Ведучий міст ситкарьова для транспортного засобу

Винахід відноситься до диференціальних пристроїв, стосується конструкції ведучого моста транспортних засобів і може бути використаний в автомобільній промисловості, транспорті і сільськогосподарському машинобудуванні. Відомі ведучі мости колісних транспортних засобів, у яких для забезпечення різної швидкості обертання ведучи х коліс, наприклад, при поворотах використовується диференціал у вигляді планетарної зубчастої передачі з конічними шестірнями [1]. При русі на криволінійних ділянках дороги такий диференціал забезпечує повільніше обертання внутрішнього ведучого колеса, що дозволяє уникнути пробуксовки цього ведучого колеса і тим самим не допустити підвищеного зносу його шин, а також утрат потужності через утр уднений поворот транспортного засобу. Недоліком таких ведучих мостів є те, що при попаданні одного з ведучих коліс на слизьку ділянку дороги, воно починає пробуксовувати, а інше ведуче колесо при цьому перестає обертатися і тому не в змозі зрушити з місця транспортний засіб, наприклад, автомобіль. Якщо ж одне з ведучи х коліс автомобіля почне пробуксовувати під час руху по слизькій ділянці, то створюються умови, що викликають боковий занос автомобіля. Відомий ведучий міст автомобіля, у якому для усунення вищевказаного недоліку використовується кулачковий диференціал підвищеного тертя [2]. Кулачковий диференціал забезпечує передачу крутного моменту на обидва ведучі колеса і виключає можливість зупинки одного ведучого колеса при пробуксовці іншого. Однак, через підвищене тертя в елементах кулачкового диференціала збільшуються витрати потужності, крім того, він не чутли вий до крутих поворотів, на яких внутрішнє ведуче колесо все ж пробуксовує. Цей недолік відсутній у ви щевказаних планетарних диференціалах. Тому кулачкові диференціали підвищеного тертя не одержали помітного поширення, і широке застосування у ведучих мостах збереглося за планетарними диференціалами з конічними шестірнями [1]. Найбільш близьким по конструкції до винаходу, що заявляється, є ведучий міст Ситкарьова для транспортного засобу, що містить у собі картер, ведучий вал, головну передачу у ви гляді зубчастого зачеплення ведучої і веденої шестерень, корпус диференціала, виконаний з центральним отвором, розташований на підшипниках у картері і жорстко з'єднаний з веденою шестірнею, два ведені вали, одним кінцем рухомо закріплені у корпусі диференціала з можливістю обертання, і пружини [3]. У ведених валах з боку корпусу диференціала виконані співвісні циліндричні порожнини з гвинтовою різзю, центральний отвір корпусу диференціала виконаний фігурним. Через цей отвір проходить співвісно йому елемент, виконаний у виді стрижня, який має у своїй середній частині поперечний переріз, що відповідає конфігурації отвору, і встановлений з можливістю переміщення в цьому отворі уздовж його осі, а циліндричні кінці елемента виготовлені з заглибинами, у яких встановлені тіла кочення, наприклад кульки, що забезпечують зачеплення елемента, тобто стрижня, із внутрішньою гвинтовою різзю порожнин ведених валів. У кожному веденому валі між дном його порожнини і торцем елемента встановлена пружина. Недоліком такого ведучого моста є відносна складність конструкції. Завданням, на вирішення якого спрямований винахід, є розробка більш простої і ефективної конструкції ведучого моста з автоматичним саморегулюванням швидкості обертання двох ведених валів (півосей). Досягається вирішення цього завдання завдяки новій конструкції рухомо з'єднуючого ведені вали елемента, виконаного у ви гляді втулки. Крім того, замість внутрішньої гвинтової різі в порожнинах ведених валів застосована зовнішня гвинтова різь на кінцях цих валів з боку корпусу диференціала. У заявленому пристрої використовується викладений у прототипі [3] принцип обмеженого саморегулювання швидкостей обертання двох ведених валів, тому заявлений пристрій також названий ведучим мостом Ситкарьова для транспортного засобу. Запропонований міст дозволяє досягти технічного результату, що полягає в спрощенні конструкції моста, а також - у підвищенні технологічності його виготовлення, експлуатації і ремонту. Суть запропонованого технічного рішення полягає в тому, що у відомому ведучому мосту для транспортного засобу, який включає картер, ведучий вал, головну передачу у вигляді зубчастого зачеплення ведучої і веденої шестерень, корпус диференціала, розташований на підшипниках у картері, жорстко з'єднаний з веденою шестірнею і виконаний з фігурним центральним отвором, два ведених вали, виконані з гвинтовою різзю, елемент, рухомо з'єднуючий ведені вали за допомогою його зачеплення з їх гвинтовою різзю через тіла кочення, який проходить крізь фігурний отвір корпусу ди ференціала співвісно йому, має поперечний переріз, що відповідає конфігурації цього отвору і встановлений з можливістю осьового переміщення в ньому, а також спіральні пружини, відповідно заявленому винаходу, з'єднуючий елемент виконаний у вигляді фігурної втулки з внутрішньою циліндричною поверхнею, що має на кінцях цієї поверхні заглибини, наприклад нагіівсферичпі, а кінці ведених валів з боку корпусу ди ференціала споряджені зовнішньою різзю і рухомо закріплені у втулці з можливістю обертання, при цьому втулка може переміщува тися відносно ведених валів за допомогою тіл кочення, наприклад кульок, встановлених у заглибинах втулки і контактуючи х із різзю ведених валів. Ведені вали можуть бути споряджені обмежувачами переміщення по них втулки, наприклад у вигляді бортиків, виконаних на цих валах, і спіральних пружин, розташованих між бортиками і торцями втулки. На внутрішніх торцях ведених валів є заглибини з тілами кочення, наприклад кульками. Суть винаходу пояснюється кресленнями на фіг. 1 і фіг. 2. На фіг. 1 схематично зображений загальний вид запропонованого пристрою з повздовжнім вертикальним його розрізом, а на фіг. 2 показаний його поперечний переріз. Заявлений ведучий міст містить у собі картер, у підшипниках 1 якого встановлені ведучий вал 2, головна передача у вигляді зубчастого зачеплення ведучої шестірні 3 і веденої шестірні 4, причому ведена шестірня 4 жорстко з'єднана з корпусом 5 диференціала. У цьому корпусі, встановленому на підшипниках 1 картера, виконаний центральний осьовий отвір 6 у формі шестигранника, в якому встановлена фігурна втулка 7 по ковзній посадці з можливістю переміщуватися уздовж осі отвору 6. Втулка 7 має зовнішню поверхню у формі шестигранника і внутрішню циліндричну поверхню 8. На кінцях поверхні 8 виконані заглибини 9 напівсферичної форми. Ведені вали (півосі) 10 і 11 з боку корпусу 5 ди ференціала виконані із зовнішньою гвинтовою різзю 12. При цьому в заглибинах 9 на втулці 7 встановлені кульки 13, контактуючі із гвинтовою різзю 12 ведених валів 10 і 11. У центрі кожного внутрішнього торця цих валів виконана напівсферична заглибина 14, у яку вставлена кулька 15, що забезпечує необхідний зазор між торцями двох ведених валів і можливість їхнього обертання відносно один одного. Форма фігурної втулки 7 і фігурного отвору 6 корпусу 5 диференціала може мати (як і в прототипі) різні варіанти: у вигляді багатогранника (фіг. 2), шліцьового чи зубчатого з'єднання. На кожному веденому валі 10 і 11 виконаний бортик 16, який, по-перше, упираючись у підшипник 1 картера, перешкоджає зсуву цих валів убік від корпусу 5 диференціала, по-друге, обмежує величину переміщення втулки 7 по цих валах. Між бортиками 16 і торцями втулки 7 на ведених валах 10 і 11 встановлені спіральні пружини 17. Робота запропонованого пристрою здійснюється в такий спосіб. Рух машини відбувається при передачі обертання від ведучого валу 2 через ведучу шестірню 3 на ведену шестірню 4, яка приводить в обертання корпус 5 диференціала і через його центральний фігурний отвір 6 втулку 7, а втулка, в свою чергу, передає крутний момент на ведені вали 10 і 11 через кульки 13, що забезпечують внутрішнє зачеплення втулки 7 із гвинтовою різзю 12 цих валів. Гвинтові різі 12 виконані на цих валах протилежними за напрямком й орієнтовані таким чином, що при русі машини вперед втулка 7 через кульки 13 намагається перемістити за допомогою гвинтової різі 12 півосі 10 і 11 одну до одної, але цьому перешкоджає встановлена у їхньому торці кулька 15, тому кульки 13 змушують обертатися разом із втулкою 7 півосі 10 і 11. При русі машини назад втулка 7 через кульки 13 прагне за допомогою гвинтової різі 12 відсунути ці півосі одну від одної, але цьому перешкоджають бортики 16, що упираються у відповідні підшипники 1 картера. Тому кульки 13 змушують обертатися разом із втулкою 7 ведені півосі 10 і 11 у зворотному напрямку. При поворотах машини втулка 7 (також, як це описано в прототипі [3]) буде переміщуватися співвісно відносно півосей 10 і 11, забезпечуючи цим різницю швидкостей обертання півосей 10 і 11 і відповідно ведучих коліс машини. Співвісне переміщення втулки 7 відносно півосей при повороті машини викликає розтягання однієї і стиск іншої пружини 17. Після здійснення машиною повороту необхідно до початку наступного повороту забезпечити, щоб втулка 7 повернулася у вихідне (тобто середнє) положення. Цьому будуть сприяти, по-перше, поступове вирівнювання навантаження на ведучі колеса в процесі закінчення повороту, по-друге, дія пружин 17, і по-третє, короткочасне відключення навантаження на ведені вали, наприклад, скиданням газу для переключення швидкості (що практично завжди відбувається), оскільки при знятті навантаження (крутного моменту) на кульки 13 і, відповідно, на ведені вали 10 і 11 зменшиться й опір переміщенню втулки 7 у його ви хідне положення. Тому після кожного повороту чи проходу слизького місця для повернення втулки 7 у ви хідне положення достатньо буде хоча б короткочасного руху вперед чи короткочасного скидання навантаження при русі (для переключення швидкостей чи спеціально). Отже, запропонована конструкція ведучого моста Ситкарьова для транспортного засобу забезпечує, як і в прототипі, необхідний діапазон саморегуляції швидкостей обертання ведених валів, практично завжди достатній, наприклад, для автомобілів. У порівнянні з прототипом вона має такі переваги: 1) спрощується конструкція моста, по-перше, за рахунок спрощення конструкції елемента, рухомо з'єднуючого ведені вали, (відсутній знімний наконечник - п. 10 на фіг. 2 у прототипі [3]), по-друге, через виключення підшипників між корпусом диференціала і цими валами (п. 20 на фіг.2 у прототипі), оскільки їх роль виконує втулка з кульками; 2) підвищується технологічність виготовлення моста, а також його експлуатації і ремонту, тому що у ведених валах не потрібно виконувати глибокі порожнини, при цьому гвинтова різь нарізається не всередині порожнин, а на зовнішній поверхні цих валів; 3) підвищується надійність конструкції, по-перше, через відсутність глибоких порожнин у ведених валах, що знижують їхню міцність на крутіння і згин. По-друге, через відсутність знімного наконечника (п. 10 на фіг. 2 у прототипі), що знижує міцність елемента, рухомо з'єднуючого ведені вали; 4) зменшується радіальний розмір моста, тому що не потрібні підшипники між корпусом диференціала і веденими валами. Це сприяє зменшенню маси моста і збільшенню дорожнього просвіту, тобто поліпшенню прохідності автомобілів. Джерела інформації 1. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин / М- Машиностроение. 1969, с. 307-309 2. Боровських Ю.И. и др. Устройство автомобилей / М.- Висш. Школа, 1983, с.119 3. Заявка на винахід № 2003076084, подана в Укрпатент 01.07.2003, кл. 7В 60 К 17/00; F16Н 1/00 прототип.