Tväraxeldifferential: typer, anordning, funktionsprincip

2024 Författare: Erin Ralphs | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-19 18:27

Tväraxeldifferentialen hänvisar till transmissionsmekanismen som fördelar vridmoment mellan drivaxlarna. Dessutom tillåter denna mekanism hjulen att rotera med olika vinkelhastigheter. Detta ögonblick är särskilt märkbart vid kurvtagning. Dessutom gör denna design det möjligt att säkert och bekvämt förflytta sig på en torr hård yta. I vissa fall, vid körning på h alt spår eller terräng, kan enheten i fråga spela som en stoppare för en bil. Tänk på egenskaperna hos strukturen och funktionen hos tväraxeldifferentialer.

Description

Differentialen är utformad för att fördela vridmoment från kardanaxeln till drivhjulsaxlarna fram eller bak, beroende på typ av drivning. Som ett resultat gör tväraxeldifferentialen det möjligt att rotera varje hjul utan att slira. Detta är det direkta syftet med mekanismen.

När man rör sig i en rak linje, när belastningen på hjulen är enhetlig med identiska vinkelhastigheter,enheten i fråga fungerar som ett överföringsfack. Vid förändringar i körförhållandena (halka, svänga, svänga) ändras lastindikatorn. Axelaxlarna tenderar att rotera med olika hastighetsparametrar, det blir nödvändigt att fördela vridmomentet mellan dem i ett visst förhållande. I detta skede börjar tväraxeldifferentialen utföra sin huvudsakliga funktion - garantera säkerheten vid fordonsmanövrar.

Funktioner

Layouten för de aktuella fordonsenheterna beror på den fungerande drivaxeln:

1. På växellådans hus (framhjulsdrift).
2. På det drivande bakaxelhuset.
3. Bilar med fyrhjulsdrift är utrustade med en mellanhjulsdifferential på skeletten på båda axlarna eller överföringslådorna (de överför arbetsmomentet mellan hjulen respektive axlarna).

Det är värt att notera att differentialen på maskinerna dök upp för inte så länge sedan. På de första modellerna hade "självgående" besättningar dålig manövrerbarhet. Att vrida hjulen med en identisk vinkelhastighetsparameter ledde till glidning av ett av elementen eller förlust av vidhäftning till vägytan. Snart utvecklade ingenjörer en förbättrad modifiering av enheten, som gör det möjligt att utjämna förlusten av kontroll.

Förutsättningar för att skapa

Tväraxeldifferentialer på bilar uppfanns av den franske designern O. Pekker. I en mekanism utformad för att fördela en roterandemoment, kugghjul och arbetsaxlar var närvarande. De tjänade till att omvandla vridmomentet från motorn till drivhjulen. Trots alla fördelar löste denna design inte helt problemet med hjulslirning vid kurvtagning. Detta uttrycktes i förlusten av vidhäftning av ett av de belagda elementen. Momentet var särskilt uttalat i isiga områden.

Halkning under sådana förhållanden ledde till obehagliga olyckor, vilket fungerade som ett ytterligare incitament för att utveckla en förbättrad anordning som kunde förhindra att fordonet sladdar. Den tekniska lösningen på detta problem utvecklades av F. Porsche, som kom med en kamdesign som begränsar hjulslirning. De första bilarna som använde en simulerad tväraxeldifferential var Volkswagens.

Device

Begränsningsnoden fungerar enligt principen om en planetväxellåda. Mekanismens standarddesign inkluderar följande element:

• halvaxelväxlar;
• associerade satelliter;
• arbetskropp i form av en skål;
• huvudutrustning.

Skelettet är styvt kopplat till den drivna växeln, som tar emot vridmomentet från analogen till huvudväxeln. Skålen genom satelliterna omvandlar rotationen till drivhjulen. Skillnaden i hastighetslägen för vinkelparametrar tillhandahålls också med hjälp av medföljande växlar. Samtidigt förblir värdet på arbetsmomentet stabilt. Den bakre tväraxeldifferentialen är fokuserad på överföringen av hastighet till drivhjulen. Transportfyrhjulsdrivna fordon är utrustade med alternativa mekanismer som verkar på axlarna.

Varieties

De angivna typerna av mekanismer är uppdelade efter strukturella egenskaper, nämligen:

• koniska versioner;
• cylindriska alternativ;
• maskväxlar.

Dessutom delas differentialerna med antalet kuggar på axelaxlarnas kugghjul i symmetriska och asymmetriska versioner. På grund av den optimala fördelningen av vridmoment är de andra versionerna med cylindrar monterade på axlarna på fordon med fyrhjulsdrift.

Maskiner med främre eller bakre drivaxel är utrustade med symmetriska koniska modifikationer. Snäckväxeln är universell och kan kombineras med alla typer av enheter. Koniska enheter kan arbeta i tre konfigurationer: raka, roterande och slirande.

Arbetsschema

I rörelse i rak linje kännetecknas det elektroniska imiterade tväraxeldifferentialspärren av en jämn fördelning av lasten mellan fordonets hjul. I detta fall observeras en identisk vinkelhastighet, och kroppssatelliterna roterar inte runt sina egna axlar. De omvandlar vridmomentet på axelaxeln med hjälp av en statisk växel och huvudväxelns drivna växel.

I kurvor utsätts fordonet för varierande motståndskrafter och belastningar. Parametrar fördelas enligt följande:

1. Det inre hjulet med mindre radie får mer motstånd än det yttre. En ökad belastningsindikator orsakar en minskning av rotationshastigheten.
2. Det yttre hjulet rör sig längs en större bana. Samtidigt bidrar en ökning av vinkelhastigheten till ett mjukt varv av maskinen, utan att glida.
3. Med tanke på dessa faktorer måste hjulen ha olika vinkelhastigheter. Det inre elementets satelliter bromsar rotationen av axelaxlarna. Detsamma, i sin tur, genom ett koniskt kugghjulselement, ökar intensiteten hos den externa motsvarigheten. Samtidigt förblir vridmomentet från huvudväxeln stabilt.

Slirning och stabilitet

Bilhjul kan ta emot olika belastningsparametrar, slira och tappa grepp. I det här fallet appliceras överdriven kraft på ett element, och det andra fungerar "tomgång". På grund av denna skillnad blir bilens rörelse kaotisk eller stannar helt. För att eliminera dessa brister, använd systemet med växelkursstabilitet eller manuell blockering.

För att vridmomentet för axelaxlarna ska jämnas ut, bör satelliternas verkan stoppas och rotationen från skålen till den belastade axelaxeln bör omvandlas. Detta gäller särskilt för MAZ tväraxeldifferentialer och andra tunga fordon med fyrhjulsdrift. En liknande funktion beror på det faktum att om du tappar greppet på en av de fyra punkterna, kommer mängden vridmoment att tendera till noll,även om maskinen är utrustad med två mellanhjul och en mellanaxeldifferential.

Elektronisk självblockering

För att undvika de problem som nämns ovan tillåter partiell eller fullständig blockering. För detta används självlåsande analoger. De fördelar torsion med hänsyn till skillnaden på axelaxlarna och motsvarande hastighetsförhållanden. Det bästa sättet att lösa problemet är att utrusta maskinen med ett elektroniskt tväraxelspärr. Systemet är utrustat med sensorer som övervakar den erforderliga prestandan medan fordonet är i rörelse. Efter bearbetning av mottagna data väljer processorn det optimala läget för att korrigera belastning och andra effekter på hjul och axlar.

Funktionsprincipen för denna nod består av tre huvudsteg:

1. I början av drivhjulsslirningen tar styrenheten emot pulser från rotationshastighetsindikatorerna, efter att ha analyserat dem fattas automatiskt ett beslut om driftsätt. Därefter stänger ventilomkopplaren och högtrycksanalogen öppnas. ABS-enhetens pump skapar tryck i arbetskretsen för glidelementets bromscylinder. Det slirande drivhjulet bromsas genom att öka trycket i bromsvätskan.
2. I det andra steget bibehåller självblockeringssimuleringssystemet bromskraften genom att upprätthålla trycket. Pumpverkan och hjulslipstopp.
3. Det tredje steget i driften av denna mekanism inkluderar fullbordandet av hjulslirningenmed samtidig tryckavlastning. Omkopplaren öppnas och högtrycksventilen stängs.

KamAZ tväraxeldifferential

Nedan är ett diagram över denna mekanism med en beskrivning av elementen:

1 - Huvudaxel.

2 – Sigill.

3 - Carter.

4, 7 - Brickor av stödtyp.

5, 17 - Etui skålar.

6 – Satellit.

8 – Låsindikator.

9 - Påfyllningsplugg.

10 - Pneumatisk kammare.

11 - Fork.

12 - Stopp ring.

13 - Kuggkoppling.

14 - Låskoppling.

15 - Avloppslock.

16 - Mellanaxeldrivväxel.

18- Cross.

19 - Bakaxelväxel.

20 - Fixing bolt.

21, 22 - Lock och lager.

Safety

Differentialen med tväraxel är designad för att ge en säker och bekväm körning på vägar av olika syften. Några av nackdelarna med den övervägda mekanismen, som anges ovan, manifesteras under farlig och aggressiv terrängmanövrering. Därför, om maskinen är försedd med en manuell överstyrningsmekanism, får den endast användas under lämpliga förhållanden. Det är mycket svårt och osäkert att använda höghastighetsbilar utan den specificerade mekanismen, särskilt i höga hastigheter på motorvägen.