Дифференциал транспортного средства Советский патент 1987 года по МПК B60K17/16 F16H48/28 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к дифференциалам транспортных средств.

Цель изобретения - повышение нагрузочной способности при уменьшении габаритов.

На фиг. 1 изображен дифференциал транспортного средства, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Дифференциал состоит из полой коробки 1, внутри которой на левом конце жестко встроен внутренний зубчатый венец 2 планетарной шестерни. На торцах коробки 1 дифференциала неподвижно ук- реплень боковые крышки 3 и 4, внутри

и 12 и далее через эксцентрично размешенные круглые колеса 17, 21 и 18, 22, через эксцентрик 13, круглую эксцентриси- тетную втулку 19 и эксцентрик 14 круг- 5 лую эксцентриситетную втулку 20 и втулки 5 и 6 крутяший момент передается на полуосевые валы 7 и 8. При этом все подвижные элементы внутри коробки дифференциала не вращаются и они работают как одно целое с корпусом коробки дифференциала.

При движении автомобиля вперед или назад и, если происходит торможение автомобиля двигателем, то крутяший момент от колес автомобиля передается в обратно.м

10

которых соосно друг другу встроены втул- 5 направлении и коробка 1 дифференциала

ки 5 и 6 с закрепленными внутри нихв этом случае и полуосевые валы 7 и 8

полуосевыми валами 7 и 8. Внутренниеврашаются как одно целое.

оси втулок 5 и 6 свободно закреплены

в теле планетарного зубчатого колеса 9, ко-При движении автомобиля по криволиторый свободно может вращаться вокруг нейному пути, например, в левую сторону,

оси внутри коробки 1. Внутренний зубча- 20 его колеса и соответственно полуоси вратый венец 10 планетарного зубчатого ко-шаются с различной частотой: полуосевой

леса 9 входит в зацепление с зубчатым

венцом тонкостенной гибкой шестерни 11,

выполненной в виде стакана, другой конец

которой жестко скреплен с боковой крыш-полуосевой вал 7 отстает от коробки

кой 4 дифференциала, при этом левая полу- дифференциала.

осевая гибкая шестерня 12 одним концом

жестко скреплена с планетарным зубчатым

колесом 9, зубчатый венец которой входит

в зацепление с внутренним зубчатым венвал 8 получает обгонное врашение относительно коробки 1 дифференциала на некоторую величину и на TV же величину

Вращение от опережаюшего полуосевого вала 8 передается жестко скрепленной с ним втулке 6 и эксцентрику 14 и круглой эксцентриситетной втулке 20, на котоцом 2 коробки 1 дифференциала. На внут- зо рых подвижно закреплены круглые колеса 18

ренних осях BTy.iioK 5 и 6 выполнены эксцентрики 13 и 14 и фигурные (шестигранные) шейки валов 15 и 16. На эксцентриках 13 и 14 посажены круглые колеса 17 и 18, входяп 1ие в контакт с тони

и 22, представляющие собой генераторы волн деформации. Круглые колеса 18 и 22, обкатываясь по тонкостенной гибкой шестерне 11, растягивают гибкий элемент шестерни и их зубчатый венец образует

костенными гибкими шестернями 11 и 12. 35волны. В вершинах таких волн растяже- На фигурные (шестигранные) шейки ва- зубья гибкой шестерни 11 входят в пол- лов 15 и 16 посажены эксцентриситет- « зацепление с внутренним зубчатым венные круглые втулки 19 и 20, на которых o планетарного зубчатого колеса 9 размешены свободно круглые колеса 21 и 22, ( 2), а в спадах полностью из пего контактирующие с тонкостенными гибкими 40 Ь1ходят. Так как количество зубьев в гибН1естернями 11 и 12.

Одним из условий нормальной работы дифференциала является то, что количество зубьев на зубчатых венцах 2 и 10 должно быть , также как и должно быть равно количество зубьев на венцах тонко- 45 стенных шестерен 11 и 12, при этом количество зубьев на каждом из жестких зубчатых венцов 2 и 10 должно быть больше на два и более количества зубьев на венцах гибких тонкостенных шестерен 11 и 12.

Дифференциал работает следующим образом.

При движении автомобиля вперед или назад но прямой линии, а также при попадании одного из колес на скользкий

кой шестерне 11 меньше числа зубьев планетарного зубчатого колеса 9, например, на два зуба, то при обкатке гибкой шестерни 11 происходит как бы пересчет зубьев. Вращаются эксцентрично расположенные по отнощению к оси втулки 6 круглые колеса 18 и 22 и с такой же скоростью движутся в гибкой шестерне 11 «бегущие волны деформаций. Так как гибкая шестерня II имеет на два зуба меньше, чем внутренний зубчатый венец 1и 50 планетарного зубчатого колеса 9, то за один оборот полуосевого вала 8 зубчатое колесо 9 поворачивается на угол, равный 2 , где Z - число зубьев колеса 9. При пересчете у внутреннего венца колеса 9 в этом случае как бы окажется два лишlICl/J,C Hrtri JJJ, 1 Cl- I Vyb JV--V lit ik.IV b llJ JIl.rirJ ff - -.-.. j

грунт или его зависании в воздухе вра- них зуба, следовательно, зубчатое колесо 9 шение от коробки 1 дифференциала пе- окажется повернутым (на эти два зуба)

в сторону вращения полуосевого вала 8.

А полный оборот зубчатое колесо 9 сдередается на скрепленные с ней крыщки 3 и 4, тонкостенные гибкие шестерни 11

и 12 и далее через эксцентрично размешенные круглые колеса 17, 21 и 18, 22, через эксцентрик 13, круглую эксцентриси- тетную втулку 19 и эксцентрик 14 круг- лую эксцентриситетную втулку 20 и втулки 5 и 6 крутяший момент передается на полуосевые валы 7 и 8. При этом все подвижные элементы внутри коробки дифференциала не вращаются и они работают как одно целое с корпусом коробки дифференциала.

При движении автомобиля вперед или назад и, если происходит торможение автомобиля двигателем, то крутяший момент от колес автомобиля передается в обратно.м

шаются с различной частотой: полуосевой

полуосевой вал 7 отстает от коробки

вал 8 получает обгонное врашение относительно коробки 1 дифференциала на некоторую величину и на TV же величину

Вращение от опережаюшего полуосевого вала 8 передается жестко скрепленной с ним втулке 6 и эксцентрику 14 и круглой эксцентриситетной втулке 20, на которых подвижно закреплены круглые колеса 18

рых подвижно закреплены круглые колеса 18

и 22, представляющие собой генераторы волн деформации. Круглые колеса 18 и 22, обкатываясь по тонкостенной гибкой шестерне 11, растягивают гибкий элемент шестерни и их зубчатый венец образует

волны. В вершинах таких волн растяже- зубья гибкой шестерни 11 входят в пол- « зацепление с внутренним зубчатым планетарного зубчатого колеса 9 ( 2), а в спадах полностью из пего Ь1ходят. Так как количество зубьев в гибволны. В вершинах таких волн растяже- зубья гибкой шестерни 11 входят в пол- « зацепление с внутренним зубчатым планетарного зубчатого колеса 9 ( 2), а в спадах полностью из пего Ь1ходят. Так как количество зубьев в гиб

кой шестерне 11 меньше числа зубьев планетарного зубчатого колеса 9, например, на два зуба, то при обкатке гибкой шестерни 11 происходит как бы пересчет зубьев. Вращаются эксцентрично расположенные по отнощению к оси втулки 6 круглые колеса 18 и 22 и с такой же скоростью движутся в гибкой шестерне 11 «бегущие волны деформаций. Так как гибкая шестерня II имеет на два зуба меньше, чем внутренний зубчатый венец 1и планетарного зубчатого колеса 9, то за один оборот полуосевого вала 8 зубчатое колесо 9 поворачивается на угол, равный 2 , где Z - число зубьев колеса 9. При пересчете у внутреннего венца колеса 9 в этом случае как бы окажется два -.-.. j

них зуба, следовательно, зубчатое колесо 9 окажется повернутым (на эти два зуба)

лает после прохождения круглыми колесами 18 и 22 (волнообразователями) - оборотов.

При обгонном вращении вала 8 вал 7 при этом вращается с отставанием от коробки 1 дифференциала, а вместе с ним отстает и втулка 5 и закрепленные на втулке 5 эксцентрик 13 и круглая экс- центриситетная втулка-19. Эксцентрик 13 и круглая эксцентриситетная втулка 19 обкаты вают круглые колеса 17 и 2 l (генераторы волн деформации) и тонкостенную гибкую шестерню 12, зубья которой входят в зацепление с внутренним зубчатым венцом 2 коробки 1 дифференциала.

Так как гибкая шестерня 12 имеет на два зуба, меньше, чем внутренний зубчатый венец 2, то за один оборот втулки 5 гибкая щестерня 12 отстает от зубчатого венца 2 коробки 1 дифференциала на два зуба, т. е. оказывается повернутой на два зуба в сторону вращения коробки 1. А полный оборот тонкостенная гибкая щестерня 12 сделает после прохождения круглыми колесами 17 и 21 Z/2 оборотов. А так как гибкая шестерня 12 жестко соединена с планетарным зубчатым колесом 9 и вращение согласуется, то при повороте транспортного средства влево гюлуосевой вал 8 получает обгонное вращение, а полуосевой вал 7 - отстающее.

При этом за счет возникающего крутящего момента забегающий полуосевой вал 8 частично разгружается, в отстающий полуосевой вал 7 догружается некоторым крутящим моментом.

По причине малой разности диаметров гибких шестерен 11 и 12 по отношению к венцам 2 и 10, а также гибкости шестерен 11 и 12 в зацеплении одновременно может участвовать от 10 до 50% всех зубьев. Увеличение нагрузки на полуосевых валах 7 и 8 сопровождается все более значительным искривлением тонкостенных гибких щестерен 11 и 12. Чем больше они искривляются, тем большее число пар зубьев входит в зацепление. Многопар- ность зацепления дифференциала делает нагрузку на каждый зуб ничтожно малой. Уменьшение же нагрузки позволяет выбирать мелкий модуль. Высота зуба становится соизмеримой с величиной его отжа0

5

0

5

0

5

0

5

тия радиальными силами. Перемещение одного зуба относительно другого в такой передаче мало, ничтожны скорости скольжения, потерь на трение почти нет, поэтому и износ зубьев незначите.чен.

Чем меньше модуль в волновой передаче, тем больше зубьев размещается по окружности венца 2 и венца 10 колеса 9. В волновых передачах их число намного больше сотни и маленький модуль зубьев и их большое число приводят к уменьшению деформации гибких шестерен 11 и 12, что существенно расширяет ассортимент материалов, пригодных для изготовления гибких колес.

Выполнение uiecTepCH 11 и 12 тонко- стенныму гибкими увеличивает мпогопар- ность зацепления зубьев, что резко уменьшает нагрузку, приходящуюся на каждый зуб, а это позволяет увеличить нагрузочную способность волновой Д11фференциаль- ной передачи и долговечность ее работы.

Выполнение венца 2 и веппа 10 колеса 9 в виде планетарных колес повышает технологичность изготовления волновой дифференциальной передачи.

Использование в качестве генераторов волн круглых колес 17, 21 i 18, 22, эксцентрично расположенных относительно одно другого на полуосевы.ч валах, повышает многопарность зацепления зубьев шестерен, увеличивает нагрузочную способность волновой передачи п повьипает ее надежность и долговечность работы.

Формует изобретения Дифференциал транспортного средства, содержащий приводной корпус, внутри которого соосно друг другу установлены полуоси, и бортовые передачи, посредством которых полуоси кинематически связаны между собой и с корпусом, отличающийся тем, что, с целью повьипения пагрузочпой способности при мены11ении габаритов, бортовые передачи выполнены волновыми, генератор волн каждой из которых связан с соответствующей полуосью, гибкое колесо одной бортовой иередачи закреплено на корпусе и зацепленл. с жестким колесом, свободно установленным в корпусе и с которым жестко связано гибкое колесо другой бортовой передачи, зацепленное с выполненным в корпусе венцом с внутренними з бьями.

15

Фаг.2.

Изобретение относится к трансиортно- му машиностроению, в частности к дифференциалам, устанавливаемым в ведущих мостах трансиортиых средств. Цель изобретения - повын1ение нагрузочной сиособ- ности при уменьшени.и габаритов. Дифференциал содержит полую коробку 1, соосно разметенные в ней и сблокированные между собой полуосевые волновые редукторы. взаимосвязанные с коробкой 1 дифференциала и с внутренними концами полуосевых валов 7, 8. Особенностью волнового редуктора является то, что в полой . коробке 1 дифференциала жестко закреплено колесо с внутренним зубчаты.м венцом 2, внутри которого помещена тонкостенная гибкая шестерня 12, жестко скрепленная с планетарным зубчатым колесом 9, встроенным внутри полой коробки 1. Во внутренний венец планетарного зубчатого колеса 9 помещена другая тонкостенная гибкая и естерня 11. корпус стакана которой жестко закреплен в боковой крышке 4 дис)ференциала. Внутри каждого из ToiiKO- стенных стаканов гибких шестерен помещено по два круглых колеса (волнообразователя), эксцентрично расположенных относнте, 1ьно друг друга и закрепленных на эксцентриках, которые жестко закреплены на втулках полУосевых валов. 2 нл. и (Л со с: о 00 00 Фиг.