САМОБЛОКИРУЮЩИЙСЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в качестве дифференциала, устанавливаемого в ведущих мостах транспортных средств.
Известен противобуксующий дифференциал транспортного средства, содержащий полый корпус, внутри которого соосно друг другу установлены полуосевые шестерни и установленные параллельно последним на осях сателлиты, введенные в зацепление с полуосевыми шестернями для образования зубчатых передач с одной из них с отрицательным, с другой с положительным передаточными отношениями, в котором зубчатые передачи выполнены самотормозящимися, а сателлиты и полуосевые шестерни выполнены с косыми или шевронными зубьями (см патент РФ №2091644, МПК 6 F 16 H 48/28, 1997 г.)
Недостатком данного решения является сложность изготовления дифференциала, кроме того, вызывает сомнение работоспособность данного устройства.
Известен дифференциал повышенного трения, содержащий корпус с центральным продольным отверстием, в котором расположены правая и левая полуосевые шестерни, разделенные между собой упорным элементом, сателлиты, установленные в корпусе с возможностью зубчатого зацепления с полуосевыми шестернями, и торцевые крышки корпуса с болтами крепления. На правой и левой торцевых поверхностях корпуса дополнительно выполнены последовательно чередующиеся глухие продольные отверстия для свободного размещения в их полостях соответственно правого и левого рядов сателлитов, причем правый ряд сателлитов имеет зубчатое зацепление с правой полуосевой шестерней, левый - соответственно с левой, а сателлиты из противоположных рядов имеют зубчатое зацепление и между собой попарно, (см. патент на полезную модель РФ №36131, МПК 7 F 16 H 48/28, В 60 К 17/16, 2004 г.)
Недостатком такого дифференциала является отсутствие осевых нагрузок, в результате чего блокировка происходит только за счет сил трения, что приводит к ухудшению управляемости автомобиля при блокировке дифференциала в критичных дорожных условиях.
Известен планетарный дифференциал повышенного трения, включающий корпус, пару солнечных шестерен с опорными частями, коаксиально
установленных в корпусе с возможностью вращения в нем, и предназначенных для соединения шлицевыми отверстиями с выходными валами, два комплекта сателлитов, каждый из которых находится в зацеплении с соответствующей солнечной шестерней и двумя сателлитами другого комплекта. Сателлиты обоих их комплектов расположены в гнездах корпуса с возможностью контакта с их поверхностями. Между солнечными шестернями расположена муфта предварительного натяга, включающая пару упорных колец с расположенными в них дисковыми пружинами. Корпус дифференциала выполнен из основной и дополнительной частей. Солнечные шестерни расположены в основной и дополнительной частях корпуса с возможностью осевого перемещения и упора торцами своих опорных частей в торцы центральных опорных гнезд корпусов. (см. патент на полезную модель РФ №25922, МПК 7 F 16 H 48/28, 2002 г.)
Недостатком данного решения является необходимость высокой точности изготовления каждого элемента дифференциала, сложность его сборки, что ведет к его удорожанию, поскольку требует сложного оборудования.
Задача, решаемая полезной моделью - создание простого по конструкции самоблокирующегося дифференциала, позволяющего обеспечить мягкость управления автомобилем при его блокировке, и лишенного такого недостатка, как сложность сборки.
Поставленная задача решается за счет того, что разработана конструкция самоблокирующегося дифференциала, содержащего корпус, выполненный в виде единой детали и снабженный упорной крышкой, две цилиндрические косозубые шестерни полуосей, цилиндрические косозубые сателлиты, попарно установленные в отверстиях корпуса параллельно цилиндрическим косозубым шестерням и взаимодействующие между собой и с цилиндрическими косозубыми шестернями, из которых половина сателлитов снабжена концевиками, и муфту предварительного натяга, расположенную между шестернями полуосей, причем отверстия для приема сателлитов в корпусе выполнены разной длины, и в удлиненные отверстия установлены сателлиты, снабженные концевиками.
Технический результат от использования полезной модели заключается в том, что за счет выполнения корпуса в виде единой детали, снабженного упорной крышкой, в котором выполнены отверстия разной длины для приема сателлитов, причем часть сателлитов, выполненных с концевиками, установлена в удлиненные отверстия корпуса, облегчается сборка дифференциала.
Наличие упорной крышки обеспечивает надежную фиксацию сателлитов в осевом направлении.
Наличие муфты предварительного натяга, расположенной между шестернями полуосей позволяет обеспечить мягкость управления автомобилем при блокировке дифференциала, причем силовые муфты предварительного натяга могут быть подобраны таким образом, чтобы удовлетворить требования заказчика - при установке муфты с более высокими показателями упругости достигается результат блокировки, необходимый для спортивных автомобилей.
Фиг.1 - продольное сечение дифференциала.
Фиг.2 - вид сбоку на дифференциал без упорной крышки по фиг.1.
Самоблокирующийся дифференциал содержит корпус 1 выполненный в виде единой детали и снабженный упорной крышкой 2. В корпусе 1 выполнены отверстия 3, 4 разной длины для приема сателлитов 5, 6 и центральное отверстие 7, в котором установлены две цилиндрические косозубые шестерни 8, 9 соответствующих полуосей. Причем полуось шестерни 8 установлена в отверстии 10 упорной крышки 2. Цилиндрические косозубые сателлиты 5, 6, попарно установлены в отверстиях 3, 4 корпуса 1 параллельно цилиндрическим косозубым шестерням 8, 9. Сателлиты 5, 6 взаимодействуют между собой и с цилиндрическими косозубыми шестернями. Каждый из сателлитов 5 взаимодействует с одним сателлитом 6 и с цилиндрической косозубой шестерней 8, каждый из сателлитов 6 взаимодействует, соответственно, с сателлитом 5 и цилиндрической косозубой шестерней 9. Сателлиты 6, установленные в удлиненные отверстия 4, снабжены концевиками 11, которые упираются в упорную крышку 2. Между шестернями 8, 9 полуосей расположена муфта 12 предварительного натяга. Упорная крышка 2 служит для фиксации сателлитов 5, 6.
Сборку дифференциала производят без использования дополнительного оборудования, устанавливая косозубые шестерни, муфту предварительного натяга и сателлиты в соответствующие отверстия и фиксируя затем сборку упорной крышкой.
Так как повышенное трение в дифференциале во время его работы при передаче крутящего момента обеспечивается за счет осевой составляющей угла наклона зуба (оптимальный угол наклона, применяемый на практике, и при котором обеспечивается надлежащий эффект блокировки, составляет 35°) и радиальной составляющей угла профиля зуба (значение которого по ГОСТу 20°) в
косозубом зацеплении пары сателлитов и сателлитов-шестерен, то большая часть величины повышенного трения приходится на осевую составляющую угла наклона зуба, а меньшая - на радиальную составляющую угла профиля зуба. Осевая составляющая угла наклона зуба при этом обеспечивается за счет трения торцевых поверхностей сателлитов и шестерен с корпусом дифференциала, а радиальная составляющая угла профиля зуба - за счет поверхности наружного диаметра сателлитов (диаметр вершин зубьев) с внутренней поверхностью отверстий корпуса дифференциала, в которых они установлены.
Поэтому исключение половины сателлитов, установленных на опоры, из процесса радиального трения мало повлияет на необходимый коэффициент блокировки дифференциала, т.к. торцевое трение этих сателлитов остается и по значению оно больше радиального, а незначительный недостаток необходимого коэффициента блокировки дифференциала можно получить увеличением угла наклона зуба на 1...3°.