SU1508951A3

SU1508951A3 - Дифференциал свободного хода дл привода от ведущего вала транспортного средства пары выходных валов

Info

Publication number: SU1508951A3
Application number: SU874203088A
Authority: SU
Inventors: Р.Эдвардс Тимоти; Джей Шеберле Джон
Original assignee: Дайнир Корпорейшн (Фирма)
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1987-08-10
Publication date: 1989-09-15
Also published as: FR2610380B1; GB8714792D0; CA1278708C; IT8722842A0; FR2610380A1; AU7495787A; US4745818A; AU589097B2; DE3728612A1; GB2200414B; JPS63195451A; GB2200414A; BR8705775A; IT1232975B

Abstract

Изобретение относитс к автотранспортной технике. Цель изобретени - повышение эффективности за счет исключени цикличности включени дифференциала при малых радиусах поворота транспортного средства. Дифференциал содержит зажимные кольца, обеспечивающие расцепленное состо ние того выходного вала, скорость вращени которого превышает скорость вращени другого вала на заданную величину. Дл уменьшени радиуса поворота транспортного средства выступы на одном зажимном кольце смещены по окружности относительно выступов на другом зажимном кольце, благодар чему выходной вал, имеющий повышенную скорость вращени , находитс в расцепленном состо нии в процессе крутого поворота, когда разница скоростей вращени валов превышает заданное значение. 2 з.п.ф-лы, 24 ил.

Description

Изобретение относитс к дифферен- циалу, предназначенному дл многоколесного транспортного средства с передними управл емыми колесами,.обеспечивающему улучшение возможностей поворота.

Цель изобретени - повьшение эффективности за счет исключени цикличности включени дифференциала при малых радиусах поворота транспортного средства.

На фиг.1 изображен дифференциал, продольный разрез; на фиг.2 - центральный кулачковый элемент дифференциала , вид спереди; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиГо4 - один из.

сцепных элементов, вид спереди; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4;на фиг.6- центральньй приводной элемент, вид сверху; на фиг.7 - разрез В-В на фиг.6;на .Ь - правое зажимное кольцо , вид спереди; на фиг. 9 - разрез Г-Г на фиг. 8; на фиг. 10-левое зажимное, кольцо; на фиг.11 - разрез Д-Д на фиг.10; на фиг.12 - вращающеес соединение между зажимным кольцом и

св занным с ним элементом сцеплени ; на фиг.13 - схема, иллюстрирующа ра-- боту известного дифференциала с зажимными кольцами при движении в пр мом направлении; на фиг.14 - то же, при повороте колес на небольшой угол;

)вг4

сл о

00

со сд

ы

150

на фиг,15 - то же,при повороте колес

О

на yrojr 50 ; на фиг. 16 - работа дифференциала по изобретению при движении в пр мом направлении; на фиг.17- то же, при повороте колес на небольшой угол; на фиг.18 - то же, при повороте на угол 50°; на фиг. 19 - схема , на которой проведено сравнение маневренности при повороте передних ко- лес на .угол 50 трактора с четырьм ведущими колесами дл узлов передней оси со стандартным дифференциалом, с дифференциалом /,щ ограниченной пробуксовки, а также с дифференциа- лом по изобретению; на фиг.20 - схема, иллюстрирующа изменение скорости на окружности поворота (поворотный крут щий момент) внутреннего колеса трактора при угле поворота 30 и 50 соответственно;на фиг.21 - схема, показывающа принцип действи зажимного кольца в двух устанавливаемых угловых предельных положени х относительно шпоночного элемента, расположенного на центральном ведущем элементе, при движении в переднем направлении; на фиг.22 - то же, при обратном направлении;на фиг.23 - график зависимости радиусов окруж- ности поворота от угла отклонени управл емого колеса дл внутренних колес; на фиг.24 - то же, дл наружных колес.

Дифференциал (фиг.1) содержит корпус 1, который приводитс во вращение от ведуп;его вала 2 через ведущую шестерню 3 и кольцевую шестерню 4. В упом нутом корпусе имеетс кольцевой приводной элемент 5, расположенный на одной оси с выходными валами 6 и 7 между их торцами. Боковые шестерни 8 и 9 неподвижно закреплены на выходных валах, причем на них установлены смещающиес в осевом направлении зацепл ющиес элементы 10 и 11, которые в нормальном положении толкаютс пружинами в зацепленное положение , когда зубь 12 и 13 зацеплени сцеплены с соответствующими зубь ми 14, которые имеютс на противополож- ных сторонах центрального приводного элемента 5„

Обычный центральный кулачковый элемент 15 установлен концентрично на центрапьном приводном элементе, он зафиксирован дл вращени совместно с ним пружин щим стопорным кольцом 16. Центральный кулачковый .

5 0

д 0

5

1 1

мент имеет на противоположш.гх торцах множество кулачковых зубьев 17 и 18,. которые взаимодействук;т с со- ответствуюп ими зубь ми 19 и 20, расположенные на элементах 10, 11 зацеплени соответственно. Пара зажимных колец 21 и 22 установлена коли- неарно с возможностью вращени удаленными друг от друга концами в канавках 23 и 24, которые выполнены в торцах элементов 10 и 11 зацеплени , соответственно. Каждое зажимное кольцо имеет С-образную форму, оно толкаетс радиапьно внутрь, обеспечива фрикционное сцепление с соответствующим элементом зацеплени (фиг.12). В зажимных кольцах 21 и 22 на боковых .сторонах имеютс выступа- юп)1ие в осевом направлении кольцевые участки 25 и 26, которые вход т в соответствующие канавки 27, вьшолнек- ные в наружном центральном опорном буртике 28 центрального кулачкового элемента.15, когда элементы 10 и 11 зацеплени наход тс в сцепленном положении (фиг.1).

Равномерно расположенные по ности выступающие участки одного из зажимных колец смещены в окружном направлении относительно анашогичньк выступов другого кольца, тем самым обеспечива меньший радиус поворота транспортного средства на котором используетс описываемый дифференциал , поскольку последний обеспечивает расцепление наружного колеса. Па фиг.8-11 показано, что дл левого зажимного кольца 21 выступы, примы- кающге к зазору 29, имеют угловое расположение 23,5333° и 34,9833° соответственно, а дл правого кольца 22 это угловое расположение изменено на противоположное. Степень углового смещени зажимных колец 21 и 22 ограничиваетс йаправленны- ми радиапьно внутрь сторонами 30 на центральном приводном элементе (фиг.6, 7, 21 и 22), которые вход т в промежутки в зажимных кольцах соответственно .

На фиг.13-15 показано, что при использовании известного дифференциала , когда транспортное средство начинает левый поворот, то правый элемент зацеплени , вращающийс с повьшенной скоростью, расцепл етс вследствие взаимодействи между зубь ми кулачка, но когда достигаетс

поворот колес на 50, то зубцы зацепл ютс снова, при этом создаютс нежелательные услови повторного зацеплени правого элемента зацеплени . Согласно изобретению (фиг,16-18), когда поворот колес достигает 50°, правый элемент 11 зацеплени находитс в расцепленном состо нии с зубь ми 31 приводного элемента 5, поскольку имеет место указанный угловой сдвиг зажимных колец .

На фиг.19 показано, что радиус поворота транспортного средства с приводом на четыре колеса меньше, когда валы управл емых колес соединены дифференциалом с ограниченным проскальзьшанием (фрикционный диск)

9

ПО сравнению с использованием стандартного дифференциала, причем угол поворота можно увеличить при использовании усовершенствованного дифференциала No Spin по насто щему изобретению . На фиг.20 показано изме- . нение скорости в цикле поворота (сравнение при повороте), когда поворот осутцествл етс на 50 и 30° со- ответственно. Радиус поворота внутреннего колеса больше, чем радиус поворота трактора на 50°, но при 30 - наоборот, тем самым обеспечиваетс реверсирование вращакмцего момента.

На фиг.21 и 22 показано, что,когд зажимное кольцо 21 находитс в одном крайнем положении /которое ограничиваетс стопором 30 центрального приводного элемента 5 при перемещении вперед), часть наружного участка за- жимного кольца 21, котора контактирует со стопорным буртиком на центральном кулачковом элементе 15, имеет размер 0,289 (7,34 мм), а в другом предельном положении, показанном на фиг.22, при перемещении назад имеетс достаточна прот женность наружного участка выступа, который зацеплен с буртиком централь- ног о кулачка, а именно 0,089 (2,26 мм), поддержива соответствующий элемент зацеплени -в расцеплен-- ном состо нии, т.е. обеспечиваетс удовлетворительное действие за алм- ного кольца при указанных угловых соотношени х смещени выступов в двух зажимных кольцах.

Таким образом, предложенный дифференциал лри изменении направлени

вращени (как бьио испытано при бааь- ших углах поворота) более 40° позвол ет оставл ть свободным наружное колесо. Усовершенствованный дифференциал позвол ет уменьшить радиус поворота по сравнению с дифференциалом , имеющим ограниченное проскальзывание (фрикционный диск),

0 или с обычным дифференциалом. Кроме того, во врем крутых поворотов наружное колесо остаетс свободным, свод к минимуму износ шин, уменьша повреждени покрова почвы и умень5 ша затраты энергии, что присуще дифференциалам с ограниченным проскальзыванием или обычным дифференциалам . Кроме этого, наружное колесо остаетс свободным в процессе по0 . ворота, даже когда измен етс направление приложени усили или крут щего момента к внутреннему колесу от трансмиссии (фиг,20).

Предложенный дифференциал может

5 передавать 100% имеющегос крут щего момента в любые моменты времени. Установлено, что дл достижени максимального дифференцировани в передней оси сельскохоз йственного

0 трактора должно быть обеспечено как минимум 3%-ное повышение передаточ- ного отношени на переднюю ось.

Claims

Формула изобретени

1. Дифференциал свободного хода дп привода от ведущего вала тран- спортного средства пары выходных валов , расположенных на одной оси, содержащий вращающийс от ведзтцего вала транспортного средства ведомый кольцевой приводной элемент, расположенный концентрично обращенным друг к другу торцам выходных валов,

пару боковых шестерен, закрепленных на выходных валах без проворачивани относительно них и расположенных на противоположных сторонах упом нутого приводного элемента, пару элементов зацеплени , установленных с возможностью осевого осмещени на упом нутых боковых шестерн х дл обеспечени зацеплени и расцеплени с упом нутым приводным элементом, причем каждьш из упом нутых элементов зацеплени подпружинен в сторону зацепленного положени с упом нутьгм приводным элементом, центральный кулачок , установленный концентрично

упом нутому приводному элементу с возможностью Соосного углового сме- П1ени относительно него дл смещени одного из элементов зацеплени в расцепленное положение при скорости вращени выходного вала последнего больше на заданную величину скорости вращени другого выходного вала, зажимные кольца дл удерживани упом нутого элемента зацеплени в расцепленном состо нии при наличии разницы в оборотах выходных валов, о т- личающийс тем, что, с целью повьшени эффективности за счет исключени цикличности включени дифференциала при малых радиусах поворота транспортного средства, зажимные кольца установлены с возможностью вращени удаленными концами друг от друга в соответствующих канавках , которые выполнены в обращенных друг к другу торцах элементов зацеплени , прижаты упруго радиаль- но с фрикционным зацеплением с соответствующими элементами зацеплени и выполнены на торцах,обращенных дру к другу с равномерно расположенными по окружности осевыми выступами дл размещени их в соответствующих

1 IS 10

центральном кулачке при сцепленном положении элементов зацеплени , .при

этом выступы на одном из упом нутых зажимных колец смещены в окружном направлении относительно выступов другого заткимного кольца, при незадействованном положении зажимных колец .

2. Дифференциал по п.1, отличающийс тем, что каждое из упом нутых зажимных колец имеет осевой разрез, образу С-образную фор5 му с выступами и промежутком, а также имеет стопор на упом нутом центральном приводном элементе, который размещен в промежутке упом нутых нажимных колец дл ограничени сте0 пени углового смещени зажимных колец относительно упом нутого центрального приводного элемента,
Зо Дифференциал по п.2, отличающийс тем, что зажимные

5 кольца вьшолнены с одинаковым чис-. лом выступов, причем выступы на за жимных кольцах выполнены с различным угловым расположением относительно соответствующих промежутков в кольцах.

1221516 I / / 13

11 12.

Фиг.1

А i 31

А-А

т-

в Фиг.6

Фиг. 7

. 18.2833

iiwr

Фи8.8

7.&f,9JJ 27.7157°

25

Фиг. a

.619 (i5,72)

r-r

Фиг. 12

11

17

17

31

Фиг. 13

Фаг. 14

12

/7

17

Фаг.15

17

11

Фиг. 16

12

17

Фиа17

31 31

17

Фиг.18

Фиг. 20

Фиг. 21

Фиг 2 2

20(6.1) 1в(5.5) 6(4.9) 14 М f2(3.6) iO(3.0)

25

30 35 0 Фиг. 23

24(7.3) 22(6.7) 20(6.1) i8(5.5) f6(4.9) 1(4,3),

45

Ж

55

//.%