ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА С СИММЕТРИЧНЫМ БЛОКИРУЕМЫМ ДИФФЕРЕНЦИАЛОМ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к области автомобилестроения, в частности и к устройствам трансмиссии и может быть использована при производстве раздаточных коробок.
Уровень техники.
Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности является двухступенчатая раздаточная коробка с симметричным блокируемым дифференциалом, содержащая картер, ведущий вал, ведущую и ведомую шестерни, два планетарных ряда, валы приводов переднего и заднего мостов и муфту блокировки дифференциала (см. Автомобиль: Основы конструкции / Н.Н.Вишняков, В.К.Вахламов, А.Н.Корбут и др. - М.: Машиностроение, 1986 г., с.168).
В известной коробке функции планетарных передач ограничены применением их лишь в качестве составной части дифференциала, а для понижения передачи используется дополнительный редуктор, что усложняет конструкцию и приводит к высоким металлоемкости и габаритам коробки. При этом поток мощности целиком проходит через дополнительный редуктор понижающей передачи, что также обусловливает его значительные габариты и металлоемкость. Раздельное выполнение редуктора понижающей передачи и дифференциала требует раздельного управления ими, что усложняет управление автомобилем. Применение конических шестерен вызывает значительные
осевые усилия, действующие на подшипники, и не позволяет обеспечить высокий КПД на высшей и низшей передачах.
Раскрытие полезной модели.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в упрощении конструкции, снижении металлоемкости и габаритов коробки, упрощении управления автомобилем и обеспечении высокого КПД на высшей и низшей передачах.
Технический результат заключается в одновременном использовании планетарных передач в качестве составной части дифференциала и в качестве двухступенчатого редуктора понижающей передачи, что приводит к объединению управления дифференциалом и редуктором, в разделении потока мощности на два идентичных планетарных ряда, в снижении осевых усилий, действующих на подшипники, и уменьшении трения в зубчатых зацеплениях за счет применения конических шестерен.
При этом задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, и технический результат взаимосвязаны следующим образом.
Одновременное использование планетарных передач в качестве составной части дифференциала и в качестве двухступенчатого редуктора понижающей передачи, а также разделение потока мощности на два идентичных планетарных ряда приводит к упрощению конструкции и снижению металлоемкости и габаритов коробки. Объединение управления дифференциалом и редуктором приводит к упрощению управления автомобилем. Снижение осевых усилий, действующих на подшипники, и уменьшение трения в зубчатых зацеплениях за счет применения конических шестерен приводит к обеспечению высокого КПД на высшей и низшей передачах.
Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:
- двухступенчатая раздаточная коробка с симметричным блокируемым дифференциалом, содержащая картер, ведущий вал, ведущую и ведомую шестерни, два планетарных ряда, валы приводов переднего и заднего мостов и муфту блокировки дифференциала, отличающаяся тем, что дифференциал одновременно является двухступенчатым редуктором, состоящим из двух параллельных частей, каждая из которых представляет собой планетарную передачу, состоящую из солнечной шестерни, сателлитов, оси которых закреплены на водиле, и коронной шестерни, а муфта блокировки дифференциала одновременно является переключателем понижающей передачи,
Краткое описание чертежей.
На чертеже изображена двухступенчатая раздаточная коробка с симметричным блокируемым дифференциалом.
Осуществление полезной модели
Полезная модель может быть осуществлена следующим образом.
У двухступенчатой раздаточной коробки с симметричным блокируемым дифференциалом, содержащей картер, ведущий вал, ведущую и ведомую шестерни, два планетарных ряда, валы приводов переднего и заднего мостов и муфту блокировки дифференциала, дифференциал одновременно является двухступенчатым редуктором, состоящим из двух параллельных частей, каждая из которых представляет собой планетарную передачу, состоящую из солнечной шестерни, сателлитов, оси которых закреплены на водиле, и коронной шестерни, а муфта блокировки дифференциала одновременно является переключателем понижающей передачи (см. чертеж).
Таким образом, назначение полезной модели - применение ее в качестве двухступенчатой раздаточной коробки с симметричным блокируемым дифференциалом - реализуется.
Сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении полезной модели технического результата (причинно-следственная связь существенных признаков с указанным техническим результатом), состоят в следующем.
Момент с ведущей шестерни передается на ведомую шестерню, которая закреплена на корпусе дифференциала-редуктора. Корпус опирается на два подшипника установленных в картере РК. В корпусе имеются два одинаковых параллельных планетарных ряда. Состоящих из солнечных шестерен, водил с общими осями сателлитов, самих сателлитов и коронных шестерен. Оба водила соединены вместе с помощью осей сателлитов и опираются на подшипники в корпусе дифференциала-редуктора. Валы привода переднего и заднего мостов соединены с соответствующими солнечными шестернями с помощью шлицев. Муфта переключения передач и блокировки дифференциала установлена на шлицах водила и может перемешаться по ним в осевом направлении. Муфта на одной стороне имеет зубчатый венец с внутренним или внешним зацеплением. Соответствующий зубчатый венец имеется с правой стороны от муфты, связанный с картером РК. Предусмотрен привод управления этой муфтой. Вместо муфты может быть установлен тормоз.
Когда автомобиль движется прямо по ровной поверхности дороги, момент с коронных шестерен передается на сателлиты первого и второго планетарного ряда. Сателлиты, находясь в зацеплении с солнечными шестернями, передают на них одинаковый момент. Таким образом, одинаковый момент идет на передний и задний мост.
Когда автомобиль движется по дуге, т.е. поворачивает, колеса передней и задней оси проходят разный путь, поэтому передние и задние колеса будут вращаться с разными угловыми скоростями. Передние будут вращаться быстрее, чем задние (при движении вперед). В данном случае планетарные ряды будут работать как межосевой дифференциал. Солнечная шестерня заднего моста начинает вращаться медленнее, чем корпус дифференциала-редуктора, поэтому сателлиты правой планетарной передачи начнут вращаться вокруг
своих осей. Начнется вращение водила, которое в свою очередь заставит вращаться сателлиты левого ряда и ускорит вращение солнечной шестерни переднего моста. На сколько угловая скорость одной солнечной шестерни будет меньше, на столько скорость второй будет больше, т.е. этот дифференциал ведет себя также, как обычный симметричный дифференциал. Такая работа раздаточной коробки будет, когда муфта переключения передач и блокировки дифференциала будет находиться в левой стороне. Это будет соответствовать работе РК на высшей передаче. При этом передаточное число планетарных рядов равно единице.
Когда муфта переключения переводится в правое положение - включается пониженная передача. С помощью муфты останавливаются водила той и другой планетарной передачи. Сателлиты левого и правого ряда начинают вращаться, приводя во вращение обе солнечные шестерни. При этом передаточное число РК будет изменяться на величину передаточного числа планетарных передач. Одновременно с этим блокируется межосевой дифференциал, что обычно и требуется при включении понижающей передачи для преодоления бездорожья. Ведущие валы переднего и заднего мостов будут соединены жестко.
Таким образом, в коробке, по сравнению с прототипом, осуществлено одновременное использование планетарных передач в качестве составной части дифференциала и в качестве двухступенчатого редуктора понижающей передачи, а также разделение потока мощности на два идентичных планетарных ряда. Кроме того, объединено управление дифференциалом и редуктором, снижены осевые усилия, действующие на подшипники, и уменьшено трение в зубчатых зацеплениях за счет применения конических шестерен.
Следовательно, совокупность существенных признаков достаточна для достижения обеспечиваемого полезной моделью технического результата
Описание конструкции устройства:
- двухступенчатая раздаточная коробка с симметричным блокируемым дифференциалом содержит картер 1, ведущий вал 2, ведомую 3 и ведущую 4 шестерни, два планетарных ряда, валы 5 и 6 приводов переднего и заднего мостов, муфту 7 блокировки дифференциала. Дифференциал одновременно является двухступенчатым редуктором, состоящим из двух параллельных частей, каждая из которых представляет собой планетарную передачу, состоящую из солнечной шестерни 8, сателлитов 9, оси которых закреплены на водиле 10, и коронной шестерни 11, а муфта 7 блокировки дифференциала одновременно является переключателем понижающей передачи.
Действие устройства заключается в следующем.
Когда автомобиль движется прямо по ровной поверхности дороги, момент с коронных шестерен 11 передается на сателлиты 9 первого и второго планетарного ряда. Сателлиты 9, находясь в зацеплении с солнечными шестернями 8, передают на них одинаковый момент. Таким образом, одинаковый момент идет на передний и задний мост.
Когда автомобиль движется по дуге, т.е. поворачивает, колеса передней и задней оси проходят разный путь, поэтому передние и задние колеса будут вращаться с разными угловыми скоростями. Передние будут вращаться быстрее, чем задние (при движении вперед). В данном случае планетарные ряды будут работать как межосевой дифференциал. Солнечная шестерня 8 заднего моста начинает вращаться медленнее, чем корпус 1 дифференциала-редуктора, поэтому сателлиты 9 правой планетарной передачи начнут вращаться вокруг своих осей. Начнется вращение водила 10, которое в свою очередь заставит вращаться сателлиты 9 левого ряда и ускорит вращение солнечной шестерни 8 переднего моста. На сколько угловая скорость одной солнечной шестерни 8 будет меньше, на столько скорость второй будет больше, т.е. этот дифференциал ведет себя также, как обычный симметричный дифференциал. Такая работа раздаточной коробки будет, когда муфта 7 переключения передач и блокировки дифференциала будет находиться в левой
стороне. Это будет соответствовать работе РК на высшей передаче. При этом передаточное число планетарных рядов равно единице.
Когда муфта 7 переключения переводится в правое положение - включается пониженная передача. С помощью муфты 7 останавливаются водила 10 той и другой планетарной передачи. Сателлиты 9 левого и правого ряда начинают вращаться, приводя во вращение обе солнечные шестерни 8. При этом передаточное число РК будет изменяться на величину передаточного числа планетарных передач. Одновременно с этим блокируется межосевой дифференциал, что обычно и требуется при включении понижающей передачи для преодоления бездорожья. Ведущие валы 5 и 6 переднего и заднего мостов будут соединены жестко.
Таким образом, у предлагаемой двухступенчатой раздаточной коробки с симметричным блокируемым дифференциалом, в отличие от прототипа, упрощается конструкция, снижается металлоемкость и габариты коробки, упрощается управление автомобилем и обеспечивается высокий КПД на высшей и низшей передачах.
Эффективность предлагаемой двухступенчатой раздаточной коробки с симметричным блокируемым дифференциалом обусловливается ее рациональной конструкцией.