ДИФФЕРЕНЦИАЛ Российский патент 1998 года по МПК F16H48/08 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах различных механизмов и машин.

Известен дифференциал [1], содержащий корпус, две полуосевые шестерни, сателлиты, установленные в корпусе на пальцах. При этом сателлиты опираются при работе на опорные элементы, выполненные заодно с корпусом в виде сферической поверхности, а пальцы в корпусе не имеют шесть степеней свободы.

Известен дифференциал [2], взятый нами в качестве прототипа, содержащий корпус, две полуосевые шестерни, два сателлита, установленные в корпусе на пальце. При этом саттелиты опираются при работе на опорные элементы, выполненные заодно с корпусом в виде сферической поверхности, а палец в корпусе не имеет шести степеней свободы, он зафиксирован штифтом.

Недостатком данных конструкций является относительно низкая их технологичность, т.к. они требуют высокой степени точности изготовления сопрягаемых деталей из-за жесткого пальца, установленного в корпусе и опорных элементах и сложности обработки сферических поверхностей в полости корпуса.

Конструкция, особенно очень широко распространенных узлов, к которым относится дифференциал, требует высокой технологичности, которая положительно влияет на себестоимость, а в конечном счете на прибыль. Поэтому, повышая технологичность, мы двигаемся к выпуску выгодной продукции для предприятия и государства.

Поставленная проблема частично решена в конструкции дифференциала, содержащего корпус, в котором установлены две полуосевые шестерни и палец с сателлитами, взаимодействующими с опорными элементами, в виде сферических поверхностей, палец установлен в корпусе с зазорами, позволяющими иметь шесть степеней свободы на величину суммы допусков сопрягаемых деталей, при этом опорные элементы выполнены на распорных шайбах, которые снабжены фиксирующими выступами, взаимодействующими с выполненными в корпусе пазами, в которых размещены концы пальца.

Такое выполнение позволяет с меньшей точностью изготовлять детали дифференциала, но сохраняя его работоспособность, т.к. плавающий палец дает возможность сопрягаемым цилиндрическим, сферическим, звольвентным поверхностям взаимно самоустанавливаться, что дает возможность значительно снизить себестоимость изделия. Перемещение пальца во всех направлениях создает благоприятные условия сопряжения трущихся поверхностей и способствует улучшению конструктивных и технологических качеств механизма.

На фиг. 1 показан общий вид дифференциала, в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

Дифференциал содержит корпус 1, в котором установлены две полуосевые шестерни 2 и палец 3 с сателлитами 4,взаимодействующими с опорными элементами 5, выполненными в виде сфер. Палец 3 установлен в корпусе 1 с зазорами 6, позволяющими иметь пальцу 3 шесть степеней свободы в пределах погрешности изготовления сопрягаемых деталей, при этом опорные элементы 5 выполнены на распорных шайбах 7, которые снабжены фиксирующими выступами 8, взаимодействующими с выполненными в корпусе пазами 9, в которых размещены концы 10 пальца 3. Корпус 1 закрыт крышкой 11.

Дифференциал работает следующим образом.

При приложении в корпусе 1 окружного усилия нагрузка передается через палец 3, распорные шайбы 7, их фиксирующие выступы 8 и опорные элементы 5 на сателлиты 4 и полуосевые шестерни 2. Полуосевые шестерни 2 передают крутящий момент через свои шлицы на полуоси моста. Из-за изменений дорожных условий, геометрических или механических, реакции крутящих моментов полуосей на полуосевые шестерни 2 могут быть различны. При достижении определенной величины разницы реакций полуосевая шестерня 2 (одна) приобретает угловую скорость относительно корпуса 1. Относительное вращение полуосевой шестерни 2 (одной) вызывает вращение двух сателлитов 4 с одинаковой угловой скоростью в разных направлениях. Последние передают вращение на вторую полуосевую шестерню 2. Таким образом, и вторая полуосевая шестерня 2 приобретает относительную угловую скорость. Пара полуосевых шестерен 2 взаимодействует четырьмя эвольвентными поверхностями своих зубьев на сопряженные эвольвентные поверхности сателлитов 4. При такой сложности передаче, где участвуют множество базовых поверхностей, с накладывающейся неточностью, палец 3 за счет зазоров 6 под нагрузкой имеет возможность перемещаться на величину суммы допусков сопрягаемых деталей по стрелкам А, Б, В, Г, Д относительно корпуса 1. Для улучшения технологии сборки палец 3 за счет зазора 6 в пределах допуска имеет возможность перемещаться по стрелке Е. Так как сателлиты установлены на плавающем пальце 3 и на отдельных распорных шайбах 7, то они под нагрузкой самоустанавливаются, обеспечивая равномерный зазор между зубьями сателлитов 4 и полуосевыми шестернями с каждой стороны, с оптимальным положением пятна контакта.

Дифференциал направлен на улучшение технологии сборки. Он содержит корпус, полуосевые шестерни, палец с сателлитами. Корпус закрыт крышкой. В корпусе выполнены пазы, в которых размещены концы пальца. Палец установлен в корпусе с зазорами, позволяющими иметь шесть степеней свободы на величину суммы допусков сопрягаемых деталей. Опорные элементы имеют сферические поверхности и выполнены на распорных шайбах. Распорные шайбы снабжены фиксирующими выступами, которые введены во взаимодействие с пазами корпуса. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

1. Дифференциал, содержащий корпус, в котором установлены две полуосевые шестерни, палец с сателлитами и опорные элементы со сферическими поверхностями, взаимодействующими с сателлитами, отличающийся тем, что палец установлен в корпусе с зазорами, позволяющими иметь шесть степеней свободы на величину суммы допусков сопрягаемых деталей. 2. Дифференциал по п.1, отличающийся тем, что опорные элементы выполнены на распорных шайбах, которые имеют фиксирующие выступы, взаимодействующие с выполненными в корпусе пазами, в которых размещены концы пальца.