Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства Советский патент 1989 года по МПК B60K17/16 

СП Is9

о to

Од

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к транспортным средствам повышенной проходимости.

Цель изобретения - повышение проходимости транспортного средства путем увеличения дорожного просвета.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого самоблокирующегося дифференциала; на фиг.2- вид А на фиг.1 и устройство регулирования давления воздуха.

Самоблокирующийся дифференциал содержит основную дифференциальную передачу (водило 1, сателлиты 2, центральные колеса 3), компенсатор разности крутящих моментов на полуосях 4 и 5 колес с приводом от вала 6, содержащий дифференциальную передачу (центральные колеса 7 и 8, водило 9 и сателлиты 10), валы центральных колес 7 и 8 которой кинематически связаны с полуосями 4 и 5 зубчатыми передачами, соответственно 11,12 и 13,14 - с паразитной шестерней 15.Причем общее передаточное отношение упомянутых рядовых и вспомогательной дифференциальной передачи при останавленном водиле 9 равно Z «I

Z,

1

, Z7Z,j

Самоблокирующийся дифференциал содержит также орган управления, который состоит из воздушных магистралей 16 и 17, сообщающих воздушную полость шины одного (регулируемого) колеса ведущего моста соответственно с атмосферой и источником сжатого воздуха через нормально закрытые краны J8 и 19, предохранительного клапана 20, установленного на атмосферной Магистрали между краном 18 и полостью регулируемого колеса, поводка 21, установленного на водиле 9 с возможностью поочередного открьшания кранов 18 и 19 при повороте водила 9 и упора 22, установленного на водиле 9.

Водило 9 (упор 22) имеет достаточно большой двусторонний свободный (мертвый) ход от исходного положения до начала поочередного сжатия пружин 23. Жесткость каждой пружины такова, что при неполном ее сжатии она может компенсировать максимально возможную разность крутящих моментов на полуосях 4 и 5 пр буксовании одного из колес.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Условимся в дальнейшем, что на полуось 4 насажено колесо, полость которого не сообщена (нерегулируемое колесо), а на полуось 5 -г колесо, полость которого сообщена (регулируемое колесо) с атмосферой через кран 18 и предохранительный клапан 20 и с источником сжатого воздуха через магистраль 17 (с краном 1 9)

При движении транспортного средства в удовлетворительных дорожных условиях (без буксования) имеет место накопление кинематического рассогласования между полуосями 4 и 5 при маневрировании, а также из- за разности радиусов качения колес в результате множества внешних возмущающих воздействий (неодинаковое давление в колесных щинах, различное качество резины, неравномерное распределение нагрузки между колесами, движение на ухабах и пр.) Поэтому сумма оборотов колес на любом участке пройденного пути, как правило, неодинакова. Эта суммарная разность оборотов приводит к проворачиванию полуосей 4 и 5 относительно друг друга, и, следовательно , к проворачиванию водила 9, вспомогательной дифференциальной передачи, в результате которого поводок 21 открьшает один из кранов 18 и 19. Причем при забегании регулируемого колеса (полуось 5) поводок 21 движется в сторону крана 1 9 и открывает его, в полость регулируемого колеса от источника сжатого воздуха поступает сжатый воздух. Радиус качения колеса возрастает, полуось 5 начинает отставать от полуоси 4 по накоплению сумм оборотов. Водило 9 проворачивается в обратном направлении и возвращает поводок 21 в исходное (нулевое) положение. Кран J9 закрывается. При забегании нерегулируемого колеса (полуось 4) поводок 2J движется в сторону драна J8 и открыт вает его. Из шины регулируемого колеса воздух стравливается в атмосферу. Радиус качения этого колеса уменьшается, а угловая скорость его и полуоси 5 возрастает и начинает опережать полуось 4 по накоплению суммы оборотов. Водило 9 проворачивается в обратном направлении и возвращает поводок 21 в исходное (нулевое) положение. Кран 19 закрывается.

Таким образом, регулирование давления в шине осуществляется до тех пор, пока не будет нейтрализовано (погашено) кинематическое рассогласование (разность сумм оборотов) на полуосях 4 и 5. При этом водило и поводок займут нейтральное (нулевое) положение, радиусы качения колес выравняются, а краны 18 и 19 будут закрыты. При поворотах водила 9 приводится в движение и закрепленный на нем упор 22.

Наличие достаточно большого мертвого (свободного) хода упора 22 от исходного (нулевого) положения до начала сжатия пружины 23 позволяет дифференциалу сохранять дифференциальные свойства при маневрировании транспортного средства.

В тяжелой дорожной ситуафш,когда начинает буксовать, например, регулируемое колесо, полуось 5 провернется с забеганием относительно оси 4. В результате провернется водило 9, приведет в движение поводок 21 в сторону крана 19 и откроет его. Продолжающий движение упор 22, выбрав мертвый (свободный) ход, сжимает пружину 23 демпфера до тех пор, пока реакция ее не вызовет реактивный момент, равный по величине разности моментов на полуосях 4 и 5 Компенсация разности моментов на полуосях 4 и 5 приведет к движению обе полуоси с посаженными на них колесами с равными угловыми скоростями. Орган управления будет непрерывно стремиться нейтрализовать (погасить) кинематическое рассогласование (разность сумм накопленных оборотов) на полуосях 4 и 5, а при выходе транспортного средства из тяжелой дорожной ситуации отрабатывает нулевое кинематическое рассогласование в описанной последовательности и выравнивает радиусы качения колес. Водило 9, поводок 21 и упор 22 займут исходное (нулевое) положение.

Возможна затянувшаяся сложная дорожная ситуация, когда козффициент сцепления нерегулируемого колеса с грунтом ниже коэффициента сцепления с грунтом регулируемого колеса, а при стабилизированном сжатом состоянии пружины 23 транспортное средств

1527026

5

0

5

движется или некоторое время не движется (оба колеса буксуют). В этом случае устрюйство непрерывно отрабатывает необходимую компенсацию разности крутящих моментов на полуосях 4 и 5. Поводок 21 сравнительно продолжительное время удерживает кран 18 открытым, и воздух из шины регулируемого колеса стравливается р атмосферу до минимально допустимого значения, при котором предохранительный клапан 20 закрьгеается, и стравливание воздуха прекращается. При вьпфде транспортного средства из зтой дорожной ситуации регулируемое колесо, радиус качения которого стал меньше радиуса качения нерегулируемого колеса, вращаясь с большей скоростью,чем нерегулируемое, вызовет движение поводка 21 и упора 22 к исходному по- ложению, при достижении которого кран 18 закрь-вается, а при дальнейшем движении водила поводок 21 откроет кран 19, через который начнется нагнетание воздуха в шину. При возрастании давления клапан 20 откроется. Дальнейшая отработка рулевого кинематического рассогласования будет осуществляться в обычной последовательности, описанной вьше.

В аналогичной затянувшейся дорожной ситуации, когда коэффициент сцепления регулируемого колеса с грунтом ниже коэффициента сцепления с грунтом нерегулируемого колеса, длительное время открыт кран 19, и воздух нагнетается в колесную шину до максимального значения, обеспечиваемого источником сжатого воздуха.

При выходе транспортного средства из зтой дорожной ситуации устройство отрабатывает нулевое кинематическое рассогласование в обычной последовательности и тем самым восстанавливает дифференциальные свойства механической силовой передачи.

0

5

0

5

Формула изобретения

Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства, содержащий симметричный межколесный дифферен- циал, щестерни которого связаны с полуосями, а водило через зубчатую передачу - с трансмиссией, при этом обе полуоси вьтолнены с жестко закрепленными на них шестернями, посредством которых они связаны друг с другом через паразитную шестерню и дополнительную планетарную передачу, водило которой посредством поводка связано с устройством регулировки давления воздуха в одном из ведущих колес, а через упор - с пружинами для ограничения его перемещения в сторону от нейтрального положения, при этом устройство регулировки давления воздуха включает в себя два крана, управляемых посредством, связанного с водилом поводка для обеспечения сообщения

одного из ведущих колес с источником давления и атмосферой, и пре- ,дохранительный клапан, о т л и ч а - ю щ и и с я тем, что, с целью повьшения проходимости транспортного средства путем увеличения дорожного просвета, дополнительная планетарная передача выполнена конической, валы центральных шестерен установлены параллельно полуосям автомобиля, один из валов соединен с полуосью посредством упомянутой шестерни, а другой - цилиндрической зубчатой передачей.

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к транспортным средствам повышенной проходимости. Цель изобретения - повышение проходимости транспортного средства путем увеличения дорожного просвета. В системе управления блокировкой дифференциала транспортного средства дополнительная планетарная передача выполнена конической с центральными колесами 7, 8 и сателлитами 10, что расширяет возможности компоновки. 2 ил.

Вид А

От источника

окатого боздуха

19

Фиг. 2