RU2225549C2

RU2225549C2 - Steering mechanism (versions)

Info

Publication number: RU2225549C2
Application number: RU2002102485/11A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Шипунов; В.И. Образумов; к В.А. Кисл; В.А. Кисляк; В.З. Кравчук
Original assignee: Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения"
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2004-03-10

Abstract

FIELD: war materiel; general mechanical engineering; construction of servo drives transmitting considerable loads (tank turret and infantry combat vehicle traversing mechanisms). SUBSTANCE: proposed steering mechanism includes drive wheel 8, two skew gears 6 and 7 at opposite position of teeth (or one herringbone gear) which are rigidly mounted on shaft of wheel 8, shafts with intermediate wheels 2 and 3 and skew wheels 4 and 5 thrown into engagement with skew gears 6 and 7. Floating shaft of drive wheel 8is spring-loaded in axial direction. EFFECT: extended field of application; reduced overall dimensions. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к военной технике и может найти применение как в общем машиностроении, так и в конструкциях следящих приводов, передающих большие нагрузки (механизмы поворота башни танков, боевых машин пехоты, зенитных самоходных и корабельных установок и др.). The invention relates to military equipment and can find application both in general engineering and in the construction of servo drives that transmit heavy loads (turning mechanisms of a tower of tanks, infantry fighting vehicles, anti-aircraft self-propelled and ship installations, etc.).

Известный механизм поворота башни танка Т-55 [1] служит для обеспечения вращения башни от электродвигателя и вручную. Он состоит из электродвигателя, корпуса блока шестерен, планетарного ряда, червяка с червячным колесом, сдающего звена, маховика с рукояткой ручного привода, вертикального вала с шестерней погона и люфтовибирающим устройством, электромагнитной муфты с фрикционом. Механизм поворота башни работает следующим образом. При работе от электродвигателя необходимо застопорить эпицикл. В этом случае червячная пара ручного привода не работает. При включении электродвигателя срабатывает электромагнит муфты, в результате чего происходит расстопорение промежуточных шестерен относительно неподвижной оси. The known mechanism of rotation of the turret of the T-55 tank [1] serves to ensure the rotation of the turret from the electric motor and manually. It consists of an electric motor, a gear block housing, a planetary gear set, a worm with a worm wheel, a handing link, a flywheel with a manual drive handle, a vertical shaft with an overhead gear and a backlash device, an electromagnetic clutch with a friction clutch. The rotation mechanism of the tower is as follows. When operating on an electric motor, the epicycle must be locked. In this case, the hand drive worm pair does not work. When the electric motor is turned on, the clutch electromagnet is triggered, as a result of which the intermediate gears are unstuck relative to the fixed axis.

Вращение от электродвигателя передается на шестерню, блок промежуточных шестерен, венец фрикционной муфты, вал солнечной шестерни, сателлиты, водило с ведущей шестерней, шестерни люфтовыбирающего устройства, которые обкатываются по зубчатому венцу нижнего погона, обеспечивая вращение башни. Rotation from the electric motor is transmitted to the gear, the block of the intermediate gears, the friction clutch crown, the sun gear shaft, the satellite, the carrier with the pinion gear, the gears of the backlash device, which are rolled around the gear ring of the lower shoulder strap, ensuring the rotation of the tower.

Недостаток механизма - ненадежная работа при больших динамических нагрузках. Известный механизм поворота конвейера БМП-1 [2] служит для перемещения гнезд конвейера и для фиксирования очередного гнезда с выстрелом на исходной позиции для заряжания. Механизм воспринимает большой динамический момент, возникающий при повороте неуравновешенного конвейера. The disadvantage of the mechanism is unreliable operation at high dynamic loads. The known mechanism for turning the conveyor BMP-1 [2] serves to move the nests of the conveyor and to fix the next nest with a shot at the starting position for loading. The mechanism perceives a large dynamic moment that occurs when turning an unbalanced conveyor.

Механизм поворота конвейера состоит из электродвигателя, редуктора, стопорного устройства с электромагнитом и конечным выключателем. The conveyor turning mechanism consists of an electric motor, a gearbox, a locking device with an electromagnet and a limit switch.

Редуктор механизма состоит из следующих основных частей: корпуса, ведущей и ведомой шестерен, червяка, червячного колеса, сдающего звена, шарикоподшипников и уплотнений. При работе механизма поворота конвейера вращение от электродвигателя передается через ведущую шестерню на ведомую, свободно сидящую на червяке. С ведомой шестерни вращение передается на червяк за счет трения между ведущими и ведомыми дисками сдающего звена. Далее вращение передается на червячное колесо со стопорным диском. The gearbox of the mechanism consists of the following main parts: the housing, the driving and driven gears, the worm, the worm wheel, the delivery link, ball bearings and seals. When the conveyor turning mechanism is operating, rotation from the electric motor is transmitted through the drive gear to the driven gear, which sits freely on the worm. From the driven gear, the rotation is transmitted to the worm due to friction between the drive and driven drives of the delivery link. Further, the rotation is transmitted to the worm wheel with a locking disc.

Недостаток привода - ненадежная работа червячной пары при движении БМП из-за больших динамических нагрузок, которые возникают вследствие неуравновешенности конвейера с боеприпасами. The disadvantage of the drive is the unreliable operation of the worm pair during the movement of the BMP due to the large dynamic loads that arise due to the imbalance of the conveyor with the ammunition.

Известна зубчатая передача тягового привода локомотива [3], которая содержит ведущее и ведомое колеса, зацепляющиеся между собой поочередно посредством двух промежуточных колес, подвешенных на рычагах и взаимодействующих между собой. Хвостовик одного рычага выполнен вилкообразным с опорами, размещенными на разном расстоянии от центра поворота рычага. Опоры взаимодействуют с хвостовиком другого рычага поочередно в зависимости от направления передаваемого момента. Данное техническое решение, по мнению авторов, является наиболее близким к заявляемому и выбрано в качестве прототипа. Передача с двумя промежуточными колесами равноценна планетарной с двумя сателлитами. В передаче с двумя промежуточными колесами остается больше места для размещения тягового двигателя, что при росте мощностей имеет большое значение. Вилкообразный хвостовик одного рычага с опорами, размещенными на разном расстоянии от центра поворота рычага, выполняет функции уравнительного механизма, который обеспечивает равномерное распределение усилий между промежуточными колесами при реверсировании вращения двигателя. A gear train of a traction drive of a locomotive is known [3], which comprises a drive wheel and a driven wheel, gearing to each other alternately by means of two intermediate wheels suspended on levers and interacting with each other. The shank of one lever is made fork-shaped with supports placed at different distances from the center of rotation of the lever. Supports interact with the shank of another lever in turn, depending on the direction of the transmitted moment. This technical solution, according to the authors, is the closest to the claimed one and is selected as a prototype. A transmission with two intermediate wheels is equivalent to a planetary one with two satellites. In the transmission with two intermediate wheels, there is more space to accommodate the traction engine, which is of great importance with the increase in power. The fork-shaped shank of one lever with supports located at different distances from the center of rotation of the lever performs the functions of an equalizing mechanism, which ensures uniform distribution of forces between the intermediate wheels when reversing the rotation of the engine.

Недостатком механизма является наличие крупногабаритных рычагов, на которых подвешены промежуточные колеса, применение которых выводит к увеличению габаритов всего механизма в целом. Этот недостаток ограничивает применение механизма, а именно приводит к невозможности его применения в условиях ограниченного объема боевого отделения танка, БМП и ЗСУ. The disadvantage of the mechanism is the presence of large levers on which the intermediate wheels are suspended, the use of which leads to an increase in the dimensions of the whole mechanism as a whole. This drawback limits the use of the mechanism, namely, it makes it impossible to use it in a limited volume of the fighting compartment of a tank, infantry fighting vehicle, and ZSU.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение области применения механизма, способного воспринимать и передавать большие нагрузки, за счет уменьшения его габаритов. The objective of the invention is to expand the scope of the mechanism that is able to perceive and transmit large loads, by reducing its size.

Задача решается тем, что в механизме поворота, содержащем ведущее и ведомое колеса, зацепляющиеся между собой посредством двух промежуточных колес, на валу ведущего колеса жестко установлены две косозубые шестерни. Шестерни имеют противоположное направление зуба и сцеплены с косозубыми колесами, жестко закрепленными на валах соответствующих промежуточных колес. Вал ведущего колеса выполнен плавающим и подпружиненным в осевом направлении. The problem is solved in that in the rotation mechanism, containing the driving and driven wheels, engaged with each other by means of two intermediate wheels, two helical gears are rigidly mounted on the shaft of the driving wheel. Gears have the opposite direction of the tooth and are coupled with helical wheels rigidly fixed to the shafts of the respective intermediate wheels. The drive wheel shaft is floating and spring loaded in the axial direction.

Задача также может быть решена с помощью технического решения, в котором механизм поворота содержит ведущее и ведомое колеса, зацепляющиеся между собой посредством двух промежyточных колес. На валу ведущего колеса жестко установлена шевронная шестерня, сцепленная с косозубыми колесами с противоположным направлением зуба. Колеса жестко закреплены на валах соответствующих промежуточных колес. Вал ведущего колеса выполнен плавающим и подпружиненным в осевом направлении. The problem can also be solved with the help of a technical solution in which the rotation mechanism comprises a drive and a driven wheel, engaged with each other by means of two intermediate wheels. On the shaft of the driving wheel, a chevron gear is rigidly mounted, coupled with helical wheels with the opposite direction of the tooth. The wheels are rigidly fixed to the shafts of the respective intermediate wheels. The drive wheel shaft is floating and spring loaded in the axial direction.

Предлагаемое техническое решение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 представлена кинематическая схема механизма поворота, в котором на валу ведущего колеса установлены две косозубые шестерни, а на фиг.2 - шевронная шестерня. The proposed technical solution is illustrated by graphic materials, in which Fig. 1 shows a kinematic diagram of the rotation mechanism, in which two helical gears are installed on the drive shaft, and in Fig. 2, a chevron gear.

Механизм поворота состоит из ведущего колеса 8 (фиг.1) и ведомого колеса 1, которое может быть либо наружного, либо внутреннего зацепления. Ведомое колесо 1 сцеплено с промежуточными колесами 2 и 3. На валу III ведущего колеса 8 жестко установлены косозубые шестерни 6 и 7 с противоположным направлением зубьев. The rotation mechanism consists of a driving wheel 8 (Fig. 1) and a driven wheel 1, which can be either external or internal gearing. The driven wheel 1 is coupled to the intermediate wheels 2 and 3. On the shaft III of the driving wheel 8, helical gears 6 and 7 with the opposite direction of the teeth are rigidly mounted.

Шестерни 6 и 7 сцеплены с косозубыми колесами 4 и 5 соответственно, которые жестко закреплены на валах I и II промежуточных колес 2 и 3. Вал III ведущего колеса 8 выполнен плавающим, что обеспечено применением роликоподшипников без бортов на наружном кольце. Снизу вал III подпружинен пакетом тарельчатых пружин 10, взаимодействующих с упорным подшипником 9. Gears 6 and 7 are coupled to helical wheels 4 and 5, respectively, which are rigidly fixed to shafts I and II of intermediate wheels 2 and 3. The shaft III of the drive wheel 8 is floating, which is ensured by the use of roller bearings without beads on the outer ring. Below, the shaft III is spring-loaded with a package of Belleville springs 10 interacting with a thrust bearing 9.

На фиг.2 представлена кинематическая схема механизма поворота, в котором на валу III жестко установлена шевронная шестерня 11. Шестерня 11 сцеплена с косозубыми колесами 4 и 5, имеющими противоположное направление зуба. Figure 2 presents the kinematic diagram of the rotation mechanism, in which the chevron gear 11 is rigidly mounted on the shaft III. The gear 11 is coupled to the helical gears 4 and 5 having the opposite direction of the tooth.

В предлагаемых вариантах механизмов поворота предусмотрено разделение мощностей на два потока, которое происходит на 2-х последних, наиболее нагруженных ступенях. При вертикальном расположении вала III и усилии пакета пружин, компенсирующем вес вала с шестернями 6, 7 и колесом 8 (фиг.1) либо шевронной шестерней 11 и колесом 8 (фиг.2), зацепление работает в качестве уравнительного механизма и удельные нагрузки в зацеплении последних двух ступеней механизма снижаются в два раза. При определенных значениях угла наклона зубьев зубчатых колес 4, 5 и усилии пакета тарельчатых пружин 10 обеспечивается компенсация постоянной и части переменной составляющей боковых зазоров в последних двух ступенях механизма, определяющих основную долю углового люфта кинематической цепи, приведенного к оси нагрузки. In the proposed versions of the rotation mechanisms, a separation of powers into two flows is provided, which occurs on the last 2, most loaded steps. With the vertical arrangement of the shaft III and the force of the spring pack, compensating for the weight of the shaft with gears 6, 7 and the wheel 8 (Fig. 1) or the chevron gear 11 and the wheel 8 (Fig. 2), the gearing works as an equalizing mechanism and the specific loads in the gearing the last two steps of the mechanism are halved. At certain values of the angle of inclination of the teeth of the gears 4, 5 and the force of the disk spring package 10, the constant and part of the variable component of the side gaps are compensated in the last two steps of the mechanism, which determine the main share of the angular play of the kinematic chain reduced to the load axis.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет расширить область применения механизма, позволяющего воспринимать и передавать большие нагрузки. Thus, the proposed technical solution allows you to expand the scope of the mechanism that allows you to perceive and transmit large loads.

Источники информации
1. Танк Т-55. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Военное издательство Министерства обороны СССР, г. Москва, 1983 г. - аналог.Sources of information
1. Tank T-55. Technical description and instruction manual. Military publishing house of the Ministry of Defense of the USSR, Moscow, 1983 - analogue.

2. Боевая машина пехоты БМП-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, стр. 77, 82, рис.46. Военное издательство Министерства обороны СССР, Москва, 1979 г. - аналог. 2. BMP-1 infantry fighting vehicle. Technical description and operating instructions, p. 77, 82, fig. 46. Military publishing house of the Ministry of Defense of the USSR, Moscow, 1979 - analogue.

3. Авторское свидетельство СССР 329055 от 02.06.70, МПК F 16 H 1/20, B 61 C 9/06 - прототип. 3. USSR author's certificate 329055 dated 02.06.70, IPC F 16 H 1/20, B 61 C 9/06 - prototype.

Claims

1. The rotation mechanism, containing the driving and driven wheels, engaged with each other by means of two intermediate wheels, characterized in that two helical gears with an opposite tooth direction are rigidly mounted on the shaft of the driving wheel, coupled to helical gears rigidly fixed to the shafts of the respective intermediate wheels, wherein the drive wheel shaft is floating and spring loaded in the axial direction.

2. The rotation mechanism, containing the driving and driven wheels, interlocked by means of two intermediate wheels, characterized in that the chevron gear is rigidly mounted on the shaft of the driving wheel, coupled to helical gears with the opposite direction of the tooth, rigidly fixed to the shafts of the corresponding intermediate wheels, this shaft drive wheel made floating and spring-loaded in the axial direction.