Дифференциал заднего моста наземных транспортных средств

размещен в Центральном отверстии сателлита И представляет собой тонкостенную втулку или отдельные игольчатые ролики, и находящиеся в зацеплении с сателлитами полуосевь 1 е конические шестерни с Центральным отверстием со шлицами и опорные Шайбы, а также установленную на корпусе дифференциала ведомую шестерню, которая выполнена цилиндрической или конической с прямыми или криволинейными зубьями, отличающийся тем, что для изготовления, по крайней мере, одной из следующих деталей дифференциала, таких как корпус, крышка, крестовина, сферические, плоские и опорные Шайбы,сателлиты, игольчатые ролики, полуосевые и ведомые шестерни, применена сталь с пониженной прокаливаемостью с содержанием углерода от 0,4 до 0,85 мас. и с оптимальным критическим диаметром, равным 0,8-3,3 модуля шестерен, причем корпус, крышка,крестовина, сателлиты, полуосевые и ведомая шестерни выполнены с поверхностным закаленным слоем, расположенным по всему контуру каждой детали либо только на их рабочих поверхностях, при этом микроструктура поверхностного слоя представляет собой отпущенный мартенсит с твердостью более 56 НКСэ и глубиной, равной 0,12-0,4 оптимального критического диаметра стали, и с упрочненной сердцевиной, микроструктура которой представляет собой троостит, троостосорбит или сорбит с твердостью 30-47 НКСэ,сферические, плоские и опорные шайбы выполнены с микроструктурой, представляющей собой отпущенный мартенсит с твердостью на 3-4 НКСэ меньше, чем твердость поверхностного слоя сателлитов и полуосевых шестерен, игольчатые ролики выполнены с микроструктурой, представляющей собой отпущенный мартенсит с твердостью на 2-3 НКСэ больше, чем твердость поверхностных слоев шипов крестовины и сателлитов, при этом отпущенный мартенсит, троостит, троостосорбит и сорбит каждой детали представляют собой исходный аустенит стали со средним диаметром действительного зерна, равного 0,008-0,003 мм, что соответствует 11-14 номеру зерна.2. Дифференциал по п. 1, отличающийся тем, что применяемая для изготовления корпуса, крышки и сферических, плоских и опорных шайб сталь содержит углерод в пределах 0,40-0,55 мас. , для изготовления крестовины - 0,55-0,65 мас. , для изготовления игольчатых роликов - 0,77-0,85 мас. , а для изготовления сателлитов, полуосевых и ведомой шестерен - 0,55-0,85 мас. .3. Дифференциал по пп. 1 или 2, отличающийся тем, что корпус и крышка вь 1 полнены с микроструктурой, представляющей собой троостит, троостосорбит или сорбит с твердостью 30-47 НКСэ.4. Дифференциал по п. 1 или 2, отличающийся тем, что крестовина и сателлиты вь 1 полнены с микроструктурой, представляющей собой отпущенный мартенсит с твердостью более 50 НКСэ.5. Дифференциал по п. 1 или 2, отличающийся тем, что шлицы центрального отверстия полуосевых конических шестерен выполнены с твердостью 52-56 НКСэ.6. Дифференциал по п. 1 или 2, отличающийся тем, что центральное отверстие сателлита выполнено с поверхностным слоем, представляющим собой троостит, троостосорбит или сорбит с твердостью 30-47 НКСэ.Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве дифференциала заднего моста грузовых и легковых автомобилей, тракторов и др. транспортных средств. Также оно может быть использовано в качестве дифференциала любых ведущих мостов наземных транспортных средств.Известен дифференциал заднего моста наземных транспортных средств, содержащий соединенные между собой корпус с крышкой, размещенные внутри них крестовину, которая выполнена цельной или сборной из раздельных пальцев, на шипах которой установлены сферические или плоские шайбы и конические сателлиты, которые выполнены со сферической или плоской торцевой опорной поверхностью, причем каждый сателлит имеетцентральное отверстие И установлен на шип Крестовины как без подшипника, так И с подшипником, который размещается в центральном отверстии сателлита и представляет собой тонкостенную втулку или отдельные игольчатые ролики, находящиеся в зацеплении с сателлитами полуосевь 1 е конические шестерни с Центральным отверстием со шлицами и опорные Шайбы, а также установленную на корпусе дифференциала ведомую шестерню, которая выполнена цилиндрической или конической с прямыми или криволинейными зубьями.Детали дифференциала обычно изготавливают из следующих материаловкорпус и крышка из ковкого или высокопрочного чугуна без термообработкикрестовина, сателлиты, полуосевые и ведомая шестерни из легированных конструкционных сталей типа 18 ХГТ, 2 ОХНР, 2 ОХН 3 А и др., которые подвергаются цементации с получением поверхностного закаленного слоя глубиной О,9-1,2 мм, но не более 1,7 мм, и с твердостью более 59 НКСэсферические, плоские и опорные шайбы из углеродистых конструкционных сталей типа сталь 10 и др., которые подвергаются нитроцементации с получением поверхностного закаленного слоя глубиной 0,3-0,5 мм и с твердостью 5158 НКСэигольчатые ролики из подшипниковой стали типа ШХ 15, которые подвергаются объемной закалке и отпуску на твердость более 61 НКСэ 1.Однако известный дифференциал заднего моста наземных транспортных средств имеет следующие недостатки1. Обладает недостаточной жесткостью корпуса и крышки, т.к. их изготавливают из ковкого или высокопрочного чугуна с твердостью не более 277 НВ (31 НКСэ), что приводит в процессе эксплуатации из-за повышенных динамических нагрузок к увеличенным деформациям их отверстий, в которых размещены шипы крестовины и ступица полуосевых шестерен.2. Обладает недостаточной долговечностью рабочих поверхностей крестовины, сателлитов, полуосевых и ведомой шестерен, т.к. поверхностный закаленный слой, получаемый на этих деталях после цементации, имеет малую глубину, неравномерно распределен на рабочих поверхностях, имеет микроструктуру средне- и крупноигольчатого мартенсита, а также имеет место резкое снижение твердости при переходе от поверхностного закаленного слоя к сердцевине.3. Имеет недостаточную износостойкость трущихся поверхностей сферических, плоских и опорных шайб из-за того, что поверхностный закаленный слой, получаемый на этих деталях после нитроцементации, имеет малую глубину и средне- или крупноигольчатую микроструктуру.4. Невозможно уменьшить габаритные размеры и массу деталей дифференциала при одновременном повышении прилагаемых на них нагрузок.5. Имеет высокую стоимость изготовления, т.к. применяются дорогие легированные конструкционные стали типа 18 ХГТ, 2 ОХНР, 2 ОХН 3 А и др., подшипниковая сталь ШХ 15,в качестве термообработки применяются дорогие процессы цементации или нитроцементации, после которых детали получают значительное коробление, которое приходится исправлять окончательным шлифованием рабочих поверхностей.Задачей изобретения является создание дифференциала заднего моста наземных транспортных средств.Техническим результатом является повышение надежности и долговечности деталей предложенного дифференциала, а также получение возможности повышения прилагаемых на него нагрузок при одновременном сохранении его габаритных размеров и массы. Кроме того, техническим результатом является снижение стоимости изготовления предложенного дифференциала заднего моста.Технический результат достигается тем, что предложен дифференциал заднего моста наземных транспортных средств, содержащий соединенные между собой корпус с крь 1 ш ВУ 8222 С 1 200622622кой, размещенные внутри них крестовину, выполненную цельной или сборной из раздельных пальцев, на шипах которой установлены сферические или плоские Шайбы И конические сателлиты, выполненные со сферической или плоской торцевой опорной поверхностью, причем каждый сателлит имеет центральное отверстие и установлен на шип крестовины как без подшипника, так и с подшипником, который размещаем в центральном отверстии сателлита и представляет собой тонкостенную втулку или отдельные игольчатые ролики, и находящиеся в зацеплении с сателлитами полуосевые конические шестерни с Центральным отверстием со шлицами и опорные Шайбы, а также установленную на корпусе дифференциала ведомую шестерню, которая выполнена цилиндрической или конической с прямыми или криволинейными зубьями, отличительной особенностью которого является то, что для изготовления, по крайней мере, одной из следующих деталей дифференциала, таких как корпус, крышка, крестовина, сферические, плоские и опорные шайбы, сателлиты, игольчатые ролики, полуосевые и ведомые шестерни, применена сталь с пониженной прокаливаемостью с содержанием углерода от 0,4 до 0,85 мас. и с оптимальным критическим диаметром, равным О,8-3,3 модуля шестерен, причем корпус,крышка, крестовина, сателлиты, полуосевые и ведомая шестерни, крестовина, сателлиты,полуосевые и ведомая шестерни выполнены с поверхностным закаленным слоем, расположенным по всему контуру каждой детали, либо только на их рабочих поверхностях, при этом микроструктура поверхностного слоя представляет собой отпущенный мартенсит с твердостью более 56 НКСэ и глубиной, равной 0,12-0,4 оптимального критического диаметра стали, и с упрочненной сердцевиной, микроструктура которой представляет собой троостит, троостосорбит или сорбит с твердостью 3 О 47 НКСэ, сферические, плоские и опорные шайбы выполнены с микроструктурой, представляющей собой отпущенный мартенсит с твердостью на 34 НКСэ меньше, чем твердость поверхностного слоя сателлитов и полуосевых шестерен, игольчатые ролики выполнены с микроструктурой, представляющей собой отпущенный мартенсит с твердостью на 23 НКСэ больше, чем твердость поверхностных слоев шипов крестовины и сателлитов, при этом отпущенный мартенсит,троостит, троостосорбит и сорбит каждой детали представляют собой исходный аустенит стали со средним диаметром действительного зерна, равного О,ОО 8-О,ОО 3 мм, что соответствует 11-14 номеру зерна. При этом применяемая для изготовления корпуса, крышки и сферических, плоских и опорных шайб сталь содержит углерод в пределах О,4 О-О,55 мас. , для изготовления крестовины - О,55-О,65 мас. , для изготовления игольчатых роликов - О,77-О,85 мас. , а для изготовления сателлитов, полуосевых и ведомой шестерен О,55-О,85 мас. . При этом корпус и крышка выполнены с микроструктурой, представляющей собой троостит, троостосорбит или сорбит с твердостью 3 О 47 НКСэ.При этом крестовина и сателлиты выполнены с микроструктурой, представляющей собой отпущенный мартенсит с твердостью более 50 НКСэ. При этом шлицы центрального отверстия полуосевых конических шестерен выполнены с твердостью 5256 НКСэ. При этом центральное отверстие сателлита выполнено с поверхностным слоем, представляющим собой троостит, троостосорбит или сорбит с твердостью 3 О 47 НКСэ.В результате экспериментальных исследований предложенной конструкции дифференциала заднего моста было установлено, что с использованием всех выбранных параметров предложенной конструкции получен следующий положительный результат достигнута высокая долговечность сателлитов, полуосевых и ведомой шестерен, а также остальных его деталей, получен равномерный по глубине поверхностный слой деталей дифференциала с одновременной организаций заданного сочетания микроструктуры и твердости. Получена возможность сохранения габаритных размеров и массы корпуса и деталей дифференциала при одновременном повышении прилагаемых на них нагрузок. При этом достигнуто снижение стоимости изготовления предложенного дифференциала заднего моста.В таблице 1 показаны минимальный И максимальный идеальные КРИТИЧЕСКИЙ диаметр сталей С ПОНИЖЕННОЙ прокаливаемостью, использованных ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ деталей ПрЕДЛОЖЕННОГО дифференциала, В зависимости ОТ содержания В НИХ углерода.Идеальный критический диаметр Вкр., мм Содержание углерода в сталиПримечание. Вкр - идеальный критический диаметр, это параметр, характеризующий прокаливаемость стали, т.е. диаметр прутка стали, который при закалке с бесконечно бь 1 стрым охлаждением поверхности приобретает в центре сечения прутка структуру полумартенсита, а на поверхности прутка - структуру мартенсита.В таблице 2 показаны ПОЛУЧЕННЫЕ на основании экспериментальных исследований СООТНОШЕНИЯ МОДУЛЯ ШЕСТЕрЕН И ГЛубИНЫ ПОВЕРХНОСТНОГО закаленного СЛОЯ С идеальным КрИТИЧЕСКИМ диаметром.Модуль Постоянная Отношекритическии закаленного слоя б, мм шестерен хорда зуба у ние ДИЗМВТР СТаЛИ - на постояннои на впади ш, мм 5 С, мм б/Вкр. ВКр- ММ хорде зуба не зубаСущность изобретения поясняется чертежами, на которых показан дифференциал заднего моста наземных транспортных средств.На фиг. 1 показан дифференциал, в котором сателлит установлен на шип крестовины без подшипника, на фиг. 2 показан дифференциал, в котором сателлит установлен на шип крестовины с подшипником в виде тонкостенной втулки, а на фиг. 3 показан дифференциал, в котором сателлит установлен на шип крестовины с подшипником в виде отдельных игольчатых роликов.Дифференциал заднего моста наземных транспортных средств содержит соединенные между собой корпус 1 с крышкой 2, внутри которых размешены крестовина 3, на шипах которой установлены сферические шайбы 4 и конические сателлиты 5 с центральным отверстием 6. Конический сателлит 5 установлен на шип крестовины 3 без подшипника(фиг. 1) или установлен на шип крестовины 3 с подшипником в виде тонкостенной втулки 12(фиг. 2), или установлен на шип крестовины 3 с подшипником в виде отдельных игольча