46 Кинематические связи в дифференциалах 46

Запишем уравнение кинематических связей для Д с постоянным отношением крутящих моментов Т₁ и Т₂ на ведомых звеньях

Передаточное число Д можно определить согласно формуле Виллиса, если остановить водило и получить механизм с неподвижными осями зубчатых колес: , где - угловые скорости полуосевых шестерен и корпуса Д соответственно.

Отсюда: .

Если при остановленном корпусе Д полуосевые шестерни вращаются в одну сторону, то U_д>1, а если в разные U_д<0. Поэтому для всех автомобильных Д U_д<0. Если U_д=-1, то Д симметричный и при U_д -1 Д несимметричный. Передаточное число Д есть не что иное, как внутреннее передаточное число планетарного ряда, поэтому U_д=-z₁/z₂, где z₁ и z₂ числа зубьев полуосевых шестерен. В автомобилестроении принято считать , поэтому всегда принимается .

Силовые соотношения в дифференциалах

Из условия равновесия внешних крутящих моментов, приложенных к Д имеем Т₁+Т₂=Т_д , где Т₁,Т₂,Т_д - моменты на полуосевых шестернях и корпусе Д соответственно.

Из условия баланса мощностей можно записать: N₁+N₂=N_д-N_тр, где N₁ и N₂ – мощности, передаваемые через полуосевые шестерни; N_д- мощность, поступающая на корпус Д; N_тр- потери мощности на трение.

Принимая во внимание, что N_i=T_i* , с учетом равенства получаем . (1)

Из Т₁+Т₂=Т_д следует, что Т₂=Т_д - Т₁ (2). Тогда с учетом этого выражения равенство (1) примет вид . Откуда:

(3) Здесь

С учетом (2) и (3) запишем выражение для Т₂

Для симметричного Д (U_Д=-1) данные выражения примут вид:

При отсутствии потерь (Т_тр=0) моменты в симметричном Д распределяются поровну между ведомыми звеньями . Таким образом, на выходных валах (полуосях) симметричного Д при отсутствии трения крутящие моменты равны между собой независимо от условий движения. Это является важнейшим свойством симметричного Д. при наличии трения, моменты на ведомых валах симметричного Д отличаются на момент трения

Для несимметричных Д при отсутсвии потерь отношение моментов:

Т.е. равно модулю передаточному числу Д.

48 Симметричный конический дифференциал. 48

ВЫБОР ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Все зубчатые колеса Д прямозубые. Для конических зубчатых колес симметричного Д внешнее конусное расстояние R_e и внешний модуль m_te можно выбирать с учетом данных зависимости R_e и m_te от расчетного момента Т на сателлите где - доля крут. мом. Двигателя, которая поступает на корпус данного Д, -передаточное число трансмиссии от двигателя до корпуса Д при включении высших передач в КП и РК, - передаточное число от сателлита до полуосевой шестерни, ; - передаточное число от полуосевой шестерни до ведущего колеса. Прежде чем определить момент Т, необходимо задаться из условия размещения в полуосевых шестернях шлицевого конца полуоси нужного диаметра о ограничения размеров Д. обычно

Далее определяют число зубьев

Если Z_ст <10 то принимают Z_ст=10, а вообще Z_стmin=14.

Ширина зубчатого венца b=(0.25…0.3)R_e.

Значение угла профиля исходного профиля

Коэффициент высоты головки зуба h_a^* =0,8

Коэффициент радиального зазора С^*=0,25

Коэффициент граничной высоты h_l^*=1,6

Зубчатые колеса шестеренчатых дифференциалов на сопроти­вление усталости не рассчитывают, а рассчитывают только на проч­ность при воздействии максимального динамического момента Т_а на корпус дифференциала