МЕХАНИЗМ БЛОКИРОВКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛА

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к агрегатам трансмиссии колесных транспортных средств повышенной проходимости.
Известен механизм блокировки дифференциала, содержащий муфту блокировки, установленную на шлицевой вал привода, поршень, поджатый возвратной пружиной, регулировочный стержень, левый конец которого ввернут в регулировочную гайку с контргайкой и размещен в крышке, имеющей отверстие для подачи сжатого воздуха, вилку, установленную с возможностью взаимодействия с муфтой блокировки, датчик включения блокировки, размещенный в картере механизма блокировки. При этом регулировочный стержень выполнен за одно целое с поршнем и в виде штока, на котором установлена вилка, правый конец штока размещен в картере рабочего агрегата, а на его левый резьбовой конец установлена дополнительная гайка (см. патент RU №2462633, МПК F16H 48/20, опубл. 27.09.2012).
Известен механизм отбора мощности от первичного вала раздаточной коробки, содержащий корпус коробки отбора мощности с ведущим валом, расположенным на двух подшипниках, один из которых установлен в указанном корпусе, а другой - в расточке вала раздаточной коробки, зубчатую муфту, обеспечивающую соединение ведущего вала с валом раздаточной коробки, пневмоцилиндр, ступенчатый поршень, взаимодействующий с зубчатой муфтой, упорное кольцо, неподвижно установленное в корпусе, возвратную пружину. Кроме того, в корпусе выполнены отверстие малого диаметра и резьбовое отверстие, в котором установлен электропневматический датчик (см. патент RU №79072, МПК B60K 17/28, опубл. 20.12.2008).
Данные устройства имеют низкий ресурс работы.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является механизм блокировки дифференциала раздаточной коробки, содержащий планетарный несимметричный цилиндрический дифференциал, корпус привода переднего моста установленные на подшипниковых опорах вал привода переднего моста и вал привода заднего моста, подвижную зубчатую муфту с внутренними шлицами, установленную на валу привода переднего моста и имеющую торцевые зубья, взаимодействующие с торцевыми зубьями, выполненными на водиле планетарного ряда, при этом в расточке корпуса привода переднего моста установлены упорные кольца, стопорные кольца и подвижный ступенчатый поршень, внутренний выступ которого соединен с подвижной муфтой, причем между внутренним выступом ступенчатого поршня и расположенным справа упорным кольцом установлена возвратная пружина (см. патент RU №67027, МПК B60K 17/346, F16H 48/20, опубл. 10.10.2007).
Во время работы указанного механизма происходит трение между металлическими поверхностями поршня, муфты, упорного и стопорного колец, что приводит к нагреву и вследствие чего данное техническое решение имеет недостаточные долговечность и КПД.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение долговечности работы механизма блокировки дифференциала за счет снижения коэффициента трения поверхностей деталей и уменьшения числа поверхностей трения.
Для решения поставленной задачи в механизме блокировки дифференциала, установленном в корпусе агрегата трансмиссии, содержащем, подвижную зубчатую муфту, установленную на шлицах вала привода и имеющую торцевые зубья для взаимодействия с торцевыми зубьями шестерни дифференциала, установленные в расточке корпуса упорное и стопорное кольца, упорный элемент и ступенчатый поршень, внутренний выступ которого соединен с подвижной муфтой, возвратную пружину, установленную между внутренним выступом поршня и упорным элементом, канал подвода воздуха, на выступе поршня неподвижно закреплены сухари, выполненные из материала с низким коэффициентом трения, а упорное кольцо имеет прорезь, в которую вставлен штифт. Сухари могут быть выполнены из полиамида.
Установка сухарей на выступе поршня, выполненных из материала с низким коэффициентом трения, существенно уменьшает трение поверхностей между деталями, и тем самым, снижает их нагрев. Наличие у упорного кольца прорези, в которую вставлен штифт, исключает проворачивание упорного кольца, и тем самым, исключает трение поверхностей между упорным и стопорным кольцами, снижая их нагрев. В совокупности указанные отличительные признаки позволяют повысить долговечность работы механизма блокировки дифференциала, а также повышают его КПД.
Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг.1 - механизм блокировки дифференциала, общий вид в разрезе;
фиг.2 - участок A (в увеличенном размере) на фиг.1.
Механизм блокировки дифференциала, установленный в корпусе 1 агрегата трансмиссии, содержит подвижную зубчатую муфту 2, установленные в расточке корпуса 1 упорное 3 и стопорное 4 кольца, поджимаемый подшипником 5 к корпусу 1 упорный элемент 6, ступенчатый поршень 7 и выполненный в корпусе 1 канал 8 подвода воздуха.
Муфта 2 установлена на шлицах вала 9 привода переднего моста и имеет торцевые зубья 10, которые взаимодействуют с торцевыми зубьями 11 шестерни 12 дифференциала.
Поршень 7 выполнен с выступом 13, на котором неподвижно закреплены сухари 14, выполненные из материала, имеющего низкий коэффициент трения. Своим выступом 13 с установленными на него сухарями 14 поршень 7 поджимается к муфте 2 упорным кольцом 3 и фиксируется разрезным стопорным кольцом 4. Упорное кольцо 3 имеет прорезь 15, в которую вставлен штифт 16. Между выступом 13 поршня 7 и упорным элементом 6 установлена возвратная пружина 17. Элемент 6 выполнен ступенчатой кольцевой формы.
На валу 9 установлен фланец 18, опирающийся на подшипник 19 и поджимаемый к валу 9 при помощи упорной шайбы 20 и болта 21. Между фланцем 18 и муфтой 2 на валу 9 установлена шайба 22, фиксируемая штифтом 23. Шестерня 12 дифференциала опирается на подшипник 5, установленный в корпусе 4, и жестко связана с валом 24 привода заднего моста.
Механизм блокировки дифференциала работает следующим образом.
В исходном состоянии между зубьями 10 и 11 соответственно муфты 2 к шестерни 12 имеется зазор, таким образом вал 9 и вал 24 вращаются с разной скоростью.
При подаче воздуха в канал 8 поршень 7, преодолевая сопротивление пружины 17, перемещается вправо до упора в упорный элемент 6. Зубья муфты 2 и шестерни 12 входят в зацепление, обеспечивая тем самым совместное вращение валов 9 и 24 и блокируя дифференциал. Когда давление воздуха снимается, пружина 17 возвращает муфту 2 в исходное положение, выводя из зацепления зубья 10 и 11 деталей.
При этом в механизме всегда существует трение по поверхностям Б, В и Г, поскольку поршень 7 с закрепленными на нем сухарями 14 неподвижны, а муфта 2 и кольцо 3 вращаются. Введение в конструкцию сухарей 14, выполненных из материала с низким коэффициентом трения, позволяет существенно уменьшить трение между деталями и снизить их нагрев.
Штифт 16, вставленный в прорезь 15 упорного кольца 3, не дает кольцу 3 проворачиваться, исключая тем самым трение по поверхности Д.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить долговечность работы механизма блокировки дифференциала, а также его КПД.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.