МЕХАНИЗМ БЛОКИРОВКИ  ДИФФЕРЕНЦИАЛА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для блокировки дифференциалов транспортных средств, и может быть использована для блокировки межколесных и межосевых дифференциалов тяговых машин.
Известен механизм блокировки межколесного дифференциала, использованный в механизме Котовскова блокировки дифференциалов транспортного средства, содержащий два зубчатых ряда постоянного зацепления, ведущая шестерня первого из которых кинематически связана с венцом ведомой шестерни зубчатой передачи для подвода ведущего момента к межколесному дифференциалу, а одна из двух шестерен второго зубчатого ряда соединена с одним из выходных звеньев межколесного дифференциала, объемную гидропередачу, имеющую две гидромашины, последовательно соединенные между собой с образованием замкнутого гидравлического контура, первая из которых выполнена регулируемой и своим одним из двух взаимно проворачивающихся элементов соединена с ведомой шестерней первого зубчатого ряда, а вторая гидромашина гидропередачи своим одним из двух взаимно проворачивающихся элементов кинематически связана с одним из выходных звеньев межколесного дифференциала посредством фрикционной муфты, связанной с другой шестерней второго зубчатого ряда (патент России №2221949, МПК F16H 48/30, В60К 17/16, опубл. 2004).
Недостатком этого механизма является то, что при наиболее типичных режимах движения транспортного средства, какими являются прямолинейное движение и движение, близкое к прямолинейному, в случае уменьшения сцепления с дорогой одного из колес ведущего моста через гидропередачу данного механизма начинает передаваться нагружающий ее поток мощности, который при полной потере сцепления указанным колесом возрастает до величины, равной величине полного потока мощности, поступающего от двигателя к колесу с нормальным сцеплением. Все это способствует износу и, как следствие, уменьшению долговечности данной гидропередачи.
Известен механизм блокировки дифференциала транспортного средства, содержащий пять зубчатых рядов постоянного зацепления, ведущие шестерни двух первых из которых связаны с соответствующими выходными звеньями дифференциала, а ведомые соединены с соответствующими полувалами, трехзвенный дифференциальный механизм, две реверсивные обгонные муфты, расположенные на соответствующих полувалах, следящее устройство, выполненное в виде трех объемных гидропередач, каждая из которых имеет две гидромашины, последовательно соединенные между собой с образованием замкнутого гидравлического контура, причем первые гидромашины первых двух гидропередач, выполненные с регулируемыми рабочими объемами, своими одними из двух взаимно проворачивающихся элементов соединены соответственно с первым и вторым звеньями упомянутого дифференциального механизма, а их вторые гидромашины своими одними из двух взаимно проворачивающихся элементов соединены посредством упомянутых обгонных муфт с соответствующими полувалами, первая гидромашина третьей гидропередачи, выполненная с регулируемым рабочим объемом, регулятор которого кинематически связан с рулевым управлением транспортного средства с возможностью слежения за углом поворота вала рулевого управления, своим одним из двух взаимно проворачивающихся элементов кинематически связана с валом, имеющим кинематическую связь с венцом ведомой шестерни зубчатой передачи для подвода ведущего момента к дифференциалу, посредством третьего из упомянутых зубчатых рядов, ведомая шестерня которого связана с этим элементом, а ведущая соединена с упомянутым валом, а ее вторая гидромашина своим одним из двух взаимно проворачивающихся элементов кинематически связана с одним из двух первых звеньев дифференциального механизма посредством четвертого из упомянутых зубчатых рядов, ведущая шестерня которого соединена с этим элементом, а ведомая связана с одним из двух первых звеньев дифференциального механизма, причем один из двух взаимно проворачивающихся элементов первой гидромашины третьей гидропередачи кинематически связан с третьим звеном данного механизма, при этом кинематическая связь включает третий и пятый из упомянутых зубчатых рядов, причем ведомая шестерня пятого связана с этим звеном, а ведущая соединена с упомянутым валом, имеющим кинематическую связь с венцом ведомой шестерни зубчатой передачи для подвода ведущего момента к дифференциалу, при этом другие из взаимно проворачивающихся элементов всех упомянутых гидромашин закреплены неподвижно (Патент России №2156903, МПК F16H 48/30, В60К 17/16, опубл. 2000).
Недостатком этого механизма является то, что при наиболее типичных режимах движения транспортного средства, какими являются прямолинейное движение и движение, близкое к прямолинейному, в случае уменьшения сцепления с дорогой одного из колес ведущего моста через гидропередачу следящего устройства данного механизма, регулируемую путем слежения за углом поворота вала рулевого управления, и одну из двух других гидропередач этого устройства начинает передаваться нагружающий их поток мощности, который при полной потере сцепления указанным колесом возрастает до величины, равной величине полного потока мощности, поступающего от двигателя к колесу с нормальным сцеплением. Все это способствует износу и, как следствие, уменьшению долговечности данных гидропередач.
Известен механизм блокировки дифференциала транспортного средства, принятый в качестве прототипа, содержащий четыре зубчатых ряда постоянного зацепления, ведущие шестерни двух первых из которых связаны с соответствующими выходными звеньями дифференциала, а ведомые соединены с соответствующими полувалами, трехзвенный дифференциальный механизм, одно из двух первых звеньев которого связано с одним из этих полувалов, следящее устройство, выполненное в виде объемной гидропередачи, имеющей последовательно соединенные между собой с образованием замкнутого гидравлического контура две гидромашины, первая из которых, выполненная с регулируемым рабочим объемом, регулятор которого кинематически связан с рулевым управлением транспортного средства с возможностью слежения за углом поворота вала рулевого управления, своим одним из двух взаимно проворачивающихся элементов кинематически связана с валом, имеющим кинематическую связь с венцом ведомой шестерни зубчатой передачи для подвода ведущего момента к дифференциалу, посредством третьего из упомянутых зубчатых рядов, ведомая шестерня которого связана с этим элементом, а ведущая соединена с упомянутым валом, а ее вторая гидромашина своим одним из двух взаимно проворачивающихся элементов кинематически связана с другим из двух первых звеньев дифференциального механизма посредством четвертого из упомянутых зубчатых рядов, ведомая шестерня которого соединена с упомянутым другим звеном, а ведущая связана с указанным элементом второй гидромашины посредством гидроподжимной фрикционной муфты с регулятором фрикционного момента, выполненным в виде гидронасоса, нагнетательная полость которого связана трубопроводом, в который установлен редукционный клапан с регулируемой вручную пружиной, с бустером силового цилиндра упомянутой муфты и сливным трубопроводом с регулируемым гидравлическим дросселем, механизм регулирования которого связан с подпружиненным относительно неподвижного элемента остова транспортного средства стержнем, находящимся в контакте с кулачком, установленным с возможностью поворота на оси, размещенной на опорах, смонтированных на неподвижном элементе упомянутого остова, и шарнирно связанным с тягой, соединенной с подпружиненным относительно неподвижного элемента этого остова сердечником электромеханического преобразователя, снабженного двумя электрическими обмотками, провода которых навиты вокруг сердечника в противоположных друг другу направлениях, концы первой из которых связаны с электрическими выходами датчика угловой скорости ведущей шестерни четвертого из упомянутых зубчатых рядов, а концы второй электрической обмотки связаны с электрическими выходами датчика угловой скорости одного из двух взаимно проворачивающихся элементов второй гидромашины, причем другие из взаимно проворачивающихся элементов обеих гидромашин закреплены неподвижно (Полезная модель РФ №108813, МПК F16H 48/22, опубл. 2011).
Недостатком данного механизма является то, что при наиболее типичных режимах движения транспортного средства, какими являются прямолинейное движение и движение, близкое к прямолинейному, в случае уменьшения сцепления с дорогой одного из колес ведущего моста через гидропередачу следящего устройства начинает передаваться нагружающий ее поток мощности, который при полной потере сцепления указанным колесом возрастает до значительной величины, равной одной трети потока мощности, поступающего от двигателя к колесу с нормальным сцеплением. Все это способствует износу и, как следствие, уменьшению долговечности данной гидропередачи.
Технический результат - повышение долговечности за счет снижения величины потока мощности, передающегося через гидропередачу следящего устройства, на режимах прямолинейного движения и близкого к прямолинейному движению в условиях ухудшении сцепления одного из колес ведущего моста.
Технический результат достигается тем, что в механизме блокировки дифференциала транспортного средства, содержащем два зубчатых ряда постоянного зацепления, трехзвенный дифференциальный механизм, следящее устройство, выполненное в виде объемной гидропередачи, имеющей последовательно соединенные между собой с образованием замкнутого гидравлического контура две гидромашины, первая из которых, выполненная с регулируемым рабочим объемом, регулятор которого кинематически связан с рулевым управлением транспортного средства с возможностью слежения за углом поворота вала рулевого управления, своим одним из двух взаимно проворачивающихся элементов кинематически связана с валом, имеющим кинематическую связь с венцом ведомой шестерни зубчатой передачи для подвода ведущего момента к дифференциалу, посредством первого из упомянутых зубчатых рядов, ведомая шестерня которого связана с этим элементом, а ведущая соединена с упомянутым валом, а ее вторая гидромашина своим одним из двух взаимно проворачивающихся элементов кинематически связана с одним из двух первых звеньев дифференциального механизма посредством второго из упомянутых зубчатых рядов, ведомая шестерня которого соединена с упомянутым звеном дифференциального механизма, а ведущая связана с указанным элементом второй гидромашины посредством гидроподжимной фрикционной муфты с регулятором фрикционного момента, выполненным в виде гидронасоса, нагнетательная полость которого связана трубопроводом, в который установлен редукционный клапан с регулируемой вручную пружиной, с бустером силового цилиндра упомянутой муфты и сливным трубопроводом с регулируемым гидравлическим дросселем, механизм регулирования которого связан с подпружиненным относительно неподвижного элемента остова транспортного средства стержнем, находящимся в контакте с кулачком, установленным с возможностью поворота на оси, размещенной на опорах, смонтированных на неподвижном элементе упомянутого остова, и шарнирно связанным с тягой, соединенной с подпружиненным относительно неподвижного элемента этого остова сердечником электромеханического преобразователя, снабженного двумя электрическими обмотками, провода которых навиты вокруг сердечника в противоположных друг другу направлениях, концы одной из которых связаны с электрическими выходами датчика угловой скорости ведущей шестерни второго из упомянутых зубчатых рядов, а концы другой электрической обмотки связаны с электрическими выходами датчика угловой скорости одного из двух взаимно проворачивающихся элементов второй гидромашины, причем другие из взаимно проворачивающихся элементов обеих гидромашин закреплены неподвижно, следящее устройство снабжено специальной механической передачей, включающей в себя упомянутый дифференциальный механизм, третье звено которого соединено с корпусом дифференциала, и дополнительный трехзвенный дифференциальный механизм, одно из двух первых звеньев которого закреплено на неподвижном элементе упомянутого остова, другое из двух первых звеньев его соединено с другим из двух первых звеньев упомянутого дифференциального механизма, а третье звено дополнительного дифференциального механизма связано с одним из выходных звеньев дифференциала, причем оба дифференциальных механизма выполнены с равными между собой характеристиками планетарных рядов.
Снабжение следящего устройства механической передачей, включающей в себя упомянутый дифференциальный механизм, третье звено которого соединено с корпусом дифференциала, и дополнительный трехзвенный дифференциальный механизм, одно из двух первых звеньев которого закреплено на неподвижном элементе упомянутого остова, другое из двух первых звеньев его соединено с другим из двух первых звеньев упомянутого дифференциального механизма, а третье звено дополнительного дифференциального механизма связано с одним из выходных звеньев дифференциала, причем оба дифференциальных механизма выполнены с равными между собой характеристиками планетарных рядов, обеспечивает при прямолинейном движении транспортного средства одному из двух взаимно проворачивающихся элементов второй гидромашины, кинематически связанному с одним из двух первых звеньев упомянутого дифференциального механизма, угловую скорость, равную нулю, благодаря чему через гидропередачу следящего устройства поток мощности в этом случае не передается, и, следовательно, гидропередача не изнашивается, а при движении, близком к прямолинейному, очень небольшую угловую скорость указанного элемента и, следовательно, передачу очень малого потока мощности через эту гидропередачу, способствуя ее малому износу и тем самым повышению долговечности.
На чертеже представлена схема механизма блокировки дифференциала транспортного средства.
Механизм блокировки связан с дифференциалом посредством двух зубчатых рядов, состоящих из зубчатых колес 1 и 2, 3 и 4. Зубчатое колесо 2 соединено с валом 5, кинематически связанным с венцом 6 ведомой шестерни зубчатой передачи для подвода ведущего момента к корпусу 7 дифференциала. Таким валом может быть, например, вторичный вал коробки передач, вал ведущей шестерни главной передачи. Выходные звенья 8 и 9 дифференциала связаны соответственно с левым и правым колесами ведущего моста (на чертеже не показаны). Шестерня 4 соединена с солнечной шестерней (первым звеном) 10 дифференциального механизма 11, коронная шестерня (второе звено) 12 которого связана с коронной шестерней 13 дифференциального механизма 14. Водило (третье звено) 15 дифференциального механизма 11 соединено с корпусом 7 дифференциала, водило 16 дифференциального механизма 14 закреплено на выходном звене 9, а его солнечная шестерня 17 закреплена на неподвижном элементе остова транспортного средства. Дифференциальные механизмы 11 и 14 выполнены с равными между собой характеристиками планетарных рядов. Зубчатое колесо 1 связано с валом 18, являющимся одним из двух взаимно проворачивающихся элементов первой гидромашины 19 объемной гидропередачи 20. Первая гидромашина 19 посредством трубопроводов 21 и 22 связана последовательно со второй гидромашиной 23 с образованием замкнутого гидравлического контура. Вал 24, являющийся одним из двух взаимно проворачивающихся элементов гидромашины 23, соединен посредством гидроподжимной фрикционной муфты 25 с шестерней 3. Гидромашина 19 выполнена с регулируемым рабочим объемом. Регулятор 26 рабочего объема этой гидромашины имеет кинематическую связь с валом 27 рулевого управления транспортного средства посредством тяги 28, шарнирно соединенной с регулятором 26 и сошкой 29, имеющей кинематическую связь с этим валом. Бустер 30 силового цилиндра 31 муфты 25 при помощи трубопровода 32 связан с регулятором 33 фрикционного момента, а именно, с нагнетательной полостью гидронасоса 34, входящего составной частью в этот регулятор и приводимого от двигателя транспортного средства (на чертеже не показан). В трубопроводе на выходе из нагнетательной полости гидронасоса 34 установлен редукционный клапан 35 с регулируемой вручную пружиной 36. Нагнетательная полость гидронасоса 34 сливным трубопроводом 37 связана с регулируемым гидравлическим дросселем 38. Механизм регулирования 39 дросселя 38 шарнирно связан с подпружиненным относительно неподвижного элемента остова транспортного средства стержнем 40, находящимся в контакте с кулачком 41, установленным с возможностью поворота на оси 42, размещенной в смонтированных на неподвижном элементе этого остова опорах 43. Кулачок 41 шарнирно связан с тягой 44, соединенной с подпружиненным с двух сторон относительно неподвижного элемента упомянутого остова сердечником 45 электромеханического преобразователя 46, снабженного двумя электрическими обмотками 47 и 48, провода которых навиты вокруг этого сердечника в противоположных друг другу направлениях, причем концы обмотки 47 связаны с электрическими выходами датчика 49 угловой скорости вала 24 гидромашины 23, соединенного с одной частью 50 фрикционной муфты 25, а концы обмотки 48 связаны с электрическими выходами датчика 51 угловой скорости зубчатого колеса 3, соединенного с другой частью 52 муфты 25. Профиль 53 кулачка 41 в момент, когда он зафиксирован тягой 44 в положении, соответствующем среднему положению сердечника 45, которое он занимает при результирующей электромагнитной силе обмоток 47 и 48, равной нулю, выполнен симметричным относительно линии, являющейся продолжением стержня 40 и проходящей через ось 42.
Дифференциальные механизмы 11 и 14, связанные между собой коронными шестернями 12 и 13, соединенные водилами 15 и 16 соответственно с корпусом 7 дифференциала и выходным звеном 9, а солнечными шестернями 10 и 17 связанными соответственно с зубчатым колесом 4 и неподвижным элементом остова транспортного средства, причем оба дифференциальных механизма выполнены с равными между собой характеристиками планетарных рядов, образуют механическую передачу, обеспечивающую при прямолинейном движении транспортного средства валу 24 гидромашины 23, кинематически связанному с солнечной шестерней 10 дифференциального механизма 11, угловую скорость, равную нулю, благодаря чему через гидропередачу 20 следящего устройства поток мощности в этом случае не передается, и, следовательно, гидропередача не изнашивается, а при движении, близком к прямолинейному, очень небольшую угловую скорость этому валу и, следовательно, передачу очень малого потока мощности через данную гидропередачу, способствуя ее малому износу и тем самым повышению долговечности.
Механизм блокировки работает следующим образом.
При установке вала 27 рулевого управления в положение, соответствующее прямолинейному движению машины, кинематически связанная с валом 27 тяга 28 зафиксирована в положении, соответствующем такой установке кинематически связанного с ней регулятора 26 рабочего объема гидромашины 19, при которой последняя оказывается с нулевым рабочим объемом, предопределяющим ее нулевую производительность. Рабочая жидкость в замкнутом контуре гидропередачи 20 оказывается запертой, стопоря вал 24 гидромашины 23 и вместе с ним часть 50 гидроподжимной фрикционной муфты 25. При прямолинейном движении машины по ровной поверхности и при условии одинакового сцепления колес ведущего моста с этой поверхностью буксование последних, если пренебречь возможной небольшой разницей в их динамических радиусах, будет одинаковым, и выходные звенья 8 и 9 дифференциала будут вращаться с одинаковыми угловыми скоростями, равными угловой скорости его корпуса 7, кинематически связанного с валом 5. С равными между собой угловыми скоростями будут вращаться в дифференциальном механизме 11 водило 15, связанное с корпусом 7, и в дифференциальном механизме 14 водило 16, закрепленное на выходном звене 9. Поскольку дифференциальные механизмы 11 и 14 выполнены с равными между собой характеристиками планетарных рядов, коронные шестерни 12 и 13 которых соединены между собой, то при закрепленной неподвижно солнечной шестерне 17 планетарного ряда дифференциального механизма 14 солнечная шестерня 10 планетарного ряда дифференциального механизма 11 также будет неподвижна. Неподвижной будет и часть 52 муфты 25, кинематически связанная посредством зубчатого ряда, состоящего из зубчатых колес 3 и 4, с солнечной шестерней 10. Угловая скорость части 52 муфты 25 однозначно зависит от соотношения теоретических окружных скоростей колес, характеризуемого в случае прямолинейного движения машины равенством этих скоростей, а следовательно, и равенством угловых скоростей выходных звеньев 8 и 9.
Равенству нулю угловых скоростей частей 50 и 52 муфты 25 и соединенных с ними соответственно вала 24 и зубчатого колеса 3 соответствует равенство нулю электрических сигналов датчиков 49 и 51, вследствие чего результирующая электромагнитная сила обмоток 47 и 48, провода которых навиты вокруг сердечника 45, равна нулю. Поэтому сердечник 45 электромеханического преобразователя 46 зафиксирован пружинами в среднем положении и через тягу 44, кулачок 41 и стержень 40 удерживает механизм регулирования 39 гидравлического дросселя 38 в положении полного открытия. Жидкость, перекачиваемая гидронасосом 34, не испытывая сопротивления в гидравлическом дросселе 38, по сливному трубопроводу 37 идет на слив, не создавая через трубопровод 32 избыточного давления в бустере 30 силового цилиндра 31 муфты 25, которая в результате этого оказывается выключенной (фрикционный блокирующий момент муфты равен нулю), и дифференциал полностью разблокирован.
Если транспортное средство от прямолинейного движения с постоянной скоростью по ровной поверхности в условиях одинакового сцепления колес ведущего моста с этой поверхностью переходит к повороту направо путем поворота вала 27 рулевого управления в соответствующую сторону и на соответствующий угол, при постоянной скорости вращения корпуса 7 дифференциала левое колесо ведущего моста будет увеличивать свою действительную поступательную скорость и вместе с выходным звеном 8 увеличивать скорость вращения. Правое колесо согласно кинематике дифференциала будет уменьшать свою действительную поступательную скорость и вместе с выходным звеном 9 уменьшать скорость вращения. Скорость вращения водила 16 дифференциального механизма 14, закрепленного на выходном звене 9, соответственно уменьшится, а скорость вращения водила 15, соединенного с корпусом 7, останется неизменной. Это вызовет в дифференциальном механизме 14 при неподвижно закрепленной солнечной шестерне 17 снижение скорости вращения коронной шестерни 13 и связанной с ней коронной шестерни 12 дифференциального механизма 11, что повлечет за собой увеличение в направлении вращения водила 15 скорости вращения солнечной шестерни 10 и связанных с ней кинематически зубчатого колеса 3 и части 52 муфты 25.
Регулятор 26 рабочего объема гидромашины 19, кинематически связанный посредством тяги 28 и сошки 29 с валом 27 рулевого управления, переводится в положение увеличения, что приводит к увеличению производительности этой гидромашины. В результате чего угловая скорость вала 24 гидромашины 23, через которую гидромашина 19 перекачивает рабочую жидкость, и соединенной с этим валом части 50 муфты 25 увеличивается в направлении вращения части 52 в такой же степени, в какой увеличивается ее угловая скорость. Поэтому разность угловых скоростей частей 50 и 52 муфты 25 по-прежнему остается равной нулю, и, следовательно, эта муфта остается выключенной, а дифференциал разблокирован.
Если же транспортное средство переходит к повороту налево путем поворота вала 27 рулевого управления в другую сторону на соответствующий угол, правое колесо ведущего моста будет увеличивать свою действительную поступательную скорость и вместе с выходным звеном 9 увеличивать скорость вращения. Левое колесо согласно кинематике дифференциала будет уменьшать свою действительную поступательную скорость и вместе с выходным звеном 8 уменьшать скорость вращения. Скорость вращения водила 16 дифференциального механизма 14, закрепленного на выходном звене 9, соответственно увеличится, а скорость вращения водила 15, соединенного с корпусом 7, останется неизменной. Это вызовет при неподвижно закрепленной солнечной шестерне 17 увеличение скорости вращения связанных между собой коронных шестерней 13 и 12 и, как следствие, увеличение в направлении, противоположном направлению вращения водила 15, скорости вращения солнечной шестерни 10 и связанных с ней кинематически зубчатого колеса 3 и части 52 муфты 25.
Регулятор 26 рабочего объема гидромашины 19, кинематически связанный с повернутым в другую сторону валом 27 рулевого управления, переводится в положение увеличения, что приводит к увеличению производительности этой гидромашины. В результате чего угловая скорость начавших вращаться в другую сторону вала 24 гидромашины 23 и соединенной с ним части 50 муфты 25 увеличивается в направлении вращения части 52 в такой же степени, что и степень увеличения угловой скорости этой части. Поэтому разность угловых скоростей частей муфты 25 по-прежнему остается равной нулю, и, следовательно, эта муфта по-прежнему выключена, а дифференциал разблокирован.
Итак, независимо от того, движется машина прямолинейно или поворачивает в ту или иную сторону на ровной поверхности, если сцепные условия колес ведущего моста с ней одинаковые, бустер силового цилиндра гидроподжимной фрикционной муфты 25 оказывается постоянно связанным со сливом, а следовательно, фрикционный блокирующий момент в этой муфте отсутствует, и дифференциал остается полностью разблокированным.
Если при прямолинейном движении машины по ровной поверхности происходит ухудшение сцепления одного только левого колеса, момент, подводимый к этому колесу, уменьшается, а угловая скорость его и выходного звена 8 дифференциала, связанного с левым колесом, начинает увеличиваться с одновременным снижением угловой скорости выходного звена 9. В результате произойдет уменьшение угловых скоростей закрепленного на выходном звене 9 водила 16, коронных шестерней 13 и 12, что при неизменной угловой скорости водила 15, соединенного с вращающимся с постоянной скоростью корпусом 7 дифференциала, приведет к увеличению скорости вращения солнечной шестерни 10 в направлении вращения водила 15 и угловой скорости кинематически связанных с солнечной шестерней 10 зубчатого колеса 3 и части 52 фрикционной муфты 25.
Если же ухудшается сцепление только правого колеса, момент, подводимый к этому колесу, уменьшается, а угловая скорость его и связанного с ним выходного звена 9 начинает увеличиваться с одновременным снижением угловой скорости выходного звена 8 дифференциала. В результате произойдет увеличение угловых скоростей водила 16 и коронных шестерней 13 и 12, что при неизменной угловой скорости водила 15 приведет к увеличению скорости вращения солнечной шестерни 10 в направлении, противоположном направлению вращения водила 15, и к увеличению в противоположном направлении угловой скорости кинематически связанных с этой шестерней зубчатого колеса 3 и части 52 муфты 25.
Если при повороте машины налево по ровной поверхности, когда солнечная шестерня 10 вращается в направлении, противоположном направлению вращения водила 15, происходит ухудшение сцепления одного только левого колеса, момент, подводимый к этому колесу, уменьшается, а угловая скорость его и выходного звена 8, связанного с левым колесом, начинает увеличиваться с одновременным снижением угловой скорости выходного звена 9. В результате произойдет уменьшение угловых скоростей водила 16 и коронных шестерней 13 и 12, что при неизменной угловой скорости водила 15 приведет к уменьшению угловой скорости солнечной шестерни 10, вращающейся в направлении, противоположном направлению вращения водила 15, и угловой скорости кинематически связанных с этой шестерней зубчатого колеса 3 и части 52 муфты 25.
Если же при этом ухудшается сцепление только правого колеса, момент, подводимый к этому колесу, уменьшается, а угловая скорость его и связанного с ним выходного звена 9 начинает увеличиваться с одновременным снижением угловой скорости выходного звена 8 дифференциала. В результате произойдет увеличение угловых скоростей водила 16 и коронных шестерней 13 и 12, что при неизменной угловой скорости водила 15 приведет к увеличению угловой скорости солнечной шестерни 10, вращающейся в направлении, противоположном направлению вращения водила 15, и угловой скорости кинематически связанных с этой шестерней зубчатого колеса 3 и части 52 муфты 25.
Если при повороте машины направо по ровной поверхности, когда солнечная шестерня 10 вращается в направлении вращения водила 15, происходит ухудшение сцепления одного только левого колеса, момент, подводимый к этому колесу, уменьшается, а угловая скорость его и выходного звена 8, связанного с левым колесом, начинает увеличиваться с одновременным снижением угловой скорости выходного звена 9. В результате произойдет уменьшение угловых скоростей водила 16 и коронных шестерней 13 и 12, что при неизменной угловой скорости водила 15 приведет к увеличению угловой скорости солнечной шестерни 10, вращающейся в направлении вращения водила 15, и угловой скорости кинематически связанных с этой шестерней зубчатого колеса 3 и части 52 муфты 25.
Если же при этом ухудшается сцепление только правого колеса, момент, подводимый к этому колесу, уменьшается, а угловая скорость его и связанного с ним выходного звена 9 начинает увеличиваться с одновременным снижением угловой скорости выходного звена 8 дифференциала. В результате произойдет увеличение угловых скоростей водила 16 и коронных шестерней 13 и 12, что при неизменной угловой скорости водила 15 приведет к уменьшению угловой скорости солнечной шестерни 10, вращающейся в направлении вращения водила 15, и угловой скорости кинематически связанных с этой шестерней зубчатого колеса 3 и части 52 муфты 25.
Поскольку угловое положение вала 27 рулевого управления задано постоянным в соответствии с заданным соотношением действительных скоростей колес при прямолинейном движении машины, нулевыми остаются текущий рабочий объем гидромашины 19 и ее производительность, а следовательно, сохраняет неподвижность вал 24 гидромашины 23, гидравлически связанной с гидромашиной 19, и соединенная с этим валом часть 50 муфты 25. Возникшая разность угловых скоростей зубчатого колеса 3 и вала 24 становится причиной разной величины электрических сигналов, поступающих от датчиков 49 и 51 на обмотки 47 и 48, навитых вокруг сердечника 45 в противоположных друг другу направлениях. Появившаяся результирующая электромагнитная сила электромеханического преобразователя 46, преодолевая усилия фиксирующих пружин, сместит сердечник 45 относительно его среднего положения в первом случае, когда ухудшается сцепление левого колеса, в одну сторону, а во втором случае, когда ухудшается сцепление правого колеса, в другую сторону. Но независимо от направления смещения сердечника благодаря тому, что кулачок 41 выполнен с симметричным профилем 53, сердечник 45 посредством тяги 44, кулачка 41 и подпружиненного стержня 40 будет воздействовать на механизм регулирования 39 всегда в направлении уменьшения проходного сечения гидравлического дросселя 38. Сопротивление сливу рабочей жидкости через этот дроссель возрастет, что приведет к повышению ее давления в бустере 30 силового цилиндра 31 и включению муфты 25 с плавным нарастанием фрикционного блокирующего момента, который будет через зубчатый ряд, состоящий из зубчатых колес 3 и 4, воздействовать на солнечную шестерню 10, препятствуя в первом случае, когда ухудшается сцепление только левого колеса, увеличению угловой скорости этой шестерни в направлении вращения водила 15, а вместе с этим изменению соотношения теоретических окружных скоростей колес, связанных с выходными звеньями 8 и 9 дифференциала, разница между угловыми скоростями которых стремится увеличиться, и, следовательно, препятствуя увеличению разности величин буксования левого и правого колес, а во втором случае, когда ухудшается сцепление только правого колеса, препятствуя увеличению угловой скорости солнечной шестерни 10 в направлении, противоположном направлению вращения водила 15, а вместе с этим изменению соотношения теоретических окружных скоростей колес, связанных с выходными звеньями 9 и 8 дифференциала, разница между угловыми скоростями которых стремится увеличиться, и, следовательно, препятствуя увеличению разности величин буксования правого и левого колес.
Поскольку при повороте машины налево с определенной кривизной угловое положение вала 27 рулевого управления задано постоянным в соответствии с заданным соотношением действительных скоростей колес, неизменными остаются текущий рабочий объем гидромашины 19 и ее производительность, а следовательно, сохраняет постоянной свою величину и угловая скорость вала 24 гидромашины 23, гидравлически связанной с гидромашиной 19, и соединенной с этим валом части 50 муфты 25. Возникшая разность угловых скоростей зубчатого колеса 3 и вала 24 становится причиной разной величины электрических сигналов, поступающих от датчиков 49 и 51 на обмотки 47 и 48. Появившаяся результирующая электромагнитная сила электромеханического преобразователя 46, преодолевая усилия фиксирующих пружин, сместит сердечник 45 относительно его среднего положения, когда ухудшается сцепление левого колеса, в одну сторону, а когда ухудшается сцепление правого колеса, в другую сторону. Но независимо от направления смещения сердечника благодаря тому, что кулачок 41 выполнен с симметричным профилем 53, сердечник 45 посредством тяги 44, кулачка 41 и подпружиненного стержня 40 будет воздействовать на механизм регулирования 39 всегда в направлении уменьшения проходного сечения гидравлического дросселя 38. Сопротивление сливу рабочей жидкости через этот дроссель возрастет, что приведет к повышению ее давления в бустере 30 силового цилиндра 31 и включению муфты 25 с плавным нарастанием фрикционного блокирующего момента, который будет через зубчатый ряд, состоящий из зубчатых колес 3 и 4, воздействовать на солнечную шестерню 10, препятствуя в первом случае, когда ухудшается сцепление только левого колеса, уменьшению угловой скорости этой шестерни, вращающейся в направлении, противоположном направлению вращению водила 15, а вместе с этим изменению соотношения теоретических окружных скоростей колес, связанных с выходными звеньями 8 и 9 дифференциала, разница между угловыми скоростями которых стремится увеличиться, и, следовательно, препятствуя увеличению разности величин буксования левого и правого колес, а во втором случае, когда ухудшается сцепление только правого колеса, препятствуя увеличению угловой скорости солнечной шестерни 10, вращающейся в направлении, противоположном направлению вращения водила 15, а вместе с этим изменению соотношения теоретических окружных скоростей колес, связанных с выходными звеньями 9 и 8 дифференциала, разница между угловыми скоростями которых стремится увеличиться, и, следовательно, препятствуя увеличению разности величин буксования правого и левого колес.
Поскольку при повороте машины направо с определенной кривизной угловое положение вала 27 рулевого управления задано постоянным в соответствии с заданным соотношением действительных скоростей колес, неизменными остаются текущий рабочий объем гидромашины 19 и ее производительность, а следовательно, сохраняет постоянной свою величину и угловая скорость вала 24 гидромашины 23, гидравлически связанной с гидромашиной 19, и соединенной с этим валом части 50 муфты 25. Возникшая разность угловых скоростей зубчатого колеса 3 и вала 24 становится причиной разной величины электрических сигналов, поступающих от датчиков 49 и 51 на обмотки 47 и 48. Появившаяся результирующая электромагнитная сила электромеханического преобразователя 46, преодолевая усилия фиксирующих пружин, сместит сердечник 45 относительно его среднего положения, который посредством тяги 44, кулачка 41 и подпружиненного стержня 40 будет воздействовать на механизм регулирования 39 всегда в направлении уменьшения проходного сечения гидравлического дросселя 38. Сопротивление сливу рабочей жидкости через этот дроссель возрастет, что приведет к повышению ее давления в бустере 30 силового цилиндра 31 и включению муфты 25 с плавным нарастанием фрикционного блокирующего момента, который будет через зубчатый ряд, состоящий из зубчатых колес 3 и 4, воздействовать на солнечную шестерню 10, препятствуя в первом случае, когда ухудшается сцепление только левого колеса, увеличению угловой скорости этой шестерни, вращающейся в направлении вращению водила 15, а вместе с этим изменению соотношения теоретических окружных скоростей колес, связанных с выходными звеньями 8 и 9 дифференциала, разница между угловыми скоростями которых стремится увеличиться, и, следовательно, препятствуя увеличению разности величин буксования левого и правого колес, а во втором случае, когда ухудшается сцепление только правого колеса, препятствуя снижению угловой скорости солнечной шестерни 10, вращающейся в направлении вращения водила 15, а вместе с этим изменению соотношения теоретических окружных скоростей колес, связанных с выходными звеньями 9 и 8 дифференциала, разница между угловыми скоростями которых стремится увеличиться, и, следовательно, препятствуя увеличению разности величин буксования правого и левого колес.
Возникающий при неравном сцеплении колес ведущего моста во фрикционной муфте 25 блокирующий момент достигает при помощи регулятора 33 величины, обеспечивающей при небольшой разнице угловых скоростей частей 50 и 52 этой муфты, а следовательно, и небольшой разности величин буксования колес ведущего моста предотвращение дальнейшего роста разности величин буксования колес, какая бы при этом не возникала разность моментов на этих колесах. Таким образом, данный механизм блокировки обеспечивает дифференциалу возможность распределять ведущий момент между колесами пропорционально приложенным к ним сопротивлениям, не лишая при этом дифференциал дифференциальных свойств.
При наиболее типичных режимах движения транспортного средства, какими являются прямолинейное движение и движение, близкое к прямолинейному, по практически ровной поверхности, вал 24 регулируемой гидропередачи 20 остается неподвижным или вращается с очень небольшой скоростью, что даже при полной потере сцепления одного из колес ведущего моста с опорной поверхностью предопределяет нулевой или близкий к нулю поток мощности, передаваемый через эту гидропередачу, а следовательно, очень мало нагружающий ее.
В случае движения машины по неровностям водитель путем плавной регулировки пружины 36 редукционного клапана 35 может снизить уровень блокировки дифференциала, уменьшив максимальную величину, которую давление рабочей жидкости может достигать в бустере 30 силового цилиндра 31 муфты 25 в процессе регулирования фрикционного момента в этой муфте при помощи регулятора 33. В результате будет предотвращаться переход колеса ведущего моста, проходящего больший путь по неровности, на движение юзом и исключаться тем самым возникновение паразитной циркулирующей мощности. При этом наличие небольшого уровня блокировки дифференциала будет способствовать уменьшению буксования колеса, сцепление которого частично ухудшается, и повышению тем самым тягово-скоростных качеств транспортного средства. При необходимости можно полностью выключить блокировку путем полного устранения деформации пружины 36 редукционного клапана 35.
Таким образом, данный механизм блокировки, не лишая дифференциал при различных условиях движения машины дифференциальных свойств, обеспечивает распределение ведущего момента между колесами ведущего моста пропорционально приложенным к ним сопротивлениям путем плавного регулирования блокирующего момента гидроподжимной фрикционной муфты следящего устройства с обеспечением посредством этой муфты кинематической связи между валом гидропередачи, кинематически связанным с корпусом дифференциала, и одним из выходных звеньев дифференциала, с которым связано водило одного из дифференциальных механизмов следящего устройства, с передаточным отношением, изменяющимся посредством регулятора рабочего объема первой гидромашины гидропередачи в зависимости от конкретной кинематики движения машины, и при наиболее типичных режимах движения транспортного средства, какими являются прямолинейное движение и движение, близкое к прямолинейному, неподвижность выходного вала этой гидропередачи или его вращение с очень небольшой скоростью, что даже при полной потере сцепления одного из колес ведущего моста с опорной поверхностью предопределяет нулевой или близкий к нулю поток мощности, передаваемый через данную гидропередачу, а следовательно, очень мало по сравнению с прототипом нагружающий ее, и тем самым обеспечивает по сравнению с ним дополнительное снижение потока мощности, передающегося через гидропередачу на указанных выше режимах движения машины, что способствует малому износу и повышению долговечности гидропередачи в составе следящего устройства механизма блокировки дифференциала.