Дифференциал

11 Апрель 2010

DifferencialДень добрый. Сегодня я собираюсь рассказать вам о дифференциале.

Дифференциал соединяет полуоси колес и позволяет им вращаться с неодинаковым числом оборотов, что бывает необходимо при движении на поворотах и по дорожным неровностям, когда левое и правое колеса проходят пути разной длины.

Крутящий момент, подводимый карданной передачей, может распределяться поровну между правым и левым колесами или пропорционально коэффициенту сцепления каждого из колес. В зависимости от характера распределения крутящего момента различают дифференциалы малого и повышенного внутреннего трения.

Дифференциал малого внутреннего трения представляет собой планетарный механизм с коническими шестернями, размещенный в коробке, которая привернута к ведомой шестерне главной передачи и вместе с ней вращается в подшипниках картера. В отверстия коробки свободно входят шлицевые концы полуосей, на которых установлены полуосевые шестерни. В зацеплении с ними находятся шестерни-сателлиты, которые могут вращаться на оси или шипах крестовины, жестко закрепленной в коробке дифференциала. В легковых автомобилях применяются два сателлита на оси, в грузовых — четыре сателлита на крестовине.

При движении по прямой ровной дороге вместе с ведомой шестерней главной передачи вращается коробка дифференциала и ось с сателлитами. В этих условиях сателлитам не позволяют поворачиваться вокруг оси полуосевые шестерни, которые могут вращаться с одинаковым числом оборотов, как и оба колеса, испытывающие одинаковое сопротивление качению. Поэтому при вращении коробки неподвижные сателлиты, сцепленные с полуосевыми шестернями, заставляют их вращаться с тем же числом оборотов, что и коробка, обеспечивая через полуоси привод ведущих колес с одинаковым числом оборотов.

При работе дифференциала малого внутреннего трения сумма чисел оборотов обеих полуосевых шестерен и ведущих колес всегда равна удвоенному числу оборотов коробки дифференциала. При повороте автомобиля, когда внутреннее колесо испытывает большее сопротивление качению, а его полуосевая шестерня — большее сопротивление вращению, сателлиты начинают поворачиваться на своей оси, обеспечивая замедление скорости внутреннего колеса с полуосевой шестерней и такое же увеличение скорости наружного колеса. Таким образом, предупреждается проскальзывание колес относительно дороги при повороте.

Если коробка дифференциала неподвижна, то ведущие колеса могут вращаться в противоположных направлениях с одинаковой скоростью. Это возникает при затормаживании автомобиля на ходу стояночным трансмиссионным тормозом и вызывает занос, поэтому во время движения стояночным тормозом следует пользоваться только для предотвращения аварии.

Когда при работе дифференциала одно колесо останавливается, второе начинает вращаться с удвоенной скоростью, что имеет место при попадании одного колеса на скользкий участок дороги. В этих условиях коэффициент сцепления колеса с дорогой уменьшается с 0,6—0,7 для твердого сухого покрытия до 0,1—0,2 для обледеневшего участка, что вызывает такое же падение момента сцепления на колесе. Как только момент сцепления станет равным крутящему моменту, колесо начнет буксовать и крутящий момент его будет оставаться на уровне малой величины момента сцепления. Такой же малый крутящий момент будет передаваться дифференциалом другому колесу, и если общее тяговое усилие ведущих колес, определяемое их суммарным крутящим моментом, окажется меньше сил сопротивления движению, то автомобиль остановится, так как одно колесо его будет буксовать, а другое станет неподвижным.

Одинаковое распределение крутящего момента между ведущими правым и левым колесами при любом соотношении скоростей их вращения снижает проходимость автомобиля и является недостатком шестеренного дифференциала. Это обусловлено малым сопротивлением сил трения в механизме дифференциала, так что даже небольшая разница в сопротивлении качению правого и левого колес вызывает проворачивание сателлитов и снижение крутящего момента на колесе с ускоренным вращением. На другом колесе крутящий момент незначительно возрастает на величину малого момента трения дифференциала, т. е. практически оба колеса получают одинаковые малые крутящие моменты.

Дифференциал повышенного внутреннего трения увеличивает разность сопротивлений качению колес, при которой он срабатывает, ускоряя вращение одного колеса и замедляя вращение другого. Одновременно за счет момента трения возрастает крутящий момент на колесе с замедленным вращением, что уменьшает вероятность его остановки.

Оба этих явления повышают проходимость автомобиля за счет применения механизма дифференциала чаще всего кулачковой конструкции, который также может быть червячным, гидравлическим или иметь фрикционные элементы.

Дифференциал кулачкового типа применяется в конструкции переднего и заднего ведущих мостов автомобиля повышенной проходимости ГАЗ-66. Механизм дифференциала размещен в коробке из двух половин, соединяемых болтами, которые одновременно крепят к коробке ведомую шестерню главной передачи. Левая половина коробки имеет сепаратор — ступицу с отверстиями, в которых расположены и могут свободно перемещаться в, радиальном направлении двадцать четыре сухаря. Сферические, торцы сухарей находятся в постоянном контакте с поверхностью кулачков внутренней обоймы, установленной в левой половине коробки, и наружной обоймы, расположенной в правой половине. Полуоси входят в отверстия коробки дифференциала; левая полуось соединяется шлицами с внутренней кулачковой обоймой, правая полуось — с наружной обоймой.

Сухари в сепараторе расположены с определенным шагом в два ряда и сдвинуты относительно друг друга на половину шага. Такое же двухрядное расположение имеют кулачки внутренней обоймы, а один ряд кулачков наружной обоймы охватывает оба ряда сухарей. Этим обеспечивается передача усилия от сухарей к обоймам и полуосям при любом их взаимном расположении и направлении вращения.

© Автомобильный Блог

 

 

Ваш Комментарий

 

 

Публикации по теме

vodorodnyi_avtomobil4

ВОДОРОДНЫЕ АВТОМОБИЛИ

31 Январь 2017

Автомобили, работающие на водороде, уже расчистили себе площадку на рынке, и вскоре почти каждый сможет купить такую машину. К сожалению, покупка такого автомобиля в данный момент слишком дорогостояща, и не многие смогут позволить себе такую роскошь. Многие любители автомобилей столкнутся с проблемой привязанности к старой машине, и в данный момент они ни за что не…

как-поменять-масляный-фильтр-своими-руками

Раздаточная коробка

6 Апрель 2016

Здравствуйте. Сегодня я расскажу вам о раздаточной коробке. Раздаточная коробка предназначена для того, чтобы распределять крутящий момент вторичного вала коробки передач на несколько ведущих мостов, возможности включения переднего ведущего моста и увеличения тягового усилия на ведущих колесах. Раздаточная коробка устанавливается за коробкой передач на автомобилях повышенной и высокой проходимости и обеспечивает эффективное преодоление тяжелых дорожных…

устройство двс

Устройство двигателя

27 Март 2016

Всем привет! Сегодня я хочу рассказать вам, как устроен двигатель. В конструкцию одноцилиндрового карбюраторного двигателя входят детали, узлы и приборы, образующие комплекс механизмов и систем: это кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, систему охлаждения, систему смазки, систему питания и систему зажигания. Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление расширяющихся газов и преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала….

устройство аккумуляторной батареи

Устройство аккумуляторной батареи

25 Март 2016

Здравствуйте. Сегодня я вам расскажу про аккумуляторную батарею. Аккумуляторная батарея является химическим источником постоянного тока. Она представляет собой устройство, которое накапливает (аккумулирует) электрическую энергию, заряжаясь и превращая ее в энергию химических реакций при подключении к другому источнику тока, а затем разряжается, превращая химическую энергию в электрическую, отдавая ее подключенным потребителям. Процессы зарядки и разрядки аккумуляторной…