Кулачковый дифференциал Газ 66 (3 видео)

Дифференциал повышенного трения устанавливается на автомобиле ГАЗ-66 (рис.) И состоит из двух чашек 1 и 7, которые опираются на конические роликовые подшипники, установленные в корпусе ведущего моста. К левой чашке жестко закреплен разделитель 2, в котором проделаны два ряда радиальных отверстий, смещенных по 12 в каждом ряду.

В отверстиях установлены 3 сухаря из легированной стали, термически обработанной и высокой твердости. Сухари могут перемещаться и контактировать с внутренней (малой) 5 и внешней (большой) 6 звездочками, установленными между чашками 1 и 7. Сухари не могут упасть и вращаться со стопорных колец 4. Сепаратор вместе с дифференциалом жестко закреплен на чашке ведомая шестерня главной передачи и звездочки соединены с ведущими валами внутренними пазами 8. На внутренней поверхности звездочки 6 равномерно расположены шесть выступов (кулачков), а на внешней поверхности внутренней звездочки 5 — два ряды эксцентриковых кулачков, по шесть кулачков в каждом ряду. В рабочем положении сухари контактируют с кулачками внешней и внутренней шестерен.

Дифференциал работает так. Когда автомобиль движется по прямой и ровной дороге, скорость колес одинакова, все части дифференциала вращаются как одно целое вместе с ведомой шестерней главной трансмиссии. Крутящий момент от ведомой шестерни главной передачи передается на сепаратор, а от него через сухари, вклиниваемые между кулачками, на звездочки и приводные валы. В этом случае он равномерно распределяется между колесами. На повороте или неровной дороге, когда одно из колес вращается быстрее другого, звездочки дифференциала вращаются с разной скоростью.

В другой статье вы узнаете про сцепление Газ 52.

Зубчатое колесо, соединенное с зубчатым колесом, вращается медленнее и, следовательно, своими n кулачками толкает сухари по направлению ко второму зубчатому колесу, ускоряя его вращение. В этом случае сухари скользят по кулачкам. В результате на кулачковых поверхностях возникают силы трения, направления которых различны на зубчатом и приводном кулачках: на зубчатом колесе равнодействующая сил трения направлена в направлении вращения и на переднее ведущее колесо, в направлении, противоположном направлению вращения.

Поскольку силы трения создают момент относительно оси вращения звездочки, он добавляется к отстающей звездочке и вычитается из крутящего момента на главной звездочке. Следовательно, момент, передаваемый отстающему колесу, больше момента, передаваемого движущемуся колесу. Это положительно сказывается на проходимости автомобиля. Например, когда одно из колес скользит по другому, вращаясь с меньшей скоростью, передается больший крутящий момент и улучшается проходимость.

В дифференциале повышенного трения коэффициент блокировки, то есть отношение тягового усилия нескользящего колеса к общему усилию на противоскользящих и нескользящих колесах, составляет 0,8, а в дифференциале — всего 0,55. В результате кулачковые дифференциалы повышенного трения создают лучшие условия для движения автомобиля по скользкой дороге. В то же время они значительно дороже зубчатых дифференциалов, что затрудняет их серийное производство в автомобилях.

Содержание

Кулачковый дифференциал
Конструкция дифференциала симметрического конического
Конструкция кулачкового дифференциала повышенного трения автомобиля ГАЗ-66
Конструкция дифференциала кулачкового повышенного трения автомобиля ГАЗ-66
🎬 Видео

Видео:Дифференциал ГАЗ 66Скачать

Кулачковый дифференциал

Кулачковый дифференциал, в отличие от конического дифференциала, имеет повышенное внутреннее трение. Это позволяет рационально распределить тяговые усилия между ведущими колесами, имеющими разную силу сцепления с дорогой, и практически исключить их раздельное проскальзывание. При этом распределение тяговых усилий на ведущих колесах дифференцируется автоматически, без участия водителя, и характеризуется коэффициентом блокировки:

где Mot — момент на медленном валу; Мобг — момент обгона на дереве.

Кулачковые дифференциалы могут быть выполнены с окружностями, расположенными горизонтально или радиально. Сухари могут размещаться в один или два ряда, выполняя функции сателлитов обычных конических дифференциалов. При однорядном расположении сухарей количество кулачков на полуосевых звездочках должно быть различным, чтобы, по крайней мере, один взломщик мог передавать усилие.

При двухрядном расположении сухарей количество кулачков на звездочках одинаково, но один ряд сухарей смещен относительно другого на половину шага кулачков, чтобы исключить пульсацию передаваемого крутящего момента.

На автомобиле ГАЗ-66-11 применен двухрядный кулачковый дифференциал (рис. 1, а). Он установлен на двух конических подшипниках в картере от трансмиссионной головки и состоит из чашки 4, обоймы 2, внутреннего зубчатого колеса 1, внешнего зубчатого колеса 3, двадцати четырех сухарей 5.

Сепаратор 2 имеет два ряда отверстий, в которые помещены сухари 5. Сухари удерживаются кольцами, чтобы предотвратить их падение с разделителя и их вращение вокруг своих осей. Сепаратор 2 вместе с чашкой 4 закреплен на ведомой звездочке главной передачи и образует корпус дифференциала.
Внешняя звездочка 3 имеет шесть равноотстоящих кулачков на внутренней поверхности. Он свободно установлен внутри чаши и через пазы соединен с валом оси.

Внутреннее зубчатое колесо 1 имеет на внешней поверхности два ряда по шесть смещенных кулачков. Эта звездочка расположена в отверстии сепаратора и через канавки соединена со вторым приводным валом.

В рабочем положении детали дифференциала установлены таким образом, чтобы сухари контактировали с кулачками внешней и внутренней шестерен.

Дифференциал работает следующим образом (рис. 1, б).
При движении автомобиля по ровной дороге все части дифференциала вращаются вокруг общей оси как единое целое, при этом угловые скорости валов колес и корпуса дифференциала равны между собой. Сухарики не перемещаются относительно сепаратора.

Крутящий момент передается от ведомой звездочки главной передачи на сепаратор 2, от него — на сухари 5, которые давят на кулачки шестерен 1 и 3, заставляя их вращаться. Нормальная сила давления сухарей на кулачки внешних и внутренних звездочек одинакова, но окружные силы P, которые вращают звездочки, различны из-за разных углов наклона профилей кулачков на звездочках.

На внутренней шестерне, имеющей больший угол кулачка, окружная сила больше внешней. Большая окружная сила, приложенная к меньшему радиусу внешней звездочки, обеспечивает тот же крутящий момент, что и меньшая окружная сила, действующая на больший радиус внешней звездочки.
Поэтому крутящий момент при прямом движении по жесткой дороге равномерно распределяется между колесами.

В поворотах или на неровной дороге одно колесо начинает вращаться быстрее другого. Звездочка, соединенная с тормозным колесом, вращается медленнее. Своими кулачками он толкает сухари ко второй шестерне, ускоряя ее вращение, затем дифференциал позволяет колесам вращаться с разными угловыми скоростями.

Когда крекеры скользят по кулачкам, на их поверхности возникают силы трения Ptr. На шестерне с большей скоростью сила трения направлена против вращения, замедляя его, а на отстающей шестерне — в направлении вращения, тем самым увеличивая окружную силу, в результате чего крутящий момент передается на колесо увеличивается в три-четыре раза.

К недостаткам кулачкового дифференциала по сравнению с коническим дифференциалом можно отнести:

сложность изготовления;
более низкие значения КПД из-за повышенного трения между деталями;
повышенный износ из-за высоких сил трения и контактных напряжений в деталях.

Передача используется для передачи

от двигателя к ведущим колесам

Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между ведущими колесами и позволяет колесам вращаться с разными угловыми скоростями. По конструкции дифференциалы делятся на зубчатые, кулачковые и червячные.

Зубчатые дифференциалы по типу используемых шестерен могут быть коническими и цилиндрическими. По крутящему моменту на выходных валах дифференциалы делятся на симметричные (крутящий момент равномерно распределяется между выходными валами) и асимметричные.

По распределению крутящего момента конструкция дифференциала может быть:

с постоянным распределением — конические и цилиндрические;
с переменным распределением — с принудительной и самоблокирующейся блокировкой, а также кнопкой, обгонной муфтой (перегрузка) и повышенным трением.

В нашем блоге вы прочитаете про подшипники Газ 3110.

Когда автомобиль движется по поворотам, его внешние и внутренние колеса движутся по разным траекториям. Колесо, которое катится по внутренней кривой, проходит меньшее расстояние, чем колесо, которое катится по внешней кривой. В результате внешнее колесо автомобиля должно вращаться немного быстрее внутреннего. Это также происходит при прямолинейном движении, если задние колеса автомобиля имеют неодинаковые диаметры, что наблюдается при неравномерном распределении нагрузки в кузове, неравном износе шин, разном внутреннем давлении воздуха в шинах или при движении по неровным дорогам.

Чтобы ведущие колеса автомобиля вращались с разной частотой, они установлены не на общем валу, а на двух так называемых полуосях, которые соединены между собой специальным механизмом — дифференциалом, подающим крутящий момент от главной передачи к приводным валам. При наличии нескольких ведущих осей возникает необходимость использования межосевого дифференциала.

Устройство центрального дифференциала

автомобиль КамАЗ-5320

Дифференциалы в основном используются для шестерен и кулачков.
Зубчатый дифференциал — планетарный механизм с двумя степенями свободы.

Видео:Кулачковый дифференциалСкачать

Конструкция дифференциала симметрического конического

футляры (две чашки — левая и правая);
сателлиты (две или четыре);
ось планетарных шестерен (крестовина с шипами для осей);
две полуосевые шестерни.

Крутящий момент от корпуса, который является вектором планетарного механизма, передается через планетарные шестерни, которые свободно вращаются вокруг своих осей, на шестерни ведущего вала, а затем через ведущие валы на ступицы ведущих колес. Скорость вращения приводных валов непропорционально зависит от угловой скорости корпуса дифференциала.
Если такой дифференциал используется как дифференциал между колесами, то при движении автомобиля угловые скорости колес будут определяться отношением пройденного колесом расстояния к их радиусу качения (при отсутствии пробуксовки колес). Единственный кинематический предел: насколько один приводной вал превышает корпус, насколько другой отстает.
В дифференциалах легковых автомобилей обычно устанавливаются две планетарные шестерни на общей оси. В дифференциалах большегрузных автомобилей установлены четыре планетарных шестерни, оси которых совмещены.

Видео:Сборка редуктора и уникального диференциала ГАЗ 66. limited slip differential.Скачать

Конструкция кулачкового дифференциала повышенного трения автомобиля ГАЗ-66

коробка дифференциала, состоящая из правой и левой чашек;
внешняя шестерня с внутренним кулачковым профилем, передающая крутящий момент на правую половину вала;
внутренняя шестерня с двумя рядами кулачковых профилей на внешней поверхности, передающая крутящий момент на левый полуось;
разделитель цельный с левой чашкой коробки дифференциала, с двумя рядами отверстий для сухарей;
двадцать четыре печенья в шахматном порядке в отверстиях разделителя.

Крутящий момент через сепаратор передается сухарикам, которые своими концами взаимодействуют с кулачками. Крутящий момент от сепаратора к кулачкам передают только сухари, расположенные на конических участках канавки, образованной профилями кулачков и упирающиеся в кулачки, другие сухари в это время не работают.
Если приводные валы вращаются с разной скоростью, профили кулачков смещаются друг относительно друга, и рабочие сухари, находящиеся в расширяющейся части канавки, работают на холостом ходу, а вместо них уходят не использованные до этого сухари в Opera.

Видео:Кулачковый дифференциалСкачать

Конструкция дифференциала кулачкового повышенного трения автомобиля ГАЗ-66

а — конструкция; б — детали; 1 — разделитель; 2 — бисквит; 3 — внешняя шестерня, соединенная с правым полуосем; 4 — внутреннее зубчатое колесо, соединенное с левым полуось; 5 — главное передаточное колесо.

Взаимное смещение профилей кулачков при разных угловых скоростях приводных валов сопровождается скольжением сухарей относительно кулачков и обоймы. Это проскальзывание, в свою очередь, сопровождается трением, величина которого гарантирует коэффициент блокировки дифференциала = 5. При радиальном расположении сухарей коэффициент блокировки зависит от того, какой ведущий вал отстает, а какой опережает.
В двухрядном кулачковом дифференциале рабочая поверхность большого внешнего кулачка взаимодействует с двумя рядами сухарей, установленных в обойме, а рабочая поверхность внутренней звездочки состоит из двух профилей, смещенных на половину шага выступов.
Высокая износостойкость кулачкового дифференциала достигается за счет использования высококачественных легированных сталей.