ЭКСЦЕНТРИЧЕСКИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ

Полезная модель относится к области многопоточных передач, в частности, к дифференциальным приводам ведущих осей и колес.
Известен конический дифференциал с переменным передаточным числом фирмы Тикмен (США), содержащий полуосевые шестерни, связанные между собой зубчатым зацеплением, по крайней мере, одним сателлитом, свободно вращающимся на оси, сосной геометрической оси сателлита, закрепленной в корпусе. В данном дифференциале зубья шестерен выполнены со специальным профилем. В результате, при вращении сателлита вокруг свой оси, его силовое плечо в зацеплении с полуосевой шестерней в пределах шага зубьев непостоянно. Оно поочередно возрастает в зацеплении с одной шестерней и уменьшается в зацеплении с другой. Силовое передаточное число между полуосями в пределах шага зубьев получается переменным (Лефаров А.Х. «Дифференциалы автомобилей и тягачей», 1972 г. «Машиностроение», Москва, с.101).
Известная конструкция дифференциала сложна, поскольку для изготовления шестерни с переменным передаточным числом, в частности, изготовления специального профиля ее зубьев, требуется дополнительное, оборудование и имеет небольшой блокирующий эффект, поскольку увеличение плеча приложения момента сил у известной конструкции возможно только на величину размера зуба.
Известен конический дифференциал, который выбран в качестве ближайшего аналога (см. патент RU №2397390, МПК - F16H 48/20, опубл. 20.08.2010 г.). Этот дифференциал с выходными валами, кинематически связанными между собой, по крайней мере, одним сателлитом, при этом, сателлит связан с корпусом, посредством, по крайней мере, одного промежуточного тела, свободно вращающегося в корпусе соосно геометрической оси сателлита, а сопрягаемые поверхности сателлита и промежуточного тела, смещены относительно геометрической оси сателлита.
В данном известном дифференциале смещенная ось сателлита имеет пределы смещения в промежуточном теле, что ограничивает коэффициент блокировки.
В основу заявленной полезной модели положена задача значительного повышения блокирующего эффекта дифференциала.
Технический результат, на решение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в реализации поставленной перед полезной моделью задачей.
Указанный технический результат достигается тем, что в эксцентрическом дифференциале с выходными валами, кинематически связанными между собой, по крайней мере, одним сателлитом, связанным с корпусом посредством, по крайней мере, одного промежуточного тела, свободно вращающегося в отверстии корпуса, соосном геометрической оси сателлита, промежуточное тело при этом выполнено с внутренним отверстием, которое смещено относительно геометрической оси сателлита, а сателлит оснащен наружной осью, смещенной, относительно его геометрической оси, расположенной в смещенном внутреннем отверстии промежуточного тела, согласно полезной модели, внутреннее отверстие промежуточного тела выполнено таким образом, чтобы обеспечивать соприкосновение части внешней поверхности наружной оси сателлита с внутренней поверхностью отверстия корпуса.
Выполнение внутреннего отверстия промежуточного тела заявленным образом, а именно, обеспечивающего соприкосновение части внешней поверхности наружной оси сателлита с внутренней поверхностью отверстия корпуса, способствует значительному повышению блокирующего эффекта. Это обеспечивается благодаря значительно большему смещению от геометрической оси сопрягаемых поверхностей промежуточного тела и сателлита, создающего значительно больший эксцентриситет, который и дает возможность значительно больше изменять плечо приложения момента сил.
Конструкция заявляемого дифференциала обеспечивает свободное перемещение внутренних звеньев дифференциала при приложении дополнительного момента противоположного знака на один из выходных валов, но ограничивает возможность обкатывания внутренних звеньев при остановленном одном выходном вале при приложении момента одного знака. Повышение блокирующего эффекта в заявляемом дифференциале основывается на изменении распределения момента от корпуса на эксцентрично расположенные сопрягаемые поверхности сателлита и промежуточного тела. Силовое плечо в зацеплении с полуосевыми шестернями непостоянно за счет эксцентриситета, оно поочередно возрастает в зацеплении с одной шестерней, уменьшаясь в зацеплении с другой. В определенном положении сопрягаемых поверхностей относительно корпуса, момент от корпуса через промежуточное тело, за счет смещения точки давления, препятствует вращению сателлита. При движении по дороге с разными сцепными качествами, сателлит заявляемого дифференциала автоматически занимает такое положение, которое обеспечивает необходимую разность тяговых колес и движение без буксования.
В дальнейшем изложении настоящая полезная модель поясняется подробным описанием конкретного варианта его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - продольное сечение заявляемого дифференциала;
Фиг.2-3 - сопряжение поверхностей оси сателлита с отверстием промежуточного тела и корпуса (увеличено).
Заявляемый эксцентрический дифференциал (фиг.1-3) имеет цилиндрический корпус 1, состоящий из двух половинок, жестко скрепленных болтами на центрирующих штифтах (не обозначены). Корпус 1 имеет два отверстия для выходных валов 2 и четыре радиальных, соосных геометрической оси сателлитов 3, в которых свободно вращаются, ограниченные от осевого и радиального смещения, промежуточные тела 4, имеющие внутреннее отверстие, смещенное относительно геометрической оси сателлитов 3.
Выходные валы 2 соединены с полуосевыми шестернями 5, которые зубчатым зацеплением связаны между собой сателлитами 3, имеющими внутреннее отверстие, соосное геометрической оси сателлитов 3, в которое входит ось центрирующего элемента 6, не связанного с корпусом 1, которым в данном конкретном случае является крестовина. Сателлит 3 имеет наружную ось 7 с эксцентриситетом, совпадающею со смещенным отверстием промежуточного тела 4.
Часть внешней поверхности смещенной оси 7 сателлита 3 соприкасается с внутренней поверхностью отверстия корпуса 1, соосного геометрической оси сателлита 3.
Работает дифференциал следующим образом.
Распределение момента от корпуса 1 осуществляется в заявляемом дифференциале через промежуточное тело 4.
При остановке одного выходного вала 2, момент от корпуса 1 одного знака передается через промежуточное тело 4 на смещенную ось 7 сателлита 3 и, в зависимости от расположения этой оси 7, возникает момент противодействующий вращению сателлитов 3. При появлении дополнительного момента на одном из выходных валов 2 другого знака, например, при забегании колеса на повороте автомобиля или объезде препятствия, окружное усилие на сателлите 3 удваивается и сателлит 3 вращает смещенной осью 7 промежуточное тело 4 в корпусе 1 дифференциала.
Целесообразно, чтобы в дифференциале было четыре сателлита 3 для устранения смещения геометрической оси сателлита 3 относительно геометрической оси промежуточного тела 4, находящихся в зависимости от круговой ориентации смещенных сопрягаемых поверхностей сателлита 3 и промежуточного тела 4 при сборке дифференциала.
Смещенное отверстие 7 в промежуточном теле может быть в виде паза 8 (Фиг-3), при этом центр радиуса закругления паза 8 совпадает с центром смещенной оси 7 сателлита 3.