SU1172759A1 - Self-locking differential of wheeled vehicle - Google Patents

Abstract

САМОБЛОКИРУЮЩИЙСЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛ КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВ содержащий дифференциальную передачу блокировочное устройство и орган управлени  им, отличающийс  тем, что, с целью повышени  т говых свойств транспортного средства, он снабжен планетарной передачей, солнечное колесо которой неподвижно установлено на одной полуоси, эпицикл кинематически св зан однор дной зубчатой передачей с другой полуосью, а блокировочное устройство представл ет собой два двухкаскадных демпфера, св занных реечной зубчатой передачей через муфту сцеплени  с водилом упом нутой передачи и органом управлени , который содержит подпружиненный рычаг и кулачок, причем передаточное отношение между полуос ми при остановленном водиле планетарной передачи равно единице.SELF-LOCKED DIFFERENTIAL OF WHEELED VEHICLES containing differential gear locking device and its control, characterized in that, in order to improve the tractive properties of a vehicle, it is equipped with a planetary gear, the sun wheel of which is fixedly mounted on one semi-axis, the epicicycle has a conventional linkage and associated transmission. gear with the other half-axle, and the locking device consists of two two-stage dampers connected by rack and pinion gear through a muff in engagement with the carrier of said transmission and a control body which comprises a spring-loaded lever and cam, the ratio between semiaxes E is stopped when the carrier of the planetary gear is one.

Description

Изобретение относитс  к машиностр ению, в частности к дифференциальным механизмам тракторов и автомобилей, работающих в услови х сельской местности ., Цель изобретени  - повышение т го вых свойств транспортного средства. На фиг.1 представлена кинематическа  схема предлагаемого дифференциала; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, ( Устройство содержит основную- дифференциальную передачу от двигател  (не показан) к- ведущим колесам, состо щую И1 водила 1, сателлитов 2, центральных колес 3, соединенных с ведущими колесами транспортного средства с помощью полуосей 4 и 5, а водило 1 соединено с выходным . валом 6 двигател  передачей, состо щей из гзубчатых колес 7 и 8; дополнительную (компенсирующую) планетарную передачу , состо щую из центральных кол 9 и 10, водила 11 и сателлитов 12, причем центральное колесо 9 соединен неподвижно с полуосью 4; однородную зубчатую передачу, состо щую из зубчатых колес 13 и 14 и паразитной шестерни 15,причем колесо 13неподвиж но соединено с центральным колесом 10 а колесо 14 неподвижно соединено с .полуосью 5; реечную передачу, состо  щую из зубчатого колеса 16 и зубчатой рейки J7, причем зубчатое колесо 16 установлено свободно на водиле 11, а рейка 17 может свободно перемещатьс  на основании вдоль собственной оси; муфту сцеплени , состо щую из диска (маховика) 1C, фрикционного диска 19 и диска 20, причем диск I8 соединен неподвижно с зубчатым колесом 16, а фрикционный диск I9 подвижно соединен с помощью шлицевого соединени  с валом водила 11; устройство управлени  муфтой сцеплени , состо щее из втулки 21, рычага 22, пружины 23 и кулачка 24, причем втулка 21 неподвижно соединена с диском 20 и подвижно с валом водила 11 так, что может перемещатьс  вдоль оси вала и вращаетс  относительно нее вместе с диском 20, рычаг 22 подвижно соединен с втулкой 21; двухкаскадные пружинные демпферы, каждый из которых состоит из пружин 25   26, штока 27 и корпуса 28, причем штоки 27 соединены с рейкой 17, а корпусы 28 соединены с основанием транспортного средства. Числа зубьев колес 9, 10,13 и 14 подобраны так, что общее передаточное отношение зубчатых передач между полуос ми 4 и 5 при остановленном водиле 1 и 1 Zg Пружины 25 подобраны так, что кажда  из них при неполном сжатии может компенсировать максимально возможную разность крут щих моментов на полуос х 4 и 5 при буксовании одного из колес. Жесткость- и размеры пружины 26 таковы, что при выключенной муфте сцеплени  погашают возможное накопленное кинематическое рассогласование на полуос х 4 и 5 путем возврата рейки 17 в исходное (нулевое) положение и в то же врем  позвол ет дифференциалу сохранить дифференциальные свойства во врем  маневрировани  транспортного средства без буксовани  при включенной муфте сцеплени . Самоблокирующийс  дифференциал работает следующим образом. При движении транспортного средства в хороших дорожных услови х (без буксовани ) имеет место накоп- ление кинематического рассогласовани  между полуос ми 4 и 5 при маневрировании , а также из-за разности радиусов качени  колес в результате множества внешних возмущающих воздействий (неодинаковое давление в колесных шинах, различное качество резины, неравномерное распределение нагрузки между колесами и др.) Поэтому количество оборотов колес на любом участке пройденного пути как правило неодинаково. Вследствие этого проворачиваетс  водило 11 дополнительной (компенсирующей) дифференциальной передачи, которое через нормально замкнутую муфту сцеплени  и через реечную передачу 16,17 сжимает пружину 26 одного из пружинных демпферов . Управл ющее устройство периодически выключает нормально замкнутую под действием пружины 23 муфту сцеплени  в результате непрерывного вращени  кулачка 24, и под действием пружины 26 рейка 17 и зубчатое колесо 16 возвращаютс  в исходное (нулевое ) положение, чем погашаетс  накопленное кинематическое рассогласование на полуос х 4 и 5.The invention relates to mechanical engineering, in particular to the differential mechanisms of tractors and automobiles operating in rural conditions. The purpose of the invention is to improve the heavy vehicle properties. Figure 1 shows the kinematic scheme of the proposed differential; Fig. 2 is a section A-A in Fig. 1, (The device contains a main differential gear from an engine (not shown) to driving wheels, consisting of I1 drove 1, satellites 2, central wheels 3 connected to driving wheels of the vehicle. means by means of axles 4 and 5, and the carrier 1 is connected to the output shaft of the engine 6 by a gear consisting of gear wheels 7 and 8; an additional (compensating) planetary gear consisting of central counters 9 and 10, drove 11 and satellites 12 , with the central wheel 9 is fixedly connected to the axis 4; uniform This gear train consists of gear wheels 13 and 14 and parasitic gear 15, the wheel 13 being fixedly connected to the central wheel 10 and the wheel 14 being fixedly connected to the semi-axle 5; the rack and pinion gear consisting of the gear wheel 16 and the gear rack J7, the gear wheel 16 is freely mounted on the carrier 11, and the rail 17 can freely move along the base along its own axis; a clutch consisting of a disk (flywheel) 1C, a friction disk 19 and a disk 20, the disk I8 being fixedly connected to the gear wheel 16 , and friction dis I9 movably connected via a splined connection to the shaft of the carrier 11; a clutch control device consisting of a sleeve 21, a lever 22, a spring 23 and a cam 24, the sleeve 21 being fixedly connected to the disk 20 and movably with the carrier shaft 11 so that it can move along the shaft axis and rotate relative to it together with the disk 20 , the lever 22 is movably connected to the sleeve 21; two-stage spring dampers, each of which consists of springs 25 26, rod 27 and body 28, with the rods 27 connected to the rail 17, and the bodies 28 connected to the base of the vehicle. The number of teeth of the wheels 9, 10,13 and 14 are chosen so that the total gear ratio of gears between axles 4 and 5 when the carrier 1 and 1 Zg is stopped. The springs 25 are chosen so that each of them with incomplete compression can compensate for the maximum possible difference between on the semi-axes x 4 and 5 when slipping one of the wheels. The stiffness and dimensions of the spring 26 are such that when the clutch is disengaged, the accumulated kinematic mismatch on the semiaxes 4 and 5 is repaid by returning the lath 17 to its original (zero) position and at the same time allows the differential to maintain the differential properties during vehicle maneuvering without skidding with clutch engaged. The self-locking differential works as follows. When a vehicle is driving in good road conditions (without slipping), there is an accumulation of kinematic mismatch between axes 4 and 5 during maneuvering, and also due to the difference in wheel rolling radii as a result of a multitude of external disturbing influences (unequal pressure in the wheel tires , different quality of rubber, uneven distribution of the load between the wheels, etc.) Therefore, the number of revolutions of the wheels in any part of the distance traveled is usually not the same. As a result, the carrier 11 of the additional (compensating) differential gear turns, which, through a normally closed clutch and through a rack and pinion gear 16.17, compresses the spring 26 of one of the spring dampers. The control device periodically turns off the clutch normally closed under the action of the spring 23 as a result of continuous rotation of the cam 24, and under the action of the spring 26 the rod 17 and the gear wheel 16 return to their original (zero) position, which eliminates the accumulated kinematic mismatch on the semi-axes x 4 and 5 .

311311

в сложной дорожной ситуации при i достаточно большой пробуксовке одного из колес, например колеса, сид щего на полуоси 4, последн   пророрачиваетс  относительно полуоси 5 на некоторый угол. При этом проворачиваетс  водило 11, которое через нормально замкнутую муфту сцеплени  и через реечную передачу, состо щую из зубчатого колеса 16 и зубчатой рейки 17, сжимает пружины 26 и25 одного из пружинных демпферов. Сжатие пруткин 25 и 26 вызывает реактивный момент, который возрастает до тех пор, пока обе ведущие полуоси 4 и 5 не начнут снова вращатьс  с одинаковыми угловыми скорост ми вместе с посаженными на них колесами. Таким образом, минимально компенсируетс  разность крут щих моментов, необходима  Дл in a difficult road situation, with i sufficiently large slippage of one of the wheels, for example, a wheel sitting on the half axis 4, the latter is turned relative to the half axis 5 through a certain angle. In doing so, the carrier 11 is rotated, which, through a normally closed clutch and through a rack and pinion gear consisting of a gear wheel 16 and a gear rack 17, compresses the springs 26 and 25 of one of the spring dampers. Compressing the prutkines 25 and 26 causes a reactive moment, which increases until both the leading semi-axes 4 and 5 start to rotate again at the same angular velocity together with the wheels set on them. Thus, the difference in torque is minimally compensated.

594594

того, чтобы оба колеса начгши вращатьс  с одинаковыми угловым скорост ми .In order for both wheels to rotate at the same angular velocity.

Нормально замкнута  под действием пружины 23 г/фтa сцеплени  периодически выключаетс  устройством управлени  21,22,24. При выключении муфты рейка 17 и зубчатое колесо 16 подA normally closed spring 23 g / ft clutch is periodically turned off by control unit 21, 22, 24. When you turn off the coupling rack 17 and gear wheel 16 under

действием сжатых пружин 25 и 26 пружинного демфера возвращаетс  в исходное (нулевое) положение и тем самым погащает (нейтрализует) накоплен-ное в результате пробуксовки йолесаthe action of the compressed springs 25 and 26 of the spring damper returns to the initial (zero) position and thereby drags (neutralizes) the accumulated as a result of the slip of the shaft

кинематическое рассогласование на полуос х 4 и 5. При необходимости повторной компенсации разности моментов между полуос ми 4 и 5 цикл срабатывани  блокирующего устройства автоматически повтор етс .kinematic misalignment on the axes x 4 and 5. If it is necessary to re-compensate the moment difference between the semi axes 4 and 5, the cycle of operation of the locking device automatically repeats.

28 2528 25

16sixteen

27 27

Фиг.22

Claims (1)

САМОБЛОКИРУЮЩИЙСЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛ КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий дифференциальную передачу, блокировочное устройство и орган уп— свойств транспортного средства, он снабжен планетарной передачей, солнечное колесо которой неподвижно установлено на одной полуоси, эпицикл кинематически связан однорядной зубчатой передачей с другой полуосью, а блокировочное устройство представляет собой два двухкаскадных демпфера, связанных реечной зубчатой передачей через муфту сцепления с водилом упомянутой передачи и органом управления, который содержит подпружиненный рычаг и кулачок, причем передаточное отношение между полуосями при остановленном сSELF-LOCKING DIFFERENTIAL OF A WHEELED VEHICLE, containing a differential gear, a locking device and a control unit of the vehicle’s properties, it is equipped with a planetary gear, the sun wheel of which is fixedly mounted on one axle shaft, the epicyclic kinematically connected by a single-row gear transmission and the other is an interlocking device two-stage damper connected by rack and pinion gear through the clutch with the carrier of the said gear and control I, which contains a spring-loaded lever and a cam, and the gear ratio between the axles when stopped with S3 равления им, отличающийся водиле планетарной передачи равно темS3 equal to them, different carrier planetary gear is equal to BszzzTTTisBszzzTTTis 1 1172759 21 1172759 2