РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА С МЕЖОСЕВЫМ ДИФФЕРЕНЦИАЛОМ СНЕГОБОЛОТОХОДА Российский патент 2025 года по МПК B60K17/346 F16H3/44 F16H37/08 F16H57/31 

Изобретение относится к безрельсовым наземным транспортным средствам, а именно к самоходным транспортным средствам высокой проходимости, в частности к трансмиссии снегоболотоходов многоцелевого назначения для работы в различных диапазонах температур воздуха.

Известен межосевой дифференциальный механизм распределения мощности, содержащий входной вал, связанный с ведущим звеном блокируемого фрикционной муфтой дифференциала, выходные звенья которого связаны с выходными валами переднего и заднего мостов, причем одного из них – непосредственно, а второго – во взаимосвязи с дополнительной зубчатой передачей, в котором дополнительная зубчатая передача выполнена в виде трехзвенного планетарного ряда, солнечная шестерня которого связана с входным звеном дифференциала, водило – с выходным валом заднего моста, а эпицикл – с тормозным элементом управления (Патент № RU 2785499, опубл. 08.12.2022).

Однако известный межосевой дифференциальный механизм распределения мощности оснащен фрикционными механизмами управления, а именно блокирующее фрикционное сцепление и тормоз блокировки, что усложняет конструкцию и требует создания сложной гидравлической или электронной систем управления исполнительными механизмами.

Известен межосевой дифференциал для автомобиля, в котором на радиально расположенных штифтах установлены с возможностью вращения компенсационные конусообразные колеса, по меньшей мере, частично сферические по внешнему контуру. Первое ведомое коническое колесо свободно вращается на второй секции вала первого вала и входит в зацепление с компенсационными коническими колесами. На конце второго вала установлен второй ведомый конический вал, который входит в зацепление с компенсационными коническими колесами. Внешнее кольцо фиксирует внешние контуры компенсационных конических колес и имеет, по меньшей мере, частично сферический внутренний контур, дополняющий внешний контур компенсационных конических колес. Первый вал в области своего первого сечения выполнен в виде компенсационной крестовины (Патент № EP0809045, опубл. 2001.06.20).

Однако известный межосевой дифференциальный механизм распределения мощности не предназначен для снегоболотохода. Основным недостатком такой конструкции дифференциала является сложность изготовления шестерен.

Известен межосевой дифференциал для автомобиля автоматической двухскоростной раздаточной коробки, в котором раскрыт узел раздаточной коробки, содержащий корпус раздаточной коробки, два выходных вала, установленных с возможностью вращения в указанном корпусе соосно, входной вал, установленный с возможностью вращения в указанном корпусе параллельно указанным выходным валам, двухходовую роликовую муфту, расположенную между указанными внешними валами со своей две выходные ступицы, соединенные с соседними концами указанных двух выходных валов, ведущую звездочку, установленную с возможностью вращения на указанном входном валу, средство цепной передачи для непосредственного соединения указанной ведущей звездочки с внешним приводным элементом указанной двухсторонней роликовой муфты, средство понижающей передачи включающий в себя первую ведущую шестерню, установленную с возможностью вращения на указанном входном валу для снижения скорости и увеличения крутящего момента, приложенного к указанной ведущей звездочке, и средство сцепления, имеющее два положения для избирательного соединения без вращения указанной первой ведущей шестерни с указанным входным валом в одном положение и указанную ведущую звездочку непосредственно к указанному входному валу в указанном втором положении (Патент № US4040309A, опубл. 1977.08.09).

Однако известный межосевой механизм е предназначен для снегоболотохода. Недостатком является наличие цепной передачи и роликовый механизм передачи момента, который испытывает значительно большие нагрузки, чем обычное зубчатое зацепление и не подходит для эксплуатации в тяжелых дорожных условиях.

Известен управляемый межколесный (межосевой) дифференциал, включающий корпус, в котором с возможностью вращения установлены входной вал с шестерней, промежуточный вал, выходные валы, содержащий управляющий привод, вал управляющего привода с шестерней, блокировочную муфту, вал блокировочного механизма с конической шестерней, установленные на промежуточном валу ведомую шестерню главной передачи, и передаточные шестерни, жестко связанные с ведомой шестерней главной передачи, два симметричных циклоидальных редуктора (ЦР), ведущие шестерни которых выполнены заодно с ведущими солнечными колесами этих ЦР и установлены с возможностью свободного вращения на управляющих валах, промежуточные тела вращения, установленные на эксцентриках управляющих валов, связанных друг с другом посредством конических оборачивающих шестерен, блокирующей и привода управления и установленных с возможностью свободного вращения соосно выходным валам на подшипниках в их гнездах, и состоящие из сдвоенных попарно сателлитов, ведомые солнечные колеса, выполненные заодно с выходными валами (Патент № RU23765150, опубл. 20.12.2009).

Однако известный межосевой дифференциальный механизм не предназначен для снегоболотохода, ввиду сложности конструкции.

Известен межосевой дифференциал проходной главной передачи транспортного средства, содержащий крестовину, установленную посредством шлиц на ведущем валу, расположенном с одной стороны на подшипнике, установленном в картере проходной главной передачи, а с другой стороны - на подшипнике, установленном в отверстии полуосевой шестерни, которая расположена на подшипнике, запрессованном в указанном картере, сателлиты, вращающиеся на шипах крестовины, цельную чашку, установленную на сферических поверхностях сателлитов, взаимодействующих с одной стороны с упомянутой полуосевой шестерней, а с другой стороны - с полуосевой шестерней, выполненной заодно с ведущей цилиндрической шестерней, в котором, по крайней мере, в двух шипах крестовины с торцевой стороны и в чашке выполнены соосные между собой отверстия, при этом отверстия в чашке выполнены с кольцевыми проточками, в соосных отверстиях шипов крестовины и чашки установлены штифты, зафиксированные стопорными кольцами, установленными в кольцевых проточках чашки (Патент № RU 2480350, опубл. 27.04.2013).

Однако известное техническое решение предлагает усовершенствование межосевого дифференциала для увеличения срока службы, и оно не предназначено для снегоболотохода, так как не позволяет в достаточной мере осуществить кинематическую развязку передней ведущей оси от второй и третьей с возможностью снижения циркуляции потоков мощности между осями. Кроме того, не позволяет повысить ресурс трансмиссии и уменьшить нагрев внутренних элементов конструкции трансмиссии.

Известна раздаточная коробка снегоболотохода, содержащая корпус, выполненный П-образным, оснащенный основной крышкой, в которой корпус и основная крышка выполнены из алюминия. Валы оснащены зубчатыми колесами и зубчатыми муфтами с вилками. Сапун расположен в проставке. На корпусе закреплен механизм блокировки поводков, позволяющих переключать пониженную или прямую передачи. Поводки расположены параллельно друг другу, каждый из последних оснащен на одном конце дуговыми проточками, имеющими возможность контакта с шариками, взаимодействующими с пружиной, зафиксированной пробкой, и установленной, с возможностью перемещения, вилкой. Другой конец каждого поводка связан с датчиком включения передачи. Выходной вал первого моста оснащен дополнительным поводком, на одном конце которого выполнены дуговые проточки, взаимодействующие с подпружиненными шариками, на свободном конце закреплена вилка (Патент № RU 2810806, опубл. 2023.12.28).

Однако известная конструкция раздаточной коробки снегоболотохода не имеет межосевого дифференциала, не позволяет в достаточной мере осуществить кинематическую развязку передней ведущей оси от второй и третьей с возможностью снижения циркуляции потоков мощности между осями. Кроме того, не позволяет повысить ресурс трансмиссии и уменьшить нагрев внутренних элементов конструкции трансмиссии.

В исследуемом и проанализированном уровне техники не выявлено наиболее близких конструктивных решений заявленному изобретению, кроме того, оно не очевидно без творческой проработки для специалиста.

Задача проявляется в расширении арсенала раздаточных коробок с межосевым дифференциалом для снегоболотохода.

Техническим результатом является возможность использования межосевого дифференциального механизма для снегоболотохода, в достаточной мере осуществить кинематическую развязку передней ведущей оси от второй и третьей с возможностью снижения циркуляции потоков мощности между осями. Кроме того, повысить ресурс трансмиссии и уменьшить нагрев внутренних элементов конструкции трансмиссии.

Поставленный технический результат достигается тем, что раздаточная коробка с межосевым дифференциалом снегоболотохода содержит корпус, выполненный в виде П-образной пространственной пустотелой фигуры из алюминия, соединен с, выполненной в виде стакана, крышкой через плиту, на которой выполнены установочные отверстия под подшипники, на входном валу установлена ступица, на которой закреплено зубчатое колесо и установлена, с возможностью перемещения, муфта, при этом наружная поверхность вала входного, выполнена ступенчатой, на одном его конце выполнено, перпендикулярно его продольной оси, сквозное отверстие, и глухое продольное отверстие, соосно входному валу установлен вал выходной на задний мост, выполненный по наружной поверхности ступенчатым, на ступенях которого размещены подшипники, в корпусе расположен вал выходной на средний мост, на котором установлен фланец, вал выходной установлен в подшипнике и фланце, оснащенном роликовым подшипником, эпициклической шестерни, солнечная шестерня размещена в водиле, при этом на одной из ступеней водило по наружной поверхности, установлена подвижная муфта, водило закреплено с помощью шпонки на втулке вала, шестерня, установленная между подвижной муфтой и водилом, имеет возможность зацепления с шестерней, на валу посредством втулки установлено зубчатое колесо, имеющее возможность зацепления с шестерней, установленной на входном валу посредством шпонки, кроме того на валу размещена шлицевая втулка, на валу солнечной шестерни размещена зубчатая втулка, оба конца вала солнечной шестерни оснащены шлицами и, а на валу переднего моста установлена подвижная зубчатая муфта, сателлиты имеют возможность передать вращение на эпициклическую шестерню, выполненную за одно целое с наружным зубчатым венцом и на солнечную шестерню, зубчатое колесо имеет возможность зацепления с эпициклической шестерней.

Настоящее изобретение поясняют подробным описанием и фигурами, на которых:

Фиг. 1 – главный вид раздаточной коробки с дифференциалом в разрезе, согласно изобретению;

Фиг. 2 – вид слева, то же что и на фиг. 1 с указанием направления секущей плоскости А-А;

Фиг. 3 – местный разрез плоскостью А-А нижней части раздаточной коробки с изображением сателлитов;

Фиг. 4 – местный разрез плоскостью Б-Б, то же что и на фиг.3.

Раздаточная коробка с межосевым дифференциалом снегоболотохода (далее РК) содержит корпус 1 (Фиг. 1, 2). Корпус 1 соединен с выполненной в виде стакана крышкой 2 через плиту 3. В плите 3 выполнены установочные отверстия под подшипники 4 и 5. На входном валу 6 установлена ступица 7, на которой закреплено зубчатое колесо 8 и, установлена с возможностью, перемещения муфта 9. При этом наружная поверхность вала входного 6 выполнена ступенчатой. На одном его конце выполнено, перпендикулярно его продольной оси, сквозное отверстие 10, и глухое продольное отверстие 11. На последней ступени расположена шайба 12 и гайка 13 для крепления подшипника 4. Соосно входному валу 6 установлен вал выходной 14 на задний мост, выполненный по наружной поверхности ступенчатым. На ступенях вала выходного 14 размещены подшипники 15, 16.

Кроме того, в корпусе 1 расположен вал выходной 17 на средний мост, на котором установлен фланец 18. Вал выходной 17 установлен в подшипнике 19 и фланце 20, оснащенном роликовым подшипником 21, эпициклической шестерни 22. Солнечная шестерня 23 размещена в водиле 24, выполненном по наружной и внутренней поверхностям ступенчатым. При этом на одной из ступеней водила 24 по наружной поверхности установлена подвижная муфта 25. Водило 24 закреплено с помощью шпонки 26 на втулке 27 вала 28. Шестерня 29, установленная между подвижной муфтой 25 и водилом 24, которое имеет возможность зацепления с шестерней 8. На валу 28 посредством втулки 27 установлено зубчатое колесо 30 имеющее возможность зацепления с шестерней 31, установленной на входном валу 6 посредством шпонки 32. Кроме того на валу 28 размещена шлицевая втулка 33. На валу 28 солнечной шестерни 23 размещена зубчатая втулка 34. Оба конца вала 28 солнечной шестерни 23 оснащены шлицами 35 и 36. Кроме того на валу переднего моста 37 установлена подвижная зубчатая муфта 38. Корпус 1 оснащен сапуном 39. Корпус 1 закреплен на основании 40.

Кроме того, конструктив оснащен сателлитами 41, 42 (Фиг. 3, 4). Сателлиты 41, 42 имеют возможность передать вращение на эпициклическую шестерню 22, выполненную за одно целое с наружным зубчатым венцом, на солнечную шестерню 23. Зубчатое колесо 43 имеет возможность зацепления с эпициклической шестерней 22. При этом стояночный тормоз (не показано) соединен с крышкой 2 посредством проставки 44. Солнечная шестерня 23 зафиксирована на валу 28 солнечной шестерни 23 с помощью гайки 45.

Раздаточная коробка с межосевым дифференциалом для снегоболотохода работает следующим образом.

Терминология

РК – раздаточная коробка.

ТС – транспортное средство.

Предварительно компонуют элементы РК, размещая их в корпусе 1 (Фиг. 1-4). Корпус 1 выполняют в виде П-образной пространственной пустотелой фигуры из алюминия, обладающего высокой теплопроводностью. На корпус 1 устанавливают плиту 3 с подшипниками 4 и 5. В Последних располагают один из концов входного вала 6. Между плитой 3 и крышкой 2 размещают зубчатое колесо 43, которое входит в зацепление с эпициклической шестерней 22. Соосно входному валу 6 устанавливают вал выходной 14 на задний мост. Скомпонованные элементы и узлы закрывают крышкой 2, обладающей повышенной теплопроводностью. В скомпонованную РК заливают техническое масло. Последнее попадает на внутренние элементы конструкции благодаря отверстиям 10, 11 и шлицам 35, 36.

Основание 40 закрепляют на шасси снегоболотохода. Скомпонованный корпус 1 РК закрепляют на основании 40 с помощью резьбовых соединений. В процессе сборки РК используют смазку и герметик.

В нижней части корпуса 1 РК размещают дополнительный вал 17, используя подшипник 19. Солнечная шестерня 23 контактирует с водилом 24 и эпициклической шестерней 22 посредством пар сателлитов 41, 42.

Сапун 39 позволяет РК с межосевым дифференциалом сообщатся с атмосферой для поддержания равенства давлений при нагреве-остывании элементов и механизмов конструкции, с учетом атмосферного давления.

В процессе включения блокировки дифференциала водитель снегоболотохода воздействует на рычаг (не показан), а именно наружный элемент управления, расположенный в кабине.

Переключение режимов работы РК достигается за счёт следующих элементов:

При перемещении зубчатой муфты 25 из крайнего правого положения в крайнее левое (Фиг. 1) включается пониженная передача в РК. При перемещении зубчатой муфты 9 из крайнего правого положения в крайнее левое включается повышенная передача. При нахождении зубчатой муфты 38 в крайнем правом положении – межосевой дифференциал заблокирован, привод переднего моста отключен. При перемещении муфты 38 в среднее положение – межосевой дифференциал заблокирован, привод переднего моста включен. При перемещении муфты 38 в крайнее левое положение – межосевой дифференциал разблокирован, привод переднего моста включен.

Предложенное изобретение позволяет, используя заявленный конструктив межосевого дифференциального механизма для снегоболотохода, в достаточной мере осуществить кинематическую развязку передней ведущей оси от второй и третьей.

Кроме того, имеет возможностью снижения циркуляции потоков мощности между осями, повысить ресурс трансмиссии и уменьшить нагрев внутренних её элементов.

Предложенное изобретение позволяет расширить арсенал раздаточных коробок с межосевым дифференциалом для снегоболотохода.

Изобретение относится к трансмиссии снегоболотоходов многоцелевого назначения. Раздаточная коробка с межосевым дифференциалом содержит корпус, выполненный в виде П-образной фигуры из алюминия. Корпус соединен с выполненной в виде стакана крышкой через плиту. На входном валу установлена ступица, на которой закреплено зубчатое колесо и муфта. Наружная поверхность вала входного выполнена ступенчатой. На одном его конце выполнено перпендикулярно его продольной оси сквозное отверстие и глухое продольное отверстие. Соосно входному валу установлен вал выходной на задний мост. В корпусе расположен вал выходной на средний мост, на котором установлен фланец. Солнечная шестерня размещена в водиле, при этом на одной из ступеней водила по наружной поверхности установлена подвижная муфта. Водило закреплено на втулке вала. Шестерня установлена между подвижной муфтой и водилом с возможностью зацепления с шестерней. На валу посредством втулки установлено зубчатое колесо, имеющее возможность зацепления с шестерней, установленной на входном валу. На валу солнечной шестерни размещена зубчатая втулка. Оба конца вала солнечной шестерни оснащены шлицами. На валу переднего моста установлена подвижная зубчатая муфта. Сателлиты имеют возможность передать вращение на эпициклическую шестерню, выполненную за одно целое с наружным зубчатым венцом и на солнечную шестерню. Зубчатое колесо имеет возможность зацепления с эпициклической шестерней. Достигается повышение ресурса трансмиссии. 4 ил.

Раздаточная коробка с межосевым дифференциалом снегоболотохода, характеризующаяся тем, что содержит корпус (1), выполненный в виде П-образной пространственной пустотелой фигуры из алюминия, соединенный с выполненной в виде стакана крышкой (2) через плиту (3), на которой выполнены установочные отверстия под подшипники (4, 5), на входном валу (6) установлена ступица (7), на которой закреплено зубчатое колесо (8) и установлена с возможностью перемещения муфта (9), при этом наружная поверхность вала входного (6) выполнена ступенчатой, на одном его конце выполнено перпендикулярно его продольной оси сквозное отверстие (10) и глухое продольное отверстие (11), соосно входному валу (6) установлен вал выходной (14) на задний мост, выполненный по наружной поверхности ступенчатым, на ступенях которого размещены подшипники (15, 16), в корпусе (1) расположен вал выходной (17) на средний мост, на котором установлен фланец (18), вал выходной (17) установлен в подшипнике (19) и фланце (20), оснащенном роликовым подшипником (21), эпициклической шестерни (22), солнечная шестерня (23) размещена в водиле (24), при этом на одной из ступеней водила (24) по наружной поверхности установлена подвижная муфта (25), водило (24) закреплено с помощью шпонки (26) на втулке (27) вала (28), шестерня (29), установленная между подвижной муфтой (25) и водилом (24), имеет возможность зацепления с шестерней (8), на валу (28) посредством втулки (27) установлено зубчатое колесо (30), имеющее возможность зацепления с шестерней (31), установленной на входном валу (6) посредством шпонки (32), кроме того, на валу (28) размещена шлицевая втулка (33), на валу (28) солнечной шестерни (23) размещена зубчатая втулка (34), оба конца вала (28) солнечной шестерни (23) оснащены шлицами (35 и 36), а на валу переднего моста (37) установлена подвижная зубчатая муфта (38), сателлиты (41, 42) имеют возможность передать вращение на эпициклическую шестерню (22), выполненную за одно целое с наружным зубчатым венцом и на солнечную шестерню (23), зубчатое колесо (43) имеет возможность зацепления с эпициклической шестерней (22).