механизм поворота гусеничной машины

Формула изобретения

1. МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ, содержащий главную передачу, бортовые планетарные редукторы в виде дифференциалов, одна из центральных шестерен каждого из которых связана с звеном движителя, а другая - с механизмом управления дифференциала, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными дифференциалами по одному на каждый борт, червячной парой и редуктором с изменеяемым передаточным отношением на каждый борт, при этом другие центральные шестерни бортовых редукторов связаны с главной передачей и кинематически с одной из центральных шестерен дополнительных дифференциалов и редуктором с изменяемым передаточным отношением, выходной вал которого через червячную пару связан с другой центральной шестерней дополнительных дифференциалов, при этом корпуса дифференциалов по каждому борту зацеплены между собой.

2. Механизм поворота по п.1, отличающийся тем, что редуктор выполнен в виде ведущего и ведомого блоков шестерен, расположенных соответственно по убыванию и возрастанию диаметров и промежуточной шестерни, расположенной между ними с возможностью перемещения по косой направляющей квадратного сечения с одновременным соединением ведущего и ведомого блоков через зубчатые дорожки одноименной заходности.

3. Механизм поворота по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он имеет муфту сцепления, установленную в цепи управления для прекращения вращательного движения червяка и получения поворота гусеничной машины относительно центра гусеницы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гусеничным машинам.

Известен фрикционный механизм поворота гусеничных машин, в котором передача крутящего момента на гусеничные движители осуществляется через отдельные фрикционные муфты сцепления на каждый борт. При этом управление трактором производится фрикционными муфтами сцепления и тормозами, выполненными отдельно на каждый борт.

Недостатком такой конструкции механизма поворота гусеничной машины является наличие пар трения, которые недолговечны и ненадежны.

Известен также механизм поворота, совмещенный с коробкой передач. Наличие двух вторичных валов позволяет получить два отдельных силовых потока на каждый борт и управление трактором осуществляется путем включения разных передач на каждый борт, прерывания передачи момента на один из бортов и торможением движителей отключенного борта, включением переднего и заднего хода по разным бортам.

Возможность получения различных схем управления, высокая маневренность трактора и совмещение механизма поворота с коробкой передач позволяют получить достаточно надежный и компактный механизм поворота. Однако наличие двух силовых потоков от коробки передач усложняет конструкцию трансмиссии трактора. Кроме того, наличие гидроподжимных муфт между шестернями соседних передач снижает долговечность работы коробки передач. При совмещенной конструкции механизма поворота с коробкой передач увеличивается частота использования гидроподжимных муфт, что снижает долговечность и надежность работы всей трансмиссии. В момент переключения передач на одном из вторичных валов коробки передач будут включены две передачи одновременно, что создает циркуляцию мощности в пределах коробки передач. Это приводит к потере мощности двигателя и к повышенному износу пар трения.

Наиболее близкой конструкцией по достигаемому результату является планетарный механизм поворота, где количество используемых пар трения уменьшено, что позволяет получить компактную конструкцию с достаточной надежностью.

Недостатком этой конструкции механизма поворота является большой передаваемый момент через вал заднего моста и, как следствие, необходимость применения мощных тормозов в механизме управления. Поэтому для поддержания механизма поворота в нормальном рабочем состоянии требуется чистая регулировка тормозов и частая замена изнашиваемых тормозных наладок.

Целью настоящего изобретения является повышение долговечности и надежности, а также увеличение функциональных возможностей механизма поворота гусеничной машины.

Указанная цель достигается путем исключения из цепи силового потока пар трения, для чего трансмиссия разделяется на цепь управления и на силовой поток. Причем силовой поток, состоящий из двух параллельных потоков, имеющих обратную связь межу собой, передает крутящий момент на движители. Передаваемый момент и угловая скорость выходного звена, связанного с движителями, регулируется через цепь управления. Согласование работы цепи управления и силового потока осуществляется через червячную передачу. Червячная передача может передавать крутящий момент только от червяка к колесу, что позволяет вращением червяка регулировать угловую скорость выходного вала заднего моста. Элементы цепи управления имеют небольшую угловую скорость и небольшой передаваемый момент, поэтому служат в основном для передачи вращательного движения на червяк.

Для осуществления поворота в цепи управления каждого борта предусмотрены: редуктор, имеющий ведущий и ведомый блоки с различными диаметрами шестерен, расположенных соответственно по убыванию и возрастанию диаметров, каждый из которых имеет зубчатую винтовую дорожку разной заходности, и промежуточная шестерня, расположенная на косой направляющей с возможностью перемещаться по ней. Промежуточная шестерня позволяет плавно изменять передаточное отношение редуктора от одного значения до другого при перемещении ее по косой направляющей с одновременным соединением ведущего и ведомого блоков через зубчатый винтовые дорожки одноименной заходности. Причем левозаходные винтовые дорожки служат для получения фиксированного радиуса поворота, а правозаходные для возвращения в прямолинейное движение. В цепи управления для осуществления крутого поворота по каждому борту предусмотрена муфта сцепления, размыкающая цепь управления и прекращающая вращение червяка. Прекращение вращения червяка приводит к остановке движителей по тому же борту.

Увеличение функциональных возможностей механизма поворота достигается идентичным перемещением промежуточных шестерен в редукторах по каждому борту, в результате чего гусеничная машина получает дополнительные скорости поступательного движения. Это позволит упростить конструкцию коробки передач.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана общая кинематическая схема механизма поворота; на фиг.2 схема редуктора для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности.

Предложенный механизм поворота состоит из силового контура (а) и цепи управления (б). В свою очередь силовой контур состоит из общей главной передачи 1 на оба борта, зубчатой передачи 2 отдельно на каждый борт, основного 3 и замыкающего 4 дифференциалов, корпуса которых соединены зубчатой передачей 5, обеспечивающей обратную связь, и червячной пары 6. Цепь управления образует приводная шестерня 7, коническая пара 8, редуктор 9 для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности и общая с силовым потоком червячная пара.

Редуктор для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности состоит из ведущих шестерен 10, 11 и 12, расположенных по убыванию диаметров и соединенных зубчатыми винтовыми дорожками 13 и 14 разной заходности, из ведомых шестерен 15, 16 и 17, расположенных по возрастанию диаметров, соединенных зубчатыми винтовыми дорожками 18 и 19 разной заходности, косой направляющей 20 квадратного сечения с втулкой 21 и установленной на ней на подшипнике промежуточной шестерни 22. В цепи управления предусмотрена муфта сцепления 23.

Предложенный механизм поворота работает следующим образом.

При движении гусеничной машины прямо промежуточная шестерня редуктора для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности на обоих бортах находится в крайних положениях, поэтому угловые скорости червяков по обоим бортам одинаковы. Вследствие этого корпуса обоих замыкающих дифференциалов имеют одинаковую угловую скорость, что приводит к вращению выходных валов основных дифференциалов тоже с одинаковой угловой скоростью. При этом через силовой поток передается крутящий момент к движителям, а через цепь управления вращательное движение. Червячная пара позволяет отделить цепь управления от силового потока, так как она может передавать крутящий момент только от червяка к колесу.

Для получения левого фиксированного радиуса поворота гусеничной машины промежуточную шестерню левого редуктора для изменения передаточного отношения необходимо переместить вместе с косой направляющей к средней шестерне на ее ширину, а затем по косой направляющей и левозаходным винтовым дорожкам до прихода в зацепление со средними шестернями. При этом промежуточная шестерня будет перекатываться по зубчатым винтовым дорожкам одноименной заходности и передаточное отношение цепи управления уменьшится. Это приведет к уменьшению угловой скорости червяка по левому борту и скорости левых движителей. Гусеничная машина делает левый поворот с фиксированным радиусом. Для получения меньшего фиксированного радиуса поворота промежуточную шестерню переводят в крайнее правое положение. В этом случае угловые скорости червяков сильнее будут отличаться друг от друга и гусеничная машина делает левый поворот с меньшим радиусом.

Правозаходные зубчатые винтовые дорожки, расположенные между ведущими и ведомыми шестернями, служат для возврата промежуточной шестерни в исходное положение, т. е. для перехода гусеничной машины в прямолинейное движение из положения "движение с фиксированным радиусом".

Получение фиксированных радиусов поворота происходит без применения фрикционных пар трения.

Для осуществления левого крутого поворота необходимо разъединить муфту сцепления цепи управления левого борта. Это приводит к прекращению вращения левого червяка. На левые движители вращение не передается, так как в основном и замыкающем дифференциалах левого борта происходит обкатывание сателлитов относительно замыкающих конических шестерен.

Замыкающая коническая шестерня замыкающего дифференциала жестко связана с червяком и прекращение вращения червяка приводит и к остановке замыкающей конической шестерни основного дифференциала, которая имеет жесткую связь с движителями. Таким образом будет остановлено вращение и без фрикционных пар трения заторможены левые движители. Гусеничная машина при этом делает поворот относительно центра левой гусеницы. Как только муфту сцепления цепи управления включают, вращение обоих червяков выравнивается и гусеничная машина будет двигаться прямо.