Самоблокирующийся дифференциал свободного хода транспортного средства Советский патент 1979 года по МПК B60K17/20 

является то, что дифференциалы свободного хода, {Работающие с большими угловыми скоростями, значительно чаше выходат из строя, чем такие же яифференциал1, но работающие с меньшим числом оборотов . Цель изобретения повьш/ение надежности дифференциала путем устранения вредного влияния центробежных сил на работу разрезных колец, создание более стабильного натяга разрезных пружинных колец при установке их в полумуфте, обеспечив таким образом возможность работы дифференциала в широком диапазоне скоростей вращения. Это достигается тем, что разрезные кольца установлены в кольцевых проточках полумуфт с предварительным натягом по своему наружному диаметру. На фиг. 1 изображен самоблокирующийся диф фере1 Ш1ал свободного хода в общем виде, разрез на фиг. 2 - посадка разрезного пружинного коль ца на нолумуфте. Предлагаемый дифференциал свободного хода включает в себя чашки 1 и 2, составляющие корпус 3 дифференциала. В чашках дифференциала установлена ведущая муфта 4, на обеих торцах которой выполнены силовые зубья прямобочного или трапецеидального профиля. Внутри ведущей муфты установлено центральное кулачковое коль цо 5, которое может поворачиваться относительно ведущей муфты на некоторый угол, но лишено возможности осевого перемещения относительно ведущей муфты благодаря стопорному кольцу 6. На обеих торцах центрального кулачкового кольца вьнюлнены кулачки 7 специального профиля. С обеих сторон ведущей муфты расположены полумуфты 8 и 9, каждая из которых имеет силовые зубья, а также включает кулачки 10, входящие в зацепление с кулачками 7 центрального ку лачкового кольца без существенного зазора. Кроме того, полумуфты 8 и 9 имеют внутренние щли ны И, с помощью которых они соединены с шес тернями 12 и 13. Во внутренние цишцы полуосевых шестерен входят полуоси 14 и 15. Полумуфты прижаты к торцам ведущей муфты с помощью пружин 16 и 17 и стаканов 18 и 19. В каждой из полумуфт выполнены кольцевые проточки 20 и 21, в которые установлены с определенным натягом по сво му наружному диаметру разрезные пружинные кольца 22 и 23. На внутренних торцах разрезных колец выполнены кулачки 24, анапогичные выключающим кулачкам нолумуфт и входящие в зацепление с кулачками центрального кулачкового кольца. На внутреннем диаметре ведущей муфты 4 установлена (выполнена) шпонка 25. Прорези разрезных колец вьнюлнены так, что шпонка находится внутри прорезей. На наружном диаметре цент})ального кулачкового кольца имеется широкий паз для прохода шпонки. Преддагзе.мый самоблокирующийся дифференциал работает следующим образом. При движении транспортного средсгва по прямой ровной дороге его колеса, связанные с полуосями 14 и 15, вращаются с одинаковыми угловыми скоростями. Крутящий момент с ведущей муфты 4 передается через силовые зубья обеим полумуфтам. Силовые зубья ведущей муфты и полумуфт взаимодействуют одними боковыми сторонами. При изменении направления движения (с переднего на задний ход) ведущая муфта совместно со .шпонкой и чащками дифференциала проворачивается относительно полумуфт и центрального кулачкового кольца на величину окружного зазора в соединении силовых кулачков и силовые зубья начинают передавать крутящий момент другими боковыми сторонами. При одинаковых угловых скоростях обеих полуосей дифференциал вращается как одно целое и относительное расположение его деталей соответствует статическому положению. Если вследствие каких-либо В {ешних воздействий (поворот, переезд через препятствие и неровности) одна из полуосей начинает вращаться с угловой скоростью, большей, чем угловая скорость корпуса дифференциала, то связанная с ней полумуфта стремится двигаться в направлении выбора окружного зазора в соединении своих сшювых зубьев с соответствуюшими силовыми зубьями ведущей муфты. При этом, выключающие кулачки этой полумуфты скользят по боковым сторонам кулачков центрального кулачкового кольца И, преодолевая усилие пружины, выводят полумуфту (ее силовые зубья) из зацепления с силовыми зубьями ведущей муфты. Движение полумуфты и сжатие пружины -происходит до тех пор, пока торцы выключающих кулачков полумуфты не совпадут с торцами выключающих кулачков центрального кулачкового кольца. После этого выключившаяся полумуфта продолжает вращаться с угловой скоростью, превыщающей угловую скорость дифференциала. Благодаря предварительному натягу разрезное пружинное кольцо, установленное на выключившейся полумуфте, движется совместно с ней до тех пор, пока торец его прорези не коснется шпонки. Ширина прорези на разрезном пружинном кольце подобрана так, что при совпадении торца с боковой поверхностьЕо шпонки торцы кулачков разрезного кольца опираются на торцы кулачков центрального кулачкового кольца. При дальнейшем относительном срашении .полумуфты разрезное кольцо не может проворачиваться совместно с ней относительно ведущей муфты и центрального кулачкового кольца, так как этому движению препятствует шпонка. Вследствие этого, при дальнейшем относительном вращении полумуфты последняя начинает скользить

о посадочной поверхности разрезного пружинноо кольца, преодолевая усилие предварительного атяга в соединент1И.

Благодаря тому, что торцы кулачков разрезноо пружинного кольца опираются на торцы цент- j ального кулачкового кольца, обратное включение полумуфты невозможно до тех пор, noka ее угловая скорость остается большей, чем угловая скорость корпуса, ведущей муфты и противоположной полумуфты дифференциала.

После прекращения внешних воздействий, вызвавщих ускоренное вращение одной из полуосей, происходит выравнивание угловых скоростей вращения выключенной полумуфты и ведущей муфты со щпонкой и центральным кулачковым коль- 15 цом. После этого, выключенная полумуфта начинает несколько отставать от ведущей муфты. При этом, благодаря натягу в соединении разрезного пружинного кольца с полумуфтой, торец прорези разрезного кольца отходат от боковой поверх- 20 ности щтюнки, а торцы кулачков разрезного пружинного кольца сдвигаются относительно торцов центрального кулачкового кольца и попадают в промежутки между этими кулачками. Вследствие этого, выключенная полумуфта, потеряв опору, 25 под действием пружины вновь входит в зацеплеиие с ведущей муфтой.

Работа дифференциала при движении транспортного средства задним ходом аналогична описанному.30

6

Формула изобретения

Самоблокирующийся дифференциал свободного хода транспортного средства, содержаишй корпус, в котором размещены ведущая муфта, соединенная с корпусом, полумуфты, имеющие каждая на торцовой поверхности кулачки и кольцевую проточку и взаимодействующие с ведущей муфтой и с соответствующими полуосевыми щестернями, центральное кулачковое кольцо, расположенное внутри ведущей муфты, на торцах которого вьшолнены кулачки, взаимодействуюише с соответствующими кулачками полумуфт пружины, поджимающие полумуфты к ведущей муфте и центральному кулачковому кольцу, и разрезные пружинные кольца, размещенные в кольцевых проточках полумуфт с предварительным натягом, отличающийся тем, что, с цепью повыщения его надежности путем исключения отрицательного воздействия центробежных сил на работу разрезных колец при высоких скоростях вращения, разрезные кольца установлены в кольцевьис проточках полумуфт с предварительным натягом по своему наружному диаметру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Трактор Кнровец К-700 - руководство по эксплуатации, 2-е изд. М.,°Мащиностроение 1966, с. 88.

2.Патент США N 2.638794, кл. 74-650. 1953.