Способ и устройство для стабилизации крутящего момента на ведущих колесах

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссиям транспортных средств.

Известен способ стабилизации крутящего момента на ведущих колесах транспортного средства, заключающийся в том, что увеличивают или уменьшают угол поворота ведущего моста с редуктором для передачи крутящего момента, связанным с валом, приводящим движители, вокруг его продольной оси пропорционально углу поворота двигательной установки относительно движителя (пат. RU №2104172. B60K 17/32. Опубл. 10.02.1998).

Недостатком известного способа является невозможность компенсации изменений крутящего момента, обусловленных продольными смещениями ведущего моста транспортного средства относительно его рамы.

Известно также устройство для компенсации угловых колебаний ведущего моста транспортного средства при повороте относительно продольной оси двигательной установки, содержащее элемент переменной длины, один конец которого соединен шарнирно с корпусом ведущего моста, а другой с остовом транспортного средства, причем ведущий мост с редуктором установлен с возможностью поворота корпуса ведущего моста относительно оси ведущих колес, отличающееся тем, что элемент переменной длины является тягой, выполненной в виде винта с гайкой, причем оси шарниров тяги параллельны оси ведущих колес, винт тяги имеет возможность вкручиваться в гайку для поворота корпуса ведущего моста относительно оси ведущих колес при наезде колесом на неровность, шаг винтовых линий винта и гайки определяется формулой

,

где h - шаг винтовой линии;

R - расстояние от оси ведущих колес до оси шарнирной тяги на корпусе ведущего моста;

j_p - передаточное число редуктора (пат. RU №2192971. B60K 17/32, B60G 9/00, B60G 7/00. Опубл. 10.10.2001).

Недостатком известного устройства также является невозможность компенсации изменений крутящего момента, обусловленных продольными смещениями ведущего моста транспортного средства относительно его рамы.

Известно также принятое за прототип устройство для стабилизации крутящего момента на ведущих колесах транспортного средства, содержащее двигательную установку, движители, редуктор для передачи крутящего момента к движителям, исполнительный механизм, соединенный с редуктором для передачи крутящего момента к движителям, при этом одно из звеньев редуктора для передачи крутящего момента к движителям соединено с двигательной установкой, другое звено с валом, приводящим движители, а третье звено редуктора для передачи крутящего момента к движителям соединено с исполнительным механизмом, устройство снабжено датчиком угла поворота двигательной установки относительно движителей для управления исполнительным механизмом (пат. RU №2104172. В60К 17/32. Опубл. 10.02.1998).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и невозможность отслеживания продольных смещений ведущего моста относительно остова транспортного средства.

Задача, на решение которой направлено изобретение - повышение надежности транспортного средства за счет снижения динамической нагруженности его трансмиссии.

Технический результат - стабилизация крутящего момента на ведущих колесах транспортного средства при движении по неровностям.

Указанный технический результат при осуществлении заявленного способа достигается тем, что в способе стабилизации крутящего момента на ведущих колесах, путем дополнительного поворота ведущего моста, одновременно измеряют угол поворота ведущего моста относительно оси ведущего вала редуктора ведущего моста и продольное смещение ведущего моста относительно остова транспортного средства, обусловленные смещениями ведущего моста относительно остова транспортного средства, а дополнительный поворот корпуса ведущего моста осуществляют на угол ϕ, определяемый зависимостью

где ϕ - угол дополнительного поворота корпуса ведущего моста, рад;

β - угол поворота ведущего моста относительно оси ведущего вала редуктора ведущего моста, рад;

i_з - передаточное число редуктора ведущего моста;

Δ - продольное смещение ведущего моста относительно остова транспортного средства, мм;

R_к - радиус ведущих колес транспортного средства, мм.

Указанный способ стабилизации крутящего момента на ведущих колесах реализуется устройством, содержащим двигательную установку, движители,

редуктор для передачи крутящего момента к движителям, исполнительный гидроцилиндр, шарнирно соединенный с упомянутым редуктором, и задающим гидроцилиндром угла поворота двигательной установки относительно движителей, гидравлически связанным с исполнительным гидроцилиндром, отличающимся тем, что оно снабжено дополнительным гидроцилиндром, смонтированным между остовом транспортного средства и корпусом ведущего моста, при этом гидравлические полости дополнительного гидроцилиндра связаны с полостями исполнительного гидроцилиндра.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства, на фиг. 2 - схема продольного смещения ведущего моста относительно рамы транспортного средства, на фиг. 3 - схема поперечного поворота ведущего моста относительно продольной оси рамы транспортного средства.

Устройство для стабилизации крутящего момента на ведущих колесах транспортного средства содержит корпус 1 редуктора для передачи крутящего момента от ведущего моста 10 к колесам 9, двигательную установку 8, исполнительный гидроцилиндр 4, соединенный посредством рычага 6 с корпусом ведущего моста 10. Ведущий мост 10 с редуктором 1 закреплен на рессорах 5 с серьгами 14 с возможностью поворота относительно рессор 5 в подшипниках 11. Один конец телескопического карданного вала 12 закреплен на корпусе моста 10. На другом конце вала 12 смонтирован рычаг 13, соединенный со штоком задающего гидроцилиндра 2, закрепленного на раме 3 и являющегося датчиком угла β (фиг. 3) поворота ведущего моста 10 относительно продольной оси рамы 3. Полости задающего гидроцилиндра 2 соединены с полостями исполнительного гидроцилиндра 4, шток которого соединен с рессорой 5, а гильза - с рычагом 6, закрепленным на корпусе моста 10).

К раме 3 шарнирно прикреплен дополнительный гидроцилиндр 7, шток которого шарнирно прикреплен к корпусу 1 редуктора. Полости дополнительного гидроцилиндра 7 гидравлически соединены с полостями исполнительного гидроцилиндра 4 (пунктирные линии на фиг. 1). Соотношение площадей поршней исполнительного 4 и дополнительного 7 гидроцилиндров определяется зависимостью

где F₇ - площадь сечения дополнительного гидроцилиндра, мм²;

F₄ - площадь сечения исполнительного гидроцилиндра, мм²

- длина рычага, мм;

R_к - радиус ведущих колес транспортного средства, мм.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При движении транспортного средства по неровностям поверхности качения происходит поворот ведущего моста 10 относительно продольной оси рамы 3 на угол β (фиг. 3), а также смещение ведущего моста 10 за счет деформации рессор 5 относительно рамы 3 транспортного средства в продольном направлении на величину Δ (фиг. 2). Это приводит к изменению крутящего момента в трансмиссии и ведущих колесах. Для компенсации отмеченных угловых перемещений и стабилизации крутящего момента необходимо повернуть корпус 10 ведущего моста относительно оси ведущих колес на угол ϕ, определяемый первым слагаемым правой части зависимости (1).

Указанный поворот ведущего моста на угол β приводит к повороту вала 12 и связанного с ним рычага 13, вызывающему перемещение штока задающего гидроцилиндра 2. Перетечка жидкости между гидроцилиндром 2 и исполнительным гидроцилиндром 4 приводит к повороту рычага 6 и, вместе с ним, корпуса 10 ведущего моста относительно оси ведущих колес.

В то же время, если происходят продольные смещения Δ ведущего моста 10 (фиг. 2), то происходит перемещение штока дополнительного гидроцилиндра 7, сопровождающегося перетечкой жидкости между полостями гидроцилиндров 7 и 4. Это обеспечивает поворот корпуса 10 ведущего моста относительно оси ведущих колес на угол ϕ, определяемый вторым слагаемым правой части зависимости (1). Следовательно, устройство обеспечивает поворот ведущего моста на угол ϕ, определяемый зависимостью (1).

Таким образом, за счет предложенного способа, предусматривающего дополнительный поворот ведущего моста согласно зависимости (1), реализуемого устройством, снабженным дополнительным гидроцилиндром, смонтированным между остовом транспортного средства и подвижным в горизонтальном направлении концом рессоры, при этом гидравлические полости дополнительного гидроцилиндра связаны с полостями исполнительного гидроцилиндра, обеспечивается достижение заявленного технического результата - стабилизация крутящего момента на ведущих колесах транспортного средства при движении по неровностям.