Механизм блокировки дифференциала транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК B60K17/16 F16H48/24 

11 Изобретение относится к транспортно му машиностроению, в частности к механизмам нривода ведущих колес транспортного средства. Известен механизм блокировки, со.держащий купачковую муфту,выполненную |Из двух частей, одна из которых подвижна Б осевом -нанравлешга и кинематическ связана с органами управления, а другая неподвижная снабжена коаксиально уста новленным кольцом с торцовыми кулачками, имеющими профилированные вершины Л Недостатками механизма являются повышенные динамические нагрузки при выключении дифференциала, сложноеть изготовления разрезного кольца и сборки механизма блокировки. Поставленная цель достигается тем, что в механизме блокировки диф(})еренциа да транспортного средства, содержащем кулачковую муфту, выполненную из двух частей, одна из которых подвижна в осевом направлении и кинематически связана с органами управления, а другая неподвижна и снабжена коаксиально .установленным кольцом с торцовыми кулачка ми, имеющими профилированные вершины кольцо неподвижной полумуфты ус-тановлено свободно на наружной поверхности последней и взаимодействует своим глад ким торцом с опорной поверхностью неподвижной полумуфты, при этом профили вершин торцовых кулачков кольца, вьшоп нень со скосами, а торцовые кулачки подвижной полумуфты выполнены с профилем вершин, идентичным профилю вершин кулачков кольца, а высота кулачков подвижной пoлy Iyфты к кольца больше высоты кулачка неподвижной попуъ;уфты. Для обеспечения надежной работы и плавного включения блокировки угол ско са вершин кулачков подвижной попумуфты и кольца дсшжен выбираться из выражения .иJ r-iftJj 0 rctgp,OC -2-OI C-%(U- - угол скоса вершин кулачков; где 5)i. f , - коэффициент трения на соприкасающихся поверхностях кулачков кольца и попумуфты tj - коэффициент трения между по верхлостью гладкого торцакольца и опорной поверкностьго Г - средний радиус трения на по, верхностях вершин кулачков попумуфты и кольца; средний радиус тре}шя гладкого торца кольца и опорной поверхности корпуса. На фиг, 1 показан механизм блокировки ди(|х{)ереш1Иала , разрез; на фиг. 2 фрагмент развертки псшу1л; -фт и кольца (дифференциал выключен); на фиг. 3 то же, дифференциал выключен. Дифференциал содержит полуосевую шестерню 1, саттелит 2, взаимодействук.1щий через ось сателлита 3 с корпусом 4, На торце корпуса 4 выполнены кулачки полумуфты 5, с которыми сцепляется кулачковая полумуфта 6, установленная на шлицах ступицы полуосевой шестерни 1, На наружной поверхности корпуса 4 свободно установлено кольцо 7. Один торец кольпа гладкий, а на другом выполнены кулачки, подобные кулачкам корпуса 4, но имеющие высоту, большую высоты кулачков корпуса 4, Вершины кулачков кольца 7 скошены. Профиль кулачков кулачковой полумуфты 6 идентичен профилю кулачков кольца 7. Кулачковая полумуфта 6 поджата к корпусу 4 пружиной 8, которая Может взаимодействовать также с вилкой 9, кинематически связанной с педалью управления (не показана) через упорный подшипник 1О, Корпус 4 опирается на балку ведущего NJocTa (не показана) через радиальный подшипник 11. Для данной конструкции выбран угол скоса вершин кулачков равный 79 , что является оптимальным для случая, когда корпус 4, .к лачковая полут уфта 6 и кольцо 7 изготовлены из стали, а их соприкасающиеся поверхноста закалены и прошлифованы. блокировки дифференциала работает следующим образом. При по прямой, когда угло- вые скорости корпуса 4 полумуфты 5 и полуосевой шестерни 1 равны, кулачковая полумуфта 6 сцепляется с попумуфтой 5 и блокирует дифференциал. При попадании одного из ведущих колес на скользкую поверхность дифференциал остается заблокированным и не допускает раздельного буксования колес. При движении по криветганейной траектории (на повороте) полулхуфта 5, жестко связанная с корпусом 4, и попуосевая шестерня 1 стремятся вращаться с различными угловыми скоростями и Ш1гружают кулачковую муфту крутящим моментом. При этом на кулачках полумуфт 5 и 6 возникает осевое усилие, которое прижимает кулачковую полумуфту 6 к упорному поцигипнику 11 и, преодолевая усилие пружины 8, перемещает полумуфту 6 в осевом направлении. Когда кулачки полумуфт 5 и 6 при относительном вращении выходят из зацеплешя кольцо 7 скосами веритн кулачков опирается на скосы вершин кулачков полумуфты 6, опираясь гладким торцом на опорную поверхность корпуса 4, вращается вместе с полумуфтой 6. Таким образом, кулачковая муфта остается разомкнутой до полного выравнивания скоростей вращения полумуфт 5 и 6.

Корпус 4 и попуосевая щестерня 1 имеют возможность относительного враще1тя - дифференциал разблокирован и выполняет свои функции, т.е. выравнивает касательные силы тяги между колесами.

После окончания поворота при переходе к прямолинейномуДЕ,иженик управ.ляемые колеса совершают, как правило, одно-два -колебания. При таких колебаниях попуосевая шестерня 1 ускоряет или

зак едляет свое врашешге относительно корпуса 4, что приводит к изменению направления относительного вращения кулачковых полумуфт 5 и 6. Скосы вершин кулачков пслпумуфты 6 при этом сходят со скосов вершин кулачков кольца 7 и под действием; пружины 8 полумуфты 5 и 6 сцепляются.

Есгт возникает потребность принудительного блокирования или увеличения степени блокировки дифференциала, необходимо привести в действие орган управления, например педали, который через рычаг 9 и упорный подишпник 11 перемещает подвижную полумуфту 6 и удерлсивает полумгуфа-ы 5 и 6 в замкнутом состоянии, что обеспечивает полную блокировку дифференциала. Прн выключенном органе управления механизм работает в автоматическом режиме.

Применение предлагаемого механизма обеспечивает повышение плавности и надежности его включения.

1. МЕХАНИЗМ БЛОКИРОВКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий кулачковую муфту, выполненную из двух частей, одна из которых подвижна в осевом направлении и кинематически связана с органами управления, а другая - неподвижна и снабжена коаксиально установле1шым кольцом с торцовыми кулачками, имеющими профилированные вершины, отличающийся тем, что, с целью повышения плавности и надежности включения механизма, кольцо неподвижной попумуфты установлено свободно на наружной поверхности последней и взаимодействует своим гладким торцом с опорной поверхностью неподвижной полумуфты, при этом профили вершин торцовых кулачков кольца выпсвтнены со скосами, а торщовые кулачки подвижной полумуфты выполнены с профилем вершин, идентичным профилю вершин кулачков кольца, а высота кулачков подвижной полумуфты и кольца больше высоты кулачка неподвижной попумуфты. 2. Механизм поп. 1, отличающийся тем, что угол скоса профилированных вершин кулачков подвижной полумуфты и кольца слтределяется из. выражения. / агс1(и,-агс1ф,.-) где К - угол скоса вершин кулачков; jU, - коэффициент трения на соприс 3 касающихся поверхностях кулачкбв кольца и попумуфты; (Л rtj, коэффициегаг трения между поверхностью гладкого торца кольца и опорной поверх- ностью; Г - средний радиус трения на поверхностях вершин кулачков попумуфты и кольца; о. - средний радиус трения гладкоЭО го торца кольца и опорной поверхности корпуса.

10

фиг.1

фиг 2