ДИФФЕРЕНЦИАЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК F16H48/20 

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к конструкциям межколесных дифференциалов, и может быть использовано в других подобных механизмах.

Известен дифференциал транспортного средства, содержащий расположенное в корпусе водило, кинематически связанное с полуосями.

В известном дифференциале водило представлено в виде внутреннего зубчатого венца, выполненного на корпусе, полуосевая шестерня выполнена в виде установленных на шипах полуоси трех сателлитов, которые находятся в зацеплении с внутренним зубчатым венцом корпуса и установленной в корпусе солнечной шестерней. Водилом другой полуосевой шестерни являются сателлиты, установленные на шипах, закрепленных в корпусе, и находятся в зацеплении с внутренним зубчатым венцом полуосевой шестерни и солнечной шестерней (Яскевич З. Ведущие мосты. М.: Машиностроение, 1985, с. 157, рис. 3.19).

Этот дифференциал имеет сложную конструкцию и, следовательно, недостаточную надежность. Кроме того, дифференциал имеет большие габариты и ограниченное применение.

Известен дифференциал транспортного средства, содержащий расположенное в корпусе водило, кинематически связанное с полуосями.

В данном дифференциале имеются два водила, каждое из которых представлено в виде внутреннего зубчатого венца, выполненного в корпусе, и введенные в зацепление с полуосевыми шестернями, установленных на шипах полуосей. Полуосевые шестерни связаны между собой тягой, причем одинаковые элементы выполнены разных размеров.

Дифференциал имеет сложную конструкцию и недостаточную надежность, большие габариты.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и улучшение динамических качеств транспортного средства.

Цель достигается тем, что в дифференциале транспортного средства, содержащем расположенное в корпусе водило, кинематически связанное с полуосями. Водило представляет собой плоский стержень, помещенный концами в пазах корпуса с возможностью радиального и углового перемещения, имеющий внутренний зубчатый венец, введенный в зацепление с зубьями полуосевой шестерни, кинематически связанной с торцом фланца, установленной между ними с возможностью относительного перемещения крестовиной с шипами, причем полуосевая шестерня и фланец установлены с возможностью вращения на соответствующей оси, жестко закрепленной на полуоси, со смещением их продольных осей, а поверхность отверстия полуосевой шестерни, охватывающая ось, смещена относительно начальной окружности зубьев. Кроме того между корпусом и плоским стержнем помещены упругие элементы, находящиеся с ними в контакте, а между соответствующей осью и полуосевой шестерней, осью и фланцем, установлены элементы качения. Шипы крестовины выполнены прямоугольными и находятся во взаимодействии с возможностью относительного перемещения крестовины в соответствующих пазах, выполненных на торцах полуосевой шестерни и фланца. Причем крестовина выполнена в виде диска, на торцах которого имеются пазы, взаимодействующие с соответствующими выступами, выполненными на торцах полуосевой шестерни и фланца.

На фиг. 1 показан дифференциал транспортного средства, продольный разрез; на фиг. 2 - корпус, вид с торца (не показан фланец крепления приводной шестерни); на фиг. 3 - полуосевая шестерня, вид с торца; на фиг. 4 - плоский стержень, вид сверху.

Дифференциал транспортного средства состоит из корпуса 1, полуосей 2 и 3, кинематически связанных с установленным в корпусе 1 водилом (фиг. 1).

Водило представляет собой плоский стержень (фиг. 4), помещенный концами 5 в пазах 6 корпуса 1 (фиг. 2), с возможностью радиального и углового перемещения.

В варианте выполнения плоский стержень 4 может иметь три, четыре и более концов 5 и соответствующих пазов 6 в корпусе 1.

Плоский стержень 4 имеет выполненный в центре или выполненный отдельно и закрепленный жестко внутренний зубчатый венец 7, который введен в зацепление с зубьями полуосевой шестерни 8 (фиг. 3).

Полуосевая шестерня 8 связана кинематически с фланцем 9, установленной между ними крестовиной 10 с шипами 11 (фиг. 1).

Шипы 11 крестовины 10 выполнены квадратными и находятся в контакте с возможностью относительного перемещения в пазе 12 полуосевой шестерни 8 и пазе 13 фланца 9, выполненных соответственно на их торцах.

В варианте выполнения дифференциала крестовина 10 представлена в виде диска, на торце которого имеются продольные пазы. Продольные пазы находятся во взаимодействии с возможностью относительного перемещения диска, с соответствующими выступами, расположенными на торцах полуосевой шестерни 8 и фланца 9.

Полуосевая шестерня 8 и фланец 9 установлены с возможностью вращения на соответствующих осях 14, каждая из которых закреплена жестко на полуосях 2 и 3. При этом продольная ось оси 14 смещена на величину е относительно продольной оси полуоси 2 или 3, продольные оси расположены параллельно.

В варианте выполнения оси 14 выполнены на плоскостях 2 или 3.

Поверхность отверстия 15 полуосевой шестерни 8 (фиг. 3), охватывающая ось 14 полуоси 2, смещена на величину е относительно начальной окружности зубьев.

В варианте выполнения дифференциала между корпусом 1 и плоским стержнем 4 помещены упругие элементы, находящиеся в контакте с их поверхностями. Упругие элементы выполнены в виде плоских или спиральных пружин.

В варианте исполнения дифференциала между соответствующими осями 14 и полуосевой шестерней 8, и фланцем 9 установлены элементы качения в виде шариков или роликов.

Работает дифференциал транспортного средства следующим образом.

При движении транспортного средства по прямой дороге крутящий момент трансмиссии передается через корпус 1, концы 5 и внутренний зубчатый венец 7 плоского стержня 4 на полуосевую шестерню 8 и через соответствующую ось 14 на полуось 2, а через шипы 11 крестовины 10 и фланец 9, через соответствующую ось 14 на другую полуось 3. При этом транспортное средство совершает прямолинейное движение.

На поворотах или наезде на препятствие одно из ведущих колес получает дополнительную угловую скорость, например, связанное с полуосью 2. Полуось 2 начинает вращаться относительно корпуса 1 и связанного с ним плоского стержня 4 и его внутреннего зубчатого венца 7. Тогда полуосевая шестерня 8 начинает вращаться в обратную сторону вращения полуоси 2 и через крестовину 10 и фланец 9 вращает полуось 3 в обратном направлении. Т.е., в данном случае происходит вращение забегающего колеса и соответственно полуоси 2 с удвоенной скоростью относительно вращения отстающего колеса и связанной с ним полуоси 3. Транспортное средство совершает поворот.

Аналогичным образом работают и варианты дифференциала.

Наличие упругого элемента между корпусом 1 и плоским стержнем 4 делает перемещение стержня 4 более плавным и исключает стуки в дифференциале.

Наличие элементов качения между осью 14 и полуосевой шестерней 8, осью 14 и фланцем 9 улучшает надежность работы дифференциала.

Дифференциал транспортного средства исключает пробуксовку ведущих колес транспортного средства при любых условиях дороги и передает при этом максимально возможный крутящий момент. Это улучшает динамические качества транспортного средства, уменьшает расход горючего, повышает безопасность движения.

Дифференциал имеет простую конструкцию, что обеспечивает надежность его работы.

Дифференциал имеет небольшие габариты, что позволяет применять его на транспортных средствах любого класса.

Использование: в транспортных средствах, в частности для межколесных дифференциалов. Сущность изобретения: дифференциал содержит корпус 1 в пазах 6 которого размещены концы 5 плоского стержня 4 с возможностью радиального и углового перемещения. Стержень имеет внутренний зубчатый венец 7, введенный в зацепление с полуосевой шестерней (ПШ) 8, которая через крестовину 10 и шипы 11 кинематически связана с фланцем (Ф) 9. ПШ и Ф установлены на осях 14, закрепленных соответственно на полуосях 2 и 3, со смещением их продольных осей. 4 ил.

1. ДИФФЕРЕНЦИАЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий корпус, расположенное в нем водило, две полуоси, по меньшей мере одну полуосевую шестерню, установленную на одной из полуосей, и при этом две полуоси, кинематически связанные с водилом, отличающийся тем, что он содержит оси, жестко закрепленные на соответствующих полуосях со смещением их продольных осей, крестовину с шипами, фланец, кинематически связанный своим торцом с полуосевой шестерней и указанной крестовиной, а водило представляет собой втулку с зубьями, выполненными на ее наружной поверхности, и имеющую внутренний зубчатый венец, введенный в зацепление с зубьями полуосевой шестерни, при этом корпус выполнен с пазами на внутренней поверхности, в которых помещены зубья втулки с возможностью радиального и углового перемещения, а полуосевая шестерня и фланец установлены соответственно на осях с возможностью вращения. 2. Дифференциал по п.1, отличающийся тем, что между корпусом и втулкой помещены упругие элементы, кинематически связанные с ними. 3. Дифференциал по п.1, отличающийся тем, что между осью и полуосевой шестерней и осью и фланцем соответственно установлены элементы качения. 4. Дифференциал по п.1, отличающийся тем, что шипы крестовины выполнены прямоугольными и размещены в пазах, выполненных соответственно на торцах полуосевой шестерни и фланца. 5. Дифференциал по п. 1, отличающийся тем, что крестовина выполнена в виде диска, на торцах которого выполнены пазы, взаимодействующие соответственно с выступами, выполненными на торцах полуосевой шестерни и фланца.