УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЕДУЩИЙ МОСТ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ БЛОКИРОВКОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛА

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к ведущим мостам транспортных средств и может быть использована для изменения и передачи крутящего момента к ведущим колесам.
Известны передние ведущие мосты, содержащие дифференциалы, снабженные фрикционными муфтами, размещенными между торцами корпуса дифференциала и полуосевых шестерен, а также предварительно сжатыми пружинами, смонтированными между полуосевыми шестернями, для создания дополнительного момента трения во фрикционных муфтах (1).
Недостатком известных конструкций является быстрый износ дисков фрикционных муфт, возрастание усилий в трансмиссии переднего ведущего моста и износ шин транспортного средства при движении на повороте.
Известна также конструкция привода переднего ведущего моста транспортного средства, содержащего колесные редукторы, дифференциал, соединенный приводом от двигателя к мосту и управляющую подвижную муфту, которая в зависимости от сигнала, поступающего от датчика, срабатывающего в зависимости от угла поворота редукторов, через сумматор направляет сигнал на перемещение подвижной муфты (2).
Недостатком данного изобретения является наличие промежуточных звеньев: датчиков, сумматоров и коммутационных систем, которые являются сложными электронными устройствами, что снижает надежность
конструкции, кроме того возможна потеря устойчивости на дороге с нестабильными сцепными свойствами.
Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели является конструкция управляемого ведущего моста, содержащая колесный редуктор, в картере которого размещен конический дифференциал, включающий в себя полуосевые шестерни, связанные с сателлитами, расположенными на оси, фрикционные муфты, соединенные ведомыми дисками с корпусом дифференциала, а ведущими с полуосевыми шестернями, и сдвоенный шарнир с ведомой и ведущей вилками, соединенный с коническим дифференциалом посредством ведущей вилки, установленной с возможностью осевого перемещения в шлицевых отверстиях полуосевых шестерен, ведомая вилка сдвоенного шарнира при этом жестко закреплена (3).
Недостатком известной конструкции является то, что момент трения во фрикционных муфтах определяется только осевой составляющей сил, возникающих в зубчатых зацеплениях сателлиты - полуосевая шестерня, вследствие чего происходит повышенный износ фрикционных муфт, возрастание усилий в трансмиссии переднего ведущего моста и износ шин транспортного средства при движении его на повороте.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение устойчивости прямолинейного движения транспортного средства, повышение проходимости на дороге с нестабильными сцепными свойствами, увеличение долговечности и надежности ведущего моста при одновременном снижении стоимости конструкции.
Данная задача решается следующим образом.
В конструкции управляемого ведущего моста с автоматической блокировкой дифференциала, содержащей колесные редуктора, в картерах которых размещены ведомые и ведущие вилки сдвоенных шарниров, конический дифференциал, включающий в себя полуосевые шестерни, связанные с сателлитами, расположенными на оси, и фрикционные муфты,
соединенные ведомыми дисками с корпусами дифференциала и ведущими дисками с полуосевыми шестернями, и связанный со сдвоенным шарниром посредством ведущей вилки, имеющей возможность осевого перемещения в шлицевых отверстиях полуосевых шестерен конического дифференциала, полуосевые шестерни конического дифференциала дополнительно снабжены шайбами с возможностью осевого перемещения, установленными в расточках торцов, ближайших к осям сателлитов, и предварительно сжатыми пружинами, находящимися одним своим концом в постоянном контакте с шайбами, а другим - опирающиеся на оси сателлитов.
При повороте колесных редукторов шайбы имеют возможность осевого перемещения под воздействием контактирующих с ними торцов ведущих вилок, при этом происходит снижение момента трения во фрикционных муфтах вследствие дополнительного сжатия пружин.
Таким образом, заявляемая конструкция благодаря установке пружин и шайб в полу осевых шестернях дифференциала позволяет увеличить момент трения во фрикционных муфтах, который определяется в данном случае не только осевыми силами, возникающими в конических зубчатых зацеплениях сателлиты - полуосевая шестерня, но и силами предварительно сжатых пружин, которые также создают момент трения между полуосевыми шестернями и корпусами дифференциала. Это приводит к повышению устойчивости прямолинейного движения, увеличению долговечности и надежности ведущего моста.
А при повороте, благодаря возможности осевого перемещения шайбы, осуществляется снижение момента трения во фрикционных муфтах, что позволяет повысить проходимость транспортного средства. Преимуществом конструкции является также простота в исполнении и надежность.
На фиг.1 представлен общий вид заявляемого устройства;
на фиг.2 - вид А, на котором показаны силы, действующие на фрикционные муфты при движении по прямой;
на фиг.3 - вид А, на котором показаны силы, действующие на фрикционные муфты при движении на повороте;
Управляемый ведущий мост с автоматической блокировкой дифференциала содержит два колесных редуктора 1 (второй колесный редуктор на чертеже не показан), балку 2, конический дифференциал 3. В картере 4 колесного редуктора 1 в отверстии ступицы 5 установлена ведомая вилка 6, осевое перемещение которой ограничено упором 7 и торцами 8 ступицы 5. Между нижним и верхним приливами балки 2 управляемого ведущего моста расположена средняя вилка 9 сдвоенного шарнира 10 и ведущая вилка 11 с торцом 12. Сдвоенный шарнир 10 соединен с одной стороны с ведомой вилкой 6, а с другой - с ведущей вилкой 11, установленной с возможностью осевого перемещения в подшипнике 13. Ведущая вилка 11 соединена шлицевым соединением 14 с полуосевой шестерней 15 конического дифференциала 3. В торце полуосевой шестерни 15, ближайшем к осям 16 сателлитов 17 дифференциала 3, в расточке 18 установлена шайба 19. Между торцами шайбы 19 и торцами оси 16 сателлитов 17 установлена предварительно сжатая пружина 20, благодаря которой шайба 19 контактирует с торцом полуосевой шестерни 15. Сателлиты 17 расположены в картере 21, образованном корпусами 22 и 23 конического дифференциала 3. В картере 21 конического дифференциала 3 размещены фрикционные муфты 24, соединенные ведомыми дисками 25 с корпусами 22 и 23 конического дифференциала 3, ведущими 26 - с полуосевыми шестернями 15. Фрикционные муфты 24 создают момент трения между полуосевыми шестернями 15 и корпусами 22, 23 конического дифференциала 3, на который установлена ведомая шестерня 27 главной передачи 28.
Управляемый ведущий мост с автоматической блокировкой дифференциала работает следующим образом.
- При движении транспортного средства по прямой;
Крутящий момент от двигателя транспортного средства передается через главную передачу 28 на ведомую шестерню 27, закрепленную на корпусе 22 дифференциала 3, и через ось 16 сателлитов 17 на полуосевые шестерни 15, ведущую вилку 11 сдвоенного шарнира 10 и ведомую вилку 6, а также на фланец колесного редуктора 1. При этом вследствие наличия момента трения во фрикционных муфтах 24, возникающего от сил предварительно сжатых пружин 20, передающихся через торцы шайб 19 и полуосевых шестерен 15, а также от осевых составляющих сил, возникающих в зубчатых зацеплениях сателлиты -полуосевая шестерня, корпуса 21, 22 дифференциала 3 и полуосевые шестерни 15 имеют одинаковые угловые скорости вращения, т.е. дифференциал 3 заблокирован (фиг.2).
Момент трения в этом случае определяется по формуле:
тр
пр
доп
М=(Р+Р)×R,
пр
где Р - сила сжатия пружины;
доп
Р - осевая составляющая сил, возникающих в зубчатых зацеплениях сателлиты - полу осевая шестерня;
R - средний радиус конического зацепления;
- При движении на повороте;
При повороте колесного редуктора 1 на некоторый угол из-за конструкции сдвоенных шарниров 10 и отсутствия осевого перемещения ведомой вилки 6, обеспеченного упором 7 и торцом 8 ступицы 5, ведущая вилка 11, перемещается в осевом направлении в сторону конического дифференциала 3 и контактирует своим торцом 12 с торцом шайбы 19, дополнительно сжимая предварительно сжатые пружины 20. При этом снижается момент трения во фрикционных муфтах 24, так как на них не
оказывает воздействия сила сжатия пружин 20. При этом во фрикционных муфтах 24 останется только момент, вызванный осевыми составляющими сил, возникающих в зубчатых зацеплениях сателлиты - полуосевая шестерня, что позволяет полуосевым шестерням 15 вращаться между корпусами 22 и 23 конического дифференциала 3 с меньшим сопротивлением вращению, т.е. дифференциал 3 частично заблокирован (фиг.3).
Момент трения при этом определяется по формуле:
тр
доп
М=Р×R (фиг.3).
При отсутствии подвода крутящего момента от двигателя, например, при движении по инерции блокирующие свойства дифференциала 3 практически будут равняться нулю.
Источники информации:
1. З.Яскевич «Ведущие мосты», М. Машиностроение, 1985 г., стр.202-204
2. А.с. SU №1416341, МПК: В 60 К 17/356, ОБ «Открытия Изобретения» №30,1981 г.
3. Беларус 1221 «Руководство по разборке-сборке трансмиссии», ПО «Минский тракторный завод», 1999 г., стр.124, 125, 127.