Дифференциал транспортного средства

 

Изобретение относится к трансиортному машиностроению, в частности к дифференциалам , устанавливаемым в ведущих мостах трансиортиых средств. Цель изобретения - повын1ение нагрузочной сиособности при уменьшени.и габаритов. Дифференциал содержит полую коробку 1, соосно разметенные в ней и сблокированные между собой полуосевые волновые редукторы. взаимосвязанные с коробкой 1 дифференциала и с внутренними концами полуосевых валов 7, 8. Особенностью волнового редуктора является то, что в полой . коробке 1 дифференциала жестко закреплено колесо с внутренним зубчаты.м венцом 2, внутри которого помещена тонкостенная гибкая шестерня 12, жестко скрепленная с планетарным зубчатым колесом 9, встроенным внутри полой коробки 1. Во внутренний венец планетарного зубчатого колеса 9 помещена другая тонкостенная гибкая и естерня 11. корпус стакана которой жестко закреплен в боковой крышке 4 дис)ференциала. Внутри каждого из ToiiKO- стенных стаканов гибких шестерен помещено по два круглых колеса (волнообразователя), эксцентрично расположенных относнте, 1ьно друг друга и закрепленных на эксцентриках , которые жестко закреплены на втулках полУосевых валов. 2 нл. и (Л со с: о 00 00 Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (g1 4 в 60 K 17120

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4025317/27-11 (22) 24. 02. 86 (46) 23. 12.87. Бюл. ¹ 47 (75) В. П. Демин, Б. П. Демин и 10. П. Шмелев (53) 629.113-587 (088.8) (56) Артоболевский И. И. Механизмы в современной технике. -- Мл Наука, 1980, т. !Ч Зубчатые механизмы с. 531, фиг. 2763. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к ранснортноMó машиностроению, в частности к дифференциалам, устанавливаемым в ведущих мостах транспортных средств. Цель изобретения — — повыц ение нагрузочной способности при уменьшении габаритов. Дифференциал содержит полую коробку 1, соосно размещенные в ней и сблокированные между собой полуосевые волновые редукторы, „„SU„„1361038 д 1 взаимосвязанные с коробкой 1 дифференциала и с внутренними концами полуосевых валов 7, 8. Особенностью волнового редуктора является то, что в полой коробке 1 дифференциала жестко закреплено колесо с внутренним зубчатым венцом 2, внутри которого помегцена тонкостенная гибкая шестерня 12, жестко скрепленная с планетарным зубчатым колесом 9, встроенным внутри иолой коробки 1. Во внутренний венец планетарного зубчатого колеса 9 помещена другая тонкостенная гибкая шестерня 11. корпус стакана которой жестко закреплен в боковой крышке. 4 дифференциала. Внутри каждого из тонкостенных стаканов гибких шестерен помещено по два к(круглых колеса (волнообразователя), эксцентрично расположенных относительно друг друга и закрепленных на эксцентриках, которые жестко закреплены на втулках полуосевых валов. 2 ил.

1361038

1

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к дифференциалам транспортных средств.

Цель изобретения — повышение нагрузочной способности при уменьшении габаритов.

На фиг. 1 изображен дифференциал транспортного средства, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Дифференциал состоит из полой коробки 1, внутри которой на левом конце жестко встроен внутренний зубчатый венец 2 планетарной шестерни. На торцах коробки 1 дифференциала неподвижно укреплены боковые крышки 3 и 4, внутри которых соосно друг другу встроены втулки 5 и 6 с закрепленными внутри них полуосевыми валами 7 и 8. Внутренние оси втулок 5 и 6 свободно закреплены в теле планетарного зубчатого колеса 9, который свободно может вращаться вокруг оси внутри коробки 1. Внутренний зубчатый венец 10 планетарного зубчатого колеса 9 входит в зацепление с зубчатым венцом тонкостенной гибкой шестерни 11, выполненной в виде стакана, другой конец которой жестко скреплен с боковой крышкой 4 дифференциала, при этом левая полуосевая гибкая шестерня 12 одним концом жестко скреплена с планетарным зубчатым колесом 9, зубчатый венец которой входит в зацепление с внутренним зубчатым венцом 2 коробки 1 дифференциала. На внутренних осях втулок 5 и 6 выполнены эксцентрики 13 и 14 и фигурные (шестигранные) шейки валов 15 и 16. На эксцентриках 13 и 14 посажены круглые колеса 17 и 18, входящие в контакт с тонкостенными гибкими шестернями 11 и 12.

На фигурные (шестигранные) шейки валов 15 и 16 посажены эксцентриситетные круглые втулки 19 и 20, на которых размещены свободно круглые колеса 21 и 22, контактирующие с тонкостенными гибкими шестернями 11 и 12.

Одним из условий нормальной работы дифференциала является то, что количество зубьев на зубчатых венцах 2 и 10 должНо быть равно, также как и должно быть равно количество зубьев на венцах тонкостенных шестерен 11 и 12, при этом количество зубьев на каждом из жестких зубчатых венцов 2 и 10 должно быть больше на два и более количества зубьев па венцах гибких тонкостенных шестерен

1! и !2.

Дифференциал работает следующим образом.

При движении автомобиля вперед или назад по прямой линии, а также при попадании одного из колес на скользкий грунт или его зависании в воздухе вращение от коробки 1 дифференциала передается на скрепленные с ней крышки

3 и 4, тонкостенные гибкие шестерни 11

55 и 12 и далее через эксцентрично размеLUgHHbIe круглые колеса 17, 21 и 18, 22, через эксцентрик 13, круглую эксцентриситетную втулку 19 и эксцентрик 14 круглую эксцентриситетную втулку 20 и втулки 5 и 6 крутящий момент передается на полуосевые валы 7 и 8. При этом все подвижные элементы внутри коробки дифференциала не вращаются и они работают как одно целое с корпусом коробки дифференциала.

При движении автомобиля вперед или назад и, если происходит торможение автомобиля двигателем, то крутящий момент от колес автомобиля передается в обратном йаправлении и коробка 1 дифференциала в этом случае и полуосевые валы 7 и 8 вращаются как одно целое.

При движении автомобиля по криволинейному пути, например, в левую сторону, его колеса и соответственно полуоси вращаются с различной частотой: полуосевой вал 8 получает обгонное вращение относительно коробки 1 дифференциала на некоторую величину и íà Tv хке величину полуосевой вал 7 отстает от коробки дифференциала.

Вращение от опережающего полуосевого вала 8 передается жестко скрепленной с ним втулке 6 и эксцентрику 14 и круглой эксцентриситетной втулке 20, на которых подвижно закреплены круглые колеса 18 и 22, представляющие собой генераторы волн деформации. Круглые колеса 18 и 22, обкатываясь по тонкостенной гибкой шестерне 11, растягивают гибкий элемент шестерни и их зубчатый венец образует волны. В вершинах таких волн растяжения зубья гибкой шестерни 11 входят в полное зацепление с внутренним зубчатым венцом 10 планетарного зубчатого колеса 9 (фиг. 2), а в спадах полностью из него выходят. Так как количество зубьев в гибкой шестерне 11 меньше числа зубьев планетарного зубчатого колеса 9, например, на два зуба, то при обкатке гибкой шестерни 11 происходит как бы пересчет зубьев. Вращаются эксцентрично расположенные по отношению к оси втулки 6 круглые колеса 18 и 22 и с такой же скоростью движутся в гибкой шестерне 11 «бегущие волны» деформаций. Так как гибкая шестерня 11 имеет на два зуба меньше, чем внутренний зубчатый венец lu планетарного зубчатого колеса 9, то за один оборот полуосевого вала 8 зубчатое колесо 9 поворачивается на угол, равный

2 з -, где Л вЂ” число зубьев колеса 9.

При пересчете у внутреннего венца колеса 9 в этом случае как бы окажется два лишних зуба, следовательно, зубчатое колесо 9 окажется повернутым (на эти два зуба) в сторону вращения полуосевого вала 8.

А полный оборот зубчатое колесо 9 сде1361038 лает после прохождения круглыми колесами 18 и 22 (волнообразователями) — оборотов.

При обгонном врашении вала 8 вал 7 при этом вращается с отставанием от коробки 1 дифференциала, а вместе с ним отстает и втулка 5 и закрепленные на втулке 5 эксцентрик 13 и круглая эксцентриситетная втулка -19. Эксцентрик 13 и круглая эксцентриситетная втулка 19 обкаты вают круглые колеса 17 и 21 (генепаторы волн деформации) и тонкостенную гибкую шестерню 12, зубья которой входят в зацепление с внутренним зубчатым венцом 2 коробки 1 дифференциала.

Так как гибкая шестерня 12 имеет на два зуба, меньше, чем внутренний зубчатый венец 2, то за один оборот втулки 5 гибкая шестерня 12 отстает от зубчатого венца 2 коробки 1 дифференциала на два зуба, т. е. оказывается повернутой на два зуба в сторону вращения коробки 1. А полный оборот тонкостенная гибкая шестерня 12 сделает после прохождения круглыми колесами 17 и 21

Z/2 оборотов. А так как гибкая шестерня 12 жестко соединена с планетарным зубчатым колесом 9 и врашение согласуется, то при повороте транспортного средства влево полуосевой вал 8 получает обгонное вра1цение, а полуосевой вал 7 — отстаюшее.

При этом за счет возникающего крутящего момента забегаюший полуосевой вал 8 частично разгружается, в отстающий полуосевой вал 7 догружается некоторым крутяшим моментом.

По причине малой разности диаметров гибких шестерен 11 и 12 по отношению к венцам 2 и 10, а такие гибкости шестерен ll и 12 в зацеплении одновременно может участвовать от 10 до

50% всех зубьев. Увеличение нагрузки на полуосевых валах 7 и 8 сопровождается все более значительным искривлением тонкостенных гибких шестерен 11 и 12. Чем больше они искривляются, тем большее число пар зубьев входит в зацепление. Многопарность зацепления дифференциала делает нагр,зку на каидый зуб ничтожно малой.

Уменьшение же нагрузки позволяет выбирать мелкий модуль. Высота зуба становится соизмеримой с величиной его отиа4 тия радиальными силами. ПсремеLllениp одного зуба относительно другого в такой передаче мало, ничтожны скорости скольжения, потерь на трение почти нет, поэтому и износ зубьев незначителен.

Чем меньше модуль в волновой передаче, тем больше зубьев размещается по окру>кности венца 2 и венца 10 колеса 9.

В волновых передачах Нх число намного больше сотни и маленький модуль зубьев и их большое число приводят к уменыпению деформации гибких шестерен !1 и 12, что существенно расширяет ассортимент материалов, пригодных для изготовления гибких колес.

- Выполнение шестерен 1! и 12 тонкостенными гибкими увеличивает м1югопарность зацепления зубьев, что резко уменьшает нагрузку, приходяшуюся на каждый зуб, а это позволяет увеличить нагрузочную способность волновой днфференциа,1ьнои передачи и долговечность ее работы.

Выполнение венца 2 и венца 10 колеса 9 в виде планетарных колес повышает технологичность изготовления волновой дифференциальной передачи.

Использование в качестве генераторов волн круглых колес 17, 2! и 18, 22, эксцентрично расположеHHhlx О HOollтельно одно другого на полуосевых вала., iiîвышает многопарность зацепления зубьев шестерен, увеличивае нагрузочную с11особ3Q ность волновой передачи и повышает ес надежность и долговечность работы.

Форл1ула пзойре енп»

Дифференциал транспортного средства, содержащий приводной корпус, в11 три которого соосно 1pi, г д.рх г х становл Hhl полуоси, и бортовые передачи, посредством которых полуоси кинематическп связаны между собой и с корпусом, отла«ающи11е.i тем, что, с целью повышения пагрузочной способности при уменьп;енин габаритов, 40 бортовые передачи выполнены волновыми, генератор волн каждой из которых связан с соответствующей полуосью, гибкое колесо одной бортовой передачи закреплено на корпусе и зацепленО с жестк11х1 ко,1есом, свободно установленным в корпусе и с ко45

TOPhD1 ЖЕСТКО СВЯЗаНО ГПОКО(. KO.1OСО .1Р1— гой бортовой передачи, зацепленное с выполненным в корпусе венцом с внутренними зубьями.

1361038

C0CT2 I) lIT(.,1L C. !>C)») CI> I(0

I)c. àêT»ð М. Бланар Текред И. Верее Корректор В. Гирняк

Заказ 5901,"23 Типаж 59(, 11ол(>нсное

ВНИИГIИ Госра»р((веншно коми >(т(> О:(.Г> ш> исаич изобрс; шшй ll открн>т(>й

1131>35, М»(кна, if -35. 1>ауи>скан I!I!() д. 4 5 п1» II > I>» !c TI>(!I! I(>-I>o, IIII ра(1н> I 0 кос >if)(. .н>1>ll>> cll(-. с.,> ж >»1н);(, x c!. I If)00((THQ>I, 4