SU1418092A1 - Механизм двухскоростного привода вала отбора мощности транспортного средства - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению, в частности к механизмам привода валов отбора мощности тракторов и аналогичных машин, и позвол ет снизить динамические нагрузки деталей привода вала отбора мощности и приводимой машины. Тормоз солнечной шестерни (СШ) заменен основной и дополнительной пружинами сжати , синхронизирующей шестерней, крестовиной (К), выполненной в виде гайки и четырьм  ос ми св занной с направл ющими пазами корпуса, и кулачковым механизмом включени , при этом СШ снабжена хвостовиком (X), имеющим наружную резьбу, взаимодействующую с гайкой К. Основна  и дополнительна  пружины сжати  наход тс  между К и упором XCIQ. Включение механизма осуществл етс  путем введени  гайки К в зацепление с резьбой хеш с помощью кулачкового механизма включени . При зтом СШ вводитс  в зацепление с сателлитами , а синхронизирующа  шестерн  - вьшедена из зацеплени . ХСШ, враща с ь относительно неподвижной гайки, перемещает гайку вместе с К по направл ющим пазам корпуса в осевом направлении , приближа  ее к упору X. Основна  и дополнительна  пружины, сжима сь , создают упругий момент сопротивлени , затормаживакщий СШ. При равенстве движущего и упругого момен- а тов пружин СШ останавливаетс  и меха- низм включени . Выключение механизма производитс  путем вьшедени  с помощью кулачка СШ из зацеплени  с сателлитами и введени  в зацепление синхро-, низирующей шестерни. При этом под действием давлени  сжатых пружин гайка К начинает перемещатьс  в обратном направлении, раскручива  СШ в противоположную сторону, и выходит из зацеплени  с резьбой X. СШ освобождаетс  и за счет трени  с синхронизирующей шестерней разгон етс  до скорости последней. Механизм готов к повторному включению. 3 з.п.ф-лы, 5 ил. (/ С

Description

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению, в частности к механизмам привода валов отбора мощности тракторов и аналогичных машин,

Цель изобретени  - повышение долговечности и снижение динамической нагруженности привода.

На фиг. 1 изображена схема механизма привода вала отбора мощности транспортного средства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - предпочтительное соединение гайки кресто вины и хвостовика солнечной шестерни

Устройство содерзкит основной планетарный редуктор, коронна  1 шестерн  которого св зана по крайней мере с одним приводным элементом, напри- мер двигателем (не показан), водило 2 снабжено тормозом 3 и через сателлиты 4 св зано с солнечной шестерней 5, дополнительный планетарньй редуктор, унифицированный с основным планетарным редуктором, водило 6 с сателлитами 7 и солнечна  шестерн  8 которого св заны соответственно с водилом 2 основного редуктора, с корпусом 9,1 основной вал 10 отбора мощности, св занный с водилом 2, и дополнительный вал 11 отбора мощности , св занньй с коронной шестерней 12, крестовину 13, основную пружину 14 сжати , дополнительную прзокину 15, синхронизирующую шестерню 16, св занную через фрикционный диск 17 с солнечной шестерней 5 и через пружину 18 и упор 19 - с хвостовиком

20солнечной шестерни 5, кулачковьй механизм включени , кулачковый вал

21которого жестко соединен с рычагом 22 включени  и с двум  парами

23 и 24, кажда  пара которых расположена симметрично относительно про- дольной оси .хвостовика 20. Крестовин 13 выполнена в виде гайки, имеющей по крайней мере четыре оси 25, и кинематически св зана ос ми через радиальные подшипники 26 с направл ю щими пазами 27 корпуса 9, через упорньй подшипник 28, основную 14 и дополнительную 15 пружины сжати  и упор 29 - с хвостовиком 20 солнечной шестерни 5 основного планетарно- го механизма, через симметричную пару кулачков 24 - с кулачковым валом 21 механизма включени . Хвостовик 20 солнечной шестерни 5 кинематически через упор подшипник 30 св зан с второй парой кулачков 23 кулачкового вала 21 и имеет на наружно поверхности по крайней мере двухза- ходную винтовую резьбу 31 с крупным шагом дл  кинематической св зи с гай кой 13 крестовины.

Св зь хвостовика 20 с гайкой 13 мо-- жет осуществл тьс  посредством наход щихс  в углублени х гайки шариков 32, перекатывающихс  по углублени м по крайней мере двухзаходной винтовой канавки 33 хвостовика 20,

Упор 29 основной и дополнительной пружин может быть подвижным, кинематически .св занным с хвостовиком 20 посредством черв чного редуктора, цилиндрический черв к 34 которого образует зубчатое зацештение с рей- кой 35, выполненной в виде насечки на поверхности хвостовика 20.

Выступы (шлицы) 36 корпуса 9, которыми образовань{ пазы 27, заканчиваютс  торцами 37, выполненньми по огибающей кривой с радиусом, равным разности рассто ни  между центрами соседних радиальных подшипников крестовины и наружного диаметра радиального подшипника, позвол ющим- подшипникам 26 плавно обкатьшатьс  по торцам 37 выступов 36.

Передаточное число основного и дополнительного планетарных редукторов равно отношению требуемых скоростей .

Основной 10 и дополнительньй 11 валы отбора мощности могут быть выполнены или в виде сменных хвостовиков , св зывающихс  соответственно с водилом 2 или коронной шестерней 12, или Б виде переставного хвостовика, в одном положении кот арого он св зан с водилом 2 и в другом-положении - с коронной шестерней 12,

Устройство работает следующим образом .

Врем  включени  механизма Tg (с) выбираетс  достаточным дл  обеспечени  плавного разгона рабочих органов приводимой машины при минимальной динамической нагру кенности привода.

Шаг винтовой резьбы S (мм) выбираетс  исход  из услови  обеспечени  передаточного отношени  резьбы 1:1.

Приращение упругого момента пружи ны при изменении длины вылета на 1 мм определ етс  по формуле

Mn,c,x 60

.

(--) MM

максимальный крут щий момент на хвостовике солнечной шестерни, Нм; максимальна  частота вращени  солнечной шестерни при максимальной частоте вращени  двигател ,об/мин. тков резьбы хвостовика оп-.

по формуле

Хь

вкА 60 X 1,5

+ К,

где К 2-3 - число витков свободной резьбы, необходимых дл  надежного зацеплени  с гайкой крестовины .

Максимальное изменение длины вылета пружины определ етс  по формуле

ЛЬ. , (Xj - K)-S

(мм).

Длина шлицев36 выбираетс  исход  из услови  выхода осей 25.крестовины из пазов 27 в момент приложени  на

.

8092

сателлитом 4, но вращаетс , так к;и.: крут щий момент передаетс  через синхронизирукмцую шестерню 16, вве- денную в зацепление с сателлитом 4,

и фрикционный диск 17 сжимаетс  усилием пружины 18. Предварительное под- жатие пружины 18 выбираетс  исход  из услови  обеспечени  момента трени  между пирами: шестерн  5 - диск 17 шестерн  16, достаточного дл  раскрутки массы солнечной шестерни 5 с хвостовиком 20, упором 29 и пружиной . 14. Валы 10 и 11 остановлегал.

15

IllfH перемещении рычага 22 включени  из положени  I в положение II (показано сплошной линией) кулачко- вьй вал вместе .с -кулачками. 23

и 24 повораЧив;ает1с  против часовой стрелки. Кулачки 23, освоболада  .упор 19, в.озд йст&уйт на торцовую поверхность .упорного;,подйипника 30, перемеща  солнечную шестерН)К 5 и ввод 

ее ъ. безударное зацепление с .сател- литами,4. этого, вс:ледствие изменени  ,кривизны поверхности кулачков 23, перемещение солнечной шестерни 5 прекращаетс . При дальнейшем

вход механизма предельно допустимого зо ходе рычага 22 1 :улачок24.удевобЬдив

дл  трансмиссии вала . отбора мощности крут щего момента при наименьшем рассто нии между упором 29 и началом винтовой резьбы.

Крут щий момент от приводного злемента подаетс  на коронную шестерню 1. При нахождении рычага 22 йключени  в положении I (показано пунктирной Линией) крут щий момент от коронной шестерни 1 на водило 2 не передаетс , потому что гайка крестовины 13 не взаимодействует с винтовой резьбой 31 хвостовика 20, так как под действием усили  пружины 14 и затем пружины 15 она отжата к торцу упорного подшипника 30. Предварительное поджатие пружины 15 выбираетс  достаточным дл  перемещени  гайки крестовины 13 по резьбе 31 до

35

толкатель тормоза 3, воздействует на торцовую поверхность крестовинь 13, преодолева  небольшое упругое усилие дополнительной пружины 15 и перемеща  крестовину вправо в пазах 27 корпуса. В конце хода кулачков 24 гайка крестовины 13 входит в зацепление с винтовой резьбой 31. При этом так как крестовина 13 не враща40 етс  вследствие торможени  осей 25 в направл ющих пазах 27, начинаетс  навин и а1 ие гайки крестовины 13 на хв о стоттос 2;tfV 3:a Ч:чёт его вр аще ки . Линейное пер емёщение гайкц/крестОви45 ны 13 в направл ющих пазах 27 вызывает упругое сжатие основной пружины 14, линейно возрастающее упругое сопротивление пружины передаетс  через BKHTosyw пару на солнечную

вывода ее в безрезьбовуюзону. Кулачки шестерню 5, замедл   ее вращение,

23 и 24 повернуты по часовой стрелке на длину хода рычага 22 из положени  II в положение I. Кулачки 24 при этом освобождают крестовину 13

По мере уменьшени  частоты вращени солнечной шестерни 5 частота враще ни  водила 2 увеличиваетс . Происходит пе1 едача крут щего момента

и.

воздейству  на толкатель тормоза gg через водило 2.на вал 10 отбора мощ3 , затормаживают водило 2, а кулачки 23, воздейству  на упор 19, перемещают хвостовик 20. Солнечна  шестерн  5 вьтедена из зацеплени  с

кости или через дополнительный планетарный редуктор на дополнительный вал 11. Форма профил  кулачков 23 и 24 и их ориентаци  должны обеспечи5

толкатель тормоза 3, воздействует на торцовую поверхность крестовинь 13, преодолева  небольшое упругое усилие дополнительной пружины 15 и перемеща  крестовину вправо в пазах 27 корпуса. В конце хода кулачков 24 гайка крестовины 13 входит в зацепление с винтовой резьбой 31. При этом так как крестовина 13 не враща0 етс  вследствие торможени  осей 25 в направл ющих пазах 27, начинаетс  навин и а1 ие гайки крестовины 13 на хв о стоттос 2;tfV 3:a Ч:чёт его вр аще ки . Линейное пер емёщение гайкц/крестОви5 ны 13 в направл ющих пазах 27 вызывает упругое сжатие основной пружины 14, линейно возрастающее упругое сопротивление пружины передаетс  через BKHTosyw пару на солнечную

шестерню 5, замедл   ее вращение,

По мере уменьшени  частоты вращени  солнечной шестерни 5 частота вращени  водила 2 увеличиваетс . Происходит пе1 едача крут щего момента

через водило 2.на вал 10 отбора мощкости или через дополнительный планетарный редуктор на дополнительный вал 11. Форма профил  кулачков 23 и 24 и их ориентаци  должны обеспечивать достаточный ход шестерни 5 и крестовины 13.

Величина зат жки пружины 1А пропорциональна моменту сопротивлени , создаваемому трансмиссией приводимой машины а следовательно, врем  включени  хвостовика также будет пропорционально моменту сопротивлени ..

Если момент сопротивлени  рабочи органов приводимой машины превысит предельно допустимый, крестовина 13 переместитс  по хвостовику 20 настолько , что оси 25 вместе с подтип никами 26 выйдут из пазов 27, и кретовина 13 начнет вращатьс  вместе с солнечной шестерней 5 относительно корпуса 9, обкатьгоа сь подшипниками 26 по профильным торцам 37 выступов 36. Происходит ограничение крут щего момента, передаваемого от приводного вала на вал отбора мощности. Величину допустимого момента, ограничиваемого механизмом, выбирают, исход  из условий надежной передачи его трансмиссией каждой конкретной подсоединенной сельхозмашины перемещением упора 29 по хвостовику 20 с помощью черв ка 34, взаимодейст- вующего с рейкой 35. При передаче крут щего момента на вал отбора мощности по вл етс  осева  сила, стрем |ща с  сместить солнечную шестерню 5 влево. Шестерн  5 через упорный подшипник 30 опираетс  на кулачок 23 который в свою очередь фиксируетс  механизмом включени  в положении II

.Дл  включени  вала отбора мощност перевод т рычаг 22 из положени  II в положение I. Шестерн  5 выходит из зацеплени  с сателлитом 4. Передача крут щего момента на хвостовике прекращаетс . Крестовина 13 под действием сжатой пружины 14 и затем пружины 15 перемещаетс  влево, раскручива  солнечную шестерню в направлении обратном вращению синхронизирующей шестерни. При этом происходит пробуксовка солнечной шестерни 5 относител но синхронизирующей шестерни 16, котора  введена в зацепление с сателлитом 4. После выхода крестовины 13 в безрезьбовую зону хвостовика 20 солнечна  шестерн  5 раскручиваетс  вместе с синхронизирукщей шестерней 16. Механизм готов к следующему включению .

мула изобретени 

10

15 20 25 зо

55

35

40

45

50

Claims (3)

1. Механизм двухскоростного привода вала отбора мощности транспортного средства, содержащий размещенный в корпусе планетарный редуктор, коронна  шестерн  которого св зана с приводным элементом, водило снабжено тормозом и св зано с валом отбора мощности, через сателлиты - с солнечной шестерней и через дополнительный планетарный редуктор - с дополнительным валом отбора мощности, о т л и- чающийс  тем, что, с целью снижени  динамических нагрузок при включении привода он снабжен механизмом включени , выполненным в виде вала с двум  симметричными парами кулачков , хвостовиком солнечной шестерни с двухзаходной резьбой и упором,. упорным подшипником,.дополнительным упором, крестовиной с упорным подшипником , основной пружиной сжати , дополнительной пружиной, синхронизирующей шестерней с фрикционным диском , при этом крестовина выполнена в виде гайки, имензщей по крайней мере четыре оси с радиальными подшипниками на концах, и кинематически св зана через радиальные подшипники , с выполненными на корпусе направл ющими пазами, через упорный подшипник , основную и дополнительную пружины сжати  и упор - с хвостовиком солнечной шестерни, через симметричную пару кулачков - с кулачковым валом механизма включени , при этом синхронизирующа  шестерн  через фрикционный диск св зана с солнечной шестерней и через установленную на хвостовике пружину и дополнительный упор с Хвостовиком, который кинематически через упорный подшипник св зан с второй парой кулачков механизма включени , а резьбой - с гайкой крестовины.

2.Механизм по п.1, отличающийс  тем, что кинематическа  св зь резьбы хвостовика с гайкой крестовины выполнена посредством шариков.

3.Механизм по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что торцы шлицев корпуса, образующих направл ющие пазы, выполнены по огибающей кривой

с радиусом, равным разности рассто ни  между центрами соседних ради71418092

альных подшипников крестовины и ихсв зь упора основной и дополиительнаружного диаметра..«ой пружин сжати  с хвостовиком солнечной шестерни осуществл етс  по4 . Механизм по п.1, отличаю- средством зубчатого зацеплени  типа щ и и .с   тем, что кинематическа черв к-рейка.

Г г, 2/ ZS2S 7J/V /5 J/ 769

;//.//// llimilll.:I / / /

J g „I и W гз

../

Jb4

55

227

г

в - в поверну то

У///////////

i

t/

Фиъ.4

Фиг,3

 

У

Фи.5