15Кулачковые дифференциалы, типы, область применения.
Кулачковые дифференциалы ьывают забегающими и повышенного трения. Устанавливается на автомобили высокой проходимости и на грузовые автомобили.
Дифференциал повышенного трения состоит из двух чашек, опирающихся на роликовые конические подшипники, смонтированные в картере ведущего моста. К левой чашке жестко прикреплен сепаратор, в котором просверлено два ряда радиальных отверстий, расположенных в шахматном порядке по 12 в каждом ряду. В отверстия установлены сухари, изготовленные из легированной стали, термически обработанные и имеющие высокую твердость. Сухари могут перемещаться и соприкасаться с внутренней (малой) и наружной (большой) звездочками, установленными между чашками. От выпадания и проворачивания сухари удерживаются стопорными кольцами . Сепаратор вместе с чашкой дифференциала жестко крепится к ведомой шестерне главной передачи, а звездочки внутренними шлицами соединяются с полуосями . На внутренней поверхности звездочки равномерно расположены шесть выступов (кулачков), а на внешней поверхности внутренней звездочки имеется два ряда кулачков, расположенных в шахматном порядке по шесть кулачков в каждом ряду. В рабочем положении сухари соприкасаются с кулачками наружной и внутренней звездочек.
Работает дифференциал так. При движении автомобиля по прямой ровной дороге частота вращения колес одинаковая, все детали дифференциала вращаются как одно целое вместе с ведомой шестерней главной передачи. Крутящий момент от ведомой шестерни главной передачи передается на сепаратор, а от него через заклиненные между кулачками сухари на звездочки и полуоси. Между колесами в этом случае он распределяется поровну. На повороте или неровной дороге, когда одно из колес вращается быстрее другого, с разной частотой вращаются и звездочки дифференциала. Звездочка, соединенная с отстающим колесом, вращается медленнее и вследствие этого своим н кулачками толкает сухари в сторону второй звездочки, ускоряя ее вращение. При этом сухари скользят по кулачкам. Следовательно, на поверхностях кулачков возникают силы трения, направления которых различны на кулачках отстающей и забегающей звездочек: на отстающей звездочке равнодействующая сил трения направлена в сторону вращения, а на забегающей – в сторону, противоположную направлению вращения. Так как силы трения создают момент относительно оси вращения звездочек, то на отстающей звездочке он складывается, а на забегающей вычитается из крутящего момента. Следовательно, момент, передаваемый на отстающее колесо, оказывается больше момента, передаваемого на забегающее колесо. Это положительно сказывается на проходимости автомобиля.
16Гидравлические дифференциалы, назначение, схема.
Его устанавливают на американских легковых автомобилях «Игл» с обоими ведущими мостами в раздаточной коробке, где он играет роль самоблокирующегося межосевого дифференциала. Это — гидромуфта, соединяющая два ведомых элемента — карданные валы ведущих мостов. Муфта заполнена синтетической жидкостью. Физические свойства жидкости таковы, что при относительном проскальзывании половин гидромуфты вязкость ее начинает пропорционально увеличиваться до тех пор, пока этот состав не загустеет настолько, что блокирует пробуксовку половин муфты.
17Рулевое управление, назначение, требования.
Рулевое управление предназначено для обеспечения движения автомобиля в заданном водителем направлении и наряду с тормозной системой является важнейшей системой управления автомобилем. На большинстве легковых автомобилей изменение направления движения осуществляется за счет поворота передних колес (кинематический способ поворота). Изменить направление движения можно и за счет подтормаживания отдельных колес. Силовой способ поворота положен в основу работы системы курсовой устойчивости.
• минимальный радиус поворота для высокой маневренности автомобиля;
• легкость управления автомобилем;
• пропорциональность между усилием на рулевом колесе и сопротивлением повороту управляемых колес (силовое следящее действие);
• соответствие между углами поворота рулевого колеса и управляемых колес (кинематическое следящее действие);
• минимальную передачу толчков и ударов на рулевое колесо от дорожных неровностей;
• предотвращение автоколебаний (самовозбуждающихся) управляемых колес вокруг осей поворота;
• минимальное влияние на стабилизацию управляемых колес;
• травмобезопасность, исключающую травмирование водителя при любых столкновениях автомобиля.
18Общий КПД рулевого механизма, угловое передаточное число рулевого управления.
При расчете коэффициент полезного действия для червячных рулевых механизмов принимается равным 0,5, а для механизмов реечного типа до 0,8. Общий КПД рулевого управления для автомобилей с одной управляемой осью можно принять равным 0,5 . . . 0,7. Угловое передаточное число рулевого управления представляет собой отношение угла поворота рулевого колеса к соответствующему углу поворота направляющего колеса, расположенного со стороны руля, вокруг шкворня
19Силовое передаточное число рулевого управления.
Силовое передаточное число рулевого управления представляет собой отношение суммы усилий, действующих на оба направляющих колеса в точках их соприкосновения с дорогой на плече поворота r', к усилию, приложенному к ободу рулевого колеса.
Для рулевого механизма силовое передаточное число iр.м. представляет собой отношение усилия, действующего вдоль продольной штанги, к усилию, прикладываемому к ободу рулевого колеса, без учета потерь на трение.
20Рулевые механизмы, типы, требования к рулевым механизмам.
Рулевой механизм — часть рулевого управления, преобразующая вращательное движение рулевого колеса в поступательное движение рулевых тяг. Как правило, это один из видов механического редуктора, хотя, напримерНаиболее распространены следующие виды рулевых механизмов
Шестерня-рейка — руль соединён с неподвижной (вращающейся) шестернёй, концы подвижной рейки через тяги поворачивают колёса. В настоящее время применяется на большинстве легковых автомобилей (переднеприводных).
Червячная передача — рулевое колесо вращает червяк, по которому ходит вырожденный сектор зубчатого колеса — ролик (трение скольжения заменено на трение качения). Перекатываясь по сектору червяка, ролик вращает ось, с другой стороны которой закреплён рычаг, который своим движением перемещает рулевую трапецию. Эта достаточно сложная система, с большим числом деталей, широко применялась на заднеприводных автомобилях, с передней двухрычажной подвеской.
Винт-шариковая гайка — рулевое колесо вращает винтовой вал, поступательно перемещая «гайку» — соответствующую винтовую втулку, через тяги перемещающую рулевую трапецию. Между витками вала и втулки расположены шарики, переводящие трение скольжения в трение качения. Механизм применяется в основном на грузовых автомобилях, совместно с гидроусилителем (втулка-гайка является также поршнем гидроцилиндра).
К рулевому механизму предъявляются следующие требования:
— оптимальное передаточное число, определяющее соотношение между необходимым углом поворота рулевого колеса и усилием на нем; — незначительные потери энергии при работе (высокий КПД);
— возможность самопроизвольного возврата рулевого колеса в нейтральное положение, после того как водитель перестал удерживать рулевое колесо в повернутом положении;
— незначительные зазоры в подвижных соединениях для обеспечения малого люфта или свободного хода рулевого колеса;
— высокая надежность.
21