Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности. Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства содержит установленные в корпусе 1 полуосевые шестерни 2, 3, введенные в зацепление с сателлитами 4, 5, установленными на водиле 6, кинематически связанном с корпусом. Водило 6 закреплено концами в корпусе 1 и находится в контакте с отверстием каждого сателлита по поверхности, расположенной на расстоянии от плоскости симметрии дифференциала, перпендикулярной оси вращения полуосевых шестерен и пересекающей упомянутую ось под прямым углом в центре дифференциала, причем контакт водила с отверстиями диаметрально расположенных на нем сателлитов происходит по разным сторонам от упомянутой плоскости. 2 з. п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 60 К 17/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4733535/11 (22) 01.09.89 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (72) О. Т. Снегарь, А, П. Шелудько и С. В.

Ракша (53) 629.113-587(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 975466, кл. В 60 К 17/20, 1982. (54) САМОБЛОКИРУ1ОЩИЙСЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств. Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности. Самоблокирующийся дифференциал транспортного средИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности.

На фиг. 1 показан самоблокирующийся дифференциал, продольное сечение; на фиг. 2 — то же, в поперечное сечение; на фиг.

3 — сечение А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — водило, вид сбоку; на фиг. 5 — то же, вид в плане; на фиг. 6 — то же, вид сбоку, вариант выполнения; на фиг. 7 — то же, вид в плане, вариант выполнения; на фиг. 8 — кинематическая схема дифференциала.

Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства содержит корпус 1, соосно расположенные в корпусе 1 полуосевые шестерни 2 и 3, введенные в зацепление с сателлитами 4 и 5, установленными с возможностью вращения на водиле 6, связанном с корпусом 1, ЫЛ,, 1676850 А1 ства содержит установленные в корпусе 1 полуосевые шестерни 2, 3, введенные в зацепление с сателлитами 4, 5, установленными на водиле 6, кинематически связанном с корпусом. Водило 6 закреплено концами в корпусе 1 и находится в контакте с отверстием каждого сателлита по поверхности, расположенной на расстоянии от плоскости симметрии дифференциала, перпендикулярной оси вращения полуосевых шестерен и пересекающей упомянутую ось под прямым углом в центре дифференциала, причем контакт водила с отверстиями диаметрально расположенных на нем сателлитов происходит по разным сторонам от упомянутой плоскости. 2 з. и. ф-лы, 8 ил, Водило 6 представляет собой цилиндрическую ось, закрепленную концами в корпусе 1, ось закреплена при помощи штифтов

7 или другим известным способом, причем продольная ось водила 6 совмещена с цен- О тром "0" дифференциала (фиг. 1 — 3).

Водило 6 находится в контакте с отверстием 8 каждого сателлита 4 и 5, одной по- О верхчостью 9 расположено на расстоянии С©

"е" от плоскости симметрии дифференциа- (Л ла, перпендикулярной оси вращения полу- („,) осевых шестерен 2, 3, и пересекает эту ось под прямым углом в центре дифференциала

"0". Контакт водила 6 с отверстиями 8 двух сателлитов 4, 5 происходит по разные стороны упомянутой плоскости.

Водило 6 имеет выполненные на нем в местах сопряжения с отверстиями 8 сателлитов 4, 5 углубления 10. Эти углубления 10 расположены по обе стороны плоскости симметрии дифференциала, совмещенной с осью вращения полуосевых шестерен 2 и 3, 1676850 пересекающей продольную ось водила 6 под прямым углом (фиг, 4 и 5).

Углубления 10 образованы на водиле 6 двумя плоскостями 11, параллельными плаСкссти симметрии дифференциапа, перпеникулярнай Оси вращения палуасевых шестерен 2, 3 и пересекающей упомянутую

1 сь под прямым углам, Углубления 10 формируют на водиле 6 поверхности 9, которые находятся в контакте с отверстием 8 сателлитов 4 и 5, В варианте выполнения дифференциа11а углубления 10 водила 12 (фиг. 6 и 7) в местах контакта с отверстием 8 сателлитов и 5 образованы двумя цилиндрическими 1оверхностями 13, ось каждой поверхности

t13 СМЕщЕНа На ВЕЛИЧИНУ иЕ1" ОтНОСИтЕЛЬНО 1лоскости симметрии дифференциала, пер 1ендикулярной оси вращения полуосевых шестерен 2, 3 и пересекающей упомянутую ось под прямым углом.

На фиг. 8 изображена кинематическая схема и приложенные силы и моменты, действующие в плоскости вращения сателлитов 4, 5 и определяющие их равновесие. На кинематической схеме взаимодействие сател;литов 4, 5 с полуосевыми шестернями 2, 3 ,показано как система из двух рычагов, сое диненных между собой двумя подвижными звеньями, Равновесие рычагов определяет, ся двумя осям равновесия, расположенными по одной на каждом звене со смещением относительно центра рычагов, На схеме обозначено:

1 2

Pо,,Р о — силовая составляющая крутя, щего момента трансмиссии, приложенная к

, сателлиту 4, 5 через поверхность 9 водила

,6;

Р, К» — силовые составляющие мо1 2 ментов сопротивления качению, приложенные к сателлиту 4, 5 через полуосевые шестерни 2 и 3;

I1 l2 — расстояние между полюсами зацепления зубьев сателлит 4, 5 — полуосевые шестерни 2, 3 и поверхности 9 водила б, !

1=В r са$ т и., I2= R I r cos a, где R — радиус сателлитов 4, 5 по начальной окружности зубьев (средние);

I1 — радиус водила 6; а — угол, образованный линией, соединя>ащей среднюю точку поверхности 9 водила 6 с плоскостью симметрии дифференциала, совмещенной с осью вращения полуосевых шестерен 2, 3 и продольной осью водила б (фиг. 3). и

М,, М» — крутящий момент на сателлите

4, 5 в плоскости их вращения от сил Р» относительно поверхности 9.

M — крутящий момент трансмиссии, приложенный к дифференциалу.

Такое выполнение водила 6 позволяет приложить силы. Р» к сателлиту 4 и 5 относи5 1ельно оси равновесия, в частности поверхности 9 водила б на разных расстояниях 11, l2, величина которых всегда постоянна, а равновесие сателлита 4 и 5 определяется соотношением сил Р» и приложением двух

10 поверхностей 9 водила 6 относительно продольной оси сателлита 4 и 5.

Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства работает следующим образом.

15 При движении транспортного средства, когда условия сцепления обоих ведущих колес с дорогой одинаковы, т. е. 11=12, крутящий момент трансмиссии передается через корпус 1, поверхность 9 водила 6, отверстия

20 8 на каждый сателлит 4, 5 и далее через полуасевые шестерни 2, 3 на полуоси ведущих колес.

Силовые составляющие Ро крутящего момента трансмиссии приложены к сател25 литу 4, 5 в точках взаимодействия поверхностей 9 водила 6 с отверстием 8. B полюсах зацепления зубьев сателлит 4, 5 — полуосевые шестерни 2, 3 приложены силовые составляющие Р» момента сопротивления

30 движения и направлены в обратную сторону действия сил Ро. При равенстве коэффициентов сцепления колес с дорогой величина сил Р „, P» одинакова и силы приложены на

2 одинаковом расстоянии относительно обе35 их поверхностей 9 водила б создают равные крутящие момента М» в плоскости вращения сателлита 4, 5. Сателлиты 4, 5 находятся в равновесии. Транспортное средство совершает прямолинейное движение, 40 При изменении условий сцепления колес с дорогой, когда f1Af2, изменяется величина сил Р», Р», допустим сила Р»>Р». В

1 2 1 2 этом случае равновесие сателлита 4, 5 определяется действием большей силы Р» и по45 верхностью 9 водила б, расположенной со стороны полуосевой шестерни 2, связанной с колесом, имеющим лучшее сцепление с дорогой.

Д о определенного соотношения сил

50 P»óл большая сила Р», действующая на

1 меньшем плече (1, не может создать достаточный момент в плоскости вращения сателлита 4, 5, поскольку другая уменьшающаяся сила Р» действует на большем плече I2, име 2

55 ет больший момент относительно первой поверхности 9 водила 6. Но момент от силы

Р» также не может повернуть сателлит 4 и

5, так как величина этого возникающего большего момента ограничивается другой паверхносгью 9 водила 6, расположенной

1676850 со стороны полуосевой шестерни 3, от которой на сателлит 4, 5 приложена сила P K.

Сателлиты будут находиться в равновесии при изменении величин сил Рк до определенного их соотношения. Величина этого 5 соотношения определяется соотношением длин плеч, т. е.

Pg/PJ (lz/l1, или

R+r ° cosa

R — r cosa Я

Это соотношение определяет блокирующие свойства дифференциала в соответствии с его конструктивными размерами.

Таким образом, сателлиты 4 и 5 находятся в равновесии. Ведущие колеса транспортного средства вращаются совместно, как соединенные между собой жестким валом, Дифференциал работает в блокирующем режиме. Пробуксовка колес не происходит. Транспортное средство совершает прямолинейное движение.

При изменении условий сцепления колес с дорогой, когда 1 <1, равновесие сателлитов 4, 5 определяется действием сил P <

2 относительно другой поверхности 9 водила

6, расположенной со стороны полуосевой шестерни 3, связанной с колесом, имеющим лучшее сцепление с дорогой, При изменении условий движения эти циклы повторяются.

При поворотах и наезде на препятствие происходит дифференциальное действие механизма, сателлиты 4, 5 и полуосевые шестерни 2 и 3 совершают относительное перемещение, Вариант дифференциала, выполненный с водилом 13, работает аналогичным образом.

Однако этот дифференциал обладает лучшей надежностью, обусловленной лучшими прочностными характеристиками водила 13.

Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства имеет простую конструкцию и технологию изготовления. Выполнение водила с цилиндрическими поверхностями позволяет повысить его надежность, обусловленную лучшими прочностными характеристиками водила. Дифференциал имеет малые габариты, что позволяет применить его на любых транспортных средствах, в т. ч. легковых автомобилях особо малого класса, находящихся в эксплуатации, путем простой замены водила.

Формула изобретения

1. Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства, содержащий установленные в корпусе полуосевые шестерни, введенные в зацепление с сателлитами, установленными на водиле, кинематически связанном с корпусом, отл ич а ю щи йс ятем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, водило закреплено концами в корпусе и установлено в контакте с отверстием каждого сателлита по поверхности. расположенной на расстоянии от плоскости симметрии дифференциала, перпендикулярной оси вращения полуосевых шестерен и пересекающей упомянутую ось под прямым углом в центре дифференциала, причем контакт водила с отверстиями диаметрально расположенных на нем сателлитов выполнен по разные стороны от упомянутой плоскости.

2, Дифференциал по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что водило представляет собой цилиндрическую ось с двумя углублениями. выполненными в местах сопряжения водила с отверстиями сателлитов по обе стороны плоскости симметрии дифференциала, совмещенной с осью вращения полуосевых шестерен и пересекающей продольную ось водила под прямым углом, и образованные двумя равноудаленными плоскостями, параллельными плоскости симметрии дифференциала, перпендикулярной оси вращения полуосевых шестерен и пересекающей упомянутую ось под прямым углом в центре дифференциала, 3. Дифференциал по пп. " и 2, о т л и ч аю шийся тем, что боковые поверхности водила в местах контакта с отверстиями каждого сателлита образованы двумя сопряженными цилиндрическими поверхностями, причем ось одной цилиндрической поверхности смещена относительно упомянутой плоскости симметрии дифференциала, 1676850

1676850

А А

1676850

Редактор Н.Горват

Заказ 3073 Тираж 326 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 фар,6 р!

Составитель С. белоусько

Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая