WO2010114426A2 - Волновой дифференциал транспортного средства - Google Patents
Волновой дифференциал транспортного средства Download PDFInfo
- Publication number
- WO2010114426A2 WO2010114426A2 PCT/RU2010/000231 RU2010000231W WO2010114426A2 WO 2010114426 A2 WO2010114426 A2 WO 2010114426A2 RU 2010000231 W RU2010000231 W RU 2010000231W WO 2010114426 A2 WO2010114426 A2 WO 2010114426A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- differential
- vehicle
- reducers
- wave
- crown
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/12—Differential gearings without gears having orbital motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/12—Differential gearings without gears having orbital motion
- F16H48/16—Differential gearings without gears having orbital motion with freewheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/12—Differential gearings without gears having orbital motion
- F16H48/14—Differential gearings without gears having orbital motion with cams
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/38—Constructional details
- F16H48/40—Constructional details characterised by features of the rotating cases
Definitions
- the invention relates to the automotive industry and can be used in differential drives of wheeled vehicles, with the ability to automatically lock the wheels.
- a vehicle differential comprising a housing, semi-axial gears mounted therein, arranged on coaxial semi-axes with an offset from one another, while one semi-axial gear is connected to the housing, characterized in that the other semi-axial gear is made with a crown located in meshing with the inner rim mounted in the housing, and mounted for rotation on an axis rigidly fixed to the half shaft, another semi-axial gear rigidly mounted on the half shaft, made with inner a rim gear with the possibility of engagement with a semi-axial gear, while the axes of these gears are located on different sides from the axis of the semi-axes.
- the technical result is achieved by the fact that in the differential of the vehicle containing the drive housing, in which two planetary gear reducers are arranged coaxially to each other, according to the invention, two wave reducers with intermediate rolling bodies (balls, rollers) are placed.
- the crown of one wave gear and the separator of another wave gear are made integral with the drive housing, and the separator of one gear and the crown of another gear are made as one part.
- the semi-axial elements are kinematically connected and are able to rotate only in opposite directions.
- Rolling bodies balls, rollers are known as the most durable parts in mechanics.
- the rolling bodies (balls, rollers) are wedged between the crown and the generator, and the power moment is transmitted by all the rolling bodies at the same time, in contrast to the planetary gear reducer, where the power moment is transmitted by only a few teeth through the satellites.
- the torque to the drive wheels is transmitted by the main gear to the rotating body through the flange, due to the large gear ratio of the wave gears.
- self-locking wave differential improves the effective safety of vehicle braking.
- the design of the wave differential has a minimum number of parts and uses ready-made rolling elements (balls, rollers), the production technology of which is well established by ball-bearing plants.
- the maximum blocking efficiency does not allow parts to move relative to each other at high speed. This eliminates the intense heating, wear and breakdown of the mechanism during any skidding of the vehicle.
- FIG. 1 is a longitudinal section A-A of the wave differential of a wheeled vehicle.
- FIG. 2 shows a cross-section BB of the wave differential of a wheeled vehicle.
- a vehicle differential comprising a drive housing 1, in which two wave gearboxes 2 and 3 are arranged coaxially to each other, on rolling elements 4 (balls, rollers), the crown 5 of one gearbox 2 and the separator 6 of the other gearbox 3 are integral with the drive housing 1, and the separator 7 of one gearbox 2 and the crown 8 of another gearbox 3 are made as one part.
- the balls begin to move along the inner surfaces of the teeth, the crowns of the wave reducers, (described by a set of hypocycloids), in opposite sides.
- the wave differential is unlocked without obstructing the rotation of the vehicle.
- the off-road vehicle patency has improved, and its reliability when driving in bad weather.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в дифференциальных приводах колесных транспортных средств, с возможностью автоматической блокировки колес. Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков, а именно: • Упрощение конструкции. • Повышение прочности и надежности. Технический результат достигается тем, что в дифференциале транспортного средства, содержащем приводной корпус, в котором соосно друг другу размещены два планетарных зубчатых редуктора, согласно изобретения, применены волновые редукторы на телах качения (шарики, ролики), венец одного волнового редуктора и сепаратор другого волнового редуктора выполнены заодно с приводным корпусом, а сепаратор одного волнового редуктора и венец другого волнового редуктора выполнены как одна деталь.
Description
ВОЛНОВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в дифференциальных приводах колесных транспортных средств, с возможностью автоматической блокировки колес.
Так как весь момент мощности с двигателя на ведущие колеса автомобиля передается через дифференциал, к нему по прочности и долговечности предъявляются особые требования.
По патенту RU 2044942 известен дифференциал транспортного средства, содержащий корпус, установленные в нем полуосевые шестерни, размещенные на соосных полуосях со смещением одна относительно другой, при этом одна полуосевая шестерня связана с корпусом, отличающийся тем, что другая полуосевая шестерня выполнена с венцом, находящимся в зацеплении с внутренним венцом, закрепленным в корпусе, и установлена с возможностью вращения на оси, жестко закрепленной на полуоси, другая полуосевая шестерня, жестко закрепленная на полуоси, выполнена с внутренним зубчатым венцом с возможностью зацепления полуосевой шестерней, при этом оси этих шестерен расположены по разные стороны от оси полуосей.
Недостатками известного дифференциала являются:
- Неравномерность распределения момента на ведущие колеса;
- Увеличение частоты вращения одного из колес при приложении момента к корпусу, может вызвать буксование колеса при разных условиях сцепления с дорогой. Следовательно более вероятен износ и поломка дифференциала.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является выбранный в качестве прототипа, известный по патенту RU 2125673 механизм распределения мощности для привода ведущих осей и колес транспортного средства, содержащий размещенные соосно друг другу два планетарных зубчатых редуктора, водила сателлитов, либо солнечные шестерни выполняют роли полуосевых элементов.
Недостатками прототипа являются:
- Сложность конструкции;
- Недостаточная прочность и надежность конструкции.
Техническим результатом заявленного изобретения является устранение указанных недостатков, а именно:
- Упрощение конструкции;
- Повышение прочности и надежности конструкции; Технический результат достигается тем, что в дифференциале транспортного средства, содержащем приводной корпус, в котором соосно друг другу размещены два планетарных зубчатых редуктора, согласно изобретения, размещаются два волновых редуктора с промежуточными телами качения, (шарики, ролики). Венец одного волнового редуктора и сепаратор другого волнового редуктора выполнены заодно с приводным корпусом, а сепаратор одного редуктора и венец другого редуктора выполнены как одна деталь.
При этом полуосевые элементы (генераторы волновых редукторов) кинематически связываются и получают возможность вращаться только в противоположных направлениях. Тела качения (шарики, ролики) известны, как самые прочные детали в механике.
В процессе работы волнового дифференциала, тела качения (шарики, ролики), расклиниваются между венцом и генератором, и момент мощности передается всеми телами качения одновременно, в отличие от планетарного зубчатого редуктора, где момент мощности передается лишь несколькими зубьями, через сателлиты.
Применение в самоблокирующемся дифференциале волновых редукторов с промежуточными телами качения (шарики, ролики):
Существенно упрощает его конструкцию, Увеличивает прочность и долговечность этого устройства,
Повышает КПД самоблокирования.
При производстве заявленного волнового дифференциала нет необходимости в трудоемком изготовлении эвольвентных зубчатых шестерен внутреннего зацепления. Не требуются и сложных зуборезных станков, как для планетарного зубчатого редуктора.
Все детали волнового дифференциала выполняются на типовых станках общего машиностроения.
К тому же, производство тел качения (шариков, роликов) хорошо отлажено в шарикоподшипниковой индустрии.
При изготовлении и сборке узла используется и меньшее количество отдельных деталей.
Все перечисленные обстоятельства значительно упрощают изготовление и сборку заявленного устройства. Габариты устройства в этом случае не превышают размеров стандартного
(классического) дифференциала, применяемого в настоящее время, что легко решает проблему замены и установки волнового дифференциала в любой автомобиль.
Момент на ведущие колеса передается главной передачей вращающей корпус через фланец, за счет большого передаточного отношения волновых редукторов.
В управлении коэффициентом (степенью) автоматического блокирования волнового дифференциала участвует разность (неравномерность) сил сцепления ведущих колес с дорогой, а не разность скоростей вращения ведущих колес. Это является положительным фактором, недостижимым для других, даже электронных, автоматических блокирующих устройствами.
Т.е. налицо четкая обратная связь с поверхностью дороги, автоматического волнового дифференциала, через ведущие колеса транспортного средства.
Таким образом: При движении транспортного средства, передача момента силы на ведущие колеса, в неблагоприятных дорожных условиях, постоянно изменяется в соответствии с изменениями коэффициента сцепления ведущих колес с поверхностью дороги и всегда устанавливается оптимально.
При утрате контакта с дорогой одного либо обоих ведущих колес, дифференциал мгновенно блокируется и вращение (буксование) ведущих колес всегда происходит синхронно (равномерно). Внутреннее вращение деталей волнового дифференциала прекращается, следовательно, прекращается и его износ.
Процесс блокирования и разблокирования (дифференциация) устройства происходит дискретно и очень быстро. Таким образом, можно говорить об обратной связи устройства с дорогой, по которой движется транспортное средство.
Все это делает автомобиль устойчивым и проходимым по любым сложным дорогам.
При торможении двигателем, самоблокирование волнового дифференциала улучшает эффективную безопасность торможения транспортного средства.
Конструкция волнового дифференциала имеет минимальное количество деталей и использует готовые тела качения (шарики, ролики), технология производства которых хорошо налажена шарикоподшипниковыми заводами.
Максимальное КПД блокирования не позволяет деталям перемещаться относительно друг друга с большой скоростью. Это исключает интенсивный разогрев, износ и поломку механизма при любом буксовании транспортного средства.
Пример конкретного применения заявленного дифференциала приведен в акте испытаний от 12.09.2008 (акт прилагается). В процессе испытаний автомобилем пройдено до 22 тыс. км. На основании полученных данных комиссия пришла к заключению, что использование заявленного дифференциала позволяет повысить безопасность и эксплуатационные качества автомобиля.
Сущность изобретения поясняется рисунками:
На рис. 1 изображен продольный разрез A-A волнового дифференциала колесного транспортного средства.
На рис. 2 изображен поперечный разрез Б-Б волнового дифференциала колесного транспортного средства.
Дифференциал транспортного средства, содержащий приводной корпус 1, в котором соосно друг другу размещены два волновых редуктора 2 и 3, на телах качения 4 (шарики, ролики), венец 5 одного редуктора 2 и сепаратор 6 другого редуктора 3 выполнены заодно с приводным корпусом 1, а сепаратор 7 одного редуктора 2 и венец 8 другого редуктора 3 выполнены как одна деталь.
При прямолинейном движении транспортного средства по хорошей дороге, вращение от ведущего корпуса соединенного с венцом одного волнового редуктора и сепаратором другого волнового редуктора, через (шарики, ролики) контактирующие с эксцентрическими полуосевыми элементами, передаётся на полуоси автомобиля и далее на ведущие колеса, обеспечивая им одинаковую угловую скорость.
При повороте автомобиля или попадании одного из ведущих колес транспортного средства на неровности дороги, колеса, а следовательно и полуоси с полуосевыми элементами, стремятся вращаться с разными угловыми скоростями.
Шарики начинают перемещаться по внутренним поверхностям зубьев, венцов волновых редукторов, (описанных совокупностью гипоциклоид), в
противоположные стороны. Волновой дифференциал разблокируется, не препятствуя повороту транспортного средства.
При попадании, какого либо ведущего колеса на скользкий участок дороги, происходит снижение его сцепления с дорогой, (шарики, ролики) в устройстве расклиниваются, зажимая полуосевой элемент, дифференциал блокируется и автоматически передает мощность на то колесо, у которого лучшее сцепление с дорогой. Автомобиль продолжает движение без пробуксовывания.
При движении транспортного средства, как вперед, так и назад, устройство безупречно работает как обычный дифференциал (классической) схемы, не мешающий управлению и поворотам.
Улучшилась проходимость транспортного средства по бездорожью, и его надежность при езде в непогоду. Повысилась безопасность и устойчивость движения в гололедицу, особенно на поворотах. За счет оптимального распределения тягового усилия между ведущими колесами, транспортное средство перестало юзить на скользких дорогах.
Claims
ФОРМУЛА
Дифференциал транспортного средства, содержащий приводной корпус, в котором соосно друг другу размещены два планетарных зубчатых редуктора, отличающийся тем, что применены волновые редукторы на телах качения, венец одного волнового редуктора и сепаратор другого волнового редуктора выполнены заодно с приводным корпусом, а сепаратор одного волнового редуктора и венец другого волнового редуктора выполнены как одна деталь.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010800110660A CN102348911A (zh) | 2009-03-24 | 2010-05-07 | 车辆用谐波差速器 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009110813/11A RU2413889C2 (ru) | 2009-03-24 | 2009-03-24 | Волновой дифференциал транспортного средства |
| RU2009110813 | 2009-03-24 | ||
| RU2009111917 | 2009-03-31 | ||
| RU2009111917 | 2009-03-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2010114426A2 true WO2010114426A2 (ru) | 2010-10-07 |
| WO2010114426A3 WO2010114426A3 (ru) | 2010-12-23 |
Family
ID=42828899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2010/000231 WO2010114426A2 (ru) | 2009-03-24 | 2010-05-07 | Волновой дифференциал транспортного средства |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102348911A (ru) |
| WO (1) | WO2010114426A2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4112955A1 (en) * | 2021-06-29 | 2023-01-04 | Biatec Motion s.r.o. | Radiaxial bearing and electric motor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106838201A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-06-13 | 四川大学 | 二齿差摆盘驱动式汽车差速器 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE348634C (de) * | 1920-08-18 | 1922-02-13 | Wilhelm Vogt | UEbersetzungsgetriebe |
| US2627760A (en) * | 1949-01-10 | 1953-02-10 | Harry M Patch | Power dividing differential |
| CN85105993A (zh) * | 1985-07-25 | 1986-07-09 | 梅卫平 | 差动谐波传动减速器 |
| SU1395872A1 (ru) * | 1986-10-08 | 1988-05-15 | В.П.Демин и А.П.Демин | Дифференциал |
| CN1025066C (zh) * | 1992-04-21 | 1994-06-15 | 高靖中 | 滚道谐波减速机 |
-
2010
- 2010-05-07 CN CN2010800110660A patent/CN102348911A/zh active Pending
- 2010-05-07 WO PCT/RU2010/000231 patent/WO2010114426A2/ru active Application Filing
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4112955A1 (en) * | 2021-06-29 | 2023-01-04 | Biatec Motion s.r.o. | Radiaxial bearing and electric motor |
| WO2023274747A1 (en) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | Biatec Motion s.r.o. | Radiaxial bearing and electric motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102348911A (zh) | 2012-02-08 |
| WO2010114426A3 (ru) | 2010-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2010112366A1 (de) | Stirnraddifferenzialgetriebe | |
| CN201944224U (zh) | 汽车防滑差速器 | |
| CN113348104A (zh) | 具有高减速比的电驱动器 | |
| CN103234018A (zh) | 主动差速机构 | |
| US3095761A (en) | Self locking differential mechanism | |
| CN103261747A (zh) | 一种转矩导向装置 | |
| US7217212B2 (en) | Differential gear system having a stably-oriented orbiting gear | |
| CN203297549U (zh) | 一种主动差速机构 | |
| EP1162082A2 (en) | Dual wheel assembly differential | |
| WO2010114426A2 (ru) | Волновой дифференциал транспортного средства | |
| CN201003592Y (zh) | 车辆用差速器锁止装置 | |
| CN103453106A (zh) | 一种差速器 | |
| RU84931U1 (ru) | Волновой дифференциал транспортного средства | |
| RU2413889C2 (ru) | Волновой дифференциал транспортного средства | |
| CN109442018B (zh) | 一种非对称式自锁差速器 | |
| CN100478586C (zh) | 具有非对称结构的限滑差速器 | |
| RU2376515C2 (ru) | Управляемый межколесный (межосевой) дифференциал | |
| CN104832620B (zh) | 自适应牵引力自控分动器 | |
| RU2091644C1 (ru) | Противобуксующий дифференциал | |
| CN107448576A (zh) | 新型差速器 | |
| EP3913258A1 (en) | Variable torque differential | |
| CN105987150A (zh) | 单向轴承限滑差速器 | |
| RU2339859C1 (ru) | Антибуксующий дифференциал (варианты) | |
| RU2268426C2 (ru) | Дифференциал с.е. и е.н. ползиковых | |
| JP2003130182A (ja) | 常時インターロック式万能差動伝動装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 201080011066.0 Country of ref document: CN |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10759106 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10759106 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |