BG63350B1 - Differential mechanism - Google Patents
Differential mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- BG63350B1 BG63350B1 BG102304A BG10230498A BG63350B1 BG 63350 B1 BG63350 B1 BG 63350B1 BG 102304 A BG102304 A BG 102304A BG 10230498 A BG10230498 A BG 10230498A BG 63350 B1 BG63350 B1 BG 63350B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- channels
- drive
- separator
- shaped
- flange
- Prior art date
Links
Landscapes
- Retarders (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
(54) ДИФЕРЕНЦИАЛЕН МЕХАНИЗЪМ(54) DIFFERENTIAL MECHANISM
Област на техникатаTechnical field
Изобретението се отнася до диференциален механизъм, който може да намери приложение в машиностроенето, по-специално в транспортните средства при предаване на въртеливо движение.The invention relates to a differential mechanism that can be used in mechanical engineering, in particular in vehicles in the transmission of rotary motion.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Известна е планетарна предавка, която може да работи като диференциален механизъм [2]. Състои се от корпус, обхващащ ротационни звена, включващи два сепаратора, оформени като дискове с радиални прорези, равномерно разпределени спрямо периферията на дисковете, разположени съосно между първи, втори и трети задвижвани дискове с периодично вълнообразни канали със синусоидална форма и еднаква амплитуда, оформени по срещулежащите им повърхности и лагерувани ротационно спрямо общата ос, и контактуващи едновременно със сферични тела, водени във вълнообразните канали на задвижваните дискове и в каналите на сепаратора. Вторият задвижван диск има вълнообразни канали по двете си повърхности.A planetary gear is known which can act as a differential mechanism [2]. It consists of a housing comprising rotary units comprising two separators, shaped as radial-slot disks, evenly spaced relative to the periphery of the disks arranged coaxially between first, second and third drive disks with periodically wavy grooves of sinusoidal shape and uniform ampoule shape their opposing surfaces and rotated with respect to the common axis, and in contact at the same time with spherical bodies driven in the undulating grooves of the driven disks and in the grooves of the separator. The second drive disk has wavy grooves on its two surfaces.
Тази предавка не гарантира избягването на мъртвата зона при работа като диференциал, вследствие на което се получава неравномерно разделяне на изходящите въртящи моменти.This gear does not guarantee the avoidance of the dead zone when operating as a differential, which results in unequal separation of the output torques.
Известен е и диференциален механизъм [1], състоящ се от корпус, обхващащ ротационни звена, включващи два сепаратора, оформени като дискове с радиални прорези, равномерно разпределени спрямо периферията на дисковете, разположени съосно между първи, втори и трети задвижвани дискове с периодично вълнообразни канали с еднаква амплитуда и еднакъв брой на вълните, оформени по срещулежащите им повърхности и лагерувани ротационно спрямо обща ос и контактуващи едновременно със сферични тела, водени във вълнообразните канали на задвижваните дискове и в каналите на сепаратора, а задвижваните дискове са оформени в единия си край като изходящи валове с вътрешни шлици и вторият задвижван диск има вълнообразни канали по двете си повърхности.Also known is a differential mechanism [1] consisting of a housing comprising rotary units comprising two separators, shaped as radial slit disks, evenly spaced relative to the periphery of disks arranged coaxially between first, second, and third periodically driven disc drives with the same amplitude and the same number of waves, formed on their opposite surfaces, and rotated with respect to the common axis and contacting simultaneously with spherical bodies driven in the undulating channels of the driven disco already in the separator ducts, and the driven disks are formed at one end as output shafts with inner slots, and the second driven disc has undulating grooves on both surfaces.
Особеност на известния диференциален механизъм е голямото ускорение, което получават сферичните тела във върховете и падините на вълнообразния канал. Намаляването на това ускорение чрез заобляне върха на кривата води до появата на “мъртва зона” в предавателния механизъм, в която не е възможно предаване на движение между изходящите валове. В резултат се получава ускорено износване на каналите и неравномерно разпределяне на предавания въртящ момент при различните режими на работа на диференциалния механизъм.A feature of the known differential mechanism is the large acceleration received by the spherical bodies at the tips and troughs of the wavy channel. Reducing this acceleration by rounding the tip of the curve leads to the appearance of a "dead zone" in the transmission, in which no transmission of movement between the output shafts is possible. As a result, accelerated channel wear and uneven distribution of transmitted torque are obtained in different operating modes of the differential mechanism.
Техническа същностTechnical nature
Цел на изобретението е да се създаде усъвършенстван диференциален механизъм за въртеливо движение, който при всяко взаимно разположение на звената му да разпределя въртящите моменти между изходящите валове в отношение 1:1, и същевременно да осигурява възможност за блокиране на диференциала, когато моментите на изходящите валове не са еднакви - например при буксуване на едното колело.It is an object of the invention to provide an advanced differential rotary motion mechanism which, at each relative position of its units, distributes the torques between the output shafts in a 1: 1 ratio, and at the same time allows for differential locking when the output shaft moments they are not the same - for example, when one wheel is slipped.
Задачата на изобретението се решава с диференциален механизъм, състоящ се от корпус, обхващащ ротационни звена. Те включват два сепаратора, оформени като дискове с радиални прорези, равномерно разпределени спрямо периферията на дисковете, разположени съосно между първи, втори и трети задвижвани дискове. Върху дисковете са оформени периодично вълнообразни канали с еднакви амплитуда и еднакъв брой на вълните, разположени по срещулежащите им повърхности. По вътрешната повърхност на първи задвижван диск е оформен първи вълнообразен канал. По двете повърхности на втория задвижван диск са оформени втори и трети вълнообразен канал. По вътрешната повърхност на третия задвижван диск е оформен четвърти вълнообразен канал. Дисковете са лагерувани ротационно спрямо обща ос и контактуват едновременно със сферични тела, водени във вълнообразните канали на задвижваните дискове и в каналите на сепаратора. Задвижваните дискове са оформени в единия си край като изходящи валове с вътрешни шлици.The object of the invention is solved by a differential mechanism consisting of a housing comprising rotary units. These include two separators, shaped as radial slit disks, evenly spaced relative to the periphery of the disks arranged coaxially between the first, second and third drive disks. The discs are formed by periodically wavy channels with the same amplitude and the same number of waves located on their opposite surfaces. A first wavy groove is formed on the inner surface of a first driven disk. A second and third wavy grooves are formed on both surfaces of the second drive disk. A fourth wavy groove is formed on the inner surface of the third drive disk. The disks are rotated with respect to a common axis and are in contact at the same time with spherical bodies driven in the undulating grooves of the driven disks and in the grooves of the separator. The drive disks are shaped at one end as output shafts with internal slots.
Съгласно изобретението първият диск на задвижващия сепаратор е оформен във вът2 решния си край като цилиндрична втулка, а периферията му е оформена като фланец. Периферията на втория диск на задвижващия сепаратор също е оформена като фланец, свързан неподвижно към фланеца на първия диск на задвижващия сепаратор, обхващайки втория задвижван диск.According to the invention, the first drive of the drive separator is formed at its inner end as a cylindrical sleeve and its periphery is shaped as a flange. The periphery of the second drive of the drive separator is also shaped like a flange, fixedly connected to the flange of the first drive of the drive separator, enclosing the second drive drive.
Броят на прорезите на всеки от сепараторите е еднакъв и равен на броя на върховете и падините на вълнообразния канал, разделен на цяло нечетно число.The number of slots of each of the separators is equal and equal to the number of vertices and troughs of the undulating channel divided by an even odd number.
Първият задвижван диск е оформен в единия си край като изходящ вал с вътрешни шлици, а периферията им е оформена като цилиндричен фланец.Периферията на третия задвижван диск е оформена като цилиндричен фланец и свързана неподвижно към фланеца на първия задвижван диск, обхващайки задвижващия сепаратор.The first drive disk is formed at one end as an output shaft with internal slots, and their periphery is formed as a cylindrical flange.
Взаимното разположение на вълнообразните канали и прорезите е такова, че когато върховете на първия вълнообразен канал от първия задвижван диск и на втория вълнообразен канал от втория задвижван диск съвпадат, прорезите на първия сепаратор съвпадат с върхове и падини на първия и втория вълнообразен канал, а прорезите от втория сепаратор се намират между съседни връх и падина на третия и четвъртия вълнообразни канали и наклоните им са противоположни.The reciprocal arrangement of the undulating grooves and slots is such that when the tips of the first undulating groove of the first driven disk and of the second undulating groove of the second driven disk coincide, the grooves of the first separator coincide with the tips and troughs of the first and second undulating grooves, from the second separator are located between adjacent top and trough of the third and fourth undulating channels and their slopes are opposite.
Съгласно едно вариантно изпълнение на изобретението напречното сечение на радиалните прорези в първия и втория сепаратор е дъга от окръжност или V-образна крива, осигуряваща двуточков контакт на сферичното тяло.According to one embodiment of the invention, the cross-section of the radial slots in the first and second separators is an arc of a circle or a V-curve providing two-point contact of the spherical body.
Съгласно друго вариантно изпълнение на изобретението оста на всеки един от вълнообразните канали е синусоидална периодична крива с най-малко един период за един оборот или крива, съставена от прави линии и преходни криви.According to another embodiment of the invention, the axis of each of the wave channels is a sinusoidal periodic curve with at least one period for one revolution or a curve composed of straight lines and transient curves.
Съгласно трето вариантно изпълнение на изобретението напречното сечение на вълнообразните канали е крива, близка до окръжност, или V-образна крива, осигуряваща двуточков контакт на сферичното тяло.According to a third embodiment of the invention, the cross-section of the wavy grooves is a circle close to a circle, or a V-shaped curve providing two-point contact of the spherical body.
Предимството на диференциалния механизъм съгласно изобретението се изразява във възможността да осигурява прецизно разпределяне на въртящите моменти между изходящите валове в отношение 1:1, и да се блоки ра, когато външните реактивни моменти не позволяват това. Конструкцията е опростена, с намалени размери и е статично и динамично уравновесена. Сферичните тела не са подложени на ударни натоварвания.The advantage of the differential mechanism according to the invention is the ability to provide a precise distribution of torques between output shafts in a 1: 1 ratio, and to block when external jet moments do not allow it. The construction is simplified, reduced in size, and is statically and dynamically balanced. Spherical bodies are not subjected to shock loads.
Описание на приложените фигуриDescription of the attached figures
Примерно изпълнение на изобретението е показано на приложените фигури, от които:An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings, of which:
фигура 1 представлява надлъжен разрез на диференциалния механизъм съгласно изобретението;Figure 1 is a longitudinal sectional view of the differential mechanism according to the invention;
фигура 2 - разрез по А-А от фиг.1, на който се вижда разположението на каналите на сепаратора и сферичните тела;FIG. 2 is a section through AA of FIG. 1, showing the arrangement of the separator ducts and spherical bodies; FIG.
фигура 3 - разрез по Б-Б от фиг.1, на който се вижда разположението на каналите на втория задвижван диск, съгласно примерно изпълнение от фиг. 1;FIG. 3 is a sectional view of BB of FIG. 1 showing the arrangement of the channels of the second drive disk, according to an exemplary embodiment of FIG. 1;
фигура 4 - разрез по В-В от фиг.2, на който се вижда профила на каналите на сепаратора съгласно примерното изпълнение от фиг.1 и хлабините между каналите и сферичното тяло.FIG. 4 is a sectional view along the BB of FIG. 2, showing the profile of the separator ducts according to the exemplary embodiment of FIG. 1 and the gaps between the ducts and the spherical body. FIG.
Примери за изпълнениеExamples of implementation
Едно примерно изпълнение на диференциален механизъм за въртеливо движение, показано на приложените фигури, се състои от корпус 1, обхващащ ротационни звена. Те включват два сепаратора 2 и 3, оформени като дискове с радиални прорези 4, равномерно разпределени спрямо периферията на дисковете, разположени съосно между първи, втори и трети задвижвани дискове 5,6 и 7 с периодично вълнообразни канали с еднаква амплитуда и еднакъв брой на вълните, оформени по срещулежащите им повърхности. По вътрешната повърхност на първи задвижван диск 5 е оформен първи вълнообразен канал 13. По двете повърхности на втория задвижван диск 6 са оформени втори и трети вълнообразни канали 14, 15. По вътрешната повърхност на третия задвижван диск 7 е оформен четвърти вълнообразен канал 16. Задвижваните дискове 5, 6, 7 са лагерувани ротационно спрямо обща ос и контактуват едновременно със сферични тела 8, водени във вълнообразните канали 13, 14,15, 16 и в прорезите 4 на сепаратора. Задвижваните дискове са оформени в единия си край като изходящи валове с вътрешни шлици. Първият диск 2 на задвижващия сепаратор е оформен във вътрешния си край като цилиндрична втулка 17, а периферията му е оформена като фланец 9. Периферията на втория диск 3 на задвижващия сепаратор също е оформена като фланец 10, свързан неподвижно към фланеца 9 на първия диск 2 на задвижващия сепаратор, обхващайки втория задвижван диск 6. Броят на прорезите 4 на всеки от сепараторите 2 и 3 е еднакъв и равен на броя на върховете плюс броя на падините на вълнообразните канали, разделен на цяло нечетно число.An exemplary embodiment of the differential rotary motion mechanism shown in the accompanying figures consists of a housing 1 comprising rotary units. These include two separators 2 and 3, shaped as radial slit disks 4, evenly spaced relative to the periphery of the disks arranged coaxially between the first, second and third drive disks 5,6 and 7 with periodically wavy channels of equal amplitude and equal number of waves. formed on opposite surfaces. A first wavy groove 13 is formed on the inner surface of the first driven disk 5. A second and third wavy grooves 14, 15 are formed on the two surfaces of the second driven disk 6. A fourth wavy groove 16. is formed on the inner surface of the third driven disk 7. disks 5, 6, 7 are rotated with respect to a common axis and simultaneously contact with spherical bodies 8 guided in the undulating grooves 13, 14,15, 16 and in the slots 4 of the separator. The drive disks are shaped at one end as output shafts with internal slots. The first drive 2 of the drive separator is formed at its inner end as a cylindrical sleeve 17 and its periphery is formed as a flange 9. The periphery of the second drive 3 of the drive separator is also shaped as a flange 10, fixed to the flange 9 of the first drive 2 of the drive separator, comprising the second drive disk 6. The number of slots 4 of each of the separators 2 and 3 is equal and equal to the number of peaks plus the number of slopes of the undulating channels divided by an even odd number.
Периферията на първият задвижван диск 5 е оформена като цилиндричен фланец 11, а периферията на третия задвижван диск 7 е оформена като цилиндричен фланец 12, свързан неподвижно към фланеца на първия задвижван диск 11, обхващайки задвижващия сепаратор.The periphery of the first drive disk 5 is formed as a cylindrical flange 11, and the periphery of the third drive disk 7 is formed as a cylindrical flange 12, fixed to the flange of the first drive disk 11, enclosing the drive separator.
Взаимното разположение на вълнообразните канали и прорезите е такова, че когато върховете на първия вълнообразен канал 13 и на втория вълнообразен канал 14 съвпадат, прорезите на първия сепаратор 2 съвпадат с върхове и падини на първия и втория вълнообразен канал 13 и 14. Същевременно прорезите от втория сепаратор 3 се намират между съседни връх и падина на трети и четвърти вълнообразни канали 15 и 16 и наклоните на каналите 15 и 16 са противоположни.The reciprocal arrangement of the wave channels and slots is such that when the tips of the first wave channel 13 and the second wave channel 14 coincide, the slots of the first separator 2 coincide with the peaks and troughs of the first and second wave channels 13 and 14. At the same time, the slits of the second wave channel 13 and 14. separator 3 is located between adjacent top and trough of third and fourth wavy channels 15 and 16 and the slopes of channels 15 and 16 are opposite.
Използване на изобретениетоUse of the invention
Действието на диференциала за ротационно движение съгласно изобретението е следното.The effect of the rotary differential according to the invention is as follows.
При завъртане на тялото 1 със скорост ω, чрез сепараторите 2 и 3, прорезите 4 и сферичните тела 8, въртящият момент се предава едновременно към двойките вълнообразни канали 13, 14 и 15, 16, а по този начин и на първи и трети задвижвани дискове 5 и 7 и на втори задвижван диск 6. Те са оформени в единия си край като изходящи валове на диференциалния механизъм. Когато съпротивителните моменти върху тях са еднакви, те ще се въртят със същата ъглова скорост, както и задвижващия сепаратор. В този режим сферичните тела 8 са неподвижни спрямо каналите 13, 14, 15, 16 и прорезите 4.When rotating the body 1 at speed ω, through the separators 2 and 3, the slots 4 and the spherical bodies 8, the torque is transmitted simultaneously to the pairs of wavy grooves 13, 14 and 15, 16, and thus to the first and third drive disks. 5 and 7 and a second drive disk 6. They are formed at one end as output shafts of the differential mechanism. When the resistance moments on them are equal, they will rotate at the same angular velocity as the drive separator. In this mode, the spherical bodies 8 are stationary to the grooves 13, 14, 15, 16 and the slots 4.
Когато моментът върху втория задвиж ван диск 6 се увеличи, скоростта му се намалява с Δω спрямо скоростта на задвижващия сепаратор 2 и 3. Сферичните тела 8, срещайки по-голямо съпротивление в каналите на втория задвижван диск 6, започват да се движат по тях, увеличавайки скоростта на първи и трети задвижван диск 5 и 7 с Δω. При това сферичните тела 8 извършват възвратно-постъпателно движение в каналите 4 на двата диска 2 и 3 на сепаратора, но с фазово изместване от 90“. Това означава, че въртящият момент ще се предава алтернативно от сферичните тела 8 от първия диск на сепаратора 2 и сферичните тела 8 от втория диск на сепаратора 3, във всеки от участъците, от вълнообразните канали, с което еднаквото разделяне на въртящия момент е гарантирано. С подбиране на хлабините между сферичните тела и стените на каналите и хлабините между отворите в сепаратора се ограничава допустимата разлика между моментите на изходящите валове, т.е. диференциалът се блокира автоматично при буксуване на едното колело.As the moment on the second drive disk 6 increases, its speed decreases by Δω relative to the speed of the drive separator 2 and 3. The spherical bodies 8, meeting greater resistance in the channels of the second drive disk 6, begin to move on them. increasing the speed of the first and third driven discs 5 and 7 by Δω. In this case, the ball bodies 8 perform reciprocating motion in the grooves 4 of the two discs 2 and 3 of the separator, but with a phase displacement of 90 ". This means that the torque will alternatively be transmitted by the spherical bodies 8 of the first disc of the separator 2 and the spherical bodies 8 of the second disc of the separator 3, in each of the sections, by the wavy channels, thereby guaranteeing a uniform separation of the torque. By adjusting the clearances between the spherical bodies and the walls of the channels and the clearances between the openings in the separator, the permissible difference between the moments of the output shafts is limited, i.e. the differential locks automatically when one wheel is slipped.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG102304A BG63350B1 (en) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | Differential mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG102304A BG63350B1 (en) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | Differential mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG102304A BG102304A (en) | 1999-09-30 |
| BG63350B1 true BG63350B1 (en) | 2001-10-31 |
Family
ID=3927383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG102304A BG63350B1 (en) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | Differential mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG63350B1 (en) |
-
1998
- 1998-03-09 BG BG102304A patent/BG63350B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG102304A (en) | 1999-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4829851A (en) | Gearless differential speed reducer structure | |
| US4604916A (en) | Epicyclic transmission having cam driven roller retainer | |
| CN1167698A (en) | Differential gear | |
| US4788882A (en) | Flywheel | |
| KR100236884B1 (en) | Self-locking differential gear | |
| US6575856B2 (en) | Variable drive transmission | |
| WO2005103528A1 (en) | Ball gear for transmitting rotation | |
| EP0625655A1 (en) | Differential gear | |
| JP6812524B2 (en) | Pure rotating cycloid with variable effective diameter roller | |
| BG63350B1 (en) | Differential mechanism | |
| US3595103A (en) | Angular drive arrangement | |
| JP2022190915A (en) | power transmission device | |
| KR102651399B1 (en) | Pure rolling cycloidal transmission with variable effective diameter rollers and roller restraints | |
| US20200325973A1 (en) | Gearless differential | |
| WO1983003291A1 (en) | Gear train having an internal gear mechanism | |
| US6780133B2 (en) | Differential gear | |
| BG62706B1 (en) | Differential mechanism | |
| US4161890A (en) | Friction drive contact zone | |
| US4572015A (en) | Nutating traction drive transmission | |
| CA2273618A1 (en) | Variable speed change gear | |
| GB2566528A (en) | Infinitely variable multi-epicyclic friction transmission system for electric motor | |
| SU991091A1 (en) | Planetary gear variable-speed drive | |
| RU2036354C1 (en) | Sinusoidal eccentric gear | |
| US4604909A (en) | Cam-follower transfer mechanism for controlling relative rotational movement | |
| RU2064102C1 (en) | Magnetic coupling |