Дифференциал транспортного средства Советский патент 1980 года по МПК B60K17/16 F16H48/30 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к транс миссиям транспортных машин, в частности к дифференциалам привода ведущи колес транспортных средств. Известен блокирующийся дифференциал, содержащий корпус, в котором расположены полуосевые шестерни, находящиеся в зацеплении с сателлитами, надетыми на оси, подвижно размещенные в корпусе и выполненные с лысками, об разующими тупой угол, между корпусом и полуосевыми шестернями расположены фрикционные диски, а в отверстии одно из полуосевых шестерен установлены поршни, соединенные с помощью штоков с осями сателлитов и образующие межд собой гидравлическую полость Ш . Такая конструкция дифференциала позволяет разблокировать его на ходу транспортного средства. Однако при такой конструкции дифференциала увеличиваются его габариты и снижается прочность полуосей из-за-выполнения в них отверстий для размещения поршней и для подвода к ним жидкости. Известен также дифференциал транс портного средства, содержащий корпус -в котором расположены сателлиты, имеющие общую ось вращения, полуосевые шестерни, которые посредством винтового ишицевого соединения связаны с втулками, установленными на полуосях транспортного средства, фрикционные диски, расположенные между полуосевыми шестернями и корпусом дифференциала 2 . Недостатком конструкции является то, что момент внутреннего трения этого дифференциала зависит от соотношения моментов, передаваемых на втулку полуоси через пинтовые шлицы и через фрикционные диски. Если бы винтовые шлицы имели нулевой угол наклона,т.е. были бы прямыми,то .сила, сжимающая фрикционные диски, равнялась бы лишь осевому усилию, возникающему в зацеплении сателлитов и полуосевой шестерни. Поскольку это усилие относительно невелико, то момент трения фрикционных дисков при прямых шлицах получается невелик, из-за чего основная доля крутящего момента при таких шлицах передается от полуосевой шестерни непосредственно на втулку полуоси, а коэффициент блокировки дифференциала полу чается низким. Связь же полуосевых шестерен с втулками полуосей через

винтовые шлицы позволяет увеличить усилие сжатия фрикционных дисков и тем самым повысить коэффициент, блокировки дифференциала. Однако при большом моменте трения фрикционных фисков снижается их долговечность и (ухудшается управляемость транспорт jioro средства на повороте при движении по дороге с твердым покрытием. Кроме того, при большом коэффициенте блокировки дифференциала ухудшается проходимость транспортного средства при движении его по луговине, так как при наезде на кочку в этом случае происходит срыв дерна и зарывание в грунт колеса.

Цель изобретения - повышение эффективности дифференциала за счет обеспечения изменения коэффипиента блокировки.

Это достигается тем, что дифференциал снабжен установленными на полуосях с возможностью осевого перемещения дополнительными втулками с кулачками, органом управления, кинематически связанным с упомянутой втулкой цля обеспечения осевого перемещения, и подпружиненными стержнями, причем в сопряженных полуосевых шестернях и втулках выполнены продольные и поперечные пазы, в первых из которых расположены кулачки дополнительной втулки, имеющие рабочую поверхность в виде клина, а во вторых установлены стержни, подпрухсиненные относительно втулки и шестерни и поджатые к рабочей поверхности кулачков, при этом оси стержней расположены в плоскости, перпендикулярной оси втулки.

На фиг. 1 показан продольный разрез дифференциала транспортного средства; на фиг. 2 - поперечный разрез этого дифференциала А-А на фиг. 1 при крайнем полоисении втулки с кулачками, имеющей привод от органа управления дифференциалом/ на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 2.

Дифференциал содержит корпус 1, в котором расположены сателлиты 2 и полуосевые шестерни 3. Полуосевые шестерни 3- связаны винтовыми шлицами 4 с втулками 5 и взаимодействующими с ними через шлицы пoлyocя ш б. Между полуосевыми шестернями 3- и корпусом 1 установлены фрикционные диски 7, одни из которых связаны с корпусом 1, а другие - с втулками 5. На полуосях б установлены дополнительные втулки 8 с кулачками 9, имеющими рабочую поверхность в виде клина. Эти втулки имеют привод от органа управления дифференциалом. Указанный привод включает стакан 10, на котором между упорными подшипниками 11 установлено кольцо 12 с пальцем 13, проходящим через паз 14, эыполнен:1ыЯ в корпусе 15 ведущего моста транспортного средства. Палец 13 через тяги связан с рычагом органа управления диc фepeнциaлом.

Кулачки 9 установлены в осевых пазах, выполненных в полуосевой шестерне 3 и сопряженной с ней втулкой 5 с винтовыми шлицами. При отсутствии передачи крутящего момента кулачки 9 ТЕлльной своей стороной прилегают одновременно и к полуосевой шестерне 3 и к уступу на втулке 5. Напротив упомянутых кулачков 9 в плоскости, перпендикулярной оси втулки, в полуосевой шестерне 3 расположены подпружиненные стержни 16. На этих стержнях 16 между их головкой и стопорным кольцом 17 в полуосевой шестерне 3 установлен пакет тарельчатых пружин 18. Полуосевые шестерни 3 расположены на подшипниках скольжения 19 и находятся в зацеплении с сателлитами 2. Сателлиты размещены на крестовине 20. Корпус 1 дифференциала выполнен разъемным, соединенным с ведомой шестерней 21 ведущего моста с помощью болтового соединения 22. Дифференциал через палец 13 связан с органом 23 его управления.

Дифференциал работает следующим образом.

. При вращении сателлитов 2 на полуосевых шестернях 3 возникает осевая сила, которая перемещает их по винтовым шлицам 4 втулки 5 и прижимает к корпусу 1 дифференциала.. При этом фрикционные диски прижимаются друг к другу и тем самым за счет сил трения обеспечивают блокировку полуосевых шестерен 3 и всего дифференциала Это положение полуосевых шестерен создает максимальный коэффициент блокировки дифференциала. Следует отметить, что при передаче крутящего момента от полуосевой шестерни 3 на втулку 5 их взаимного поворота не наступает до тех пор, пока не будет преодолена сила предварительной затяжки тарельчатых пружин 18. Чем больше эта сила тем меньше получается (при постоянном крутящем моменте) сила сжатия фрикционных дисков 7 и тем меньше поворот полуосевой шестерни 3 относительно втулки.

Доэтому с целью изменения коэффициента блокировки регулируют силу предварительной затяжки тарельчатых пружин с помощью кулачков 9 дополнительной втулки 8 путем ее осевого перемещения. Для этого включают орган 23 управления дифференциалом, который перемещает в пазу 14 палец 13 и через упорные подшипники 11 воздействует на дополнительную втулку 8 При этом кулачки 9 дополнительной втулки 8 перемещаются, надавливая на стержни 16. Стержни смещаются вправо или влево по чертежу и уменьшают или увеличивают степень сжатия тарельчатых пружин 18. При введенной втулке в осевые пазы полуосевых шестерен 3, как это показано на фиг. 3, кулачки 9 полностью сжимают тарельчатые пружины 18 и передают момент от полуосе вой шестерни 3 на втулку 5, При этом коэффициент блокировки дифференциала уменьшается. При полностью выведенных из взаимодействия со стержнями 16 кулачках 9, тарельчатые пружины 18 не име ют первоначальное сжатие, они тогда не участвуют в передаче момента и не препятствуют повороту полуосевых шес терен 3 относительно втулки 5. Это положение соответствует максимальному коэффициенту блокировки. А при полном сжатии тарельчатых пружин поворот полуосевых шестерен 3 относительно втулки 5 невозможен. В случае заднего хода автомобиля тарельчатые пружины не участвуют в передаче момента и блокирующийся диф ференциал работает без механизма регулировки коэффициента блокировки. Формула изобретения Дифференциал транспортного средст ва, содержащий корпус, в котором рас положены сателлиты, имеющие общую ос вращения, полуосевые шестерни, котор посредством винтового шлицевого со- единения связаны с втулками, уста753687новленными на полуосях транспортного средства, фрикционные диски, расположенные между полуосевыми шестернями и корпусом дифференциала, отличающийся тем,что, с целью повышения его эффективности за счет обеспечения изменения коэффициента блокировки, он установленными на полуосях с возможностью осевого перемещения дополнительными втулками с кулачками, органом управления, кинематически связанным с упомянутой втулкой для обеспечения осёвого перемещения, и подпружиненньлми стержнями, причем в сопряженных полуосевых шестернях и втулках выполнены продольные и поперечные пазы, в первых из которых расположены кулачки дополнительной втулки, имеющие рабочую поверхность в виде клина, а во вторых установлены стержни, подпружиненные относительно втулки и шестерни и поджатые к рабочей поверхности кулачков, при этом оси стержней расположенны , в плоскости, перпендикулярной оси втулки. Источники информации, принятые во внимание при экспертгэе 1.Авторское свидетельство СССР № 347218, кл. В 60 К 17/20, 1969. 2.Патент США № 2923174, кл. 74-711, 1960 (прототип).