Дифференциальный механизм для привода двух соосно расположенных валов

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А (51) 4 F 16 D 11/ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТV (21) 3644778/25-27 (22) 20.09.83 (31) 496095 (32) 19.05.83 (33) US (46) 07.04.86. Бюл. К 13 (71) Трэктек, ИНК (VS) (72) Вальтер Л.Диссетт и Джеймс

Р.Бокс (VS) (53) 621.825.9(088.8) (56) Патент США N 3791238, кл. 74-650, 1974. (54)(57) 1. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫИ МЕХАНИЗМ

ДЛЯ ПРИВОДА ДВУХ СООСНО РАСПОЛОЖЕННЫХ

ВАЛОВ, содержащий ведущее кольцо, концентрично расположенное относительно валов, муфту для соединения ведущего кольца с валами, выполненную в виде установленных на концах валов шлицевых втулок, смонтированных на них по обе стороны от ведущего кольца и подпружиненньг.. к нему кулачковых втулок, центральный кулачковый элемент, концентрично расположенный в ведущем кольце между кулачковыми втулками с возможностью ограниченного поворота, обеспечивающий отключение одного из валов при осевом

„„Я0„„122 846 смещении связанной с ним кулачковой втулки, и узел фиксации кулачковой втулки в расцепленном положении, выполненный в виде двух соосно расположенных между ведущим кольцом и центральным кулачковым элементом упругих разрезных колец с выступами на обращенных одна к другой боковьж поверхностях, установленных на кулачковых втулках и центральном кулачковом элементе с возможностью фрикционного взаимодействия с ним и ограниченного поворота, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности при снижении стоимости изготовления, на внутренней поверхности ведущего кольца выполнены расположенные параллельно его оси казы, ширина которых превышает ширину выступов упругих колец, последние расположены в них при включении кулачковых втулок и контактируют с боковой поверхностью ведущего кольца при их ™ отключении, на наружной поверхности ЬР центрального кулачкового элемента ЬЭ предусмотрены средства ограничения (; ф

его поворота относительно ведущего Я) кольца при отключении одной из кулач- ф ковых втулок. Cb

1223846

2. Механизм по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что средства ограничения поворота упругих колец выполнены в виде упоров на выступах упругих колец, контактирующих при отключении кулачковой втулки с боко" выми поверхностями пазов ведущего кольца.

3. Механизм по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что средства ограничения поворота упругих колец выполнены в виде расположенных на внутренней поверхности ведущего кольца радиально и параллельно его

Изобретение относится к машиностроению и в частности, может быть

) использовано для передачи вращения от одного ведущего элемента к одному или двум соосно расположенным валам. 5

Целью изобретения является повышение надежности при снижении стоиJ мости изготовления.

На фиг. 1 показан предлагаемый механизм, продольное сечение; на фиг. 2 — выступ упругого кольца, на фиг. 3 — фиксация центрального кулачкового элемента, на фиг. 4 — кулачковая втулка, вид с торца, на фиг. 5 — упругое кольцо, вид с торца; на фиг, 6 — сечение А-А на фиг.5 на фиг. 7 — ведущее кольцо, вид с торца; на фиг ° 8 — центральный кулачковый элемент, вид с торца," на фиг. 9 — сечение Б-Б на фиг. 8; на фиг. 10 — вариант механизма, продоль ное сечение, на фиг. 11 — прямоугольный выступ упругого кольца, на фиг. 12 — фиксация центрального кулачкового элемента; на фиг. 13 кулачковая втулка, вид с торца, на фиг. 14 — упругое кольцо, вид с. торца, на фиг, 15 — сечение В-В на фиг. 14; на фиг. 16 — кулачковая втулка, вид с торца, на фиг. 17 упругое кольцо, вид с торца; на фиг ° 18 — сечение Г-Г на фиг. 17.

Дифференциальный механизм содержит ведущее кольцо 1, расположенное между кулачковыми втулками 2 и 3 со шпицами 4 (не показаны) внутри для оси упоров, контактирующих при отключении кулачковой втулки с боковыми поверхностями выполненных прямоугольными выступов упругих колец.

4. Механизм па и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что длина упоров ведущего кольца равна глубине пазов этого элемента.

5. Механизм по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что кулачки центрального кулачкового элемента выполнены с прямыми боковыми поверхностями» скользящего осевого движения без поворота по шлицевым участкам 5 и 6 шлицевых втулок 7 и 8, которые связаны без возможности вращения внутренними шпоночными соединениями 9 и 10 с соосно расположенными выходными валами 1 и 12 соответственно.

Кулачковые втулки 2 и 3 поджимаются к кольцу 1 пружинами 13 и 14 для обеспечения приводного сцепления между кулачками 15 и 16, выполненными на противоположных поверхностях кольца 1, и кулачками 17 и 18, выполненными на втулках 2 и 3. Внутри кольца 1 концентрично расположен центральный кулачковый элемент 19, имеющий на каждом конце ряд равноотстояших кулачков 20 и 21 (фиг. 3), которые входят в зацепление с соответствующими кулачками 22 и 23 на кулачковых втулках 2 и 3. Центральный кулачковый элемент 19 удерживается от осевого смещения относительно кольца 1 посредством кольца 24 (фиг. 3), располагаемого внутри кольцевых канавок во внутренней и наружной поверхностях кольца f и центрального кулачкового элемента 19 соответственно. Наружная поверхность 25 центрального кулачкового элемента

19 выполнена с пазом 26 (фиг. 8) для выступа 27 меньших размеров (фиг,7) на внутренней поверхности кольца 1, чем обеспечивается ограничение углового смещения центрального кулач; кового элемента 19 относительно кольца

1223846

При вращении вала 11 быстрее вала 12, вследствие взаимодействия между кулачками 20 на центральном кулачковом элементе 19 и соответствующими кулачками 17 на втулке 2,. эта кулачковая втулка смещается влево, преодолевая усилие пружины

13. до вывода из зацепления ее ку55

Г1ежду кольцом 1 и втулками 2 и 3 располагаются упругие кольца 28 и

29. Каждое упругое кольцо имеет разрез 30 в осевом направлении (фиг.5), определяющий его С-образную конфигу- 5 рацию. Концы колец установлены с возможностью поворота внутри соответствующих углублений 31 и 32 втулок

2 и 3. Кольца 28 и 29 имеют направленные радиально внутрь фланцы 33 и

34, расположенные в соответствующих кольцевых канавках 35 и 36 углублений 31 и 32, чем предотвращается осевое смещение колец 28 и 29 относительно втулок 2 и 3. 15

Упругие кольца 28 и 29 в нормальном состоянии смещены радиально внутрь до состояния сжатия и образуют фрикционное сцепление с внутренними стенками углублений 31 и 32. Кольца 20 имеют расположенные в осевом направлении по окружности выступы 37 (фиг. 4), которые в нормальном положении проходят внутри пазов 38, выполненных,на поверхности кольца 1.

Предусматриваются средства для ог раничения степени поворотного движения каждого упругого кольца 28 и 29 относительно кольца 1, когда соответствующая кулачковая втулка 2 и 3 30 находится в положении расцепления.

Выступы 37 упругих колец имеют упоры 39, проходящие вдоль оси. Размеры этих выступов таковы, что при входе крайней точки 40 в зацепление со смежной торцевой поверхностью кольца

1 продольная боковая поверхность 41 упоров 39 зацепляется со смежной боковой стенкой соответствующего паза, в результате чего ограничивается дальнейший поворот упругого кольца 28 относительно кольца 1.

Механизм работает следующим образом.

При нормальной работе ведущее кольцо 1 вращает выходные валы 11 и

12 с одинаковой скоростью посредством кулачков 15 и Т6 втулок 2 и 3 через шлицевые участки 5 и 6, втулки 7 и 8 и шпоночные соединения 9 и 10.

50 лачков с кулачками 17 кольца 1. Направленным внутрь фланцем 33 упругое кольцо 28 также смещается влево и вследствие трения между этим кольцом и кулачковой втулкой 2 немного поворачивается в положение (фиг. 2), когда упоры 39 выступов 37 своей боковой поверхностью 41 взаимодействуют с соответствующей боковой стенкой паза 38 и кольца 1, чем ограничивается дальнейший поворот упругого кольца 28 относительно кольца .1.

В случае вращения с большей скоростью вала 12 фрикционное сцепление между упругим кольцом 28 и кулачковой втулкой 2 вызывает поворот коль ца 28 в противоположном направлении относительно центрального кулачкового элемента 19, а при повороте выступов 37 в положение напротив пазов

38 втулка 2 смещается вправо под действием пружины 13. Выходные валы

11 и 12 вращаются с одинаковой скоростью ведущим кольцом 1. При вращении выходного вала 12 с повышенной или пониженной скоростью относительно вала 11 втулка 3 аналогичным образом смещается вправо и удерживается кольцом в расцепленном.состоянии.

Кулачки 20 и 21 центрального кулачкового элемента 19 (фиг. 8 и 9) имеют прямые боковые стороны, чем упрощается механическая обработка и проверка этих зубьев при сборке.

Требуется только небольшая механическая обработка канавки для кольца

24. Упрощенная конструкция позволяет легко обрабатывать каждый элемент при снижении общей стоимости.

Всю внутреннюю конфигурацию ведущего кольца 1 можно выполнить протяжкой с обеспечением однородных поверхностей, используемых в качестве базовых для обработки кулачков 15 и 16 воспринимающих скручивающее усилие. Усовершенствованная конструкция позволяет лучше контролировать расстояние между крайними точками выступов 37 упругого кольца 28 относительно рабочей поверхности ведущего кольца 1, что обеспечивает лучший контакт элементов дифференциального механизма, и уменьшить длину кулачков, а следовательно, и время их обработки.

Размеры и положение разреза 30 в кольцах 28 и 29 могут быть самыми различными, поскольку единственной

12? 3846

17 функцией этого разреза является обеспечение возможности расширения кольца при его установке в соответствующий паз втулок 2 и 3.

В варианте, показанном на фиг.1018, выступы 37 колец 28 и 29 имеют прямоугольную конфигурацию. На ведущем кольце 1 выполнены упоры 42 (фиг. 11), которые не совмещены в радиальном направлении с пазами 38 и расположены радиально внутрь коль— ца 1. Длина каждого упора 42 в предо почтительном варианте равна глубине пазов 38. Упоры 42 имеют боковые поверхности 43, с которыми стыкуются продольные боковые поверхности 44 выступов 37, когда соответствующая кучачковая втулка выводится из эацепления и упругое кольцо поворачивается под действием трения. При этом горцевые поверхности 45 выступов 37 контактируют с соответствующей поверхностью ведущего кольца 1.

Таким образом достигаются упрощение сложной конструкции элементов, легкость изготовления, быстрота сборки со снижением количества операций, улучшенное качество, надежность изделия и пониженная стоимость.

122384Ь

E-Б

Фиа У

1223846

1223846

122384б

Составитель И. Яцунов

Редактор И. Николайчук Техред И.Верес

Корректор Л. Пилипенко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 1728/62 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5