Патент на изобретение №2225957

(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛ ВЕДУЩЕГО МОСТА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к машиностроению. Дифференциал содержит конические сателлиты 8 и центральные шестерни 12, 13, расположенные в корпусе 1. Корпус 1 имеет фланец 3, с которым соединены крышка 2 и зубчатое колесо 4 привода дифференциала. Между корпусом 1 и крышкой 2 выполнен масляный канал, образованный пазом 15 в крышке 2 и фланцем 3. В корпусе у шестерни 12 выполнено сквозное отверстие 14. Технический результат – обеспечение обильной смазкой деталей дифференциала путем создания в нем интенсивного потока воздушно-масляной смеси. 7 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Оно касается дифференциальных зубчатых передач с коническими сателлитами, используемых в трансмиссиях транспортных средств, в частности в ведущих мостах автобусов и троллейбусов.

В дифференциальных зубчатых передачах, называемых более коротко дифференциалами, в их корпусе для смазки находящихся в нем деталей выполняют специальные масляные отверстия, которые показаны в различных охранных документах (выданное в СССР авторское свидетельство № 401845, МПК F 16 H 57/04; опубликованная ЕПВ заявка № 343146, МПК F 16 H 57/04; патенты, выданные в ФРГ № 2219258, МПК F 16 H 57/04; в США № 3429400, 3966020, НКИ 184/11, МПК F 16 N 7/26; № 3762503, НКИ 184/6.12; № 4261219, НКИ 74/467).

Известен дифференциал ведущего моста транспортного средства, содержащий фигурный корпус, состоящий из двух чашек, сопряженных между собой в плоскости, в которой расположены оси конических сателлитов дифференциала (выданное в СССР авторское свидетельство № 844394, МПК F 16 H 57/04). На одной из чашек корпуса выполнены черпаки и отверстия для прохода смазочной жидкости, а в другой чашке имеются окна для прохода воздушно-масляного аэрозоля, в которых размещены радиально расположенные ребра, установленные под углом к плоскости, перпендикулярной оси дифференциала. Такой корпус дифференциала имеет очень сложную форму и при этом пониженную жесткость.

Известен другой дифференциал ведущего моста транспортного средства, содержащий корпус, состоящий из двух сочлененных между собой чашек, имеющих продольные масляные отверстия, при этом на одной из чашек закреплено ведомое зубчатое колесо главной передачи (выданное в СССР авторское свидетельство № 1458634, МПК F 16 Н 57/04). На картере ведущего моста закреплен кольцевой коллектор, охватывающий одну из чашек дифференциала, и на этом коллекторе сверху расположен трубчатый маслозаборник с косым концом, помещенным в кольцевой желоб, установленный на обратной стороне упомянутого зубчатого колеса. Этот дифференциал имеет весьма громоздкую конструкцию с большими радиальными размерами и с излишней массой.

Известен также иной дифференциал с коническими сателлитами, содержащий корпус с отверстиями на периферии, на котором имеются профильные кулачки для направления смазочной жидкости из внешней масляной ванны к сателлитам для смазки их опор (выданный в Великобритании патент № 2036207, МПК F 16 Н 57/04). Известен другой подобный дифференциал с устройством для смазки, содержащий корпус, состоящий из двух чашек, в каждой из которых на периферии выполнено наклонное сквозное овальное отверстие для захвата смазочной жидкости из масляной ванны в картере ведущего моста (опубликованная в Японии заявка № 63-38586, МПК F 16 Н 57/04). Однако при вращении корпуса центробежная сила в значительной степени препятствует проходу смазочной жидкости внутрь него через такие отверстия.

Известно устройство для смазки дифференциала ведущего моста транспортного средства с коническими сателлитами, содержащее лоток, установленный в картере ведущего моста напротив центрального конического отверстия на конце корпуса дифференциала, расширяющегося в сторону другого конца корпуса, выполненного с коническим отверстием большего размера, расширяющегося в ту же сторону, для создания потока смазочной жидкости от лотка через дифференциал (заявки в ЕПВ № 280093, МПК F 16 H 57/04, в ФРГ № 3706217, МПК В 60 К 17/16). Однако при таком техническом решении корпус дифференциала получается весьма металлоемким.

В качестве прототипа принят дифференциал ведущего моста транспортного средства, содержащий конические сателлиты и центральные шестерни, расположенные в корпусе, имеющем на периферии кольцевой фланец, с которым по разные его стороны соединены крышка корпуса и зубчатое колесо привода дифференциала (выданный в Швеции патент № 510894, МПК F 16 H 48/08, опубликован 05.07.1999). Для смазки сателлитов и их опор в крышке корпуса выполнены обычные масляные отверстия, что недостаточно для обеспечения деталей дифференциала обильной смазкой.

Решаемая задача – обеспечение простыми средствами надежной смазки дифференциала ведущего моста транспортного средства.

Для решения этой задачи в дифференциале, содержащем конические сателлиты и центральные шестерни, расположенные в корпусе, имеющем фланец, с которым соединены крышка корпуса и зубчатое колесо привода дифференциала, между корпусом и крышкой выполнен масляный канал, а в корпусе около шестерни выполнено сквозное отверстие.

При наличии между корпусом и крышкой масляного канала, а в корпусе около шестерни сквозного отверстия, в дифференциале, содержащем конические сателлиты и центральные шестерни, расположенные в корпусе, имеющем фланец, с которым соединена крышка корпуса и зубчатое колесо привода дифференциала, создана интенсивная циркуляция смазки, в частности масляного тумана, через полость в корпусе, в которой размещены конические сателлиты и шестерни, что обеспечивает надежную смазку их опор скольжения. Это достигнуто вследствие того, что выход масляного канала наружу расположен на большом радиусе благодаря сопряжению крышки с фланцем корпуса, служащим для крепления зубчатого колеса.

Упомянутый масляный канал образован пазом, выполненным в крышке, и фланцем корпуса.

В корпусе дифференциала между ним и крышкой около паза установлена кольцевая перегородка, которая отделяет полость внутри корпуса для образования в ней масляной ванны.

В пазу установлена лопасть для захвата смазочной жидкости из масляной ванны, находящейся в резервуаре, в который помещен дифференциал.

Лопасть выполнена в виде пластины с шипами на боковых краях, расположенными в отверстиях, сделанных в фланце корпуса и крышке.

Пластина выполнена в виде черпака, то есть с изогнутым концевым участком, расположенным у периферии крышки корпуса.

Паз в крышке расположен вдоль хорды, то есть косо, для облегчения забрасывания смазочной жидкости черпаком в полость внутри корпуса. Обод крышки может иметь у паза участок переменного радиуса, уменьшающегося в сторону лицевой поверхности черпака, для улучшения условий натекания смазочной жидкости на черпак и уменьшения радиуса расположения черпака.

На фиг. 1 представлен дифференциал ведущего моста транспортного средства, продольный разрез; на фиг. 2 изображен участок крышки корпуса дифференциала с размещенной в ней лопастью; на фиг. 3 показана отдельно лопасть маслозаборника, вид в плане; на фиг. 4 – лопасть маслозаборника, вид сбоку.

Дифференциал содержит чашеобразный корпус 1 с крышкой 2 (фиг.1). Корпус имеет фланец 3, с которым с одной стороны сопряжено надетое на корпус зубчатое колесо 4 привода дифференциала, а с другой стороны сопряжена крышка 2. Зубчатое колесо 4 и крышка 2 закреплены на фланце 3 винтами 5, головки которых расположены в цековках 6 на крышке 2 (фиг.2). Корпус 1 с крышкой 2 установлен в картере ведущего моста на конических подшипниках качения 7 (фиг.1). В корпусе 1 расположены конические сателлиты 8, установленные на опорных стержнях 9, 10. В сателлитах 8 выполнены сквозные радиальные отверстия 11 для прохода смазочной жидкости к местам сопряжения сателлитов с опорными стержнями. Сателлиты 6 имеют зубчатое зацепление с центральными шестернями 12 и 13, установленными соответственно в корпусе 1 и в крышке 2. В корпусе 1 около шестерни 12 напротив ее торца выполнено продольное сквозное отверстие 14, а между корпусом 1 и крышкой 2 выполнены масляные каналы, каждый из которых образован пазом 15 П-образного профиля, выполненным в крышке 2, и фланцем 3 корпуса. Паз 15 расположен в крышке 2 вдоль хорды между цековками 6. В пазу 15 установлена лопасть 16, представляющая собой пластину с шипами 17, 18 на боковых краях (фиг.3), расположенными в отверстиях, сделанных в фланце 3 корпуса и в крышке 2. Пластина, образующая собой лопасть 16, имеет изогнутый концевой участок 19 (фиг.4), образуя с крышкой 2 и фланцем 3 черпак для захвата смазочной жидкости из масляной ванны в картере ведущего моста. Обод 20 (фиг.2) крышки 2 имеет у паза 15 участок 21 переменного радиуса, уменьшающегося в сторону лицевой поверхности черпака, то есть лопасти 16 маслозаборника. В корпусе 1 между ним и крышкой 2 вблизи паза 15 установлена кольцевая перегородка 22 (фиг.1), отделяющая внутри корпуса 1 полость 23 для образования в ней масляной ванны. Перегородка 22 выполнена из тонколистовой пластины, которая защемлена в корпусе 1 крышкой 2, упирающейся кольцевым выступом 24 в пластину на диаметре меньшем, чем диаметр контакта пластины с корпусом 1.

При вращении дифференциала смазочная жидкость, находящаяся в картере ведущего моста, разбрызгивается зубчатым колесом 4, создающим воздушно-масляную смесь, то есть масляный аэрозоль, называемый масляным туманом. Так как масляный канал, образованный пазом 15 и фланцем 3 корпуса, и сквозное отверстие 14 в корпусе расположены на разных расстояниях от оси вращения, существенно отличающихся между собой, корпус 1 с крышкой 2 действует как центробежный насос, вследствие чего внутри дифференциала под влиянием центробежных сил возникает значительный поток упомянутой воздушно-масляной смеси от отверстия 14 в указанный масляный канал, образованный пазом 15 и фланцем 3. При попадании этой воздушно-масляной смеси из отверстия 14 в полость 23 под действием центробежных сил происходит осаждение из нее на внутренние стенки корпуса и на сателлиты 8 капель смазочной жидкости, которые через отверстия 11 проникают к местам сопряжения сателлитов 8 с опорными стержнями 9, 10 и, кроме того, скапливаясь в полости 23, образуют в ней собственную масляную ванну дифференциала. При этом от вытекания наружу из полости 23 скопившаяся смазочная жидкость удерживается кольцевой перегородкой 22. Кроме того, эта собственная масляная ванна дополнительно пополняется смазкой при вбрасывании в нее порций смазочной жидкости лопастями 16, которые зачерпывают как черпаком смазочную жидкость из картера ведущего моста и направляют ее в полость 23 через кольцевой зазор между внутренней кромкой перегородки 22 и деталями дифференциала. Смазочная жидкость, поступившая в полость 23, благодаря обильному ее количеству, обеспечивает надлежащую смазку мест сопряжения сателлитов 8 с их опорами скольжения, благодаря чему повышается надежность дифференциала.

Таким образом, вследствие того, что в дифференциале, содержащем конические сателлиты и шестерни, расположенные в корпусе, с фланцем которого соединены его крышка и зубчатое колесо его привода, между корпусом и крышкой выполнен масляный канал, а в корпусе около шестерни выполнено сквозное продольное отверстие, создана интенсивная циркуляция воздушно-масляной смеси через дифференциал, благодаря чему обеспечена обильная смазка его деталей. Этому способствует наличие между корпусом и крышкой кольцевой перегородки, отделяющей около сателлитов полость, в которой создается собственная масляная ванна, из которой происходит непосредственная подпитка смазочной жидкостью мест сопряжения сателлитов с их опорными стержнями, являющихся наиболее нагруженными их участками. Получению указанного положительного технического результата способствует также размещение в упомянутом масляном канале лопасти в виде черпака, направляющей порции смазочной жидкости внутрь дифференциала в образованную масляную ванну.

Формула изобретения

1. Дифференциал ведущего моста транспортного средства, содержащий конические сателлиты и центральные шестерни, расположенные в корпусе, имеющем фланец, с которым соединены крышка корпуса и зубчатое колесо привода дифференциала, отличающийся тем, что между корпусом и крышкой выполнен масляный канал, а в корпусе около шестерни выполнено сквозное отверстие.

2. Дифференциал по п.1, отличающийся тем, что канал образован пазом, выполненным в крышке, и фланцем корпуса.

3. Дифференциал по п.2, отличающийся тем, что в корпусе между ним и крышкой около паза установлена кольцевая перегородка.

4. Дифференциал по п.3, отличающийся тем, что в пазу установлена лопасть.

5. Дифференциал по п.4, отличающийся тем, что лопасть выполнена в виде пластины с шипами на краях, расположенными в отверстиях, сделанных в фланце корпуса и крышке.

6. Дифференциал по п.5, отличающийся тем, что пластина выполнена в виде черпака.

7. Дифференциал по п.6, отличающийся тем, что паз в крышке расположен вдоль хорды.

8. Дифференциал по п.7, отличающийся тем, что обод крышки имеет у паза участок переменного радиуса, уменьшающегося в сторону лицевой поверхности черпака.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 07.06.2006

Извещение опубликовано: 10.05.2007 БИ: 13/2007