Диференційний механізм

1. Дифференциальный механизм, включающий два выходных кулачковых элемента, установленных с возможностью вращения вокруг оси, причем каждый кулачковый элемент имеет простую кольцевую поверхность с волнообразным профилем, включающим пары взаимонаклонных поверхностей, и множество кулачковых толкателей, имеющих торцевые поверхности и имеющих зацепление с поверхностями выходных кулачковых элементов, причем выходные кулачковые элементы и кулачковые толкатели расположены с возможностью осевого скольжения кулачковых толкателей при относительном противо• вращении выходных кулачковых элементов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что кулачковые элементы имеют одинаковое количество пар наклонных поверхностей, имеется по крайней мере два различных типа кулачковых толкателей, а количество кулачковых толкателей кратно числу пар наклонных поверхностей, причем это число является целым числом больше единицы. 2. Дифференциальный механизм по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что указанное число - два. 3. Дифференциальный механизм по п.1 или 2, о т л и ч а ю щ и й с я те, что в нем количество кулачковых толкателей кратно четырем, и та или другая группа из четырех кулачковых толкателей составляют две различные пары идентичных кулачковых толкателей, а два кулачковых толкателя в каждой паре являются соседними по отношению друг к другу. 4. Дифференциальный механизм по п. 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем взаимонаклонные поверхности, составляющие каждую пару поверхностей, расположены симметрично, а кулачковые толкатели одной пары кулачковых толкателей являются зеркальным отражением кулачковых толкателей другой пары кулачковых толкателей 5. Дифференциальный механизм по п.З, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем взаимонаклоненные поверхности, которые составляют каждую пару поверхностей, расположены асимметрично, а кулачковые толкатели одной пары кулачковых толкателей в плане являются инверсией другой пары кулачковых толкателей. 6. Дифференциальный механизм по любому из пп. 1-5, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем кулачковые толкатели образуют непрерывную кольцевую последовательность из смежных кулачков. 7. Дифференциальный механизм по п.6, когда он зависит от п. 4, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в нем кулачковый толкатель имеет пару наклонных торцевых поверхностей на каждом торце, а площади наклонных поверхностей в каждой паре находятся в отношении 2:1 или в обратном отношении. 8. Дифференциальный механизм по п.6, когда он зависит от п.5, отлич а ю щ и й с я тем, что в нем каждый кулачковый толкатель имеет пару наклон1 р. - -іпооохностей на каждом торце, кото го о О 27074 рые пересекаются в месте, определяемом расстоянием W с любой из двух сторон от линии начала отсчета R1, R2, размещенной на расстоянии X от ведущей кромки толкателя и на расстоянии Y от его задней кромки, где X - половина длины наклонной ведущей поверхности кулачка, a Y - половина длины тормозящей поверхности кулачка. 9. Дифференциальный механизм по п.8, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем отношение X/X+Y находится между 0,5 и 0,6. 10. Дифференциальный механизм по п.8, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем W равно 20% от окружной длины толкателя, при отношении X : Y равном 4 : 3. 11. Дифференциальный механизм по пп. 1-10, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем входной элемент содержит входной корпус, а выходные кулачковые элементы установлены с возможностью вращения внутри корпуса. 12. Дифференциальный механизм по пп.1-11, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем кулачковые поверхности представляют собой усеченный конус и сходятся внутрь навстречу друг другу по радиусу, а входной элемент находится в зацеплении радиально с выступающей частью каждого кулачкового толкателя с возможностью удержания двух выходных кулачковых элементов от осевого перемещения в процессе привода выходных кулачковых элементов кулачковыми толкателями. 13. Дифференциальный механизм по пп. 1-10, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем кулачковые поверхности являются усеченными конусами и сходятся снаружи радиально навстречу друг другу, с выходным элементом, входящим в зацепление с выступающей вовнутрь частью каждого кулачкового толкателя. 14. Дифференциальный механизм по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он содержит по крайней мере два типа кулачковых толкателей, кулачковые элементы имеют одинаковое количество пар наклонных поверхностей, а толкатели сгруппированы так, что каждая группа содержит по крайней мере две различные пары кулачковых толкателей, причем элементы каждой соответствующей пары идентичны. 15. Дифференциальный механизм по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем два кулачковых толкателя в каждой паре являются соседними друг другу. 16. Дифференциальный механизм по п. 14, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он содержит по крайней мере две группы кулачковых толкателей. 17. Дифференциальный механизм по пп. 14-16, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем кулачковые толкатели расположены в группах из четырех кулачковых толкателей. 18. Дифференциальный механизм по пп. 14-16, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем кулачковые толкатели расположены в группах из шести кулачковых толкателей. 19. Дифференциальный механизм по пп. 14-18, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем группы включают кулачковые толкатели, имеющие симметричные торцевые поверхности. 20. Дифференциальный механизм по пп. 1 - 1 9 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем компонент дифференциала, установленный с возможностью вращения при использовании дифференциала, выполнен с возможностью приведения в действие устройства подачи масла для нагнетания масла в дифференциал. 21. Дифференциальный механизм по п.20, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем устройство подачи масла включает углубления, которые расположены с внешней стороны указанного компонента и соединены с каналами, проходящими через этот компонент. 22. Дифференциальный механизм по п.20, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем устройство подачи масла включает масляный насос, установленный с возможностью приведения в движение вращающимся компонентом дифференциального механизма. 23. Дифференциальный механизм по п.22, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем масляный насос включает невращающиеся части корпуса, содержащие крыльчатку, установленную на выступающую поверхность вращающегося компонента дифференциального механизма. 24. Дифференциальный механизм по пп. 20-23, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем устройство подачи масла выполнено с возможностью подачи масла по крайней мере некоторым из отверстий между наклонными кулачковыми поверхностями по каналам в выходных элементах. 25. Дифференциальный механизм по пп. 1-24, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он содержит также запирающее устройство, предназначенное для запирания 27074 любого из элементов, входного элемента и двух выходных кулачковых элементов, от относительного вращения для запирания дифференциала. 26. Дифференциальный механизм по п.25, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем запирающее устройство выполнено с возможностью предотвращения осевого перемещения кулачковых толкателей и, следовательно, вращательного движения выходных кулачковых элементов. 27. Дифференциальный механизм по п.26, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем запирающее устройство выполнено с возможностью приведения в работу пос редством кулачкового элемента, приводимого в движение подвижным в осевом направлении фланцем. 28. Дифференциальный механизм по п.25, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем запирающее устройство выполнено с возможностью взаимодействия с выходным кулачковым элементом и возможностью осевого перемещения для зацепления с входным элементом. 29. Дифференциальный механизм по пп.25-28, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем запирающее устройство выполнено с возможностью работы при помощи жидкостного привода. Изобретение относится к дифференциальным механизмам, преимущественно (но не исключительно), для транспортных средств. Дифференциальные механизмы, используемые на транспортных средствах, обычно представляют собой передачи планетарного типа и имеют хорошо известный недостаток, который заключается в том, что когда одно колесо находится на скользкой поверхности (такой, как грязь или лед), а другой колесо находится на твердой поверхности, способной обеспечить тягу, то первое колесо будет просто вращаться так, как будто оно восприняло всю имеющуюся в распоряжении мощность, переданную дифференциалу. Дифференциальные механизмы с ог, раниченной пробуксовкой были предложены при попытке преодолеть проблему ограничения пределов пробуксовки одного колеса относительно другого, но такие •дифференциалы являются более сложными и, следовательно, значительно более -=•*•-дорогими в производство. Известен дифференциальный механизм, включающий два выходных кулачковых элемента, установленных с возможностью вращения вокруг оси, причем каждый кулачковый элемент имеет простую кольцевую поверхность с волнообразным профилем, включающим пары взаимонаклонных поверхностей, и множество кулачковых толкателей, имеющих торцевые поверхности и имеющих зацепление с поверхностями выходных кулачковых элементов, причем выходные кулачковые элементы ІА кулачковые толкатели располо жены с возможностью осевого скольжения кулачковых толкателей при относительном противовращении выходных кулачковых элементов [1]. Один из кулачковых элементов имеет число пар наклонных поверхностей, отличное от другого. Из-за разного числа наклонных поверхностей на двух кулачковых элементах возникают различные вращающие моменты при движении на повороте в одном направлении по сравнению с движением на повороте в другом направлении. В основу изобретения поставлена задача разработать конструкцию дифференциального механизма, в котором предотв~ ращается возникновение различных вращающих моментов при движении на повороте в одном направлении по сравнению с движением на повороте в другом направлении. В дифференциальном механизме, включающем два выходных кулачковых элемента, установленных с возможностью вращения вокруг оси, причем каждый кулачковый элемент имеет простую кольцевую поверхность с волнообразным профилем, включающим пары взаимонаклонных поверхностей, и множество кулачковых толкателей, имеющих торцевые поверхности и имеющих зацепление с поверхностями выходных кулачковых элементов, причем выходные кулачковые элементы и кулачковые толкатели -расположены с возможностью осевого скольжения кулачковых толкателей при относительном противовращении выходных кулачковых элементов, поставленная зада 5 10 15 20 28^ 30 35 27074 ча решается тем, что кулачковые элементы имеют одинаковое количество пар наклонных поверхностей, имеется по крайней мере два различных типа кулачковых толкателей, а количество кулачковых толкателей кратно числу пар наклонных поверхностей, причем это число является целым числом больше единицы. Предпочтительно, чтобы это число равнялось двум, а количество кулачковых толкателей было бы кратно четырем, а каждая группа из четырех кулачковых толкателей содержала две различные пары кулачковых толкателей и два кулачковых толкателя в каждой паре были соседними по отношению друг к другу. Там, где имеется более двух различных типов кулачковых толкателей, толкатели каждой пары могут находиться между толкателями двух типов таким образом, что толкатели одного и того же типа контактируют с различными местами соответствующих поверхностей кулачков. Это достигается равным количеством других толкателей между элементами каждой пары толкателей. Например, для трех или пяти типов толкателей они могут быть собраны последовательно, а не по парам; полное число толкателей тогда кратно удвоенному количеству различных типов толкателей. Предпочтительно, чтобы при двух различных типах толкателей взаимонаклонные поверхности, которые составляют каждую пару поверхностей, располагались симметрично, а кулачковые толкатели одной пары кулачковых толкателей являлись бы в плане зеркальным отражением кулачковых толкателей другой пары кулачковых толкателей. В другом случае взаимонаклонные поверхности, которые составляют каждую пару поверхностей, располагаются асимметрично, а кулачковые толкатели одной пары кулачковых толкателей в плане являются инверсией другой пары кулачковых толкателей. Предпочтительно, чтобы кулачковые толкатели образовывали непрерывную кольцевую последовательность, в которой смежные толкатели находятся близко друг к другу. Предпочтительно, чтобы кулачковые толкатели не касались друг друга, имея рабочий зазор между собой. На фиг.1 схематически изображен дифференциальный механизм, разрез; на фиг.2 - вид с торца дифференциала, показанного на фиг.1, с местным разрывом; на фиг.З - развертки a-d симметричных 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 8 кулачковых поверхностей с кулачковыми толкателями, показанными в различных положениях при перемещении их по поверхностям кулачков; на фиг.4 - схематический вид с торца толкателя; на фиг. 5 - сечение Y-Y на фиг.1; на фиг.6 - дифференциал, показанный на фиг.1, в разобранном виде в перспективе; на фиг.7 - развертка асимметричных кулачковых поверхностей с кулачковыми толкателями, показанными в положении между ними; на фиг. 8 - увеличенный фрагмент фиг.7; на фиг.9 - развертки a-d симметричных кулачковых поверхностей с тремя парами толкателей в группе; на фиг. 10 вид торцевой крышки дифференциала, изображенного на фиг.1, показывающий всасывающие углубления; на фиг. 11 и 12 - детали конструкции масляного насоса, который может быть использован с дифференциалом, изображенным на фиг. 1; на фиг. 13 и 14 - детали запирающего устройства дифференциала, которое может быть использовано с дифференциалом, показанным на фиг.1; на фиг. 15 - детали исполнительного механизма замка дифференциала, который может быть использован вместе с запирающим устройством, показанным на фиг. 13 и 14; на фиг. 16 вариант выполнения замка дифференциала; на фиг. 17 и 18 - другой вариант выполнения дифференциала, который больше всего подходит для использования в качестве межосевого дифференциала в транспортном средстве с приводом на четыре колеса. Как показано на фиг. 1-3, дифференциал посредством подшипников (не показаны) вмонтирован в корпус, частично заполненный маслом (не показано). Дифференциал 1 включает в себя корпус 2, имеющий на внешней поверхности зубчатое колесо 3, которое известным способом приводится во вращение от шестерни (не показано). Колесо 3 имеет приводное соединение с торцевыми крышками 4 и 5, которые могут быть объединены корпусом 2 или могут быть выполнены отдельно и установлены в корпус любым подходящим способом, таким, как завинчивание в корпус 2 и затем закрепление проковкой, сваркой или расположенными по периферийной окружности болтами. В показанной конструкции места 6 корпуса зачекайены в вырезы 7 и 8 в торцевых крышках 4 и 5 с целью неподвижного соединения корпуса 2 с торцевыми крышками. Два выходных кулачковых элемента 9,10 имеют шлицы 11 для привода выходных валов (не показаны), проходящих че 27074 рез отверстия 12 в торцевых крышках 4,5. Каждое из отверстий на внутренней поверхности имеет спиральную маслоподающую канавку 13, используемую для подачи смазки внутрь или из дифференциала. Другие средства подачи и смазки дифференциала будут описаны ниже. Выходные кулачковые элементы 9,10 для вращения относительно оси X внутри торцевых крышек 4 и 5 могут опираться на подшипники (не показано). Однако подшипники могут и не использоваться, если в конструкции не возникают скольнибудь значительные радиальные усилия, вызванные несоосностью элементов 9 и 10. Каждый из выходных кулачковых элементов 9,10 имеет соответствующую волнообразную кулачковую поверхность 14,15, которая представляет собой волнообразную поверхность усеченного конуса. Кулачковая поверхность 14 включает кольцевую зигзагообразную поверхность, показанную подробно на фиг.З, составленную из ряда пар взаимонаклонных геликоидальных поверхностей 16,17. Кулачковая поверхность 15 также включает кольцевую зигзагообразную поверхность, показанную на фиг.З, имеющую то же самое количество пар взаимонаклонных геликоидальных поверхностей 18,19, таких же, как на поверхности 14. Как показано на фиг.1, волнообразные кулачковые поверхности 14 и 15 наклонены под углом 3 к оси Х-Х так, что кулачковые поверхности сходятся внутрь навстречу одна другой. Кулачковые толкатели 20 расположены между кулачковыми поверхностями 14,15. Каждый кулачковый толкатель имеет скошенную внутрь вытянутую форму и включает в себя два комплекта взаимонаклонных торцевых поверхностей 2 1 24 (фиг.З). Угол наклона Q (см.фиг.Зс) между торцевыми поверхностями 21, 22 •соответствует углу наклона между взаимонаклонными поверхностями 16,17. Угол наклона между торцевыми поверхностями 23, 24 соответствует углу наклона между взаимонаклонными поверхностями 18,19 и также равен углу Q. Торцевые поверхности 21-24 также наклонены под углом Р, как это видно из фиг.1. Как видно с торца, каждый кулачковый толкатель выгнут в виде дуги, что дает возможность толкателям быть собранными вместе в кольцо, как показано на фиг.2. Каждый кулачковый толкатель охватывает дугу, равную 360/nf, где nf - количество кулачковых толкателей. Предпочтительно, чтобы дуга была несколько меньше, чтобы меж 10 ду толкателями оставалисо зазоры 25 (см.фиг.4) для предотвращения движения между соседними кулачковыми толкателями при их контакте. 5 Каждый кулачковый толкатель включает имеющий взаимонаклонные боковые поверхности 26,27 продолговатый приводной зуб 28 (фиг.4) Приводные зубья 28 располагаются с незначительным зазо10 ром 29 в пазах 30, очерченных внутренней периферийной поверхностью цилиндрического ведущего входного элемента 31, который, в свою очередь, образован в корпусе 2. Зазор 29 достаточен, чтобы 15 обеспечить взаимодействие между внешним дугообразным участком периферийной поверхности (отмеченного как 32) каждого толкателя 20 и внутренней периферийной поверхностью 33 ведущего вход20 ного элемента 31. Пазы 30 обеспечивают опору толкателям 20, по крайней мере их примыкающим аксиальным торцам, а предпочтительно, как показано, по всей их длине. 25 Как видно из фиг.2 и 4, сборку кулачкового толкателя 20 предпочтительно производить так, чтобы разместить боковые поверхности 34 и 35 смежных толкателей таким образом, чтобы они прилега30 ли друг к другу или лежали близко по соседству. В этом направлении максимально перспективным является круговое расположение кулачковых толкателей, которые вместе образуют непрерывную коль35 цевую совокупность, как видно из фиг.2. Как это лучше видно на фиг.З, поверхности кулачков 14,15 являются идентичными, имеющими симметричные пары наклонных поверхностей 16,17 и 18,19 соответст40 венно, которые наклонены по отношению друг к другу под углом Q. Ведущие поверхности 16,18 имеют окружную длину L1, которая равна длине L2 тормозящих поверхностей 17,19. Таким образом, вы45 ходные кулачковые элементы 9 и 10 с их одинаково наклоненными поверхностями 16, 17 и 18, 19 будут иметь одинаковые значения смещения вращающего момента при движении на повороте в любом 50 направлении - прямом или обратном. Для того чтобы кулачковые толкатели 20 не перемещались взад-вперед в пространстве между вершинами и впадинами волнообразных поверхностей 14,15 в то 55 время, когда приводное усилие не передается, необходимо предусмотреть различные типы кулачковых толкателей Различные типы кулачковых толкателей устанавливают так, что количество толкателей является кратным длине единич 11 27074 ной волны. Например, в данном случае два кулачковых толкателя на длину одной волны (одна длина волны охватывает пару взаимонаклонных поверхностей 16,17 и 18,19). Предпочтительно собирать кулачковые толкатели 20 в группы из четырех толкателей 36-39. Толкатели 20 имеют вершины, которые смещены от базисной линии, в данном случае от центральной линии каждого толкателя. Толкатели 36 и 39 идентичны. Идентичными являются и толкатели 37 и 38,причем толкатель 37 является зеркальным отражением (только в плане) смежного толкателя 36, а толкатель 38 является зеркальным отражением смежного толкателя 39. Толкатели 40 и 41 относятся к следующей группе. Таким образом, имеется два типа толкателей, и в целях распознавания различных типов один из типов толкателей имеет на приводном зубе 28 канавку 29 (см. фиг.5 и 6). На фиг. За толкатели 36 и 38 обеспечивают привод, в то время как толкатели 37 и 39 нагружаются при реверсе. Когда двигательный импульс прикладывается через ведущий входной корпус 2, принимая, что устройство, имеющее дифференциал, перемещается по прямой линии, кулачковые толкатели прикладывают усилие к кулачковым поверхностям 14,15 так, чтобы вращать выходные кулачки 9,10 с одинаковой скоростью. Как следует из фиг.З, при передаче ведущей нагрузки, приложенной в направлении Y, крайний левый кулачковый толкатель 36 своими поверхностями 21 и 23 находится в приводном зацеплении с поверхностями 16,18, а следующие такие же толкатели находятся в таком же зацеплении с поверхностями 14 и 15. В то же время поверхности промежуточных кулачковых толкателей находятся с кулачковыми поверхностями не в приводном зацеплении. Приводящее усилие, приложенное посредством толкателей 20 к наклонным поверхностям 16,18, вызывает силу реакции F, как показано на фиг.4. Наклон торцевых поверхностей кулачковых толкателей под углом Р вызывает приложение сил, которые показаны только для кулачка 14, имеющего угол Р. Приложение силы F вызывает направленную наружу силу G, вследствие чего появляется результирующая сила R, которая проходит радиально в сторону от кромки Е приблизительно через участок С1 или рядом с ним между приводным зубом 28 и примыкающей внешней периферией толкателя 20. Таким 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 12 образом, нагрузка на кулачковый толкатель стремится жестко прижать его напротив участка С2 ведущего входного элемента 3 1 , избегая, таким образом, опрокидывания толкателя относительно его ребра Е. Работу дифференциала можно понять, обращаясь к фиг. 3 (a-d), которые иллюстрируют поступательное движение кулачковой поверхности 15 в направлении Y относительно кулачковой поверхности 14. Относительное движение кулачковых поверхностей 14,15 заставляет кулачковые толкатели 20 двигаться вдоль оси. И это можно увидеть на фиг.Зс, где толкатели 37 и 38 находятся на вершинах кулачковых поверхностей 15 и 14 соответственно и не обеспечивают привода. Толкатель 36 осуществляет привод, в то время как толкатель 39 может воспринять тормозную или реверсивную тормозную нагрузку. Благодаря несимметричной конструкции толкателя, при таком взаимном расположении кулачков, когда вершины и впадины устанавливаются друг против друга, как показано на фиг. 3d, толкатели 20 не могут свободно двигаться взад - вперед между ними. В каждом наборе толкатели 36 и 37 обеспечивают привод, а толкатели 38 и 39 могут воспринять реверсивные нагрузки. На фиг.3а-3сі показано постепенное относительное перемещение, равное полуволне. Вторая половина перемещения должна быть такой же. Во всех случаях толкатели воспринимают приводную нагрузку, хотя сумма площадей для приводных нагрузок не постоянна, минимальная площадь для приводной нагрузки зависит от смещения вершины толкателя от центральной линии. Длина (следовательно, и площадь) ведущих поверхностей 21 и 23 толкателей (которые контактируют с наклонными поверхностями 16 и 18 соответственно) находится в соотношении а/Ь и c/d по отношению к длине тормозящих поверхностей 21 и 24 толкателей, которые контактируют с наклонными кулачковыми поверхностями 17 и 19 соответственно. Тиличное отношение а/Ь составляет приблизительно 2:1, а отношение c/d - 1:2, когда a=d, a b=c. Для двух волн кулачка предусматривается четыре кулачковых толкателя, а для радиально сбалансированной конструкции предусматривается по крайней мере четыре кулачковые волны на каждый выходной кулачок. Предпочтительной является конструкция, в которой используется либо восемь, _л 13 27074 либо двенадцать кулачковых толкателей. Поскольку между толкателями 20 и кулачками существует значительное трение, вращающий момент будет передаваться одному кулачку в то время, как другой подвижно соединен с колесом, вращающимся на скользкой поверхности, что дает большие преимущества по сравнению со стандартными дифференциальными системами. Движение одного колеса быстрее другого колеса приведет к уменьшению суммарного вращающего момента, приложенного к этому колесу посредством связанного с ним кулачка, вследствие нагрузки, приложенной от аксиально перемещающихся кулачковых толкателей, к которым приложен входной вращающий момент. В этом случае увеличение суммарного вращающего момента, приложенного к другому кулачку, и отношение между суммарными вращающими моментами будет зависеть от величины QF и угла Q (т.е. коэффициента смещения вращающего момента), когда движение зависит от наклона ведущих поверхностей 16,18 (угол QF) и коэффициента смещения вращающего момента, когда торможение зависит от наклона тормозящих поверхностей 17,19 (угол Q-QF). Чем больше угол QF, тем больше будет трение на поверхностях кулачка в процессе движения вследствие аксиальной нагрузки, приложенной к нему толкателями. Угол QF обычно подбирается, благодаря чему кулачковые поверхности 14, 15 могут аксиально двигать кулачковые толкатели, а аксиальное движение кулачковых толкателей может вызывать движение торцевых кулачков. Игольчатые прдшипники 42 и 43 расположены между выходными кулачковыми элементами 9 и 10 и торцевыми крышками 4 и 5 и удерживаются, если необходимо, прокладками 44 для установки в требуемом осевом положении кулачка 15. Осевое давление, приложенное к кулачкам 9,10 толкателями 20, передается на торцевые крышки 13 и 14 через подшипники 42 и 43. Колоколообразная шайба 45 устанавливается для воздействия на каждую из прокладок 44 с целью обеспечения жесткого контакта между толкателями 20 и поверхностями 14,15 кулачков. Продвижение толкателей по направлению к поверхностям кулачков, кроме того, вызывает радиально направленное наружу усилие 2 на толкатели 20, зависящее от угла наклона Р и способствующее уменьшению окружного зазора. Игольчатые подшипники 42 и 43, описанные выше, могут быть заменены под 14 шипниками скольжения. Если необходимы одинаковые смещения вращающего момента во время движения на повороте в любом направлении, подшипники 42 и 43 5 должны быть одинакового типа. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На фиг. 7 и 8 показана альтернативная конструкция кулачка, где кулачки 46 и 47 асимметричны. Кулачки 46 и 47 имеют асимметричные пары наклонных поверхностей 48, 49, 50, 51 соответственно. Асимметричные кулачки могут быть использованы для образования большей площади привода и/или различных характеристик привода и торможения. На фиг.7 толкатели 52,53,54,55,56,57 показаны в плане; при этом толкатели 52,55 и 56 идентичны, как идентичны толкатели 53,54 и 57. Только в плане толкатели 52,55 и 56 являются инверсией тол-, кателей 53,54 и 57. Асимметрия кулачков 46 и 47 выбирается в данном частном случае так, что приводящие поверхности 48, 50 находятся в соотношении 4:3 к тормозящим поверхностям 49, 51. Это для тех случаев, когда степень или отношение асимметрии выбирается. Конструкция толкателя определяется как показано на фиг. 8. Для пары смежных кулачковых толкателей 53, 54 проводятся воображаемые линии отсчета R1, R2 на расстоянии X от ведущей кромки соответствующего толкателя, где X соотносится с половиной длины 2Х ведущей поверхности кулачка. Это верно только в том случае, если кулачко- * вые толкатели образуют непрерывную кольцеообразную совокупность Если же толкатели располагаются отдельно, но все же имеют шаг между собой в пределах одной половины профиля волны, расположение линии отсчета задается формулой X/X+Y, где 2Х, как и ранее, - окружная длина ведущей поверхности кулачка, a 2Y - окружная длина тормозящей стороны кулачков. Отсюда, линии отсчета R1 и R2 находятся на расстоянии X от передней кромки толкателя и на расстоянии Y от его задней кромки. Длины X и Y относятся как 4*3 для показанного примера. Вершины толкателей смещены на расстояние W, которое выбирается в целях минимального износа контактных областей при приводе и реверсе в процессе относительного вращения двух кулачков В показанном примере W обычно составляет около 20% от окружной длины толкателя (X+Y). о 15 27074 На фиг.9 показана пара симметричных кулачков 58, 59, имеющих кулачковые толкатели, распределенные по группам из шести толкателей 60-65 И 66-71 в каждой группе, включающей по 3 пары толкателей так, что члены каждой пары расположены по соседству по окружности. Толкатели подобны тем, что описаны при ссылке на фиг. 3, за исключением того, что две пары симметричных толкателей 64, 65 и 70, 71 заключены между парами несимметричных толкателей 6 0 и 66-69. Еще в одной схеме кулачковые толкатели фиг. 9 могут быть расположены в такой последовательности, когда соседними по окружности будут толкатели 60,62,64,61,63,65,66,68,70,67,69,71. В этой последовательности члены каждой пары не являются соседними по окружностям. Конструкции дифференциала, описанные выше, включают устройства смазки внутренности дифференциала. Группа маслопроводящих каналов 72 соединяет поверхности кулачков 14 и 15 с проточкой 73 с тыльной стороны каждого кулачка. Как можно заметить из фиг. 6, эти проводящие каналы открыты в.желоба, образованные между парами взаимонаклонных кулачковых поверхностей 16,17 и 18,19. Торцовая крышка 5 снабжена на внешней поверхности устройством для подачи масла 74 о форме ряда углублений, которые соединяются с проточкой 73 через угловые каналы 75 (фиг. 10), которые выходят в проточку 73 через окна 76 (фиг. 1). Так как торцевая крышка 5 вращается, углубления 74 гонят масло из окружающего корпуса вдоль по каналам 75 в проточку 73 позади торцевой крышки 5. Масло затем следует через каналы 72 к выходному кулачку 10 и выходит между кулачковыми поверхностями 14,15, откуда оно попадает радиально наружу в области, расположенные ближе к внешнему борту выходных кулачков 9 и 10, а также в проточку 73 позади кулачка 9 через каналы 72 в кулачке 9. Масло также течет радиально снаружи через подшипники 42 и 43. Оно заполняет все свободное пространство дифференциала, а масло, которое вытекает из дифференциала, например, посредством радиального направления течения внутрь между кулачковыми поверхностями 14 и 15 и затем аксиально наружу через винтовые канавки 13, пополняется маслом, нагнетаемым в дифференциал через углубления 74. На фиг. 11 и 12 изображен еще один вариант выполнения смазывающего уст 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 16 ройства, в котором внешние углубления 74 заменены насосом 77, который охватывает торцевую крышку и приводится от нее. Насос 77 включает невращающийся корпус, имеющий внутреннюю часть 78, внешнюю часть 79 и крыльчатку, имеющую центральный цилиндрический поясок 80, который охватывает торцевую крышку 5, и лопасти 8 1 , которые выступают в радиальном направлении наружу от пояска, располагаясь по окружности. Крыльчатки отлиты из резины или пластика таким образом, что лопасти 81 могут изгибаться. Как можно заметить из фиг. 12, всасывающая трубка 82, которая получает масло из окружающей оболочки, снабжает входное отверстие насоса 83, благодаря ее связи с невращающейся частью корпуса дифференциала она сопротивляется любому стремлению к повороту корпуса насоса. Выходное отверстие 83 через корпус насоса связано с кольцевым резервуаром 84, из которого идет перепускной канал 85, который открыт в проточку 73, чтобы питать перепускной канал 72 и т.д., как в предыдущей конструкции. Между входной трубкой 82 и выходным отверстием 83 поперечное сечение насоса уменьшается к 86 с целью изменения объема, что обеспечивает нагнетание. Лопасти насоса изгибаются так, как это показано на лопасти 87, когда проходят через уменьшенное поперечное сечение 86 насоса. Цилиндрический поясок 80 крыльчатки может быть прижат с трением к торцевой крышке 5 или может приводиться зубчатыми образованиями на пояске и торцевой стенке или другими способами связи между пояском и торцевой стенкой. Насос 77 предназначен для заполнения дифференциала маслом и поддержания постоянного поступления масла через дифференциал при вращении корпуса 2 при любой потере масла. Конструкции дифференциала, описанные выше, могут быть выполнены с возможностью запирания, как это показано на фиг. 13-15 и 16. Один из методов запирания показан на фиг. 13 и 14, где шток 88 установлен в торцевой крышке 5 и скользит там в осевом направлении. Шток имеет головку 89, которая контактирует с улиткообразным кулачком 90, закрепленным с возможностью вращения снаружи корпуса 2. Кулачок 90 действует благодаря тому, что фланец 91 при своем скольжении толкает 17 27074 шток 88 к кулачковому толкателю 20, чтобы ограничить движение толкателя и тем самым запереть дифференциал. Поверхность кулачка 90 ограничена настолько, что она препятствует вытеснению обратно 5 штока 88 под воздействием нагрузок, которые возникают на торце толкателя, иначе поверхность кулачка могла бы перейти через центр. Фланец 103 мог бы управлять более 10 чем одним толкателем посредством некоторого количества подобных улиткообразных кулачковых устройств. Предпочтительно, чтобы перемещение штока составляло 25-75% от полного осе- 15 вого перемещения толкателя 20. чтобы обеспечить соответствующую контактную площадь на поверхности кулачкового толкателя около положения середины хода толкателя. Когда используется более од- 20 ного штока, тогда перемещение штока можно снизить до значения менее чем 50%, чтобы гарантировать достижение всеми задействованными толкателями одного и того же положения одновременно. 25 Как показано на фиг. 15, фланец движется в осевом направлении посредством системы вилка/рычаг 92, собранной с помощью оси 93 на корпусе дифференциала 94. Вилка приводится в движение с 30 помощью жидкостного привода 95, а для прекращения действия привода 95 рычаг поворачивается в исходное положение посредством отдачи пружины 96. Предохранительное устройство 97 действует 35 через вилку, указывая на то, что замок включен. На фиг. 16 показано другое выполнение устройства запирания, которое включает фланец 98, соединенный посредст- 40 вом шпонки с валом 99 выходного кулачка 9 или 10. Фланец 98 имеет зубчатую насечку 100, с помощью которой он может зацепляться с внешними зубьями 101, • которые располагаются вокруг отверстия 45 12 торцевой крышки корпуса 2. Привод осуществляется так же, как описано при рассмотрении фиг. 15. В данном случае вращение выходного элемента относительно входа предотв- 50 ращается непосредственно путем зацепления насечки фланца с насечкой на торцевой крышке корпуса. Во всех конструкциях дифференциала, описанных выше, корпус 2 действует 55 как входной элемент дифференциала, а выходные функции выполняют соосные выходные кулачки 9,10. В определенных случаях, например когда дифференциал используется как ме 18 жосевой дифференциал, связывающий переднюю и заднюю оси транспортного средства с четырьмя ведущими колесами, он мог бы подойти (как показано на фиг. 17) для входа в дифференциал через входную втулку 102, которая соединяется посредством шпонок 103 с входным валом 104. Выходная шестерня 105 связана посредством шлицев 106 с выходным валом 107. Валы 104 и 107 проходят через отверстие 108 в торцевых крышках 109 и 110. Соосные по внутренней поверхности торцевая крышка 110 и шестерня 105 имеют кулачковые поверхности 112 и 113, которые представляют собой усеченные конические поверхности, образованные двумя взаимонаклонными геликоидальными поверхностями, подобными поверхностям 16,17 и 18,19, описанным в предыдущих устройствах. Восемь кулачковых толкателей 114 расположены между кулачками 112 и 113. Каждый толкатель имеет приводной зуб 115, который-сцепляется с имеющим соответствующую форму шлицом 116 во входной втулке 102 с зазором 117. Толкатели имеют два комплекта взаимонаклонных торцевых поверхностей (подобных поверхностям 21,22 и 23,34, описанным в предыдущих устройствах), которые зацепляются с взаимодействующими кулачковыми поверхностями. В типичном случае привода на четыре колеса входной вал 104 приводится от двигателя транспортного средства, выходной вал 107 приводит задние колеса транспортного средства, а корончатая шестерня 118, прикрепленная к торцевой крышке 110, приводит передние колеса транспортного средства. Поверхности кулачков 112 и 113 одинаково наклонены относительно оси вращения валков 104 и 107 под углом Р2 так, что поверхности сходятся навстречу друг другу в радиальном направлении наружу. Равный наклон поверхностей 112 и 113 обеспечивает равное распределение вращающего момента между передними и задними приводными колесами. Кулачковые поверхности 112 и 113 и толкатели 114 сконструированы и действуют на тех же принципах, что и кулачковые поверхности 14 и 15 и толкатели 28, описанные выше, за исключением того, что входной привод для дифференциала идет из центра узла и проходит наружу от втулки 102 через толкатели 114 к кулач 19 27074 ковым поверхностям 112 и 113 и отсюда к выходным элементам 118 и 107. Приводящее усилие, приложенное посредством толкателей 114 к наклонным кулачковым поверхностям 112 и 113, вызы- 5 вает силу реакции F2 на каждом толкателе, как показано на фиг. 18 Наклон торцевых поверхностей кулачковых толкателей под углом Р2 вызывает реактивное усилие F2, которое вызывает направлен- 10 20 ное внутрь усилие G2, которое вызывает результирующее усилие R2, которое проходит через криволинейную кромку Е2 приводного зуба 115 направо от ребра С1 приводного зуба. Это гарантирует то, что нагрузка на толкатель 114 стремится прочно заклинить его напротив закругленного участка С2 канавки ведущей втулки, предотвращая таким образом опрокидывание толкателя относительно ребра С 1 . PIOIZ 22 . 27074 i\ 3Q 3b 3c «QF Si . PIOIZ 27074 LI 9? SI Ь9 VLOLZ ІЧ 29 19 09 / / /rru ,7Ум 27074 m 15 27074 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор А.Маковська Замовлення 550 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиІв-53, Львівська пл м 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101