Дифференциал транспортного средства

(51)5 Г 16 Н 1/3 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИД АВТОРСКО ЕТЕЛЬСТВУ, 1977,тво ССО, 1988 обретение относится к транспортношиностроению. Целью изобретения ся повышение долговечности работы ащение габаритов дифференциала за овышения прочности гибкого колеса ой передачи, При движении трансго средства вперед или назад. а так-попадании одного из ведущих колес. являет и сокр счет и волно портн же при1714250 5 10 15 20 30 35 45 на скользкий грунт вращение от корпуса 1 дифференциала передается, во-первых, на неподвижно закрепленное в корпусе жесткое колесо 10 и находящееся с ним в зацеплении гибкое колесо, состоящее из сочлененных сегментов 7 и 8, и далее через Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к дифференциалам транспортных средств.Известен бесфрикционный самоблокирующийся дифференциал свободного хода, содержащий приводной корпус, внутри которого соосно друг другу установлены полуоси и бортовые перадачи, посредством которых полуоси кинематически связаны между собой и с корпусом. Одной иэ особенностей дифференциала является то, что его полуосевые бортовые передачи выполнены волновыми, генератор. волн каждой из которых связан с соответствующей полуосью, При этом гибкое колесо одной бортовой передачи закреплено на корпусе и зацеплено с жестким колесом, свободно установленном в корпусе, и с которым связано гибкое колесо другой бортовой передачи, эацепленное с выполненным в корпусе венцом с внутренними зубьями.Основным недостатком данного дифференциала является его повышенные габариты.Известна дифференциальная волновая зубчатая передача. содержащая размещенные в корпусе два жестких колеса. оДно из которых остановлено, свободно установленное гибкое колесо с перегородкой в средней части и два генератора волн, причем другое жесткое колесо установлено свободно, а передача снабжена жестко соединенным с перегородкой валиком, установленным в двухсторонних опорах коаксиально оси передачи и симметрично относительно перегородки, Указанная передача относится к планетарным волновым дифференциалам свободного хода, которые обеспечивают свободную обкатку эабегающих колес на. изгибах дороги и обеспечивают также блокировку полуосей колес, не давая пробуксовывать одному иэ ведущих колес транспортногосредства,Однако выполнение одного из жестких колес остановленным, т,е. жестко соединенным с неподвижными элементами корпуса дифференциала, приводит к снижению надежности и технологичности последнего,тела качения 11 на эллиптический генератор волн 5 и закрепленную внутри него полуось 3, а, во-вторых, через пальцы 17 - на круглую шестерню 15, кинематически связанную с левой 3 и правой 4 полуосямичто исключает пробуксовку любого из колес. 6 ил,Кроме того, выполнение гибкого колеса с перегородкой в средней части, скрепленной валиком, установленным в двухсторонних опорах коаксиально оси передачи, усложняет конструкцию дифференциала и приводит к значительному увеличению габаритов в осевом направлении,Наиболее близкой к предлагаемому является передача, содержащая приводной корпус, внутри которого соосно одна другой установлены полуоси, бортовые передачи, посредством которых полуоси кинематически связаны между собой и с корпусом, и гибкое колесо. Одна из полуосей дифференциала выполнена в виде волновой бортовой передачи, а другая полуось выполнена в виде эксцентриковой зубчатой планетарной передачи, каждаяиз которых связана с соответствующей полуосью бортовой передачи гибким зубчатым колесом, Гибкое колесо выполнено в виде полого стакана, на одном конце которого имеется внутренний зубчатый венец, а на другомего конце - наружный зубчатый венец, при этом его наружные зубья входят в зацепление с жестким зубчатым колесом, укрепленным жестко в корпусе дифференциала, а внутренние зубья входят в зацепление с зубчатым колесом эксцентриковой планетарной передачи, при этом в теле зксцентриковой зубчатой передачи укреплены пальцы, размещенные в круглых гнездах корпуса дифференциала,Недостатками данной безынерционной дифференциальной передачи являются недостаточная долговечность и повышенные габариты вследствие выполнения сплошным и тонкостенным гибкого колеса волновой передачи.Целью изобретения является повышение долговечности работы и сокращение габаритов.Указанная цель достигается тем, что в известном дифференциале транспортного средства, содержащем приводной корпус,внутри которого соосно одна другой уста-. новлены полуоси, планетарные зксцентриковая и волновая зубчатые передачи, посредством которых полуоси кинематиче5 1714250 50 10 20 25 35 ски связаны между собой и с корпусом, в центральном колесе с внутренними зубьями эксцентриковой передачи выполнены цилиндрические гнезда, размещенные равномерно по окружности соосно полуосям, а гибкое колесо выполнено из сочлененных 55 зубчатых сегментов, каждый из которых имеет палец для взаимодействия с гнездами,На фиг. 1 изображена принципиальная кинематическая схема дифференциала транспортного средства; на фиг. 2 - дифференциал транспортного средства, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг, 2; на фиг, 4 - разрез Б-Б на фиг; 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг,2,Дифференциал транспортного средст/, ва состоит из приводного корпуса 1 с крышкой 2, внутри которого соосно одна другой установлены полуоси 3 и 4, кинематически связанные между собой и с корпусом 1 волновой и планетарной эксцентриковой зубчатыми передачи посредством соответственного закрепления на полуосях. 3 и 4 элиптического генератора 5 и эксцентриковой втулки 6. Элиптический генератор 5 волн взаимодействует с сочлененными зубчатыми сегментами 7 и 8 гибкого зубчатого колеса, которые установлены шарнирно на пальцах 9 и входят во внутреннее зацепление с неподвижно закрепленным в корпусе 1 дифференциала жестким колесом 10, Между генератором 5 волн и сочлененными зубчатыми сегментами 7 и 8 гибкоФ зубчатого колеса размещены тела 11 качения (ролики или шарики), свободно скрепленные между собой гибким сепаратором 12. Концы пальцев 9 шарнирных зубчатых сегментов 7 и 8 размещены в цилиндрических гнездах 13 подвижно установленного центрального колеса 14 с внутренними зубьями планетарной эксцентриковой передачи. Внутренние зубья колеса 14 находятся в зацеплении с наружными зубьями сателлита 15, подвижно смонтированного на эксцентрике 16 эксцентриковой втулки 6. Сателлит 15 снабжен пальцами 17, концы которых размещены в ответных, гнездах 18 крышки 2 корпуса 1 дифференциала. В теде эксцентриковой втулки 6 выполнены дебалансные отверстия 19,Одним из условий нормальной работыдифференциала является то, что гибкое ицентральное 14 колеса волновой и плане-. 45 тарной передач должны иметь противоположное направление вращения, т,е. левоеи правое, а количество зубьев жесткого центрального колеса 10 и колеса 14 должны быть равны между собой. так же как должны быть равны между собой количество зубьев гибкого зубчатого колеса (7-8) и сателлита 15. При этом количество зубьев на каждом из колес 10 и 14 должно быть больше на два и более количества зубьев, чем на гибком колесе (7 - 8) и сателлите 15. Дифференциал транспортного средства работает следующим образом, При движении автомобиля вперед или назад по прямой линии, а также при попадании одного из ведущих колес на скользкий грунт или его зависании в воздухе, вращение от корпуса. 1 дифференциала и соединенной с ним крышки 2 передается на неподвижно закрепленное в корпусе жесткое колесо 10 и находящееся с ним в зацеплении гибкое колесо, состоящее из сочлененных сегментов 7 и 8, и далее через тела 11 качения вращение передается на элиптический генератор 5 волн и закрепленную внутри него полуось 3. Одновременно вращение от крышки 2 дифференциала передается на правой полуоси 4 через пальцы 17 на сателлит 15, от которого вращение передается в двух направлениях: на эксцентрик 16 втулки 6 и закрепленную внутри ее полуось 4 и на центральное колесо 14, находящееся в зацеплении с сателлитом 15, и далее от колеса 14 вращение передается на волновую передачу через пальцы 9. концы которых размещены в цилиндрических отверстиях 13 колеса 14. При этом все подвижные элементы. внутри корпуса дифференциала относительно друг друга не вращаются и работают как одно целое.При движении автомобиля вперед или назад и, если происходит торможение двигателем, то крутящий момент от колес автомобиля передается в обратном направ-.лении и корпус дифференциала и полуоси 3 и 4 в этом случае вращаются как одно целое,При повороте автомобиля, например влево полуоси 3 и 4 будут вращаться с различйыми частотами: полуось 3 по отношению к корпусу 1 получает отстающее вращение, а полуось 4-обгонное. В процессе отставания полуоси 3 относительно кор-, пуса 1 эа счет волнового эффекта сегменты .7 и 8 гибкого колеса будут отставать за каждый оборот от колеса 10 на разность их зубьев, При разнице в числах зубьев колеса 10 и сегментов 7 и 8 гибкого колеса, равной двум, последнее за один полный оборот генератора 5 волн повернется в противопо, 360 ложную сторону на угол р = -2, где21 оу - угол поворота гибкого колеса;21 О - число зубьев колеса 10,При повороте автомобиля влево правая полуось 4 получит обгонное вращение. Одновременно с полуосью 4 внутри сателлита 5 15 будет вращаться эксцентрик 16 втулки 6., При этом за счет эксцентриситета зубья сателлита 15 будут входить в зацепление с зубьями колеса 14 и будут их обкатывать, Но так как количество зубьев сателлита 15 и 10 колеса 14 не равны между собой и колесо 14 имеет большее количество зубьев, например, на два зуба, то за один оборот полуоси 4 вокруг оси колеса 14 последнее будет опережать корпус 1 на эти два зуба (так как 15 сателлит вращаться вокруг своей оси не может, а только совершает вертикальные коле бания. в пределах двух величин эксцентриситета, поскольку скрепленные с сателлитом 15 пальцы 17 ограничены в сво ем движении ответными гнездами 18, выполненными в теле крышки 2 дифференциала). Таким образом за один оборот полуоси 4 колесо 14 будет опережать корпусЗ 60 0 25 1 наугол р =2, гдер-угол поворота14колеса 14;214 - число зубьев колеса 14.Поэтому при повороте автомобиля влево состоящее из сочлененных шарнирных З 0 сегментов 7 и 8 гибкоеколесо, блокирующее (связывающее) между собой волновую и планетарную передачи (за счет взаимодействия пальцев 9 с колесом 14), получает обгонное вращение так же, как и колесо 14, З 5 относительно корпуса 1 на угол, равный 2, и не препятствует колесам3604.34автомобиля производить поворот нд криво линейных участках пути.Одной изособенностей дифференциала является то, что его механизм работает только в том случае, когда одно из колес автомобиля совершает обгонное вращение 45 а другое колесо совершает отстающее вращение на эту же величину. В остальных слу,чаях передача находится в заблокированном состоянии, даже если одно из колес будет находиться на скользком грунте 50 или зависнет в воздухе. Пробуксовка одного из колес автомобиля возможна лишь на внутреннем колесе при движении автомобиля по криволинейному пути и попадании колеса на скользкий грунт. При этом пробуксовка внутреннего ведущего колеса не будет превышать величины разности угловых частот вращения забегающего и отстающего колес, т,е. полуоси 3 и 4 будут вращаться с одной частотой. Отсутствие в дифференциале заклинивающихся блокировочных деталей позволяет ему мгновенно перераспределять крутящий момент на ту полуось, у которой большее сцепление с грунтом, что делает дифференциал практически, безынерционным, Из-за незначительной разности между количеством зубьев сегментов 7 и 8 гибкого колеса и жесткого колеса 10 волновой бортовой передачи, а также между колесом 14 и сателлитом 15 планетарной передаЧи достигается их высокий (до 250) коэффициейт блокировки. Многопарность зацепления колес в передачах снижает нагрузку, приходящуюся на каждый зуб,. уменьшает их износ, повышает плавность работы.Применние предлагаемого изобретения позволяет упростить конструкцию дифференциала транспортного средства, повысить надежность и долговечность его работы, сократить габариты, не уменьшив при.этом его нагрузочную способность, что в конечном. счете приводит к повышению безопасности автомобиля, уменьшению расхода горюче-смазочных материалов,Формула изобретения Дифференциал транспортного средства, содержащий приводной корпус, внутри которого соосно друг другу установлены полуоси, планетарная эксцентриковая и волновая зубчатые передачи., посредством которых полуоси кинематически связаны между собой и-корпусом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения долговеч- . ности работы и сокращения габаритов, в центральном колесе планетарной эксцентриковой передачи выполнены цилиндрические гнезда, размещенные равномерно по окружности соосно полуосям, а гибкое колесо волновой зучатойпередачи выполнено из сочленных зубчатых сегментов, каждый из которых имеет палец для взаимодействия с гнездайи,Составитель В.Демин Техред М.Моргентал Тираж Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раувская наб;, 4/5 ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго