Механічна передача

Винахід відноситься до області машинобудування, зокрема, до транспортних силових установок, жорстко обмежених за габаритами. Транспортна силова установка, наприклад, великовантажний автомобіль типу ”БЕЛАЗ”, містить ряд редукторів, зв'язаних між собою карданною передачею. Карданна передача в класичному виконанні дуже надійна в експлуатації (див. наприклад книгу С.В. Грум - Гржимайло ”Расчет и основы конструирования приводов”, Машгиз, М, 1958р. стор.197...199). Кардани встановлюються для з'єднання непересічних валів, установлених під кутами, причому обов'язково з проміжними валами. Звичайні кардани встановлюються з хрестовинами чи з кільцями (стор.197). До недоліків карданної передачі варто віднести збільшений габарит, тому що проміжний вал по довжині складає ~40...45% довжини карданної передачі. Відомо технічне рішення по а.с. 1137263, СРСР, кл. Р16Д3/30 опубл. 30.01.1985р., відповідно до якого представлена здвоєна шарнірна муфта для з'єднання валів, розташованих під деяким кутом друг до друга, що змінюється. Муфта містить ведучий і відомий вали, кульові гнізда, кульові тіла з втулками, проміжну ланку, пружну ланку, вкладиші з пружинними кільцями. Ведучий і відомий вали виконані з діаметрально розташованими цапфами і співвісним з ним кульовим гніздом, усередині якого змонтоване кульове тіло з втулкою. Проміжна ланка виконана з двома стрижнями, що центрують, і пазами. Сполучення валів із проміжною ланкою виконано за допомогою вкладишів, зафіксованих пружинними кільцями. При роботі здвоєної муфти, цапфи роблять розворот навколо власних осей і в пазах проміжної ланки навколо центра кульового шарніра при осьових переміщеннях втулок щодо стрижнів, що центрують. Таке конструктивне рішення має наступні недоліки: - значно ускладнюється конструкція, тому що кількість дуже складних у виготовленні деталей збільшується вдвічі в порівнянні з класичною карданною передачею; - довжина проміжної ланки практично не зменшилася в порівнянні з відомим карданним валом. Найбільш близькою по технічній суті є карданна передача по а.с. 1703880 А1.СРСР, кл. F16Д3/16 опубл. 07.01.1992р. Відповідно до цього технічного рішення, карданна передача містить два карданних механізми і пружну муфту. Карданні механізми містять два фланцеві вилки і дві вилки внутрішнього і зовнішнього виконання, дві хрестовини з підшипниками. Ведуча фланцева вилка за допомогою хрестовини і підшипників з'єднана з вилкою внутрішнього виконання, виконаної з порожнистим хвостовиком, що охоплює, із внутрішньою циліндричною поверхнею. Відома фланцева вилка за допомогою хрестовини і підшипників з'єднана з вилкою зовнішнього виконання, виконаної з хвостовиком, що охоплює. Пружна муфта містить охоплювану напівмуфту й напівмуфту, що охоплює, а також пружні проміжні елементи, розташовані між напівмуфтами. Карданні механізми з'єднані безпосередньо один з одним рухливим з'єднанням хвостовиків по циліндричних поверхнях, а також за допомогою пружної муфти. Передача моменту, що крутить, від ведучого карданного механізму до відомого здійснюється через пружну муфту, при цьому відносний поворот між напівмуфтами і між хвостовиками здійснюється за рахунок пружності елементів муфти. По сукупності істотних ознак це рішення прийняте як найближчий аналог. Однак, приведена карданна передача має істотні недоліки: - дуже обмежений кут переломлення валів; - істотне ускладнення конструкції за рахунок установки пружної муфти. Таким чином, незважаючи на відомість великої кількості оригінальних винаходів по зменшенню габариту карданної передачі, поки не створене досить просте й ефективне рішення, яке б дозволяло зменшити габарит карданної передачі при одночасному збереженні переваг класичної карданної передачі - її високої надійності і простоти конструкції. В основу винаходу поставлена задача - створення механічної передачі, що містить ведучий і відомий вали, зв'язані карданним валом, але при цьому габарит механічної передачі зменшений на довжину карданного вала. Поставлена задача вирішується таким чином, що карданний вал встановлений усередині вихідного вала ведучого редуктора, а сам вихідний вал розташований на підшипнику ковзання, закріпленому на розбірному порожнистому кронштейні, встановленому в корпусі ведучого редуктора і зафіксований в осьовому напрямку за допомогою гайки з опорним диском, установленій у внутрішній порожнині кронштейна і за допомогою опорного диска гайки упертого в опорний бурт внутрішньої порожнини вихідного вала, у якого кінець протилежний стороні добору потужності виконаний у вигляді вилки, що за допомогою хрестовини з'єднана з одним кінцем карданного вала, виконаного зі зворотною вилкою, на іншому кінці якого на шліцах установлена вилка з можливістю осьового переміщення, з'єднана через хрестовину з вхідним валом відомого редуктора. У механічній передачі, що заявляється, реалізовано: - зменшено габарит по довжині на величину довжини карданного вала. Суть винаходу пояснюється кресленнями: На фіг.1 представлена кінематична схема пропонованої механічної передачі; На фіг.2 представлений вид А згідно фіг.1 - варіант конструктивного виконання; На фіг.3 представлений вид В згідно фіг.1 - варіант конструктивного виконання; На фіг.4 представлений перетин А-А згідно фіг.2; На фіг.5 представлений перетин А-А згідно фіг.4; Механічна передача, наприклад, для великовантажного автомобіля типу ”БЕЛАЗ”, містить ведучий 1 і відомий 2 редуктори, зв'язані карданним валом 3. Карданний вал 3 встановлений усередині вихідного вала 4 ведучого редуктора 1. Вихідний вал 4 розташований на підшипнику ковзання 5, закріпленому на розбірному порожнистому кронштейні 6, 7, встановленому в корпусі 8 ведучого редуктора 1 (див. фіг.1). Вихідний вал 4 ведучого редуктора 1 виконаний порожнистим з опорним буртом 9; на кінці вала 4, протилежному добору потужності виконана вилка 10. Фіксується вихідний вал 4 щодо кронштейна 6,7 в осьовому напрямку гайкою 11 з опорним диском 12 і стопорним кільцем 13 (див.фіг.4, 5). Карданний вал 3 виконаний зі зворотною вилкою 14 (повернутою на 180°) (див.фіг.5); на іншому кінці карданного вала 3 виконані шліци 15, на яких установлена вилка 16, зафіксована стопорним кільцем 17. Вилка 16 вільно переміщається в осьовому напрямку по шліцах 15 карданного вала 3. З'єднується карданний вал 3 з вихідним валом 4 і вхідним валом 18 відомого редуктора 2 за допомогою вилки 19, хрестовини 20, стопорних втулок 21 і пружинних кілець 22 (див.фіг.4, 5). Зборка механічної передачі. Попередньо збирається розбірний кронштейн 6-7 і кріпиться болтами 23 (див.фіг.4). Потім на зібраний кронштейн 6-7 установлюється підшипник ковзання 5 і фіксується гвинтами 24. На підшипник ковзання 5 надягається порожнистий вихідний вал 4, фіксується круглою гайкою 12 і стопорним кільцем 13. Конструктивно в корпусі 6 різьба під установку гайки 11 виконана таким чином, що при цілком закрученій гайці 11 між буртом 9 і торцем корпуса 6 забезпечується зазор 25 на масло (див. фіг.5). Потім на вилку 10 установлюється хрестовина 20 і фіксується стопорними втулками 21 і пружинними кільцями 22. Далі, на цю же хрестовину 20 кріпиться карданний вал 3 зі зворотною вилкою 14 і також фіксується стопорними втулками 21 і пружинними кільцями 22. На інший кінець карданного вала 3, на шліцах 15 установлюється вилка 16 з можливістю осьового переміщення і стопориться кільцем 17 (див.фіг.4). У вилку 16 установлюється хрестовина 20 і фіксується стопорними втулками 21 і пружинними кільцями 22. Зібраний вузол встановлюється в корпус 8 ведучого редуктора 1. Далі, на вхідний вал 18 відомого редуктора 2 установлюється вилка 19, що з'єднується з хрестовиною 20, встановленій у вилці 16 і стопориться стопорними втулками 21 і пружинними кільцями 22. При роботі механічної передачі, вихідний вал 4 ведучого редуктора 1, через вилку 10, хрестовину 20 і зворотну вилку 14 приводить карданний вал 3. Вилка 16, установлена на іншому кінці вала 3 на шліцах 15, через відповідну, зв'язану з нею хрестовину 20, приводить, через вилку 19, вхідний вал 18 відомого редуктора 2, при цьому: - карданний вал 3 має можливість змінити своє положення в межах зазору між внутрішньою поверхнею корпуса 6 і своєю зовнішньою поверхнею; - відомий редуктор 2 має можливість осьового переміщення завдяки вилці 16, що переміщається на шліцах 15 карданного вала 3.