RU2143349C1

RU2143349C1 - Final drive

Info

Publication number: RU2143349C1
Application number: RU98111571A
Authority: RU
Inventors: В.И. Некрасов
Original assignee: Тюменский государственный нефтегазовый университет
Priority date: 1998-06-08
Filing date: 1998-06-08
Publication date: 1999-12-27

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: final drive has housing, meshed driving and driven gears, differential, planetary mechanism and clutches. Driven gear is in meshing with sun gear of planetary mechanism. One of clutches selectively connects differential body with carrier rim or with rim of epicyclic gear wheel. Other clutch, intercoupled with first clutch, connects selectively rim of epicyclic gear wheel with other rim of carrier or with rim secured on housing wall. EFFECT: enlarged kinematic capabilities of transmission owing to increased number of speeds in final drive at limited overall dimensions and mass. 2 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин. The invention relates to transport engineering, to the transmission of transport vehicles.

Известны двухступенчатые главные передачи (ГП), содержащие опоры, валы, шестерни, муфту переключения, совмещенные с межколесным дифференциалом, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях (Автомобили: конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. /Под ред. А.И.Гришкевича. - Мн.: Высшая школа, 1985. - 240 с.). Known two-stage main gears (GP), containing bearings, shafts, gears, a clutch combined with a cross-axle differential, used on domestic and foreign cars (Automobiles: design, construction and calculation. Transmission. / Ed. By A.I. Grishkevich. - Mn .: Higher school, 1985. - 240 p.).

Такие агрегаты имеют ограниченные кинематические возможности и значительную металлоемкость. Such aggregates have limited kinematic capabilities and significant metal consumption.

Наиболее близкой к предлагаемой ГП является двухступенчатая ГП опытной модели автомобиля МАЗ-500А (см. там же, рис. 7.10, 224 с.). Closest to the proposed GP is a two-stage GP experimental model of the MAZ-500A (see ibid., Fig. 7.10, 224 p.).

ГП состоит из корпуса с размещенными в нем ведущим валом, выполненным вместе с ведущей конической шестерней, зацепленной с ведомой шестерней (колесом). Это колесо закреплено на корпусе, в котором расположены планетарный механизм и дифференциал (см. там же, рис. 7.9, 223 с.). Внутри ведомого конического колеса выполнено эпициклическое колесо планетарного механизма (ПМ), которое сателлитами сообщается с водилом ПМ, закрепленным на корпусе дифференциала. Солнечная шестерня ПМ выполнена вместе с зубчатым венцом муфты переключения. ПМ реализует две передачи: первая - замедляющая, когда солнечная шестерня остановлена зубчатым венцом относительно корпуса ведущего моста; вторая - прямая, когда ПМ блокируется осевым перемещением солнечной шестерни до зацепления с зубчатым венцом водила. GP consists of a housing with a drive shaft placed in it, made together with a bevel pinion gear engaged with a driven gear (wheel). This wheel is fixed on the housing in which the planetary gear and differential are located (see ibid., Fig. 7.9, 223 p.). Inside the driven conical wheel, an epicyclic planetary gear (PM) wheel is made, which is connected by satellites to the PM carrier, mounted on the differential case. The sun gear PM is made together with the gear ring of the clutch. PM implements two transmissions: the first - decelerating, when the sun gear is stopped by the ring gear relative to the drive axle housing; the second is direct, when the PM is blocked by the axial movement of the sun gear until it engages with the gear ring of the carrier.

Такая ГП имеет ограниченные кинематические возможности - передаточное число ПМ на низшей передаче составляет только 1,391. Передаточное число ГП в целом без ПМ равно 7,24 и 10,1 при понижающей передаче в ПМ. ГП имеет значительные массу и габариты, т.к. помимо центрального редуктора содержит еще два колесных редуктора с остановленным водилом (см. там же, рис. 7,8б, 221 с.). Such a GP has limited kinematic capabilities - the gear ratio of the PM in low gear is only 1.391. The gear ratio of the GP as a whole without PM is 7.24 and 10.1 with a downshift in the PM. GP has significant weight and dimensions, because in addition to the central gearbox, it contains two more wheel gearboxes with the carrier stopped (see ibid., Fig. 7.8b, 221 p.).

Задачей изобретения является расширение кинематических возможностей ГП при малых габаритах и массе. The objective of the invention is to expand the kinematic capabilities of the GP with small dimensions and weight.

Технический результат достигается тем, что ведомая шестерня трубчатым валом соединена с солнечной шестерней ПМ, расположенной на трубчатой опоре корпуса дифференциала, два взаимосвязанных зубчатых венца водила установлены на опорах качения с разных сторон венца эпициклического колеса, еще один венец закреплен на корпусе дифференциала, другой - на стенке корпуса агрегата, одна муфта выборочно соединяет корпус дифференциала с венцом водила или с венцом эпициклического колеса, взаимосвязанная с ней другая муфта выборочно соединяет венец эпициклического колеса с другим венцом водила или с венцом стенки корпуса агрегата. The technical result is achieved by the fact that the driven gear is connected by a tubular shaft to the PM sun gear located on the tubular support of the differential case, two interconnected gear rings of the carrier are mounted on rolling bearings on different sides of the crown of the epicyclic wheel, another crown is mounted on the differential case, the other on to the wall of the unit body, one clutch selectively connects the differential case to the carrier crown or to the crown of the epicyclic wheel, another clutch interconnected with it selectively connects the vein wheels with epicyclic carrier other crown or a crown wall of the unit housing.

На фиг. 1 изображена схема ГП с коническими шестернями привода ПМ, обеспечивающая две передачи для движения вперед и передачу заднего хода. In FIG. 1 shows a GP scheme with bevel gears of the PM drive, providing two gears for forward movement and reverse gear.

На фиг. 2 - с цилиндрическими шестернями. In FIG. 2 - with spur gears.

В корпусе ГП 1 установлен ведущий вал 2 с закрепленной на нем шестерней 3. Шестерня 3 зацеплена с колесом 4, который трубчатым валом 5 соединен с солнечной шестерней (а) 6 ПМ. Сателлиты 7 установлены на осях водила (h) 8 и зацеплены с эпициклическим колесом (b) 9 и солнечной шестерней 6. Венец 10 эпициклического колеса 9 расположен между венцами 11 и 12 водила 8. Венец 13 закреплен на стенке корпуса 1, а венец 14 - на корпусе дифференциала 15. На оси (крестовине) 16 расположены сателлиты, зацепленные с полуосевыми шестернями 17 и 18, установленными на полуосях 19 и 20. Муфта 21 расположена на венце 13 стенки корпуса 1, а муфта 22 - на венце 14 корпуса дифференциала 15, муфты взаимосвязаны ползуном 23. In the housing of GP 1, a drive shaft 2 is mounted with gear 3 fixed thereon. Gear 3 is engaged with wheel 4, which is connected by a tubular shaft 5 to the sun gear (a) 6 PM. Satellites 7 are mounted on the axles of the carrier (h) 8 and engaged with the epicyclic wheel (b) 9 and the sun gear 6. The crown 10 of the epicyclic wheel 9 is located between the crowns 11 and 12 of the carrier 8. The crown 13 is mounted on the wall of the housing 1, and the crown 14 - on the differential case 15. On the axis (crosspiece) 16 there are satellites engaged with the semi-axial gears 17 and 18 mounted on the axles 19 and 20. The coupling 21 is located on the crown 13 of the wall of the housing 1, and the coupling 22 is located on the crown 14 of the differential housing 15, couplings are interconnected by a slider 23.

Шестерни привода ПМ могут быть как коническими (гипоидными), так и цилиндрическими; возможно применение дифференциала любого типа: конического, цилиндрического, повышенного трения и т.д. PM drive gears can be either bevel (hypoid) or cylindrical; it is possible to use a differential of any type: conical, cylindrical, increased friction, etc.

Работа ГП осуществляется следующим образом. The work of the GP is as follows.

Первая передача - "ползучая" скорость
Муфты 21 и 22 в среднем положении II (см. нижнее положение муфт на фиг. 1 и 2). Муфта 21 останавливает эпициклическое колесо 9, замыкая венцы 10 и 13, а муфта 22 соединяет водило ПМ 8 с корпусом дифференциала 15, замыкая венцы 11 и 14. Крутящий момент от ведущего вала 2 трансформируется зубчатым зацеплением 3 и 4, далее увеличенный крутящий момент по трубчатому валу 5 поступает на солнечную шестерню 6 ПМ. Шестерня 6 вращает сателлиты 7, которые обкатываясь по остановленному эпициклическому колесу 9, через водило 8, венец 11, муфту 22, венец 14 передают вторично увеличенный крутящий момент на дифференциал 15 и далее на полуоси 19 и 20.First gear - creeping speed
Clutches 21 and 22 in the middle position II (see the lower position of the couplings in Fig. 1 and 2). The clutch 21 stops the epicyclic wheel 9, closing the crowns 10 and 13, and the clutch 22 connects the carrier 8 to the differential case 15, closing the crowns 11 and 14. The torque from the drive shaft 2 is transformed by gearing 3 and 4, then the increased torque is tubular shaft 5 enters the sun gear 6 PM. The gear 6 rotates the satellites 7, which are rolled around the stopped epicyclic wheel 9 through the carrier 8, crown 11, clutch 22, crown 14 transmit a second increased torque to the differential 15 and then to the axles 19 and 20.

II передача
Муфты 21 и 22 в левом положении I (см. фиг. 1 - верхнее положение муфт). Муфта 21 блокирует ПМ, соединяя венец 10 эпициклического колеса 9 и венец 12 водила 8; муфта 22 передает крутящий момент от ПМ на дифференциал, замыкая венец 11 водила 8 и венец 14 корпуса дифференциала 15. Крутящий момент трансформируется только зубчатым зацеплением 3 и 4.II gear
Clutches 21 and 22 in the left position I (see Fig. 1 - the upper position of the couplings). The coupling 21 blocks the PM, connecting the crown 10 of the epicyclic wheel 9 and the crown 12 of the carrier 8; the clutch 22 transmits the torque from the PM to the differential, closing the crown 11 of the carrier 8 and the crown 14 of the differential housing 15. The torque is transformed only by gearing 3 and 4.

Задний ход
Муфты 21 и 22 в правом положении III (см. фиг. 2 - верхнее положение муфт). Муфта 21 останавливает водило 8 относительно корпуса ГП, соединяя венец 13 с венцом 12; муфта 22 передает вращение эпициклического колеса 9 на дифференциал, замыкая венец 10 с венцом 14. Крутящий момент трансформируется зубчатым зацеплением 3 и 4, трубчатым валом 5 передается на солнечную шестерню 6 ПМ. Второй этап трансформации крутящего момента происходит в ПМ, шестерня 6 вращает сателлиты 7 на осях остановленного водила 8, при этом эпициклическое колесо 9 и соединенный с ним дифференциал 15 изменяют направление вращения по сравнению с шестерней 6.Reverse
Clutches 21 and 22 in the right position III (see Fig. 2 - the upper position of the couplings). The clutch 21 stops the carrier 8 relative to the body of the GP, connecting the crown 13 with the crown 12; the clutch 22 transmits the rotation of the epicyclic wheel 9 to the differential, closing the crown 10 with the crown 14. The torque is transformed by gearing 3 and 4, the tubular shaft 5 is transmitted to the sun gear 6 PM. The second stage of the transformation of torque occurs in the PM, gear 6 rotates the satellites 7 on the axes of the stopped carrier 8, while the epicyclic wheel 9 and the differential 15 connected to it change the direction of rotation compared to gear 6.

Передаточное число заднего хода равно произведению отношений чисел зубьев колеса 4 к шестерне 3 и колеса 9 к шестерне 6. Передаточное число ПМ на первой передаче ГП превышает величину передаточного числа заднего хода на единицу. The gear ratio of the reverse gear is equal to the product of the ratio of the tooth numbers of the wheel 4 to gear 3 and the wheel 9 to gear 6. The gear ratio of the PM in the first gear of the GP exceeds the gear ratio of the reverse gear by one.

Экономический эффект выражается в расширении кинематических возможностей агрегата, улучшении условий работы конических шестерен и их опор за счет вращения только в одном направлении, а также упрощения конструкции коробки передач за счет устранения шестерен заднего хода. The economic effect is expressed in expanding the kinematic capabilities of the unit, improving the working conditions of bevel gears and their bearings due to rotation in only one direction, as well as simplifying the design of the gearbox by eliminating the reverse gears.

Claims

The main gear comprising a drive shaft with a drive gear fixed thereto, engaged with a driven gear, transmitting rotation of the differential housing by means of a planetary gear including an epicyclic wheel, a carrier with satellites and a sun gear, characterized in that the driven gear is connected by a tubular shaft to the planet gear of the sun of the mechanism located on the tubular support of the differential case, two interconnected gear crowns of the carrier are mounted on the rolling bearings on different sides of the crown of the icy wheel, another crown is mounted on the differential case, another on the wall of the unit body, one coupling selectively connects the differential case to the crown of the carrier or to the crown of the epicyclic wheel, the other coupling interconnected with it selectively connects the crown of the epicyclic wheel to the other ring of the carrier or crown unit body walls.