СИСТЕМА СМАЗКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ И КАРТЕР ДИФФЕРЕНЦИАЛА
ROLLING BEARINGS LUBRICATION SYSTEM AND DIFFERENTIAL CASE

Настоящее изобретение относится к трансмиссионным дифференциалам, в частности, для автотранспортного средства, и, в частности, касается проблемы смазки подшипников качения дифференциала и динамических колец, которые обеспечивают герметичность картера дифференциала или механизмов с трансмиссионными валами, передающими движение от дифференциала на колеса транспортного средства.
Более конкретно, объектом изобретения является система смазки подшипника качения выхода дифференциала, вращающегося в картере, посредством направления масла, снимаемого вокруг корпуса дифференциала с конической части картера, в сторону подшипника.
Объектами изобретения являются также картер механизмов и картер сцепления и дифференциала коробки передач, а также коробка передач, содержащая эти картеры.
Подшипники качения, которые направляют во вращении линию дифференциала коробки передач, требуют смазки с самого начала движения транспортного средства. Это же относится и к динамическим кольцам с уплотнительными прокладками, которые обеспечивают герметичность с трансмиссионными валами.
Из документа US 6 186 277 известен картер дифференциала с отражателями масла, выполненными в его внутренней стенке. Эти отражатели позволяют направлять масло, поступающее внутрь картера, в сторону опорных подшипников трансмиссионных валов на двух выходах картера. В современных конструкциях пространство, остающееся между картером и корпусом дифференциала, является настолько ограниченным, что они практически прилегают друг к другу. В этих условиях добавление отражателей внутри картера практически не представляется возможным или, по крайней мере, исключительно затруднено как в случае выполнения отражателей непосредственно в стенке картера, так и при добавлении присоединяемых деталей, закрепляемых внутри на стенке картера.
Изобретение позволяет эффективно направлять масло, снимаемое с внутренней конической стенки картера, в сторону предназначенных для смазки зон.
С этой целью предлагается доставлять масло в направлении подшипника по каналу, выполненному во время литья во внутренней стенке картера и выходящему на половине высоты подшипника.
Предпочтительно масло поступает на дно картера по нижней стенке канала.
Предложенная система смазки находит свое не ограничительное применение для картера механизмов или для картера сцепления и дифференциала коробки передач.
Другие особенности и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания не ограничительного варианта его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлено следующее:
фиг. 1А и 1В иллюстрируют первую конструкцию картера для смазки трансмиссионных подшипников качения;
фиг. 2А и 2В иллюстрируют предпочтительную конструкцию картера в соответствии с изобретением;
фиг. 3А и 3В – вариант выполнения указанного картера.
На фиг. 1А, где со стороны коробки представлен вид картера сцепления и дифференциала (1а, 1b), показано проходное отверстие 2 для правого трансмиссионного вала переднего моста транспортного средства. Стрелкой f обозначено направление вращения корпуса дифференциала (не показан) при движении передним ходом. На внутренней стенке картера 1b дифференциала выполнены литая нервюра 3 в верхнем положении, предназначенная для сбора масла, увлекаемого корпусом дифференциала, и желобок или канал 4, направляющий снимаемое нервюрой 3 масло в сторону отверстия 2. Рядом с нервюрой 3 выполнен прилив 5, соответствующий выступу механизма сцепления (не показан) сзади картера 1b.
В вертикальном разрезе на фиг. 1В показан правый подшипник 6 дифференциала, который необходимо смазывать. Пунктирной линией показан необходимый теоретический путь вдоль нервюры 3 для доставки масла в пространство сзади правого подшипника 6. Путь, наблюдаемый во время испытаний, показан сплошной стрелкой: действительно, во время работы отмечается, что масло падает под действием силы тяжести на прилив 5, после чего попадает на дно картера. В этих условиях смазка подшипника не обеспечивается.
В этом примере, как и во многих других конструкциях, в картере, заключающем в себя механизм коробки передач, или картере механизмов выход дифференциала направлен к левому переднему колесу и содержит левый подшипник качения. В этом случае в картере сцепления и дифференциала установлен правый подшипник качения. Задача состоит в том, чтобы снимать масло, увлекаемое при вращении корпуса дифференциала, и направлять его в пространство сзади подшипника. При этом преследуется экономическая цель, так как эта конструкция ограничивается элементом, выполненным непосредственно в картере во время литья. Ее границы связаны с особой, в основном конической формой картера в зоне картера, где находится корпус дифференциала. Действительно, основная часть масла падает под действием силы тяжести на корпус дифференциала и лишь после этого достигает подшипника на дне картера.
На фиг. 2А и в увеличенном виде на фиг. 2В показаны картер 7 механизмов, проходное отверстие 2 для левого трансмиссионного вала и подшипник 6 качения. Как и на фиг. 1, стрелкой f показано направление вращения трансмиссионного вала при движении передним ходом. Во время литья во внутренней стенке картера выполнен канал 4 для доставки масла в направлении подшипника. Ориентация канала 4, выполненного посредством литья во внутренней стенке картера, изменена по сравнению с предыдущими примерами. Он выходит на половине высоты подшипника 6, а не вверху. Масло можно снимать с корпуса дифференциала так же, как и в предыдущем примере, например, при помощи нервюры (на этих фигурах не показана). Часть задерживаемого масла проходит в сторону левого подшипника по нижней стенке канала 4а, как показано на фиг. 2В.
С учетом условий извлечения отлитого картера из формы масло должно преодолеть положительный градиент уровня, прежде чем достигнет дна картера. Чтобы повысить эффективность решения, в этой зоне необходимо выполнить уменьшенный формовочный уклон (от 0,5° до 1° вместо обычных 2°). При максимальной длине канала в 80 мм (известное значение огибающей) градиент уровня составляет менее 1 мм. Динамика, сообщаемая потоку масла во время его сбора, а также уровень масла, создаваемый в канале 4, обеспечивают питание дна картера. Таким образом, значительная часть масла может достичь пространства сзади подшипника в направлении выхода картера.
Это решение отвечает функциональной потребности в смазке опорных подшипников дифференциала при небольших затратах, так как оно не требует использования никакой присоединяемой детали и связанного с ней средства крепления. Отсутствие присоединяемой детали упрощает также сборку коробки. В зависимости от места нахождения корпуса дифференциала это решение можно применять для картера сцепления и дифференциала (CED), для картера механизмов (СМ) или для того и другого одновременно.
Для повышения эффективности системы смазки форму канала можно оптимизировать, например, путем добавления направляющего масло дополнительного элемента 8, как в не ограничительном примере на фиг. 3А и в более увеличенном виде на фиг. 3В. Направляющий элемент 8 проходит от дна канала в сторону внутреннего пространства картера 7, чтобы лучше направлять масло.
Эту систему смазки можно применить, в частности, в картере механизмов или в картере сцепления и дифференциала коробки передач. Таким образом, коробка передач может содержать заявленную систему смазки в каждом из своих картеров.