Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства Советский патент 1988 года по МПК B60K17/16 F16H48/28 

N3

00

О5

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к конструкции межколесных самоблокирующихся дифференциалов.

Целью изобретения является повышение надежности путем блокировки полуосевых HjecTCpeH усилием, регулируемым плавным изменением величины зазора в зацеплении сателлит - полуосевая шестерня.

На фиг. 1 показан самоблокируюпдий- ся дифференциал транспортного средства, поперечное сечение; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел сателлит - втулка-водило, вид сверху; на фиг. 4 - самоблокирующийся дифференциал транспортного средства, поперечное сечение, вариант выполнения; на фиг. 5 - втулка с полумуфтой, поперечное сечение; на фиг. 6 - сателлит с полумуфтой.

Самоблокирующийсядифференциал

транспортного средства содержит расположенные в корпусе 1 полуосевые щестер- ни 2, расположенные соосно и введенные в зацепление с сателлитами 3. Сателлиты 3 установлены посредством втулок 4 на закрепленном в корпусе 1 водиле 5, причем продольная ось отверстия втулки 4 смещена относительно продольной оси сателлита 3 на величину е (фиг. 1-3).

Продольная ось водила 5 совмещена с центром О дифференциала, а втулка 4 имеет возможность вращаться относительно водила 5.

В каждом сателлите 3 выполнено сквозное продольное отверстие б, в которое с возможностью вращения установлена втулка 4. Продольная ось 7 втулки 4 смещена на величину е относительно продольной оси .сателлита 3 и одновременно сме- щепа относительно продольной оси отверстия втулки 4 (фиг. 3).

В дифференциале (фиг. 1) величина сме- пгения продольной оси 7 Ътулки 4 ei выполнена размером в половину меньше величины смещения е продольной оси отверс- тия втулки 4 относительно продольной оси сателлита 3 (фиг. 3). Сателлит 3 и втулка 4 установлены в корпусе 1 дифференциала так, что продольная ось водила 5 совмещена с продольными осями сателлита 3 и отверс- тия втулки 4 (фиг. 2 и 1).

Торцы втулки 4 и сателлита 3 в местах контакта с кор.пусом 1 выполнены сферическими с радиусом сферы, расположенным в центре О дифференциала. Между диаметрально расположенными на водиле 5 втулками 4 установлен промежуточный элемент в виде втулки 8.

В других вариантах выполнения дифференциала размеры величины смещения продольной оси 7 втулки 4 относительно продольной оси сателлита 3 могут быть выпол- нены иными.

Такая конструкция дифференциала позволяет при определенных условиях сателлиту 3 вращаться вместе с втулкой 4 вокруг гюдила 5. а при изменении этих условий вращаться вокруг вгулки 4 и водила 5, плавно изменяя зазор в зубчатом зацеплении сателлит 3 - полуосевая шестерня 2.

Между сателлитом 3 и втулкой 4 .может быть (фиг. 4-6) помещена муфта 9. одна из полумуфт которой связана с сателлитом 3, а другая - с втулкой 4.

Муфта 9 выполнена фрикционной, ее но- нерхность 10 трения связана с поверхностью сателлита 3, а другая поверхность 11 трения муфты 9 - с втулкой 4. Фрикционная муфта 9 в местах сопряжения поверхностей 10 и 11 трения с сателлитами 3 и втулкой 4 выполнена конусной. Большее основание конуса втулки 4 введено в контакт с корпусом 1 дифференциала, а между большим основанием конуса сателлита 3 и его торцом и корпусом 1 имеется зазор а.

В варианте выполнения самоблокирующийся дифференциал имеет два дополнительных сателлита с центральными сквозными отверстиями, а водило выполнено в виде крестовины, закрепленной в корпусе. На двух диаметральных осях крестовины своими сквозными центральными отверстиями установлены два дополнительных сателлита, которые находятся в зацеплении с полуосевыми шестернями (не показано).

Дифференциал работает следующи.м образом.

При движении транспортного средства по прямой дороге, когда коэффициенты сцепления ведущих колес с дорогой приблизительно одинаковы, тяговые усилия распределяются равномерно на оба колеса. Продольные оси втулки 4, сателлита 3 и водила 5 расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения полуосевых шестерен 2 и симметрично им. Силы и моменты в дифференциале и сателлите 3 находятся в равновесии. Одинаковый крутящий момент передается на колеса транспортного средства.

Дифференциал работает как жесткая система.

При поворотах и наездах на препятствие, когда колеса транспортного средства проходят различные пути, при разных оборотах полуосевых шестерен 2 сателлит 3 вместе с втулкой 4 совершает вращение вокруг водила 5. Тем самым происходит дифференциальный эффект механизма.

Когда колеса транспортного средства попадают в условия, при которых коэффициенты сцепления ведущих колес с дорогой различны, нарушается равновесие действующих в дифференциале и сателлите 3 сил и моментов. Под действием возникающего на сателлите 3 крутящего момента он начинает вращаться относительно полуосевых шестерен 2, втулка 4 начинает поворачиваться относительно сателлита 3. Происходит смещение положения продольной оси сателлита 3 относительно полуосевых шестерен 2. Это приводит к плавному автоматическому изменению зазора в зацеплении сателлита 3 - полуосевая шестерня 2. Уменьшение зазора в зацеплении приводит к плавному увеличению усилия в зацеплении, которое последовательно притормаживает врашение полуосевых шестерен 2.

Происходит дискретная (прерывистая) блокировка дифференциала.

При дальнейшем перемещении втулки 4 относительно сателлита 3 происходит дальнейшее автоматическое изменение зазора в зацеплении сателлит 3 - полуосевая шестерня 2 и дальнейшее плавное увеличение усилия, тормозящее вращение шестерен.

При полной выборке зазора в зацеплении сателлит 3 - полуосевая шестерня, 2 происходит полная жесткая блокировка полуосевых шестерен 2. Дифференциал работает как жесткая система. Транспортное средство продолжает движение.

При выравнивании коэффициентов сцепления колес с дорогой действующие в дифференциале и сателлите 3 силы и моменты выравниваются. Втулка 4 и сателлит 3 занимают исходное положение, когда их оси расположены в одной плоскости, симметричной полуосевым шестерням 2. Происходит разблокировка дифференциала. При изменении условий в зацеплении колес с грунтом эти циклы повторяются.

В варианте выполнения самоблокирующегося дифференциала (фиг. 4) наличие муфты 9 трения между втулкой 4 и сателлитом 3 позволяет сателлиту 3 переходить в блокируюп1ее положение при значительно большей разности условий сцепления колес с дорогой.

В варианте выполнения самоблокирующегося дифференциала с двумя дополнительными сателлитами последние не могут переходить в блокирующее положение, а все время находятся на водиле равноудаленно от полуосевых шестерен 2 и имеют с ними постоянное зацепление, независимо от действия блокирующихся сателлитов 3, установленных на водиле при помощи втулок. Это позволяет всегда сохранить постоянное расстояние между полуосевыми шестернями и во- 1ИЛОМ 5.

Изобретение позволяет повысить надежность путем уменьшения износа зубьев шестерен за счет кЬцентричного расположения сателлитов 3 относительно продольной оси водила 5, что обеспечивает их лучшую со- прягаемость; плавное нарастание усилия в зацеплении при блокировке в зависимости от условий сцепления колес с грунтом, сохранение постоянного положения полуосевых шестерен относительно водила и бло0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

кирующих сател. штов.

Кроме того, дифференциал позволяет производить дискретную блокирОЕ ку при незначительной разности величины коэффициентов сцепления колес с грунтом, что значительно у.чучшает динамические и экономические показатели транспортного средства, снижает износ щин и уменьшает- расход горючего.

Формула изобретения

1.Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства, содержащий размещенные в корпусе полуосевые шестерни, введенные в зацепление с сателлитами, установленными посредством втулок на закрепленном в корпусе водиле, при этом продольная ось отверстия втулки смещена относительно продо,тьной оси сател,лита, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем блокировки полуосевых шестерен усилием, регулируемым главным изменением величины зазора в зацеплении сателлит - полуосевая Н1естерня, иродоль- ная ось втулки выполнена смешенной относительно продольной оси сателлита и продольной оси отверстия вту.чки.

2.Дифференциал по п. 1, отличающийся тем, что величина продо.чьной оси втулки относительно продольно оси сателлита выполнена равной половине величины смещения продольной осп отверстия втулки относительно продольной осп сателлита.

3.Дифференциал по п. 1, отличающийся тем, что имеется муфта, размепгенная между сателлитом и втулкой, одна из полумуфт которой связана с втулкой, а друг ая полумуфта - с сателлитом.

4.Дифференциал по п. 3, отличающийся тем, что муфта выполнена фрикционной.

5.Дифференциал по п. 4, отличающийся тем, что фрикционная муфта в местах сопряжения поверхностей трения сателлита и втулки выполнена конусной, причем большее основание конуса втулки установлено с контактом к корпусу дифференциала, а между большим основанием конуса сателлита и корпусом выполнен зазор.

6.Дифференциал по п. 1, отличающийся тем, что, с целью стаби,1изацин положения полуосевых шестерен относительно водила при блокировке, снабжен двумя дополнительными сателлитами с центральным сквозным отверстием, водило выполнено в виде крестовины, на двух диаметральных осях которого через центральное сквозное отверстие установлены зацепленные с полуосевыми шестернями два дополнительных сателлита, причем ось крестовины совмещена с продольной осью двух дополнительных сателлитов.

iL

I

A

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к межколесным самоблокирующимся дифференциалам. Цель изобретения - повышение надежности путем блокировки полуосевых шестерен усилием, регулируемым плавным изменением величины зазора в зацеплении сателлит - полуосевая шестерня. Самобло- кируюш.ийся дифференциал транспортного средства содержит размещенные в корпусе 1 полуосевые шестерни 2, находяшиеся в зацеплении с сателлитами 3, установленными посредством втулок 4 на закрепленном в корпусе 1 водиле 5. Причем продольная ось отверстия втулки смещена относительно продольной оси сателлита, продольная ось втулки выполнена смещ,енной относительно .продольной оси сателлита и продольной оси отверстия втулки. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

AiA.

Фиг. 2

Фиг.З

Ось

-7

отверстая

СФ

еР

. 5

Ри.г,

Ось

Ось

/ / ,// /

(Риг. б