САМОБЛОКИРУЮЩИЙСЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛ

Полезная модель относится к области машиностроения, а более конкретно - к планетарным дифференциалам, и может быть использована в дифференциалах задних мостов транспортных средств, в частности, автомобилей.
Известен самоблокирующийся дифференциал (механизм распределения мощности) по патенту RU 2125673, который состоит из корпуса и установленных внутри него двух планетарных механизмов с одинаковыми передаточными отношениями, большими нуля, которые расположены соосно и соединены параллельно. Центральное колесо одного планетарного механизма жестко соединено с корпусом и с центральным колесом второго планетарного механизма. Два других центральных колеса разных планетарных механизмов для обеспечения возможности реверсивного движения одного относительно другого соединены между собой кинематической цепью с промежуточным зубчатым колесом, образующим вращательную пару с осью, закрепленной в корпусе. Зубчатые колеса кинематической пары выполнены коническими. Выходной вал планетарного механизма соединен с водилом. Передаточное отношение каждого планетарного механизма выбрано таким, что при приложении момента к корпусу и при неподвижных водилах обеспечиваются окружные усилия разного знака на венцах центральных колес при жестком соединении их между собой и одного знака - при соединении колес кинематической цепью через промежуточное зубчатое колесо для реверсивного движения.
Недостатками известного самоблокирующегося дифференциала являются относительная сложность конструкции и трудоемкость изготовления деталей планетарных механизмов, обусловленные сложной конструкцией водила и выполнением сателлитов двухвенцовыми. Кроме того, конические зубчатые колеса, использованные в кинематической цепи соединения центральных колес разных планетарных механизмов, имеют большие осевые габариты и трудоемки в изготовлении.
Наиболее близким аналогом полезной модели является самоблокирующийся дифференциал (механизм распределения мощности) по патенту RU 58196. Этот дифференциал содержит корпус с установленными в нем двумя планетарными механизмами, выполненными по безводильной схеме 3k с одновенцовыми сателлитами и имеющими одинаковые передаточные отношения, большие нуля. Внешние центральные колеса каждого планетарного механизма жестко соединены с корпусом, а
внутренние центральные колеса для реверсивного движения одного относительно другого соединены между собой кинематической цепью, состоящей из двух плоских зубчатых колес, жестко соединенных с соответствующими внутренними центральными колесами планетарных механизмов и находящихся в зацеплении с промежуточными цилиндрическими зубчатыми колесами, установленными на осях, закрепленных в корпусе дифференциала. Такое выполнение механизма позволяет распределять крутящий момент на ведущие оси и колеса равномерно двумя параллельными потоками независимо от сцепных условий колес с дорогой, предотвратить пробуксовку колес, исключить влияние на управляемость транспортного средства.
Однако этот самоблокирующийся дифференциал имеет относительно сложную конструкцию и большие осевые габариты, связанные с наличием указанной кинематической цепи и трудоемкостью изготовления ее плоских зубчатых колес.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции самоблокирующегося дифференциала, уменьшение его осевых габаритов и снижение трудоемкости изготовления.
Поставленная задача решается тем, что в самоблокирующемся дифференциале, содержащем корпус и размещенные в нем два соосно расположенных и параллельно соединенных планетарных механизма, выполненных по безводильной схеме 3k с одновенцовыми сателлитами, причем внешние центральные колеса каждого планетарного механизма жестко соединены с корпусом, согласно полезной модели внутренние центральные колеса жестко соединены между собой, а планетарные механизмы имеют передаточные отношения разного знака, отличающиеся по модулю на единицу.
Предпочтительно число зубьев внешнего и внутреннего центральных колес в одном из планетарных механизмов равно, соответственно, числу зубьев внутреннего и внешнего центральных колес в другом планетарном механизме.
Жесткое соединение внутренних центральных колес планетарных механизмов (без кинематической цепи) упрощает конструкцию дифференциала, снижает трудоемкость его изготовления и уменьшает осевые габариты, а, значит, приводит к уменьшению веса.
На фиг.1 изображен продольный разрез самоблокирующегося дифференциала;
на фиг.2 - его поперечный разрез.
Самоблокирующийся дифференциал содержит корпус 1 с крышкой 2, два безводильных планетарных механизма 3k с одновенцовыми сателлитами. Каждый планетарный механизм содержит внешнее центральное колесо 3 (3'), жестко
соединенное с корпусом 1, внутреннее центральное колесо 4 (4'), подвижно установленное относительно корпуса, находящиеся с ними в зацеплении одновенцовые сателлиты 5 (5') и солнечное центральное колесо 6 (6'), которое находится в зацеплении с сателлитами 5 (5') и соединено с выходным валом 7 (7'). Внутренние центральные колеса 4 и 4' планетарных механизмов жестко соединены между собой. Передаточные отношения планетарных механизмов имеют разные знаки и отличаются по модулю на единицу. Предпочтительно, число зубьев внешнего центрального колеса 3 (3') в одном из планетарных механизмов равно числу зубьев внутреннего центрального колеса 4' (4) в другом планетарном механизме, а число зубьев внутреннего центрального колеса 4 (4') в одном из планетарных механизмов равно числу зубьев внешнего центрального колеса 3' (3) в другом планетарном механизме.
Самоблокирующийся дифференциал работает следующим образом.
При приложении момента к корпусу 1, если моменты сопротивления на выходных валах 7 и 7' имеют одинаковые направления (одинаковый знак), то окружные силы на внутренних центральных колесах 4, 4' планетарных механизмов будут иметь одинаковое направление, поворот колес 4 и 4' относительно друг друга невозможен, т.е. они остаются неподвижными относительно корпуса, следовательно, корпус 1 вращается вместе с выходными валами 7 и 7' как одно целое. Момент от корпуса 1 независимо от сцепных условий колес с дорогой будет передаваться двумя параллельными потоками через венцы внешних центральных колес 3, 3', венцы сателлитов 5, 5' и солнечных центральных колес 6, 6' к выходным валам 7, 7'.
При приложении к одному из выходных валов 7 или Т дополнительного момента противоположного направления (знака), например, при повороте автомобиля, солнечное колесо 6 (или 6') из ведомого становится ведущим, его вращение передается сателлиту 5 (или 5'), который, обкатывая внешнее центральное колесо 3 (или 3'), приводит в движение жестко соединенные внутренние центральные колеса 4 и 4' и сателлиты 5 и 5', что позволит солнечным колесам 6 и 6' разворачиваться друг относительно друга. Самоблокирующийся дифференциал в этом случае работает как обычный дифференциал, обеспечивая свободный поворот автомобиля. Жесткое соединение внутренних центральных колес планетарных механизмов (без кинематической цепи) упрощает конструкцию и снижает трудоемкость изготовления самоблокирующегося дифференциала и уменьшает его осевые габариты.
Самоблокирующийся дифференциал может быть установлен в легковые автомобили ВАЗ и «Москвич», находящиеся в эксплуатации. Установка может быть
произведена в условиях ремонтных мастерских без существенного изменения конструкции заднего моста автомобиля.