Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства
Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в трансмиссиях транспортных средств. Цель изобретения состоит в упрощении конструкции. Указанная цель достигается за счет того, что в дифференциале, содержащем корпус 1, полуосевые шестерни 2 и сателлиты 3, связь сателлитов с корпусом осуществляется через выполненную на сателлитах цилиндрическую поверхность 5, контактирующую с двумя выполненными в корпусе выступами, равноудаленными от плоскости симметрии дифференциала, перпендикулярной оси вращения полуосевых шестерен. При этом сателлиты могут быть установлены с возможностью вращения на плавающей оси. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4479989/25-11 (22) 02.09.88 (46) 07.11.90. Бюл. № 41 (75) О. Т. Снегарь, С. В. Ракша и А. П. Шелудько (53) 629.113-587 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 975466, кл. В 60 К 17/20, 1982. (54) САМОБЛОКИРУЮШИЙСЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в трансмиссиях транспортных средств. Цель изоб„„Я0„„1604639 (51)5 В 60 К 17/20 ретения состоит в упрощении конструкции.
Указанная цель достигается за счет того, что в дифференциале, содержащем корпус 1, полуосевые шестерни 2 и сателлиты 3, связь сателлитов с корпусом осуществляется через выполненную на сателлитах цилиндрическую поверхность 5, контактирующую с двумя выполненными в корпусе выступами, равноудаленными от плоскости симметрии дифференциала, перпендикулярной оси вращения полуосевых lllc<.— терен. При этом сателлиты могут быть установлены с возможностью вращения на пл;.— вающей оси. 1 з. п. ф-лы, 8 ил.
1604639
Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в трансмиссиях транспортных средств.
Цель изобретения — упрощение конструкции.
На фиг. 1 изображен самоблокирующийся дифференциал транспортного средства в сечении; на фиг. 2 — сателлит, вид сбоку; на фиг. 3 — сателлит, вид в плане; на фиг. 4 — вид А на фиг. 1; на фиг. 5 — корпус дифференциала, поперечное сечение; на !О фиг. 6 — корпус дифференциала с указанием действия сил и моментов; на фиг. 7— сателлит, вид сбоку, вариант выполнения; на фиг. 8 — сателлит, вид сбоку, вариант выполнения.
l5
Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства содержит корпус 1, установленные в нем соосно полуосевые шестерни 3 и связанные с возможностью вращения с корпусом 1 сателлиты 3, находящиеся в зацеплении с полуосевыми шестернями 2 (фиг. 1).
Каждый сателлит 3 (фиг. 4 и 3) представляет собой коническое зубчатое колесо 4, находящееся в зацеплении с полуосевыми шестернями 2. У большого основания конического зубчатого колеса сателлит имеет цилиндрическую поверхность 5 диаметра 0, посредством которой он установлен в отверстии корпуса I.
В корпусе 1 (фиг. 4 и 5) для каждого сателлита 3 выполнено отверстие 6 размером D, большим диаметра D цилиндра 5 сателлита 3. Отверстие 6 имеет два диаметрально расположенных выступа 7, расположенные в плоскости 8 совмещенной с осью вращения полуосевых шестерен 2 и геометрической оси сателлита 3.
Радиальная поверхность выступов 7 образована окружностью, диаметр которой равен диаметру D цилиндра 5 сателлита 3, с центром, совмещенным с геометрической осью сателлита 3 и представляет собой сектора 9.
Между секторами 9 установлен с возможностью вращения цилиндр 5 сателлита 3, который находится в контакте с поверхностями секторов 9. Через сектора 9 прилагается крутящий момент трансмиссии от корпуса 1 к сателлиту 3.
Средние точки контакта цилиндра 5 сателлита 3 с секторами 9 выступов 7 расположены между собой на расстоянии Е ри равноудалены от геометрической оси сател- 50 лита 3 (фиг. 6).
Полюса зацепления зубьев конического зубчатого колеса 4 сателлита 3 с зубьями полуосевых шестерен 2 расположены на среднем диаметре d+ конического зубчатого колеса 4 на начальной окружности зубьев. 55
Причем расстояние д, меньше расстояния D
Диаметрально расположенные сателлиты 3 установлены на плавающей оси 10 с возможностью вращения и закреплены от радиального перемещения при помощи пружинных шайб 11 или другим известным способом.
В варианте выполнения дифференциала, сателлит представляет собой коническое зубчатое колесо 12, на торце которого со стороны большого основания конуса закреплено с возможностью совместного вращения соосно продольной оси колеса 12, цилиндрическое кольцо 13 (фиг. 7). Цилиндрическое кольцо 13 находится в контакте с радиальной поверхностью выступов 7 корпуса 1.
Цилиндрическое кольцо 13 (фиг. 7) выполнено диаметром, меньшим большего основания конуса конического зубчатого колеса 12. Выступы 14 на торце конического зубчатого колеса 12 находятся в контакте с поверхностью радиальных выступов 7, расположенных со стороны торца конического зубчатого колеса 12.
В варианте выполнения дифференциала, сателлит представляет собой коническое зубчатое колесо 15 (фиг. 8) на котором закреплено, со стороны большего основания конуса конического зубчатого колеса 15 цилиндрическое кольцо 16, выполненное размером больше большего основания конуса конического зубчатого колеса 15.
На фиг. 6 изображена схема работы дифференциала. На схеме изображены: Р„ и
Рк — силы, приложенные к сателлиту 3
2 в полюсах зацепления конического зубчатого колеса 4 с полуосевыми шестернями 2;
I г
Ро и Po — силы, приложенные к сателлиту 3 в точках контакта цилиндра 5 с радиальными выступами 7 корпуса 1; — М„и М вЂ”
I моменты, приложенные к сателлиту 3 в плоскости его вращения относительно геометрической оси, от действия сил Р; Мс и — Mc— к моменты, приложенные к сателлиту 3 в плоскости его вращения, от действия сил P относительно геометрической оси сателлита 3.
Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства работает следующим образом.
При движении транспортного средства крутящий момент трансмиссии передается через корпус 1, радиальные выступы 7, через две точки контакта на цилиндр 5 и далее через зубья конического зубчатого колеса 4 на полуосевые шестерни 2, полуоси и ведущие колеса транспортного средства.
При этом в точках контакта выступов 7 с цилиндром 5 силы Р„создают в плоскости вращения сателлита 3 относительно его геометрической оси два постоянно действующих момента, направленных в разные стороны М и — М .
1604639
Формула изобретения
Одновременно в полюсах зацепления зубьев конического зубчатого колеса 4 и полуосевых шестерен 2 и от сил Р„на сателлит 3 действуют в плоскости его вращения моменты — М„и M„, направленные в противоположную сторону моментам М и а
I — M . Величина и наличие этих моментов М определяется условием сцепления колес с дорогой.
Когда условия сцепления ведущих колес с дорогой одинаковы, т. е. f (=4, силы и моменты, действующие в плоскости вращения сателлита 3, уравновешены. Дифференциал работает как жесткая система. Транспортное средство совершает движение, При изменении условий сцепления колес с дорогой, когда коэффициенты сцепления не равны, или один из них равен нулю, т. е. f (=max, 4=0.
В этом случае к сателлиту 3 в полюсе зацепления конического зубчатого колеса 4 с полуосевой шестерней 2, расположенной со стороны колеса, имеющего максимальное сцепление с дорогой, будет при( ложена от колеса максимальная сила Р„=
=max. (Величина усилий Р, и P. приложенных к сателлиту 3 от корпуса 1 в точках контакта цилиндра 5 с выступами 7, определяется соотношением D ++ /D@ — dy =
=Р )Р причем Р„ =Р +Р .
Равновесие сателлита 3 в плоскости его вращения относительно его геометрической оси определяется соотношением моментов
1 (( от сил Р и Р„, а именно Afc — М, — М, т. е. сумма этих моментов должно быть равна нулю, а именно М,,— М вЂ” М„ 0.
Из предыдущего соотношение видно что
М, .= М, + M„.
Таким образом момент М„возникающий в точке контакта цилиндра 5 с выступом 7 корпуса 1, расположенного со стороны полуосевой шестерни 2, связанной с колесом имеющим макси мальное сцепление с дорогой от силы Р, всегда больше момента М„, возникающего в полюсе зацепления конического зубчатого колеса 4 с полуосевой шестерней 2, связанного с колесом, имеющим максимальное сцепление с дорогой, т. е. Л,)М„.
Из этого соотношения видно, что при любых изменениях коэффициентов сцепления ведущих колес с дорогой вращение сателлита 3 не происходит.
S ! о
2О
Таким образом, при изменении условий сцепления ведущих колес транспортного средства с дорогой, когда f +f, пробуксовка колес не происходит. Дифференциал работает как жесткая система. Транспортное средство совершает прямолинейное движение.
При повороте или наезде на препятствие под действием внешних сил, приложенных к сателлиту 3, происходит дифференциальное действие механизма. Происходит относительное перемещение сателлита 3 и полуосевых шестерен 2.
Аналогичным образом работают и описанные варианты дифференциала. Отличие состоит в том, что начилие выступов 14 на торце конического зубчатого колеса 12 (фиг. 6) обеспечивает сателлиту 3 фиксацию от аксиального перемещения.
Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства обладает повышенной надеж ностью и простотой конструкции. Íåпосредственное взаимодействие сателлита с корпусом, исключая промежуточные элементы, уменьшает количество трущихся поверхностей и их износ, упрощает и удешевляет изготовление дифференциала.
Самоблокирующийся дифференциал обладает простой конструкцией и малыми габаритами, что позволяет применять его на транспортных средствах малого класса.
Это позволяет повысить технико-экономические характеристики транспортных средств малого класса, снизить травматизм и аварии, уменьшить расход горючего.
1. Самоблокирующийся дифференциал тра нспортного средства, содержа щий корпус, установленные в корпусе полуосевые шестерни, находящиеся в зацеплении с сателлитами, связанными с корпусом с возможностью вращения, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, на сателлитах выполнены цилиндрические поверхности, введенные в контакт с двумя выполненными в корпусе выступами, равноудаленными от плоскости симметрии дифференциала, перпендикулярной оси вращения полуосевых шестерен.
2. Дифференциал по п. 1, отличающийся тем, что диаметрально расположенные сателлиты установлены с возможностью вращения на плавающей оси.
1604639
1604639
Ф; ф
Ч g (ф
0э ф
2 î
Az.б
1б
Риа. 8 Ю
Фцг. 7
Составитель С. Белоусько
Редактор С. Патрушева Техред А. Кравчук Корректор Л. Бескид
Заказ 3424 Тираж 420 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГKHT (:(.(.Р! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5
Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. агнрина, I()I
