Слайд 1Дифференциалы
лекция 14
Назначение, конструкции.
преподаватель Захаров
А.Ю.
МГТУ им. Н.Э.Баумана
Кафедра СМ-10 «Колесные машины»
Слайд 2Дифференциал
механизм трансмиссии, выполняющий функции распределения подводимого к нему крутящего момента
между колесами или мостами (в некоторых автомобилях между бортами) и
позволяющий ведомым валам вращаться с неодинаковыми угловыми скоростями.
Слайд 3Дифференциал
требования:
распределение крутящих моментов между колесами и мостами в пропорции, обеспечивающей
наилучшие эксплуатационные свойства (максимальную тяговую силу, хорошие устойчивость и управляемость)
;
Слайд 5Дифференциалы
Межколёсные дифференциалы применяются в ведущих мостах для передачи моментов к
ведущим колесам и предотвращающие циркуляцию мощности на ведущей оси.
Межосевые
и межбортовые дифференциалы применяются в многоприводных автомобилях для предотвращения циркуляции мощности, дополнительно нагружающей трансмиссию и вызывающей ускоренное изнашивание шин.
Слайд 6Дифференциалы
В качестве межколесных дифференциалов на большинстве автомобилей устанавливаются конические дифференциалы,
реже цилиндрические.
Межосевой дифференциал может устанавливаться в раздаточной коробке или в приводе главных передач.
Симметричный межосевой дифференциал устанавливается в том случае, если момент между главными передачами распределяется поровну, или равнонагруженных мостов тележки трехосного автомобиля.
Несимметричный дифференциал устанавливается в том случае, когда моменты между мостами распределяются не поровну. В качестве межосевых применяются дифференциалы как конические, так и цилиндрические планетарного типа.
Слайд 7Дифференциалы
Межбортовые дифференциалы используются в специальных многоприводных автомобилях. Такие дифференциалы применяются
при трансмиссиях, размещенных по бортам автомобиля, они распределяют моменты поровну
между бортами.
В таких трансмиссиях, кроме того, иногда устанавливаются по бортам межосевые дифференциалы.
Слайд 8Дифференциалы
Принудительную блокировку дифференциалов используют для повышения проходимости автомобиля. В некоторых
конструкциях принудительно блокируется только межосевой дифференциал, а иногда принудительно блокируется
как колесный, так и межосевой дифференциалы. Принудительная блокировка обычно осуществляется с места водителя электропневматическим приводом.
Самоблокирующиеся межколесные или межосевые дифференциалы устанавливают также для повышения проходимости как легковых, так и грузовых, и специальных автомобилей.
Наибольшее распространение получили дифференциалы повышенного трения различных конструкций.
Некоторое распространение получили самоблокирующие дифференциалы свободного хода. В месте с другими типами дифференциалов они применяются на многоосных шасси.
Слайд 9Дифференциалы
Дифференциалы, применяемые в автомобилях, представляют собой трехзвенные планетарные механизмы с
двумя степенями свободы.
Тремя звеньями дифференциала являются:
водило (корпус дифференциала),
сателлиты,
полуосевые шестерни.
На рис. 117 приведены. Здесь показаны (рис. 117, соответственно а, б) конический и цилиндрический несимметричные дифференциалы (рис. 177, соответственно в, г).
-
Слайд 10Кинематические связи
схемы дифференциалов с постоянным соотношением моментов
конический и цилиндрический симметричные
дифференциалы
конический и цилиндрический
не симметричные дифференциалы
Слайд 11Симметричный дифференциалл
Симметричные конические дифференциалы наиболее распространенные (их часто называют простыми).
Применяются они как на легковых, так и грузовых автомобилях, в
качестве межколесных, а иногда и межосевых дифференциалов.
Механизм дифференциала включает корпус, сателлиты и ось сателлитов или крестовину, полуосевые шестерни.
Число сателлитов в дифференциалах легковых автомобилей два, грузовых — четыре.
Сателлиты и полуосевые шестерни выполняются прямозубыми. Число зубьев сателлитов и полуосевых шестерен может быть четным и нечетным.
Слайд 12Симметричный цилиндрический дифференциал
межколесный симметричный дифференциал
его размеры больше, чем у конического
дифференциала, рассчитанного на передачу такого же момента.
Цилиндрический дифференциал имеет
большее число зубчатых колес, чем конический, более сложен в изготовлении , редко применяется как межколесный дифференциал
Слайд 16Межосевые дифференциалы
Симметричные межосевые дифференциалы, устанавливаемые между равнонагруженными мостами автомобилей повышенной
и высокой проходимости, выполняют обычно коническими с возможностью блокировки с
места водителя.
Применение межосевого дифференциала исключает циркуляцию мощности, которая особенно сильно нагружает трансмиссию при движении по дорогам с гладкой поверхностью и тем больше, чем больше разница радиусов качения колес.
Так, при разнице радиусов качения 7...8 мм нагружение трансмиссии крутящим моментом увеличивается в 2 раза.
Слайд 17Несимметричные межосевые дифференциалы
Устанавливаются в раздаточных коробках и распределяют крутящие
моменты соответственно массам, приходящимся на ведущие мосты.
Выполняются
цилиндрическими планетарными.
Внутреннее передаточное число (кинематический параметр р) этого дифференциала равно отношению числа зубьев эпициклического колеса к числу зубьев солнечного колеса.
Во всех конструкциях межосевых дифференциалов предусматривается его принудительная блокировка.
Слайд 18При принудительной блокировке дифференциала все его элементы вращаются как одно
целое и коэффициент блокировки Кб=оо.
Момент включения блокирующего устройства определяется
водителем, что не всегда оптимально:
если не выключена блокировка при движении по хорошей дороге, наблюдается ускоренное изнашивание шин;
на дороге с неоднородным коэффициентом сцепления возможна потеря устойчивости
Слайд 21Дифференциалы свободного хода
Дифференциалы свободного хода (обгонные). Эти механизмы не
всегда относят к дифференциалам, так как они не подчиняются закономерностям,
устанавливаемым кинематическим уравнением дифференциала. В этом случае жесткая кинематическая связь между полуосями отсутствует. 1
Роликовый дифференциал свободного хода (рис. 123) состоит из корпуса / дифференциала, имеющего на внутренней поверхности профилированные продольные канавки для рядов роликов 2, помещенных в сепараторах 4 и 5, двух цилиндрических кулаков 3 и 6, имеющих на внутренней поверхности шлицы для связи с полуосями.
Слайд 22Дифференциалы повышенного трения
Конструктивно могут выполняться различными:
шестеренными с
фрикционными элементами,
червячными,
кулачковыми (сухарными),
гидравлическими.
По рабочему процессу их
можно разбить на три группы:
с постоянным моментом трения;
с моментом трения, пропорциональным передаваемому моменту;
с моментом трения, пропорциональным квадрату разности угловых скоростей выходных валов.
Коэффициент блокировки дифференциала повышенного трения зависит от потерь на трение и, следовательно, связан с его КПД.
Слайд 23Шестеренный дифференциал с постоянным моментом трения
Схема дифференциала.
Постоянный момент трения создается
фрикционной муфтой 2, диски которой прижимаются один к другому пружиной
1. Коэффициент блокировки зависит от момента трения фрикционной муфты и от передаваемого корпусом 3 дифференциала момента.
С увеличением передаваемого момента коэффициент блокировки уменьшается. При малом значении передаваемого момента дифференциал практически заблокирован.
Слайд 24График зависимости коэффициента блокировки от передаваемого момента
Конструкция дифференциала
Слайд 28Кулачковые дифференциалы (сухарные)
Кулачковые дифференциалы конструктивно могут выполняться с горизонтально и
радиально расположенными сухарями.
Сухари могут размещаться в один или два
ряда.
При однорядном размещении число кулачков на полуосевых элементах (звездочках) должно быть разным, при этом хотя бы один сухарь будет передавать усилие.
При двухрядном размещении число кулачков (рис. 130) одинаково, но один ряд сухарей относительно другого смещают на половину шага кулачков.
Кулачки внутренней звездочки 2, связанной с одной из полуосей, также расположены в два ряда, со смещением на половину шага. С другой полуосью связана наружная звездочка 3, кулачки которой выполнены по всей ширине звездочки. Ведущим элементом является корпус дифференциала 1 с обоймой 4, в отверстиях которой могут перемещаться в радиальном направлении сухари 5. Такая конструкция позволяет всегда иметь в зацеплении один ряд сухарей, т. е. переда-