RU2652371C1 - Drive of vehicle with two-streamed infinitely variable transmission and rotation mechanism - Google Patents

Drive of vehicle with two-streamed infinitely variable transmission and rotation mechanism Download PDF

Info

Publication number
RU2652371C1
RU2652371C1 RU2016144955A RU2016144955A RU2652371C1 RU 2652371 C1 RU2652371 C1 RU 2652371C1 RU 2016144955 A RU2016144955 A RU 2016144955A RU 2016144955 A RU2016144955 A RU 2016144955A RU 2652371 C1 RU2652371 C1 RU 2652371C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vehicle
gear
wheels
width
drive
Prior art date
Application number
RU2016144955A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Геннадьевич Борисов
Сергей Ильич Матросов
Роман Юрьевич Добрецов
Александр Георгиевич Семенов
Original Assignee
Научно-техническое закрытое акционерное общество "Ровер" (ЗАО "Ровер")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-техническое закрытое акционерное общество "Ровер" (ЗАО "Ровер") filed Critical Научно-техническое закрытое акционерное общество "Ровер" (ЗАО "Ровер")
Priority to RU2016144955A priority Critical patent/RU2652371C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2652371C1 publication Critical patent/RU2652371C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/02Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides
    • B62D11/06Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source
    • B62D11/10Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using gearings with differential power outputs on opposite sides, e.g. twin-differential or epicyclic gears
    • B62D11/14Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using gearings with differential power outputs on opposite sides, e.g. twin-differential or epicyclic gears differential power outputs being effected by additional power supply to one side, e.g. power originating from secondary power source

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

FIELD: machine building; transportation.
SUBSTANCE: invention relates to a drive of a vehicle with a two-streamed infinitely variable transmission and rotation mechanism. Vehicle drive comprises a first motor with the possibility of rectilinear motion of the vehicle and a second motor for turning the vehicle, adding planetary rows, spaced across the width of the vehicle, the distribution gearing. Two input links of each adding row are connected to the motors respectively, and the output link, including the right one, is connected to the coaxial wheels of the vehicle. Distributive gear for the multidirectional rotation of the side branches of the turning mechanism with a common driving link. Engines are spaced across the width of the vehicle up to the overlap with the wheels. Distribution gear assembly is spaced along the width of the vehicle up to the area where the wheels overlap with the gear system, one part of which is a cylindrical gear transmission with a gear ratio of 1, and the other is a cylindrical gear pair with a gear ratio of minus 1. At the same time, one of the gear wheels of the distributive gear assembly is two-tine and installed coaxially with the adding planetary rows.
EFFECT: increased technical-operational / tactical-technical characteristics of a vehicle is achieved.
4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области наземного и космического транспортного машиностроения, а также к робототехнике, главным образом к самоходным роботам конфигурации (типа) «Гантель».The invention relates to the field of ground and space transport engineering, as well as to robotics, mainly to self-propelled robots configuration (type) "Dumbbell".

Известны одноосные роботы-«гантели», в частности малогабаритный робот «Скаут», содержащие разнесенные по его ширине приводные колеса (движитель), цилиндрический корпус между ними для «полезной нагрузки» и электромеханический привод колес, при этом диаметр корпуса меньше диаметра колес, с образованием дорожного просвета (клиренса) и гантелевидной конфигурации [см. 1. Пат US 7,559.385 B1, М. кл. В60K 1/00, B62D 61/00, 14.07.2009; 2. Заявка US 2003/0137168 A1, М. кл. B25J 9/18, 24.07.2003; 3. Пат. US 6,502,657 B2, М. кл. 07/01/2007, 07.01.2003; 4. Американцы бросили в тюрьму робота-гантель. - Доступно на: http.//www.membrana.ru/particle/13211].Known uniaxial dumbbell robots, in particular the small-sized Scout robot, containing drive wheels (propulsion) spaced along its width, a cylindrical body between them for a “payload” and an electromechanical wheel drive, while the diameter of the body is less than the diameter of the wheels, s the formation of ground clearance (clearance) and dumbbell configuration [see 1. Pat US 7,559.385 B1, M. cl. B60K 1/00, B62D 61/00, 07/14/2009; 2. Application US 2003/0137168 A1, M. cl. B25J 9/18, July 24, 2003; 3. Pat. US 6,502,657 B2, M. cl. 01/07/2007, 01/07/2003; 4. Americans threw a dumbbell robot in jail. - Available at: http.//www.membrana.ru/particle/13211].

Однако в них не используются механизмы передач и поворота (МПП), широко представленные в теории и практике крупногабаритных, в основном гусеничных транспортных машин и позволяющих получать широкую гамму радиусов поворота в условиях возрастания сопротивления повороту.However, they do not use transmission and rotation mechanisms (MPPs), which are widely represented in the theory and practice of large-sized, mainly tracked, transport vehicles and which allow a wide range of turning radii to be obtained under conditions of increasing resistance to rotation.

Другим примером одноосного транспортного средства может служить устройство с разнесенными по его ширине полусферическими приводными колесами (движителем) и корпус для «полезной нагрузки» между ними, при этом днище корпуса возвышается над опорной поверхностью, образуя дорожный просвет (клиренс) [см. 5. Пат RU 2584292 C1, М. кл. B62D 57/00, B62D 61/00, B62D 63/02, В62К 1/00, В60B 1/14, 20.05.2016, Бюл. №14].Another example of a uniaxial vehicle can be a device with hemispherical drive wheels (propulsion) spaced along its width and a body for a “payload” between them, while the bottom of the body rises above the supporting surface, forming ground clearance (clearance) [see 5. Pat RU 2584292 C1, M. cl. B62D 57/00, B62D 61/00, B62D 63/02, B62K 1/00, B60B 1/14, 05/20/2016, Bull. No. 14].

Это запатентованное устройство практически повторяет другие, ранее известные устройства двухосных наземных транспортных средств с цилиндрическими или полусферическими колесами и механическим приводом (трансмиссией) от ДВС [см. 6. Юрий Пошалок. WORDLS of TANKS. Стальные шары Сталина. Конструирование и производство. - TACTICAL PRESS, 2014 (ISBN 978-5-906074-10-2). - С. 79 (последний абз.), 80 (схема), 81].This patented device practically repeats other previously known devices of biaxial ground vehicles with cylindrical or hemispherical wheels and a mechanical drive (transmission) from the internal combustion engine [see 6. Yuri Poshalkok. WORDLS of TANKS. Steel balls of Stalin. Design and production. - TACTICAL PRESS, 2014 (ISBN 978-5-906074-10-2). - S. 79 (last paragraph), 80 (diagram), 81].

Гантелевидность конфигурации всех перечисленных роботов-аналогов обусловлена стремлением их конструкторов к обеспечению высоких показателей профильной проходимости и поворотливости (маневренности) путем увеличения дорожного просвета (клиренса), что особенно важно для малогабаритных роботов, предназначенных для использования на местности с выраженными макронеровностями. В то же время размещение относительно больших силовых установок (двигателей) и механической части привода к колесам в корпусе (в средней части корпуса по ширине транспортного средства) вступает в противоречие и препятствует этой тенденции, поскольку увеличение диаметра корпуса обратно пропорционально уменьшению дорожного просвета.The dumbbell configuration of all of the listed analog robots is due to the desire of their designers to provide high profile cross-country ability and agility (maneuverability) by increasing ground clearance (clearance), which is especially important for small-sized robots intended for use on terrain with pronounced macro-irregularities. At the same time, the placement of relatively large power plants (engines) and the mechanical part of the drive to the wheels in the body (in the middle part of the body across the width of the vehicle) contradicts this trend, as increasing the diameter of the body is inversely proportional to a decrease in ground clearance.

Наиболее близким к заявляемому устройству по назначению и совокупности существенных конструктивных признаков является привод транспортного средства (гусеничная быстроходная транспортная машина) с двухпоточным бесступенчатым механизмом передач и поворота (МПП), содержащий первый двигатель, создающий первый поток мощности через механизм передач, с возможностью прямолинейного движения транспортного средства, и второй двигатель, создающий второй поток мощности через механизм поворота, с возможностью поворота транспортного средства, разнесенные по ширине транспортного средства суммирующие планетарные ряды, два входных звена каждого из которых соединены с первым и вторым двигателем соответственно, а выходное звено - с соосными колесами транспортного средства, а также распределительную зубчатую передачу разнонаправленного вращения бортовых ветвей механизма поворота с общим ведущим звеном [см.: Расчет и конструирование гусеничных машин / Носов Н.А, Галышев В.Д., Волков Ю.П., Харченко А.П. - Под ред. проф. Н.А. Носова. - Л.: Машиностроение, 1972. - 560 с. - С. 395, Рис. IX.21а].Closest to the claimed device for the intended purpose and the set of essential structural features is a vehicle drive (tracked high-speed transport vehicle) with a two-threaded stepless transmission and rotation mechanism (MPP), containing the first engine that creates the first power flow through the transmission mechanism, with the possibility of rectilinear movement of the vehicle means, and a second engine creating a second power flow through the rotation mechanism, with the possibility of rotation of the vehicle, p summarized planetary gears spaced across the width of the vehicle, two input links of each of which are connected to the first and second engine, respectively, and the output link is with the coaxial wheels of the vehicle, as well as a distribution gear transmission of multidirectional rotation of the side branches of the rotation mechanism with a common driving link [cm .: Calculation and design of tracked vehicles / Nosov N.A., Galyshev V.D., Volkov Yu.P., Kharchenko A.P. - Ed. prof. ON. Nosova. - L .: Engineering, 1972. - 560 p. - S. 395, Fig. IX.21a].

В известном приводе двигатели расположены (по ширине транспортного средства) в центральной части - над дорожным просветом транспортного средства, с перекрытием днищем. А упомянутая распределительная передача выполнена в виде передачи из трех зубчатых колес - центрального ведущего и периферийных ведомых с разнонаправленным вращением (разводка по левой и правой ветвям механизма поворота). Причем она расположена тоже над дорожным просветом транспортного средства, параллельно осям колес транспортного средства.In the known drive, the engines are located (across the width of the vehicle) in the central part - above the vehicle’s ground clearance, with an underbody cover. And the mentioned distribution gear is made in the form of a gear of three gears - the central drive and peripheral followers with multidirectional rotation (wiring along the left and right branches of the rotation mechanism). Moreover, it is also located above the ground clearance of the vehicle, parallel to the axles of the wheels of the vehicle.

Компоновка привода с МПП на гусеничных и колесных многоопорных транспортных средствах (4×2, 4×4, 6×6 и др.) не вызывает серьезных компоновочных проблем благодаря, в частности, возможности расположения МПП «горизонтально» - когда невыгодно удаленная общая ось бортовых ветвей механизма поворота (в прототипе - на выходе из гидромотора) расположена на одном уровне с осью бортовых ветвей механизма передач.The layout of the drive with MPP on tracked and wheeled multi-support vehicles (4 × 2, 4 × 4, 6 × 6, etc.) does not cause serious layout problems due, in particular, to the possibility of arranging the MPP “horizontally” - when the remote common axle of the side branches of the rotation mechanism (in the prototype - at the exit of the hydraulic motor) is located at the same level with the axis of the side branches of the gear mechanism.

Однако его компоновка на роботе типа «Гантель» - транспортном средстве, выполненном по соосной колесной схеме 2×2 (т.е. на аналогах), неизбежно приводит к существенно завышенному относительному диаметру (относительно диаметров бортовых частей МПП и колес транспортного средства) средней части (по ширине транспортного средства), а значит - небольшому дорожному просвету, что определяет недостаточно высокую профильную проходимость транспортного средства (входящую в состав важнейших технико-эксплуатационных/тактико-технических характеристик транспортного средства), особенно робота, подвижность которого в автономном режиме не может быть восстановлена человеком или иными внешними средствами.However, its layout on a dumbbell-type robot - a vehicle made according to a 2 × 2 coaxial wheel design (i.e., on analogs), inevitably leads to a significantly overestimated relative diameter (relative to the diameters of the MPP side parts and vehicle wheels) of the middle part (across the width of the vehicle), which means a low ground clearance, which determines the insufficient profile cross-country ability of the vehicle (which is part of the most important technical and operational / tactical and technical characteristics to a vehicle), especially a robot whose mobility in offline mode cannot be restored by a person or other external means.

Технический результат использования заявляемого изобретения заключается в адаптации привода с МПП к использованию в составе роботов или экипажных транспортных средств, выполненных по соосной колесной схеме 2×2 - типа «Гантель», с получением при этом компоновочных преимуществ, минимизацией диаметра средней части (по ширине транспортного средства), а значит - небольшому дорожному просвету, что повышает профильную проходимость транспортного средства и, в свою очередь - его технико-эксплуатационные/тактико-технические характеристики.The technical result of using the claimed invention is to adapt the drive with MPP to use as part of robots or crew vehicles made according to a 2 × 2 coaxial wheel arrangement of the “Dumbbell” type, while obtaining layout advantages, minimizing the diameter of the middle part (across the width of the transport means), which means a low ground clearance, which increases the profile cross-country ability of the vehicle and, in turn, its technical and operational / tactical and technical characteristics.

Указанный технический результат достигается, согласно изобретению тем, что в приводе транспортного средства с двухпоточным бесступенчатым механизмом передач и поворота, содержащем первый двигатель, создающий первый поток мощности через механизм передач, с возможностью прямолинейного движения транспортного средства, и второй двигатель, создающий второй поток мощности через механизм поворота, с возможностью поворота транспортного средства, разнесенные по ширине транспортного средства суммирующие планетарные ряды, два входных звена каждого из которых соединены с первым и вторым двигателем соответственно, а выходное звено - с соосными колесами транспортного средства, а также распределительную зубчатую передачу разнонаправленного вращения бортовых ветвей механизма поворота с общим ведущим звеном, двигатели разнесены по ширине транспортного средства вплоть до перекрытия колесами, а упомянутая распределительная зубчатая передача выполнена в виде также разнесенных по ширине транспортного средства вплоть до перекрытия колесами редукторных частей, одна из которых представлена цилиндрической зубчатой передачей с передаточным отношением 1, а другая - цилиндрической зубчатой парой с передаточным отношением минус 1, при этом одно из перечисленных зубчатых колес распределительной зубчатой передачи выполнено двухвенцовым и установлено соосно с суммирующими планетарными рядами и колесами транспортного средства.The specified technical result is achieved, according to the invention, in a vehicle drive with a two-threaded stepless transmission and rotation mechanism, comprising a first engine generating a first power flow through the transmission mechanism, with the possibility of rectilinear movement of the vehicle, and a second engine creating a second power stream through rotation mechanism, with the possibility of rotation of the vehicle, summarizing planetary gears spaced across the width of the vehicle, two input links each of which is connected to the first and second engine, respectively, and the output link is to the vehicle’s coaxial wheels, as well as the distribution gear transmission of multidirectional rotation of the side branches of the rotation mechanism with a common driving link, the engines are spaced across the width of the vehicle until it is blocked by wheels, and the aforementioned distribution gear transmission is also made in the form of vehicles spaced across the width of the vehicle until the wheels overlap the gear parts, one of which is it is equipped with a cylindrical gear with a gear ratio of 1, and the other with a cylindrical gear pair with a gear ratio of minus 1, while one of the listed gear wheels of the distribution gear is double-crowned and mounted coaxially with the summing planetary gears and wheels of the vehicle.

При этом для усиления эффекта сокращения диаметра средней (D) части (корпуса) транспортного средства в свете решения задачи увеличения дорожного просвета, двухвенцовое зубчатое колесо распределительной зубчатой передачи может быть установлено коаксиально поперечному валу подвода мощности от первого двигателя к суммирующим рядам.Moreover, to enhance the effect of reducing the diameter of the middle (D) part (body) of the vehicle in light of solving the problem of increasing the ride height, the double-crown gear of the distribution gear transmission can be installed coaxially to the transverse power supply shaft from the first engine to the summing rows.

Для еще большего усиления эффекта сокращения диаметра средней (D) части (корпуса) транспортного средства в свете решения задачи увеличения дорожного просвета, а также сохранения удовлетворительного к.п.д. привода, первый двигатель может быть установлен соосно суммирующим планетарным рядам и колесам транспортного средства.To further enhance the effect of reducing the diameter of the middle (D) part (body) of the vehicle in light of solving the problem of increasing ground clearance, as well as maintaining a satisfactory efficiency drive, the first engine can be installed coaxially with the summing planetary gears and wheels of the vehicle.

Для максимальной адаптации привода к использованию в составе робота конфигурации (типа) «гантель» и оптимизации массогабаритных характеристик, оба двигателя могут быть выполнены электрическими.To maximize the adaptation of the drive to use a “dumbbell” configuration (type) as part of the robot and optimize the weight and size characteristics, both motors can be made electric.

Покажем в заявляемом техническом решении причинно-следственную связь между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом, а также необходимость и достаточность отличительных признаков для достижения этого результата.We show in the claimed technical solution a causal relationship between the distinguishing features and the achieved technical result, as well as the necessity and sufficiency of the distinctive features to achieve this result.

За счет разнесения двигателей по ширине транспортного средства вплоть до перекрытия колесами, расширяются возможности уменьшения диаметра средней части (корпуса) транспортного средства, ибо относительно большие диаметры двигателей (даже если они электрические) препятствуют этому. Соответственно, двигатели приобретают «бортовое» расположение и «вписываются» во внутренние объемы развитых колес (с образованием «мотор-колес»), а диаметр средней части транспортного средства, выполненного по одноосной колесной схеме, уменьшается, что повышает, при прочих равных условиях, дорожный просвет и, следовательно, профильную проходимость транспортного средства, его технико-эксплуатационные/тактико-технические характеристики.Due to the spacing of the engines across the width of the vehicle up to the overlap of the wheels, the possibilities of reducing the diameter of the middle part (body) of the vehicle expand, because the relatively large diameters of the engines (even if they are electric) prevent this. Accordingly, the engines acquire an "on-board" arrangement and "fit" into the internal volumes of the developed wheels (with the formation of "motor-wheels"), and the diameter of the middle part of the vehicle, made according to the uniaxial wheel design, decreases, which increases, ceteris paribus, ground clearance and, therefore, profile cross-country ability of a vehicle, its technical and operational / tactical and technical characteristics.

За счет выполнения упомянутой распределительной зубчатой передачи в виде также разнесенных по ширине транспортного средства вплоть до перекрытия колесами редукторных частей, технический результат по увеличению относительного размера дорожного просвета усиливается, так как в область колес транспортного средства выносятся именно те элементы механизма поворота (зубчатые колеса), которые доминируют в формировании размеров привода по высоте, а значит - и дорожного просвета. Причем их выполнение с передаточными отношениями 1 и минус 1 соответственно позволяет сохранить требование разнонаправленности вращения левой и правой частей механизма поворота.Due to the implementation of the said distribution gear transmission in the form of a vehicle also spaced across the width of the vehicle up to the overlapping of the gear parts by the wheels, the technical result of increasing the relative size of the ride height is enhanced, since it is precisely those elements of the turning mechanism (gears) that are carried into the area of the vehicle’s wheels, which dominate the formation of the dimensions of the drive in height, and hence the ground clearance. Moreover, their implementation with a gear ratio of 1 and minus 1, respectively, allows you to save the requirement of multidirectional rotation of the left and right parts of the rotation mechanism.

Выполнением одного из перечисленных зубчатых колес распределительной зубчатой передачи двухвенцовым плюс установкой такового соосно с суммирующими планетарными рядами и колесами транспортного средства обеспечивается минимальность «кинематического» диаметра D.The implementation of one of the listed gears of the distributive gear transmission with a two-axle gear plus the installation of such one coaxially with the summing planetary gears and the wheels of the vehicle ensures the minimum of the “kinematic” diameter D.

На фиг. 1 показана кинематическая схема заявляемого привода, вид сзади, как пример выполнения заявляемого устройства, где введены следующие обозначения:In FIG. 1 shows a kinematic diagram of the inventive drive, rear view, as an example of the implementation of the inventive device, where the following notation is introduced:

D - диаметр средней части (корпуса) транспортного средства;D is the diameter of the middle part (body) of the vehicle;

K - дорожный просвет (клиренс) транспортного средства;K - ground clearance (clearance) of the vehicle;

I - передаточное отношение зубчатых пар;I - gear ratio of gear pairs;

1 (М1) - первый электродвигатель; 2 (М2) - второй электродвигатель; 3 - главный вал механизма передач (соединен с валом двигателя 1); 4 - эпицикл, то есть большое центральное колесо (одно входное звено) правого суммирующего планетарного ряда; 5 - солнце, то есть малое центральное колесо (другое входное звено правого суммирующего планетарного ряда); 6 - водило (выходное звено правого суммирующего планетарного ряда; 7 - сателлит(ы) правого суммирующего планетарного ряда (к основным звеньям не относятся); 8 - правое выходное звено (зубчатое колесо) МПП, находящееся в зацеплении зубчатым венцом колеса транспортного средства; 9 - ведущее цилиндрическое зубчатое колесо на валу двигателя М2, входящее в состав механизма поворота (через который идет второй поток мощности); 10 - двухвенцовое цилиндрическое зубчатое колесо (передаточное звено), входящее в состав центрально-левой цилиндрической зубчатой передачи механизма поворота; 11 - правый зубчатый венец колеса 10; 12 - левый зубчатый венец колеса 10; 13 - ведомое цилиндрическое колесо левой части распределительной зубчатой передачи разнонаправленного вращения бортовых ветвей механизма поворота; 14 - вал левой ветви распределительной зубчатой передачи; 15 - зубчатое колесо, соединяющее вал 14 с солнцем левого суммирующего планетарного ряда; 16 - ведомое цилиндрическое колесо правой части распределительной зубчатой передачи разнонаправленного вращения бортовых ветвей механизма поворота; 17 - вал правой ветви распределительной зубчатой передачи; 18 - зубчатое колесо, соединяющее вал 17 с солнцем 5; 19 - правое колесо транспортного средства; 20 - левое колесо транспортного средства; 21 - центральная часть (корпус) транспортного средства; 22 - зубчатый венец правого колеса транспортного средства (в зубчатом зацеплении с правым выходным звеном 8).1 (M1) - the first electric motor; 2 (M2) - the second electric motor; 3 - the main shaft of the gear mechanism (connected to the shaft of the engine 1); 4 - epicyclic, that is, a large central wheel (one input link) of the right summing planetary gear set; 5 - the sun, that is, a small central wheel (another input link of the right summing planetary gear set); 6 - carrier (output link of the right totalizing planetary gear set; 7 - satellite (s) of the right totalizing planetary gearing (do not belong to the main links); 8 - the right output link (gear wheel) of the MPP engaged with the gear ring of the vehicle wheel; 9 - a leading cylindrical gear on the shaft of the M2 engine, which is part of the rotation mechanism (through which the second power stream goes); 10 - a two-crown cylindrical gear (transmission link), which is part of the central left cylindrical gear nth gear of the rotation mechanism; 11 - the right gear ring of the wheel 10; 12 - the left gear ring of the wheel 10; 13 - the driven cylindrical wheel of the left side of the distribution gear of multidirectional rotation of the side branches of the rotation mechanism; 14 - the shaft of the left branch of the distribution gear; 15 - the gear a wheel connecting the shaft 14 with the sun of the left totalizing planetary gear set; 16 - a driven cylindrical wheel of the right part of the distribution gear transmission of multidirectional rotation of the side branches of the rotation mechanism; 17 - the shaft of the right branch of the distribution gear; 18 - a gear wheel connecting the shaft 17 with the sun 5; 19 - the right wheel of the vehicle; 20 - the left wheel of the vehicle; 21 - the central part (body) of the vehicle; 22 - the gear rim of the right wheel of the vehicle (in gearing with the right output link 8).

На фиг. 2 показана кинематическая схема ближайшего аналога (прототипа).In FIG. 2 shows the kinematic diagram of the closest analogue (prototype).

Привод транспортного средства с двухпоточным бесступенчатым механизмом передач и поворота (МПП) содержит первый двигатель 1 (М1), создающий первый поток мощности через механизм передач (одна часть МПП), с возможностью прямолинейного движения транспортного средства, и второй двигатель 2 (М2), создающий второй поток мощности через механизм поворота (другая часть МПП), с возможностью поворота транспортного средства.A vehicle drive with a two-threaded stepless transmission and rotation mechanism (MPP) contains a first engine 1 (M1) creating a first power flow through a transmission mechanism (one part of MPP), with the possibility of rectilinear movement of the vehicle, and a second engine 2 (M2) creating the second stream of power through the rotation mechanism (another part of the MPP), with the possibility of turning the vehicle.

Далее, имеются разнесенные по ширине транспортного средства (иначе говоря - по бортам) суммирующие планетарные ряды, два входных звена каждого из которых соединены с первым 1 и вторым 2 двигателем соответственно, а выходное звено - с соосными колесами 19 (правое) и 20 (левое) транспортного средства.Further, there are summarized planetary gears spaced across the width of the vehicle (in other words, along the sides), two input links of each of which are connected to the first 1 and second 2 engines, respectively, and the output link is with coaxial wheels 19 (right) and 20 (left ) vehicle.

На примере правого «борта» это выглядит конкретно так: вал 3 соединен с эпициклом 4 и через сателлиты 7 - с водилом 6 (с учетом солнца 5) и далее - с выходным звеном (зубчатым колесом внешнего зацепления) 8, а последнее, в свою очередь, связано с зубчатым венцом (внутреннего зацепления) 22 на внутренней поверхности колеса 19.On the example of the right “side” it looks like this: the shaft 3 is connected to the epicycle 4 and through the satellites 7 - to the carrier 6 (taking into account the sun 5) and then to the output link (external gear gear) 8, and the latter, in its own the turn is connected with the ring gear (internal gearing) 22 on the inner surface of the wheel 19.

Часть привода, размещаемая на левом борту - в левом колесе 20, идентична правой части привода (соответственно, номера позиций на фиг. 1 не поставлены).The part of the drive, located on the left side - in the left wheel 20, is identical to the right side of the drive (accordingly, the position numbers in Fig. 1 are not set).

Привод содержит также распределительную зубчатую передачу 9-18 разнонаправленного вращения бортовых ветвей механизма (правой 9-18 и левой 11-15) поворота, с общим для ветвей ведущим звеном 9.The drive also contains a distribution gear 9-18 of multidirectional rotation of the side branches of the rotation mechanism (right 9-18 and left 11-15) of rotation, with a common leading link 9 for the branches.

Следующая группа конструктивных признаков определяет отличие заявляемого привода от известного ближайшего аналога (прототипа).The next group of design features determines the difference between the claimed drive from the known closest analogue (prototype).

Двигатели 1 (М1) и 2 (М2) разнесены по ширине транспортного средства вплоть до перекрытия колесами 20 и 19 соответственно.Engines 1 (M1) and 2 (M2) are spaced across the width of the vehicle until they are blocked by wheels 20 and 19, respectively.

Распределительная зубчатая передача 9-18 выполнена в виде также разнесенных по ширине транспортного средства, вплоть до перекрытия колесами 19 и 20, редукторных частей, одна из которых (правая) представлена цилиндрической зубчатой парой 9-16 с передаточным отношением (i) минус 1, а другая - цилиндрической зубчатой передачей (10, 11, 12) - 13 с передаточным отношением (i) минус 1, при этом одно из перечисленных зубчатых колес распределительной зубчатой передачи, а именно - 10 выполнено двухвенцовым (правый 11 и левый 12 венцы) и установлено соосно с суммирующими планетарными рядами и колесами транспортного средства.The distribution gear train 9-18 is also designed in the form of a vehicle spaced apart in width, up to the overlapping of the gear parts by wheels 19 and 20, one of which (right) is represented by a cylindrical gear pair 9-16 with a gear ratio (i) minus 1, and the other - a cylindrical gear (10, 11, 12) - 13 with a gear ratio (i) minus 1, while one of the listed gears of the distribution gear transmission, namely 10, is made of a two-crown gear (right 11 and left 12 crowns) and installed coaxially with summing and planetary series and the wheels of the vehicle.

Дальнейшее описание устройства относится только к частным рекомендуемым случаям реализации, характеризуемыми дополнительными конструктивными признаками заявляемого устройства (см. фиг. 1).A further description of the device applies only to particular recommended cases of implementation, characterized by additional structural features of the claimed device (see Fig. 1).

Двухвенцовое зубчатое колесо 10 распределительной зубчатой передачи 9-18 может быть установлено коаксиально поперечному валу 3 подвода мощности от двигателя 2 (М2) к суммирующим рядам (на примере правого ряда 4-7).The double-crown gear wheel 10 of the distribution gear 9-18 can be installed coaxially to the transverse shaft 3 of the power supply from the engine 2 (M2) to the summing rows (for example, the right row 4-7).

Двигатель 1 (М1) может быть установлен соосно суммирующим планетарным рядам (на примере правого ряда 4-7) и колесам 19, 20 транспортного средства.Engine 1 (M1) can be installed coaxially with the summing planetary gears (using the example of the right-hand row 4-7) and the wheels 19, 20 of the vehicle.

Двигатели 1 (М1) и 2 (М2) могут быть выполнены электрическими (в том числе со встроенными редукторами).Engines 1 (M1) and 2 (M2) can be made electric (including with built-in gearboxes).

Зубчатые колеса планетарных рядов можно выполнить цилиндрическими, прямозубыми, зацепление эвольвентное. Элементы управления не предусмотрены - достаточно режима торможения двигателем М1.The gears of the planetary gears can be made cylindrical, spur gears, involute gearing. No controls are provided - the M1 engine braking mode is sufficient.

Возможны другие варианты использования планетарных рядов, например подвод основной ветви к солнцу, параллельной - к эпициклу, съем - с водила.Other options for using planetary gears are possible, for example, supplying the main branch to the sun, parallel to the epicycle, and taking it off from the carrier.

К корпусу 21 может быть прикреплена опора («хвост») с опорным роликом или опорой скольжения - для равновесия и восприятия реактивного момента в приводе (на фиг. 1 не показана(н)).A support (“tail”) with a support roller or a sliding support can be attached to the housing 21 to balance and perceive the reactive moment in the drive (not shown in (1) (n)).

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

Привод (трансмиссия) является двухпоточной в повороте. Механизм передач с двигателем 1 (М1) функционально является в таком приводе «основным» и работает как в прямолинейном движении, так и при повороте.The drive (transmission) is dual-flow in a turn. The gear mechanism with engine 1 (M1) is functionally “main” in such a drive and works both in rectilinear motion and when turning.

При прямолинейном движении транспортного средства двигатель 2 (М2), а значит, и весь механизм поворота остановлен. Мощность от двигателя 1 (М1) передается через механизм передач по звеньям 3, 4, 6, 7, 8 колесу 19 и аналогичным образом одновременно колесу 20 по звеньям левого ряда до зубчатого венца, не обозначенным номерами позиций. В результате скорости вращения колес 19 и 20 одинаковы, что и определяет прямолинейность (разумеется, при одинаковых внешних условиях).When the vehicle is moving in a straight line, engine 2 (M2), and therefore the entire turning mechanism, is stopped. Power from the engine 1 (M1) is transmitted through the transmission mechanism via links 3, 4, 6, 7, 8 to the wheel 19 and similarly to the wheel 20 along the links of the left row to the ring gear, not indicated by position numbers. As a result, the rotational speeds of the wheels 19 and 20 are the same, which determines the straightness (of course, under the same external conditions).

При этом привод колеса 19 (полусферы, цилиндра, конуса и т.д.) осуществляется от зубчатого колеса (правого выходного звена передачи) 6, находящегося в зубчатом зацеплении с венцом 22.In this case, the drive of the wheel 19 (hemisphere, cylinder, cone, etc.) is carried out from the gear wheel (right output link of the transmission) 6, which is in gear engagement with the crown 22.

«Параллельный» поток мощности имеет началом двигатель 2 (М2). При прямолинейном движении этот двигатель выключен. При повороте его включают. Вращаясь по или против часовой стрелки в зависимости от направления поворота, его вал «подкручивает» одно из колес 19, 20 - один «борт» (забегающий - внешний по отношению к центру поворота), и «замедляет» другое колесо - другой «борт» (отстающий - внутренний относительно центра поворота). Это происходит вследствие того, что вращение (и поток мощности) от вала двигателя 2 (М2) передается через общее ведущее зубчатое колесо 9, с одной стороны, ведомому двухвенцовому (венцы 16 и 18) зубчатому колесу 17, то есть правой ветви (редукторной части) распределительной зубчатой пары с передаточным отношением I=-1 (и далее на солнце 5 правого планетарного ряда), а с другой стороны - левой ветви - ведомому двухвенцовому (венцы 11 и 12) зубчатому колесу (звену) 10 (редукторной части) распределительной зубчатой пары с передаточным отношением I=1, включающей в себя и двухвенцовое (венцы 13 и 15) зубчатое колесо 14 (и далее на солнце левого планетарного ряда).The "parallel" power flow has the beginning of engine 2 (M2). In rectilinear motion, this engine is turned off. When turning it on. Rotating clockwise or counterclockwise, depending on the direction of rotation, its shaft “twists” one of the wheels 19, 20 - one “side” (running-in is external to the center of rotation), and “slows down” the other wheel - another “side” (lagging - internal relative to the center of rotation). This is due to the fact that the rotation (and power flow) from the shaft of the engine 2 (M2) is transmitted through a common drive gear 9, on the one hand, to the driven dual-crown gear (crowns 16 and 18), that is, the right branch (gear part) ) of the distribution gear pair with the gear ratio I = -1 (and then on the sun 5 of the right planetary gear set), and on the other hand, of the left branch, the driven dual-crown gear (gears 11 and 12) of the gear wheel (link) 10 (gear part) of the distribution gear pairs with a gear ratio I = 1, including in itself and two-crowned gears (crowns 13 and 15) a gear wheel 14 (and further on the sun of the left planetary row).

Очевидно, планетарные ряды здесь применены для суммирования потоков мощности от двигателя 1 (М1) и двигателя 2 (М2).Obviously, planetary gears are used here to summarize the power flows from engine 1 (M1) and engine 2 (M2).

Бесступенчатое изменение частоты вращения (режима работы) двигателя 2 (М2) вызывает соответствующее дифференциальное воздействие на солнца правого и левого планетарных рядов, а значит, и дифференциальное воздействие на выходные звенья (в том числе звено 8 и его аналог слева) привода (трансмиссии): колеса 19 и 20 вращаются с разными скоростями сообразно с режимом работы обоих двигателей - 1 (М1) и 2 (М2).A stepless change in the rotational speed (operating mode) of engine 2 (M2) causes the corresponding differential effect on the sun of the right and left planetary gears, and hence the differential effect on the output links (including link 8 and its analogue on the left) of the drive (transmission): wheels 19 and 20 rotate at different speeds in accordance with the operation mode of both engines - 1 (M1) and 2 (M2).

Кинематика описывается уравнением Виллиса. Силовые соотношения следуют из уравнения моментов основных звеньев.Kinematics is described by the Willis equation. Force relations follow from the equation of moments of the main links.

Управляемость транспортного средства ожидается близкой к идеальной с возможностью поворачивать почти вокруг центра тяжести (развернуться на точке помешает третья точка опоры - «хвост»).The controllability of the vehicle is expected to be close to ideal with the ability to turn almost around the center of gravity (the third fulcrum, the “tail”, will prevent turning around at the point).

Ниже приведены примеры выполнения основных элементов (покупных изделий) заявляемого привода.The following are examples of the implementation of the main elements (purchased products) of the claimed drive.

В его составе в качестве двигателей М1 и М2 могут быть использованы сборки Maxon (см. Каталог фирмы Maxon 2011-2012 гг., с. 134, 227, 262), в которые входят, например: двигатель RE-max 29 (226802); редуктор GP26B (144026 или 144037); Энкодер MR (225773). Предполагается выбор двигателей М1 и М2 с разной мощностью.In its composition, Maxon assemblies can be used as M1 and M2 engines (see Maxon Catalog 2011-2012, p. 134, 227, 262), which include, for example: RE-max 29 engine (226802); GP26B gearbox (144026 or 144037); Encoder MR (225773). It is assumed the choice of engines M1 and M2 with different power.

Автономный источник энергии (который при реализации транспортного средства неизбежно потребуется) может быть выполнен на базе аккумулятора DJW12-2.3 (12V2.3AH) LEOCH BATTERY CO,LTD.An autonomous energy source (which will inevitably be required when selling a vehicle) can be based on the DJW12-2.3 (12V2.3AH) LEOCH BATTERY CO, LTD battery.

Claims (4)

1. Привод транспортного средства с двухпоточным бесступенчатым механизмом передач и поворота, содержащий первый двигатель, создающий первый поток мощности через механизм передач с возможностью прямолинейного движения транспортного средства и второй двигатель, создающий второй поток мощности через механизм поворота, с возможностью поворота транспортного средства, разнесенные по ширине транспортного средства суммирующие планетарные ряды, два входных звена каждого из которых соединены с первым и вторым двигателем соответственно, а выходное звено - с соосными колесами транспортного средства, а также распределительную зубчатую передачу разнонаправленного вращения бортовых ветвей механизма поворота с общим ведущим звеном, отличающийся тем, что двигатели разнесены по ширине транспортного средства вплоть до перекрытия колесами, а упомянутая распределительная зубчатая передача выполнена в виде также разнесенных по ширине транспортного средства вплоть до перекрытия колесами редукторных частей, одна из которых представлена цилиндрической зубчатой передачей с передаточным отношением 1, а другая - цилиндрической зубчатой парой с передаточным отношением минус 1, при этом одно из перечисленных зубчатых колес распределительной зубчатой передачи выполнено двухвенцовым и установлено соосно с суммирующими планетарными рядами и колесами транспортного средства.1. A vehicle drive with a two-threaded stepless transmission and rotation mechanism, comprising a first engine generating a first power flow through the transmission mechanism with the possibility of rectilinear movement of the vehicle and a second engine creating a second power stream through the rotation mechanism, with the possibility of turning the vehicle, spaced the width of the vehicle, the summing planetary gears, the two input links of each of which are connected to the first and second engines, respectively, and you one link - with the vehicle’s coaxial wheels, as well as a distribution gear transmission of multidirectional rotation of the side branches of the rotation mechanism with a common driving link, characterized in that the engines are spaced across the width of the vehicle until it is covered by wheels, and said distribution gear transmission is also made in the form of spaced apart the width of the vehicle until the wheels overlap the gear parts, one of which is a cylindrical gear transmission chnym ratio of 1 and the other - the cylindrical gear pair with a gear ratio minus 1, with one of these gears distributor gear dvuhventsovym configured and installed coaxially with the planetary summing rows and vehicle wheels. 2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что двухвенцовое зубчатое колесо распределительной зубчатой передачи установлено коаксиально поперечному валу подвода мощности от первого двигателя к суммирующим рядам.2. The drive according to claim 1, characterized in that the double-crown gear of the distribution gear is installed coaxially to the transverse shaft of the power supply from the first engine to the summing rows. 3. Привод по п. 1, отличающийся тем, что первый двигатель установлен соосно суммирующим планетарным рядам и колесам транспортного средства.3. The drive according to claim 1, characterized in that the first engine is mounted coaxially to the summing planetary gears and wheels of the vehicle. 4. Привод по п. 1, отличающийся тем, что оба двигателя выполнены электрическими.4. The drive according to claim 1, characterized in that both engines are electric.
RU2016144955A 2016-11-15 2016-11-15 Drive of vehicle with two-streamed infinitely variable transmission and rotation mechanism RU2652371C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144955A RU2652371C1 (en) 2016-11-15 2016-11-15 Drive of vehicle with two-streamed infinitely variable transmission and rotation mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144955A RU2652371C1 (en) 2016-11-15 2016-11-15 Drive of vehicle with two-streamed infinitely variable transmission and rotation mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2652371C1 true RU2652371C1 (en) 2018-04-25

Family

ID=62045467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016144955A RU2652371C1 (en) 2016-11-15 2016-11-15 Drive of vehicle with two-streamed infinitely variable transmission and rotation mechanism

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2652371C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199274U1 (en) * 2020-03-18 2020-08-25 Демид Павлович Капитонов Two-line CVT transmission
RU215391U1 (en) * 2022-10-10 2022-12-12 Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" VEHICLE DRIVE WITH A TWO-FLOW GEAR AND STEERING MECHANISM

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU428971A1 (en) * 1971-12-14 1974-05-25 Г. Н. Корепанов, М. И. Маленков, И. П. Иванов, В. В. Грннев , В. И. Комиссаров POWER TRANSFER VEHICLE
US20040121871A1 (en) * 2001-04-17 2004-06-24 Thompson Robert William Electric drive configuration for a skid steered vehicle
RU2411155C2 (en) * 2009-02-20 2011-02-10 Александр Петрович Митянин Controlled differential
RU2441792C1 (en) * 2010-05-25 2012-02-10 Александр Петрович Митянин Steering device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU428971A1 (en) * 1971-12-14 1974-05-25 Г. Н. Корепанов, М. И. Маленков, И. П. Иванов, В. В. Грннев , В. И. Комиссаров POWER TRANSFER VEHICLE
US20040121871A1 (en) * 2001-04-17 2004-06-24 Thompson Robert William Electric drive configuration for a skid steered vehicle
RU2411155C2 (en) * 2009-02-20 2011-02-10 Александр Петрович Митянин Controlled differential
RU2441792C1 (en) * 2010-05-25 2012-02-10 Александр Петрович Митянин Steering device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199274U1 (en) * 2020-03-18 2020-08-25 Демид Павлович Капитонов Two-line CVT transmission
RU215391U1 (en) * 2022-10-10 2022-12-12 Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" VEHICLE DRIVE WITH A TWO-FLOW GEAR AND STEERING MECHANISM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8029399B2 (en) Compound planet steer differential
US10981416B2 (en) High track drive system for track work vehicle
US6554729B2 (en) Steer-drive for boats and planes
US20160107686A1 (en) Drive configurations for skid steered vehicles
US8303446B2 (en) Controlled differential
RU2652371C1 (en) Drive of vehicle with two-streamed infinitely variable transmission and rotation mechanism
AU2017265391A1 (en) A differential
EP3317135B1 (en) Final transmission for agricultural and industrial motor vehicles
EP3150468B1 (en) Track unit for ground work vehicle
CA2949313C (en) Apparatus for managing fluid flow in a vehicle
KR20110017249A (en) Driving unit
RU2009100498A (en) VEHICLE DRIVING METHOD AND TRACTOR FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2297926C1 (en) Track vehicle transmission
GB2611443A (en) Steering system for vehicles and vehicles having same
RU215391U1 (en) VEHICLE DRIVE WITH A TWO-FLOW GEAR AND STEERING MECHANISM
RU2297355C2 (en) Steering gear of self-propelled machine
CN105370850A (en) Speed change device
RU82183U1 (en) MECHANISM OF THE CONTINUOUS TURN OF THE TRANSPORT MACHINE (OPTIONS)
US750424A (en) Propulsion-gearing
CN204127267U (en) Speed change gear
RU2658486C1 (en) Hybrid power distribution mechanism in transmission of vehicle
RU2441792C1 (en) Steering device
RU208122U1 (en) Two-line transmission of a tracked vehicle
RU2798151C1 (en) Four-track chassis
RU2621213C1 (en) Planetary gear box 5r1

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181116