear transmission comprising a driving gear and intermediate and driven gears mounted on bearings in the gear housing, the axles of the driving and driven gears being placed on different sides of the plane in which the axes of the intermediate gears are located, different from the fact that, in order to increase its reliability by more evenly distributing the load on the intermediate gears

in the main operating mode of a double-threaded gear transmission, the drive gear is mounted on bearings in a slider made in the form of a single autonomous housing, interfaced with the elements of the gear housing through two flat bearing platforms facing their working surfaces in opposite directions and parallel to each other, as well as the plane passing through the axis of the drive gear between the axles of the driven and one of the intermediate gears and turned away from the plane in which the axes of the leads are located cog and driven gears, in the direction opposite to the direction of rotation of the drive gear in the main mode of operation.

2. The gear according to claim 1, characterized in that the gear housing elements mating with the flat supporting platforms of the autonomous housing are made in the form of rotary rods mounted in the gear housing parallel to the axes of the gears.

3. The gear according to claim 2, wherein said flats are made on the pivot rods and are associated with the flat supporting platforms of said slider.

4. The gear according to PP. 1-3, with the fact that on the slider on both sides of the ends of the drive gear there are protrusions that interact when reversing with the support pin of the intermediate gear, the axis of which is located in a plane passing through the axis of the drive gear and rotated from the driven gear to the direction of rotation of the drive gear in the main mode of operation.

SG

5 6 Phys. 2

fig 3

/

fi

/ 2

Fig 5

P r $ b-b + b

ъ „

Thebes. 6