Дифференциал транспортного средства

(51)5 В 60 К 17/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Кубанский сельскохозяйственный институт(57) Изобретение относится к транспортнымсредствам, в частности к устройствам блокировки дифференциала. Цель изобретения - повышение проходимости транспортного средства путем блокировки дифференциала. С этой целью дифференциал снабжен нажимным кольцом 4 из магнитного материала, при этом на его внутренней поверхности установлены фрикционные накладки 5, взаимодействующие с выступом 7, а само нажимное кольцо 4 установлено на корпусе дифференциала 1 посредством упругого элемента 3, причем напротив кольца 4 в балке моста установлен электромагнит 11. 3 з.п,ф-лы, 3 ил,10 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к транспортным средствам,Известна конструкция самоблокирующегося дифференциала - кулачкового дифференциала, в сепараторе которого, выполненном вместе с корпусом дифференциала, в радиальных отверстиях свободно размещены сухари, Торцы сухарей находятся в постоянном контакте с рабочими поверхностями кулачков звездочек сверху(наружная) и снизу (внутренняя) сухарей При скольжении сухарей возникает сила трения, вследствие чего крутящие моменты между звездочками перераспределяются,что позволяет за счет большего сцепления колеса с грунтом преодолеть участок дороги с недостаточным коэффициентом сцепления ведущих колес.Недостатком такой конструкции является возникновение дополнительной потери на трение в дифференциале при движении на дорогах с твердым покрытием при поворотах, накриволинейных участкахдороги или если в условиях эксплуатации по различным причинам (разная степень износа шин, незначительное различие давления воздуха в шинах) радиусы качения ведущих шин различны, Это снижает КПД трансмиссии, увеличивает расход топлива. Другим недостатком является необходимость применения высококачественных легированных сталей для обеспечения требуемой износостойкости дифференциала,Наиболее близким к предлагаемому является широко применяемый на автомобилях с двумя ведущими колесами межколесный симметричный дифференциал, Он состоит из разъемного корпуса, в котором закреплена крестовина,у него имеются шипы, на которых свободно установлены три или четыре конических сателлита. Сателлиты находятся в зацеплении.с двумя коническими полуосевыми шестернями в корпусе дифференциала. К шестерням поступает масло из картера главной передачи. При повороте автомобиля внешнее к центру поворота ведущее колесо проходит больший путь, чем внутреннее, Чтобы устранить проскальзывание внешнего колеса, сателлиты начинают вращаться вокруг своих осей в направленИи, при котором угловая скорость внешнего колеса увеличивается, а внутрен него соответственно уменьшается,Недостатком этой конструкции является следующее.На участках дороги при недостаточном сцеплении колес с дорогой буксование одного ведущего колеса, как правило, бывает меньше, чем другого из-за различного коэффициента сцепления. В этом случае скорость движения автомобиля уменьшается, а в пределе полностью прекращается и одно колесо перестает вращаться, а другое вращается с удвоенной скоростью. Если иметь устройство для блокировки, то за счет лучшего сцепления одного из колес удалось бы преодолеть участок буксования, временно обеспечив соединение одной из полуосей с корпусом дифференциала, чтобы устранить вращение сателлитов вокруг своих осей. Однако такого устройства для временной блокировки.нет у дифференциалов почти всех марок легковых и многих грузовых автомобилей и автобусов с двумя ведущими колесами, т,е. когда одна ведущая ось. Следовательно, требуется иметь такое устройство блокировки для указанного типа дифференциала, у которого минимум трения и потери мощности и топлива, Так как в отличие от трактора у автомобиля желательно включать механизм блокировки без остановки и большого снижения скорости движения и в то же время без динамической перегрузки деталей трансмиссии, .то требуется нежесткая блокировка.Цель изобретения - повышение проходимости транспортного средства путем блокировки дифференциала.Поставленная цель достигается тем, что дифференциал снабжен нажимным кольцом, выполненным из магнитного материала и имеющим на внутренней поверхности фрикционные накладки, взаимодействующие с полуосью, а нажимное кольцо установлено на корпусе дифференциала посредством упругого элемента, причем напротив нажимного кольца в балке моста установлен электромагнит. Нажимное кольцо установлено на ведомой шестерне главной передачи, причем оно выполнено съемным. В балке моста напротив кольца установлен ролик с возможностью перемещения в направлении нажимного кольца, привод которого осуществлен из кабины водителя,На фиг.1 представлена общая схема расположения предлагаемого устройства на ведущем мосту и электрическая схема при электромагнитном приводе управления; на фиг.2 - схема крепления двух половинок нажимного кольца; на фиг.3 - схема механического привода управления устройством.К торцу ведомой шестерни 1(или корпуса дифференциала), например, винтами 2 крепится упругое основание 3 нажимного кольца 4 с фрикционными накладками 5, На одной ведущей полуоси 6 имеется выступ 7 (его наличие желательно, но не обязательно). При нажатии на кольцо 4 оно опустится510 15 20 30 35 40 45 50 55 вниз и фрикционная накладка 5 будет давить на выступ 7 или при его отсутствии на полуось 6, Нажимное кольцо 4 состоит из двух половинок (для удобства монтажа и демонтажа при замене накладок 5), которые крепятся в одно целое с помощью, например, пластин, укрепленных винтами 8 на торце нажимного кольца в местах стыков двух половин (фиг.2),На кожухе 9 полуоси 6 предусмотрена съемная крышка 10, на которой монтируется электромагнит 11,Электрическая схема состоит. из электромагнита 11, выключателя 12, проводов 13, реостата 14, источника 15 тока и массы 16.При механическом приводе на кольце 4 (фиг.1) предусматривается дорожка-выступ 17(фиг.З), по которому может перекатываться ролик 18. Управление роликом осуществляется из кабины водителя рычажком (не показан) через гибкий трос 19, стойку 20, возвратную пружину 21 и соотношение плеч а и б двуплечего рычага с шарниром у стойки 20, обеспечивающее достаточную силу давления ролика 18 на дорожку-выступ 17.Принцип работы предлагаемогоустройства следующий.При движении с буксованием транспортного средства с двумя ведущими колесами (ведущий мост только один) в силу известного недостатка широко применяемой конструкции дифференциала одно ведущее колесо буксует больше, чем другое,и при полном буксовании одно колесо вообще не вращается, а другое вращается на одном и том же месте с удвоенной угловой скоростью,Временная блокировка дифференциала устраняет этот недостаток и позволяет преодолеть участок буксования. Однако жесткая блокировка, производимая по ходу движения машины, может вызвать динамическую перегрузку деталей и их возможную поломку. Поэтому, особенно для легковых автомобилей, имеющих повышенную скорость движения, желательна нежесткая блокировка.Для нежесткой блокировки водитель замыкает электрическую цепь выключателем 12. Ток от источника 15 тока через массу 16 поступает к электромагниту 11 и через выключатель 12 и реостат 14 возвращается к источнику тока. Электромагнит намагничивается и притягивает к себе нажимное кольцо 4, которое для максимального эффекта изготавливается из магнитного материала. Нажимное кольцо 4 притягивается к электромагниту 11, но не доходит до касания торца электромагнита, Это исключает трение между неподвижным магнитом и вращающимся кольцом, что крайне важно. Такое качество достигается за счет того, что расстояние от внешней поверхности кольца 4 до торца магнита 11 больше, чем от внутренней поверхности фрикционной накладки 5 до выступа 7 ведущей полуоси 6. В первый момент возникает трение между фрикционной накладкой 5 и выступом 7 полуоси, а затем их угловые скорости выравниваются и трение прекращается. При необходимости силу прижатия фрикционной накладки к выступу 7 полуоси можно увеличить реостатом 14,В связи с соединением ведущей полуоси с корпусом дифференциала или с ведомой шестерней 1 главной передачи уравниваются угловые скорости левого и правого колес (ведущих), так как сателлит не может вращаться вокруг своей оси. Выравнивание угловых скоростей ведущих колес способствует успешному преодолению участка буксования за счет того колеса, у которого сцепление с дорогой больше.При механическом приводе (фиг,З) водитель рычажком подтягивает трос 19, ролик 18 опускается на дорожку-выступ 17, При этом кольцо 4 опускается и давит на выступ 7 полуоси, что нежестко соединяет ведущую полуось с корпусом дифференциала или с ведомой шестерней 1, Ролик 18 и нажимное кольцо 4 вращаются вокруг своих осей (фиг.З). Сила давления ролика на кольцо 4 приводит к нежесткому соединению одной из ведущих полуосей с коробкой дифференциала или с ведомой шестерней главной передачи,Предусмотрена возможность проведения осмотра, техухода, замены фрикционной накладки беэ разборки ведущего моста, Для этого снимаем крышку 10, отвертываем винты 2 и,8, снимаем обе половинки кольца 4. При сборке устанавливаем винтами 2 половинки кольца, а винтами 8 закрепляем пластины с обеих сторон стыков половинок в одно целое нажимное кольцо 4. Такая возможность техухода за кольцом 4 исключает разборку ведущего моста по этому поводу. Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства заключается в уменьшении буксования, повышении проходимости и производительности, уменьшении расхода топлива и износа шин.Внедрение износа не требует создания дифференциала принципиально новой конструкции, так как позволяет широкоприменяемую конструкцию дифференциала приспособить к возможности временной нежесткой блокировки нв участках буксования,.г Составител Техред М,М Погосбековентал тор А.Маковск ктор Н,Лазаренк каз 1549 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения 1,Дифференциал транспортного средства, содержащий связанный с ведомой шестерней главной передачи корпус с размещенными в нем сателлитами и полу- осевыми шестернями, которые связаны с полуосями, размещенными в балке моста, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения проходимости транспортного средства путем блокировки дифференциала, он снабжен нажимным кольцом, выполненным из магнитного материала и имеющим на внутренней поверхности фрикционные накладки, взаимодействующие с полуосью, а накидное кольцо установлено на корпусе дифференциала посредством упругого элемента, причем напротив нажим- ного кольца в балке моста установлен электромагнит.2.Дифференциал по п.1, отл ича ю щ и й с я тем, что нажимное кольцо установлено на ведомой шестерне главной передачи,З,Дифференциал по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что нажимное кольцо выпол нено съемным.4.Дифференциал по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в балке моста напротив кольца установлен ролик с возможностью перемещения в направлении нажимного 15 кольца, привод которого осуществлен из кабины водителя.