ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ПРИВОДА КОЛЕС ВЕДУЩЕГО МОСТА

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и касается, в частности, конструкции дифференциального механизма привода колес ведущего моста, обладающего функцией создания блокировочной связи между колесами попадании одного из ведущих колес на участок с недостаточным сцеплением, существенно отличным от сцепления другого ведущего колеса с опорной поверхностью.
Межколесный дифференциал - это механизм, подводящий к колесам ведущей оси автомобиля крутящий момент и позволяющий им (колесам) вращаться с разными скоростями. Главный недостаток - зависимость от сцепления с дорогой, если одно колесо буксует, то передача крутящего момента на второе прекращается. Для предотвращения этого применяются различные способы: блокировка дифференциала и притормаживание буксующего колеса. Оба способа не лишены недостатков: блокировка исключает возможность поворота без проскальзывания одного из колес, а притормаживание - это, по сути, борьба с самим собой, то есть мотор вырабатывает энергию а тормоз в случае пробуксовки ее потребляет притормаживанием, и точность вращения колес не гарантирована.
Наиболее перспективным на сегодняшний день является использование кинематических цепей, перераспределяющих крутящий момент между ведомыми полуосями дифференциала при появлении рассогласования в оборотах вращения колес, превышающего установленные пределы при вращении колес в момент совершения поворота. Такие кинематические цепи не используют муфты или тормозные элементы и поэтому относятся к эксплуатационно надежным.
Например, известен дифференциальный механизм привода колес ведущего моста, содержащий главную передачу, дифференциал, планетарную передачу, солнечное колесо которой неподвижно соединено с полуосью ведущего моста, а водило связано с органом управления, при этом сателлиты планетарной передачи посредством коронной шестерни и связанного с коронной шестерней ее дополнительного зубчатого венца кинематически связаны с полуосью ведущего моста и с дополнительным зубчатым венцом, жестко связанным с валом ведущей шестерни главной передачи, причем передаточное отношение от ведущего вала главной передачи к полуоси ведущего моста через дополнительный зубчатый венец главной передачи и планетарную передачу при остановленном водиле равно передаточному отношению главной передачи (SU №1498642, В60K 17/16, В60K 17/32, опубл. 07.08.1989).
Недостаток данного дифференциального механизма, обладающего функцией перераспределения кутящего момента между ведомыми звеньями дифференциала привода ведущих колес оси транспортного средства, заключается в больших размерах устройства в целом, что негативно сказывается на компоновочных возможностях встраивания его в ведущий мост. Кроме того управление планетарной передачей осуществляется с использованием пневмоагрегатов с удаленно расположенной механической системой управления ими. Эти конструктивные особенности не позволяют известное решение использовать в габаритах ведущего моста транспортного средства. Применение большого числа элементов управления снижает эксплуатационную надежность такого сложного механизма.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в упрощении конструкции и повышении ее эксплуатационной надежности.
Указанный технический результат достигается тем, что в дифференциальном механизме привода колес ведущего моста, содержащий главную передачу, дифференциал с полуосевыми шестернями, введенными в зацепление с сателлитами на осях, планетарную передачу, одно из звеньев которой связано с органом управления, орган управления выполнен в виде регулируемого привода, кинематически связанного с коронной шестерней планетарной передачи, на осях сателлитов дифференциала закреплены дополнительные конические шестерни, введенные в зацепление с общим коническим колесом, которое введено в зацепление с солнечной шестерней планетарной передачи, водило которой ведено в зацепление с ведомой шестерней главной передачи.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 - кинематическая схема дифференциального механизма с функцией блокирования.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция дифференциального механизма привода колес ведущего моста транспортного средства, обладающего функцией перераспределения крутящего момента при буксовании колес. Этот механизм (фиг.1) содержит главную передачу, включающую в себя ведущую 1 и ведомую шестерни 2, дифференциал 3 с полуосевыми шестернями 4, введенными в зацепление с сателлитами 5 на осях 6, планетарную передачу 7, одно из звеньев которой связано с органом управления 8. В этой передаче дифференциал включает в себя корпус 9, полуосевые шестерни 4, полуоси 10, сателлиты 5 и представляет из себя стандартный дифференциал.
Орган управления 8 выполнен в виде регулируемого привода, кинематически связанного с коронной шестерней 12 планетарной передачи, на осях 6 сателлитов 5 дифференциала закреплены дополнительные конические шестерни 13, введенные в зацепление с общим коническим колесом 14, которое посредством прямоузубого зубчатого венца 15 введено в зацепление с солнечной шестерней 16 планетарной передачи, водило 17 которой ведено в зацепление с ведомой шестерней 2 главной передачи.
Регулируемый привод (в виде электро- или гидромотора) может быть связан с блоком управления, выполненным с функцией включения этого привода от угла поворота управляемых колес транспортного средства.
Данная модель дифференциальной передачи, которую можно выполнить в виде встраиваемого в ведущий мост редуктора, имеет черты дифференциала, но разность в скоростях вращения задается управляющим устройством, а не колесами, это обеспечивает возможность вращения колес при необходимости с разной скоростью во время, например, поворотов, и исключает несанкционированную пробуксовку одного из колес, то есть они всегда заблокированы относительно друг друга но с необходимой скоростью. Редуктор в состоянии обеспечить сразу два вращения одновременно: в одном направлении и в противоположном.
Особенностью заявленной дифференциальной передачи является то, что дополнительно на осях сателлитов установлены шестерни привода сателлитов (дополнительные конические шестерни), которые вращают сателлиты, которые в свою очередь осуществляют противонаправленное вращение полуосей. Вращение шестерней привода сателлитов осуществляется узлом управления (планетарный механизм и орган управления в виде электро- или гидромотора, передаточные числа которого рассчитаны таким образом, чтобы когда коронная шестерня не вращается, то полуоси так же не вращаются относительно друг друга, и когда поворачивая кольцевую шестерню (общее коническое колесо) в ту или иную сторону возникает соответствующее вращение в ту или иную сторону. Этим самым данное устройство обеспечивает постоянную блокировку полуосей при заданной относительной скорости вращения.
Данный дифференциальный механизм может так же использоваться для машин с гусеничным бортовым поворотом в качестве механизма перераспределения крутящего момента с одного бортового движителя на другой при функционировании узла управления.
Настоящая полезная модель промышленно применима, работоспособна и может использоваться в качестве дифференциального блока для ведущих мостов транспортных средств.