Волновой дифференциал транспортного средства



Волновой дифференциал транспортного средства
Волновой дифференциал транспортного средства

 


Владельцы патента RU 2413889:

Красиков Валерий Николаевич (RU)

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в дифференциальных приводах колесных транспортных средств с возможностью автоматической блокировки колес. Дифференциал транспортного средства содержит приводной корпус (1), в котором соосно друг другу размещены два волновых редуктора (2, 3) с промежуточными телами (4) качения (шарики, ролики), сепараторами (6, 7) и венцами (5, 8). Венцы контактируют через промежуточные тела качения с эксцентрическими полуосевыми элементами. Венец (5) волнового редуктора (2) и сепаратор (6) волнового редуктора (3) выполнены заодно с приводным корпусом (1). Сепаратор (7) волнового редуктора (2) и венец (8) волнового редуктора (3) выполнены как одна деталь. Изобретение позволяет упростить конструкцию, повысить прочность и надежность. 2 ил.

 

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в дифференциальных приводах колесных транспортных средств с возможностью автоматической блокировки колес.

По патенту RU 2044942 известен дифференциал транспортного средства, содержащий корпус, установленные в нем полуосевые шестерни, размещенные на соосных полуосях со смещением одна относительно другой, при этом одна полуосевая шестерня связана с корпусом, отличающийся тем, что другая полуосевая шестерня выполнена с венцом, находящимся в зацеплении с внутренним венцом, закрепленным в корпусе, и установлена с возможностью вращения на оси, жестко закрепленной на полуоси, другая полуосевая шестерня, жестко закрепленная на полуоси, выполнена с внутренним зубчатым венцом с возможностью зацепления полуосевой шестерней, при этом оси этих шестерен расположены по разные стороны от оси полуосей.

Недостатками известного дифференциала являются:

- Неравномерность распределения момента на ведущие колеса.

- Увеличение частоты вращения одного из колес при приложении момента к корпусу, может вызвать буксование колеса при разных условиях сцепления с дорогой. Следовательно, более вероятен износ и поломка дифференциала.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является выбранный в качестве прототипа известный по патенту RU 2125673 механизм распределения мощности для привода ведущих осей и колес транспортного средства, содержащий размещенные соосно друг другу два планетарных зубчатых редуктора, водила сателлитов, либо солнечные шестерни выполняют роли полуосевых элементов.

Недостатками прототипа являются:

- Сложность конструкции.

- Недостаточная прочность и надежность конструкции.

Техническим результатом заявленного изобретения является устранение указанных недостатков, а именно:

- Упрощение конструкции.

- Повышение прочности и надежности конструкции.

Технический результат достигается тем, что в волновом дифференциале транспортного средства, содержащем приводной корпус, в котором соосно друг другу размещены два редуктора, согласно изобретению используются два волновых редуктора с промежуточными телами качения, (шарики, ролики). Венец одного волнового редуктора и сепаратор другого волнового редуктора выполнены заодно с приводным корпусом, а сепаратор одного редуктора и венец другого редуктора выполнены как одна деталь.

При этом полуосевые элементы (генераторы волновых редукторов) кинематически связываются и получают возможность вращаться только в противоположных направлениях.

Тела качения (шарики, ролики) известны как самые прочные детали в механике. В процессе работы волнового дифференциала тела качения (шарики, ролики) расклиниваются между венцом и генератором, и момент мощности передается всеми телами качения одновременно, в отличие от планетарного зубчатого редуктора, где момент мощности передается лишь несколькими зубьями через сателлиты.

Применение в заявленном дифференциале волновых редукторов с промежуточными телами качения (шарики, ролики):

Существенно упрощает его конструкцию.

Увеличивает прочность и долговечность этого устройства.

Повышает КПД самоблокирования.

При производстве заявленного волнового дифференциала нет необходимости в трудоемком изготовлении эвольвентных зубчатых шестерен внутреннего зацепления. Не требуются и сложных зуборезных станков, как для планетарного зубчатого редуктора.

Все детали волнового дифференциала выполняются на типовых станках общего машиностроения. Производство тел качения (шариков, роликов) хорошо отлажено в шарикоподшипниковой индустрии.

При изготовлении и сборке узла используется и меньшее количество отдельных деталей.

Все перечисленные обстоятельства значительно упрощают изготовление и сборку заявленного устройства.

Габариты устройства, в этом случае не превышают размеров стандартного (классического) дифференциала, применяемого в настоящее время, что легко решает проблему замены и установки волнового дифференциала в любой автомобиль.

Момент на ведущие колеса передается главной передачей, вращающей корпус через фланец, за счет большого передаточного отношения волновых редукторов.

В управлении коэффициентом, (степенью) автоматического блокирования волнового дифференциала, участвует разность (неравномерность) сил сцепления ведущих колес с дорогой, а не разность скоростей вращения ведущих колес.

Это является положительным фактором, недостижимым для других, даже электронных, автоматических блокирующих устройств.

Т.е. налицо четкая обратная связь с поверхностью дороги, автоматического волнового дифференциала, через ведущие колеса транспортного средства.

Таким образом:

при движении транспортного средства передача момента силы на ведущие колеса в неблагоприятных дорожных условиях постоянно изменяется в соответствии с изменениями коэффициента сцепления ведущих колес с поверхностью дороги и всегда устанавливается оптимально.

При утрате контакта с дорогой одного, либо обоих ведущих колес, дифференциал мгновенно блокируется и вращение (буксование) ведущих колес всегда происходит синхронно (равномерно). Внутреннее вращение деталей волнового дифференциала прекращается, следовательно, прекращается и его износ.

Процесс блокирования и разблокирования (дифференциация) устройства происходит дискретно и очень быстро. Таким образом, можно говорить об обратной связи устройства с дорогой, по которой движется транспортное средство. Все это делает автомобиль устойчивым и проходимым по любым сложным дорогам.

При торможении двигателем самоблокирование волнового дифференциала улучшает эффективную безопасность торможения транспортного средства.

Максимальный КПД блокирования не позволяет деталям перемещаться относительно друг друга с большой скоростью. Это исключает интенсивный разогрев, износ и поломку механизма при любом буксовании транспортного средства.

Сборку дифференциала можно выполнить обычными общепринятыми в технике средствами, например путем выполнения разъёма корпуса, соединения частей корпуса резьбовыми элементами, сваркой и т.д. Собрать устройство можно любым известным, приемлемым способом.

Пример конкретного применения заявленного дифференциала приведен в акте испытаний от 12.09.2008 (акт прилагается). В процессе испытаний автомобилем пройдено до 22 тыс. км. На основании полученных данных комиссия пришла к заключению, что использование заявленного дифференциала позволяет повысить безопасность и эксплуатационные качества автомобиля.

Сущность изобретения поясняется чертежами

На фиг.1 изображен продольный разрез А-А волнового дифференциала колесного транспортного средства.

На фиг.2 изображен поперечный разрез Б-Б волнового дифференциала колесного транспортного средства.

Волновой дифференциал транспортного средства содержит приводной корпус 1, в котором соосно друг другу размещены два волновых редуктора 2 и 3 на телах качения 4 (шарики, ролики), венец 5 одного редуктора 2 и сепаратор 6 другого редуктора 3 выполнены заодно с приводным корпусом 1, а сепаратор 7 одного редуктора 2 и венец 8 другого редуктора 3 выполнены как одна деталь.

При прямолинейном движении транспортного средства по хорошей дороге вращение от ведущего корпуса, соединенного с венцом одного волнового редуктора и сепаратором другого волнового редуктора, через (шарики, ролики), контактирующие с эксцентрическими полуосевыми элементами, передается на полуоси автомобиля и далее на ведущие колеса, обеспечивая им одинаковую угловую скорость.

При повороте автомобиля или попадании одного из ведущих колес транспортного средства на неровности дороги колеса, а следовательно, и полуоси с полуосевыми элементами стремятся вращаться с разными угловыми скоростями.

Шарики начинают перемещаться по внутренним поверхностям зубьев венцов волновых редукторов, (описанных совокупностью гипоциклоид), в противоположные стороны. Волновой дифференциал разблокируется, не препятствуя повороту транспортного средства.

При попадании какого-либо ведущего колеса на скользкий участок дороги происходит снижение его сцепления с дорогой, тела качения (шарики, ролики) в устройстве расклиниваются, зажимая полуосевой элемент, дифференциал блокируется и автоматически передает мощность на то колесо, у которого лучшее сцепление с дорогой. Автомобиль продолжает движение без пробуксовывания.

При движении транспортного средства как вперед, так и назад, устройство безупречно работает как обычный дифференциал (классической) схемы, не мешающий управлению и поворотам.

Улучшилась проходимость транспортного средства по бездорожью и его надежность при езде в непогоду. Повысилась безопасность и устойчивость движения в гололедицу, особенно на поворотах. За счет оптимального распределения тягового усилия между ведущими колесами транспортное средство перестало юзить на скользких дорогах.

Дифференциал транспортного средства, содержащий приводной корпус, в котором соосно друг другу размещены два редуктора, отличающийся тем, что редукторы выполнены волновыми с промежуточными телами качения, сепараторами и венцами, контактирующими через промежуточные тела качения с эксцентрическими полуосевыми элементами, при этом венец одного волнового редуктора и сепаратор другого волнового редуктора выполнены заодно с приводным корпусом, а сепаратор одного волнового редуктора и венец другого волнового редуктора выполнены как одна деталь.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к транспортному машиностроению. .

Изобретение относится к дифференциальным механизмам с системами блокировки. .

Изобретение относится к ведущим мостам транспортных средств. .

Изобретение относится к дифференциальным приводам ведущих осей и колес транспортных средств. .

Изобретение относится к дифференциалам с активным управлением распределения моментов. .

Изобретение относится к механизмам зубчатых бесступенчатых передач и может быть использовано в транспортном машиностроении, в станкостроении в качестве бесступенчатой коробки передач.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и механизмов, в которых необходимо изменять передаточное отношение, оптимизирующее разгон или торможение выходного вала при постоянных оборотах и крутящем моменте двигателя.

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к трансмиссиям транспортных средств, и может быть использовано в дифференциальных приводах транспортных средств, выполненных с возможностью автоматической блокировки колес.

Изобретение относится к устройству распределения движущих сил на левое и правое колеса транспортного средства. .

Изобретение относится к зубчатым передачам и может найти применение в точном машиностроении. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при преобразовании одного вида движения в другое. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к планетарным механизмам преобразования скорости вращения, использующим шариковое зацепление, и может эффективно использоваться в приводах грузоподъемной техники, рулевого управления.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для открытия и закрытия шарового крана газопроводов. .

Изобретение относится к области электрифицированных железных дорог и направлено на усовершенствование приводов для управления разъединителями контактной сети. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах высокоточных и тяжелонагруженных машин. .

Изобретение относится к точному машиностроению, а именно к зубчатым передачам для сообщения вращательного движения, и может быть использовано в приводах, понижающих и повышающих скорость выходного вала высокоточных машин и механизмов.

Изобретение относится к точному машиностроению, а именно к зубчатым передачам для сообщения вращательного движения, и может быть использовано в приводах, понижающих и повышающих скорость выходного вала высокоточных машин и механизмов.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механическим передачам, и может быть использовано в приводах машин и приборов. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в приводах различных механизмов для изменения скорости вращения
Наверх