Эксцентриковый дифференциал свободного хода колесного транспортного средства

 

Использование: в автомобилестроении, в частности в автотранспортных средствах повышенной проходимости Сущность изобретения эксцентриковый дифференциал содержит корпус 1, соединенный через прямозубое зацепление с дпумя рядами эксцентриков 4, которые установлены на ши - пах 5 сепаратора 6 Положение эксцентриков 4 фиксируется пружинными фиксаторами Фрикционы 8 и 9 своими ступицами опираются на корпус 1 и крышку 2 Конусные поверхности фрикционов контактируют с конусными поверхностями трения эксцентриков 4 Зил

(51) 5 В 60 К 17Дтт а р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарйым знакам (21) 5007393/11 (22) 25.07.91 (46) 30.11.93 Бал. Йа 43-44 (71) Завод "Автоагрегат" (72) Устинов ИА

{73) Акционерное общество открытого типа "Автоагрегат (54) ЗКСЦЕНТРИКОВЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ

СВОБОДНОГО ХОДА КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (67) Использование: в автомобилестроении, в част(в) ЫУ ш) 2ОО35О6СХ ности в автотранспортных средствах пояькшенной проходимости. Сущность изобретения: эксцентри— ковый дифференциал содержит корпус 1, соединенньih через прямозубое зацепление с двумя рядами эксцентриков 4, которые установпены на вилах 5 сепаратора 6. Положение эксцентриков 4 фиксируется пружинными фиксаторами. Фрикционы 8 и 9 своими ступицами опираются на корпус 1 и крышку 2. Конусные поверхности фрикционов контактируют с конусными поверхностями трения эксцентриков 4. 3 ип.

2003506 ется Поворотом корпуса 1 через зубчатоа зацепление, при этом эксцентрики 4 поворачиваются относительно шипов 5 сепаратора бпо .асовойстрелке на угол )(см.фиг.3)

5 и поверхность трения каждого эксцентрика

4 прижимается одним своим плечом к конусной поверхности трения фрикционов 8 и 9, Моменты сил тренин между упомянутыми поверхностями приводят в движение фрикт0 циоиы 8 и 9, а через шлицевое соединение и полуоси. Срабатывание дифференциала обеспечивается, поскольку имеет место момент инерции покоя сепаратора 6.

Си т у ац и я 2, Движение АТС в удов15 летворительиых дорожных условиях при совершении маневра — разворот sneeo.

Правое колесо должно осуществить . движение с эабеганием по частоте вращения, Свяэаинан жестко с ним полуось и

20 фрикцион 9 должны повернуться относительно фрикциоиа 8 (см;фиг.1) и связанной с ним шлицевым соединением полуоси, жестко связанной с левым ведущим колесом, по часовой стрелке эа счет уменьшения про25 дольной реакции дороги на правое колесо ведущего моста АТС, Йх, =Мп/гдп-Й„*ашп/гдп-/4 /кдп/*ба /й. (l) где Mn — крутящий момент, подводимый к

30 правому колесу ведущего моста АТС от двигателя через трансмиссию; гдп — динамический радиус правого колеса ведущего моста АТС;

R — вертикальная реакция дороги иа

35 правое колесо ведущего моста АТС; ашп — величина смещения точки приложения Йт„относительно основания перпендикулярна, опущенного иэ центра правого

40 колеса на плоскость дороги:

4 - момент инерции правого колеса ведущего моста АТС;

dw«Idt — проиэводнан по времени от угловой скорости вращения правого колеса

45 ведущего моста АТС;

Й„„— продольная реакция дороги на правое колесо ведущего моста АТС.

Изобретение относится к автомобиле-. строению, в частности к автотранспортным средствам (ATC) повышенной проходимости.

Цель изобретения — повышение проходимости колесного траиСпортиого средства, исключая энергетические затраты на отработку кииематического рассогласования между ведущими колесами и мостами, а также увеличение срока службы.

Для этого предлагаемый дифференциал содержит две эксцеитриковые обгонные муфты двустороннего действия, позволяющие эабегающему колесу ведущего моста

АТС опережать по частоте вращения другое ведущее колесо этого мосте (забегающее колесо работает в ведомом режиме. а отстающее — в ведущем„вращаясь с той же частотой, что и корпус дифференциала) за счет . снижения давления в контакте эксцентриков с фрикциоиами, так как контакт осуществляется по канусной поверхности, а не по линии, На фиг.l представлен эксцентриковый . дифференциал свободного хода с зубчатым колесом главной передачи; иа фиг.2 — разрез дифференциала по месту расположения оси симметрии эксцентриковой обгонной муфты; . на фиг.З -фиксатор положения эксцентриков.

Зксцентриковый дифференциал свободного хода содержит корпус 1, с которым связаны крышка 2 и зубчатое колесо Э. Корпус 1 соединен через внутреннее прнмоэубое зацепление с двумя рядами эксцентриков 4, которые шарнирно установлены на шипах 5 сепаратора 6, Положение эксцентриков 4 фиксируется пружинными фиксаторами 7 (см.фиг,3) относительйо сепаратора 6 Фрикционы 8 и 9 своими ступицами опираютсн на корпус 1 и крышку 2 со скользящей посадкой, Конусные поверхности фрикционов контактируют с конусными поверхностями трения эксцентриков 4 при Их фиксированных крайних положениях, фрикционы 8и 9- с полуосями(не показаны} через шлицевые подвижные соединения, Конусные поверхности трения плеч каждого эксцентрика.4 создают силы тренин на конусной повеахности фрикционов 8 и 9, достаточные для передачи крутящего момента от корпуса 1 к полуосям.

Длн описания работы рассмотрим ряд дорожных ситуаций и поведение деталей данного дифференциала, а также условимся, что для приведения в движение вперед 5

АТС корпус 1 дифференциала вращается по часовой стрелке (см,фиг.2), С и т у а ц и я 1. Начало движения.

Крутящий момент каждой полуоси. жестко связанной с ведущим колесом, передаТак как забегающее правое колесо должно опережать по частоте корпус 1 дифференциала. то

Мп — > 0 и из выражения (1) следует

Йхн 0 (2) Т,е. продольная реакция дороги на правое колесо стремится изменить свое первоначальное направление Hà противоположное (переход иэ ведущего в ведомый режим).

2003506

С и т у а ц и я 4. Прямолинейное движение АТС в удовлетворительных дорожных условиях с разными динамическими радиусами колес ведущего моста, 5 Допустим, что в силу множества внешних факторов (износ шин колес ведущего моста, давление воздуха в шинах, загрузка колес и т.п.) динамический радиус левого колеса (гдл) больше динамического радиуса

10 ripaeoro колеса (гдп) гдп<гдл, Тогда, при прохождении одинаковых отрезков пути правым и левым колесами последнее будет отстающим по частоте относительно правого и взаимодействие деталей данного диф15 ференциала будет целиком напоминать ситуацию 2.

Аналогичное ситуации 3 взаимодействие будет при большем динамическом радиусе пра вого колеса относительно

20 динамического радиуса левого колеса ведущего моста АТС (гдл<гдп).

С и т у а ц и я 5, Движение АТС в тяжелых дорожных условиях (по слабым грунтам).

Очевидно, что перераспределение крутя25 щего момента от двигателя (через трансмиссию) к менее загруженному колесу ведущего моста (кзк и в случае с симметричным коническим неблокируемым дифференцизлом) в заявляемом дифференцизле не произойдет, оба

30 колеса будут передавать подводимые крутящие моменты от двигателя в прямой зависимости от обеспечения сцепных свойств с поверхностью дороги без забегания (без буксовки) менее загруженного сцепным момен35 том колеса ведущего моста АТС.

Формула изобретения

ЗКСЦЕНТРИКОВЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ СВОБОДНОГО ХОДА КОЛЕСНОГО

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий жестко связанный с зубчатым колесом главной передачи корпус, s котором размещены бортовые передачи, отличающийся тем, что каждая бортовая передача выполнена а виде свободно установленных средними частями на шипах сепараторов эксцентриков, на одной части наружной поверхности каждого из которых выполнены зубья, взаимодействующие с зубьями.

Выражение (2) имеет место а том случае, если левое (отстающее) колесо имеет достаточное сцепление с дорогой

М»=Мсц.», C3) где М», М ц.с- моменты на левом колесе ведущего моста АТС, соотаетстаенно крутящий (подводимый через трансмиссию от двигателя) и сцепной, Здесь М» равен крутящему моменту, подводимому к ведущему мосту оТ двигателя.

При эабегании правого колеса ведущего моста возникает относительное перемещение деталей правой обгонной муфты, вызывающее уменьшение угла j (см.фиг,3) между осями нейтрального положения эксцентриков 4 и осями симметрии фиксаторов

7 положения. Нулевое значение углов ) соответствует максимальным силам нормального давления (создзется силами упругости пружин) фиксаторов 7 положения на поверхности приливов эксцентриков 4 и максимальному зазору между конусными поверхностями трения эксцентриков 4 и фрикциона 9, Таким образом. фиксаторы 7 создают дополнительную силу трения, не позволяющую в момент забегания правого колеса ведущего моста АТС эксцентрикам 4 беспрепятственно поворачиваться на углы, большие J. относительно осей симметрии фиксаторов 7 положения.

С и т у а ц и я 3, Маневрирование в удовлетворительных дорожных условиях, поворот вправо.

Взаимодействие деталей заявляемого дифференциала аналогично предыдущей ситуации, (56) Авторское свидетельство СССР

М 1481101, кл. 8 60 K 17/20, 1987.

1 расположенными нз внутренней поверхности корпуса. а нз другой части наружной поверхности каждого из которых выполнен паэ, имеющий возможность взаимодейст45 вия с выступом, форма которого соответствует форме паза и который выполнен по всей наружной цилиндрической поверхности фрикционз, расположенного на каждой

50 полуоси, причем в сепараторах размещены пружинные фиксаторы, верхний конец каждого из которых взаимодействует с поверхностью соотаетстаующего эксцентрикз.

2003506

Фиг..5, Составитель Г.Гандыбин

Редактор M.Ñòðåëüíèêîâà Техред М.Моргентал Корректор Л.Ливринц

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3299

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Чжгород. ул.Гагарина, 101