ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ПЕРЕДАЧА АВТОМОБИЛЯ Российский патент 1994 года по МПК B60K17/346 

Изобретение относится к колесным транспортным средствам и касается трансмиссий полноприводных пассажирских автомобилей, содержащих дифференциальную передачу для раздачи крутящего момента, поступающего от двигателя, к ведущим колесам автомобиля.

Одной из наиболее близких по конструкции является дифференциальная передача автомобиля с четырьмя ведущими колесами, содержащая ведущее звено, два соосно расположенных дифференциальных механизма, три ведомых звена, первое и второе из которых выполнены в виде соосно расположенных выходных валов, кинематически связанных с колесами одного из ведущих мостов, при этом с третьим ведомым звеном связан привод колес другого ведущего моста. В этой дифференциальной передаче первый дифференциальный механизм выполнен в виде планетарного ряда с цилиндрическими солнечным и коронным зубчатыми колесами, причем водило с сателлитами этого планетарного ряда соединено с ведущим звеном дифференциальной передачи, солнечное зубчатое колесо - с приводом колес заднего ведущего моста, а коронное зубчатое колесо - с водилом второго дифференциального механизма, выполненного в виде симметричного конического дифференциала, центральные колеса которого связаны с колесами переднего ведущего моста автомобиля. Однако при таком выполнении дифференциальной передачи с указанными кинематическими связями получается сравнительно длинным путь передачи крутящего момента к передним ведущим колесам автомобиля и, кроме того, приходится применять три концентрично расположенных вала, что увеличивает габариты дифференциальной передачи и ее вес.

Цель изобретения - уменьшение габаритов и веса дифференциальной передачи автомобиля с четырьмя ведущими колесами.

Указанная цель достигается тем, что в дифференциальной передаче автомобиля, содержащей ведущее звено, два соосно расположенных дифференциальных механизма и три ведомых звена, первое и второе из которых выполнены в виде соосно расположенных выходных валов, кинематически связанных с колесами одного из ведущих мостов, каждый упомянутый дифференциальный механизм выполнен в виде планетарного ряда с цилиндрическими солнечным и коронным зубчатыми колесами и расположенными на водиле сателлитами, каждый из которых имеет зацепление с указанными коронным и солнечным зубчатыми колесами, при этом водило первого планетарного ряда соединено с ведущим звеном дифференциальной передачи, солнечное зубчатое колесо - с первым выходным валом дифференциальной передачи, связанным с колесом первого упомянутого ведущего моста, а коронное зубчатое колесо связано с водилом второго планетарного ряда, солнечное зубчатое колесо второго планетарного ряда соединено с вторым выходным валом, связанным с другим колесом первого упомянутого ведущего моста, а коронное зубчатое колесо этого планетарного ряда соединено с третьим ведомым звеном дифференциальной передачи, связанным с приводом колес другого ведущего моста.

Иначе говоря, поставленная цель достигается путем использования в дифференциальной передаче двух простых планетарных рядов с одиночными сателлитами, имеющих с ведущими колесами автомобиля такие кинематические связи, при которых от первого планетарного ряда малая часть крутящего момента отбирается сразу к одному из ведущих колес переднего моста, а большая часть крутящего момента передается к второму планетарному ряду, где меньшая часть оставшегося крутящего момента передается к второму ведущему колесу переднего моста, а остальная часть крутящего момента направляется к ведущим колесам заднего моста. Это сокращает путь передачи крутящего момента к одному из колес переднего моста и соответственно упрощает конструкцию дифференциальной передачи, что уменьшает ее габариты и вес.

Следует отметить, что использование планетарного ряда в качестве первого дифференциального механизма известно из прототипа, однако в известной дифференциальной передаче только первый дифференциальный механизм выполнен в виде планетарного ряда, второй же дифференциальный механизм выполнен в виде конического дифференциала и соответственно кинематические связи элементов этих дифференциальных механизмов с колесами автомобиля построены иначе, чем в заявленной дифференциальной передаче, создавая извилистый путь передачи крутящего момента. Выполнение же обоих дифференциальных механизмов в качестве планетарных рядов, каждый из которых неодинаково, а именно в определенной пропорции распределяет крутящий момент, позволяет сократить путь передачи крутящего момента к передним колесам автомобиля.

Изображенный на чертеже автомобиль с четырьмя ведущими колесами содержит расположенную поперек автомобиля силовую установку, состоящую из двигателя 1 и ступенчатой коробки передач 2, первичный вал 3 который связан с валом двигателя при помощи сцепления 4. На конце вторичного вала 5 коробки передач закреплена шестерня 6, служащая для привода дифференциальной передачи, предназначенной для раздачи крутящего момента в определенной пропорции к колесам автомобиля. С шестерней 6 находится в зацеплении шестерня 7, являющаяся ведущим звеном дифференциальной передачи. Дифференциальная передача содержит два соосно расположенных дифференциальных механизма 8 и 9, каждый из которых выполнен в виде простого планетарного ряда с цилиндрическими солнечным и коронным зубчатыми колесами и расположенными на водиле одиночными сателлитами, имеющими зацепление одновременно с солнечным и коронным зубчатыми колесами.

Водило 10 первого планетарного ряда соединено с ведущим звеном дифференциальной передачи, т. е. с шестерней 7, а расположенный на водиле 10 сателлит 11 имеет зацепление с солнечным зубчатым колесом 12 и коронным зубчатым колесом 13. Солнечное зубчатое колесо 12 соединено с первым выходным валом 14 дифференциальной передачи, связанным с колесом 15 переднего ведущего моста, а коронное зубчатое колесо 13 этого планетарного ряда через промежуточный вал 16 связано с водилом 17 второго планетарного ряда. Расположенный на водиле 17 сателлит 18 имеет зацепление с солнечным зубчатым колесом 19 и с коронным зубчатым колесом 20. Солнечное зубчатое колесо 19 второго планетарного ряда соединено с вторым выходным валом 21 дифференциальной передачи, связанным с другим колесом 22 переднего ведущего моста. Коронное зубчатое колесо 20 этого планетарного ряда соединено с третьим ведомым звеном дифференциальной передачи, которое представляет собой ведущую коническую шестерню 23 угловой передачи, находящуюся в зацеплении с ведомой конической шестерней 24. Коническая шестерня 24 через карданную передачу 25 связана с угловой передачей 26 привода заднего ведущего моста, состоящей из конических шестерен 27 и 28, из которых ведомая шестерня 28 соединена с корпусом дифференциала 29. С выходными валами 30 и 31 дифференциала связаны задние колеса 32 и 33 автомобиля.

При движении автомобиля крутящий момент от двигателя 1 поступает к коробке передач 2 и затем к шестерне 6, закрепленной на ее вторичном валу 5. От шестерни 6 крутящий момент передается к шестерне 7, а от нее - к водилу 10 первого планетарного ряда. От водила 10 через расположенные на нем сателлиты меньший крутящий момент поступает к солнечному зубчатому колесу 12 и далее через вал 14 - к ведущему колесу 15 переднего ведущего моста, а больший крутящий момент поступает к коронному зубчатому колесу 13 и далее через промежуточный вал 16 поступает к водилу 17 второго планетарного ряда. От водила 17 второго планетарного ряда через расположенные на нем сателлиты меньший крутящий момент поступает к солнечному зубчатому колесу 19 и затем через вал 21 - к другому ведущему колесу 22 переднего ведущего моста, а больший крутящий момент поступает к коронному зубчатому колесу 20. От коронного зубчатого колеса 20 через шестерни 23 и 24 первой угловой передачи, через карданную передачу 25, через шестерни 27 и 28 второй угловой передачи и дифференциал 29 крутящий момент направляется к задним ведущим колесам 32 и 33 автомобиля.

При повороте автомобиля его колеса катятся по дороге с разными скоростями. Соответственно с разной частотой вращаются солнечные и коронные зубчатые колеса обоих дифференциальных механизмов 8 и 9, обеспечивая как и при прямолинейном движении автомобиля последовательную передачу крутящего момента к каждому из передних колес и к задним колесам автомобиля по кратчайшему пути, что обеспечивает уменьшение габаритов и массы дифференциальной передачи. (56) Патент США N 4589304, кл. F 16 H 37/08, опублик. 1986.

Сущность изобретения: дифференциальная передача содержит ведущее звено в виде шестерни с приводом от вала коробки передач и два дифференциальных механизма, каждый из которых выполнен в виде планетарного ряда с цилиндрическими зубчатыми колесами. Крутящий момент от коробки передач поступает к водилу первого планетарного ряда, от которого через солнечное зубчатое колесо меньшая часть крутящего момента направляется к одному из передних колес автомобиля, а большая часть крутящего момента через коронное зубчатое колесо передается к водилу второго планетарного ряда. С солнечного зубчатого колеса второго планетарного ряда меньшая часть оставшегося крутящего момента направляется к другому переднему колесу автомобиля, а большая часть крутящего момента через коронное зубчатое колесо передается к колесам заднего ведущего моста. 1 ил.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ПЕРЕДАЧА АВТОМОБИЛЯ, содержащая кинематически связанные ведущее звено, два дифференциальных механизма и три ведомых звена, два из которых выполнены в виде соосно расположенных выходных валов, соединенных с колесами одного из ведущих мостов, а с третьим ведомым звеном связан привод колес другого ведущего моста, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения ее габаритов и снижения веса, каждый дифференциальный механизм выполнен в виде планетарного ряда с цилиндрическими солнечным и коронным зубчатыми колесами и сцепленным с ними сателлитом, расположенным на водиле, при этом в одном из планетарных рядов водило связано с ведущим звеном, солнечное зубчатое колесо - с одним из выходных валов, а коронное зубчатое колесо - с водилом второго планетарного ряда, солнечное зубчатое колесо которого соединено с вторым выходным валом, а коронное зубчатое колесо - с третьим ведомым звеном.