ДИФФЕРЕНЦИАЛ

ШМРР
ДИФФЕРЕНЦИАЛ
Техническое решение относится к дифференциальным передачам с планетарными коническими зубчатыми колесами, используемым в трансмиссиях транспортных средств, в частности в ведущих мостах автомобилей, автобусов и троллейбусов.
Одной из задач, решаемых при конструировании дифференциальной передачи с коническими сателлитами, называемой в дальнейшем более коротко дифференциалом, является создание надежной опоры для конических сателлитов и обеспечение фиксации опорных стержней, на которых в корпусе дифференциала установлены эти сателлиты.
Известен дифференциал, содержащий корпус, в котором размещены конические сателлиты, установленные на отдельных одинаковых опорных стержнях, зафиксированных от выпадения из корпуса наружу ведомым зубчатым колесом угловой (главной) зубчатой передачи ведущего моста, а концевые участки этих стержней, обращенные внутрь дифференциала, расположены в проставке, имеющей центральное отверстие, в котором установлена съемная стопорная втулка, отделяющая концы стержней для предотвращения их смещения внутрь (патент РФ № 2076964 МПК F16H 48/08). Известны также другие дифференциалы, в которых опорные стержни конических сателлитов от выпадения наружу зафиксированы ведомым зубчатым колесом угловой передачи, надетым на корпус дифференциала (выданные в СССР авторские свидетельства №Н 992864, 1174633, МПК F16H 1/38). Однако, в тех угловых зубчатых передачах ведущих мостов, в которых ведомое зубчатое колесо смещено от опорных стержней сателлитов дифференциала, возникает проблема фиксации стержней от выпадения наружу. Эту проблему решают по-разному.
Известна фиксация опорных стержней конических сателлитов дифференциала сплошным кольцом, установленным снаружи на корпусе и зафиксированным на нем разрезным стопорным кольцом (патент в США № 4722244 НКИ 74/713, акцептованная заявка в Великобритании № 2179714 МПК F16H 1/40, патент в ФРГ JVb 3629198 МПК В60К 17/16). Известна фиксация опорных стержней расположенным на корпусе фасонным пружинным дугообразным стопором с
0602114706
:Г T/Hi  111111111111111111111
7
г Ч 1
г о о
: .F16H48/08
загнутыми концами, образующими крючки, зацепленные с корпусом (заявка во Франции № 2588930 МПК F16H 1/38). Известна фиксация опорных стержней тонколистовым колпаком, надетым на корпус и имеющим бурт, расположенный между корпусом дифференциала и уступом на ведомом зубчатом колесе угловой передачи для осевой фиксации колпака (выложенная заявка в ФРГ № 3215430 МПК F16H 1/40). Известны также многообразные стопорные кольца различной формы, охватывающие корпус дифференциала напротив торцов опорных стержней конических сателлитов (заявки во Франции № 2456887, ЕПВ №20228 МПК F16H 1/40, патент в США  4363248 НКИ 74/713). Однако фиксация опорных стержней конических сателлитов с помощью технических средств, расположенных снаружи корпуса дифференциала, неприемлема при малом расстоянии между корпусом и ведущей шестерней угловой передачи.
Известна фиксация опорных стержней конических сателлитов дифференциала штифтами (акцептованные заявки в Великобритании Ж№ 2124166, 2317661 МПК В60К 17/16, патенты в ФРГ № 4101327 МПК В60К 17/16, в США №№ 5183445 НКИ 475/230, 3651713 ПКИ 74/713). Однако, при использовании штифтов, уложенных в поперечные отверстия, выполненные в опорных стержнях, требуется сверлить в корпусе дифференциала глубокие отверстия.
Известны дифференциалы, в которых опорные стержни сателлитов имеют резьбовое соединение с проставкой, размещенной внутри дифференциала между сателлитами (патент в США № 5186694 НКИ 475/230, заявка в ЕПВ № 471499 МПК F16H 1/40). Известно крепление опорных стержней расположенными в них винтами, имеющими резьбовое соединение с проставкой (заявки в Германии № 19631937, Франции JVfe 2752281 МПК F16H 48/08). Однако, использование резьбовых соединений требует использования специальных средств для предотвращения их самопроизвольного рассоединения.
Известен дифференциал, содержащий корпус с четырьмя коническими сателлитами, короткие и длинные стержни для опоры сателлитов и фигурную втулку с профильными пазами, в которых расположены шейки, выполненные на упомянутых стержнях (заявка во Франции .№ 2682732 МПК F16H 1/40). Однако, в этом дифференциале сателлиты, установленные на коротких стержнях, расположены по существу консольно, из-за чего возможно расшатывание опорных стержней и, как следствие, разрушение мест их сопряжения с корпусом. Базирование же коротких опорных стержней в фигурной втулке делает ее изготовление весьма трудоемким.
в качестве прототипа принят дифференциал, содержащий корпус, в котором расположены четыре конических сателлита, короткие и длинный стержни для опоры сателлитов, вставленные в корпус и в проставку, размещенную между противолежащими сателлитами для базирования концевых участков коротких стержней, обращенных к длинному стержню (вьщанное в СССР авторское свидетельство № 1670247 МПК F16H 1/40, опубл. 15.08.1991 г.). В этом дифференциале опорные стержни сателлитов зафиксированы стопорным кольцом с профилем уголка, установленным на корпусе дифференциала и закрепленным головками болтов, соединяющих ведомое зубчатое колесо угловой передачи с корпусом. Однако такое стопорное кольцо увеличивает радиальные габариты дифференциала и его массу.
Решаемой задачей является создание компактного дифференциала с надежной опорой его конических сателлитов на опорных стержнях, удобно зафиксированных от самопроизвольных перемещений простыми средствами.
Решение этой задачи обеспечено тем, что в дифференциале, содержащем корпус с четырьмя расположенными в нём коническими сателлитами, короткие и длинный стержни для опоры сателлитов, размещённые в корпусе и в проставке, длинный стержень зацеплен с короткими стержнями, а короткие стержни зацеплены с вкладышем, установленным в проставке.
Благодаря тому, что в дифференциале с четырьмя коническими сателлитами два сателлита расположены на общем длинном стержне и два сателлита установлены на отдельных коротких стержнях, зацепленных с длинным стержнем и с вкладышем, установленным в проставке, образующей дополнительную опору для коротких стержней, обеспечена надежная продольная фиксация длинного опорного стержня короткими стержнями, которые в свою очередь удобно зафиксированы зацепленным с ними вкладышем, вставленным в проставку в выполненное в ней отверстие, не выступая из нее.
Длинный стержень может быть зацеплен с концевыми участками коротких стержней, которые вставлены в канавку, выполненную на длинном стержне.
При предпочтительном выполнении дифференциала упомянутый вкладыш сделан в виде скобы, полки которой расположены в канавках, вьшолненных на коротких стержнях, связывая их между собой.
в этом дифференциале у обратной стороны скобы внутри проставки может быть установлено пружинное разрезное стопорное кольцо для предотвращения выхода полок скобы из зацепления с опорными стержнями сателлитов.
Эта скоба может иметь сегментные участки, контактирующие со стопорным кольцом и с проставкой, для обеспечения надежного ее базирования.
На скобе между ее сегментными участками может быть выполнена бобыщка с резьбовым отверстием, размещенная в канавке на длинном стержне. Наличие бобыщки с резьбовым отверстием на скобе, имеющей сегментные участки, прилегающие к стопорному кольцу, установленному в проставке, позволяет обеспечить удобство сборки дифференциала благодаря возможности использовать упомянутое резьбовое отверстие для соединения скобы с монтажным инструментом типа рым-болта, служащим для перемещения корпуса дифференциала с находящимися в нем деталями при установке на него ведомого зубчатого колеса угловой зубчатой передачи ведущего моста.
На фигуре 1 представлен дифференциал угловой (главной) зубчатой передачи ведущего моста транспортного средства.
На фигуре 2 изображен этот дифференциал в увеличенном виде.
На фигуре 3 показан длинный опорный стержень, служащий для опоры сателлитов дифференциала.
На фигуре 4 изображена скоба, вид в плане.
На фигуре 5 показана эта же скоба, вид сбоку.
Дифференциал содержит корпус 1 (фиг. 1), на котором винтами 2 закреплено ведомое зубчатое колесо 3 угловой зубчатой передачи ведущего моста транспортного средства. Корпус 1 закрыт крышкой 4. Внутри корпуса 1 расположены четыре конических сателлита, из которых сателлиты 5 и 6 установлены на отдельных коротких цилиндрических стержнях 7 и 8 (фиг. 2), а другие сателлиты (не показаны) установлены на общем длинном цилиндрическом стержне 9 (фиг. 3). Стержень 9 на среднем участке имеет цилиндрическую шейку 10, диаметр которой меньще диаметра концевых участков. Эта щейка 10 расположена между уступами 11 и 12, выполненными на стержне 9. Короткие стержни 7 и 8 и длинный стержень 9 вставлены в корпус 1 и в проставку 13 (фиг. 2), размещенную между противолежащими сателлитами в середине дифференциала. Проставка 13 образует дополнительную опору для коротких стержней 7 и 8.
Длинный стержень 9 заценлён с короткими стержнями 7 и 8. Для обеспечения этого зацепления обращенные к длинному стержню 9 концевые участки 14 и 15 коротких стержней 7 и 8 расположены у его шейки 10 в кольцевой канавке между уступами 11 и 12 с возможностью контакта с ними для обеспечения осевой фиксации длинного стержня 9. Короткие стержни 7, 8 для их осевой фиксации зацеплены с вкладышем, выполненным в виде скобы 16, установленной в проставке 13 в ее центральном отверстии 17. Скоба 16 имеет полки 18 и 19 (фиг. 4, 5), расположенные в канавках соответственно 20 и 21, выполненных на коротких стержнях 7, 8. У обратной стороны скобы 16 в упомянутом отверстии 17 внутри проставки 13 установлено разрезное пружинное стопорное кольцо 22, фиксирующее скобу 16 в проставке 13 для предотвращения самопроизвольного выхода полок 18, 19 скобы из зацепления с короткими стержнями 7, 8. Скоба 16 имеет сегментные участки 23, 24, контактирующие внешней кромкой с проставкой 13, а торцом - со стопорным кольцом 22 при смещении к нему. Между сегментными участками 23, 24 и полками 18, 19 напротив шейки 10 длинного стержня 9 на скобе 16 выполнена бобышка 25 с резьбовым отверстием 26, используемым при сборке дифференциала. Это резьбовое отверстие 26 предназначено для соединения корпуса дифференциала с установленными в нем деталями со специальным монтажным инструментом, посредством которого в особом сборочном станке перемещают корпус 1 дифференциала при установке на него зубчатого колеса 3.
Сателлиты 5, 6 и другие два сателлита имеют зубчатое зацепление с центральными шестернями 27 и 28, установленными соответственно в корпусе 1 дифференциала и в его крышке 4. Шестерни 27 и 28 имеют шлицевое соединение с ведомыми валами (не показаны).
При сборке дифференциала его корпус 1 помешают плашмя в специальный станок и укладывают в него шестерню 27, все сателлиты и проставку 13. В любые два противолежащие сателлита сквозь корпус вставляют длинный опорный стержень 9, на котором подвешивают также проставку 13, а затем в другие два сателлита и в проставку 13 вставляют короткие стержни 7 и 8, размещая их концевые участки 14 и 15 между уступами 11 и 12 на длинном стержне 9 для его осевой фиксации. После установки опорных стержней в проставку 13 вкладывают скобу 16, полки 18 и 19 которой вставляют в канавки 20 и 21 на стержнях 7 и 8, зацепляя их тем самым с концевыми участками 14 и 15 коротких стержней 7, 8. Сзади скобы в кольцевую канавку внутри отверстия 17 помещают разрезное стопорное кольцо 22. После этого
ввертывают монтажный инструмент в резьбовое отверстие 26, имеющееся в бобышке 25 скобы 16, и с его помощью вынимают из станка корпус дифференциала с помещенными в него деталями. На станок укладьшают ведомое зубчатое колесо 3 и опускают обратно корпус дифференциала, надевая на него зубчатое колесо 3, которое закрепляют вместе с крышкой 4 винтами 2.
При вращении дифференциала силы, которые возникают в зацеплении сателлитов с шестернями 27 и 28, нагружая опорные стержни 7, 8 и 9, воспринимаются корпусом 1, а также проставкой 13, благодаря которой сателлиты 5 и 6 имеют по существу двухопорное базирование, что облегчает условия их работы.
Вследствие того, что в дифференциале с четырьмя коническими сателлитами, расположенными на длинном и коротких стержнях, вставленных в корпус и в проставку, концевые участки коротких стержней расположены в канавке на длинном стержне и зацеплены с вкладышем, установленным в проставке, обеспечена простыми средствами надежная фиксация опорных стержней сателлитов с соблюдением компактности дифференциала без увеличения его габаритов. При этом выполнение вкладыша в виде фигурной скобы , зафиксированной в проставке стопорным кольцом и имеющей соприкасающиеся с ним сегментные участки, между которыми расположена бобышка с резьбовым отверстием, обеспечило возможность использовать вкладыш не только для фиксации опорных стержней сателлитов, но и в качестве крепежного элемента для подвешивания корпуса дифференциала на монтажном инструменте при сборочных операциях для удобства сборки дифференциала. 6