ОСЬ САТЕЛЛИТОВ ДИФФЕРЕНЦИАЛА ПЕРЕДНЕГО РЕДУКТОРА СНЕГОБОЛОТОХОДА

Заявляемая полезная модель «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода» относится к транспортной технике и может быть использовано при создании транспортных средств повышенной проходимости, в частности, мотовездеходов, снегоболотоходов, тетрациклов и т.д.
Известен самоблокирующийся дифференциал, с дополнительными свободными сателлитами (см. Патент на изобретение РФ №2465499 МПК F16H 48/28, опубликовано 27.10.2012), имеющий корпус, в котором размещен палец с основными сателлитами и взаимодействующие с ними полуосевые шестерни, а также блокирующий сателлит, кроме того, дифференциал содержит дополнительно и блокирующие сателлиты находятся в постоянном зацеплении с одной из полуосевых шестерен, общая ось блокирующих сателлитов перпендикулярна оси вращения дифференциала, и ее концы размещены в диаметрально расположенных окнах, дополнительно выполненных в корпусе, при этом ось блокирующих сателлитов снабжена средством, ограничивающим ее угол поворота.
Недостатком известного устройства являются низкие надежность, эффективность и эксплуатационные качества.
Данный недостаток обусловлен тем, что второй блокирующий сателлит, закрепленный на общей оси с первым блокирующим сателлитом, с диаметром блокирующих сателлитов меньше, чем диаметр основных сателлитов, очень быстро выходит из строя и не обеспечивает надежную работу.
Известно устройство для бесступенчатой передачи крутящего момента (см. патент РФ на изобретение №2472994 МПК F16H 3/74, опубл. 20.05.2010), содержащее корпус, ведущий, ведомый, промежуточный и вспомогательный валы, причем на ведущем валу жестко закреплены шестерня и перпендикулярно валу_ось сателлитов дифференциала, на концах которой установлены два конических зубчатых колеса, контактирующих с парой конических зубчатых колес, причем одно из них, левое, жестко соединено с цилиндрическим зубчатым колесом, а другое, правое, имеющее с обеих сторон зубчатые венцы, жестко закреплено на ведомом валу, на промежуточном валу жестко закреплены перпендикулярно валу ось сателлитов дифференциала и цилиндрическое зубчатое колесо малого диаметра, на концах оси сателлитов дифференциала установлены два конических зубчатых колеса, контактирующих с парой конических зубчатых колес, левое жестко соединено с цилиндрическим зубчатым колесом, которое находится в зацеплении через подвижный механизм упругих тормозов зубчатых колес с аналогичным колесом, сидящим на ведущем валу, а другое, правое, жестко соединено с цилиндрическим зубчатым колесом, которое контактирует с колесом-осью сателлитов дифференциала, на вспомогательном валу жестко закреплены два цилиндрических зубчатых колеса, колесо малого диаметра, находящееся в зацеплении с колесом большого диаметра, сидящее на ведомом валу, и колесо большого диаметра, которое находится в зацеплении с колесом малого диаметра, закрепленное на промежуточном валу, подвижный механизм упругих тормозов зубчатых колес имеет основание, которое находится на направляющих, жестко закрепленных к корпусу, в основании закреплены оси двух цилиндрических зубчатых колес, находящихся в зацеплении между собой, одно из них, верхнее, контактирует с самым подвижным цилиндрическим зубчатым колесом, которое находится в зацеплении с колесом, сидящим на промежуточном валу, оси этих колес соединены между собой подвижными межосевыми пластинами, другое, нижнее, контактирует с другим самым подвижным цилиндрическим зубчатым колесом, которое, в свою очередь, находится в зацеплении с колесом, сидящим на ведущем валу, и оси этих пар колес также соединены между собой подвижными межосевыми пластинами.
Недостатком известного устройства для бесступенчатой передачи крутящего момента автомобильного дифференциала является низкая надежность оси сателлитов дифференциала ведущего и промежуточного валов, эффективность и эксплуатационные качества оси дифференциала при большой нагрузке в условиях бездорожья.
Данный недостаток обусловлен тем, что ось дифференциала не имеет равномерной циркуляции смазки, не контролируется ее перегрев в зоне закрепленных на ней сателлитов, кроме этого, средство для обеспечения принудительной циркуляции жидкости, на которое направлен поток смазки и не обеспечивает ее полной подачи в зону закрепленных на оси элементов.
Наиболее близким из известных решений является принятая за прототип ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода марки «CFMOTO» (ЦФМОТО), представляющая собой ориентированное горизонтально цилиндрическое тело со сквозным отверстием у одного из оснований для прохода шплинта, жестко фиксирующего ось в корпусе дифференциала переднего редуктора снегоболотохода, на оси неподвижно закреплены сателлиты, расположенные симметрично относительно вертикальной оси координат У-У оси сателлитов.(см. Дилерское пособие по ремонту переднего и заднего редукторов снегоболотохода марки «CFMOTO» стр. 5, рис. 4 и 5.). фирмы ООО «АВМ-Трейд», Г С-Петербург. 2014 год.
Недостатком известной оси является низкая надежность, влекущая за собой быстрый износ оси сателлитов дифференциала переднего редуктора, низкие эксплуатационные качества, и низкую надежность дифференциала переднего редуктора и снегоболотохода (мотовездеход, квадроцикла) в целом.
Данные недостатки обусловлены особенностями оси сателлитов дифференциала подобной конструкции, после установки оси сателлитов в полость корпуса дифференциала, неподвижно закрепленные на оси сателлиты, при передаче крутящего момента испытывают большую нагрузку по всей площади соединения каждого сателлита с осью сателлитов дифференциала. Такая нагрузка требует постоянной смазки площади соединения сателлитов с осью сателлитов, иначе наступает масляное голодание, в результате которого возникает накат металла на оси сателлитов, обусловленное низкой смазкой и каждый сателлит заклинивает на оси сателлитов, вызывая при этом проворачивание крепежного штифта оси сателлитов в корпусе дифференциала, после чего ось сателлитов дифференциала под действием центробежной силы выходит из корпуса дифференциала, ломая левую крышку картера и разлом корпуса редуктора, что исключает дальнейшую работоспособность переднего редуктора и снегоболотохода (квадрацикла) в целом.
Задачей заявляемой полезной модели «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода» является исключение масляного голодания оси сателлитов дифференциала, вызывающего накат металла, и повышение надежности и срока службы оси сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода.
Техническим результатом заявляемой полезной модели «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода» является исключение масляного голодания оси сателлитов, вызывающего накат металла на оси сателлитов, что повысит надежность оси сателлитов, эффективность и эксплуатационные качества снегоболотохода.
Технический результат достигается тем, что ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода, представляющая собой цилиндрическое тело, согласно полезной модели, имеет на поверхности, симметрично относительно ее центральной горизонтальной оси Х-Х, с двух сторон дугообразно
углубленные канавки, выполненные параллельно, по две, соответственно, с каждой стороны поверхности оси сателлитов, исходящие от вертикальной оси У-У дифференциала до внутренней границы корпуса дифференциала, являющейся границей опоры оси сателлитов, под углом β=15°-30° к центральной горизонтальной оси Х-Х оси сателлитов, имеющими глубину h=(0,08-0,13)d и ширину S=(0,14-0,2)d, где d - диаметр оси сателлитов дифференциала.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
В отличие от аналогов и прототипа, выполнение в заявляемой полезной модели на поверхности оси сателлитов, симметрично относительно ее центральной горизонтальной оси Х-Х, с двух сторон дугообразно углубленных канавок, выполненных параллельно, по две, соответственно, с каждой стороны поверхности оси сателлитов, обеспечивают сохранение смазки на оси сателлитов, именно, на границах контакта ее с сателлитами. Выполнение параллельных дугообразных углубленных канавок, исходящими от вертикальной оси У-У оси сателлитов до внутренней границы корпуса дифференциала, являющейся границей опоры оси сателлитов, под углом β=15°-30° к центральной горизонтальной оси Х-Х, дает возможность обеспечить равномерную и эффективную подачу смазки по всей поверхности стыковки каждого сателлита и оси сателлитов, исключая перегрев оси и накат металла, повышая тем самым надежность и срок службы оси сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода. Выполнение параллельных дугообразно углубленных канавок с глубиной h=(0,08-0,13)d и шириной S=(0,14-0,2)d, где d является диаметром оси сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода, значительно, повышает эффективность смазки, поскольку поступающая в канавки смазка (масло) не расплескивается, а постоянно стекает во время вращения оси сателлитов к концу дуги каждой дугообразно углубленной канавки на поверхности оси сателлитов. Все это исключает масляное голодание и исключает накат металла на оси сателлитов, что повышает надежность оси сателлитов, ее долговечность, эффективность и эксплуатационные качества снегоболотохода.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявления источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого технического решения, а именно полезной модели «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода», позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявляемой полезной модели «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода», а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого, по совокупности признаков, аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле полезной модели «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода».
Следовательно, заявленная полезная модель «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода» соответствует критерию «новизна», согласно действующего законодательства.
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемой полезной модели «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода», может быть многократно использована в производстве при изготовлении и применении аналогичных устройств для получения технического результата, заключающегося в исключении масляного голодания оси сателлитов, вызывающего накат металла на оси сателлитов, что повысит надежность и долговечность оси сателлитов, эффективность и эксплуатационные качества снегоболотохода, надежности, эффективности и повышении эксплуатационных качеств конструкции, заявляемой полезной модели «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода», что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию «промышленная применимость».
Таким образом, приведенная совокупность существенных признаков в заявляемой полезной модели «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода» отсутствует в вышеописанных аналогах и не известна из уровня техники в области автомобильного машиностроения, а результаты проведенных испытаний подтверждают возможность реализации заявляемой полезной модели «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода» с получением технического результата, заключающегося в исключении масляного голодания на площади посадки сателлитов на ось и исключение наката металла на оси сателлитов, что повысит надежность оси, эффективность и эксплуатационные качества снегоболотохода.
Таким образом «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода» соответствует критериям патентоспособности объекта полезная модель.
Сущность заявляемой полезной модели «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода» поясняется примером конкретного выполнения, где:
- на фиг. 1 изображен чертеж оси сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода с частичным изображением дугообразных параллельных канавок для прохода смазки;
- на фиг. 2 изображена ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода в разрезе по А-А фиг. 1.
- на фиг. 3 - фото, дифференциал переднего редуктора снегоболотохода в разрезе с частичным изображением канавок для прохода смазки с двух сторон оси;
- на фиг. 4 изображена одна из сторон оси сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода с параллельными канавками.
- на фиг. 5 изображен чертеж одной из сторон поверхности оси сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода с изображением канавок для прохода смазки, направленных под углом В к центральной горизонтальной оси Х-Х,.
- на фиг. 6 изображен чертеж дифференциала переднего редуктора снегоболотохода
Ось сателлитов 1 дифференциала переднего редуктора снегоболотохода представляет собой цилиндрическое тело диаметром d=15 мм, установленное в корпусе дифференциала 2 с помощью фиксирующего штифта 3, установленного в выполненное сквозное отверстие 4 на одном из концов оси сателлитов 1 дифференциала 2. На поверхности 5 оси сателлитов 1 дифференциала 2 симметрично относительно ее центральной горизонтальной оси Х-Х с двух сторон 6 и 7 выполнены параллельные, дугообразно углубленные канавки 8, 9 и 10, 11, по две, соответственно, с каждой стороны 6 и 7 поверхности 5 оси сателлитов 1. Радиус дуги канавок 8, 9 и 10, 11 R=31 мм. Параллельные дугообразно углубленные канавки 8, 9 и 10, 11 отходят от вертикальной оси симметрии У-У до внутренней границы корпуса дифференциала, являющейся границей опоры 12 оси сателлитов 1 на стенки дифференциала 2. Параллельные дугообразно углубленные канавки 8, 9 и 10, 11 отходят под углом β=22° к центральной горизонтальной оси Х-Х, и имеют ширину S=0,15d, с максимальной глубиной по дуге h=0,1d, где d - диаметр оси сателлитов 1. На оси сателлитов 1, установлены с двух ее концов у границ опор 12 сателлиты 13 и 14 (конические шестерни), связанные, далее с ведомыми правой и левой коническими зубчатыми шестернями, соответственно, 15 и 16.
Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода работает следующим образом.
При передаче крутящего момента от дифференциала 2 на сателлиты 13 и 14, установленные на оси сателлитов 1, на всей площади в соединении сателлитов 13 и 14 с осью сателлитов 1 появляется сильная нагрузка. При сильной нагрузке площадь в соединении сателлитов 13 и 14 с осью сателлитов 1 не допускает масляного голодания, которое может вызвать заклинивание сателлитов 13 и 14 на оси сателлитов 1, поэтому требуется постоянная смазка, которая осуществляется посредством параллельных, дугообразно углубленных канавок 8, 9 и 10, 11, выполненных симметрично относительно центральной горизонтальной оси Х-Х оси сателлитов с двух сторон 6 и 7, по две, соответственно, с каждой стороны 6 и 7 на поверхности 5 оси сателлитов 1. Смазка по дугообразно углубленным канавкам 8, 9 и 10, 11, бесперебойно поступает на площадь контакта сателлитов 13 и 14 с осью сателлитов 1, что исключает масляное голодание, вызывающее накат металла на оси сателлитов 1 и повышает надежность оси сателлитов, долговечность, эффективность и эксплуатационные качества снегоболотохода.
Таким образом, использование настоящей полезной модели «Ось сателлитов дифференциала переднего редуктора снегоболотохода» позволит исключить масляное голодание, вызывающее накат металла на оси сателлитов и, одновременно, повысить надежность, долговечность, эффективность, а также эксплуатационные качества снегоболотохода в целом.