Дифференциальный механизм для привода двух соосно расположенных валов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 51)4 Р 16 П 1 с,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР.О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) Патент США Иф 3791238,кл, 74-650, 1974.(54)(57) 1. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫИ МЕХАНИЗМДЛЯ ПРИВОДА ДВУХ СООСНО РАСПОЛОЖЕННЫХВАЛОВ, содержащий ведущее кольцо,концентрично расположенное относительно валов, муфту для соединенияведущего кольца с валами, выполненную в виде установленных на концахвалов шлицевых втулок, смонтированныхна них по обе стороны от ведущегокольцаи подпружиненньг,: к нему кулачковых втулок, центральный кулачковый элемент, концентрично расположенный в ведущем кольце между кулачковыми втулками с возможностью ограниченного поворота, обеспечивающийотключение одного из валов при осевом смещении связанной с ним кулачковойвтулки, и узел фиксации кулачковойвтулки в расцепленном положении, выполненный в виде двух соосно расположенных между ведущим кольцом ицентральным кулачковым элементом упругих разрезных колец с выступами наобращенных одна к другой боковьж поверхностях, установленных на кулачковых втулках и центральном кулачковомэлементе с возможностью фрикционного взаимодействия с ним и ограниченного поворота, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности при снижении стоимости изготовления, на внутреннеи поверхности ведущего кольца выполнены расположенные параллельно его оси казы, ширина которых превышает ширину выступов упругих колец, последние расположены в них при включении кулачковых втулок и контактируют с боковой поверхностью ведущего кольца при их "фф отключении, на наружной поверхности ЬР центрального кулачкового элемента предусмотрены средства ограничения (;ф его поворота относительно ведущего Я) кольца при отключении одной из кулач- ф ковых втулок. ОЪ1223846 2. Механизм по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что средства ограничения поворота упругих колец выполнены в виде упоров на выступах упругих колец, контактирующих при отключении кулачковой втулки с боко" выми поверхностями пазов ведущего кольца.3. Механизм по п, 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что средства ограничения поворота упругих колец выполнены в виде расположенных на внутренней поверхности ведущего кольца радиально и параллельно его Изобретение относится к машиностроению и в частности, может быть)использовано для передачи вращения от одного ведущего элемента к одному или двум соосно расположенным валам. 5Целью изобретения является повышение надежности при снижении стоимости изготовления. На фиг. 1 показан предлагаемый механизм, продольное сечение; на фиг, 2 - выступ упругого кольца, на фиг, 3 - фиксация центрального кулачкового элемента, на фиг, 4 - кулачковая втулка, вид с торца, на фиг. 5 - упругое кольцо, вид с торца; на фиг, 6 - сечение А-А на Фиг,5 на фиг. 7 - ведущее кольцо, вид с торца; на фиг8 - центральный кулачковый элемент, вид с торца," на фиг. 9 - сечение Б-Б на фиг. 8; на фиг. 10 - вариант механизма, продоль ное сечение; на фиг. 11 - прямоугольный выступ упругого кольца;на фиг. 12 - Фиксация центрального кулачкового элемента; на фиг. 13 кулачковая втулка, вид с торца, на Фиг. 14 - упругое кольцо, вид с торца, на фиг, 15 - сечение В-В на.фиг. 14; на фиг. 16 - кулачковая втулка, вид с торца, на Фиг. 17 упругое кольцо, вид с торца; на фиг. 18 - сечение Г-Г на Фиг. 17.Дифференциальный механизм содернит ведущее кольцо 1, расположенное между кулачковыми втулками 2 и 3 со шпицами 4 (не показаны) внутри для оси упоров, контактирующих при отключении кулачковой втулки с боковыми поверхностями выполненных прямоугольными выступов упругих колец. 4, Механизм па и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что длина упоров ведущего кольца равна глубине пазов этого элемента.5. Механизм по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что кулачки центрального кулачкового элемента выполнены с прямыми боковыми поверхностями,скользящего осевого движения безповорота по шлицевым участкам 5 и 6шлицевых втулок 7 и 8, которые связаны без возможности вращения внутренними шпоночными соединениями 9и 10 с соосно расположенными выходными валами 1 и 12 соответственно.Кулачковые втулки 2 и 3 поджимаютсяк кольцу 1 пружинами 13 и 14 дляобеспечения приводного сцеплениямежду кулачками 15 и 16, выполненными на противоположных поверхностяхкольца 1, и кулачками 17 и 18, выполненными на втулках 2 и 3. Внутрикольца 1 концентрично расположенцентральный кулачковый элемент 19,имеющий на каждом конце ряд равноотстояших кулачков 20 и 21 (фиг, 3),которые входят в зацепление с соответствующими кулачками 22 и 23 накулачковых втулках 2 и 3. Центральный кулачковый элемент 19 удерживается от осевого смещения относительно кольца 1 посредством кольца 24(фиг, 3), располагаемого внутри кольцевых канавок во внутренней и наружной поверхностях кольца 1 и центрального кулачкового элемента 19 соответственно. Наружная поверхность 25центрального кулачкового элемента19 выполнена с пазом 26 (фиг. 8) длявыступа 27 меньших размеров (Фиг,7)на внутренней поверхности кольца 1,чем обеспечивается ограничение углового смещения центрального кулач,кового элемента 19 относительнокольца40 При вращении вала 11 быстрее вала 12, вследствие взаимодействия между кулачками 20 на центральном кулачковом элементе 19 и соответствующими кулачками 17 на втулке 2,. эта кулачковая втулка смещается влево, преодолевая усилие пружины 13. до вывода из зацепления ее ку 55 Г 1 ежду кольцом 1 и втулками 2 и 3 располагаются упругие кольца 28 и 29. Каждое упругое кольцо имеет разрез 30 в осевом направлении (фиг.5), определяющий его С-образную конфигу рацию. Концы колец установлены с возможностью поворота внутри соответствующих углублений 31 и 32 втулок 2 и 3. Кольца 28 и 29 имеют направленные радиально внутрь фланцы 33 и 34, расположенные в соответствующих кольцевых канавках 35 и 36 углублений 31 и 32, чем предотвращается осевое смещение колец 28 и 29 относительно втулок 2 и 3. 15Упругие кольца 28 и 29 в нормальном состоянии смещены радиально внутрь до состояния сжатия и образуют фрикционное сцепление с внутренними стенками углублений 31 и 32. Кольца 20 имеют расположенные в осевом направлении по окружности выступы 37 (фиг. 4), которые в нормальном положении проходят внутри пазов 38, выполненных,на поверхности кольца 1. 25Предусматриваются средства для ог раничения степени поворотного движения каждого упругого кольца 28 и 29 относительно кольца 1, когда соответствующая кулачковая втулка 2 и 3 30 находится в положении расцепления, Выступы 37 упругих колец имеют упоры 39, проходящие вдоль оси. Размеры этих выступов таковы, что при входе крайней точки 40 в зацепление со смежной торцевой поверхностью кольца 1 продольная боковая поверхность 41 упоров 39 зацепляется со смежной боковой стенкой соответствующего паза, в результате чего ограничивается дальнейший поворот упругого кольца 28 относительно кольца 1.Механизм работает следующим образом.При нормальной работе ведущее кольцо 1 вращает выходные валы 11 и 12 с одинаковой скоростью посредством кулачков 15 и Т 6 втулок 2 и 3 через шлицевые участки 5 и 6, втулки 7 и 8 и шпоночные соединения 9 и 10.50 лачков с кулачками 17 кольца 1. Направленным внутрь фланцем 33 упругое кольцо 28 также смещается влевои вследствие трения между этим кольцом и кулачковой втулкой 2 немногоповорачивается в положение (фиг. 2),когда упоры 39 выступов 37 своейбоковой поверхностью 41 взаимодействуют с соответствующей боковой стенкой паза 38 и кольца 1, чем ограничивается дальнейший поворот упругогокольца 28 относительно кольца 1.В случае вращения с большей скоростью вала 12 фрикционное сцеплениемежду упругим кольцом 28 и кулачковой втулкой 2 вызывает поворот кольца 28 в противоположном направленииотносительно центрального кулачкового элемента 19, а при повороте выступов 37 в положение напротив пазов38 втулка 2 смещается вправо поддействием пружины 13. Выходные валы11 и 12 вращаются с одинаковой скоростью ведущим кольцом 1. При вращении выходного вала 12 с повышеннойили пониженной скоростью относительно вала 11 втулка 3 аналогичнымобразом смещается вправо и удерживается кольцом в расцепленном.состоянии,Кулачки 20 и 21 центральногокулачкового элемента 19 (фиг. 8 и 9)имеют прямые боковые стороны, чемупрощается механическая обработкаи проверка этих зубьев при сборке,Требуется только небольшая механическая обработка канавки для кольца24, Упрощенная конструкция позволяет легко обрабатывать каждый элементпри снижении общей стоимости.Всю внутреннюю конфигурацию ведущего кольца 1 можно выполнить протяжкой с обеспечением однородных поверхностей, используемых в качестве базовых для обработки кулачков 15 и 16воспринимающих скручивающее усилие. Усовершенствованная конструкция позволяет лучше контролироватьрасстояние между крайними точкамивыступов 37 упругого кольца 28 относительно рабочей поверхности ведущего кольца 1, что обеспечивает лучший контакт элементов дифференциального механизма, и уменьшить длину кулачков, а следовательно, и время их обработки.Размеры и положение разреза 30 вкольцах 28 и 29 могут быть самымиразличными, поскольку единственнойфункцией этого разреза является обеспечение возможности расширения кольца при его установке в соответствующий паз втулок 2 и 3.5В варианте, показанном на фиг.10- 18, выступы 37 колец 28 и 29 имеют прямоугольную конфигурацию, На ведущем кольце 1 выполнены упоры 42 (фиг. 11), которые не совмещены в 1 О радиальном направлении с пазами 38 и расположены радиально внутрь кольца 1. Длина каждого упора 42 в предо почтительном варианте равна глубине пазов 38. Упоры 42 имеют боковые поверхности 43, г которыми стыкуются продольные боковые поверхности 44 выступов 37, когда соответствующая кулачковая втулка выводится из эацепления и упругое кольцо поворачиваетс.я под действием трения. При этом горцевые поверхности 45 выступов 37 контактируют с соответствующей поверхностью ведущего кольца 1.Таким образом достигаются упрощение сложной конструкции элементов, легкость изготовления, быстрота сборки со снижением количества операций, улучшенное качество, надежность изделия и пониженная стоимость.122384 б оставитель И, Яцун ехред И.Верес дактор И. Николайчу липенко ект Зака Подписн 4/5 аушская на филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна 1728/62ВНИИПИ Государств по делам изобрет 113035, Москва, Ж-З ираж 880нного комитетний и открыти