RU130555U1

RU130555U1 - DIFFERENTIAL MECHANISM OF THE DRIVE WHEELS OF THE DRIVING AXLE

Info

Publication number: RU130555U1
Application number: RU2013117477/11U
Authority: RU
Inventors: Федор Игоревич Обликин
Original assignee: Федор Игоревич Обликин
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2013-07-27

Abstract

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения. Дифференциальный механизм привода колес ведущего моста содержит главную передачу, дифференциал с полуосевыми шестернями, введенными в зацепление с сателлитами на осях, планетарную передачу, одно из звеньев которой связано с органом управления. Орган управления выполнен в виде регулируемого привода, кинематически связанного с коронной шестерней планетарной передачи, на осях сателлитов дифференциала закреплены дополнительные конические шестерни, введенные в зацепление с общим коническим колесом, которое введено в зацепление с солнечной шестерней планетарной передачи, водило которой ведено в зацепление с ведомой шестерней главной передачи. 1 ил. The utility model relates to the field of transport engineering. The differential drive mechanism of the wheels of the drive axle contains the main gear, a differential with semi-axial gears engaged with the satellites on the axles, a planetary gear, one of the links of which is connected with the control. The control is made in the form of an adjustable drive kinematically connected with the planetary gear ring gear, additional bevel gears fixed to the axles of the differential gears are engaged with the common bevel gear, which is engaged with the planet gear of the sun gear, the carrier of which is engaged with the driven final drive gear. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и касается, в частности, конструкции дифференциального механизма привода колес ведущего моста, обладающего функцией создания блокировочной связи между колесами попадании одного из ведущих колес на участок с недостаточным сцеплением, существенно отличным от сцепления другого ведущего колеса с опорной поверхностью.The utility model relates to the field of transport engineering and relates, in particular, to the design of the differential drive mechanism of the drive axle wheels, which has the function of creating a blocking connection between the wheels when one of the drive wheels hits an area with insufficient traction that is significantly different from the adhesion of the other drive wheel to the supporting surface.

Межколесный дифференциал - это механизм, подводящий к колесам ведущей оси автомобиля крутящий момент и позволяющий им (колесам) вращаться с разными скоростями. Главный недостаток - зависимость от сцепления с дорогой, если одно колесо буксует, то передача крутящего момента на второе прекращается. Для предотвращения этого применяются различные способы: блокировка дифференциала и притормаживание буксующего колеса. Оба способа не лишены недостатков: блокировка исключает возможность поворота без проскальзывания одного из колес, а притормаживание - это, по сути, борьба с самим собой, то есть мотор вырабатывает энергию а тормоз в случае пробуксовки ее потребляет притормаживанием, и точность вращения колес не гарантирована.An interwheel differential is a mechanism that supplies torque to the wheels of the driving axis of the car and allows them (wheels) to rotate at different speeds. The main drawback is the dependence on traction, if one wheel skids, then the transmission of torque to the second stops. To prevent this, various methods are used: differential lock and brake stalling. Both methods are not without drawbacks: blocking eliminates the possibility of turning without slipping one of the wheels, and braking is, in essence, a struggle with itself, that is, the motor generates energy and the brake in the event of slipping consumes braking, and the accuracy of the wheels is not guaranteed.

Наиболее перспективным на сегодняшний день является использование кинематических цепей, перераспределяющих крутящий момент между ведомыми полуосями дифференциала при появлении рассогласования в оборотах вращения колес, превышающего установленные пределы при вращении колес в момент совершения поворота. Такие кинематические цепи не используют муфты или тормозные элементы и поэтому относятся к эксплуатационно надежным.The most promising today is the use of kinematic chains that redistribute the torque between the driven axles of the differential when there is a mismatch in the rotation speed of the wheels, exceeding the set limits when the wheels rotate at the time of the rotation. Such kinematic chains do not use clutches or brake elements and therefore are operationally reliable.

Например, известен дифференциальный механизм привода колес ведущего моста, содержащий главную передачу, дифференциал, планетарную передачу, солнечное колесо которой неподвижно соединено с полуосью ведущего моста, а водило связано с органом управления, при этом сателлиты планетарной передачи посредством коронной шестерни и связанного с коронной шестерней ее дополнительного зубчатого венца кинематически связаны с полуосью ведущего моста и с дополнительным зубчатым венцом, жестко связанным с валом ведущей шестерни главной передачи, причем передаточное отношение от ведущего вала главной передачи к полуоси ведущего моста через дополнительный зубчатый венец главной передачи и планетарную передачу при остановленном водиле равно передаточному отношению главной передачи (SU №1498642, В60K 17/16, В60K 17/32, опубл. 07.08.1989).For example, the differential drive mechanism of the drive axle wheels is known, containing the main gear, differential, planetary gear, the sun wheel of which is fixedly connected to the drive axle axle, and the carrier is connected to the control body, while the planetary gear satellites are used by the ring gear and its associated with the ring gear the additional gear ring are kinematically connected with the axle shaft of the drive axle and with the additional gear ring rigidly connected with the shaft of the drive gear of the main gear, what is the gear ratio from the drive shaft of the main gear to the axle shaft of the drive axle through the additional gear ring of the main gear and the planetary gear when the carrier is stopped is equal to the gear ratio of the main gear (SU No. 1498642, B60K 17/16, B60K 17/32, publ. 07.08.1989) .

Недостаток данного дифференциального механизма, обладающего функцией перераспределения кутящего момента между ведомыми звеньями дифференциала привода ведущих колес оси транспортного средства, заключается в больших размерах устройства в целом, что негативно сказывается на компоновочных возможностях встраивания его в ведущий мост. Кроме того управление планетарной передачей осуществляется с использованием пневмоагрегатов с удаленно расположенной механической системой управления ими. Эти конструктивные особенности не позволяют известное решение использовать в габаритах ведущего моста транспортного средства. Применение большого числа элементов управления снижает эксплуатационную надежность такого сложного механизма.The disadvantage of this differential mechanism, which has the function of redistributing the torsional moment between the driven links of the differential drive of the drive wheels of the vehicle’s axis, is the large size of the device as a whole, which negatively affects the layout capabilities of integrating it into the drive axle. In addition, the planetary gear is controlled using pneumatic units with a remotely located mechanical control system. These design features do not allow the known solution to be used in the dimensions of the drive axle of the vehicle. The use of a large number of controls reduces the operational reliability of such a complex mechanism.

Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в упрощении конструкции и повышении ее эксплуатационной надежности.This utility model is aimed at achieving a technical result, which consists in simplifying the design and increasing its operational reliability.

Указанный технический результат достигается тем, что в дифференциальном механизме привода колес ведущего моста, содержащий главную передачу, дифференциал с полуосевыми шестернями, введенными в зацепление с сателлитами на осях, планетарную передачу, одно из звеньев которой связано с органом управления, орган управления выполнен в виде регулируемого привода, кинематически связанного с коронной шестерней планетарной передачи, на осях сателлитов дифференциала закреплены дополнительные конические шестерни, введенные в зацепление с общим коническим колесом, которое введено в зацепление с солнечной шестерней планетарной передачи, водило которой ведено в зацепление с ведомой шестерней главной передачи.The specified technical result is achieved by the fact that in the differential mechanism of the drive wheel of the drive axle, containing the main gear, a differential with semi-axial gears engaged with the satellites on the axles, a planetary gear, one of the links of which is connected to the control, the control is made in the form of an adjustable drive, kinematically connected with the crown gear of the planetary gear, additional bevel gears are fixed on the axles of the differential gears, engaged in engagement with the general conical wheel that is meshed with the sun gear of the planetary gear, a carrier which manuf into engagement with the driven pinion.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are significant and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present utility model is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

На фиг.1 - кинематическая схема дифференциального механизма с функцией блокирования.Figure 1 is a kinematic diagram of a differential mechanism with a blocking function.

Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция дифференциального механизма привода колес ведущего моста транспортного средства, обладающего функцией перераспределения крутящего момента при буксовании колес. Этот механизм (фиг.1) содержит главную передачу, включающую в себя ведущую 1 и ведомую шестерни 2, дифференциал 3 с полуосевыми шестернями 4, введенными в зацепление с сателлитами 5 на осях 6, планетарную передачу 7, одно из звеньев которой связано с органом управления 8. В этой передаче дифференциал включает в себя корпус 9, полуосевые шестерни 4, полуоси 10, сателлиты 5 и представляет из себя стандартный дифференциал.According to this utility model, the construction of the differential mechanism of the drive wheel of the drive axle of a vehicle having the function of redistributing torque when slipping the wheels is considered. This mechanism (Fig. 1) contains the main gear, which includes the drive gear 1 and driven gear 2, the differential 3 with the semi-axial gears 4 engaged with the gears 5 on the axles 6, the planetary gear 7, one of the links of which is connected with the control 8. In this transmission, the differential includes a housing 9, half-axis gears 4, half-axles 10, satellites 5 and is a standard differential.

Орган управления 8 выполнен в виде регулируемого привода, кинематически связанного с коронной шестерней 12 планетарной передачи, на осях 6 сателлитов 5 дифференциала закреплены дополнительные конические шестерни 13, введенные в зацепление с общим коническим колесом 14, которое посредством прямоузубого зубчатого венца 15 введено в зацепление с солнечной шестерней 16 планетарной передачи, водило 17 которой ведено в зацепление с ведомой шестерней 2 главной передачи.The control element 8 is made in the form of an adjustable drive kinematically connected to the ring gear 12 of the planetary gear, additional bevel gears 13 are fixed on the axles of the 6 gears 5 of the differential, engaged in engagement with a common bevel gear 14, which is engaged by a gear teeth 15 with the sun gear 16 of the planetary gear, the carrier 17 of which is engaged with the driven gear 2 of the main gear.

Регулируемый привод (в виде электро- или гидромотора) может быть связан с блоком управления, выполненным с функцией включения этого привода от угла поворота управляемых колес транспортного средства.An adjustable drive (in the form of an electric or hydraulic motor) can be connected with a control unit made with the function of turning on this drive from the angle of rotation of the steered wheels of the vehicle.

Данная модель дифференциальной передачи, которую можно выполнить в виде встраиваемого в ведущий мост редуктора, имеет черты дифференциала, но разность в скоростях вращения задается управляющим устройством, а не колесами, это обеспечивает возможность вращения колес при необходимости с разной скоростью во время, например, поворотов, и исключает несанкционированную пробуксовку одного из колес, то есть они всегда заблокированы относительно друг друга но с необходимой скоростью. Редуктор в состоянии обеспечить сразу два вращения одновременно: в одном направлении и в противоположном.This model of differential transmission, which can be implemented as a reducer built into the drive axle, has the features of a differential, but the difference in rotation speeds is set by the control device, not the wheels, this allows the wheels to rotate if necessary at different speeds during, for example, turns, and eliminates the unauthorized slipping of one of the wheels, that is, they are always blocked relative to each other but with the necessary speed. The gearbox is able to provide two rotations at once simultaneously: in one direction and in the opposite.

Особенностью заявленной дифференциальной передачи является то, что дополнительно на осях сателлитов установлены шестерни привода сателлитов (дополнительные конические шестерни), которые вращают сателлиты, которые в свою очередь осуществляют противонаправленное вращение полуосей. Вращение шестерней привода сателлитов осуществляется узлом управления (планетарный механизм и орган управления в виде электро- или гидромотора, передаточные числа которого рассчитаны таким образом, чтобы когда коронная шестерня не вращается, то полуоси так же не вращаются относительно друг друга, и когда поворачивая кольцевую шестерню (общее коническое колесо) в ту или иную сторону возникает соответствующее вращение в ту или иную сторону. Этим самым данное устройство обеспечивает постоянную блокировку полуосей при заданной относительной скорости вращения.A feature of the claimed differential transmission is that additionally on the axles of the satellites there are mounted gears of the drive of the satellites (additional bevel gears) that rotate the satellites, which in turn carry out counter-directional rotation of the axle shafts. The gears of the drive of the satellites are rotated by the control unit (a planetary mechanism and a control element in the form of an electric or hydraulic motor, the gear ratios of which are designed so that when the ring gear does not rotate, then the axle shafts also do not rotate relative to each other, and when turning the ring gear ( general conical wheel) in one direction or another there is a corresponding rotation in one direction or another, thereby this device provides constant locking of the axle shafts for a given relative rotation speed.

Данный дифференциальный механизм может так же использоваться для машин с гусеничным бортовым поворотом в качестве механизма перераспределения крутящего момента с одного бортового движителя на другой при функционировании узла управления.This differential mechanism can also be used for vehicles with a crawler side turn as a mechanism for redistributing torque from one onboard propulsion to another during the operation of the control unit.

Настоящая полезная модель промышленно применима, работоспособна и может использоваться в качестве дифференциального блока для ведущих мостов транспортных средств.This utility model is industrially applicable, efficient and can be used as a differential unit for drive axles of vehicles.

Claims

1. The differential drive mechanism of the wheels of the drive axle, containing the main gear, a differential with semi-axial gears engaged with the satellites on the axles, a planetary gear, one of the links of which is connected to the control, characterized in that the control is made in the form of an adjustable drive, kinematically connected with the crown gear of a planetary gear, additional bevel gears are fixed on the axles of the differential gears, engaged in engagement with a common bevel wheel, which EHO meshed with the sun gear of the planetary gear, a carrier, which is meshed with the driven gear.

2. The differential mechanism according to claim 1, characterized in that the adjustable drive is made in the form of an electric or hydraulic motor.

3. The differential mechanism according to claim 1, characterized in that the adjustable drive is connected to a control unit configured to enable the drive from the angle of rotation of the steered wheels of the vehicle.