Безынерционная дифференциальная передача Советский патент 1990 года по МПК B60K17/16 F16H48/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве дифференциала, устанавливаемого в ведущих мостах транспортных средств.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности дифференциальной передачи путем уменьшения габаритов и увеличения нагрузочной способности.

На фиг. 1 изображена принципиальная кинематическая схема дифференциальной передачи; на фиг. 2 - дифференциальная передача, продольный разрез; на фиг. 3 -- разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2.

Безынерционная дифференциальная передача содержит приводной корпус, состоящий из правой и левой боковых крышек 1 и 2, внутри которого соосно друг другу установлены полуосевые бортовые передачи: волновая и эксцентриковая. Волновая бортовая передача состоит из генераторов 3 и 4 волн, выполненных в виде круглых колес, свободно вращающихся на эксцентриках 5 и 6 полуоси 7. Генераторы 3 и 4 волн входят в зацепление с гибким зубчатым

колесом 8. выполненным в виде полого стакана, на одном конце которого имеется внутренний зубчатый венец 9, а на другом его конце - наружный зубчатый венец 10, зубья которого входят в зацепление с жестким зубчатым колесом 11, укрепленным жестко в боковой крышке 1 корпуса дифференциала.

Бортовая эксцентриковая планетарная передача состоит из полуоси 12 с эксцентриком 13, на котором свободно вращается круглое зубчатое колесо 14, зубья которого входят в зацепление с внутренним зубчатым венцом 9 гибкого зубчатого колеса 8. Наружная поверхность венца 9 гибкого зубчатого колеса 8 свободно вращается внутри обечайки, выполненной в боковой крышке 2 приводного корпуса дифференциала, а пальцы 15, укрепленные в теле круглого зубчатого колеса 14, размещены в круглых гнездах 16 боковой крышки 2.

Для балансировки бортовой эксцентриковой передачи полуось 12 выполнена с де- балансным приливом 17 в виде круглого колеса.

(Л

ел 1

о со

оэ

ГС

Работа безынерционной дифференциальной передачи осуществляется следующим образом.

При движении автомобиля вперед или назад по прямой линии, а также при попадании в этом случае одного из колес на скользкий грунт или при зависании его в воздухе вращение от приводного корпуса его боковых крышек 1 и 2 передается на полуосевые бортовые передачи и соответственно на полуоси 7 и 12 через жесткое зубчатое колесо 11 и находящийся в зацеплении с ним наружный зубчатый венец 10 гибкого зубчатого колеса 8, а также на генераторы 3 и 4 волн бортовой волновой передачи левой полуоси. Одновременно вращение от правой боковой крышки 2 приводного корпуса дифференциальной передачи передается на пальцы 15 и на круглое зубчатое колесо 14 и далее - на зубчатый венец 9 гибкого зубчатого колеса 8. Ввиду того, что полуосевые бортовые передачи являются необратимыми редукторами, в которых генераторы 3 и 4 волн связаны с эксцентриковым зубчатым колесом 14 посредством гибкого зубчатого колеса 8 и одновременно связаны с соответствующими полуосями 7 и 12 посредством эксцентриков 5,6 и 13, полуосевые бортовые передачи блокируются и полуоси 7 и 12 будут вращаться как одно целое с приводным корпусом дифференциальной передачи. При движении автомобиля вперед или назад, если производится торможение автомобиля двигателем, крутящий момент от колес автомобиля передается в обратном направлении и приводной корпус и полуоси 7 к 12 вращаются как одно целое.

При движении автомобиля по криволинейному , например поворот в левую сторону, его колеса и соответственно полуоси 7 и 12 будут вращаться с различной частотой: полуось 7 получит отстающее вращение относительно приводного корпуса дифференциальной передачи на некоторую величину и на ту же величину полуось 12 получит обгонное вращение.

Одним из условий работы безынерционной дифференциальной передачи является то, что количество зубьев в наружном зубчатом венце 10 гибкого колеса 8 должно быть равно количеству зубьев круглого зубчатого колеса 14, а количество зубьев внутреннего зубчатого венца 9 должно быть равно количеству зубьев жесткого зубчатого колеса 11, при этом количество зубьев венца 10 и колеса 14 должно быть меньше количества зубьев зубчатого венца 9 и колеса 11, например, на два или более зубьев.

Вращение опережающей полуоси 12 с укрепленным на ней эксцентриком 13 передается круглому зубчатому колесу 14, в результате чего зубчатое колесо 14 будет обкатываться внутри зубчатого венца 9 гибкого колеса 8 При этом будет происходить как

бы пересчет зубьев, а так как количество зубьев колеса 14 имеет меньшее число по отношению к планетарному зубчатому венцу 9, например, на два зуба и, кроме того, зубчатое колесо 14 находится в зацеплении с боковой крышкой 2 корпуса дифференциала при помощи пальцев 15, то за полный оборот эксцентрика 13 зубчатый венец 9 повернется в сторону движения на угол, равный

10

где 3J - число зубьев зубчатого

0

венца 9.

Одновременно с обгонным вращением полуоси 12 полуось 7 будет совершать отстающее вращение и соответственно эксцентрики 5 и 6 будут обкатываться внутри генераторов 3 и 4 волн, находящихся в зацеплении (контакте) с зубчатым венцом 10 гибкого колеса 8. Зубчатый венец 10

Q при этом будет обкатываться внутри жесткого зубчатого колеса 11. Круглые колена генераторов 3 и 4 волн, обкатываясь по тонкостенному гибкому колесу 8 венца 10, растягивают гибкий элемент колеса и их зубчатый венец 10 образует волны. В вершинах

5 таких волн растяжения зубья венца 10 входят в полное зацепление с внутренним зубчатым венцом планетарного зубчатого колеса 11 (фиг. 3), а в спадах полностью из него выходят. Так как количество зубьев в венце 10 меньше числа зубьев планетарного зубчатого

0 колеса 11, например, на два зуба, то при обкатке венца 10 происходит как бы пересчет зубьев. Вращаются эксцентрично расположенные по отношению к полуоси 7 генераторы 3 и 4 волн и с такой же скоростью движутся в зубчатом венце 10 «бегущие волны де& формаций. Так как венец 10 имеет на два зуба меньше, чем внутренний зубчатый венец зубчатого колеса 11, то за один оборот полуоси 7 зубчатый венец 10 гибкого колеса

О ЛЛО

0 8 поворачивается на угол, равный ,

f

- число зубьев зубчатого колеса 11.

При пересчете зубьев у зубчатого венца

10 как бы окажется нехватка двух зубьев

и венец 10 будет отставать от полуоси 7 на

5 эти два недостающие зуба, т.е. гибкое колесо 8 будет вращаться в сторону вращения корпуса дифференциала и угол поворота гибкого венца 10 будет совпадать по величине и направлению с зубчатым венцом 9, что возможно только за счет дифференциального эффекта безынерционной дифференциальной передачи.

Если колесо автомобиля забегающей полуоси попадает на скользкий грунт, то его пробуксовка исключается, так как основной

крутящий момент в этот период передается на отстающую полуось. Однако, если в период движения автомобиля по криволинейному пути отстающее внутреннее колесо попадает на скользкий грунт, возможна его

пробуксовка на величину разности их угловых частот вращения, но не более, так как безынерционная дифференциальная передача в этом случае блокируется и крутящий момент между полуосями 7 и 12 распреде- ляется прямо пропорционально величине их внешнего сопротивления на ведущих колесах.

Из-за незначительной разности между количеством зубьев в волновой бортоврй передаче между гибким венцом 10 и жестким колесом 11 и эксцентриковой бортовой передачи между количеством зубьев колеса 14 и зубчатого венца 9 достигается их высокий (от 8 до 250) коэффициент блокировки. Многопарность зацепления шестерен в бортовых передачах снижает нагрузку, приходящуюся на каждый зуб шестерни, уменьшается их износ, повышается плавность тс работы, надежность и долговечность дифференциальной передачи.

Выполнение бортовых передач в виде волновой и эксцентриковой зубчатой планетарной передачи, каждая из которых связана с соответствующей полуосью бортовой передачи гибким зубчатым колесом, повы- шает их нагрузочную способность при уменьшении габаритов.

5

5

0

Формула изобретения

Безынерционная дифференциальная передача, содержащая приводной корпус, внутри которого соосно одна к другой установлены полуоси, бортовые передачи, посредством которых полуоси кинематически связаны между собой и с корпусом, и гибкое колесо, отличающаяся тем, что, с-целью повышения надежности и долговечности ее работы путем уменьшения габаритов и увеличения нагрузочной способности, одна из полуосей дифференциала выполнена в виде волновой бортовой передачи, а другая полуось выполнена в виде эксцентриковой зубчатой планетарной передачи, каждая из которых связана с соответствующей полуосью бортовой передачи гибким зубчатым колесом, выполненным в виде полого стакана, на одном конце которого имеется внутренний зубчатый венец, а на другом его конце - наружный зубчатый венец, при этом его наружные зубья входят в зацепление с жестким зубчатым колесом, укрепленным жестко в корпусе дифференциала, а внутренние зубья входят в зацепление с зубчатым колесом эксцентриковой планетатрной передачи, при этом в теле эксцентриковой зубчатой передачи укреплены пальцы, размещенные в круглых гнездах корпуса дифференциала.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к дифференциальным передачам, устанавливаемым в ведущих мостах транспортных средств. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности путем уменьшения габаритов и увеличения нагрузочной способности безынерционной дифференциальной передачи (БДП). БДП содержит приводной корпус, внутри которого соосно друг другу установлены две полуоси, бортовые передачи, посредством которых полуоси кинематически связаны между собой и с корпусом, и гибкое колесо. Особенностью БДП является то, что в корпусе дифференциала полуоси выполнены в виде волновой бортовой и эксцентриковой бортовой передач, связанных между собой гибким зубчатым колесом, что исключает буксование одного колеса по отношению к другому и за счет чего в БДП достигается дифференциальный эффект. 5 ил.

п п в .

фиг.1

11

Фиг.З

Фиг.4

/4

15