21. Ведущие мосты. Классификация. Требования. Регулировки. Подробно: принцип работы и конструкция простого конического дифференциала. Блокировка дифференциала.

Особенностью работы свободного дифференциала является то, что при пробуксовке одного колеса (ведущей оси) на другое передается крутящий момент, недостаточный для движения. Блокировка дифференциала предназначена для увеличения крутящего момента на колесе (оси) с лучшим сцеплением.

Для того, чтобы заблокировать дифференциал необходимо выполнить одно из двух действий:

• соединить корпус дифференциала с одной их полуосей;

• ограничить вращение сателлитов.

В зависимости от степени блокирования блокировка дифференциала бывает:

• полной;

• частичной.

Полная блокировка дифференциала предполагает жесткое соединение частей дифференциала, при котором крутящий момент может полностью передаваться на колесо с лучшим сцеплением.

Частичная блокировка дифференциала характеризуется ограниченной величиной передаваемого усилия между частями дифференциала и соответствующего ей увеличения крутящего момента на колесе с лучшим сцеплением.

Величина повышения крутящего момента на свободном колесе оценивается коэффициентом блокировки. Другими словами, коэффициент блокировки выражает отношение крутящего момента на отстающем (свободном) колесе к моменту на забегающем (буксующем) колесе. Для симметричного свободного дифференциала коэффициент блокировки 1, т.к. крутящие моменты на каждом из колес всегда равны. В заблокированном дифференциале коэффициент блокировки может находится в пределе 3-5. Дальнейшее увеличение коэффициента блокировки нежелательно, т.к. может привести к поломке элементов трансмиссии.

Б локировка дифференциала применяется как на межколесных дифференциалах, так и на межосевых дифференциалах. Блокировка переднего межколесного дифференциала полноприводного автомобиля обычно не производится, чтобы не снижать управляемость.

Блокировка дифференциала может осуществляться принудительно и автоматически. Принудительная блокировка дифференциала производится по команде водителя, поэтому другое ее название ручная блокировка. Автоматическая блокировка дифференциала выполняется с помощью специальных технических устройств – самоблокирующихся дифференциалов.

Принудительная блокировка дифференциала

Принудительная блокировка дифференциала производится, как правило, с помощью кулачковой муфты, обеспечивающей жесткое соединение корпуса дифференциала и одной из полуосей.

Замыкание (размыкание) кулачковой муфты производится с помощью механического, электрического, гидравлического или пневматического привода.

Механический привод объединяет рычаг и тросы или систему рычагов. Блокировка дифференциала производится водителем путем перемещения рычага в определенное положение на неподвижном автомобиле.

Гидравлический привод блокировки дифференциала включает главный и рабочий цилиндры. Исполнительным элементом пневматического привода является пневмоцилиндр (пневмокамера). В электрическом приводе для замыкания муфты используется электродвигатель. Включение блокировки дифференциала (инициация привода) производится путем нажатия соответствующей кнопки на панели приборов.

Жесткая принудительная блокировка применяется для преодоления автомобилем труднопроходимых участков, а при их прохождении обязательно выключается. Применяется в межколесных и межосевых дифференциалах полноприводных автомобилей.

Самоблокирующийся дифференциал

Самоблокирующийся дифференциал (другое название – дифференциал повышенного трения, Limited Slip Differential, LSD) по своей сути является компромиссом между свободным дифференциалом и полной блокировкой дифференциала, т.к. позволяет реализовать при необходимости возможности и того и другого.

Различают два вида самоблокирующихся дифференциалов:

• дифференциалы, блокирующиеся от разности угловых скоростей колес;

• дифференциалы, блокирующиеся от разности крутящих моментов.

К первым относятся дисковый дифференциал, дифференциал с вязкостной муфтой, а также т.н. электронная блокировка дифференциала. Блокируется в зависимости от разности крутящих моментов червячный дифференциал.

Простейший дисковый дифференциал представляет собой симметричный дифференциал, в который добавлены один или два пакета фрикционных дисков. Часть фрикционных дисков жестко связана с корпусом дифференциала, другая часть – с полуосью.

Принцип действия дифференциала повышенного трения дискового типа основан на силе трения, возникающей вследствие разности скоростей вращения полуосей.

При прямолинейном движении корпус дифференциала и полуоси вращаются с одинаковой скоростью, фрикционный пакет вращается как единое целое. При увеличении частоты вращения одной их полуосей, соответствующая ей часть дисков в пакете начинает вращаться быстрее. При этом между дисками возникает сила трения, препятствующая увеличению частоты вращения. Крутящий момент на свободном колесе увеличивается, чем достигается частичная блокировка дифференциала.

Степень сжатия фрикционных дисков может быть фиксированной (реализуется с помощью пружин постоянной жесткости) или переменной (осуществляется с помощью гидравлического привода, в т.ч. с электронным управлением).

Дисковый дифференциал LSD применяется в качестве межколесного дифференциала спортивных автомобилей, а также межосевого дифференциала автомобилей повышенной проходимости.

22.Ведущие мосты. Классификация. Требования. Регулировки. Подробно: принцип работы и конструкции дифференциалов повышенного трения (червячный, кулачковый, фрикционные).

Смотреть вопросы выше.

23.Ведущие мосты. Классификация. Требования. Регулировки. Подробно: полуоси.

Полуоси

Привод к ведущим колесам

В ведущих мостах автомобилей крутящий момент передается от дифференциала к ведущим колесам с помощью полуосей. В зависимости от способа установки полуосей в картере моста они могут быть полностью или частично разгруженными от изгибающих моментов, действующих на полуось.

Полностью разгруженные полуоси применяют на автомобилях средней и большой грузоподъемности, а также на автобусах. Такие полуоси устанавливаются свободно внутри моста, а ступица колеса опирается на балку моста через два подшипника (рис. а).

Полуразгруженные полуоси опираются на подшипник, расположенный внутри балки моста, а ступица колеса жестко соединяется с фланцем полуоси (рис. б). Поэтому такая полуось оказывается нагруженной крутящим моментом и частично изгибающим моментом. Полуразгруженные полуоси применяют в механизмах задних ведущих мостов легковых автомобилей и грузовых автомобилей на их базе.

Колесные передачи применяют на некоторых большегрузных автомобилях с целью снижения нагрузок в карданной передаче и механизмах ведущего моста. В качестве таких передач используют простые шестеренчатые цилиндрические передачи с внутренними зацеплениями либо планетарные передачи.

Ведущим звеном планетарной колесной передачи является солнечная шестерня 1, установленная на шлицах полуоси 7 и находящаяся в зацеплении с тремя шестернями-сателлитами 2. Оси 4 сателлитов закреплены неподвижно в водиле 3, которое является опорой для подшипников ступицы колеса и жестко закреплено на балке моста. Сателлиты зацеплены с коронной шестерней 5, которая скреплена болтами со ступицей колеса 6. Снаружи колесная передача закрыта крышкой 8, образующей вместе с коронной шестерней и ступицей колеса вращающийся картер, куда заливают масло для смазки зубчатых зацеплений и подшипников.

П ередаточное число планетарной передачи определяется отношением числа зубьев коронной шестерни к солнечной и составляет 1,4—1,5. Нагрузочная способность и износостойкость планетарной передачи весьма высокие, так как крутящий момент в ней передается от солнечной шестерни к коронной тремя потоками через сателлиты и суммируется на ступице колеса.

Привод переднего ведущего и управляемого колеса на грузовых автомобилях повышенной проходимости осуществляется через карданный шарнир 5 равных угловых скоростей, ведущий кулак которого сделан за одно целое с полуосью 4. Ведомый кулак шарнира заканчивается приводным валом /, который шлицами соединен с фланцем 5, а через него со ступицей 7 колеса. Ступица через конические роликовые подшипники опирается на полую поворотную цапфу 2, которая установлена на конических подшипниках 3 в разъемном корпусе на шипах шкворня 6. Шипы приварены к сферической чашке балки моста. Верхняя крышка, закрывающая опорный подшипник шкворня, является одновременно поворотным рычагом цапфы, связанным с рулевым управлением.

На легковых автомобилях привод каждого переднего ведущего колеса осуществляется через наружный и внутренний шарниры равных угловых скоростей, соединенные валом. Применение двух шарниров в приводе каждого колеса обусловлено конструкцией независимой подвески передних колес. Внутренние шарниры обеспечивают перемещение колес при вертикальных ходах подвески, а наружные — при повороте колес относительно вертикальной оси, что необходимо при изменении направления движения автомобиля.