Передній ведучий міст колісного трактора

1 Передній ведучий міст колісного трактора, який має головну передачу з рукавами, в які установлені Г-подібні кронштейни з коротким та довгим плечима, шворінь, закріплений на кожному короткому плечі, пара конічних шестерень, установлених на підшипниках, одна з яких - горизонтальна - в довгому плечі кронштейна, і своїм хвостовиком з'єднана через пристрій вільного ходу з головною передачею, а друга - вертикальна - в шворні, і зв'язана з ведучою шестірнею, установ леною на підшипниках в корпусі колісного редуктора СПІВВІСНО його вушку, надітому на шворінь з утворенням пари тертя ковзання, і ведена шестірня, яка закріплена на осі з фланцем для кріплення колеса, що обертається, який відрізняється тим, що зв'язок вертикальної та ведучої шестерень здійснений через установлений усередині їх торсюнний вал, на кінцях якого установлені обмежники, які утримують корпус колісного редуктора в осьовому напрямку 2 Передній ведучий міст по п 1, який відрізняється тим, що запас МІЦНОСТІ на кручення торсюнного вала нижче запасу МІЦНОСТІ зубців пари конічних шестерень 3 Передній ведучий міст по пп 1 і 2, який відрізняється тим, що шворінь виготовлено з круглим фланцем, який виступає за межі кронштейна і заходить в западину, виготовлену в корпусі колісного редуктора, при цьому на протилежному відносно западини боці частину фланця вилучено Винахід відноситься до транспортного машинобудування, власне до колісних рушив транспортних засобів Відомий передній ведучий міст колісного трактора, який має головну передачу з рукавами, в які установлені Г-образні кронштейни з коротким та довгим плечима, шкворінь, закріплений на кожному короткому плечі, пара конічних шестірень, установлених на підшипниках, одна з яких горизонтальна - в довгому плечі кронштейна, і своїм хвостовиком з'єднана через пристрій вільного ходу з головною передачею, а друга вертикальна - в шкворні і зв'язана з ведучою шестірнею, установленою на підшипниках в корпусі колісного редуктора СПІВВІСНО його вушку надітому на шкворінь, і ведена шестірня, яка закріплена на осі з фланцем для кріплення колеса, що обертається (див журнал "Revue Technique machimsme agncole" 1996p, №104, crop 47) редуктора установлений на шкворні на підшипниках кочення, стопоріння яких в осьовому напрямку здійснюється пружним кільцем, а зв'язок вертикальної шестірні з ведучою здійснюється через установлений всередині їх шліцьовий вал Недоліками пристрою є складність забезпечення роботи конічної пари шестірень і їх ПІДШИП В цьому пристрої шкворінь виконано за одне ціле з часткою Г-образного кронштейна, закріпленого на корпусі головної передачі, корпус колісного НИКІВ, а також ПІДШИПНИКІВ на шкворні в умовах безперервного змащування У випадку заповнення мастилом колісного редуктора до рівня вертикальної шестірні, в редукторі будуть відбуватися дуже високі витрати на перемішування та тепловиділення У цьому випадку неможливо зберегти герметичність вузла від зростання в ньому тиску, що веде до погіршення змащування конічної пари і зниження їх терміна служби Недоліками є великі габарити і вага пристрою від установки ПІДШИПНИКІВ кочення поміж шкворнем і вушком корпуса колісного редуктора, а також необхідність щільного виготовлення шліцьових з'єднань вертикальної і ведучої шестірень, щоб О ю 51772 з'єднання було монолітним двохопорним У протилежному випадку кожна з цих шестірень буде гойдатися на величину зазору у своїх підшипниках, що також знижує термін служби і шестірень і ПІДШИПНИКІВ При необхідності установки ПІДШИПНИКІВ сковзання поміж корпусом колісного редуктора і шкворнем, пристрій буде малопрацездатним, оскільки в цьому випадку первісні зазори більші, особливо коли застосовують загартовані стальні втулки, де зазори досягають кількох десятих часток міліметра і в експлуатації ці зазори збільшуються У цьому випадку корпус редуктора буде зміщуватись відносно шкворня разом з ведучою шестірнею, додатково навантажуючи підшипники вертикальної шестірні, порушуючи зчеплення вертикальної і горизонтальної шестірень, знижуючи їх термін служби Відомий також передній ведучий міст колісного трактора (прототип), який має головну передачу з рукавами, в які установлені Г-образні кронштейни з коротким та довгим плечами, шкворінь, закріплений на кожному короткому плечі, пара конічних шестірень, установлених на підшипниках, одна з яких горизонтальна - в довгому плечі кронштейна, і своїм хвостовиком з'єднана через пристрій вільного ходу з головною передачею, а друга вертикальна, - в шкворні, і зв'язана з ведучою шестірнею, установленою на підшипниках в корпусі колісного редуктора СПІВВІСНО його вушку, надітому на шкворінь з утворенням пари тертя-сковзання, і ведена шестірня, яка закріплена на осі з фланцем для кріплення колеса, що обертається (див книгу І П Ксеневича "Трактори МТЗ-100 і МТЗ-102, М, Агропроміздат, 1986р, стор 89) Недоліком цього пристрою є знижений термін служби пари конічних шестірень Він обумовлений тим, що хвостовик вертикальної шестірні, який пов'язує її з ведучою шестірнею, розташований разом з ведучою шестірнею у вушці корпуса колісного редуктора А так як корпус колісного редуктора своїм вушком вільно встановлений на шкворінь, то зазор у цій парі тертя значно перевищує зазори в підшипниках кочення шестерень Тому при русі трактора корпус колісного редуктора постійно зміщується відносно шкворня на величину зазору поміж ними, додатково навантажуючи в радіальному напрямку підшипники вертикальної шестірні, перекошуючи и відносно горизонтальної, порушуючи первісне установлене їх взаємне положення Крім цього, термін служби шестірень зменьшується від різкого їх навантаження при вмиканні мосту, так як вали горизонтальної і вертикальної шестерень жорсткі і в недостатній мірі гасять крутильні навантаження Сутність винаходу полягає в підвищенні надійності та подовженні терміну служби переднього ведучого мосту шляхом зниження навантажень, які діють на пару конічних шестірень, як від радіального переміщення корпусу колісного редуктора (отож і ведучої шестірні відносно вертикальної), так і від різкого вмикання мосту у роботу Крім цього спрощується ремонт переднього мосту шляхом введення більш слабкої ланки, яка діє як запобіжник, і яка легко змінюється без демонтажу мосту, та майже без його розбирання Передній ведучий міст колісного трактора, який має головну передачу з рукавами, в які установлені Г-образні кронштейни з коротким та довгим плечима, шкворінь, закріплений на кожному короткому плечі, пара конічних шестірень, установлених на підшипниках, одна з яких горизонтальна - в довгому плечі кронштейна, і своїм хвостовиком з'єднана через пристрій вільного ходу з головною передачею, а друга вертикальна - в шкворні, і зв'язана з ведучою шестірнею, установленою на підшипниках в корпусі колісного редуктора СПІВВІСНО І його вушку, надітому на шкворінь з утворенням пари тертя-сковзання, і ведена шестірня, яка закріплена на осі з фланцем для кріплення колеса, що обертається, згідно винаходу, зв'язок вертикальної і ведучої шестірень здійснений через установлений усередині їх торсійний вал, на кінцях якрго установлені обмежники, які утримують корпус колісного редуктора в осьовому напрямку Крім цього, в варіантах виконання переднього ведучого мосту, запас МІЦНОСТІ на кручення торсійного валу нижче запасу МІЦНОСТІ зубців пари конічних шестірень, а також шкворінь виконаний з круглим фланцем, який виступає за межі кронштейна, і який заходить в западину, вироблену в корпусі колісного редуктора, при цьому на протилежному відносно западини боці, частка фланця вилучена Технічною перевагою запропонованого пристрою є усунення перевантажень пари конічних шестірень за рахунок низької крутильної та гнучкої жорсткості торсійного валу У варіанті виконання, у випадку аварійної ситуації, від низького запасу МІЦНОСТІ на кручення, торсійний вал може зруйнуватися, при цьому будуть збережені більш складні у виготовленні шестірні При руйнуванні торсійного валу корпус колісного редуктора не зіскоче зі шкворня тому, що фланець, який входить у западину корпусу, обмежує його переміщення відносно шкворня Спрощення ремонту мосту досягається, практично, без його розбирання Знімаються верхня та нижня кришки Вилучаються зруйновані частки торсійного валу і встановлюється новий На фіг 1 зображено лівий бік переднього ведучого мосту у розтині, з умовним поворотом головної передачі відносно бортового редуктора На фіг 2 - січення по А-А на фіг 1 Передній ведучий міст має головну передачу 1 з рукавами 2, в які установлені з можливістю дискретного переміщення Г-образні кронштейни З Кронштейн 3 має коротке плече 4 і довге плече 5 На короткому плечі 4 закріплений шкворінь 6 з фланцем 7, виконаним круглим Частка фланця 7 має зріз 8, який не виступає за межі плеча 4 кронштейна З Усередині кронштейна 3, у довгому плечі 5, на підшипниках кочення установлена горизонтальна конічна шестірня 9, хвостовик 10 якої через шліцьову муфту 11 з'єднаний з храповою муфтою 12 вільного ходу, яка в свою чергу, через циліндричну передачу, з'єднана з головною передачею 1 В зчіпленні з шестірнею 9 знаходиться вертикальна конічна шестірня 13, які утворюють пару 51772 конічних шестерень Вертикальна шестірня 13 установлена на двох підшипниках кочення усередині шкворня 6 і герметизована в ньому манжентним ущільненням 14 Вона зв'язана з ведучою шестірнею 15, установленою з можливістю обертання на двох підшипниках кочення у вушці 16, яке є часткою корпуса 17 колісного редуктора Зв'язок вертикальної та ведучої шестірень здійснюється через установлений всередині їх торсійний вал 18, запас МІЦНОСТІ кручення якого нижче запасу МІЦНОСТІ зубців пари конічних шестірень 9 і 13 Усередині вушка 16, СПІВВІСНО ведучій шестірні 15 запресовані стальні загартовані на велику твердість втулки 19 і 20 Вушко 16, через втулки 19 і 20, надіте на шкворінь 6, утворюючи пару тертя-сковзання, герметизовану від ЗОВНІШНІХ умов ущільненням 21 Поміж торця шкворня 6 і виступом усередині вушка 16 установлено упорний шарикопідшипник 22, який обмежує переміщення корпуса 17 колісного редуктора відносно шкворня 6 в напрямку кронштейна З В протилежному напрямку переміщення корпуса 17 колісного редуктора обмежують обмежники, 23 і 24, які установлені по кінцям торсійного валу 18, і закріплені корончатими гайками В обмежувачі 23 установлені ущільнювальні кільця, які герметизують підшипники вертикальної шестірні 13 усередені шкворня 6 3 зовнішнього боку корпуса 17 колісного редуктору, в МІСЦІ переходу торця вушка 16 до корпусу 17, виконана западина 25, в яку входить фланець 7, шкворня 6, перешкоджаючий повному роз'єднанню колісного редуктора зі шкворнем, у випадку скручення торсійного валу 18 Ведуча шестірня 15 знаходиться у зчіпленні з веденою шестірнею 26, яка закріплена на обертаючій осі 27 з фланцем 28 для закріплення колеса Нижня частка вушка 16 закрита кришкою 29, а в кронштейні 3 над парою конічних шестерень встановлена кришка ЗО Ведучий міст заправлений трансмісійним маслом головна передача - до рівня зубців вертикальної шестірні 13, корпус бортового редуктора - до рівня пробки 31 Складання переднього ведучого мосту не відрізняється від прототипу, за винятком установки корпусу 17 колісного редуктора на шкворінь 6 і торсійного валу 18 Попередньо встановлюють шкворінь 6 в зборі з вертикальною шестірнею 13 на коротке плече 4 кронштейна 3, орієнтуючи зріз 8 фланця 7 Е бік западини 25 Встановлюючи поміж кронштейном З і фланцем 7 прокладки, регулюють якість зчеплення пари конічних шестірень У вушко 16 корпуса 17 запресовують втулки 19 і 20 і установлюють ведучу шестірню 15 з підшипниками Установлюють ущілення 21 і упорний підшипник 22 Надівають на шкворінь 6 вушко 16 по втулкам 19 і 20, погойдуванням перевіряють відсутність заклинювання пари тертя, повертають шкворінь о на 180° і закріплюють його в короткому плечі 4 кронштейна Пропускають усередині вертикальної шестірні в ведучу торсійний вал 18, на його кінець встановлюють обмежник 23 з ущільненнями і закріплюють гайкою Другий обмежник 24 встановлюють після регулювання зчеплення ведучої і веденої шестірень 15 і 26, вибираючи зазор поміж торцем шкворня 6 і упорним шарикопідшипником 22 Потім перевіряють якість зчеплення ведучої і веденої шестірень 15 і 26, закріплюють останню на обертаючій осі 27, а до фланця 28, потім прикріплюють колесо Працює передній ведучий міст колісного трактора таким чином Піп русі трактора, на головну передачу 1 переднього ведучого мосту від трансмісії передається обертаючий момент Якщо задні ведучі колега трактора котяться без сковзання (буксування), то передній міст в роботу не вмикається, його колеса котяться вільно, не передаючи сили тяги на трактор Автоматично міст вмикається (вимикається) за допомогою храпової муфти 12 вільного ходу залежно від ступеня буксування задніх колі При вмиканні мосту за допомогою муфти 12 від неї через шліцьову муфту 11 на хвостовик 10 горизонтальної конічної шестірні 9 перелається обертаючий момент Від шестірні 3 обертаючий момент передається на вертикальну шестірню 13, яка в свою чергу, через торсійний вал 18 передає обертаючий момент на ведучу шестірню 15, від неї на ведену шестерню 25 Так, як ведена шестірня 21, зв'язана шліцьовими сполученнями з віссю 27, то остаточно обертаючий момент передається через її фланець 28 на колеса переднього мосту, чим і здійснюється збільшення сили тяги колісного трактора При повороті трактора, корпус колісного редуктора провертається відносно шкворня 6, при цьому відбувається обкатка вертикальної шестірні 13 відносно горизонтальної 9, і веденої шестерні 26 відносно ведучої 15 Коли передній ведучий міст працює під навантаженням (з передачею сили тяги), в дуже важких умовах знаходиться пара КОНІЧНІМ шестірень 9 і 13 Це викликане тим, що взаємодіючі з кожною із них силові елементи розташовані в деталях, які взаємопересуваються відносно один одного Так, вертикальна шестірня 13 розташована в шкворні 6 який нерухомо закріплений в кронштейні З А взаємодіюча з нею через тсрсійний вал 18 ведуча шестірня 15 розташована у вушці 16 корпусу 17 колісного редуктора, який постійно переміщується відносно шкворня 6 на величину зазорів поміж ним і втулками 19 і 20 При цьому і вертикальна шестірня 13 і її підшипники постійно випробують перевантаження, які знижують термін служби зчеплення пари конічних шестерень Однак, дякуючи тему, що зв'язок вертикальної та ведучі шестерень здійснений через відносно тонкий, піддатливий торсійний вал 18, радіальна нагрузка, вивертаюча вертикальну конічну шестірню 13, знижена, в зв'язку з чим термін служби зубчатого з'єднання підвищений При цьому також знижені крутильні нагрузки взаємодіючих шестерень При різкому включенні храпової муфти 12 ві 51772 льного ходу, торсійний вал 18 не миттєво передає нагрузку на ведучу шестірню, а з деяким запізненням В залежності від дорожніх і нагрузочних умов він скручується на деякий кут, і лише потім починає передавати нагрузку ведучій шестірні, зглажуючи піки навантажень Ці обставини пом'якшують робочі процесії в запропонованому пристрої, що підвищує надійність і термін служби ведучого мосту Оскільки тсрсійний вал виконаний найбільш слабкою ланкою всього кінематичного ланцюга (п 2 формули) переднього мосту, то він при винекненні навантажень, перевищуючих розрахункові, руйнується (скручується), захищаючи від руйнування більш дорогостоячі та складні в заміні деталі При руйнуванні торсійного валу, корпус 17 колісного редуктора не роз'єднується зі шкворнем, тому що цьому протидіє його фланець 7, частина якого розміщена в западині 28 Для зміни зруйнованого торсійного валу не потрібен демонтаж переднюго мосту та його розбит і І2 І І fliSL І а 8 рання На зупинившомуся тракторі знімають верхню та нижню кришки ЗО і 29, виймають ВІДПОВІДНО вверх та вниз частини торсійного валу разом з обмежниками і зверху вводять новий, закріплюючи обмежники гайками При цьому мастило змінюється (зливається та заливається) тільки в корпусі бортового редуктора Таким чином, використавши не жорсткий торсійний вал, та закріплення бортового редуктора за допомогою обмежників, розташованих по кінцям торсійного валу, вдалося досягти зниження перевантажень елементів переднього ведучого мосту і за рахунок цього підвищити його надійність та подовжити термін служби Окрім цього спростити ремонт Запропонований пристрій виготовлено на Харківському тракторному заводі, випробувано на ланах і в лісових господарствах Харківської області В цей час проводиться підготовка до серійного виготовлення в складі трактірів ХТЗ-5020, ХТЗ6020 та інш ФІГ. 1 Фіг. 2 51772 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 10