RU175068U1 - INTERMEDIARY DIFFERENTIAL LOCKING COUPLING - Google Patents
INTERMEDIARY DIFFERENTIAL LOCKING COUPLING Download PDFInfo
- Publication number
- RU175068U1 RU175068U1 RU2016140431U RU2016140431U RU175068U1 RU 175068 U1 RU175068 U1 RU 175068U1 RU 2016140431 U RU2016140431 U RU 2016140431U RU 2016140431 U RU2016140431 U RU 2016140431U RU 175068 U1 RU175068 U1 RU 175068U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coupling
- teeth
- movable
- coupling half
- differential
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/02—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D11/00—Clutches in which the members have interengaging parts
- F16D11/08—Clutches in which the members have interengaging parts actuated by moving a non-rotating part axially
- F16D11/10—Clutches in which the members have interengaging parts actuated by moving a non-rotating part axially with clutching members movable only axially
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Abstract
Муфта блокировки дифференциала состоит из двух полумуфт, подвижной полумуфты (1) и неподвижной полумуфты (2), которая содержит торцевые зубья (3), отверстие (4) для установки стопорного кольца (5), паз (6) для вилки включения, внутренние шлицы (7) для установки муфты на чашку (8) дифференциала и полуось (9). Торцевые зубья (3) полумуфт выполнены по окружности с радиусом, совпадающим с радиусом обрабатывающей фрезы, торцевые зубья подвижной полумуфты (1) и неподвижной полумуфты (2) выполнены под углом к оси муфты и параллельно друг к другу, а толщина зубьев уменьшается к основанию. Была решена задача создания устройства, позволяющего повысить нагрузочную способность зубьев муфты. 5 ил.The differential lock clutch consists of two coupling halves, a movable coupling half (1) and a fixed coupling half (2), which contains end teeth (3), a hole (4) for installing the snap ring (5), a groove (6) for the engagement fork, internal splines (7) to install the coupling on the differential cup (8) and the axle shaft (9). The end teeth (3) of the coupling halves are made in a circle with a radius matching the radius of the processing cutter, the end teeth of the movable coupling half (1) and the stationary coupling half (2) are made at an angle to the axis of the coupling and parallel to each other, and the thickness of the teeth decreases to the base. The problem of creating a device that allows to increase the load capacity of the clutch teeth was solved. 5 ill.
Description
Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к агрегатам трансмиссии колесных транспортных средств повышенной проходимости.The utility model relates to the field of transport engineering, namely to transmission units of wheeled vehicles with increased cross-country ability.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является передача крутящего момента в автомобилях Вольво, содержащая муфту блокировки дифференциала, состоящая из двух полумуфт, подвижной и неподвижной, содержащая торцевые зубья, отверстие для установки стопорного кольца, паз для вилки включения, внутренние шлицы для установки муфты на вал (Инструкция по эксплуатации «Передачи крутящего момента в автомобилях «Вольво»).The closest to the claimed technical solution in terms of the set of essential features and the technical result achieved is the transmission of torque in Volvo cars, containing a differential lock clutch, consisting of two half-couplings, movable and stationary, containing end teeth, an opening for installing the retaining ring, a groove for the engaging fork , internal splines for mounting the coupling on the shaft (Operating Instructions "Torque Transmission in Volvo Cars").
Данное устройство может приводить к самовыключению при высоких моментах из-за отсутствия занижения к основанию зуба, что приводит к износу сухарей вилки блокировки, маленькая площадь контакта зубьев.This device can lead to self-shutdown at high moments due to the lack of understatement to the base of the tooth, which leads to wear on the crackers of the locking fork, a small contact area of the teeth.
Задачей данной полезной модели является создание устройства, позволяющего повысить нагрузочную способность зубьев муфты.The objective of this utility model is to create a device that allows to increase the load capacity of the clutch teeth.
Поставленная задача достигается тем, что муфта блокировки дифференциала состоит из подвижной полумуфты и неподвижной полумуфты, содержит торцевые зубья, отверстие для установки стопорного кольца, паз для вилки включения, внутренние шлицы для установки муфты на чашку дифференциала и полуось, при этом торцевые зубья подвижной и неподвижной части муфты выполнены под углом к оси муфты и параллельно друг к другу, а толщина зубьев уменьшается к основанию.The problem is achieved in that the differential lock clutch consists of a movable coupling half and a fixed coupling half, contains end teeth, a hole for installing the locking ring, a groove for the engagement fork, internal splines for mounting the coupling on the differential cup and half shaft, while the end teeth are movable and stationary parts of the coupling are made at an angle to the axis of the coupling and parallel to each other, and the thickness of the teeth decreases to the base.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что торцевые зубья подвижной и неподвижной части муфты выполнены под углом к оси муфты и параллельно друг к другу, а толщина зубьев уменьшается к основанию, позволяет повысить надежность работы муфты блокировки межколесного дифференциала.The combination of distinctive features, namely, that the end teeth of the movable and fixed parts of the coupling are made at an angle to the axis of the coupling and parallel to each other, and the thickness of the teeth decreases to the base, which improves the reliability of the clutch blocking the cross-axle differential.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:The claimed technical solution is illustrated by the drawings:
фиг. 1 - муфта блокировки межколесного дифференциала, вид сверху;FIG. 1 - clutch interlock differential, top view;
фиг. 2 - подвижная полумуфта в разрезе;FIG. 2 - movable coupling half in section;
фиг. 3 - подвижная полумуфта, вид общий;FIG. 3 - movable coupling half, general view;
фиг. 4 - муфта блокировки межколесного дифференциала, вид в разрезе;FIG. 4 - cross-axle differential lock clutch, sectional view;
фиг. 5 - то же, вид в сборе.FIG. 5 is the same, complete view.
Муфта блокировки дифференциала состоит из подвижной полумуфты 1 и неподвижной полумуфты 2, которая содержит торцевые зубья 3, отверстие 4 для установки стопорного кольца 5, паз 6 для вилки включения, внутренние шлицы 7 для установки муфты на чашку 8 дифференциала и полуось 9.The differential lock clutch consists of a
Торцевые зубья 3 полумуфт выполнены по окружности с радиусом, совпадающим с радиусом обрабатывающей фрезы, торцевые зубья подвижной 1 и неподвижной 2 полумуфт находятся под углом к оси муфты и параллельно друг к другу, а толщина зубьев уменьшается к основанию.The
Муфта блокировки дифференциала работает следующим образом.The differential lock clutch operates as follows.
В исходном состоянии между зубьями подвижной полумуфты 1 и неподвижной полумуфты 2 полумуфт имеется зазор, таким образом, чашка 8 дифференциала и полуось 9 вращаются с разной скоростью.In the initial state, between the teeth of the
При подаче воздуха в пневмоцилиндр, поршень, преодолевая сопротивление пружины, перемещается до упора в упорный элемент. Зубья подвижной полумуфты 1 и неподвижной полумуфты 2 входят в зацепление, обеспечивая тем самым совместное вращение чашки 8 дифференциала и полуоси 9, блокируя дифференциал. После прекращения подачи воздуха, пружина возвращает муфту в исходное положение, выводя из зацепления зубья подвижной полумуфты 1 и неподвижной полумуфты 2.When air is supplied to the pneumatic cylinder, the piston, overcoming the resistance of the spring, moves to the stop in the stop element. The teeth of the
Расчет центрирования двух полумуфт производится по следующим формулам.The calculation of the centering of two coupling halves is carried out according to the following formulas.
Для центрирования двух полумуфт необходимо чтобы реакция Fpx была больше 0 (Fpx>0).To center two coupling halves, it is necessary that the reaction F px be greater than 0 (F px > 0).
Fpx=(Fp-Fтр шлиц)⋅sinβ-Fтр-Gx,⋅(1) гдеF px = (F p -F Tr slot ) ⋅sinβ-F Tr -G x , ⋅ (1) where
Fp - сила включения блокировки, действует от пневмоцилиндра.F p - the power to turn on the lock, acts from the pneumatic cylinder.
Fp=π⋅r2⋅Р r - радиус диафрагмы пневмоцилиндра, Р - давление в пневмосистеме.F p = π⋅r 2 ⋅Р r - diaphragm radius of the pneumatic cylinder, P - pressure in the pneumatic system.
Fтр шлиц - сила трения в шлицах при перемещении подвижной муфты, направлена в противоположную сторону силе Fp.F Tr splines - the friction force in the splines when moving the movable clutch is directed in the opposite direction to the force F p .
Fтр шлиц=μтр⋅NG μтр - коэффициент трения скольжения, NG - сила нормальной реакции опоры. NG=Gмуфты=m⋅9.81 m - масса муфты.F Tr slot = μ Tr ⋅N G μ Tr is the coefficient of sliding friction, N G is the strength of the normal reaction of the support. N G = G couplings = m⋅9.81 m - mass of the coupling.
β - угол наклона торцевых зубьев.β is the angle of inclination of the front teeth.
Fтр - трение, возникающее в торцевых зубьях при центрировании одного зубчатого венца относительно другого.F Tr - friction that occurs in the front teeth when centering one gear ring relative to another.
Fтр=μтр⋅(Gy+Fpy) Fpy - сила нормальной реакции от силы Fp.F Tr = μ Tr ⋅ (G y + F py ) F py is the strength of the normal reaction of the force F p .
Fpy=(Fp-Fтр шлиц)⋅cosβF py = (F p -F tr splines) ⋅cosβ
Gy - сила нормальной реакции от веса муфты.G y - the strength of the normal reaction from the weight of the coupling.
Gy=G⋅sinβ.G y = G⋅sinβ.
Gx - сила, составляющая веса муфты G, противодействующая силе Fpx.G x is the force component of the weight of the coupling G, counteracting the force F px .
Gx=G⋅cosβ.G x = G⋅cosβ.
Подставим все значения в формулу (1) и получим окончательное выражение для нахождения Fpx:Substitute all the values in the formula (1) and get the final expression for finding F px :
Fpx=(π⋅r2⋅Р-μтр⋅m⋅9.81)⋅sinβ-μтр⋅(G⋅sinβ+(π⋅r2⋅Р-μтр⋅m⋅9.81)-cosβ)-G⋅cosβ.F px = (π⋅r 2 ⋅Р-μ tr ⋅m⋅9.81) ⋅sinβ-μ tr ⋅ (G⋅sinβ + (π⋅r 2 ⋅Р-μ tr ⋅m⋅9.81) -cosβ) -G⋅ cosβ.
При Fpx>0, полумуфты будут центрироваться.When F px > 0, the coupling halves will be centered.
При Fpx<0, для центрирования полумуфт необходимо увеличить угол β.For F px <0, to center the coupling halves, it is necessary to increase the angle β.
Чтобы не происходило самовыключения муфты при отсутствии подачи воздуха от пневмоцилиндра, а также для того чтобы разгрузить сухари, исключая их износ необходимо, чтобы силы сопротивления выключению были больше силы действия пружины.In order to prevent self-switching off of the clutch in the absence of air supply from the pneumatic cylinder, and also in order to unload crackers, excluding their wear, it is necessary that the resistance to shutdown be greater than the force of the spring.
Fсопр>Fпр F sop > F pr
Fсопр=FMX+Fтр; Fпр=FпрX+FпрY F sop = F MX + F Tr ; F pr = F prX + F prY
FMX+Fтр-FпрX>0, гдеF MX + F Tr -F prX > 0, where
FMX - составляющая силы FM, удерживает муфты от самовыключения.F MX - component of the force F M , keeps couplings from self-switching off.
FMX=FM⋅sinϕF MX = F M ⋅sinϕ
FM - сила, возникающая от крутящего момента, передаваемого на колеса автомобиля. Зависит от коэффициента сцепления колес с поверхностью.F M - the force arising from the torque transmitted to the wheels of the car. Depends on the coefficient of adhesion of the wheels to the surface.
FM=Ммин/rF M = M min / r
Ммин - минимально возможный передаваемый крутящий момент, при минимальном коэффициенте сцепления колес с поверхностью.M min - the minimum possible transmitted torque, with a minimum coefficient of adhesion of the wheels to the surface.
r - плечо действия силы (радиус муфты блокировки).r is the arm of the action of force (radius of the clutch lock).
ϕ - угол наклона замка торцевых зубьев.ϕ - the angle of inclination of the castle end teeth.
Fтр - сила трения, возникающая в торцевых зубьях при скольжении одного зубчатого венца относительно другого.F Tr - the friction force that occurs in the front teeth when sliding one gear ring relative to another.
Fтр=μтр⋅(FMY+FпрY)F Tr = μ Tr ⋅ (F MY + F prY )
μтр - коэффициент трения скольжения,μ tr - coefficient of friction,
FMY=FM⋅cosϕF MY = F M ⋅cosϕ
FпрY - составляющая силы Fпр.F prY - component of the force F pr
FпрY=Fпр⋅sinϕF pr Y = F pr ⋅sinϕ
Fпр - сила действия возвратной пружины.F CR - the force of action of the return spring.
Fпр=k⋅xF ave = k⋅x
FпрX=Fпр⋅cosϕF prX = F pr ⋅cosϕ
Сводим все значения в окончательную формулу:We summarize all the values in the final formula:
FM⋅sinϕ+μтр⋅(FM⋅cosϕ+k⋅x⋅ sinϕ)- k⋅x⋅ cosϕ>0F M ⋅sinϕ + μ tr ⋅ (F M ⋅cosϕ + k⋅x⋅ sinϕ) - k⋅x⋅ cosϕ> 0
Включение блокировки может так же происходить гидравлическим или электрическим способами.The locking can also be activated hydraulically or electrically.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить нагрузочную способность зубьев муфты.The claimed technical solution allows to increase the load capacity of the teeth of the coupling.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.The claimed technical solution meets the requirement of industrial applicability and is possible for implementation on standard processing equipment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016140431U RU175068U1 (en) | 2016-10-13 | 2016-10-13 | INTERMEDIARY DIFFERENTIAL LOCKING COUPLING |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016140431U RU175068U1 (en) | 2016-10-13 | 2016-10-13 | INTERMEDIARY DIFFERENTIAL LOCKING COUPLING |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU175068U1 true RU175068U1 (en) | 2017-11-17 |
Family
ID=60328869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016140431U RU175068U1 (en) | 2016-10-13 | 2016-10-13 | INTERMEDIARY DIFFERENTIAL LOCKING COUPLING |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU175068U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728881C1 (en) * | 2020-02-21 | 2020-07-31 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Differential lock coupling |
RU2740484C1 (en) * | 2020-05-25 | 2021-01-14 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Cam clutch |
RU2742317C1 (en) * | 2020-02-11 | 2021-02-04 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Cam clutch of differential lock |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2803149A (en) * | 1954-06-11 | 1957-08-20 | Rockwell Spring & Axle Co | Shift mechanism for locking differential |
US4037696A (en) * | 1976-05-07 | 1977-07-26 | Clark Equipment Company | Dynamic tooth clutch |
SU667724A1 (en) * | 1977-10-20 | 1979-06-15 | Одесский Завод Фрезерных Станков Им. С.М.Кирова | Hand-operated dog clutch |
SU1350425A1 (en) * | 1986-05-05 | 1987-11-07 | Предприятие П/Я А-3697 | Rotation limiter |
-
2016
- 2016-10-13 RU RU2016140431U patent/RU175068U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2803149A (en) * | 1954-06-11 | 1957-08-20 | Rockwell Spring & Axle Co | Shift mechanism for locking differential |
US4037696A (en) * | 1976-05-07 | 1977-07-26 | Clark Equipment Company | Dynamic tooth clutch |
SU667724A1 (en) * | 1977-10-20 | 1979-06-15 | Одесский Завод Фрезерных Станков Им. С.М.Кирова | Hand-operated dog clutch |
SU1350425A1 (en) * | 1986-05-05 | 1987-11-07 | Предприятие П/Я А-3697 | Rotation limiter |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2742317C1 (en) * | 2020-02-11 | 2021-02-04 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Cam clutch of differential lock |
RU2728881C1 (en) * | 2020-02-21 | 2020-07-31 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Differential lock coupling |
RU2740484C1 (en) * | 2020-05-25 | 2021-01-14 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Cam clutch |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2014244607B2 (en) | Bi-directional overrunning clutch with improved indexing mechanism | |
RU175068U1 (en) | INTERMEDIARY DIFFERENTIAL LOCKING COUPLING | |
US8454471B2 (en) | Electronic locking differential | |
US9360059B2 (en) | Twin ratio differential with bi-directional overrunning clutch | |
RU2731585C1 (en) | Locked differential in assembly | |
CN103671815B (en) | Locking differential with the combination preloaded spring for maintaining contact | |
US5971123A (en) | Bi-directional overrunning clutch | |
CN108223613B (en) | Low backlash multimode clutch | |
US8857294B2 (en) | Engagement control assembly for a bi-directional overrunning clutch | |
US9573464B2 (en) | Differential device of four-wheel drive vehicle | |
US10920866B2 (en) | Vehicle driveline component with latching actuator | |
EP2425154B1 (en) | Locking differential | |
CN112534161A (en) | Differential disconnect assembly | |
US9151376B2 (en) | Locking differential having dampening communication spring | |
CA2565132A1 (en) | Improved torque overload clutch | |
EP3105463B1 (en) | An actuator for a dog clutch and a method for its control | |
JP2008095711A (en) | Differential gear mechanism | |
WO2014164977A1 (en) | Differential assembly for vehicles | |
US20150204387A1 (en) | Mechanical clutch with friction reducing interface | |
JP2007131194A (en) | Drive force distribution device for four-wheel drive vehicle | |
FI114503B (en) | Torque controlled brake | |
US20150094187A1 (en) | Transmission, in particular for drive systems of construction machines and mining machines | |
CN110107673B (en) | Differential lock device for vehicle and vehicle | |
EP3242820B1 (en) | Parking lock pre-selection system | |
RU2728881C1 (en) | Differential lock coupling |