Применение сдвоенных шарниров Гука

[ferio 1]

Хочу обсудить использование сдвоенных шарниров Гука в приводных валах независимой подвески грузового автомобиля.

Дело в том, что когда речь идет о передаче большого крутящего момента на ведущие колеса, использование ШРУСов не представляется возможным. Промышленность не выпускает шариковых шарниров способных "переварить" несколько килоньютон. 

Выхода из этой ситуации есть два:

1) использование разделенной главной передачи. когда имеется центральный редуктор(конического типа), и бортовой редуктор(планетарного типа).

Данное решение позволяет разгрузить приводные валы, тем самым при проектировании их можно заложить с меньшим запасом прочности.

Минусы данного решения в том, что

- конструкция бортового редуктора планетарного типа довольно таки сложна в реализации, когда речь идет, о единичных изделиях  

- дополнительная неподрессоренная масса: сам редуктор + масло.

 

2)применение в качестве привода карданной передачи с двумя сдвоенными шарнирами Гука.

немного фото:

 

 

именно по второму варианту, я бы и хотел начать обсуждение о кинематике работы данной схемы.

как известно, несоосность ведущего и ведомого валов кардана с обычными одинарными шарнирами приводит к пульсации угловых скоростей. что на практике означает, при повороте колес начнется вибрация, эксплуатация такого ТС не возможна.

 

по кинематике сдвоенных шарниров информации в интернете практический не нашел.

Изменено 3 декабря 2017 пользователем ferio

[ANT0N1DZE 178]

Возьмите универсальный шпиндель от прокатного стана. Там крутящие моменты могут измеряться в меганьютонах на метр, что хотите провернет.

[Pauk 13]

Основное требование при использовании сдвоенных карданных шарниров - углы должны быть одинаковы (это я в "За рулём" 80-х читал). 

[Pochinix 294]

Ну так если трапецию сделать не трапецией, а параллелограммом тогда угол не будет различаться

я так понимаю больших скоростей не будет у этого ТС

Изменено 4 декабря 2017 пользователем Pochinix

[Павлуха 505]

Карданы поворотно-откидных колонок стационарных лодочных моторов.

Большой угол отклонения+обороты до 7000+большой крутящий момент.

 

https://static.baza.farpost.ru/v/1510156583921_default

[ferio 1]

4 часа назад, Pauk сказал:

Основное требование при использовании сдвоенных карданных шарниров - углы должны быть одинаковы (это я в "За рулём" 80-х читал). 

для этого как раз и используется внутренняя направляющая(не знаю, как правильно называется) которая не дает шарниру дополнительную степень свободы, тем самым не дает переломиться.

 

1 час назад, Pochinix сказал:

Ну так если трапецию сделать не трапецией, а параллелограммом тогда угол не будет различаться

я так понимаю больших скоростей не будет у этого ТС

все относительно, тот привод что на фото в первом посте установлен на дакаровском гоночном автомобиле.

 

то есть 120-150кмч - это доступные скорости.

 

2 минуты назад, Павлуха сказал:

Карданы поворотно-откидных колонок стационарных лодочных моторов.

Большой угол отклонения+обороты до 7000+большой крутящий момент.

 

https://static.baza.farpost.ru/v/1510156583921_default

не видно, что внутри общего звена.

[NoxFelix 21]

Можно ли уточнить "глобальную задачу" в рамках "для чего всё это" ?

Способов передать вращение под произвольным углом на ведущие колеса грузовика 

  за 100 лет автомобилестроения  освоено много. 

 

картинка

 

На любые углы и моменты. 

Что конкретно проектируется ?

Спасибо

 

Изменено 5 декабря 2017 пользователем NoxFelix

[ferio 1]

18 часов назад, NoxFelix сказал:

для чего всё это

независимая подвеска грузового автомобиля. на фото в первом посте вся суть.

[NoxFelix 21]

В 03.12.2017 в 23:53, ferio сказал:

Минусы данного решения в том, что

- конструкция бортового редуктора планетарного типа довольно таки сложна в реализации, когда речь идет, о единичных изделиях  

- дополнительная неподрессоренная масса: сам редуктор + масло.

 

1)

По поводу сложности - они выпускаются стандартными, на любой размер и нагрузку , ведущими мировыми производителями трансмиссий и мостов. Их нет смысла производить самостоятельно - дорого и выигрыш в характеристиках сомнителен... Проще применить как готовые изделия.

 

 

https://www.oemoffhighway.com/drivetrains/axles-driveshafts/axles/drivetrains-components/product/12138795/dana-incorporated-spicer-model-990-suspension-steer-axle

  

 https://www.oemoffhighway.com/drivetrains/axles-driveshafts/suspension/drivetrains-components/product/12155461/axletech-international-axletech-2000-series-independent-suspensions

 

     

2)

 

Соотношение неподрессоренных и подрессоренных масс в автомобиле составляет в среднем 1:15.

   

Это в легковых.

В грузовиках  масса пустого и груженого авто может отличаться до 2-х раз

 

Так  что , влияние лишних 50 кг массы на колесо ( при весе шины 14.20 "  ,    120 кг и ступичного узла примерно столько же + диск + тормозной барабан) мало влияет на характеристики движения.

 Колесные редукторы применяются даже на дакаровских КАМАЗах , в ЗАВИСИМОЙ подвеске ( к неподрессоренным массам добавляется редуктор главной передачи и кожух моста ),

на военной колесной технике , и обычных грузовиках.

 

http://engjournal.ru/articles/1026/1026.pdf

 

http://engjournal.ru/articles/944/944.pdf

 

Изменено 6 декабря 2017 пользователем NoxFelix

[NoxFelix 21]

Широкоугольный шарнир Power Drive

 

https://www.google.tl/patents/US6024645

 

 

P.S. :

 

 Почему бы не спроектировать свой шариковый шарнир  способный "переварить" несколько килоньютон  ?

 

 По компактности он может быть не хуже шарнира Кардана ( не 2 точки контакта , а 6 , к примеру ) 

 

Изменено 6 декабря 2017 пользователем NoxFelix

[NoxFelix 21]

http://www.walterscheid-coupler.de/en-gkn/Wide-angle-double-yoke-80-Series-W-DOPG-html-gkn/

[Pauk 13]

14 часа назад, NoxFelix сказал:

Их нет смысла производить самостоятельно - дорого и выигрыш в характеристиках сомнителен...

В некоторых случаях - есть. Например, если нужна подвеска с Г-образными рычагами Мак-Ферсон (для создания огромного просвета) или подобных супервнедорожных. Кому-то вообще захочется гибрид колёсного и шагающего транспорта...

Изменено 7 декабря 2017 пользователем Pauk

[NoxFelix 21]

6 часов назад, Pauk сказал:

В некоторых случаях - есть. Например, если нужна подвеска с Г-образными рычагами Мак-Ферсон

 При чем тут планетарный колесный редуктор и направляющий аппарат подвески ?

Одно с другим как пересекается ? 

 Смотрите ссылки выше - там есть чертежи и виды в разрезе разных типов независимой подвески с редукторами и без..

[NoxFelix 21]

 

 

[Pauk 13]

3 часа назад, NoxFelix сказал:

 При чем тут планетарный колесный редуктор и направляющий аппарат подвески ?

Одно с другим как пересекается ?

Да, не обратил внимание, что топикстартер циклится на планетарных редукторах.  Цилиндрический для увеличения дорожного просвета подходит лучше.

[ferio 1]

В 06.12.2017 в 20:34, NoxFelix сказал:

Проще применить как готовые изделия.

вы знаете цены? проще купить, но чтобы купить нужно денег заработать сначала на это проще

В 06.12.2017 в 21:49, NoxFelix сказал:

Почему бы не спроектировать свой шариковый шарнир  способный "переварить" несколько килоньютон  ?

чувствуется легкий слог новатора. сам такой)

спроектировать можно что угодно, вопрос в другом. кто это изготовит с соблюдением всей технологической карты?

я элементарную гипоидную передачу не нашел кому отдать на изготовление с полной уверенностью, а тут еще более точный механизм.

затем, любой механизм может выйти истроя. и если нашпиговать технику эксклюзивными деталями, то любая поломка превратиться в долгое время ожидания новой детали. в случае применения заводских решений, максимально сокращается подъем техники "на ноги".   

[NoxFelix 21]

 

1 час назад, ferio сказал:

В 06.12.2017 в 16:34, NoxFelix сказал:

Проще применить как готовые изделия.

вы знаете цены? проще купить, но чтобы купить нужно денег заработать сначала на это проще

   И для чего же нужен самодельный грузовик на независимой подвеске , если "нет денег" ? ))

Для себя-любимого или на продажу, в серию ?

 

1 час назад, ferio сказал:

спроектировать можно что угодно, вопрос в другом. кто это изготовит с соблюдением всей технологической карты?

я элементарную гипоидную передачу не нашел кому отдать на изготовление с полной уверенностью, а тут еще более точный механизм.

затем, любой механизм может выйти истроя. и если нашпиговать технику эксклюзивными деталями, то любая поломка превратиться в долгое время ожидания новой детали. в случае применения заводских решений, максимально сокращается подъем техники "на ноги". 

 

   Огласите , пожалуйста, весь проект ( замысел ), желательно в подробностях - иначе разговор теряет предмет и смысл... Вам что ни посоветуй - всё  будет или "дорого", или "сложно", или "не нужно" ... 

"Кораблю не знающему, куда плыть , ни один ветер не будет попутным" (с)

 

С уважением.

 

 

 

[ferio 1]

21 час назад, NoxFelix сказал:

И для чего же нужен самодельный грузовик на независимой подвеске , если "нет денег" ? ))

Для себя-любимого или на продажу, в серию ?

порядок цен - больше нескольких миллионов рублей за одну ось.

еще добавьте доставку, таможню, и что просто так никто ничего не продаст. ибо подобные изделия не ориентированы на продажу частным лицам.

у меня нет 5-6млн рублей на подвеску. да, для меня это "денег нет". пониже летаю.

21 час назад, NoxFelix сказал:

 Огласите , пожалуйста, весь проект ( замысел ), желательно в подробностях - иначе разговор теряет предмет и смысл... Вам что ни посоветуй - всё  будет или "дорого", или "сложно", или "не нужно" ... 

"Кораблю не знающему, куда плыть , ни один ветер не будет попутным" (с)

 

С уважением.

так уж куда подробнее

задача состоит в изготовлении независимой подвески для среднетоннажного грузового автомобиля.

уже есть определенности с  ДВС, коробкой, колесами, самим шасси. какие то узлы уже на руках.

сейчас вопрос остро встал с подвеской. а именно, нужно подобрать наиболее простой и правильный с точки зрения эксплуатации вариант передачи крутящего момента на колеса.

как и упоминал, решение крутиться около двух вариантов, либо сдвоенные карданы, либо обычный ШРУС от легковых автомобилей+бортовой редуктор.

Изменено 8 декабря 2017 пользователем ferio

[NoxFelix 21]

5 часов назад, ferio сказал:

порядок цен - больше нескольких миллионов рублей за одну ось.

     

 

Это где ж такое чудо продается ?

И какими-такими производителями покупается 1 мост за цену нескольких грузовиков ?

 

5 часов назад, ferio сказал:

 

задача состоит в изготовлении независимой подвески для среднетоннажного грузового автомобиля.

уже есть определенности с  ДВС, коробкой, колесами, самим шасси. какие то узлы уже на руках.

 

Можно не в буквах, а в цифрах, если не затруднит ? 

Мощность и обороты  ДВС , ПЧ в КПП , диаметр колеса (в  мм) , грузоподъемность ( в кг )

 

Вы подробно ознакомились со ссылкой :

  http://engjournal.ru/articles/944/944.pdf      ?

 

Минские и брянские тягачи такую подвеску используют. 

 

Вариант 4х4 :

 

 

 

 

 Нечто подобное проектируете ?

 

 

[ferio 1]

15 часов назад, NoxFelix сказал:

Это где ж такое чудо продается ?

И какими-такими производителями покупается 1 мост за цену нескольких грузовиков ?

тяжелая независимая подвеска -это военная специфика, там деньги не на первом месте.

15 часов назад, NoxFelix сказал:

Можно не в буквах, а в цифрах, если не затруднит ? 

Мощность и обороты  ДВС , ПЧ в КПП , диаметр колеса (в  мм) , грузоподъемность ( в кг )

Двигатель - OM906 (280лс / 1100нм)

Кпп:

        allison 3
1ая        3,49
2ая        1,86
3ая        1,41
4ая        1,00
5ая        0,75
6ая        0,65

 

Колесо размерностью 335/80Р20 = 1040мм

 

Грузоподъемность, здесь как вторичный параметр, а вот полная масса ТС ожидается в районе 5000-5500кг

15 часов назад, NoxFelix сказал:

Нечто подобное проектируете ?

наверное по идеологии ближе к этому:

 

 

15 часов назад, NoxFelix сказал:

Вы подробно ознакомились со ссылкой :

  http://engjournal.ru/articles/944/944.pdf     

спасибо за документ. идея подобной подвески витает уже в мыслях около полугода. очень много материала было изучено. а здесь можно сказать все собрано и систематизировано. что ранее попадалось на глаза.

Изменено 9 декабря 2017 пользователем ferio