Промежуточный вал

Авторы патента:

B60K17/24 - расположение и монтаж опор валов

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к трансмиссионным передачам переднеприводных транспортных средств.

Промежуточный вал имеет первый и второй концы. Первый конец промежуточного вала выполнен со шлицами и с возможностью вращения связан со вторичным валом коробки передач или дифференциала. Второй конец промежуточного вала выполнен в виде корпуса ШРУСа, и предназначен для соединения с возможностью вращения с валом привода колеса.

Промежуточный вал снабжен кронштейном с подшипниковым узлом. Кронштейн с подшипниковым узлом установлен между первым и вторым концами вала, и предназначен для крепления промежуточного вала к блоку цилиндров двигателя. Подшипниковый узел выполнен в виде самоцентрирующегося двухрядного подшипника, установленного в корпус кронштейна. Подшипниковый узел снабжен упорной втулкой, предназначенной для его надежной фиксации.

Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели заключается в упрощении конструкции. При этом обеспечивается надежное гашение колебаний, возникающих на промежуточном валу. Кроме того, обеспечивается безопасное управление автомобилем при динамичном разгоне.

Известен привод передних колес автомобиля, предназначенный для передачи крутящего момента от силового агрегата автомобиля, а точнее от переднего моста на управляемые передние колеса. Привод каждого колеса включает вал, на шлицевых концах которого неподвижно закреплены шарниры равных угловых скоростей. В данной конструкции для привода ведущих передних колес использованы валы разной длины (см. Цветной иллюстрированный альбом "Автомобили ВА3-2110, 2111, 2112 и их модификации", Изд. «Третий Рим», Москва, 2000 г., стр.40 (рис.20)).

В настоящий момент, на серийно выпускаемых автомобилях ВАЗ с передним приводом, валы привода передних колес имеют разную длину. Проблемой автомобилей с такой конструкцией приводов является возникновение моментов на рулевом колесе управления из-за неравной длины приводов при разгоне. Происходит это по причине того, что привода занимают положение с различными углами наклона и крутящий момент на них вызывает реактивные моменты различной величины вокруг оси поворота управляемых колес. Разность этих моментов слева и справа вызывает нежелательный поворот управляемых колес. Установка промежуточного вала и дополнительной подшипниковой опоры решает эту проблему.

К тому же, на длинном приводе возможно возникновение собственных изгибных колебаний при определенной частоте вращения

Известен вал промежуточный, содержащий кронштейн промежуточного ведущего вала (вала привода) для автомобиля, который включает корпус кронштейна, подшипник и фиксаторы. В верхней части корпуса кронштейна выполнено отверстие под болт, для крепления кронштейна к блоку цилиндров двигателя. В нижней части корпус кронштейна снабжен втулкой с центральным отверстием, принимающим промежуточный вал. В указанном отверстии установлен подшипник для того, чтобы обеспечить вращение промежуточного вала. С двух сторон подшипника установлены фиксаторы (см. патент на полезную модель CN 201346996, МПК В60К 17/24 (2006.01), 2009 г.).

Недостатком данного решения является недостаточно надежное устранение вибраций и люфта, возникающих вследствие изгибающих моментов при работе длинного промежуточного вала.

Известен промежуточный вал, связанный шлицевым соединением с ведомым валом дифференциала. В осевом направлении вал поддержан кронштейном, расположенным вблизи шарнира равных угловых скоростей. На внешней периферии промежуточного вала установлен подшипник. Кольцо и упругая втулка вставлены между внешней периферийной поверхностью подшипника и внутренней периферийной поверхностью отверстия большой диаметра кронштейна. Самоцентрирующая функция может быть получена упругой втулкой, за счет чего может быть поглощено изменение расстояния между двигателем и дифференциалом, возникающее вследствие вибраций агрегатов и кузова транспортного средства во время движения. Поэтому длина правого и левого ведущих валов с передними ведущими колесами может быть установлена равной (см. патент JP62071725, МПК 7 В60К 17/04, 1987 г.).

Недостатком данного решения является сложность подшипникового узла, а также расположение кронштейна в непосредственной близости от шарнира равных угловых скоростей (ШРУС).

Известен промежуточный вал, имеющий первый и второй концы. Первый конец промежуточного вала снабжен подшипником и с возможностью вращения связан со вторичным валом коробки передач. Второй конец связан с валом привода колеса через универсальный шарнир равных угловых скоростей. Промежуточный вал снабжен кронштейном с подшипниковым узлом, обеспечивающим установку промежуточного вала между первым подшипником и универсальным шарниром равных угловых скоростей. Подшипниковый узел снабжен поддержкой подшипника и эластичной прослойкой, окружающей кольцо подшипника. Прослойка выполнена в форме полого цилиндра и выступающих наружу радиальных вкладок, выступающих в осевом направлении. Подшипниковый узел может содержать два подшипника, установленных в ряд (см. патент DE10212474, МПК 7 В60К 17/22, 2003 г.). Данное решение принято за прототип.

Недостатком прототипа является сложность подшипникового узла. Основной проблемой при использовании промежуточного вала является обеспечение сглаживания или полного гашения изменение расстояния между двигателем и дифференциалом, возникающего вследствие вибраций данных агрегатов и кузова транспортного средства во время движения.

Задача, решаемая полезной моделью - упрощение конструкции при обеспечении надежного гашения колебаний, возникающих на промежуточном валу.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном промежуточном вале, имеющем первый и второй концы для соединения со вторичным валом коробки передач или дифференциала и валом привода колеса соответственно, и снабженным кронштейном с подшипниковым узлом, в соответствии с полезной моделью, подшипниковый узел выполнен в виде самоцентрирующегося двухрядного подшипника.

Подшипниковый узел снабжен упорной втулкой.

Выполнение подшипникового узла в виде самоцентрирующегося двухрядного подшипника позволяет упростить конструкцию. Наличие такого подшипника, используемого в кронштейне промежуточного вала, обеспечивает надежное гашение колебаний, возникающих на промежуточном валу.

Фиг.1 - общий вид промежуточного вала, установленного на автомобиле;

Фиг.2 - промежуточный вал.

Промежуточный вал предназначен для передачи вращения от вала коробки передач или дифференциала на вал привода колеса. Промежуточный вал 1 имеет первый 2 и второй 3 концы (см. фиг.2). Первый 2 конец промежуточного вала 1 выполнен со шлицами 4 (см. фиг.2) и с возможностью вращения связан со вторичным валом (условно не показан) коробки передач 5 или дифференциала (условно не показан, см. фиг.1). Второй 3 конец промежуточного вала выполнен в виде корпуса 6 ШРУСа (см. фиг.2), и предназначен для соединения с возможностью вращения с валом 7 привода колеса (см. фиг.1).

Промежуточный вал 1 снабжен кронштейном 8 с подшипниковым узлом 9 (см. фиг.2). Кронштейн 8 с подшипниковым узлом 9 установлен между первым и вторым концами вала 1, и предназначен для крепления промежуточного вала 1 к блоку цилиндров двигателя 10 (см. фиг.1). Подшипниковый узел 9 выполнен в виде самоцентрирующегося двухрядного подшипника 11, установленного в корпус 12 кронштейна 8 (см. фиг.2). Подшипниковый узел 9 снабжен упорной втулкой 13, предназначенной для его надежной фиксации (см. фиг.2).

Использование промежуточного вала в переднеприводных автомобилях позволяет:

- применить в конструкции два одинаковых привода ведущих колес;

- исключить причину возникновения момента вращения на рулевом колесе, рывки на руле;

- увеличить ресурс ШРУСов (шарнир равных угловых скоростей);

- обеспечить безопасное управление автомобилем при динамичном разгоне;

- предотвратить увод автомобиля в сторону (в какой ситуации);

- обеспечить равномерную передачу крутящего момента на правое и левое колеса;

- устранить вибрации, возникающие вследствие изгибающих моментов при работе длинного вала привода.

Наличие в конструкции промежуточного вала в качестве поддерживающего устройства подшипникового узла, выполненного в виде самоцентрирующегося двухрядного подшипника, позволяет по сравнению с известными аналогичными решениями упростить конструкцию, не ухудшая технических характеристик промежуточного вала.

Устройство может быть изготовлено с применением известных материалов, узлов и технологий на современном оборудовании как в мелкосерийном так и в массовом производстве.

1. Промежуточный вал, имеющий первый и второй концы для соединения со вторичным валом коробки передач или дифференциала и валом привода колеса соответственно и снабженный кронштейном с подшипниковым узлом, отличающийся тем, что подшипниковый узел выполнен в виде самоцентрирующегося двухрядного подшипника.

2. Промежуточный вал по п.1, отличающийся тем, что подшипниковый узел снабжен упорной втулкой.