межосевой дифференциал с вязкостной корректировкой момента внутреннего трения

Формула изобретения

Межосевой дифференциал с вязкостной корректировкой момента внутреннего трения, состоящий из цилиндрического дифференциала с ведущим водилом и вязкостной муфты, которая установлена в планетарной передаче, причем одна полумуфта соединена с солнечной шестерней, а другая с эпициклической шестерней, отличающийся тем, что вязкостная муфта содержит пакет концентрически расположенных цилиндрических колец, установленных поочередно на основаниях полумуфт, при этом в основании каждой полумуфты выполнены концентрические канавки, в которые установлены с натягом цилиндрические кольца.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области трансмиссии транспортных средств и предназначено для распределения крутящего момента между колесами и мостами автомобиля.

Наиболее близким техническим решением является межосевой дифференциал с автоматически включающейся многодисковой муфтой. Диски муфты поочередно связаны с ее валом и корпусом. В зазоре между днищем корпуса и нажимным диском муфты находится соединенный с валом дисковый ротор с сегментными окнами. Зазор заполнен силоксановой жидкостью. При определенной величине относительного вращения под действием возрастающего давления рабочей жидкости пакет дисков сжимается и муфта работает как межосевой дифференциал.

Недостатком данного дифференциала является возможность возникновения в силовом приводе больших динамических нагрузок при работе муфты в режиме блокировки, а также невозможность применения на автомобилях большой грузоподъемности по причине недостаточности максимального крутящего момента, передаваемого вязкостной муфтой, при допустимых габаритных показателях.

Изобретение направлено на снижение динамической нагруженности элементов трансмиссии.

Решение поставленной задачи достигается тем, что вязкостная муфта снабжена пакетом концентрически расположенных цилиндрических колец, которые установлены поочередно на основаниях полумуфт. На основаниях каждой полумуфты выполнены концентрические канавки, в которые с натягом установлены концентрические кольца с выполненными в них пазами и отверстиями, обеспечивающие перетекание рабочей жидкости и передачу крутящего момента.

Сопоставительный анализ показал, что предлагаемая вязкостная муфта отличается от известной тем, что вместо пакета дисков в муфте установлен пакет концентрически расположенных цилиндрических колец, посаженных в канавки полумуфт с натягом. Данная конструкция обеспечивает предотвращение самоблокировки дифференциала и увеличение общей площади рабочих поверхностей вязкостной муфты, что позволяет увеличить развиваемый ею момент.

На фиг.1 приведена схема межосевого дифференциала с вязкостной корректировкой момента внутреннего трения; на фиг.2 зависимости изменения момента внутреннего трения дифференциала от скорости относительного вращения выходных валов (а- цилиндрического диффренциала с вязкостной муфтой; б- стандартного цилиндрического дифференциала; в вязкостной муфты).

Дифференциал состоит из солнечной шестерни 1, выполненной заодно с валом 8, эпициклической шестерни 2, водила с сателлитами 3.

Вязкостная муфта состоит из двух полумуфт 4,5, которые соединены с солнечной 1 и эпициклической 2 шестернями соответственно, пакета концентрически расположенных цилиндрических колец 6, которые устанавливаются с натягом в концентрические канавки, выполненные на основаниях (а) полумуфт. При этом полумуфта 5, соединенная с эпициклической шестерней 2, выполнена из двух элементов: основания (а) для крепления колец и диска (б) с подвижным уплотнением. Обе полумуфты 4,5 связаны посредством шлицов с шестернями 1,2 соответственно.

Межосевой дифференциал с вязкостной корректировкой момента внутреннего трения работает следующим образом.

При увеличении относительной частоты вращения выходных валов 7,8 дифференциала возрастает крутильная жесткость муфты: при увеличении относительной частоты вращения полумуфт 4,5 за счет касательных напряжений от сил сдвига в тонких слоях вязкой жидкости между кольцами 6 возникает вязкое трение, что обеспечивает передачу крутящего момента. При этом регрессивная характеристика жидкого трения вязкостной муфты, фиг. 2 (в), обеспечивает приведение прогрессивной характеристики внутреннего трения дифференциала, фиг.2(б), к ассимптотичной форме приближения рассматриваемой характеристики, фиг. 2(а), к предельному по блокировке значению момента внутреннего трения в звеньях дифференциала, тем самым препятствуя достижению этого значения и устраняя возможность самоблокировки дифференциала. При выравнивании разности частот вращения выходных валов 7, 8 касательные напряжения от сил сдвига в тонких слоях вязкой жидкости между кольцами 6 снижаются, что приводит к уменьшению крутильной жесткости муфты.