Планетарный самоблокирующийся дифференциал повышенного трения для акпп с возможностью оперативного ремонта и замены масла

Авторы патента:

F16H48/28 - с самоблокирующимися тормозными зубчатыми передачами

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть использована для распределения потоков мощности транспортных средств. Планетарный дифференциал повышенного трения содержит корпус, выполненный из основной и торцевой частей с маслоподводящими каналами, в основной части корпуса установлены десять сателлитов, расположенных двумя комплектами по пять сателлитов, при этом сателлиты первого комплекта расположены в гнездах торцевой части корпуса и находятся в зацеплении с первой солнечной шестерней и сателлитами второго комплекта, находящимися в зацеплении со второй солнечной шестерней, между упомянутыми солнечными шестернями размещена муфта предварительного натяга, снабженная обоймой, соединенной с установленными внутри нее упорными кольцами, внутри которых размещены тарельчатые пружины. Новым является то, что внутренние диаметры упорных колец муфты предварительного натяга меньше внутренних диаметров отверстий солнечных шестерен. Согласно второму варианту, упорные кольца дополнительно выполнены с выточками со стороны их наружных торцов для установки концов полуосей с фиксаторами. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности планетарного дифференциала повышенного трения. 2 н. 9 з. пунктов формулы, 6 ил.

Область техники.

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть использована для распределения потоков мощности транспортных средств.

Предшествующий уровень техники.

Из уровня техники известен планетарный дифференциал повышенного трения (ближайший аналог - см. RU 25922, МПК7 F16H 48/28, 27.10.2002 г.), содержащий корпус, выполненный из двух неподвижно соединенных между собой частей - основной и торцевой, снабженных маслоподводящими каналами. В основной части корпуса расположены десять сателлитов, сгруппированных двумя комплектами по пять сателлитов. Сателлиты первого комплекта установлены в гнездах торцевой части корпуса (а именно в гнездах выступающего участка торцевой части корпуса, расположенного внутри его основной части), находятся в зацеплении с сателлитами второго комплекта и с первой солнечной шестернею. Сателлиты второго комплекта установлены в гнездах основной части корпуса и находятся в зацеплении со второй солнечной шестернею. Между упомянутыми солнечными шестернями размещена муфта предварительного натяга, снабженная обоймой, в которой установлены посредством шлицевых соединений упорные кольца с тарельчатыми пружинами. Упорные кольца муфты предварительного натяга выполнены с внутренними диаметрами, превышающими внутренние диаметры шлицевых отверстий солнечных шестерен, которые предназначены для соединения со шлицевыми концами полуосей (выходных валов). Вышеописанный дифференциал выполняет свою функцию в транспортном средстве.

К недостаткам вышеописанной конструкции можно отнести выполнение упорных колец с внутренними диаметрами, превышающими внутренние диаметры солнечных шестерен, что отражается на малой толщине упорных колец, обладающих недостаточной жесткостью для выполнения своих функций в конструкции дифференциала. В условиях повышенных нагрузок в дифференциале вышеописанные упорные кольца могут быть деформированы, а это может приводить к перекосу и даже заклиниванию дисковых пружин в упорных кольцах. Другим недостатком дифференциала является недостаточное поступление смазывающего масла к трущимся поверхностям его нагруженных деталей, что ведет к разрыву масляных пятен между трущимися деталями, появлению задиров металла и недостаточному охлаждению трущихся поверхностей деталей, и, как следствие, к снижению надежности дифференциала в целом.

Раскрытие полезной модели.

Задача полезной модели направлена на усовершенствование устройства планетарного дифференциала повышенного трения, которое было бы лишено указанных недостатков и обеспечивало эксплуатационную надежность дифференциала.

Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности планетарного дифференциала повышенного трения.

Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что в планетарном дифференциале повышенного трения, содержащем корпус, выполненный из основной и торцевой частей с маслоподводящими каналами, в основной части корпуса установлены десять сателлитов, расположенных двумя комплектами по пять сателлитов, при этом сателлиты первого комплекта расположены в гнездах торцевой части корпуса и находятся в зацеплении с первой солнечной шестерней и сателлитами второго комплекта, находящимися в зацеплении со второй солнечной шестерней, между упомянутыми солнечными шестернями размещена муфта предварительного натяга, снабженная обоймой, соединенной с установленными внутри нее упорными кольцами, внутри которых размещены тарельчатые пружины, согласно полезной модели внутренние диаметры упорных колец муфты предварительного натяга меньше внутренних диаметров отверстий солнечных шестерен.

В частном случае, в теле основной и торцевой частей корпуса дифференциала выполнены наклонные к продольной оси дифференциала маслоподводящие каналы, выходящие на наружные торцы солнечных шестерен.

В частном случае, в теле основной и торцевой частей корпуса дифференциала выполнены торцевые маслоподводящие каналы, выходящие на торцы сателлитов первого и второго комплектов.

В частном случае, в теле основной части корпуса выполнены два ряда боковых маслоподводящих каналов, выходящих на боковые поверхности сателлитов первого и второго комплектов соответственно.

В частном случае, солнечные шестерни и сателлиты дифференциала снабжены косыми зубьями с углом наклона от 20° до 35°.

Указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что в планетарном дифференциале повышенного трения, содержащем корпус, выполненный из основной и торцевой частей с маслоподводящими каналами, в основной части корпуса установлены десять сателлитов, расположенных двумя комплектами по пять сателлитов, при этом сателлиты первого комплекта расположены в гнездах торцевой части корпуса и находятся в зацеплении с первой солнечной шестерней и сателлитами второго комплекта, находящимися в зацеплении со второй солнечной шестерней, между упомянутыми солнечными шестернями размещена муфта предварительного натяга, снабженная обоймой, соединенной с установленными внутри нее упорными кольцами, внутри которых размещены тарельчатые пружины, согласно полезной модели, внутренние диаметры упорных колец муфты предварительного натяга меньше внутренних диаметров отверстий солнечных шестерен, причем упорные кольца выполнены с выточками со стороны их наружных торцов для установки концов полуосей с фиксаторами.

В частном случае, диаметры выточек упорных колец муфты предварительного натяга больше внутренних диаметров отверстий солнечных шестерен.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не известна, следовательно полезная модель соответствует условию патентоспособности «новизна».

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Краткое описание поясняющих фигур

Фиг. 1 - планетарный дифференциал повышенного трения, продольный разрез;

фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1;

фиг. 3-обойма муфты предварительного натяга планетарного

дифференциала повышенного трения (вид сбоку и разрез Б-Б);

фиг. 4 - упорное кольцо муфты предварительного натяга планетарного

дифференциала повышенного трения (вид сбоку и разрез В-В).

фиг. 5 - планетарный дифференциал повышенного трения согласно

второму варианту (продольный разрез);

фиг. 6 - упорное кольцо муфты предварительного натяга планетарного дифференциала повышенного трения согласно второму варианту (вид сбоку и разрез Г-Г).

На фигурах представлены:

1 - корпус;

2 - основная часть корпуса;

3 - торцевая часть корпуса;

4 - первая солнечная шестерня;

5 - вторая солнечная шестерня;

6 - отверстие;

7 - сателлиты первого комплекта;

8 - сателлиты второго комплекта;

9 - гнезда торцевой части корпуса;

10 - гнезда основной части корпуса;

11 - муфта предварительного натяга;

12 - обойма;

13 - упорное кольцо;

14 - шлицевое соединение;

15 - тарельчатые пружины;

16 - выемка;

17 - выточка;

18 - наружный торец упорного кольца;

19 - наклонные маслоподводящие каналы основной и торцевой части корпуса;

20 - торцевые маслоподводящие каналы основной и торцевой частей корпуса выходящие на торцы сателлитов первого и второго комплектов;

21 - боковые маслоподводящие каналы основной части корпуса.

Следует понимать, что специалисты в данной области техники смогут предложить другие частные случаи осуществления полезной модели и что некоторые ее детали можно изменять в различных других аспектах, не выходя за рамки сущности и объема настоящей полезной модели. Соответственно, чертежи и подробное описание планетарного дифференциала повышенного трения перевода носят иллюстративный, но не ограничительный характер.

Лучшие варианты осуществления полезной модели

Планетарный дифференциал повышенного трения по первому и второму вариантам содержит: корпус 1, выполненный из двух частей -основной 2 и торцевой 3, неподвижно соединенных друг с другом посредством разъемных крепежных элементов.

Внутри корпуса 1 установлены первая 4 и вторая 5 солнечные шестерни с отверстиями 6, десять сателлитов, сгруппированных двумя комплектами по пять сателлитов 7 и 8 в каждом. В конкретном примере исполнения вышеупомянутые отверстия 6 выполнены шлицевыми.

Сателлиты 7 первого комплекта установлены в гнездах 9 торцевой части 3 корпуса 1, при этом они окружают первую солнечную шестерню 4 и находятся с ней в зацеплении. Также упомянутые сателлиты 7 находятся в зацеплении с сателлитами 8 второго комплекта.

Сателлиты 8 второго комплекта установлены в гнездах 10 основной части 2 корпуса 1, при этом они окружают вторую солнечную шестерню 5 и находятся с ней в зацеплении.

Между солнечными шестернями 4 и 5 установлена муфта И предварительного натяга, снабженная обоймой 12, внутри которой установлены упорные кольца 13. В конкретном примере исполнения внутри обоймы 12 установлены два упорных кольца 13, соединенных с упомянутой обоймой 12 посредством шлицевых соединений 14. Внутри упорных колец 13 размещены тарельчатые пружины 15, плотно прижатые друг к другу.

С наружной стороны обоймы 12 выполнены выемки 16 под сателлиты 7 и 8.

Внутренние диаметры D₁ упорных колец 13 муфты 11 предварительного натяга выполнены меньше внутренних диаметров D отверстий 6 солнечных шестерен 4, 5, т.е. D₁ <D. Такое выполнение упорных колец 13 позволяет значительно увеличить их толщину, а следовательно, и их жесткость, напрямую влияющую на надежность муфты 11 и эксплуатационную надежность дифференциала в целом.

Согласно второму варианту, вышеописанные упорные кольца 13 муфты 11 предварительного натяга выполнены с выточками 17 со стороны их наружных торцов 18 для установки концов полуосей с фиксаторами (на фигурах не изображены), что позволяет повысить надежность соединения солнечных шестерен 4 и 5 с полуосями и эксплуатационную надежность дифференциала в целом. Вышеописанная конструкция упорных колец 13 позволяет устанавливать упомянутый дифференциал на разных мостах, например, передних приводах.

В конкретном примере исполнения диаметры выточек 17 упорных колец 13 муфты 11 предварительного натяга больше внутренних диаметров Э отверстий солнечных шестерен 4, 5, т.е. D₂>D.

В теле основной 2 и торцевой 3 частей корпуса 1 дифференциала могут быть выполнены: наклонные к продольной оси «L» дифференциала маслоподводящие каналы 19, выходящие на наружные торцы солнечных шестерен 4 и 5; торцевые маслоподводящие каналы 20, выходящие на торцы сателлитов 7 и 8 первого и второго комплектов. Вышеупомянутые маслоподводящие каналы 19 и 20 снижают вероятность срыва масляной пленки между трущимися поверхностями и возникновения на них металлических задиров, что повышает эксплуатационную надежность дифференциала.

В теле основной части 2 корпуса 1 могут быть выполнены два ряда боковых маслоподводящих каналов 21, выходящих на боковые поверхности сателлитов 7 и 8 первого и второго комплектов, соответственно, что улучшает подвод смазки к трущимся поверхностям сопряженных деталей для обеспечения между этими поверхностями постоянной масляной пленки, что снижает вероятность возникновения на них металлических задиров и улучшает отвод излишнего тепла от них.

Солнечные шестерни 4, 5 и сателлиты 7, 8 дифференциала снабжены косыми зубьями с углом наклона от 20° до 35°.

В процессе движения транспортного средства, когда одно из колес (например, правое) начинает отставать, связанная с ним вторая солнечная шестерня 5 вращается медленнее корпуса 1 и поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит 8 второго комплекта, а он передает вращательное движение связанному с ним сателлиту 7 первого комплекта, а тот, в свою очередь - на первую солнечную шестерню 4. Так дифференциалом обеспечиваются разные угловые скорости колес в повороте. Благодаря разности крутящих моментов на колесах, в винтовом зацеплении возникают осевые и радиальные силы, прижимающие солнечные шестерни 4, 5 и сателлиты 7, 8 их торцами к частям 2 и 3 корпуса 1. Кроме того, сателлиты 7 и 8 прижимаются к поверхностям гнезд корпуса 1, в которых они установлены. За счет всего этого и наличия в дифференциале муфты 11 предварительного натяга возникают силы, осуществляющие частичную блокировку дифференциала. За счет изменения усилия путем подбора тарельчатых пружин 15 в муфте 11 дифференциала можно изменять величину натяга создаваемого ими, т.е. путем подбора тарельчатых пружин 15 можно изменять коэффициент блокировки дифференциала. Наличие муфты 11 предварительного натяга в дифференциале способствует более плавной его частичной блокировки, без рывков, компенсируя нагрузки на трансмиссию транспортного средства.

Таким образом, вышеописанная конструкция обеспечивает эксплуатационную надежность планетарного дифференциала повышенного трения.

1. Планетарный дифференциал повышенного трения, содержащий корпус, выполненный из основной и торцевой частей с маслоподводящими каналами, в основной части корпуса установлены десять сателлитов, расположенных двумя комплектами по пять сателлитов, при этом сателлиты первого комплекта расположены в гнездах торцевой части корпуса и находятся в зацеплении с первой солнечной шестерней и сателлитами второго комплекта, находящимися в зацеплении со второй солнечной шестерней, между упомянутыми солнечными шестернями размещена муфта предварительного натяга, снабженная обоймой, соединенной с установленными внутри нее упорными кольцами, внутри которых размещены тарельчатые пружины, отличающийся тем, что внутренние диаметры упорных колец муфты предварительного натяга меньше внутренних диаметров отверстий солнечных шестерен.

2. Планетарный дифференциал по п.1, отличающийся тем, что в теле основной и торцевой частей корпуса выполнены наклонные к продольной оси дифференциала маслоподводящие каналы, выходящие на наружные торцы солнечных шестерен.

3. Планетарный дифференциал по п.1, отличающийся тем, что в теле основной и торцевой частей корпуса выполнены торцевые маслоподводящие каналы, выходящие на торцы сателлитов первого и второго комплектов.

4. Планетарный дифференциал по п.1, отличающийся тем, что в теле основной части корпуса выполнено два ряда боковых маслоподводящих каналов, выходящих на боковые поверхности сателлитов первого и второго комплектов соответственно.

5. Планетарный дифференциал по п.1, отличающийся тем, что солнечные шестерни и сателлиты снабжены косыми зубьями с углом наклона от 20° до 35°.

6. Планетарный дифференциал повышенного трения, содержащий корпус, выполненный из основной и торцевой частей с маслоподводящими каналами, в основной части корпуса установлены десять сателлитов, расположенных двумя комплектами по пять сателлитов, при этом сателлиты первого комплекта расположены в гнездах торцевой части корпуса и находятся в зацеплении с первой солнечной шестерней и сателлитами второго комплекта, находящимися в зацеплении со второй солнечной шестерней, между упомянутыми солнечными шестернями размещена муфта предварительного натяга, снабженная обоймой, соединенной с установленными внутри нее упорными кольцами, внутри которых размещены тарельчатые пружины, отличающийся тем, что внутренние диаметры упорных колец муфты предварительного натяга меньше внутренних диаметров отверстий солнечных шестерен, причем упорные кольца выполнены с выточками со стороны их наружных торцов для установки концов полуосей с фиксаторами.

7. Планетарный дифференциал по п.6, отличающийся тем, что диаметры выточек упорных колец муфты предварительного натяга больше внутренних диаметров отверстий солнечных шестерен.

8. Планетарный дифференциал по п.6, отличающийся тем, что в теле основной и торцевой частей корпуса выполнены наклонные к продольной оси дифференциала маслоподводящие каналы, выходящие на наружные торцы солнечных шестерен.

9. Планетарный дифференциал по п.6, отличающийся тем, что в теле основной и торцевой частей корпуса выполнены торцевые маслоподводящие каналы, выходящие на торцы сателлитов первого и второго комплектов.

10. Планетарный дифференциал по п.6, отличающийся тем, что в теле основной части корпуса выполнены два ряда боковых маслоподводящих каналов, выходящих на боковые поверхности сателлитов первого и второго комплектов соответственно.

11. Планетарный дифференциал по п.6, отличающийся тем, что солнечные шестерни и сателлиты снабжены косыми зубьями с углом наклона от 20° до 35°.