Способ управления блокируемым дифференциальным приводом колес транспортного средства и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХЛиаРЕСПУБЛИК сЮ В 60. 1 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГ 1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени:политехническийинститут(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 797921, кл. В 60 К 17/20, 1979.2. Авторское свидетельство СССРВ 839756 кле В 60 К 17/20 1976(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ БЛОКИРУЕИЫМДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ ПРИВОДОМ КОЛЕСТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.(57) 1. Способ управления блокнруемым дифференциальным приводом колестранспортного средства, заключающийся в том, что производят сравнениеугловых скоростей полуосей приводаколес и по достижении разности угловых скоростей пороговой величины,.80.1130501 . А включают механизм блокировки дифференциала, о т л и ч а ю щ и й .с я тем, что, с целью улучшения управ- ляемости транспортного средства и снижения динаваюческой нагруженности привода путем предотвращения цикличности работы механизма блокировки, включение механизма блокировки производят с задержкой по времени, равной среднему времени прохождения поворота транспортным средством.2. Устройство для осуществления ;способа поп.1,. содержащее дифференциал, полуосевые,шестерни которого связаны с полуосями колес с тангенцнальиым зазором, вехаиизм блокнровщ дифференциала и устройство сравнения угловых скоростей полуосей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено гидравлической системой управленияс двумя соединенная двухпоэиционными золотниками, кинематически связанными с устройствами сравнения угловых скоростей полуосей, а в нагнетательной магистрали установлен дроссель.Изобретение относится к колесным транспортным средствам, преимущественно автомобилям и тракторам.Известен способ управления блокируемым дифференциальным приводом, 5 включающий контроль разности крутящих моментов на полуосях, сравнение этой разности с величиной предельного момента муфты, блокирующей дифференциал, и выдачу команды на включение 10 или выключение механизма блокировки дифференциала. Устройство для осуществления способа содержит фрикцион. ную муфту, установленную на одной иэ полуосей, систему управления фрик ционной муфтой и управляемый двух- позиционный золотникНедостатком способа является то, что контролируется разность крутящих моментов на полуосях и вследствие 20 этого выключение фрикционной муфты, блокирующей межколесный дифференциал, осуществляется при относительном вращении полуосей, нагруженных крутящим моментом, равным предельному 25 моменту муфты. Это вызывает повышенный износ деталей трансмиссии и шин, а также ухудшает управляемость транспортного средства.Известен также способ управления ЗО блокируемым дифференциальным приводом, заключающийся в том, что производят сравнение угловых скоростей полуосей привода колес и по достижении разности угловых скоростей поро- З говой величины включают механизм блокировки дифференциала. Устройство для осуществления способа содержит дифференциал, полуоси которого связаны с крестовиной посредством кулачковых муфт, причем в сопряжениях полуось - полуосевая шестерня предусмотрены тангенциальные зазоры 23.Недостатком известного способа является то, что включение блокиров ки дифференциала производится без задержки по времени сразу же после включения дифференциала в работу, что вызывает цикличность работы механизма блокировки при движении на поворотах, а следовательно, ухудшает управляемость.транспортного средства и повышает динамическую нагруженность межколесного привода. При движении по прямой крутящие моменты передаются от полуосевых шестерен к полуосям и дифференциал заблокирован. При движении на повороте 1 например, вправо) левое колесо начинает забегать относительно правого. При этом, благодаряимеющемуся тангенциальному зазору".в сопряжениях полуось - полуосевая.шестерня, левая полуось поворачиваетсяотносительно полуосевой шестерни наугол, соответствующий тангенциальному зазору, а крутящий момент передается только на правое колесо. Этотпроцесс и является сравнением угловых скоростей полуосей и служит сиг-налом для выключения механизма блокировки. После выключения блокировкивступает в работу дифференциал, который передает момент как на правую,.так и на левую полуосевые шестерни,и левая полуосевая шестерня поворачивается относительно левой полуосив противоположную сторону, т.е. висходное положение, а это служит сигналом для включения блокировки, идифференциал блокируется. Таким образом осуществляется полный циклвыключения-включения блокировки дифференциала. Так как средняя продолжительность поворота транспортногосредства (3-5 с) во много раз превыьшает время одного цикла срабатываниямеханизма блокировки (0,4-0,6 с),то за один поворот транспортногосредства происходит множество непрерывно чередующихся циклов включения ивыключения блокировки дифференциала,а это ухудшает управляемость и значи"тельно увеличивает нагруженность привода.Цель изобретения - улучшение управляемости и снижение динамическойнагруженности привода ведущих колестранспортного средства путем предотвращения цикличности работы механизмаблокировки,Указанная цель достигается тем,что согласно способу управления дифференциальным приводом включение механизма блокировки производят с задержкой по времени, равной среднемувремени прохождения. поворота транспортным средством. Кроме того, устройство для осуществления способа снабжено гидравлической системой управления с двумя соединенными двухпозиционными золотниками, кинематически связанными с устройствами сравнения угловых скоростей полуосей, а в нагнетательной магистрали установлен дроссель.0501 3 113На чертеже изображена схема пред.+ лагаемого устройства для осуществления способа.Устройство содержит дифференциал 1, механизм 2 блокировки дифферен циала, устройства 3 и 4 сравнения угловых скоростей.и гидравлическую систему управления, состоящую иэ двухпозиционных золотников 5 и 6, дросселя 7 и источника 8 давления 1 О масла.В сопряжении полуосей 9 и 10 с полуосевыми шестернями 11 и 12 имеется тангенциальный зазор для обеспечения воэможности поворота полу оси относительно соответствующей ей полуосевой шестерни на определенный угол. Устройства 3 и 4 сравнения угловых скоростей выполнены в виде кулачковых соединений между полуосе выми шестернями 11 и 12 и втулками 13 и 14, установленными на полуосях с возможностью осевого перемещения, Пружины 15 и 16 удерживают кулачковые соединения в зацеплении. Золот 25 ники 5 и б кинематически связаны с соответствующими втулками 13 и 14 посредством поводков 7. и 18; Тангенциальные зазоры в сочленениях полуось - полуосевая шестерня, углы .ЗО относительного поворота полуосей и полуосевых шестерен и угол профиля кулачков устройств сравнения угловых скоростей выбраны так, что при повороте полуоси относительно полуосевой 5 шестерни из одного крайнего положения в. другое соответствующий золотник также перемещается из одного крайнего положения в другое.Нагнетательные магистрали эолот ников 5 и б соединены последовательно с тем расчетом, чтобы при перемещении любого иэ золотников в осевом направлении от исходного положения в противоположное нагнетательная ма гистраль запиралась, а бустер муфты соединялся со сливом. Дроссель 7 может быть установлен на любом участке нагнетательной магистрали.Крбме того, гидросистема снабжена 50 дополнительным двухпоэиционным при нудительно управляемым золотником 19,. предназначенным для выключения блокировки дифференциала при движении транспортного средства по дорогам с твердым покрытием,Устройство работает следующим образом. При движении по прямой полуосевыешестерни являются ведущими по отно"шению к соответствующим полуосям. Золотники 5 и б находятся в исходномположении и соединяют источник давления с бустером механизма блокировки.Механизм блокировки включен и блокирует дифференциал, не допуская раздельного буксования колес.При движении на повороте, например вправо, левое колесо ( внешнее поотношению к повороту ) начинает вращаться быстрее, чем правое. Так какдифференциал заблокировай то правая полуось 1 О по-прежнему остаетсяведущей и вращается совместно скорпусом, дифференциала, Левая полуось 9 обгоняет в своем вращении дифференциал и поворачивается относительно полуосевой шестерни 11 наугол, соответствующий тангенциаль- .ному зазору в сопряжении полуоси 9с шестерней 11. При этом втулка 13,установленная на шлицах полуоси 9 исоединенная.кулачковым соединением сполуосевой шестерней 11, перемещает"ся влево и перемещает связанный сней поводком 17 золотник 5, которыйперекрывает магистраль нагнетания исоединяет бустер механизма блокировкис магистралью слива. Механизм блокировки выключается и разблокируетдифференциал,После выключения механизма блокировки вступает в работу дифференциал, который, как известно, распределяет крутящий момент поровну междуобеими полуосями. А так как леваяполуось вновь становится ведущей, тоона поворачивается относительно полуосевой шестерр 11 в направлении,противоположном предшествующему повороту.при выключении блокировки, Приэтом втулка 13 и золотник 5 поддействием пружины 15 возвращаются висходное положение н источник давления соединяетея с бустером механизмаблокировки, т.е, подан сигнал навключение блокировки, Однако механизм блокировки включается не сразу,а только по истечении определенногопромежутка времени, величина которого зависит от величины гидравлического сопротивления дросселя 7 ( чем "больше сопротивление дросселя, тембольше период эапопнения бустера,тем больше разность во времени междумоментом подачи сигнала на включениеЭ 11305 и включенйем механизма блокировки ). По истечении этого периода механизм блокировки включается и блокирует диФференциал. Таким образом происходит один цикл срабатывания (включениевыключение ) механизма блокировки диф-. Ференциала. Продолжительность одного цикла срабатывания равна среднему времени поворота транспортного средства. Поэтому, если продолжительность 10 поворота меньше или равна среднему значению, то за время поворота про-, исходит только один цикл срабатывания механизма блокировки, т.е. в начале поворота блокировка выключается, а 15 после прохождения поворота включается вновь. Если продолжительность поворота больше среднего значения, то происходит два-три цикла срабатывания. Однако зто не оказывает существенного 20 влияния на динамическую нагруженность привода, так как продолжительные повороты встречаются редко.Очевидно, что предлагаемый способ управления механизмом блокировки диф"25 ференциала практически исключает влияние блокирования дифференциала на управляемость транспортного средства, так как дополнительное сопротив-, ление повороту от блокировки диффе- З 0 ренциала проявляется только в момент входа машины в поворот, когда блокировка еще не выключена, В последующий период дифференциал разблокирован и не препятствует повороту.При повороте влево устройство работает аналогичным образом.Если транспортное средство изменяет направление движения, то полуоси также начинают вращаться в противо О 1положную сторону, при этом поводки 17 и 18 за счет сил трения о втулки 13 и 14 поворачивают золотники 5 и 66.на 90 . Схемы золотников изменяются в результате поворота таким образом, что в исходном положении бустер механизма блокировки соединен со сливом, а при перемещении золотников в осевом направлении в сторону сжатия пружины 15 или 16 происходит соединение бузотера с магистралью нагнетания. Таким образом устройство реверсируется и обеспечивает автоматическую блокировку дифференциала при движении как вперед, так и назад.При работе транспортного средства на дорогах с твердым покрытием блокировка дифференциала не требуется. Тогда золотник .5 принудительно перемещается из положения "Автомат" в положение "Выключено" и нагнетательная магистраль запирается, а бустер механизма блокировки соединяется со сливом независимо от положения золотников 5 и 6, Этим самым обеспечивается принудительное отключение устройства блокировки дифференциала.Предлагаемый способ и устройство управления блокируемым дифференциальным приводом транспортного средства улучшают управляемость транспортного средства и снижают динамическую нагруженность в приводе ведущих колес. Предлагаемый способ и устройство могут быть эффективно использованы не только в межколесных, но и в межосевых приводах самоходных машин. Особенно это касается машин со всеми одинаковыми ведущими колесами.130501 Составитель С.БелоуськоРедактор О,Юрковецкая Техред О.Неце Корректор Н,Демчик з 94 иал ППП "Патент", г. Уагород, ул, Проектная,/17Тиран 656 ВНИИПИ Государственного коиите по делам изобретений н отк 113035, Иосква, Ж, Раущская