Нива Шевроле
     руководство по ремонту

каталог з/ч       

 
 
 
 
 

Дифференциалы, в которых момент трения убывает с увеличением силы тяги



Конструкция дифференциала, в котором внутреннее трение увеличивается по мере роста силы тяги, кроме несомненных достоинств, имеет, однако, и некоторые существенные недостатки, которые рассмотрены в п. 5.1.4.2. В целях устранения этих недостатков фирма «Борг-уорнер» разработала новый дифференциал (рис. 3.59). В этом механизме на обоих выходных шестернях находятся конусные муфты, к которым приложено усилие тарельчатых пружин (типа «Вельвилль»). Следовательно, осевая сила зацепления выходных шестерен действует в направлении, противоположном силе пружин.


Рис. 3.59. Дифференциал «Спин-рези- стент» фирмы «Борг-уорнер», в котором внутреннее трение уменьшается по мере роста силы тяги

Тяговые достоинства нового дифференциала по сравнению с другими конструкциями фирмы «Борг-уорнер» (см. рис. 3.56), наглядно выявляются при анализе тяговой способности дифференциала, в котором внутреннее трение увеличивается по мере роста силы тяги (см. рис. 3.40). Анализ приводит к выводу, что дифференциал, показанный на рис. 3.56, может быть усовершенствован так, что внутреннее трение будет уменьшаться, когда дальнейший рост силы тяги ограничивается сцеплением колеса, имеющего большее сцепление. На рис. 3.59 представлена новая конструкция дифференциала, в котором по мере роста силы тяги внутреннее трение уменьшается. Изображенная конструкция представляет собой результат дальнейшего развития технологии изготовления дифференциалов (см. рис. 3.56), с успехом применяемой в настоящее время.

В конструкции, показанной на рис. 3.59, усилие пружин действует против осевых сил зацепления выходных шестерен. Следовательно, при малом крутящем моменте дифференциал препятствует подводу мощности к колесу с меньшим сцеплением. Крутящий момент ведомой шестерни главной передачи делится пропорционально сцеплению колес. Если дорожные условия улучшаются и колесами может быть передан больший крутящий момент, то трение в дифференциале уменьшается. Трение (трение в конусах) уменьшается потому, что осевые силы, действующие в зацеплении конических шестерен, направлены против сил пружин. С ростом крутящего момента дифференциал, показанный на рис. 3.59, приобретает характеристику, которая приближается к характеристике обычного дифференциала (см. рис. 3.43). В предельных случаях, когда имеется проскальзывание колеса на опорной поверхности с коэффициентом сцепления 1, осевые силы почти, но не полностью уравновешивают силу пружин. Момент трения в конусах достигает нуля, и дифференциал становится обычным.

Рекомендации

Испытания показали, что дифференциал с моментом трения, уменьшающимся по мере роста силы тяги, имеет очень высокий срок службы. Усилие, прикладываемое к торцам муфты, с ростом крутящего момента уменьшается, фрикционные элементы во время эксплуатации автомобиля работают при более низких средних давлениях, чем в обычном дифференциале с ростом момента трения. В дифференциале, в котором момент трения уменьшается по мере роста силы тяги, предусмотрено эффективное смазывание канавок и фрикционных поверхностей в соответствии с требованиями крупного современного производства. В этом дифференциале может быть использовано масло для ведущих мостов с фрикционными муфтами, предлагаемое большинством нефтяных компаний.

Для компенсации износа конусов, а также обычных сборочных отклонений, применены пружины типа Бельвилль, которые в пределах действующих сил имеют пологую характеристику жесткости. Менее чем 10 %-ное уменьшение силы при изменении деформации в пределах 0,25—0,5 мм достигается преимущественно, когда отношение свободной высоты к толщине равно 1,5. В этом случае изменение усилия пружин в незначительной степени влияет на коэффициент распределения крутящих моментов.

Хотя рассмотренный материал относится к легковым автомобилям, тем не менее общие принципы, лежащие в его основе, в одинаковой мере применимы и к сельскохозяйственным транспортным средствам и транспортным средствам высокой проходимости. Новый дифференциал может использоваться в автомобилях высокой проходимости шире, чем в грузовых автомобилях. В настоящее время предлагаются дифференциалы повышенного трения с кулачковыми или храповыми механизмами, а также блокирующиеся, работающие при высоких напряжениях в деталях, которые независимо от работы шин могут вызывать в трансмиссии нежелательные ударные нагрузки. Дифференциал, в котором момент трения уменьшается по мере роста крутящего момента, противодействует буксованию колес мягко и под контролем и только тогда, когда это необходимо. Переход к способу работы обычного дифференциала происходит автоматически и не требует действий водителя. В результате растет доверие водителя и максимально используется рабочее время.

Общая оценка. Дифференциал, согласно рис. 3.59, представляет собой результат дальнейшего развития применяемой в настоящее время конструкции дифференциалов (см. рис. 3.55). Новая конструкция обладает следующими уникальными и полезными особенностями.

1. Осевые составляющие сил зацепления конических шестерен направлены против усилия пружин. Таким образом, работа внутреннего трения (ограничение работы буксования) наибольшая при передаче малого крутящего момента. Когда дорожные условия хорошие и передаваемый крутящий момент велик, механизм работает почти так же, как и обычный дифференциал.

2. Фрикционные элементы работают при более низких средних давлениях, чем детали других дифференциалов с фрикционными муфтами, в связи с чем срок службы дифференциала, по сравнению с другими конструкциями, более высок.

3. Уменьшены или исключены «перескакивание колес», нежелательная блокировка при передаче большого крутящего момента либо преждевременная блокировка, приводящая к потере боковой устойчивости в некоторых условиях движения.

4. Конструкция, показанная на рис. 3.59, может быть применена во всех транспортных средствах таких, как легковые и грузовые автомобили, сельскохозяйственные машины, военно-транспортные средства и т. п.

5. Рассмотренная конструкция представляет собой базу для создания новой конструкции привода к четырем колесам для движения по автомагистрали или вне ее (см. п. 9.2).