Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства

 

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в трансмиссиях транспортных средств. Целью изобретения является упрощение геометрии зацепления и повышение надежности дифференциала. Для этого в дифференциале, содержащем установленные в корпусе 1 полуосевые шестерни 2, сателлиты и установленные на оси 7 дополнительные зубчатые колеса 5, 6, каждый сателлит находится в зацеплении с обеими полуосевыми шестернями 2 и связан с двумя соосными дополнительными колесами. Ось этих колес пересекается с осью вращения полуосевых шестерен 2 и расположена к ней под углом. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1614950 А 1 (51)5 В 60 К 17 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4483010/25-11 (22) 16.09.88 (46) 23.12.90. Бюл. № 47 (75) О. Т. Снегарь, А. П., Шелудько и С. В. Ракша (53) 629.113-587 (088.8) (56) Патент США № 2158157, кл. 74-710.5, 1939. (54) САМОБЛОКИРУЮШИЙСЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в трансмиссиях транспортных средств. Целью изобретения является упро.цение геометрии зацепления и повышение надежности дифференциала.

Для этого в дифференциале, содержащем установленные в корпусе 1 полуосевые шестерни 2, сателлиты и установленные на оси 7 дополнительные зубчатые колеса 5, 6, каждый сателлит находится в зацеплении с обеими полуосевыми шестернями 2 и связан с двумя соосными дополнительными колесами.

Ось этих колес пересекается с осью вращения полуосевых шестерен 2 и расположена к ней под углом. 7 ил.

1614950 причем М =М, +М„, где Мо-момент от силы Ро, ̄— момент от силы Рц,.

М,4 — момент, приложенный к сателлиту 4 в плоскости его враще- 5 ния от действия ил P,- и Р„-, причем М,4 — — М +М„.

2 2

На фиг. 7 приведена обобщенная схема действия сил и моментов на сателлиты 3 или 4 в плоскости их вращения. Показано 1О приложение сил Р и P расположенных на расстоянии d друг от друга и равноудаленных от геометрической оси сателлита, силы Р„, и P„ расположены на расстоянии D друг от друга и равноудалены от геометрической оси сателлита 3 и 4. Силы Ро и Р„15 действуют в одной плоскости и направлены в разные стороны. Расстояние между точками приложения сил — величина постоянная, причем общая сила Po=P +Ð,, à P» ——

=Р, +Р и Рс=Р„. Соотношение сил P, /P„ и Р /Po при работе дифференциала может меняться.

Самоблокирующийся дифференциал тра нспортного средства работает следующим образом.

При движении транспортного средства, когда условия сцепления обоих ведущих колес с дорогой одинаковы, т. е. fi=f2, крутягций момент трансмиссии передается через корпус 1, ось 4, каждое дополнительное зубчатое колесо 5 и 6 к каждому сателлиту 3 и 4 и далее через полуосевые шестерни 2 на по- 30 луоси ведущих колес.

Крутящий момент трансмиссии приложен к сателлиту 3 через дополнительное зубчатое колесо 5 в полюсе зацепления их зубьев со смещением, равным d/2 от геометрической оси сателлита 3 в сторону одной из полуосе- з5 вых шестерен 2.

Одновременно крутящий момент трансмиссии приложен к диаметрально расположенному сателлиту 4 через дополнительное зубчатое колесо 6 в полюсе зацепления их 4О зубьев со смещением, равным d/2 от геометрической оси сателлита 4 в сторону другой полуосевой шестерни 2 (фиг. I и 6).

От действия момента трансмиссии M в полюсах зацепления зубьев сателлитов 3 и 4 с дополнительными зубчатыми колес à- 45 ми 5 и 6 действуют силы Ро и Р, направленные в сторону вращения корпуса дифференциала.

Одновременно в полюсах зацепления зубьев сателлитов 3, 4 с полуосевыми шестернями 2 действуют силы сопротивления 5О качению Р„ и Р„ на расстоянии 0/2 от геометрической оси сателлитов, направленные в обратную сторону по отношению действия сил Pic. Из условий равновесия всегда Pp=P„.

От действия сил Ро и Р на сателлитах 3 и 4 в плоскости их вращения возникает кру55 тящий момент М,з и М,4.

Поскольку условие сцепления колес с дорогой одинаковое fi=f2, то силы, действующие в полюсах зацепления сателлитов 3 и 4 с полуосевыми шестернями 2 и дополнитс 1bными зубчатымн колесами 5 и 6, одинаковы и равны между собой. т. е. Р =Р;, à P„=Р-, От деиствия сил Р, и Рц, приложенных к сателлиту 3, на нем возникает крутящий

I момент 2И;з=М< — М„, стремящийся вращать сателлит 3 (фиг. 6).

Одновременно на сателлите 4 от действия

2 2 сил Р, и Р„возникает крутящий момент

2И =М вЂ” М„, Таким образом, одинаковые силы Р,1 и Р,, действующие на равных расстояниях от о«п вращения сателлитов 3 и 4 D/2 и d/2, создают одинаковые по абсолютной величине и одина ково направленные моменты —,И,,——

= — М,4. Эти одинаковые моменты замыкаются на полуосевых шестернях 2 на диаме-;рально противоположных сторонах каждой полуосевой шестерни 2 и направлены в одну сторону, что приводит к их взаимному уравновешиванию. Система находится в равновесии. Дифференциал работает как жесткая система. Транспортное средство совершает движение.

Пространственную схему действия сил и моментов в плоскости вращения сателлитов (фиг. 6) можно заменить эквивалентной схемой сил и моментов, действующих на олин сателлит (фиг. 7).

В этой схеме силы P и Р- и силы P„P„приложены к одному сателлиту на диам«трально расположенных точках.

Линейное расстояние между сила ми РР и Р,2 равно а, а между силами P„i и P» iid Ho L).

На фиг. 7 расстояние d меньше расстояния D

В варианте выполнения дифференциала расстояние D выполнено меньшим ра«стояния d, При изменении дорожных условий движения транспортного средства, когда коэффициенты сцепления ведущHx колес с дорогой не одинаковы, т. е. fi f2, изменяется ссютношение «ил Р /Р„-, действуюгцих в полюсах зацепления зубьев: сателлиты 3 и 4— полуосевые шестерни 2, что приводит к изменению соотношения сил Р, Р-, приложеннь1х в полюсах зацепления зубьев: сателлиты 3 и 4 — - дополнительные зубчатые колеса 5 н 6.

Изменение соотношения сил Р,> и Р, приводит к изменению величин моментов М,, действующих в плоскости вращения сателлитов 3 и 4.

До определ«нного соотношения сил Рк дифференциал находится в блокирующем состоянии. Относит«2üíoãî вращения «,;г«ллитов 3 и 4 Hc пронсходит.

Степень блокировки дифференциала характеризуется соотно пением линейных размеров D+0/0 — 0 и должна быть больпг« или равна соотношению Р„ /Р-, т. е. D+0 с

«( — О)) F, )Р„- .

Если величина соотношения лин«йны, величин: суммы и разности диаметров D u d

1 равна или боль11«соотношения сил Р, и f», моменты а сат«лл:;тзх 3 и 4 .И, и .И,.i

i 61495(!

Фо!),((ила изобретския!

i, г б всегда равны (го абсолюгной В.-.-)и IH(« . правлены в одну сторону и замыл;а(О(си ".;; полуосевых шестернях ?, ()тносит(.(ьн;!е вращение сателлитов 3 и 4 полуосев(.(х ((!«! терен 2 и дополнительных зуб ((пb(x колес 5 и 6 не происходит. ДиАференциал рабо, а(как жесткая система. Пробуксовки ((Ои=,. не происходит. Тр((;i(.и(«р" иое средство )вершает прямо (иней((ос д()ижсн(3с.

t 1pH изменении Озффиииентое! Сцес, !!!ния колес с дорогой зги циклы иовторя(отс(3.

При наезд на ирепя(ствие и и )воротах (р(исходит дифференциальное действие механизма. Происходит o1((oc)n«.I««èî(: .(е()е,.г ииие сателлитов 3, 4. иолуосевых и(естсре(: ".;, дополнительных зубчатых колес 5, 6.

В варианте Выполнения диффер(",;.;.,1а.

В котором линеииое расстояние:, .:. :;ду силами Ри больше линейного (расс((.Я.(. ) !)

",(- >Käó силами Р», соо(ион(вин: OH. I ." « / - при любых изменен isx коз(Ь(()и(.ие Зт(«н о;..О(! ления колес с дорог:)й никогда не б>д г;(..:

ШЕ СООтНОШЕНИя ЛИНСйИЫХ раЗМЕр(л) Е)-; —,, /D — ((, т (.. fl poOv KOO(3KH ко чес !«() и (г проис «Одить ири л(обых Vс (ОБиях (ц .) * .()«

Ведуших колес транспортноп) средства с до;-,О ГОЙ. аоот(и) и)ение сил (,",,можно заменить соотноц(ением коэффициентов сцепления Колес с дорогой ! и j., т. е. 0+4jjD — d f (/f2.

Сdìoá foKHðóþùийся дифференциал трани О () т ни го с p (. äñ ò Â ÿ, с Од(. р ж а II i и и ко р п ««с . ус.(зио(3ленные в корпусе полуосевые шест(р((«(, находящиеся в зацеплении с сателлигамч., связанными с корпусом через водило, (3!«(((Олиениое из находя(цихся в зацеплении о с ат .плитам: доно IHH; си ьных зубчатых к лес, усl:(:3(.о((леннь(х с Возможностью вра(ll(пня Hd Осях, закрепленных В Kopli)ñ(., 0 ЛЫЧ((Юй ((ЙСЯ ТСV!(, «« (О, С ЦЕЛЬЮ VHPOIIJPHHS. ге метрии зацепления и повышения надеж нос1 и дифференциала, каждый сателл (т

Введеil В зацепление с обеими полуосевыми шестернями li связан с двумя соосными дополнительными колесами, ось которых расположена иод ;г ом к оси врашения полуоссвыx и;(..тере,(и с пересечением последней.

l614950

1614950

Рк

Рк

Составитель С. Белоусько

Редактор В. Данко Техред А. Кравчук Корректор Н. Ренская

Заказ 3950 Тираж 420 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 101