SU1676843A1

SU1676843A1 - Coupling of transport vehicle wheel drive

Info

Publication number: SU1676843A1
Application number: SU884456631A
Authority: SU
Inventors: Валерий Михайлович Сибогатов; Виктор Георгиевич Семиков
Original assignee: Краматорский Индустриальный Институт
Priority date: 1988-07-08
Filing date: 1988-07-08
Publication date: 1991-09-15

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в транспортных средствах.The invention relates to mechanical engineering and can be used in vehicles.

Целью изобретени вл етс повышение долговечности и надежности работы привода в момент пуска.The aim of the invention is to increase the durability and reliability of the drive at the time of start-up.

На фиг.1 показана муфта включени с элементами гидропривода, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - разрез Б-БFig. 1 shows a clutch for engagement with hydraulic drive elements, a section; FIG. 2 is a section A-A in FIG. one; on fig.Z - section bb

на фиг.1; нз фиг.4 -типовые графики изменени давлени Р (t) и угловой скорости вала гидромотора ф(и) в процессе разгона гидромотора от насосно-аккумул торного гидропривода .figure 1; 4, the type graphs of the pressure P (t) and the angular velocity of the hydraulic motor shaft f (i) during acceleration of the hydraulic motor from the pump-accumulator hydraulic drive.

Муфта состоит из ведущей полумуфты 1 с торцовыми кулачками 2, жестко установленной на валу гидромотора 3 и впрессованной в герметичный корпус 4 Ведома The clutch consists of a leading coupling half 1 with face cams 2 fixed on the shaft of the hydraulic motor 3 and pressed into the hermetic casing 4 of Vedom

полумуфта 5 установлена на валу 6 колеса транспортного средства. Механизм включени выполнен в виде гидроцилиндра 7 со штоком 8, взаимодействующим с охватывающей втулкой 9, снабженной возвратной тружиной 10. Охватывающа втулка 9 через знутреннюю профильную канавку 11 и шарики 12 взаимодействует с охватываемой втулкой 13. Шарики 12 размещены в радиальных отверсти х 14 охватываемой втулки 13 и взаимодействуют с боковой поверхностью 15 ступенчатого валика 16, имеющего проточку со скосом 17 и жестко св занного с корпусом 18 транспортного средства. Ох- ратывающа втулка 9 также жестко св зана с вилкой 19 управлени . Полумуфта и ее корпус 4 установлены в корпусе 18 на подшипниках 20, Охватываема втулка 13 снабжена возвратной пружиной 21. Пружины 10 и 21 обеспечивают отключение муфты.the coupling half 5 is installed on the shaft 6 of the vehicle wheel. The switching mechanism is made in the form of a hydraulic cylinder 7 with a rod 8 interacting with a female sleeve 9 provided with a returnable sleeve 10. The female sleeve 9 through the internal profile groove 11 and the balls 12 interacts with the male sleeve 13. The balls 12 are placed in the radial holes 14 of the female sleeve 13 and interact with the side surface 15 of the stepped roller 16, having a groove with a bevel 17 and rigidly connected to the vehicle body 18. The protection sleeve 9 is also rigidly connected to the control plug 19. The coupling half and its housing 4 are installed in the housing 18 on bearings 20, the sleeve to be covered 13 is provided with a return spring 21. The springs 10 and 21 disconnect the coupling.

Ведома полумуфта 5 снабжена промежуточным элементом 22 зацеплени лопаточного типа, размещенным в ее диаметральном пазе 23, выполненным с р дом осевых отверстий 24 в лопатке Промежуточный элемент зацеплени 22 выполнен за одно целое с центральным валиком 25, размещенным одновременно в ведомой 5 и ведущей 1 полумуфтах, и взаимодействует 4через толкатели 26 с вилкой управлени 19.The driven coupling half 5 is provided with an interlocking blade engaging type 22 placed in its diametrical groove 23 made with a series of axial holes 24 in the blade. The intermediate engaging member 22 is made in one piece with the central roller 25 placed at the same time in the driven 5 and the leading 1 half-couplings, and communicates 4th through the tappets 26 with the control fork 19.

На внутренней боковой поверхности 27 герметичного корпуса 4 выполнены канавками 28 переменного сечени . Канавки 28 имеют наибольшее сечение на диаметре, перпендикул рном оси симметрии кулачков 2 ведущей полумуфты 1, и наименьшее сечение - непосредственно у кулачков 2. Герметична полость 29 между полумуфтами заполнена жидкостной средой.On the inner side surface 27 of the hermetic body 4, grooves 28 of variable cross section are made. The grooves 28 have the largest cross-section on the diameter perpendicular to the axis of symmetry of the cams 2 of the leading coupling half 1, and the smallest section directly at the cams 2. The leak-proof cavity 29 between the coupling half is filled with a liquid medium.

В ведущей полумуфте 1 в радиальном ориентированном относительно кулачков 2 пазу 30 расположены пластины 31, поджимаемые пружинами 32 к центру полумуфты 1 и взаимодействующие с профильным выступом 33 на торце центрального валика 25, выполненного за одно целое с ведомой полумуфтой 5. Промежуточный элемент зацеплени 22 снабжен возвратной пружиной 34, В систему питани гидромотора 3 и гидроцилиндра 7 установлен газогидравлический аккумул тор 35,In the leading coupling half 1 in a radially oriented relative to the cams 2 groove 30 there are plates 31 pushed by springs 32 to the center of coupling half 1 and interacting with a profile lug 33 at the end of the central roller 25, made in one piece with the driven coupling half 5. The intermediate engagement element 22 is provided with a return A spring 34, a gas-hydraulic accumulator 35 is installed in the power supply system of the hydraulic motor 3 and the hydraulic cylinder 7,

Муфта работает следующим образом.The clutch works as follows.

При отсутствии давлени в гидросистеме пружины, 10 и 21 удерживают шток 8 гидроцилиндра 7, вилку управлени 19 и промежуточный элемент 22 в крайнем положении , при котором муфта выключена. При подаче жидкости под давлением в гидромотор 3 и гидроцилиндр 7 происходит разгон гидромотора и процесс включени муфтыIn the absence of pressure in the hydraulic system, the springs 10 and 21 hold the rod 8 of the hydraulic cylinder 7, the control plug 19 and the intermediate element 22 in the extreme position at which the clutch is disengaged. When fluid is supplied under pressure to the hydraulic motor 3 and the hydraulic cylinder 7, the hydraulic motor accelerates and the clutch is activated.

одновременно, Подвижный в осевом направлении промежуточный элемент 22 под действием вилки управлени 19 через толкатели 26 начинают движение к кулачкам 2at the same time, the axially movable intermediate element 22 under the action of the control fork 19 through the pushers 26 begin movement towards the cams 2

ведущей вращающейс полумуфты 1, При этом охватывающа 9 и охватываема 13 втулки будут двигатьс вместе с вилкой управлени 19 как одно целое. Такое движение будет обеспечиватьс за счет того, чтоthe leading rotating half coupling 1, in this case the female 9 and the male 13 sleeves will move together with the control fork 19 as one unit. Such a movement will be ensured by the fact that

шарики 12, будучи размещенными в радиальных отверсти х 14 охватываемой втулки 13, на этом этапе движени взаимодействуют одновременно с профильной канавкой 11 втулки 9 и со ступенью большего диаметра ступенчатого валика 16. Параметры возвратных пружин 10 и 21 (их жесткости, а также величины предварительных деформаций ) подобраны таким образом, чтобы промежуточный элемент 22 переместилс вballs 12, being placed in the radial holes 14 of the sleeve 13, at this stage of movement, interact simultaneously with the profile groove 11 of the sleeve 9 and with a step of a larger diameter of the stepped roller 16. Parameters of the return springs 10 and 21 (their stiffness, as well as the values of preliminary deformations ) are selected so that the intermediate element 22 is moved to

сторону ведущей полумуфты 1 на величину начального зазора Дза врем ц, при котором вал гидромотора 3 будет разогнан до значени угловой скорости установившегос движени , которую обеспечивает гидросистема (графики на фиг.4) После перемещени системы (промежуточный элемент 22 - вилка 19 - охватывающа втулка 9 - охватываема втулка 13) на величину начального зазора Л шарики 12, наход сь вleading half coupling 1 by the amount of the initial gap Dz time q at which the shaft of the hydraulic motor 3 will be accelerated to the value of the angular velocity of the steady movement provided by the hydraulic system (graphs in Fig. 4). After moving the system (intermediate element 22 - plug 19 - female sleeve 9 - covered sleeve 13) on the value of the initial gap L balls 12, located in

радиальных отверсти х 14 охватываемой втулки 13 и перемеща сь вместе с ней относительно неподвижного ступенчатого валика 16, подойдут к его проточке со скосом 17, Так как усилие от гидроцилиндра 7 приложено к охватывающей втулке 9, то произойдет расцепление втулок 9 и 13, а шарики 12 окажутс в проточке со скосом 17 валика 16 и в радиальных отверсти х 14 охватываемой втулки 13. Охватываема втулка 13 остановитс , а охватывающа втулка 9 и вместе с ней промежуточный элемент 22 получат ускоренное движение в сторону ведущей полумуфты 1. Ускорение движени обеспечиваетс за счет того, что жесткость пружины 10 втулки 9 намного меньше жесткости пружины 21 втулки 13.The radial holes 14 of the male sleeve 13 and moving together with it relative to the stationary stepped roller 16, will approach its groove with a bevel 17, since the force from the hydraulic cylinder 7 is applied to the female sleeve 9, the bushes 12 will be disengaged the roller 16 and the radial holes 14 of the male bushing 13. The male bushing 13 stops and the female bushing 9 and with it intermediate element 22 receive an accelerated movement in the direction of the half coupling half. Acceleration of movement This is ensured by the fact that the stiffness of the spring 10 of the sleeve 9 is much less than the stiffness of the spring 21 of the sleeve 13.

Однако ускоренное движение промежуточного элемента 22 в позицию зацеплени с кулачками 2 ведущей полумуфты 1 станетHowever, the accelerated movement of the intermediate element 22 to the engagement position with the cams 2 of the leading coupling half 1 will become

возможным лишь тогда, когда профильный выступ 33 валика 35 попадает в пространство между подпружиненными пластинами 31, размещенными в ведущей полумуфте 1. Взаимна ориентаци профильного выступа 33 промежуточного элемента 22 и радиального паза 30 с пластинами 31 такова, что начало ускоренного движени (основного процесса включени муфты) будет совпадать с тем положением, когда кулачки 2 ведущей полумуфты 1 будут проходить над лопаткой промежуточного элемента 22. Далее при повороте ведущей полумуфты 1 на угол, равный углу раствора между кулачками 2, происходит осевое перемещение элемента 22 на величину высоты кулачков 2.possible only when the profile protrusion 33 of the roller 35 enters the space between the spring-loaded plates 31 placed in the leading coupling half 1. The mutual orientation of the profile protrusion 33 of the intermediate element 22 and the radial groove 30 with the plates 31 is such that the onset of accelerated motion ) will coincide with the position when the cams 2 of the leading coupling half 1 will pass over the paddle of the intermediate element 22. Further, when turning the leading coupling half 1 at an angle equal to the angle of the solution between the cam 2, an axial movement of the element 22 occurs by the height of the cams 2.

Вытесн ема при осевом перемещении промежуточного элемента 22 жидкостна среда через осевые отверсти 24 перетекает в камеру, образующую за элементом 22 при его движении, а вытесн ема при вращении ведущей полумуфты 1 жидкостна среда перетекает из зон повышенного дав- лени в зоны низкого давлени через канавки 28 переменного сечени .The liquid medium displaced by the axial movement of the intermediate element 22 flows through the axial holes 24 into the chamber that forms behind the element 22 as it moves, and the liquid medium displaced during rotation of the drive coupling half 1 flows from the pressure zones to the low pressure zones through the grooves 28 variable cross section.

Параметры системы подбираютс таким образом, чтобы при повороте полумуфты 1 на угол, не превышающий 90°, элемент 22 в осевом направлении переместилс на высоту кулачков 22. Затем происходит скольжение элемента 22 по дну полумуфтыThe system parameters are selected so that when the coupling half rotates by an angle not exceeding 90 °, the element 22 in the axial direction moves to the height of the cams 22. Then the element 22 slides along the bottom of the coupling half

1между кулачками 2, при этом жидкость вытесн етс через дуговые канавки 28, сечение которых по направлению к кулачкам1 between the cams 2, in which the fluid is displaced through the arc grooves 28, the cross section of which is towards the cams

2постепенно уменьшаетс . Рост величины давлени жидкостной среды в пространствах между кулачками 2 и элементом 22 приводит к началу вращени ведомой полумуфты, а вместе с ней к движению транспортного средства. Это происходит под действием запаса кинетической энергии ведущей полумуфты 1, выполненной за одно с корпусом 4, который одновременно вл етс и маховиком, и под действием момента , развиваемого гидромотором. При этом происходит выравнивание угловых скоростей ведущей и ведомой полумуфт. При правильно выбранных параметрах муфты касание поверхностей элемента 22 с боковыми поверхност ми кулачков 22 происходит практически с кулевой относительной скоростью, что обеспечивает плавность включени (пуска) и повышает надежность и долговечность муфты в целом.2 is gradually decreasing. The increase in the pressure of the fluid in the spaces between the cams 2 and the element 22 leads to the start of rotation of the driven half-coupling, and with it the movement of the vehicle. This occurs under the action of the kinetic energy reserve of the leading half-coupling 1, which is made in one with the housing 4, which is simultaneously the flywheel, and under the action of the torque developed by the hydraulic motor. When this occurs, the alignment of the angular velocity of the leading and driven coupling half. With properly selected coupling parameters, the contact of the surfaces of the element 22 with the side surfaces of the cams 22 occurs at almost cool relative speed, which ensures a smooth start (start) and increases the reliability and durability of the coupling as a whole.

Конструкци муфты реверсивна , т.е. обеспечивает включение в обе стороны вращени вала гидромотора 3.The design of the coupling is reversible, i.e. provides the inclusion in both directions of rotation of the shaft of the motor 3.

Параметры всей системы (насосно-акку- мул торный привод - гидромотор - гидроцилиндр включени - гидроимпульсна муфта включени ) подбираютс такими, чтобы обеспечивалось включение муфты в тот момент времени (tj, когда оканчиваетс цикл зар дки - разр дка аккумул тора 35 (график на фиг.4). В этот момент времениThe parameters of the entire system (pump-accumulator drive - hydraulic motor - turn on hydraulic cylinder - turn on hydraulic pulse clutch) are selected so that the clutch is turned on at that time (tj, when the charging cycle 35 ends - the battery 35 discharges .4). At this point in time

вал гидромотора 3 за счет дополнительной работы аккумул тора 35 получит максимальное значение угловой скорости.the shaft of the hydraulic motor 3 due to the additional work of the battery 35 will receive the maximum value of the angular velocity.

Затем при новом включении муфты весь цикл снова повтор етс в установленномThen, when the clutch is switched on, the whole cycle is repeated again in the established

пор дке.order

Claims

The invention of the coupling of the drive of the driving wheel of a vehicle, comprising a leading cam coupling half mounted on the motor shaft and driven half coupling mounted on the axis of the driving wheel, switching mechanism in the form of a hydraulic cylinder interacting with the control fork through the female and male spring-loaded bushings connected between a ball lock, orientation device when switching on the coupling cams in the form of housings placed in the leading semi-semi-plastics,

interacting with the profile protrusion of the driven half-coupling and gas-hydraulic accumulator installed in the supply line of the hydraulic motor and hydraulic cylinder, which is so that, in order to increase the reliability of the operation, the drive at the moment of start-up, the leading and the half coupling half are placed in a sealed housing in the form of a flywheel rigidly connected with the leading half coupling, and the knowledge of the coupling halves is removed by an intermediate blade engagement element placed in its diametrical groove made with a series of axial holes in the blade and integrally with a neutral roller, placed at the same time in the driven and driving half coupling, and interacting through the pushers with the control plug and through the profile lug with an interaction geometry control device, with variable grooves having the largest value from the diameter perpendicular to the axis of the sealed body symmetry of the cams of the leading coupling half and

the smallest is directly at the cams, and the cavity between the coupling halves is sealed and filled with a liquid medium.

et-89191

BB

Fig.Z.