RU2082052C1 - Hydraulically-locked differential bevel gear - Google Patents
Hydraulically-locked differential bevel gear Download PDFInfo
- Publication number
- RU2082052C1 RU2082052C1 RU93006205A RU93006205A RU2082052C1 RU 2082052 C1 RU2082052 C1 RU 2082052C1 RU 93006205 A RU93006205 A RU 93006205A RU 93006205 A RU93006205 A RU 93006205A RU 2082052 C1 RU2082052 C1 RU 2082052C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insert
- teeth
- satellites
- gear
- axis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области зубчатых передач для сообщения вращательного движения, в частности к дифференциалам с гидравлическим сопротивлением для транспортных средств. The present invention relates to the field of gears for communicating rotational motion, in particular to differentials with hydraulic resistance for vehicles.
Блокировка дифференциалов, используемых в силовой передаче транспортных средств, повышает их проходимость. Блокировка дифференциала с гидравлическим сопротивлением имеет наиболее предпочтительную характеристику, так как коэффициент блокировки ее зависит от разности угловых скоростей выходных валов. Blocking the differentials used in the power train of vehicles increases their cross-country ability. The differential lock with hydraulic resistance has the most preferred characteristic, since its blocking coefficient depends on the difference in the angular velocities of the output shafts.
Известен дифференциал с гидравлическим сопротивлением [1] в которой блокирующий плунжерный насос включен между выходным валом и корпусом. В корпусе имеются радиальные отверстия в виде блока цилиндров, в которых расположены плунжеры. На шлицы выходного вала насажена кулачковая звездочка. Плунжеры прижаты к кулачкам пружинами. В плунжере установлено клапанное устройство с калиброванным отверстием, предназначенное для выпуска сжимаемой жидкости. В блоке цилиндров предусмотрены впускные отверстия с клапанами, через которые жидкость из корпуса дифференциала попадает в камеры цилиндров. Специальное устройство обеспечивает постоянную подачу жидкости в корпус дифференциала. При прямом движении и отсутствии забегания одной из шестерен плунжерный насос не работает. При вращении колес с различными угловыми скоростями кулачки последовательно набегают на плунжеры, которые, совершая возвратно-поступательное движение, проталкивают жидкость через калиброванные отверстия. Повышенное давление жидкости приводит к возрастанию сопротивления вращения забегающей шестерни. Величина этого сопротивления зависит от величины калиброванного отверстия и величины относительно угловой скорости шестерни. A known differential with hydraulic resistance [1] in which a blocking plunger pump is connected between the output shaft and the housing. The housing has radial holes in the form of a cylinder block in which the plungers are located. A cam sprocket is mounted on the splines of the output shaft. The plungers are pressed against the cams by springs. In the plunger, a valve device with a calibrated hole is installed, designed to release a compressible fluid. The cylinder block has inlets with valves through which fluid from the differential housing enters the cylinder chambers. A special device provides a constant flow of fluid into the differential housing. With direct movement and the absence of running one of the gears, the plunger pump does not work. When the wheels rotate at different angular speeds, the cams run on the plungers, which, making a reciprocating motion, push the fluid through the calibrated holes. Increased fluid pressure leads to an increase in the rotation resistance of the running gear. The magnitude of this resistance depends on the size of the calibrated hole and the magnitude relative to the angular velocity of the gear.
Основным недостатком дифференциала с гидравлическим сопротивлением является сложная конструкция дифференциала: и цилиндры плунжерных насосов: выполненные в корпусе дифференциала: трудно поддаются реставрации при износе. The main disadvantage of the differential with hydraulic resistance is the complicated differential design: and plunger pump cylinders: made in the differential housing: it is difficult to restore when worn.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является блокируемый конический дифференциал [2] содержащий корпус: в котором размещены конические шестерни: взаимодействующие друг с другом через два сателлита: установленных на одной оси: расположенной перпендикулярно геометрической оси конических шестерен. На конических шестернях установлен блокирующий механизм, выполненный в виде фрикционных муфт: каждая из которых выполнена в виде пакета фрикционных шайб: расположенных между поверхностями конических шестерен и корпуса. На поверхности хвостовой части конических шестерен и на боковой поверхности чашки корпуса выполнены соответственно шлицы и пазы, в которые вставлены фрикционные шайбы. При изменени тяговых усилей на входных валах пакет фрикционных шайб блокирующего механизма чжимается под действием осевых сил, возникающих в зацеплении зубьев конических шестерен и сателлитов. При этом увеличивается сила трения между коническими шестернями и корпусом и осуществляется блокировка дифференциала. Коэффициент блокировки диференциала мал в связи с недостаточной величиной осевых сил. Конструкция дифференциала сложна, так как необходимо дополнительное выполнение шлицов и пазов соответственно на конических шестернях и корпусе. Closest to the claimed technical solution is a locked bevel differential [2] comprising a housing: in which bevel gears are placed: interacting with each other through two satellites: mounted on one axis: located perpendicular to the geometric axis of the bevel gears. On bevel gears there is a blocking mechanism made in the form of friction clutches: each of which is made in the form of a package of friction washers: located between the surfaces of bevel gears and the housing. On the surface of the rear of the bevel gears and on the side surface of the housing cup, respectively, slots and grooves are made, into which friction washers are inserted. When the traction forces on the input shafts change, the package of friction washers of the locking mechanism is compressed under the action of axial forces arising in the engagement of the teeth of the bevel gears and satellites. In this case, the friction force between the bevel gears and the housing increases and the differential is locked. The differential blocking coefficient is small due to insufficient axial forces. The design of the differential is complex, since additional execution of the splines and grooves on the bevel gears and the housing, respectively, is necessary.
Цель изобретения создание простого и надежного блокирующего устройства, вставляемого в корпус конического двухсателлитного дифференциала без изменения его конструкции. Это достигается тем, что в гидравлической блокировке дифференциала, согласно изобретению, блокирующее устройство выполнено в виде зубчатой вставки, расположенной на оси сателлитов между двумя противолежащими шестернями. Вставка, кроме возвратно-вращательного движения, имеет возможность совершить прямолинейные возвратно-поступательные перемещения на оси сателлитов, так как высота ее в плоскости оси сателлитов меньше расстояния между противолежащими сателлитами на величину, обеспечивающую расхождение вершины зубьев с одной стороны, при полном зацеплении с зубьями шестерни с другой стороны при прямолинейном перемещении на оси сателлитов. The purpose of the invention is the creation of a simple and reliable locking device that is inserted into the case of a conical two-satellite differential without changing its design. This is achieved by the fact that in the hydraulic differential lock, according to the invention, the locking device is made in the form of a gear insert located on the axis of the satellites between two opposing gears. The insert, in addition to the reciprocating rotation, has the ability to make rectilinear reciprocating movements on the axis of the satellites, since its height in the plane of the axis of the satellites is less than the distance between the opposing satellites by an amount that ensures the divergence of the top of the teeth on one side, when fully engaged with the gear teeth on the other hand, during rectilinear movement on the axis of satellites.
Для взаимодействия с зубьями шестерен у вставки с двух противоположных сторон, по крайней мере, с одного конца или, по крайней мере с одной стороны с двух концов имеется не менее одного зуба. Зубья и их расположение выполнены с расчетом, обеспечивающим расхождение вершин зубьев вставки с вершинами зубьев противолежащей шестерни с одной стороны при прямолинейном перемещении вставки в плоскости оси сателлитов и полном зацеплении с зубьями второй шестерни с другой стороны. Осевое отверстие вставки выполнено как цилиндр прямодействующего поршневого гидравлического насоса, разделенный на две рабочие камеры дроссельными кольцом. Рабочие камеры сообщаются с жидкостной средой посредством обратного клапана. Ось сателлитов выполнена как неподвижные поршни-вытеснители. To interact with the teeth of the gears of the insert from two opposite sides, at least one end or at least one side of the two ends has at least one tooth. The teeth and their arrangement are designed to ensure that the tops of the teeth of the insert diverge from the tops of the teeth of the opposing gear on one side when the insert is linearly moved in the plane of the axis of the satellites and fully engaged with the teeth of the second gear on the other side. The axial hole of the insert is made as a cylinder of a direct-acting piston hydraulic pump, divided into two working chambers by a throttle ring. The working chambers communicate with the liquid medium through a check valve. The axis of the satellites is made as stationary displacing pistons.
При буксовании автомобиля одним колесом в дифференциале происходит взаимное перемещение шестерен. От взаимодействия с зубьями шестерен вставка совершает возвратно-поступательные перемещения, вытесняя при этом жидкость из одной рабочей камеры в другую через калиброванное отверстие дросселя. Происходит преобразование механической энергии в энергию потока. Скорость протекания жидкости через калиброванное отверстие ограничивает скорость забегания шестерни. When a car is skidding with one wheel in the differential, the gears move together. From the interaction with the gear teeth, the insert performs reciprocating movements, displacing the fluid from one working chamber to another through a calibrated orifice of the throttle. The conversion of mechanical energy to flow energy occurs. The rate of fluid flow through the calibrated hole limits the speed of running gear.
Кромки зубьев не испытывают нагрузки в момент перехода из зацепления с одной шестерней в зацепление с другой, так как зубья нагружены только при прямолинейном перемещении вставки при полном зацеплении зубьев. The edges of the teeth do not experience load at the moment of transition from meshing with one gear to meshing with another, since the teeth are loaded only when the insert is moved in a straight line with the teeth fully engaged.
Сущность настоящего изобретения поясняется подробным описанием устройства гидравлической блокировки для конкретного варианта выполнения и чертежами:
фиг. 1 изображает общий вид дифференциала со вставкой в разрезе плоскости оси шестерен перпендикулярно плоскости оси сателлитов;
фиг. 2 общий вид с гидравлической блокировкой в разрезе плоскости оси сателлитов со схематическим изображением зубчатого зацепления;
фиг. 3 общий вид гидравлической блокировки в разрезе оси сателлитов;
фиг. 4 зубчатая вставка с зубьями с двух сторон с одного конца (вид сбоку в разрезе А-А);
фиг. 5 то же, что на фиг. 4 (вид сверху);
фиг. 6 9 схематическое изображение вставки при различных положениях относительно конических шестерен с диаграммой наверху (вид спереди).The essence of the present invention is illustrated by a detailed description of the hydraulic locking device for a specific embodiment and the drawings:
FIG. 1 shows a general view of the differential with an insert in the context of the plane of the axis of the gears perpendicular to the plane of the axis of the satellites;
FIG. 2 is a general view with hydraulic locking in the context of the plane of the axis of the satellites with a schematic representation of gearing;
FIG. 3 general view of the hydraulic lock in the context of the axis of the satellites;
FIG. 4 gear insert with teeth on both sides at one end (side view in section AA);
FIG. 5 is the same as in FIG. 4 (top view);
FIG. 6 9 is a schematic illustration of an insert at various positions relative to bevel gears with a diagram above (front view).
Гидравлическая блокировка является составной частью конического дифференциала (фиг. 1, 2), в корпусе 1 которого расположены два сателлита 2 и две противолежащие шестерни 3. Устройство гидравлической блокировки, расположенное между противолежащими шестернями 3, состоит (фиг. 3) из зубчатой вставки 4, посаженной на сборную ось, состоящую из двухступенчатого штока 5 и стакана 6, которые являются одновременно поршнями-вытеснителями и осью сателлитов 2. Осевое отверстие вставки 4 выполнено (фиг. 4, 5) как цилиндр прямодействующего гидравлического насоса 7, разделенный дроссельным кольцом 8 на две рабочие камеры 9, сообщающиеся через канал 10 с масляной средой редуктора посредством обратного клапана 11. В дроссельном кольце 8 имеется калиброванное отверстие 12, которым может являться кольцевая щель между штоком 5 и кольцом 8. С одного конца на противоположных сторонах вставки 4 имеются зубья 13. При четном количестве зубьев сателлита 2 зубья 13 вставки 4 расположены на противоположных сторонах со смещением, равным половине шага зубьев шестерни 3. Ширина вставки 4 (фиг. 3) от впадины 14 зубьев 13 с одной стороны до вершин 13 с другой стороны равна расстоянию между вершинами зубьев противолежащих шестерен 3, а боковые грани 15 зубьев 13 вставки 4 выполнены с возможностью бокового смешения вставки 4 на угол, позволяющий вставке 4 прямолинейно переместиться в плоскости оси сателлитов до расхождения вершин зубьев 13 вставки 4 с вершинами зубьев шестерни 3 с одной стороны при полном зацеплении с зубьями шестерни 3 с другой стороны. При устройстве блокировки, где зубья 13 вставки 4 имеются с двух сторон, с двух концов для удобства сборки вставка 4 может быть выполнена разборной. Hydraulic locking is an integral part of the bevel differential (Fig. 1, 2), in the
Устройство гидравлической блокировки позволяет устанавливать его в существующие конические двухсателлитные дифференциалы без изменения их конструкции. The hydraulic locking device allows you to install it in existing conical two-satellite differentials without changing their design.
Конический дифференциал с гидравлической блокировкой работает следующим образом
При прямолинейном движении автомобиля вставка 4 остается неподвижной относительно корпуса и вращается вместе с ним. При буксовании автомобиля одним колесом (на фиг. 6 9 буксует правое колесо), когда в дифференциале происходит взаимное перемещение шестерен 3, вставка 4 может находиться в любом положении. Например (фиг. 6), вставка 4 находится в зацеплении с одной из шестерен 3 после прямолинейного перемещения на оси в сторону кругового движения зубьев этой шестерни 3 до расхождения вершин зубьев противоположной стороны. От выталкивающих осевых сил в зубчатом зацеплении вставка 4 поворачивается на оси и входит в зацепление с противолежащей шестерней 3, которая вращается относительно первой и противоположную сторону (фиг. 7). Вставка 4, как подвижный цилиндр прямодействующего насоса 7, при прямолинейном перемещении на неподвижной оси, у которой утолщение двухступенчатого штока 5 и стакан 6 являются поршнями-вытеснителями, выдавливает масло из одной камеры 9 в другую (фиг. 8). Рабочие камеры 9 всегда заполнены маслом, так как утечка через капиллярные щели между цилиндром 7 и поршнями 5, 6 компенсируется обратным клапаном 11, подсасывающим масло через канал 10 при разряжениях в камерах 9. Осевые силы, возникающие от взаимодействия боковых граней зубьев, не могут вывести вставку 4 из зацепления, так как зубья 13 противоположной стороны вставки 4 находится на вершинах зубьев противолежащей шестерни 3. Для выхода из зацепления вставку 4 необходимо прямолинейно переместить на оси на такое расстояние, чтобы против зубьев 13 вставки 4 встали межзубовые впадины этой шестерни 3. После расхождения вершин вставка 4, вновь повернувшись на оси, входит в зацепление с противолежащей шестерней 3 (фиг. 9).The conical differential with hydraulic lock works as follows
With the rectilinear movement of the car,
Итак, при забегании одной из шестерен 3, при возвратно-поступательном перемещении вставки 4, при вытеснении масла из одной рабочей камеры 9 в другую через калиброванное отверстие 12 дросселя 8 происходит преобразование механической энергии в энергию потока. Скорость протекания масла через калиброванное отверстие 12 ограничивает скорость прямолинейного перемещения вставки 4, ограничивая тем самым скорость забегающей шестерни 3. При повороте автомобиля или обкатывании колесом препятствия скорость забегания шестерни 3 мала и масло успевает продавливаться из камеры в камеру через калиброванное отверстие 12. Блокировка не оказывает влияния на управляемость автомобиля, но предотвращает буксование одним колесом. So, when running one of the
Claims (5)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93006205A RU2082052C1 (en) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | Hydraulically-locked differential bevel gear |
AU58244/94A AU5824494A (en) | 1993-02-02 | 1993-12-15 | Kuzevanov locking device for a bevel differential gear |
US08/406,964 US5601508A (en) | 1993-02-02 | 1993-12-15 | Bevel gear differential lock |
PCT/RU1993/000304 WO1994024459A2 (en) | 1993-02-02 | 1993-12-15 | Kuzevanov locking device for a bevel differential gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93006205A RU2082052C1 (en) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | Hydraulically-locked differential bevel gear |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93006205A RU93006205A (en) | 1995-07-20 |
RU2082052C1 true RU2082052C1 (en) | 1997-06-20 |
Family
ID=20136608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93006205A RU2082052C1 (en) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | Hydraulically-locked differential bevel gear |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2082052C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006024884A1 (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-09 | Goeroeg Laszlo | Hydrostatic differential lock |
RU2457960C2 (en) * | 2007-08-13 | 2012-08-10 | Магна Пауэртрейн Аг Унд Ко Кг | Clutch system |
RU2653659C1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Conical differential with automatic locking |
RU2654260C1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Self-locking differential for automobile |
RU2662609C2 (en) * | 2013-09-03 | 2018-07-26 | Поклэн Гидроликс Индастри | Vehicle with a hydrostatic transmission containing acting as the differential coupling |
-
1993
- 1993-02-02 RU RU93006205A patent/RU2082052C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Андреев А.С. Дифференциалы колесных машин. - М.: Машиностроение, 1987, с. 85 - 87. 2. Там же, с. 51 - 54. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006024884A1 (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-09 | Goeroeg Laszlo | Hydrostatic differential lock |
RU2457960C2 (en) * | 2007-08-13 | 2012-08-10 | Магна Пауэртрейн Аг Унд Ко Кг | Clutch system |
RU2662609C2 (en) * | 2013-09-03 | 2018-07-26 | Поклэн Гидроликс Индастри | Vehicle with a hydrostatic transmission containing acting as the differential coupling |
RU2653659C1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Conical differential with automatic locking |
RU2654260C1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Self-locking differential for automobile |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1140365A (en) | Partially fluid locked drive train | |
US4936155A (en) | Infinite speed variation, constant power, ripple-free transmission | |
US4872536A (en) | Hydraulic pumps or motors and hydrostatic transmitting systems | |
EP0467329B1 (en) | Planetary differential assembly | |
RU2082052C1 (en) | Hydraulically-locked differential bevel gear | |
JP3295700B2 (en) | Hydraulic slider coupling | |
US3145583A (en) | Differential | |
US3973880A (en) | Drive connection means for a hydraulic device | |
US5158507A (en) | Transmission device with differential and coupling particularly for motor vehicles | |
US2734398A (en) | Bottcher | |
EP0188436B1 (en) | Hydraulic braking and/or locking device and inter alia use of same as differential brake and/or lock | |
US3109323A (en) | Hydraulic locking differential | |
WO2020214065A1 (en) | Forcibly locked bevel differential gear for a vehicle (variants) | |
US5601508A (en) | Bevel gear differential lock | |
RU2297925C1 (en) | Track vehicle transmission | |
US6397702B1 (en) | Dual cam differential | |
CN101634359B (en) | Slip limiting differential gear for motor vehicle | |
RU2656920C1 (en) | Differential with a hydraulic device | |
RU93006205A (en) | CONICAL DIFFERENTIAL WITH HYDRAULIC BLOCKING KUZEVANOV | |
RU2068136C1 (en) | Self-locking hydraulically resistive differential | |
SU1162659A1 (en) | Vehicle hydraulic steering gear | |
US3362509A (en) | Hydraulic brake mechanism | |
CN101307821A (en) | Hydraulic automobile transmission differential mechanism | |
JPH01250662A (en) | Oil-sealed driving connecting device | |
SU1052431A2 (en) | Self-setting differential gearing for vehicle |