RU2040720C1

RU2040720C1 - Vehicle differential with forced blocking

Info

Publication number: RU2040720C1
Application number: SU925028840A
Authority: RU
Inventors: Х.А. Фасхиев; П.Д. Павленко
Original assignee: Акционерное общество "КамАЗ"
Priority date: 1992-02-25
Filing date: 1992-02-25
Publication date: 1995-07-25

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: differential comprises semi-axle gears 2 and 3 with semi-axles, satellites 6 engaging the semi-axle gears, and blocking device which are mounted inside housing 1. The blocking device has shifter 8 mounted on the cap of the differential for permitting axial movement, clamps 7 positioned inside the axles of satellites 6, and springs 5 which press ball 4 for blocking. Face front surfaces of the semi-axle gears are provided with radial slots for interaction with the balls. Inner working side of the shifter is conical. EFFECT: simplified design and increased longevity. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в трансмиссиях транспортных средств. The invention relates to mechanical engineering and can be used in transmissions of vehicles.

Известен дифференциал с принудительной блокировкой, содержащий кулачковую муфту, установленную на одной полуоси между корпусом дифференциала и полуосевой шестерней, одна полумуфта которой установлена на полуоси с возможностью осевого перемещения и посредством шлицев связана с корпусом, а другая выполнена заодно с полуосевой шестерней [1]
Однако данная конструкция сложна, обладает недостаточной долговечностью, ей присуще ступенчатое изменение коэффициента блокировки.A known differential with a forced lock containing a cam clutch mounted on one half shaft between the differential housing and the half gear, one half coupling of which is mounted on the half axle with the possibility of axial movement and by means of splines connected to the housing, and the other made integral with the half gear [1]
However, this design is complex, has insufficient durability, a stepwise change in the blocking coefficient is inherent in it.

Известен также дифференциал с принудительной блокировкой, содержащий размещенные в корпусе полуосевые шестерни с полуосями, сателлиты, зацепленные с полуосевыми шестернями, а также блокирующее устройство, включающее переключатель, подвижно установленный на чашке дифференциала. Между полуосями установлена ось стопорных колец с возможностью свободного поворачивания относительно последних. Стопорные кольца, размещенные на этой оси одно против другого, закреплены на полуосях и могут вращаться независимо одно от другого. На прорезях колец установлены шарики, поджимаемые к прорезям пружинами, установленными внутри осей сателлита и снабженными прижимами, взаимодействующими со ступенчатой поверхностью переключателя [2]
К недостаткам данной конструкции относятся ее сложность, недостаточная долговечность, ступенчатое изменение коэффициента блокировки. Стопорные кольца вращаются на подвижной оси и совершают возвратно-поступательное движение на шлицах полуосей, что при недостаточной смазке приводит к их интенсивному износу, дополнительному шуму в дифференциале. Наличие оси стопорных колец требует повышенной точности изготовления и монтажа деталей дифференциала, так как ось с большой точностью должна быть установлена на двух полуосях одновременно. Ступенчатое выполнение рабочей поверхности переключателя приводит к получению ограниченного числа коэффициентов блокировки, тогда как желательно иметь беспрерывный ряд коэффициентов блокировки от нуля до единицы.A differential with a forced locking is also known, comprising semi-axial gears with semi-axles located in the housing, satellites engaged with the semi-axial gears, and also a locking device including a switch movably mounted on the differential cup. Between the semiaxes, the axis of the locking rings is installed with the possibility of free rotation relative to the latter. The snap rings placed on this axis one against the other are fixed on the axles and can rotate independently of one another. Balls are installed on the slots of the rings, pressed to the slots by springs installed inside the satellite axes and equipped with clamps that interact with the stepped surface of the switch [2]
The disadvantages of this design include its complexity, insufficient durability, step change in the blocking coefficient. The circlips rotate on the movable axis and make a reciprocating movement on the splines of the axle shafts, which with insufficient lubrication leads to intensive wear, additional noise in the differential. The presence of the axis of the locking rings requires increased accuracy in the manufacture and installation of differential parts, since the axis must be installed on two axles with great accuracy at the same time. Stepwise execution of the working surface of the switch results in a limited number of blocking coefficients, while it is desirable to have a continuous series of blocking coefficients from zero to one.

Предлагаемое изобретение позволяет устранить вышеизложенные недостатки. The present invention eliminates the above disadvantages.

Для этого в конструкции дифференциала с принудительной блокировкой, содержащего размещенные в корпусе полуосевые шестерни с полуосями, сателлиты, зацепленные с полуосевыми шестернями, а также блокирующее устройство, включающее переключатель, установленный на чашке дифференциала с возможностью осевого перемещения, и размещенные внутри осей сателлитов прижимы, пружины, поджимающие шарики для блокировки, на передних торцовых поверхностях полуосевых шестерен выполнены радиальные прорези для взаимодействия с шариками, а внутренняя рабочая поверхность переключателя выполнена конической. For this purpose, in the design of the differential with forced locking, which contains semi-axial gears with semi-axles located in the housing, satellites engaged with semi-axial gears, as well as a locking device that includes a switch mounted on the differential cup with the possibility of axial movement, and clamps, springs located inside the satellite axes pressing balls for locking, radial slots are made on the front end surfaces of the semi-axial gears for interaction with the balls, and the inner work Tea surface of the switch is made conical.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения и прототипа позволяет выявить следующие новые существенные признаки:
на передних торцовых поверхностях полуосевых шестерен выполнены прорези для установки шариков;
рабочая поверхность переключателя имеет коническую форму.A comparative analysis of the invention and the prototype reveals the following new significant features:
on the front end surfaces of the semi-axial gears, slots are made for installing balls;
the working surface of the switch has a conical shape.

Наличие вышеперечисленных признаков обеспечивает предлагаемому техническому решению соответствие критерию "новизна". The presence of the above features ensures the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."

В предлагаемом дифференциале полуосевые шестерни, имеющие на передних торцовых поверхностях прорези под шарики, выполняют одновременно во своим основным назначением роль стопорных колец, что позволяет аннулировать в конструкции поддерживающую ось, что способствует упрощению дифференциала, повышение его долговечности, так как из конструкции исключены трущиеся детали, снижаются также требования к точности изготовления и сборки деталей дифференциала. Таким образом, в конструкции блокирующего устройства предлагаемого дифференциала в сравнении с прототипом отсутствуют два стопорных кольца и поддерживающая ось, функцию которых выполняют полуосевые шестерни, что значительно упрощает конструкцию и способствует повышению ее долговечности. In the proposed differential, semi-axial gears having grooves under the balls on the front end surfaces simultaneously serve as retaining rings in their main purpose, which allows the support axis to be annulled in the structure, which simplifies the differential and increases its durability, since friction parts are excluded from the structure, also reduces the requirements for precision manufacturing and assembly of differential parts. Thus, in the design of the locking device of the proposed differential, in comparison with the prototype, there are no two retaining rings and a supporting axis, the function of which is performed by semi-axial gears, which greatly simplifies the design and helps to increase its durability.

Коническое выполнение рабочей поверхности переключателя, в отличие от прототипа, где рабочая поверхность представляет собой ряд цилиндрических поверхностей различного диаметра, позволяет бесступенчато менять коэффициент блокировки дифференциала. The conical execution of the working surface of the switch, in contrast to the prototype, where the working surface is a series of cylindrical surfaces of different diameters, allows you to steplessly change the differential lock coefficient.

Сравнение предлагаемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить техническое решение (Лукин П.П. Гаспарянц Г.А. и Родионов В.Ф. Конструирование и расчет автомобиля. М. Машиностроение, 1984, с. 199, рис. 117), содержащее признак, сходный с признаком, отличающим предлагаемое техническое решение от прототипа выполнение прорезей на торцовой поверхности одной полуосевой шестерни. Эти прорези необходимы для включения зубчатой муфты, установленной на полуось. Comparison of the proposed technical solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field made it possible to identify the technical solution (Lukin P.P. Gasparyants G.A. and Rodionov V.F. Design and calculation of a car. M. Engineering, 1984 , p. 199, Fig. 117), containing a feature similar to the feature that distinguishes the proposed technical solution from the prototype, the execution of slots on the end surface of one semi-axial gear. These slots are necessary to enable the gear coupling mounted on the axle shaft.

В предлагаемом изобретении прорези выполнены на обеих полуосевых шестернях и служат для их силового замыкания посредством шарика. Таким образом, прорези на полуосевых шестернях в известном решении и в предлагаемом имеют разные назначения и блокировка дифференциалов осуществляется по различным схемам. In the present invention, the slots are made on both semi-axial gears and serve for their power closure by means of a ball. Thus, the slots on the semi-axial gears in the known solution and in the proposed one have different purposes and the locking of the differentials is carried out according to various schemes.

Коническая рабочая поверхность переключателя встречается и в конструкции синхронизатора коробки передач (Лукин П.П. Гаспарянц Г.А. и Родионов В.Ф. Конструирование и расчет автомобиля. М. Машиностроение. 1984, с. 90, рис. 44), но эти поверхности там служат для торможения зубчатых колес, контактируя сопряженными конусами, выполненными на ступицах зубчатых колес, т.е. назначение конической поверхности в предлагаемом решении и в известном различно. В предлагаемом решении переключатель, надавливая на прижимы, смещают шарики посредством пружин, которые соединяют за счет сил трения полуосевые шестерни. The conical working surface of the switch is also found in the design of the gearbox synchronizer (Lukin P.P. Gasparyants G.A. and Rodionov V.F. Design and calculation of a car. M. Engineering. 1984, p. 90, Fig. 44), but these the surfaces there are for braking the gears by contacting with mating cones made on the hubs of the gears, i.e. the purpose of the conical surface in the proposed solution and in the known is different. In the proposed solution, the switch, pressing on the clamps, displace the balls by means of springs, which connect semi-axial gears due to friction forces.

Таким образом, выполнение прорезей на передней торцовой поверхности полуосевых шестерен в предлагаемом техническом решении проявляет новое свойство позволяет блокировать дифференциал посредством шариков, установленных в этих прорезях, а коническое выполнение рабочей поверхности переключателя позволяет посредством промежуточных деталей менять бесступенчато силу трения шариков об стенки прорезей, что тоже является новым свойством. Thus, the implementation of the slots on the front end surface of the semiaxial gears in the proposed technical solution shows a new property that allows you to block the differential by means of balls installed in these slots, and the conical design of the working surface of the switch allows you to change the friction force of the balls on the walls of the slots steplessly, which also is a new property.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод, что данное решение для специалиста явным образом не следует из уровня техники и тем самым соответствует критерию "избирательский уровень". The above allows us to conclude that this decision for a specialist does not explicitly follow from the prior art and thereby meets the criterion of "electoral level".

На чертеже приведена схема дифференциала с принудительной блокировкой, разрез. The drawing shows a differential circuit with forced locking, section.

В корпусе 1 дифференциала подвижно установлены полуосевые шестерни 2 и 3, в передней торцовой поверхности которых установлены шарики 4, поджатые пружинами 5, размещенными внутри осей сателлитов 6. Прижимы 7, опирающиеся на пружины 5, контактируют с конической поверхностью переключателя 8, установленного подвижно на корпус 1 дифференциала. In the differential housing 1, semi-axial gears 2 and 3 are movably mounted, in the front end surface of which there are balls 4, pressed by springs 5 located inside the axles of the satellites 6. Clamps 7, supported by springs 5, are in contact with the conical surface of the switch 8, which is movably mounted on the housing 1 differential.

При необходимости блокировки дифференциала переключатель 8 перемещается устройством включения (не показано) и через прижимы 7 пружины 5 прижимает шарики 4 к поверхностям прорезей полуосевых шестерен 2 и 3, вследствие чего происходит передача крутящего момента с полуосевой шестерни буксирующего колеса на другую полуосевую шестерню, т.е. дифференциал блокируется. Степень блокировки зависит от величины прижатия шариков к поверхностям прорезей, а усилие прижатия регулируется перемещением переключателя 8, так как при этом сжимаются и разжимаются пружины, прижимающие шарики. Переключатель может занимать любое положение, следовательно, устройство позволяет получить бесступенчато ряд коэффициентов блокировки от нуля до единицы. If it is necessary to lock the differential, the switch 8 is moved by a switching device (not shown) and, through the clips 7 of the spring 5, presses the balls 4 to the surfaces of the slots of the axle gears 2 and 3, as a result of which the torque is transmitted from the axle gear of the towing wheel to another axle gear, i.e. . the differential is blocked. The degree of blocking depends on the amount of pressure of the balls to the surfaces of the slots, and the pressure is controlled by moving the switch 8, as this compresses and expands the springs that press the balls. The switch can occupy any position, therefore, the device allows to obtain steplessly a number of blocking factors from zero to one.

Приведенное описание конструкции показывает промышленную применимость предлагаемого изобретения и подтверждает возможность получения технического результата. The above description of the design shows the industrial applicability of the invention and confirms the possibility of obtaining a technical result.

Claims

DIFFERENTIAL FORCED LOCKING FOR A VEHICLE, comprising semi-axial gears with semi-axles located in the housing, satellites engaged with semi-axial gears, and also a locking device including a switch mounted on the differential cup with the possibility of axial movement, and clamping clamps located inside the satellite axes balls for locking, characterized in that radial slots are made on the front front surfaces of the semi-axial gears to interact with ricky, and the inner working surface of the switch is made conical in shape.