Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств. Цель изобретения - упрощение конструкции - достигается тем, что в дифференциале, содержащем корпус 1, полуосевые шестерни 2, сателлиты 3, связи сателлитов с корпусом осуществляются через шарик б, расположенный в лунках, выполненных в теле сателлита 3 и установленной в корпусе с возможностью поворота и зафиксированной в осевом направлении втупке 4. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. oi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 60 К 17/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4739035/11 (22) 19.09.89 (46) 15.11.91. Бюл. hh 42 (75) О.Т. Снегарь, С.В. Ракша и А,П. Шелудько (53) 629.113-587{088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1168441, кл. В 60 К 17/20, 1984. (54) САМОБЛОКИРУЮЩИЙСЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмис» SU 1691158 Al сиях транспортных средств, Цель изобретения — упрощение конструкции — достигается тем, что в дифференциале, содержащем корпус 1, полуосевые шестерни 2, сателлиты 3, связи сателлитов с корпусом осуществляются через шарик

6, расположенный в лунках, выполненных в теле сателлита 3 и установленной в корпусе с возможностью поворота и зафиксированной в осевом направлении втулке 4. 1 з.п, ф-лы, 3 ил, 0

1691158

Изобретение относится к машиностроению и может быпгь использовано в трансмиссиях транспортных средств, Целью изобретения является упрощение конструкции, На фиг. 1 представлено положение сателлитов и втулок в корпусе дифференциала, когда силовые составляющгие момента равны между собой, т,е. Рк = Р», на фиг. 2—

То же, когда силовые составляющие момен1 а на колесах не равны между собой, т.е, Р<

Р Р г; на Фиг. 3 — кинематическая схема дифференциала, план, Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства имеет корпус 1 с внутренней сферической поверхностью радиусом R. В корпусе 1 установлены полуосевые шестерни 2, введенные в зацепление с ,сателлитами 3. С возможностью вращения в корпусе 1 установлены соосно две втулки

4. Имеется водило 5, кинематически связанное с втулкой 4 и сателлитом 3, со смещением относительно продольной оси сателлита

3 (фиг. 1 и 2).

Сателлит 3 и втулка 4 установлены в корпусе 1 таким образом, что расположенные в плоскости симметрии дифференциала, перпендикулярной оси вращения полуосевых шестерен и пересекающей упомянутую ось под прямым углом в центре О дифференциала, продольная ось сателлита

3 и продольная ось втулки 4 образуют между собой угол а, вершина которого находится в центре 0 дифференциала, А продольная ось водила 5 совмещена с бис-! сектрисой указанного угла а. Два диамет рально расположенных в корпусе 1 водила ! 5 находятся по обе стороны плоскости сим, метрии дифференциала, совмещенной с осью вращения полуосевых шестерен 2 и продольными осями втулок 5 (фиг. 1).

Водило 5 представляет собой шарик 6, помещенный с возможностью вращения в двух симметрично расположенных сферических лунках 7. Общая ось сферических лунок

7 совмещена с биссектрисой угла а, образованного продольными осями втулки 4 и сателлита 3, вершина которого находится в центре 0 дифференциала, Одна сферическая лунка 7 расположена на сферическом торце сателлита 3, а другая сферическая лунка 7 расположена симмет,рично на сферическом торце втулки 4 со стороны сателлита 3.

В варианте выполнения дифференциала (не показано) два диаметрально расположенных сателлита Э установлены на плавающей оси с возможностью вращения.

В другом варианте выполнения дифференциала сателлиты 3 установлены на плавающей крестовине.

Такое кинематическое взаимодействие

5 втулки 4 и сателлита 3 в корпусе 1 обеспечивает их одновременное угловое вращение и смещение на одинаковый угол. При этом водило 5 может перемещаться вдоль оси полуосевых шестерен 2. а также возможно

10 перемещение относительно друг друга корпуса 1 по отношению полуосевых шестерен

2 и сателлита 3, На фиг. 3 приняты следующие обозначения:

15 Л Po — силовая составляющая крутящего момента трансмиссии, приложенная к втулке 4 через корпус 1, Л Ро = Л Рк, Л P — силовая составляющая крутящего момента сопротивления качению, прило20 женная к сателлиту 3 через,полуосевую шестерню2, ЛР «= Р— Р, при Р,>Р,; г

Л М, — момент, приложенный к сателлиту 3 в плоскости его вращения относительно шарика 6, от действия сил

25 сопротивления качению: ЛМк = Л Рк (r— а)или ЛМк= ЛРк(г — е sin 3), где г — радиус сателлита 3 по начальной окружности; а — расстояние между центром шарика

6 и плоскостью симметрии дифференциала

30 перпендикулярной оси вращения полуосевых шестерен 2 и пересекающая эту ось под прямым углом в центре дифференциала, а = е;

P — . гол между плоскостью симметрии

35 дифференциала, перпендикулярной оси вращения полуосевых шестерен 2 и пересекающей эту ось под прямым углом в центре дифференциала, и прямой. соединяющей центр шарика о с продольной осью сателлита 3; е — расстояние между центром шарика

6 и продольной осью сателлита 3;

Л М вЂ” момент, приложенный к втулке 4 через корпус 1 в плоскости ее вращения, от силы Л Ро относительно шарика

6, Мв= ЛРоа, или

ЛM> =- Л Ро е sin j3;

M p — момент трансмиссии, приложен50 ный к корпусу

Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства работает следующим образом.

При движении по прямой дороге, когда коэффициенты сцепления колес с дорогой одинаковые, т.е. f1 = г, шарик 6 располагается в корпусе 1 посредине, равноудаленно от обеих полуосевых шестерен 2. Продольная ось втулки 4 и продольная ось сателли16!1 115Р: та 3 расположены под углом а друг к другу и совмещены с плоскостью симметрии дифференциала, перпендикулярной оси вращения полуосевых шестерен 2 и пересекающей эту ось под прямым углом в центре 0 дифференциала.

Силы Р, от моментов соп ротивления качению приложены в полюсах зацепления зубьев сателлитов 3 и полуосевых шестерен

2 и моменты M -(;ат сил, действующих в плоскости вращения сателлита 3, уравновешены.

Силовая составляющая Ро момента трансмиссии приложена к втулке 4 от корпуса 1 в этой же плоскости. Момент на втулке 4 от силы Рр не возникает. Сателлиты 3 и втулка 4 находятся в равновесии. Крутящий момент передается равномерно на оба колеса. Транспортное соедство совершает прямолинейное движение, При изменении условий сцепления ведущих колес транспортного средства дорогой, когда коэффициенты сцепления различны, т.е. f

1 г сателлит 3 совершает поворот, перемещая шарик б в сторону полуосевай шестерни 2, связанной с колесам, имеющим лучшее сцепление с дорогой.

Вместе с поворотом сателлита 3 под действием момента Л М», который действует на шарик 6, поворачивается на одинаковый угол j3 и втулка 4, Шарик 6 при этом перемещается вдоль оси палуосевых шестерен 2, Как только втулка 4 повернется на некоторый угол j3, ат действия силы ЛРО на втулки 4 возникает в плоскости ее вращения момент Л Мо относительна шарика б. Этот момент ЛМ действует через шарик б навстречу моменту Л М», приложенному к шарику 6 от сателлита 3.

При повороте втулки 4 и сателлита 3 совершается их взаимное перемещение навстречу друг другу. Их продольные оси сближаются, и при перемещении шарика 6 в крайнее положение происходит совмещение продольных осей.

При взаимном перемещении сателлита

3 и втулки 4 в плоскости вращения дифференциала последние действуют на корпус 1 и полуосевые шестерни 2, вызывая их взаимное угловое перемещение.

При взаимном перемещении корпуса 1 и полуосевых шестерен 2 возникают дополнительные силы 0, которые препятствуют

) /

55 вращению сателлита 3 и втулки 4, тем самы:; улу тшая блокирующие свойства дифферен циала....е. бпокирующиеся усилия, прила ;енные» сателлиту 3, увеличиваются. гаким образам, в процессе вращен .:я

carennu 3 к шарику 6 приложены два ня0;;aínå«íûõ навстречу друг другу мамонта

Л М» и ЛМВ. Когда эти моменты уравновешиваются, т.е. Л М» = Л Мтт. вращение сателлита 3 и втулки 4 прекрагцается Силы .: моменты, действутащие в плоскости вращения сателлита 3 и втулки 4, уравновешены.

Дифференциал находится в блокирующе, положении. Гiрабуксавка колес не происходит. Транспортное средство совершает прямолинейное двих<ен:"е.

При изменеHèè условий сцепления колес с дорогой эти циклы повторя атея, При паваторах на препятствие происходит дифференциальное действие м .;ани;-. ма, B дифференциале нет заклинивающихся при блокировке элементов. Дифференциал имеет малые габариты, простук канструкци а и достаточную эффек гивна:ть рабаты, обусловленную возникначением дополнительно блокирующей силы, Малые габариты дифференциала псзволяют испольэовать сга на транспартнь:х средствах особа малого класса, Формула изобр-=тени..

1. Самабло ируюшийся дифферен.тиаг, транс."ар- нага средства, содержащий установленные в корпусе палуосевые шестерни, введенные в зацепление с сателлитами, саосно установленные в корпусе подвижные втулки, водило, кинематически связанное с втулкой и сателлитом со смещением относительно продольной аси сателлита, о тл и чающийся тем,что,сцелью упрощения конструкции, расположенные 8 плоскости симметрии дифференциала, ерпендикулярнсй аси вращения полуасегых шестерен и пересекаю.цей упомянуту-".: ась под прямым углом, продольная ась сат=nnaта и продольная ось втулки образуют. :::. жд; собой угол, вершина котарота разме. она в цен:pe дифференциала, а прадаль ая ась води,а совмещена с биссектрисой упомянутогоо угла, причем два диаметрально расположенные в корпусе водила кинемати«ески связаны соответственна с втулкой и сателлитом, расположены по обе стороны плоскости симметрии дифферен Ä a»a, совмеи:,анной с осью вращения полуосевых шестерен и продольными осями втулск.

2. Дифференциал по и. 1. о тл и «юшийся тем, что корпус и торец втулки выполне, «сферическими с радиусам в иен1691158

L г.2 тре дифференциала и введены в контакте со

Сферической поверхностью сателлита, водило представляет собой шарик, помещенный с возможностью вращения в двух

Симметрично расположенных сферических лунках, общая ось которых равноудалена от

Продольной оси втулки и продольной оси сателлита и является биссектрисой угла, образованного упомянутыми осями с вершиной в центре дифференциала, причем одна сферическая лунка расположена на торце

5 сателлита, а другая сферическая лунка расположена симмерично первой на торце втулки со стороны сателлита.

1691158 тр

Составитель С. Белоусько

Техред М.Моргентал Корректор Т. Колб

Редактор Н. Швыдкая

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3895 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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