Дифференциал транспортного средства

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК 13 и 4 в 60 К 17 2 ЛЬСТВУ ОРСКОМ.К СВИ СУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ИСАНИЕ ИЗОБР(21) 4025317/27-11 (22) 24.02,86 (46) 23.12,87. Бюл. Ьо 47 (5) В. П. Демин, Б. П. Демиц и О. П. Шмелев (53) 629.113-587 (088.8) (56) Артоболевский И. И. Механизмы в современной технике.М.: Наука, 1980, т.Ч Зубчатые механизмы с. 531, фиг. 2763. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к дифференциалам, устанавливаемым в ведущих мостах транспортных средств. Цель изобретения -- повыцение нагрузочной способности при уменьшении габаритов. Дифференциал солержит полую коробку 1, соосно размещенные в цей и сблокировацные между собой полуосевые волновые редукторы,,4 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 шестерня2, 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 (волнообразоватсля), эксцсцтрично расположенных относительно Ж друг лруга и закрепленных на эксцентриках, которые жестко закреплены на втул- фках полуосевых валов. 2 ил.1 О 15 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 полу- осевая 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 посаяены 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 2, 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 20 25 30 35 40 45 50 55 и 12 и далее через эксцентрично размещенные 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 полу- осевые 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 на ту же величину полуосевой вал 7 отстает от коробкидифференциала.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 гиокой 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 1 о планетарного зубчатого колеса 9, то за один оборот полуосевого вала 8 зубчатое колесо 9 поворачивается на угол, равный 2 з-, где Л - 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 сде 1361038лает после прохождения круглыми колесами 18 и 22 волнообразователями) - оборотов.При обгонном вращении 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 Х/2 оборотов. А так как гибкая шестерня 12 жестко соединена с планетарным зубчатым колесом 9 и вращение согласуется, то при повороте транспортного средства влево полуосевой вал 8 получает обгонное врацение, а полуосевой вал 7 - отстающее.При этом за счет возникающего крутящего момента забегающий полуосевой вал 8 частично разгружается, в отстающий полу- осевой вал 7 догружается некоторым крутящим моментом.По причине малой разности диаметров гибких шестерен 11 и 12 по отношению к венцам 2 и 10, а такие гибкости шестерен 11 и 12 в зацеплении одновременно может участвовать от 10 до 50 О" 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 отиа 4тия радиальными силами. Перемещение одного зуба относительно другого в такой передаче мало, ничтожны скоОсти скольжения, потерь на трение почти нет, поэтому 5 и износ зубьев незначителен.Чем хеньше модуль в волновой передаче, тем больше зубьев размещается по окрукности венца 2 и венца 10 колеса 9.В волновых передачах их число намного больше сотни и маленький модуль зубьев и их большое число приводят к уменыпению деформации гибких шестерен1 и 12, что существенно расширяет ассортимент материалов, пригодных для изготовления гибких колес.Выполнение шестерен 1 н 12 тонкостенными гибкими увеличивает м 1 югопарность зацепления зубьев, что резко уменьдает нагрузку, приходящуюся на каждый зуб, а это позволяет увеличить нагрузиную способность волновой дифференциа,1 ь нои 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 гснераторогволн круглых колес 17, 2 и 18, 22, эксцентрично расположенных о 1 носптельпо одно другого на полуосевых валах, повышает многопарность зацепления зубьев шестерен, увеличивае нагрузочную способ- ЗО ность волновой передачи и повышает ес надежность и долговечность работы.Фар.11 у. а пзо 11 ре 7 енпДифференциал транспортного средства,содержащий приводной корпус, внутзи которо о соосно дрх г дрх 1 х станов,Сны полуоси, и бортовые передачи, посредством которых полуоси кинсматическп связаны между собой и с корпусом, оглпчаюиг йгя 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 зацепле 1 О с жестких ко,ссом, свободно установленным в корпусе и с которым жестко связано гпокое ко,1 есо д 11 - гой бортовой передачи, зацепленное с выполненным в корпусе венцом с внутренними зубьями.