Межосевые и межколесные дифференциалы. Назначение. Классификация.Требования.

Назначение.

Дифференциалом называется механизм трансмиссии, распределяющий крутящий момент между ведущими колесами и ведущими мостами автомобиля. Дифференциал служит для обеспечения ведущим колесам разной скорости вращения при движении автомобиля по неровным дорогам и на поворотах.

Разная скорость вращения ведущих колес, проходящих разный путь на поворотах и неровных дорогах, необходима для их качения без скольжения и буксования. В противном случае повысится сопротивление движению автомобиля, увеличатся расход топлива и износ шин.

Конический симметричный дифференциал:
1 — коробка сателлитов дифференциала правая; 2 — болт коробки сателлитов;
3 — опорная шайба шестерни; 4, 8 — полуосевые шестерни; 5 — опорная шайба сателлита;6 — сателлиты; 7 — ось сателлитов; 9 — левая коробка сателлитов дифференциала.

Классификация.

В зависимости от типа и назначения автомобилей на них применяются различные типы дифференциалов (рис. 3).

Дифференциал, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами автомобиля, называется межколесным.

Дифференциал, который распределяет крутящий момент двигателя между ведущими мостами автомобиля, называется межосевым.

Несимметричный дифференциал распределяет крутящий момент не поровну.

Трение в дифференциале повышает проходимость автомобиля, так как оно позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший — на буксующее, что может предотвратить буксование. При этом суммарная тяговая сила в ведущих колесах достигает максимального значения.

Однако в дифференциале малого трения увеличение суммарной тяговой силы на ведущих колесах составляет всего 4...6%, что также не способствует повышению тяговых свойств и проходимости автомобиля.

Конический симметричный дифференциал малого трения прост по конструкции, имеет небольшие размеры и массу, высокие КПД и надежность. Он обеспечивает хорошие управляемость и устойчивость, уменьшает изнашивание шин и расход топлива. Этот дифференциал также называют простым дифференциалом.

Межосевой дифференциал распределяет крутящий момент между главными передачами ведущих мостов многоприводных автомобилей. Дифференциал устанавливают в раздаточной коробке или в приводе главных передач. Межосевой дифференциал исключает циркуляцию мощности в трансмиссии автомобиля, которая очень сильно нагружает трансмиссию, особенно при движении по ровной дороге. В качестве межосевых на автомобилях применяются и конические, и цилиндрические дифференциалы.

Кулачковые дифференциалы. Кулачковые (сухарные) дифференциалы могут быть с горизонтальным (рис. 7.4, а) или радиальным (рис. 7.4, б) расположением сухарей. Сухари 3 размещаются в один или два ряда в отверстиях обоймы 2 корпуса 1 дифференциала между полуосевыми звездочками 4 и 5, которые установлены на шлицах полуосей. Сухари в дифференциале выполняют роль сателлитов.

При движении автомобиля на повороте или по неровной дороге сухари перемещаются в отверстиях обоймы и обеспечивают ведущим колесам автомобиля разную скорость вращения без проскальзывания и буксования.

Кулачковые дифференциалы являются дифференциалами повышенного трения, так как имеют значительное внутреннее трение, которое позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший на буксующее колесо. При этом суммарная тяговая сила на ведущих колесах автомобиля достигает максимального значения. Так, за счет повышенного внутреннего трения суммарная тяговая сила на ведущих колесах увеличивается на 10... 15 %, что способствует повышению тяговых свойств и проходимости автомобиля

Требования к дифференциалу

Дополнительно к общим требованиям к конструкции дифференциала предъявляются дополнительные требования, в соответствии с которыми он должен:

• распределять крутящий момент между ведущими колесами и мостами в пропорции, обеспечивающей автомобилю наилучшие тягово-скоростные свойства, проходимость, управляемость и устойчивость;

• иметь минимальные габаритные размеры.

Рассмотрим требования к дифференциалу и соответствие им различных типов дифференциалов.

Распределение моментов. Дифференциал, являясь механизмом трансмиссии, распределяющим крутящий момент между ведущими мостами и колесами автомобиля, существенно влияет на такие эксплуатационные свойства, как тягово-скоростные, проходимость, управляемость и устойчивость.

Для выявления влияния дифференциала на эксплуатационные свойства автомобиля и определения конструктивных мероприятий, обеспечивающих в зависимости от условий движения необходимое распределение крутящего момента по ведущим мостам и колесам, рассмотрим кинематику и динамику основных типов дифференциалов, применяемых на автомобилях.