kuti ingranazhesh planetare. Parimi i funksionimit të një diferenciali automobilistik

Çift rrotullues, me motor djegia e brendshme, transmetohet në rrota duke përdorur mekanizma të ndryshëm - boshte, ingranazhe me splina dhe ingranazhe, diferenciale. Këto të fundit janë me interesin më të madh për amatorët. ngarje ekstreme jashtë rrugës, pasi marrin pjesë në shpërndarjen e pushtetit. Shumë shoferë kanë pak ide për funksionimin e kësaj njësie, kështu që ia vlen të merret parasysh se çfarë është një diferencial në një makinë, duke shpjeguar strukturën dhe parimin e funksionimit të tij.

Qëllimi i mekanizmit

Për të kuptuar rolin e diferencialit të përdorur në automjetet e të gjitha llojeve, është e nevojshme të merret parasysh dizajni i një kuti ingranazhi planetar konvencional që transmeton forcë nga bosht kardan dy gjysmë boshte. Algoritmi i njësisë është i thjeshtë:

1. Kardani rrotullon boshtin me një ingranazh spirale në fund.
2. Një ingranazh i madh planetar rrotullohet nga boshti, i lidhur me dy boshte boshtesh.
3. Çift rrotullimi transmetohet nga ingranazhi planetar në boshtet e boshtit dhe rrotat e fiksuara në skajet.

Pa një diferencial, kutia e shpejtësisë shpërndan në mënyrë të barabartë çift rrotullues në 2 akse, si rezultat, rrotat rrotullohen me të njëjtën shpejtësi. Kjo ndarje është e përshtatshme për lëvizje drejtvizore, e cila në realitet është mjaft e rrallë - edhe kur vozitni në seksione të sheshta të pistës, makina devijon nga një vijë e drejtë.

Në mënyrë që makina të kthehet në mënyrë të përsosur rreth qoshes, rrotat e një aksi duhet të rrotullohen me shpejtësi të ndryshme, pasi ajo e jashtme rrotullohet në një hark më të gjerë. Një kuti shpejtësie e thjeshtë që siguron të njëjtin rrotullim të të dy boshteve të boshtit do të bëjë që njëra gomë të rrëshqasë gjatë rrotullimit, tjetra të rrëshqasë, gjë që dëmton ndjeshëm manovrimin e makinës.

Referenca. Problemi është shumë i rëndësishëm për SUV-të me konstante me të gjitha rrotat. NË këtë rastçift ​​rrotullimi ndahet jo vetëm midis rrotave, por edhe midis boshteve që rrotullojnë kutitë e ingranazheve të pjesës së përparme dhe boshti i pasëm.

Një diferencial i kombinuar me një kuti ingranazhi planetar nevojitet për të ndryshuar shpejtësinë këndore të rrotave të djathta dhe të majta në varësi të pjerrësisë së kthesës. Mekanizmi shpërndan automatikisht çift rrotullues në boshtin e boshtit, duke lejuar gomat e rrotave të bëjnë një numër të ndryshëm rrotullimesh kur makina lëviz në një hark. Pa diferencial funksionimin normal automjeti nuk është i mundur për arsyet e mëposhtme:

• mungesa e kontrollit;
• konsumimi i shpejtë i gomave;
• konsumimi i përshpejtuar i pjesëve të ingranazheve, boshteve dhe boshteve të boshteve.

Si funksionon një diferencial i lirë?

Mekanizmat të këtij lloji Shumica dërrmuese e makinave janë të pajisura me një lëvizje në boshtin e përparmë ose të pasëm. Në rastin e parë, montimi ndodhet brenda kutisë së marsheve, në rastin e dytë është pjesë e ingranazhit planetar të boshtit të pasmë.

Dizajni i ingranazhit planetar përfshin përdorimin e ingranazheve konike. Ekzistojnë lloje të tjera të ingranazheve të automobilave - cilindrike, kon-cilindrike dhe krimba.

Pajisja diferenciale e tipit të lirë siguron kombinim me marshin kryesor. Mekanizmi i boshtit të pasmë përfshin pjesët e mëposhtme:

• një bosht me një ingranazh lëvizës të pjerrët të lidhur me boshtin e kardanit;
• pajisje planetare të drejtuara;
• streha e ingranazhit të drejtuar është e pajisur me dy priza, ku futen boshtet e satelitëve;
• ingranazhe konike satelitore;
• ingranazhe me gjysmë boshti;
• kushineta;
• strehimi i kutisë së marsheve.

NË makina pasagjerësh Janë instaluar 2 satelitë, në kamionë - katër.

Propozohet të studiohet parimi i funksionimit të një diferenciali të lirë duke përdorur një shembull:

1. Për sa kohë që makina ecën drejt, rrotat rrotullohen me të njëjtën shpejtësi. Boshti rrotullon "planetarin" së bashku me satelitët e fiksuar në të, këta të fundit mbeten të palëvizshëm dhe transmetojnë çift rrotullues të barabartë në të dy akset për shkak të presionit mbi dhëmbët.
2. Makina hyn në kthesë. Satelitët që rrotullohen së bashku me ingranazhin e madh fillojnë të rrotullohen rreth boshtit të tyre dhe në drejtime të ndryshme.
3. Fuqia në bosht nuk ndahet në gjysmë, por në varësi të pjerrësisë së harkut. Falë rrotullimit të kombinuar të satelitëve, boshtet e boshtit dhe rrotat bëjnë një numër të ndryshëm rrotullimesh, makina e kapërcen me sukses kthesën pa rrëshqitje dhe rrëshqitje të gomës.

Diferenciali quhet diferencial i lirë sepse transferon më shumë çift rrotullues në një rrotë që rrotullohet më lehtë. Është e qartë se gjatë kthesës, goma brenda harkut i reziston rrotullimit, kështu që diferenciali jep më shumë fuqi boshti tjetër - rrota e kundërt rrotullohet më shpejt.

Shënim. Makina me të gjitha rrotat dhe SUV-të janë të pajisura me tre ndarës diferencial të fuqisë - qendra (të vendosura në kuti transferimi) dhe me dy rrota.

Mekanizmi i lirë vendos problemi kryesor, por krijon një anë. Kur njëra gomë fillon të kontaktojë me një sipërfaqe të rrëshqitshme - akulli, bora e mbushur, balta, fillon rrëshqitja. Arsyeja është një mekanizëm diferencial që jep fuqi maksimale në drejtim të rezistencës më të vogël. Të parandalosh situata të ngjashme shumë automjete kanë një bllokim të përkohshëm diferencial.

Llojet e mekanizmave

Për të hequr qafe rrëshqitjen në sipërfaqet e rrëshqitshme të rrugëve ose në kushte jashtë rrugës, prodhuesit kompletojnë automjetet me pajisje diferenciale të modeleve të mëposhtme:

• mekanizëm i tipit të lirë me bllokim të detyruar nga disku;
• diferencial me rezistencë të kufizuar bllokuese pjesërisht;
• vetëmbyllje ingranazh krimbi Lloji Torsen.

Në variantin e parë, përdoret montimi i ingranazheve të diskutuar më sipër, i pajisur gjithashtu me një pajisje mbyllëse. Sistemi funksionon thjesht: nëse është e nevojshme, drejtuesi aktivizon diskun që bllokon satelitët stacionare. Çift rrotullimi fillon të ndahet saktësisht në gjysmë, boshtet rrotullohen me të njëjtën shpejtësi dhe automjeti kapërcen me sukses zonën e problemit.

Bllokim i detyruar diferencial qendror aktivizohet duke përdorur disqe të ndryshëm:

• mekanik - nga leva e kutisë së transferimit;
• elektrike;
• pneumatike;
• hidraulike.

Elementë të ngjashëm lëvizës përdoren për të ndaluar dhe mbajtur satelitët e boshtit të përparmë ose të pasëm.

Prodhuesit pajisin makinat e shtrenjta me një sistem kundër rrëshqitjes. Ai "mashtron" pajisjen diferenciale në një mënyrë tjetër: në sinjalin e një sensori që zbulon rrotullimin e shpejtë të një rrote, elektronika jep komandën për ta ngadalësuar atë. Më pas, ingranazhet satelitore fillojnë të transferojnë më shumë fuqi në boshtin tjetër dhe makina ndalon "të voziturit" në vend.

Pajisja me rezistencë të lartë

Përveç satelitëve, ingranazheve lëvizëse dhe të drejtuara, diferenciali fërkim i rritur përfshin elementët e mëposhtëm:

• një strehë e lidhur fort me pajisjen planetare;
• paketë disqe fërkimi instaluar në çdo bosht bosht;
• disqe çeliku, zgjatjet e të cilëve janë të fiksuara në trup;
• susta ndarëse e futur midis ingranazheve të pjerrëta të boshteve të boshtit.

Çeliku dhe disqe fërkimi(të ngjashme përdoren në tufë) janë instaluar në mënyrë alternative, e para rrotullohet me trupin, e dyta me boshtet. Ingranazhi i pjerrët vendoset në vijat e boshtit dhe është në gjendje të lëvizë një distancë të caktuar. Susta shtyp 2 marshe me bosht të kundërt.

Bllokimi i pjesshëm diferencial ndodh si më poshtë:

1. Në një pjesë të drejtë të thatë të rrugës, satelitët janë të palëvizshëm dhe disqet rrotullohen në lidhje me njëri-tjetrin.
2. Kur godet një gomë zonë e rrëshqitshme fillon rrëshqitja. Për shkak të formës konike të dhëmbëve, ingranazhet nga ana e rrotës së ndalur do të fillojnë të sprapsin njëri-tjetrin.
3. Ingranazhi i boshtit do të lëvizë dhe do të ngjesh paketën e diskut. Do të lindë një forcë fërkimi, duke e detyruar boshtin të rrotullohet së bashku me trupin direkt nga "planetari" duke anashkaluar satelitët.

Një pajisje e tillë rregullon në mënyrë të pavarur shkallën e bllokimit - sa më ngadalë të rrotullohet goma me kapje të mirë, aq më shumë disqet janë të ngjeshur dhe më shumë çift rrotullues furnizohet.

Ingranazhet e vetëmbylljes Torsen

Parimi i funksionimit të këtyre mekanizmave bazohet në një veçori çift ​​krimbash: ingranazhi është i aftë të transmetojë rrotullim në planet, por veprimi i kundërt nuk është i mundur. Të gjitha ingranazhet, përfshirë satelitët, janë bërë në formën e cilindrave me dhëmbë të zhdrejtë me hark. Në total, mekanizmi përdor 3 palë satelitësh krimbash të instaluar rreth ingranazheve të boshteve të boshtit.

Diferenciali vetëbllokues funksionon si kjo:

1. Gjatë lëvizjes drejtvizore, satelitët e krimbave sillen në mënyrë të ngjashme me ato konike - ata nuk rrotullohen vetë, por rrotullojnë akset nga pajisje kryesore.
2. Në kthesë, numri i rrotullimeve të një boshti boshti do të rritet dhe do t'u japë rrotullim çifteve të satelitëve - fuqia do të fillojë të shpërndahet në mënyra të ndryshme.
3. Meqenëse çdo çift satelitësh është i ndërlidhur nga një ingranazh nxitës, rrëshqitja e një rrote përjashtohet. Aksi është në gjendje të rrotullojë satelitin e tij, ai rrotullon fqinjin, i cili nuk mund të rrotullojë më boshtin e dytë të boshtit. Mekanizmi bllokohet automatikisht.

Pajisja Torsen është më e besueshme dhe e avancuar, por shumë e shtrenjtë, kështu që vendoset në makina konfigurimin maksimal. Në pjesën tjetër, përdoren mekanizma më të arritshëm të fërkimit të shtuar.

Ndër adhuruesit e ngasjes ekstreme jashtë rrugës është i njohur mënyra më e thjeshtë shmangni rrëshqitjen - bllokimin e diferencialit të pasmë me saldim. Satelitët janë ngjitur fort në boshtet dhe janë gjithmonë në një gjendje të palëvizshme. e verteta, makina të ngjashme janë të destinuara vetëm për ngasje në tokë dhe borë - është shumë e papërshtatshme dhe e shtrenjtë t'i përdorni ato në një sipërfaqe të fortë.

Kur makina është në lëvizje, çift rrotullimi transmetohet nga dhe më pas, përmes marsheve kryesore dhe diferencialit, në rrotat lëvizëse. ju lejon të rritni ose ulni çift rrotulluesin e transmetuar dhe në të njëjtën kohë të zvogëloni dhe në përputhje me rrethanat të rrisni shpejtësinë e rrotullimit të rrotave. Raporti i marsheve në marshin kryesor zgjidhet në atë mënyrë që çift rrotullimi dhe shpejtësia maksimale e rrotave lëvizëse të jenë në vlerat më optimale për makinë specifike. Për më tepër, disku përfundimtar është shumë shpesh subjekt i akordimit të makinës.

Pajisja e makinës përfundimtare

Në thelb, ingranazhi kryesor nuk është gjë tjetër veçse një ingranazh për zvogëlimin e marsheve në të cilin marshi i shtyllës është i lidhur me boshti i daljes Kuti ingranazhi, dhe i drejtuar - me rrotat e makinës. Lloji lidhje me marshin ingranazhet kryesore ndahen në varietetet e mëposhtme:

• cilindrike - në shumicën e rasteve përdoret në makina me rregullimi tërthor dhe kuti ingranazhesh dhe lëvizje me rrota të përparme;
• konike - përdoret shumë rrallë, siç ka ndodhur dimensione të mëdha Dhe nivel të lartë zhurma;
• hipoid - lloji më i popullarizuar i makinës përfundimtare, i cili përdoret në shumicën e makinave me një klasik ngasja e rrotave të pasme. Ingranazhi hipoid është i vogël dhe nivel i ulët zhurma;
• krimbi - praktikisht nuk përdoret në makina për shkak të kompleksitetit të prodhimit dhe kostos së lartë.

Vlen gjithashtu të theksohet se automjetet me rrota të përparme dhe të pasme kanë rregullim të ndryshëm pajisje kryesore. Në automjetet me rrota të përparme me kuti ingranazhi tërthor dhe njësia e fuqisë, ingranazhi kryesor cilindrik ndodhet direkt në kutinë e marsheve.

Në automjetet me lëvizje klasike me rrota të pasme, ngasje përfundimtare i instaluar në kutinë e boshtit të lëvizjes dhe lidhet me kutinë e shpejtësisë përmes. Në funksionalitet pajisje hipoide Makina me rrota të pasme përfshin gjithashtu një rrotullim 90 gradë për shkak të marsheve të pjerrëta. Pavarësisht nga tipe te ndryshme dhe vendndodhja, qëllimi i makinës përfundimtare mbetet i pandryshuar.

Diferencial i automjeteve

Diferencial i automjeteve më së shpeshti kombinohet me marshin kryesor dhe ndodhet përkatësisht në kutinë e marsheve ose në kutinë e boshtit të pasmë. Sidoqoftë, diferenciali mund të instalohet edhe midis boshteve drejtuese të një automjeti me të gjitha rrotat. Diferenciali është dhe ndahet në varietetet e mëposhtme:

• konik - në shumicën e rasteve, është instaluar së bashku me ingranazhin kryesor midis rrotave të një boshti lëvizës;
• cilindrike - përdoret më shpesh për shkëputjen e boshteve drejtuese të automjeteve me të gjitha rrotat;
• krimbi - është universal dhe është i instaluar si midis rrotave ashtu edhe midis boshteve të lëvizjes.

Qëllimi kryesor i diferencialit është të shpërndajë çift rrotullues midis rrotave të makinës dhe të ndryshojë shpejtësinë e tyre të rrotullimit në lidhje me njëra-tjetrën. Për shembull kthimi i një makine pa diferencial do të ishte thjesht e pamundur, pasi kur rrotullohet, rrota e jashtme duhet domosdoshmërisht të rrotullohet me një frekuencë më të lartë se ajo e brendshme.

Diferencialet ekzistojnë simetrike dhe asimetrike. Diferenciali simetrik transmeton çift rrotullues të barabartë në të dy rrotat dhe më së shpeshti instalohet në lidhje me makinën përfundimtare. Një diferencial asimetrik ju lejon të transmetoni çift rrotullues në përmasa të ndryshme dhe vendoset ndërmjet.

Diferenciali përbëhet nga një strehë, ingranazhe satelitore dhe ingranazhe anësore. Strehimi zakonisht kombinohet me ingranazhin e drejtuar të makinës përfundimtare. Ingranazhet satelitore luajnë rolin e një kuti ingranazhesh planetare dhe lidhin ingranazhet anësore me kutinë diferenciale. Ingranazhet gjysmë boshtore (dielli) janë të lidhura me rrotat lëvizëse me anë të gjysëm boshteve në nyjet e splinuara.

Me të gjitha pluset e diferencialit më të thjeshtë ka edhe një disavantazh. Fakti është se shpejtësia e rrotullimit mund të shpërndahet në rrota jo vetëm në një raport, për shembull, 50/50, 40/60 ose 35/65, por edhe 0/100. Kjo do të thotë, absolutisht i gjithë çift rrotullimi mund të transferohet në një rrotë të makinës, ndërsa rrota e dytë do të jetë absolutisht statike. Kjo ndodh nëse makina është ngecur në baltë ose akull.

por diferenciale moderne më i përsosur dhe praktikisht i lirë nga kjo mangësi. Shumë diferenciale kanë mbyllje të vështirë automatike ose manuale. Përveç kësaj, automjetet moderne të pasagjerëve me të gjitha rrotat janë të pajisura me një sistem stabiliteti i kursit të këmbimit, e cila bazohet në shpërndarjen optimale të çift rrotullues midis boshteve dhe rrotave individuale, në varësi të trajektores.

Kur zgjedhin një SUV, shumë blerës duhet të kenë hasur në termin "bllokues diferencial elektronik" në përshkrimin e një modeli të caktuar. Por çfarë është dhe si funksionon ky diferencial, jo të gjithë pronarët e mundshëm të makinave të kësaj klase e dinë. Në materialin tonë të sotëm, ne do t'ju tregojmë në detaje se për çfarë është një diferencial, cilat janë varietetet e tij dhe në cilat makina është instaluar.

Në foto diferenciale vetëbllokuese

Historia e krijimit dhe qëllimi i diferencialit

Në makinat e pajisura me një motor me djegie të brendshme, diferenciali u shfaq disa vjet pas shpikjes së tyre. Fakti është se kopjet e para të makinerive të fuqizuara nga një motor kishin trajtim shumë të dobët. Të dy rrotat në të njëjtin bosht rrotulloheshin me të njëjtën shpejtësi kur ktheheshin. shpejtësia këndore, e cila çoi në rrëshqitjen e rrotës që kalonte përgjatë pjesës së jashtme, më të madhe se diametri i brendshëm. Zgjidhja e problemit u gjet thjesht: projektuesit e makinave të para me motorë me djegie të brendshme huazuan një diferencial nga karrocat me avull - një mekanizëm i shpikur në 1828 nga inxhinieri francez Oliver Pecke-Rom. Ishte një pajisje e përbërë nga boshte dhe ingranazhe përmes të cilave çift rrotullimi nga motori transmetohet në rrotat lëvizëse. Por pas instalimit të një diferenciali në makinë, u zbulua një problem tjetër - rrëshqitja e rrotave, e cila kishte humbur tërheqjen.

Kjo zakonisht shfaqej kur makina po lëvizte në një rrugë të mbuluar me copa akulli. Pastaj rrota, e cila ra në akull, filloi të rrotullohej nga më shumë shpejtësi se ai që ishte në tokë ose beton, gjë që në fund çoi në rrëshqitje të makinës. Pastaj projektuesit menduan të përmirësonin diferencialin në mënyrë që në kushte të ngjashme të dy rrotat të rrotullohen me të njëjtën shpejtësi dhe makina të mos rrëshqasë. I pari që eksperimentoi me krijimin e një diferenciali me rrëshqitje të kufizuar ishte Ferdinand Porsche.

Atij iu deshën tre vjet për të zhvilluar, testuar dhe tregtuar të ashtuquajturin diferencial me kamerë, mekanizmi i parë me rrëshqitje të kufizuar që u vendos në modelet e hershme. Markat Volkswagen. Më pas, inxhinierët u zhvilluan lloje te ndryshme diferenciale, të cilat do të diskutohen më poshtë.

Në një makinë, diferenciali kryen tre funksione: 1) transmeton nga motori në rrotat lëvizëse, 2) vendos rrotat në shpejtësi të ndryshme këndore, 3) shërben në kombinim me makinën përfundimtare.

Pajisja diferenciale

Përmirësuar dizajnerët e automobilave diferenciali është rregulluar në formën e një ingranazhi planetar, ku çift rrotullimi nga motori transmetohet përmes bosht kardan dhe një ingranazh të pjerrët në kutinë e diferencialit. Kjo, nga ana tjetër, drejton çift rrotullues në dy ingranazhe, dhe ata tashmë shpërndajnë momentin midis boshteve të boshtit. Tufa midis ingranazheve satelitore dhe boshteve të boshtit ka dy shkallë lirie, gjë që u lejon atyre të rrotullohen me shpejtësi të ndryshme këndore.

Kështu, diferenciali siguron një shpejtësi të ndryshme të rrotullimit të rrotave të vendosura në të njëjtin bosht, i cili gjithashtu parandalon rrëshqitjen gjatë rrotullimit. Pasi u shpik, makina kishte dy, dhe më vonë tre (me qendër) diferenciale, të cilat shpërndanin çift rrotullues midis boshteve të lëvizjes.

Tashmë është e qartë se asnjë makinë e vetme nuk mund të bëjë pa një diferencial. Në automjetet me rrota të përparme dhe të pasme, ai ndodhet në boshtin lëvizës. Nëse makina ka një bosht të dyfishtë të drejtimit, atëherë përdoren dy diferenciale në modelin e transmetimit - një për secilin aks. NË automjete me të gjitha rrotat ka dy diferenciale (për modelet me lëvizje me të gjitha rrotat, një për çdo bosht) ose tre (për modelet me lëvizje të përhershme me të gjitha rrotat, një për çdo aks, plus një diferencial qendror që shpërndan çift rrotullues midis boshteve). Përveç numrit të mekanizmave të instaluar në makina me tipe te ndryshme disqet, diferencialet dallohen nga lloji i bllokimit.

Varietetet e diferencialeve

Sipas llojit të bllokimit, diferencialet ndahen në dy - bllokim manual dhe elektronik. Manuali, siç nënkupton edhe emri, bëhet manualisht nga shoferi duke përdorur një buton ose çelës. Në këtë rast, ingranazhet satelitore të mekanizmit janë të bllokuara, rrotat lëvizëse lëvizin me të njëjtën shpejtësi. Zakonisht mbyllje manuale diferenciali ofrohet në SUV.

Elektronike ose Bllokim automatik diferenciali kryhet duke përdorur bllok elektronik menaxhimit, i cili, duke analizuar shtetin trotuar(duke përdorur informacion nga sensorët dhe sistemi i kontrollit të tërheqjes), bllokon vetë ingranazhet satelitore.

Diferencial i pasëm nga kontroll elektronik Range Rover Sporti

Sipas shkallës së bllokimit, kjo pajisje ndahet në një diferencial me bllokim të plotë dhe një diferencial me bllokim të pjesshëm të ingranazheve satelitore.

Bllokimi i plotë i diferencialit nënkupton një ndalesë 100% të rrotullimit të ingranazheve satelitore, në të cilën vetë mekanizmi fillon të kryejë funksionin e një tufë konvencionale, duke transmetuar një çift rrotullues ekuivalent në të dy boshtet e boshtit. Si rezultat, të dy rrotat rrotullohen me të njëjtën shpejtësi këndore. Nëse njëra prej rrotave humbet tërheqjen, i gjithë çift rrotullimi transferohet në timon me kapje më të mirë, gjë që do t'ju lejojë të kapërceni pakalueshmërinë. Një pajisje e tillë diferenciale përdoret në SUV dhe të tjera.

Bllokimi i pjesshëm diferencial përfshin një ndalesë jo të plotë të rrotullimit të ingranazheve satelitore, domethënë me rrëshqitje. Ky efekt arrihet për shkak të të ashtuquajturave diferenciale vetëbllokuese. Në varësi të mënyrës se si funksionon ky mekanizëm, ato ndahen në dy lloje: të ndjeshme ndaj shpejtësisë (funksion me një ndryshim në shpejtësitë këndore të rrotullimit të gjysmëboshteve) dhe të ndjeshme ndaj çift rrotullues (funksion me një ulje të çift rrotullues në njërën nga gjysmë-boshtet. -sëpata). Një pajisje e tillë diferenciale përdoret në Mitsubishi SUV Pajero, Audi me, BMW me sistem X-Drive e kështu me radhë.

Diferencat që i përkasin grupit të ndjeshëm ndaj shpejtësisë kanë dizajn të ndryshëm. Ekziston një mekanizëm në të cilin bashkimi viskoz luan rolin e një diferenciali. Është një rezervuar i vendosur midis boshtit të boshtit dhe rotorit të boshtit të helikës, i mbushur me një lëng të veçantë viskoz, në të cilin, nga ana tjetër, janë zhytur disqet e artikuluar me boshtin e boshtit dhe rotorin. Kur shpejtësia këndore e rrotullimit të rrotave ndryshon (njëra rrotë rrotullohet më shpejt se tjetra), disqet në rezervuar gjithashtu fillojnë të rrotullohen me shpejtësi të ndryshme, por lëngu viskoz gradualisht barazon shpejtësinë e tyre dhe, në përputhje me rrethanat, çift rrotullues. Sapo shpejtësitë këndore të të dy rrotave të jenë të barabarta, bashkimi viskoz fiket. Sipas karakteristikave të tij, një bashkim viskoz është më pak i besueshëm se diferencial i fërkimit, pra është i instaluar në automjete të dizajnuara për të kapërcyer jashtë rrugës të mesme ose modifikime sportive makina.

Një tjetër mekanizëm diferencial që i përket grupit të ndjeshëm ndaj shpejtësisë është diferenciali gerotor. Këtu, roli i bllokimit, në ndryshim nga bashkimi viskoz, luhet nga pompë vaji dhe pllakat e fërkimit, të cilat janë montuar midis strehës diferenciale dhe pajisjes satelitore të boshteve të boshtit. Por parimi i funksionimit është në shumë mënyra i ngjashëm me atë të një bashkimi viskoz: kur ndodh një ndryshim në shpejtësitë këndore të rrotave lëvizëse, pompa pompon vaj në pllakat e fërkimit, të cilat, nën presion, bllokojnë strehimin diferencial dhe marshin e boshtit derisa shpejtësia e rrotave të jetë e barabartë. Sapo të ndodhë kjo, pompa ndalon së punuari dhe bllokimi çaktivizohet.

Diferencialet që i përkasin grupit të ndjeshëm ndaj Torque gjithashtu kanë një dizajn të ndryshëm. Për shembull, ekziston një mekanizëm që përdor një diferencial fërkimi. Karakteristika e tij është ndryshimi në shpejtësitë këndore të rrotullimit të rrotave kur makina lëviz në vijë të drejtë dhe në kthesë. Kur vozitni në një rrugë të drejtë, shpejtësia këndore e të dy rrotave është e njëjtë, dhe në kthesën, vlera e saj është e ndryshme për secilën rrotë. Kjo arrihet duke instaluar një tufë fërkimi midis strehës diferenciale dhe pajisjes satelitore, e cila ndihmon në përmirësimin e transmetimit të çift rrotullues te rrota që ka humbur tërheqjen.

Një lloj tjetër diferencialësh është me ingranazh hipoid (krimb ose vidë) dhe spirale. Ata ndahen me kusht në tre grupe.

E para është me ingranazh hipoid, në të cilin çdo bosht boshti ka ingranazhet e veta satelitore. Ato janë të kombinuara me njëra-tjetrën me anë të ingranazhit të ingranazhit, dhe boshti i ingranazhit është pingul me gjysmë-boshtin. Nëse ka një ndryshim në shpejtësitë këndore të rrotave lëvizëse, ingranazhet e gjysmëboshteve janë të pykë, formohet fërkimi midis strehimit diferencial dhe ingranazheve. Ekziston një bllokim i pjesshëm i diferencialit dhe çift rrotullimi transmetohet në bosht, shpejtësia këndore e të cilit është më e vogël. Sapo shpejtësitë këndore të rrotave të përafrohen, bllokimi çaktivizohet.

E dyta është me ingranazh spirale, në të cilën çdo bosht boshti ka edhe ingranazhet e veta satelitore (ato janë spirale), por boshtet e tyre janë paralel me boshtet e boshtit. Dhe këto njësi kombinohen me njëra-tjetrën me ndihmën e ingranazheve spirale. Satelitët në këtë mekanizëm janë instaluar në kamare të veçanta në kutinë diferenciale. Kur shpejtësia këndore e rrotullimit të rrotave ndryshon, ndodh pyka e ingranazheve dhe ato, duke u bashkuar me ingranazhet në kamaret e strehës diferenciale, e bllokojnë pjesërisht atë. Në këtë rast, çift rrotullimi drejtohet në boshtin e boshtit, shpejtësia e rrotullimit të së cilës është më e ulët.

E treta - me ingranazhe spirale të boshteve të boshtit dhe ingranazhet spirale të satelitëve, të cilët janë paralel me njëri-tjetrin. Ky lloj përdoret në hartimin e diferencialit qendror. Falë modelit planetar të diferencialit, është e mundur, me anë të bllokimit të pjesshëm, të zhvendoset çift rrotullimi në atë bosht, shpejtësia këndore e rrotullimit të rrotave të të cilit është më e ulët. Gama e një zhvendosjeje të tillë është shumë e gjerë - nga 65/35 në 35/65. Kur vendoset një shpejtësi këndore ekuivalente e rrotullimit të rrotave të përparme dhe boshti i pasëm diferenciali është i zhbllokuar.

Këto grupe diferenciale përdoren gjerësisht në industrinë e automobilave: ato janë instaluar si në modelet "civile" dhe në ato sportive.

Ditë të mbarë për ju të dashur lexues! Në këtë artikull, ne do të shqyrtojmë një nga mekanizmat më interesantë - pajisjen planetare, parimin e funksionimit dhe çfarë ideje të bukur ka projektuesi. Materiali do të përshkruajë nga cilat nyje përbëhet. Ne gjithashtu do të shqyrtojmë se ku përdoret ky lloj transmetimi në transportin rrugor.

Çfarë është një ingranazh planetar

Para se të shqyrtoni pajisjen dhe parimin e funksionimit të mekanizmit planetar, është e nevojshme të tregoni qëllimin e tij. Shërben për të ndryshuar shpejtësinë (nganjëherë drejtimin) e rrotullimit të boshtit të daljes.

Në funksionimin e këtij mekanizmi, gjurmohet një varësi e tillë, sa më e ulët të jetë shpejtësia e boshtit të daljes, aq më i madh është çift rrotullimi në të (me fjalë të tjera, një raport i madh i boshteve hyrëse dhe dalëse).

Tani do të zbulojmë se çfarë është një ingranazh planetar, parimi i funksionimit të të cilit bazohet në rrotullimin e ingranazheve. Ingranazhet janë të llojeve të mëposhtme:

• pajisje dielli;
• satelitët;
• veshje kurorë.

Ingranazhi planetar e ka marrë emrin nga vendosja e ingranazheve në të si planetët rreth diellit.

Dhe skema është si më poshtë: në qendër ka një pajisje dielli, satelitët (si planetët) rrotullohen rreth tij, të ndërlidhur nga një transportues, dhe jashtë satelitëve ka një ingranazh kurorë. Të gjitha llojet e ingranazheve mund të lidhen ose me të boshti i hyrjes ose fundjavë.

Parimi i funksionimit të ingranazhit planetar është se një nga llojet e ingranazheve (dielli, bartësi ose kurora) është i fiksuar në mënyrë të ngurtë. Atëherë kjo nyje fikse është një lidhje transmetuese.

Për shembull, kur fiksoni pajisjen unazore, boshti i hyrjes furnizon me çift rrotullues marshin diellor. E njëjta gjë transmeton rrotullimin më tej te satelitët, të cilët, duke kaluar përmes ingranazhit të kurorës, fillojnë të rrotullojnë transportuesin e planetit. Epo, transportuesi tashmë nxjerr çift rrotullues në boshtin e daljes.

Bazuar në këtë parim kuti planetare ingranazhet, e cila përfshin gjithashtu sisteme për frenimin dhe bllokimin e nyjeve të mekanizmit.

pajisje planetare Parimi i funksionimit të të cilit mund të jetë i dy llojeve:

1. Me një shkallë (vetëm një lloj ingranazhi është i bllokuar);
2. Shumëfazësh (mund të bllokohet tipe te ndryshme marsh).

Për më tepër, grupi i ingranazheve planetare mund të jetë ose me një element fiks, siç e kemi konsideruar më herët, ose diferencial. Në rastin e dytë, asnjë nga nyjet e mekanizmit nuk është i fiksuar në mënyrë të ngurtë, duke ju lejuar të ndryshoni rrotullimin në mënyrë të pavarur, bazuar në forcat e aplikuara në boshte të ndryshme të sistemit.

Mekanizmi i tij është projektuar në mënyrë që të lejojë që boshti të rrotullohet më shpejt, i cili është më pak i ngarkuar.

Njësitë dhe montimet e bazuara në mekanizmin planetar

Njësia më e zakonshme e bazuar në mekanizmin planetar është. Instalohet në çdo aks lëvizës të mjetit.

Këtu është një ingranazh planetar, parimi i funksionimit të të cilit bazohet në një sistem diferencial. Kjo ndodh kur asnjë nyje e vetme e sistemit nuk është e fiksuar në mënyrë të ngurtë.

Boshti i hyrjes furnizon me çift rrotullues ingranazhin (jo ingranazhin unazor, pasi dhëmbët nuk janë vendosur poshtë, por anash), i cili transmeton shtytje te satelitët, në të cilët janë bashkangjitur dy ingranazhe diellore.

Mekanika këtu është si më poshtë: ingranazhet e planetit rrotullohen me të njëjtën shpejtësi, dhe ingranazhet e diellit mund të kenë shpejtësi të ndryshme rrotullimi të ndryshme nga njëri-tjetri, por shuma e shpejtësive të tyre është gjithmonë e njëjtë.

Në vend të dytë për sa i përket shpërndarjes është kutia e marsheve hidromekanike planetare, parimi i funksionimit, i cili bazohet edhe në rrotullimin e tre llojeve të marsheve.

Por këtu gjithçka është shumë më e ndërlikuar, pasi në bota moderne kërkohen pesë ose më shumë ingranazhe përpara. Dhe kjo është e pamundur të zbatohet në një mekanizëm planetar.

Për zbatimin transmetim modern inxhinierët lidhen nga disa mekanizma planetarë në një kaskadë. E cila nga ana tjetër mund të realizojë një gamë raportesh nga 0.7:1 në marshe më të larta deri në 4.5:1 kur vozitni shpejtësi të ulëta Raporti i mësipërm mund të deshifrohet në mënyrë që për një rrotullim të boshtit të daljes, kutia të bëjë 0.7 rrotullime të boshtit të hyrjes, etj.

Për të zhvendosur ingranazhet, përbërja përfshin mekanizma që së pari ngadalësojnë ingranazhet e nevojshme dhe më pas i bllokojnë plotësisht ato për të përfshirë nyjet e tjera.

Gjithashtu, ingranazhi planetar, parimi i funksionimit të të cilit bazohet në bllokimin e një ose më shumë nyjeve, përdoret në ndërtimin e makinerive, pajisjeve ngritëse dhe traktorëve. Në fund të fundit, një mekanizëm i tillë ka shumë përparësi, përkatësisht:

• zhurmë e ulët;
• madhësia e vogël (të gjitha ingranazhet janë në të njëjtin bosht dhe pranë njëri-tjetrit);
• një ngarkesë e vogël në dhëmbë (pasi numri i tyre është i madh, secili ka më pak forcë);
  vlerat e mëdha raportet e marsheve(meqenëse dhëmbët mund të përballojnë ngarkesa të rënda, përveç një numri të madh ingranazhesh të madhësive të ndryshme).

Epo, një mekanizëm i tillë nuk mund të bënte pa të meta, dhe ato janë si më poshtë:

• kompleksiteti i projektimit dhe prodhimit (shumë nyje, pozicionimi i të cilave duhet të jetë shumë i saktë);
• gjatë projektimit të sistemeve me ngarkesa të rënda efikasiteti zvogëlohet (pasi një numër i madh ingranazhesh kanë humbje të mëdha në fërkim).

Duke përmbledhur, duhet thënë se mekanizmi planetar ka hyrë fort industria moderne e automobilave. Megjithëse njësitë e ndërtuara në bazë të tij kanë një strukturë mjaft komplekse, vetë mekanizmi është i lehtë për t'u kuptuar parimet e funksionimit.

Qëllimi i tij kryesor është të shpërndajë, ndryshojë dhe transmetojë çift rrotullues, dhe nëse është e nevojshme, të sigurojë rrotullimin e dy konsumatorëve me shpejtësi këndore të ndryshme.

Diferenciali me bosht është një diferencial i projektuar për të lëvizur rrotat lëvizëse, nëse është i instaluar ndërmjet boshteve lëvizëse në automjet me katër rrota- intervali qendror.

Si rregull, diferenciali i makinës ndodhet në vendet e mëposhtme:

• Boshtet e drejtimit në një automjet me të gjitha rrotat - në kutinë e transferimit
• Drejtimi i timonit në një automjet me të gjitha rrotat - në kaviljen e boshtit të pasmë dhe të përparmë
• Drejtimi i timonit makinë me rrota të përparme- në kutinë e shpejtësisë
• Drejtimi i timonit makinë me rrota të pasme- strehimi i boshtit të pasmë

Baza e diferencialit është reduktues planetar. Lloji i përdorur në reduktues tren me ingranazhe me kusht e ndan diferencialin në tre llojet e mëposhtme:

• Krimbi
• Cilindrike
• Konike

Ingranazhi i krimbave është diferenciali më i gjithanshëm dhe mund të instalohet si midis boshteve ashtu edhe midis rrotave. Lloji cilindrik, si rregull, ndodhet në makina midis boshteve. Lloji konik përdoret kryesisht si ndërrrotë.

Ekzistojnë gjithashtu diferenciale asimetrike dhe simetrike të makinës. Lloji asimetrik është i instaluar midis dy boshteve lëvizëse dhe lejon transmetimin e çift rrotullues në përmasa të ndryshme. Lloji simetrik, si rregull, është i instaluar në ingranazhet kryesore dhe lejon që çift rrotullimi të transmetohet në dy rrota me vlerë të barabartë.

Pajisja diferenciale e automobilave

Elementet kryesore të diferencialit janë:

• Ingranazhet anësore
• Ingranazhet e pinionit
• Kornizë

Diagrami i diferencialit të makinës me rrota të përparme:
1 - ingranazh i drejtuar i ingranazhit kryesor; 2 - një fragment i ingranazhit kryesor; 3 - boshti i satelitëve; 4 - satelit; 5 - rast diferencial; 6 - bosht me fllanxha të djathtë; 7 - kuti mbushjeje; 8 - konike kushinetë rul; 9 - veshje anësore; 10 - bosht me fllanxha të majtë; 11 - një fragment i strehimit të kutisë së ingranazhit.

Ingranazhet satelitore, në parimin e tyre të funksionimit, i ngjajnë një kuti ingranazhi planetar dhe shërbejnë për të lidhur kutinë dhe pajisjen anësore me njëri-tjetrin. Këto të fundit, nga ana tjetër, janë të lidhura me shirita me rrotat lëvizëse. NË dizajne të ndryshme përdoren katër ose dy satelitë, në makina opsioni i dytë përdoret më shpesh.

Kupa ose strehimi diferencial - qëllimi i tij kryesor është të transmetojë çift rrotullues nga ingranazhi kryesor në ingranazhet anësore përmes satelitëve. Brenda tij janë boshti për rrotullimin e satelitit.

Ingranazhet e diellit ose ingranazhet gjysmë boshtore - të dizajnuara për të transmetuar çift rrotullues me ndihmën e gjysmë boshteve në rrotat lëvizëse. Ingranazhet majtas dhe djathtas mund të kenë numër të njëjtë ose të ndryshëm dhëmbësh. Nga ana tjetër, ingranazhet numër të ndryshëm dhëmbët përdoren për të formuar një diferencial asimetrik, dhe me të njëjtin numër - për një simetrik.

Parimi i funksionimit të një diferenciali automobilistik

Diferenciali funksionon si më poshtë: duke rrotulluar njërën nga rrotat lëvizëse të makinës, e dyta do të fillojë të rrotullohet në drejtim të kundërt, por duhet të plotësohet kushti i palëvizshmërisë së boshtit kardan. Në këtë rast, stelitët rrotullohen në boshtet e tyre, duke luajtur rolin e një ingranazhi.

Nëse ndizni motorin dhe fusni tufën dhe ndonjë prej marsheve, boshti i kardanit do të fillojë të rrotullohet, duke transmetuar çift rrotulluesin e tij përmes marsheve cilindrike dhe të pjerrëta të kutisë diferenciale.

Kështu, ndërsa makina po lëviz përgjatë një trajektoreje të lakuar, njëra rrotë ngadalësohet, ndërsa e dyta, përkundrazi, e rrit atë. Si rezultat, rrëshqitja dhe rrëshqitja e rrotave eliminohen dhe secila prej tyre rrotullohet me shpejtësinë që është e nevojshme për lëvizje të sigurt.

Ndërsa makina lëviz në një vijë të drejtë, asgjë nuk ndodh shumë dhe diferenciali transmeton çift rrotullues në të dy rrotat në të njëjtin raport. Ingranazhet gjysmë boshtore rrotullohen me të njëjtën shpejtësi këndore, pasi satelitët në këtë rast janë në gjendje të palëvizshme.

Kur vozitni në sipërfaqe të rrëshqitshme, diferenciali ka një disavantazh i rëndësishëm- mund të shkaktojë një rrëshqitje anësore të makinës, pasi rrota e rrëshqitjes ka ngjitje të ulët me veshjen dhe fillon të rrotullohet në boshe.

Diferencialet më të thjeshta të makinave kanë një pengesë tjetër. Kur papastërtia ose elementë të tjerë të palëve të treta futen midis shiritave, çift rrotullimi mund të transmetohet në një raport të ndryshëm, madje 0 me 100. Kështu, njëra rrotë do të mbetet në një pozicion krejtësisht statik.

Modelet moderne praktikisht nuk kanë këtë pengesë. Pajisja e tyre është e ndryshme manuale ose automatike më e ngurtë. Për më tepër, në shumë makina makina moderne Janë instaluar sisteme stabilizimi dhe stabiliteti të drejtimit, të cilat lejojnë optimizimin e shpërndarjes së çift rrotullues në varësi të trajektores së makinës.

Si funksionon diferenciali - video:

Kjo është e gjitha, tani ju e dini pajisjen diferenciale.