SU880852A1 - Колесно-шагающий движитель - Google Patents

Description

Изобретение ртноситс  к движител м транспортных средств высокой проходимости, в частности, к колесно шагающим движител м. Известен колесно-и-агающий движитель , содержащий два шарнирно сочлененных рычага, первый из которых сво им свободным концом поворотно соединен с корпусом транспортного средства , а второй - со ступицей колеса приводы вращени  ходового колеса и рычагов и кюханизмы их блокировки. Привод вращени  колеса выполнен в виде ги дромотора,разг ющенно1о во вт ром рычаге,а привод вращени  рычагов выполнен в виде двух гидроцилиндров , св зывающих первый рычаг с корпусом и со вторым рычагом. Блокирующий механизм разме щен в приводных злементах. такой движитель обеспечивает тран портному средству высокую проходимость Г Однако его применение ограничивае с  сложностью конструкции и трудностью управлени  машиной из-за бол шого количества исполнительных прив дов, установленных раздельно дл  вр щени  колеса и вращени  рычагов. Известен также колесно-шаггиоций . движитель. который содержит механизм шагани ,включающий два шарнирно сочлененных рычага, первый из которых шарнирно св зан с корпусом транспортного средства, а второй - со ступицей колеса одним т говым двигателем, размещенным в первом рычаге, т говым редуктором, размещенным в обоих рычагах и блокирующим механизмом,при этом последний состоит из черв чной пары, снабженной командным электродвигателем , черв чна  шестерн  св зана со ступицей первого 1Х:1чага, а черв к - с корпусом. Первый и второй рычаги соединены редуктором, встроенным в первом рычаге и имеющим передаточное отношение от второго рычага к корпусу относительно первого рычага равное двум. Колесный режим движител  осуществл етс  включением только т гового привода, а колесношагак ций - включением т гового и командного электродвигателей, что позвол ет существенно упростить управление транспортной машиной 2. Недостатком такого движител   вл етс  наличие дифференциальной св зи колеса и рычагов на этапе выноса корпуса транспортного средства, что может привести к откату колеса и, таким образом, к потере подвижности ма шины. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  колесно-шагак дий движитель, который состоит из двух шарнирно сочлененных рычагов механизма шагани , первый из которых своим одним концом.соединен с корпусом транспортного средства, с возмож ностью поворота вокруг горизонталь (НОй оси, а другой - св зан с ходовым колесом т гового редуктора колеса, размещенного в обоих рычагах, двигател  и блокирующего механизма,осуществл ющего переход от колесного ре жима .к колесно-шагающему,причем в этой конструкции движитель снабжен редуктором, расположенным между блокирующим механизмом и т говым редуктором , блокирующий механизм выполнен в виде трехзвенного планетарного мех низма, солнечна  шестерн  которого соединена с валом двигател , водило со входным валом т гового редуктора, а эпицикл, посредством указанного ре дуктора - с первым рычагом, при этом упом нутые водило и эпицикл снабжены управл емыми тормозами, неповоротно св занными с корпусом транспортной машины. Колесный режим работы осуществл етс  замыканием тормоза эпицикла блокирующего механизма, а этап переноса корпуса колесно-шагаюшего режим 1 реализуетс  при торможении водила. Дифференциальна  св зь колеса и рычагов на этапе переноса корпу са в этом движителе исключаетс , что принципиально важно дл  повышени  про ходимости машины. Последнее подтверж дено испытани ми ходового макета, на котором внедрена. конструкци  движител  З . В то же врем  неподрессоренные массы оказались существенно завышенными в сравнении с колесным движителем вследствие того, что така  конструкци  предусматривает только подрессорив ание шагающего движител  в целом , исключа  возможность амортизации отдельно вз того р одового колеса. Цель изобретени  - улучшение амортизации путем уменьшени  массы неподрессоренных масс. Поставленна  цель достигаетс  тем что в колесно-шагающем движителе,содержащем два шарнирно сочлененных рычагамеханизма шагани , первый из которых своим свободным концом поворотно соединен с корпусом транспортного средства, а другой - св зан с ходовым колесом, т говый редуктор колеса размещенный в обоих рычагах, двигатель и блокирующий механизм, осуществл ющий переход от колесного режима к колесно-шагающему, он снабжен рычагом подвески ходового колеса и размещенной в нем дополнительной передачей , св зывающей выходной вал т гового редуктора со ступицей ходового колеса, причем рычаг подвески шарнирно установлен на втором рычаге соосно выходному валу т гового редуктора , а его корпус посредством проход щего соосно его шарниру торсиона , кинематически св зан с корпусом первого рычага. Кроме того передаточное отношение дополнительной передачи равно единице . Передаточное отношение от торсиона к корпусу первого рычага равно О, 5. На чертеже приведена кинематическа  схема движител . Движитель состоит из двух равноплечих шарнирно сочлененных рычагов 1 и 2. Первый рычаг 1 свободным концом шарнирно установлен на статоре т гового двигател  3, жестко соединенного с корпусом 4 транспортного средства. Второй рычаг 2 св зан с корпусом с помощью редуктора 5 механизма шагани , встроенного внутри первого рычага. Передаточное отношение от второго рычага к корпусу в от-носительном движении равно двум. Выходной вал т гового двигател  соединен через блокирующий механизм б, снабженный управл ющими тормозами 7 и 8, с первым рычагом через редуктор 9 и с выходным валом 10 через т говый редуктор, встроенный внутри первого и в-торого рычагов. Передаточное отношение от выходного вала т гового редуктора 11, встроенного в первом рычаге, к выходному валу 10 т гового редуктора 12, встроенного во втором рычаге равно двум. Во втором рычаге механизма шагани  соосно выходному валу 10 т гового редуктора установлен на опорах торсион 13, одним концом заделанный в рычаге 14 подвески , а вторым - кинематически св занный с первым рычагом с помощью редуктора 15. Передаточное отношение от торсиона к первому рычагу равно 0,5. Рычаг 14 подвески установлен одним концом шарнирно на втором рычаге механизма шагани  соосно выходному валу 10 т гового редуктора, а на другом конце этого рычага, установленного на опорах, установлено ходовое колесо 16, кинематически св занное с выходным валом 10 с помощью дополнительной , например, цепной передачей 17, размещенной во внутренней полости рычага подвески и имеющей передаточное отношение равное единице. Работа колесно-шагающего движител  осуществл етс  следующим образом. При включении тормоза 7 и выключении тормоза 8 вс  мощность т гового двигател  3 через планетарный р д блокирующего механизма 6, т говые редукторы 11 и 12 и дополнительную передачу 17 передаетс  колесу.Движитель работает в колесном режиме. Рычаги 1 и 2 механизма шагани  неподвижны . Поскольку передаточное отношение дополнительной передачи 17, например цепной, соедин ющий выходной вал 10 т гового редуктора и колесо 16, выбрано равным единице, то и при качании рычага 14 подвески обеспечиваетс  посто нство частоты вращени  выходного вала 10 т гового редуктора независимо от переменной по величине и направлению частоты колебаний рычага 14 подвески. Это видно из уравнени  Виллиса, записанного дл  дополнительной передачи 17 относительно св занного с ней ралчага 14 подвески ,-uJpr, .

A.n.

и иliP .n.

„ ,. i „.ч шр „ (Ид n),

где ии , - частоты вращени  соответственно входного и выходного звеньев допблнительной передачи 17,св занных соответственно с выходным валом 10 т гового редуктора и колесом 16; ujp.n. - частота колебаний рычага

14 подвески;

1 п передаточное отношение дополнительной передачи в относительном движении. Независимость iwj, от wp.f, может быть обеспечена только при д q 1. Это обеспечивает нормальное движение KO-I леса при всех режимгш работы движител . При этом реактивный момент на рычаге 14 подвески от дополнительной передачи,  вл ющийс  дополнительной нагрузкой на торсион 13, равен по величине только моменту потерь в этой передаче, что позвол ет выполнить конструкцию подвески без специального устройства разгрузки торсиона 13 от указанного реактивного момента. Упругий момент торсиона 13, возникающий при качании рычага 14 подвески, передаетс  на корпус 4 транспортного средства через редукторы 15 и 5.

Дл  выноса колеса при работе движител  в колесно-шагающем режиме выключаютс  оба тормоза 7 и 8. При этом между рычагом 1 и колесом 16 устанавливаетс  дифференциальна  св зь,так что могут вращатьс  и колесо и рычаги . Колесо перемещаетс  как ведущее от крут щего момента, передаваемого от двигател  через т говый редуктор и дополнительную передачу, и толкаемое от силы, пропорциональной ррут щему моменту на первом рычаге,передаваемому от двигател  через редуктор 9. Причем, чем больше сила сопротивлени  качению, тем больше момент на колесе и тем больше толканмда  сила. Вращение рычагов механизма шагани  не вызывает вращени  торсиона 13 благодар  тому, что передаточное отношение от торсиона к первому выбрано равным 0,5. Это видно из

уравнени  Виллиса, ваписанного относительно второго рычага:

i±Ci 4 .

lU -lUiJ М

-lUiJ

где - частота вращени  торсиона; частоты вращени  соответ ственно первого и второго рычагов; ij передаточное отношение от торсиона к первому рычагу относительно второго р лчага.

Поскольку, благодар  наличию редуктора 5 механизма шагани , выполн етс  условие jjei - Ш-, , то из уравнени  Виллиса видно, что при 1-г 0,5, иот 0.

Упругий момент торсиона передаетс  на корпус благодар  тем же св з м которые были указаны при рассмотрении; колесного режима работы.

ДЛЯпереноса корпуса при работе движител  в колесно-шагающем режиме тормоз 7 остаетс  выключенным, а тормоз 8 - включен. Мощность двигател передаетс  через планетарный р д блокирующего механизма и редуктор 9 на рычаги механизма шагани , что вызывает перемещение корпуса 4 транспортного средства, так как его колеса 16 при данных кинематических св з х т гового редуктора оказываютс  неподвижными. Подвеска работает аналогично .

Применение предлагаемого колесношаган цего движител  резко уменьшает неподрессоренные массы, так как в этом случае к ним относ тс  только ходовое колесо со своими опорами и шестерней дополнительной передачи 17 встроенной в рычаге подвески, а следовательно , улучшает амортизацию,упрощает подвод энергии к т говому двигателю , статор которого св зан непосредственно с корпусом транспортного сведства, исключает возможность заклинивани  рычагов и колеса породой, что, как показывают испытани  ходового макета, оказываетс  возможным при расположении рычагов механизма шагани  во внутренней полости колеса и при длине рычагов, соизмеримых с радиусом ходового колеса.

Claims (3)

1.Колесно-шагающий движитель,содержащий два шарнирно сочлененных рычага механизма шагани , первый из. которых своим одним концом соединен с корпусом транспортного средс ва, с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, а другой - св зан с ходовым колесом, т говый редуктор колеса, размещенный в обоих рычагах, двигатель и блокирующий механизм,осуществл к цйй переход от колесного режима к колесно-шагающему, отличающийс  тем, что, с цель

улучшени  амортизации путем уменьшени  массы неподрессоренных частей, он снабжен рычагом подвески ходового колеса и размещенной в нем дополнительной передачей,св зывающей выходной вал т гового редуктора со ступицеИ ходового колеса, причем рычаг подвески шарнирно установлен на втором рычаге, соосно выходному валу т гового редуктора, а его корпус посредством проход щего соосно его шарниру торсиона, кинематически св зан с корпусом первого рычага.

2. Движитель, отличающийс   тем, что передаточное отношение дополнительной передачи равно единице.

3. Движитель, отличающийс   тем, что передаточное отношение от торсиона к корпусу первого рычага равно 0,5.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3842926, кл. 180-8, опублик. 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 522232, кл. В 62 О 57/02, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР 650877, кл. В 62 О 57/02, 1976 (прототип).