Робочі процеси та основи розрахунку диференціала

Перелік робочих процесів диференціала

№пп	Найменування процесів	Позитивні (+), негативні (-) наслідки	Заходи по усу-ненню
	Передача крутного моменту.	(+)
	Рух ведених елементів з різними кутовими швидкостями.	(-) Буксування колеса.
	Блокування ведених елементів.	(+) При передачі крутного момента.
	Тертя робочих оверхонь підшипників та прослаблення посадочних місць.	(-)Знос робочих поверхонь та посадочних місць.
	Передача зусиль від диференціала до картера моста.

Елементи диференціала та параметри (види) розрахунку

№пп	Елементи	Параметри (види) розрахунку та визначення	При-мітка
	Ведучий елемент – корпус.	Жорсткості.
	Шестерні, сателіти.	Передаточного числа, міцності, діаметрів, модулів аналогічно визначенням шестерен головної передачі.
	Шипи Хрестовини.	Міцності
	Підшипники	Підбираються.

Рис 18. Кінематичні схеми диференціалів малого тертя. а - конічного

симетричного, б – конічного несиметричного, в – циліндричного

симетричного, г – циліндричного несиметричного. 1,6- вихідні вали,

2-ведена шестерня головної передачі, 3- корпус диференціала,

4- сателіти, 5- шестерні привода вихідних валів.

З точки зору кінематики, диференціал – це три ланковий механізм з двома ступенями свободи. Для одержання рівняння кінематики, зупинимо корпус диференціала (водило) і визначимо внутрішнє передаточне число.

, (1).

Де - частота обертання вихідних валів та корпуса диферен-ціалу. Знак (-) в рівнянні (1) вказує на те, що при зупиненому водилу (кор-пусу диференціала) вихідні вали обертаються в різних напрямах.

Рівняння кінематики диференціала

(2)

Або (3)

При u = 1 диференціал симетричний, а при u 1 - несиметричний. Для симметричного диференціалу рівняння кінематики (2), (3) набуває вигляду

. Проаналізуємо це рівняння для характерних випадків руху автомобіля, вважаючи, що диференціал міжколісний.

1. Прямолінійний рух автомобіля без буксування коліс, тобто частота обертання коліс та корпусу диференціалу одинакові.

2. Одне колесо зупинене (або , тоді або ).

3. Корпус диференціалу зупинено (при гальмуванні трансмісійним гальмом) , , колеса обертаються в різних напрямах. При молому коефіцієнту зчеплення може порушитись курсова стійкість автомобіля (відбудеться занос), а при значному – перевантаження елемен-тів трансмісії і навіть їх поломка.

Рівняння рівноваги диференціала (умова рівності моментів).

(4).

де - моменти, що підводяться до валів 1 та 6. - момент, що підводиться до корпусу диференціалу.

Рівняння балансу потужності потужності диференціалу

(5).

- потужності, які передаються до вихідних валів 1 та 6.

- потужність, що підводиться до корпусу диференціалу.

- потужність, що витрачається на подолання сил тертя між зубями сателітів та шестерень привода вихідних валів (півосьових шестерень).

Враховуючи, що , можна записати

(6).

де - частота обертання корпусу диференціала.

Припустивши, що вал 1 забігаючий, а вал 6 відстаючий, отримаємо

, (7).

Для симметричного диференціала маємо

(8)

Момент внутрішнього тертя у диференціалі оцінюють коефіцієнтом блокування , вважаючи, що

(9). тоді

(10).

(11).

Розподілення крутного моменту, що підводиться до корпусу диференціала по вихідним валам оцінюють коефіцієнтом

.

Для симетричного диференціала , та

у несиметричних .

Для симетричних диференціалів з малим внутрішнім тертям з самоблокуванням з примусовим блокуванням (диференціал не заблокований) або(диференціал заблокований).

Основні розміри (діаметри первісних конусів, модулі, числа зуб’їв та інше) сателітів та півосьових шестерень визначають так, як і конічних шестерень головної передачі.

На міцність розраховують сателіти, півосьові шестерні та шипи хрестовин.

Рис 19. Диференціали та карданна передача

повноприводного 4MOTION Golf.

Дата добавления: 2014-01-07