RU158549U1

RU158549U1 - SELF-LOCKING DIFFERENTIAL

Info

Publication number: RU158549U1
Application number: RU2015126468/02U
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Мурзин; Рамзи Хасан Юсеф Абу-Ниджим
Priority date: 2015-07-02
Filing date: 2015-07-02
Publication date: 2016-01-10

Abstract

Самоблокирующийся дифференциал, содержащий корпус, выполненный в виде единой детали с ведомой шестерней главной передачи, в основной части которого расположены шесть сателлитов двумя комплектами по три сателлита, при этом первый комплект входит в зацепление с первой косозубой полуосевой шестерней и сателлитами второго комплекта, находящимися в зацеплении со второй косозубой полуосевой шестерней, между косозубыми полуосевыми шестернями расположена муфта предварительного натяга, содержащая соединенные между собой упорные кольца, внутри которых расположены тарельчатые пружины, а торцевые крышки с маслоподводящими пазами присоединены к корпусу с помощью крепежных элементов, при этом диаметр крышек меньше диаметра корпуса.A self-locking differential containing a housing made in the form of a single part with a final drive gear, in the main part of which there are six satellites in two sets of three satellites, the first set engages with the first helical gear shaft and the second set gears engaged with a second helical semi-axial gear, between the helical semi-axial gears there is a preload clutch containing interconnected thrust rings, inside three of which are Belleville springs, and end caps with oil-supplying grooves are attached to the housing using fasteners, while the diameter of the covers is less than the diameter of the housing.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в ведущих мостах или коробках передач автомобилей.The utility model relates to mechanical engineering and can be used in driving axles or gearboxes of automobiles.

Известен самоблокирующийся дифференциал повышенного трения (патент РФ на полезную модель №55063, МПК 7 F16H 48/28, B60K 17/16), состоящий из корпуса, выполненного в виде единой детали и снабженный упорной крышкой. В корпусе выполнены отверстия разной длины для приема сателлитов и центральное отверстие, в котором установлены две цилиндрические косозубые шестерни соответствующих полуосей. Цилиндрические косозубые сателлиты попарно установлены в отверстиях корпуса параллельно цилиндрическим косозубым шестерням. Сателлиты взаимодействуют между собой и с цилиндрическими косозубыми шестернями. Каждый из сателлитов взаимодействует с одним сателлитом цилиндрической косозубой шестерней, каждый из сателлитов взаимодействует, соответственно, с сателлитом и цилиндрической косозубой шестерней. Сателлиты, установленные в удлиненные отверстия, снабжены концевиками, которые упираются в упорную крышку. Недостатком такой конструкции является сложность изготовления корпуса и последующей сборки дифференциала из-за продольных отверстий разной длины. Так же к недостаткам стоит отнести длинные сателлиты, увеличивающие габариты механизма в осевом направлении.Known self-limited limited slip differential (RF patent for utility model No. 55063, IPC 7 F16H 48/28, B60K 17/16), consisting of a housing made in the form of a single part and equipped with a stop cover. The housing has holes of different lengths for receiving satellites and a central hole in which two cylindrical helical gears of the corresponding axle shafts are installed. Cylindrical helical satellites are installed in pairs in the holes of the housing parallel to the helical helical gears. Satellites interact with each other and with helical helical gears. Each of the satellites interacts with one satellite of a helical helical gear, each of the satellites interacts, respectively, with a satellite and helical helical gear. Satellites installed in elongated holes are equipped with end caps that abut against the stop cover. The disadvantage of this design is the complexity of manufacturing the housing and the subsequent assembly of the differential due to the longitudinal holes of different lengths. Also disadvantages include long satellites that increase the dimensions of the mechanism in the axial direction.

Наиболее близким аналогом является планетарный дифференциал повышенного трения (патент РФ на полезную модель №137072, МПК 7 F16H 48/28). содержащий корпус, выполненный из основной и торцевой частей с масло подводящими каналами, в основной части корпуса установлены десять сателлитов, расположенных двумя комплектами по пять сателлитов, при этом сателлиты первого комплекта расположены в гнездах торцевой части корпуса и находятся в зацеплении с первой солнечной шестерней и сателлитами второго комплекта, находящимися в зацеплении со второй солнечной шестерней, между упомянутыми солнечными шестернями размещена муфта предварительного натяга, снабженная обоймой, соединенной с установленными внутри нее упорными кольцами, внутри которых размещены тарельчатые пружины. К недостаткам данного дифференциала следует отнести сложную и дорогостоящую конструкцию корпуса. Кроме того, длинные сателлиты увеличивают габаритные размеры механизма в осевом направлении, а муфта предварительного натяга, состоящая из большого количества элементов и имеющая шлицевое соединение, увеличивает стоимость конструкции.The closest analogue is the planetary limited slip differential (RF patent for utility model No. 137072, IPC 7 F16H 48/28). comprising a housing made of the main and end parts with oil supply channels, ten satellites are installed in the main body of the housing, located in two sets of five satellites, while the satellites of the first set are located in the nests of the end of the housing and are engaged with the first sun gear and satellites of the second set, meshed with the second sun gear, between the sun gears there is a preload clutch provided with a cage connected Defined inside the abutment ring, which are placed inside the Belleville springs. The disadvantages of this differential include the complex and expensive housing design. In addition, long satellites increase the overall dimensions of the mechanism in the axial direction, and a preload coupling, consisting of a large number of elements and having a spline connection, increases the cost of the structure.

К наиболее близким аналогам можно отнести дифференциал (патент США на полезную модель №20110245012), состоящий из косозубой цилиндрической шестерни, трех пар сателлитов и двух торцевых крышек. Данная конструкция имеет серьезный недостаток: отсутствие самоблокирования при разнице сцепления колес с дорогой.The closest analogs include the differential (US patent for utility model No. 201110245012), consisting of a helical gear, three pairs of satellites and two end caps. This design has a serious drawback: the lack of self-locking with a difference in wheel adhesion.

Техническим результатом полезной модели является создание более компактного самоблокирующегося дифференциала с минимальной стоимостью изготовления и удовлетворяющего необходимым параметрам надежности и блокирования для подобных механизмов.The technical result of the utility model is to create a more compact limited-slip differential with a minimum manufacturing cost and satisfying the necessary reliability and blocking parameters for such mechanisms.

Технический результат достигается тем, что самоблокирующийся дифференциал, содержащий корпус, выполненный в виде единой детали с ведомой шестерней главной передачи, в основной части которого расположены шесть сателлитов двумя комплектами по три сателлита, при этом первый комплект входит в зацепление с первой косозубой полуосевой шестерней и сателлитами второго комплекта, находящимися в зацеплении со второй косозубой полуосевой шестерней, между косозубыми полуосевыми шестернями расположена муфта предварительного натяга, содержащая соединенные между собой упорные кольца, внутри которых расположены тарельчатые пружины, а торцевые крышки с маслоподводящими пазами присоединены к корпусу с помощью крепежных элементов, при этом диаметр крышек меньше диаметра корпуса.The technical result is achieved by the fact that the self-locking differential, comprising a housing made in the form of a single part with a driven gear of the main gear, in the main part of which there are six satellites in two sets of three satellites, the first set engages with the first helical gear shaft and satellites of the second set, meshed with the second helical gear axis gear, between the helical gear axis gear located preload coupling containing interconnected thrust rings, inside of which there are Belleville springs, and end caps with oil-supplying grooves are attached to the housing using fasteners, while the diameter of the covers is less than the diameter of the housing.

Технический результат от использования полезной модели заключается в том, что за счет выполнения корпуса в виде единой детали совместно с ведомой шестерней главной передачи снижается номенклатура деталей и количество технологических операций при изготовлении, что благоприятно сказывается на стоимости механизма. Сателлиты центрируются в гнездах корпуса и от осевого смещения удерживаются торцевыми крышками. Сателлиты являются укороченными, что позволяет уменьшить габаритный размер в осевом направлении и сделать механизм более компактным. Торцевые крышки имеют меньший диаметр D1, чем внутренний диметр D2 корпуса, что позволяют увеличить подачу масла в зону трения. В зону зацепления сателлитов и полу осевых шестерен масло поступает через маслоподводящие пазы «А». Данные технические решения позволяют улучшить смазывание нагруженных элементов механизма и увеличить срок службы механизма в целом. Для снижения пульсирующих моментов в трансмиссии автомобиля и обеспечения ее долговечности служит муфта предварительного натяга, состоящая из двух упорных колец с тарельчатыми пружинами. Упорные кольца зацепляются между собой с помощью шип-паза, что увеличивает их прочность и позволяет не использовать дополнительную обойму с шлицевым соединением.The technical result from the use of the utility model is that due to the housing in the form of a single part, together with the driven gear of the main gear, the nomenclature of parts and the number of technological operations during manufacturing are reduced, which favorably affects the cost of the mechanism. Satellites are centered in the housing sockets and are retained by end caps from axial displacement. Satellites are shortened, which allows to reduce the overall size in the axial direction and make the mechanism more compact. The end caps have a smaller diameter D1 than the inner diameter D2 of the housing, which allows to increase the oil supply to the friction zone. The oil enters the gearing area of the satellites and the axle gear half through the oil-supplying grooves “A”. These technical solutions can improve the lubrication of loaded elements of the mechanism and increase the service life of the mechanism as a whole. To reduce the pulsating moments in the transmission of the car and ensure its durability, a preload coupling is used, consisting of two thrust rings with disk springs. Thrust rings engage with each other using a spike groove, which increases their strength and eliminates the need for an additional clip with a spline connection.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не известна.Comparison of the claimed technical solution with the prior art in scientific, technical and patent documentation at the priority date in the main and related sections shows that the set of essential features of the proposed solution is not previously known.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо».The proposed technical solution is industrially applicable, because can be manufactured industrially, efficiently, feasibly and reproducibly. ”

Сущность полезной модели поясняется рисунками: на рис. 1 показан самоблокирующийся дифференциал, вид сбоку; на рис. 2 - сечение А-А на рисунке 1; на рис. 3 - устройство самоблокирующегося дифференциала; на рис. 4 - устройство муфты предварительного натяга, где 1 - корпус, 2 - крышка торцевая, 3 - шестерня левая, 4 - шестерня правая, 5 - сателлит левый, 6 - сателлит правый, 7 - упорное кольцо левое, 8 - упорное кольцо правое, 9 - тарельчатая пружина, 10 - винт, А маслоподводящие каналы.The essence of the utility model is illustrated by the figures: in Fig. 1 shows a limited slip differential, side view; in fig. 2 - section AA in Figure 1; in fig. 3 - device self-locking differential; in fig. 4 - preload coupling device, where 1 is the body, 2 is the end cover, 3 is the left gear, 4 is the right gear, 5 is the left satellite, 6 is the right satellite, 7 is the left thrust ring, 8 is the right thrust ring, 9 - Belleville spring, 10 - screw, A oil supply channels.

Самоблокирующийся дифференциал содержит корпус 1, выполненный в виде единой детали совместно с ведомой шестерней главной передачи. С двух сторон к корпусу 1 прилегают торцевые крышки 2. Внутри корпуса 1 расположены косозубые полуосевые шестерни 3 и 4, входящие в зацеплении с сателлитами 5 и 6. Сателлиты устанавливаются и центрируются в гнездах корпуса 1. Между полуосевыми шестернями 3 и 4 расположена муфта предварительного натяга, состоящая из упорных колец 7 и 8, внутри которых расположены тарельчатые пружины 9. Торцевые крышки 2 крепятся к корпусу с помощью винтов 10.The self-locking differential contains a housing 1 made in the form of a single part together with the driven gear of the main transmission. End caps 2 are adjacent to the housing 1 on both sides. Inside the housing 1, helical gears 3 and 4 are located, which mesh with the satellites 5 and 6. The satellites are mounted and centered in the housings of the housing 1. A preload clutch is located between the axle gears 3 and 4 consisting of thrust rings 7 and 8, inside of which there are Belleville springs 9. The end caps 2 are attached to the housing with screws 10.

Устройство работает следующим образом. При движении транспортного средства, когда одно из его колес начинает отставать, связанная с ним полу осевая шестерня, к примеру, шестерня 3, вращается медленнее корпуса 1 и поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит 5. Он передает вращение связанному с ним сателлиту 6 из другого ряда, а тот уже передает вращение на вторую полуосевую шестерню 4 и связанный с ней колесо. Таким образом обеспечиваются разные угловые скорости колес транспортного средства при прохождении поворота. Благодаря разности крутящих моментов на колесах в зубчатом зацеплении возникают осевые и радиальные силы, При появлении радиальных сил сателлиты 5 и 6 прижимаются к центрирующим гнездам корпуса 1, а при появлении осевых сил сателлиты 5 и 6 прижимаются торцевой частью к крышкам 2. В процессе этого возникает трение, за счет которого и осуществляется блокировка дифференциала. Предварительная блокировка дифференциала, служащая для предотвращения возникновения пульсирующих моментов в трансмиссии автомобиля - обеспечивается за счет муфты предварительного натяга. Тарельчатые пружины 9 давят на упорные кольца 7 и 8, а те в свою очередь на полуосевые шестерни 3 и 4, которые прижимаются к торцевым крышкам 2. В результате появляется трение и осуществляется предварительная блокировка.The device operates as follows. When the vehicle is moving, when one of its wheels starts to lag, the semi-axial gear associated with it, for example, gear 3, rotates slower than the housing 1 and rotates the satellite 5 engaged with it, which transfers the rotation to the satellite 6 connected to it from another row, and he already transmits the rotation to the second semi-axial gear 4 and the associated wheel. In this way, different angular speeds of the wheels of the vehicle are provided when cornering. Due to the difference in the torques on the wheels, axial and radial forces arise in the gearing. When radial forces appear, the satellites 5 and 6 are pressed against the centering sockets of the housing 1, and when axial forces appear, the satellites 5 and 6 are pressed against the covers 2 by the end part. friction, due to which the differential is locked. The differential pre-lock, which serves to prevent pulsating moments in the vehicle’s transmission, is provided by the preload clutch. Belleville springs 9 press on the thrust rings 7 and 8, and they, in turn, on the semi-axial gears 3 and 4, which are pressed against the end caps 2. As a result, friction appears and preliminary blocking is carried out.

Изменяя угол наклона зубьев полуосевых шестерен и сателлитов возможно изменять степень блокирования дифференциала. Изменяя усилие тарельчатых пружин возможно изменять степень предварительного блокирования дифференциала. Блокирование дифференциала в определенном диапазоне положительно сказывается на тягово-скоростных свойствах и проходимости автомобиля.By changing the angle of the teeth of the semi-axial gears and satellites it is possible to change the degree of differential blocking. By changing the force of the Belleville springs it is possible to change the degree of preliminary blocking of the differential. Differential blocking in a certain range has a positive effect on the traction and speed properties and patency of the car.

Claims

A self-locking differential containing a housing made in the form of a single part with a final drive gear, in the main part of which there are six satellites in two sets of three satellites, the first set engages with the first helical gear shaft and the second set gears engaged with a second helical semi-axial gear, between the helical semi-axial gears there is a preload clutch containing interconnected thrust rings, inside three of which are Belleville springs, and end caps with oil-supplying grooves are attached to the housing using fasteners, while the diameter of the covers is less than the diameter of the housing.