Дифференциал. Назначение, устройство, типы. Дифференциал повышенного трения. Полуоси

Назначение дифференциала — обеспечивает при необходимости разную частоту вра­щения ведущих колес, т. е. позволяет вращать ведущие колёса на разные угловые скорости.

Конический симметричный дифферен­циал наиболее широко применяется на ав­томобилях (рис. 15.8). Две чашки 1 и 5 дифференциала стянуты.болтами 6. На коробке дифференциала закреплено ведо­мое колесо главной передачи, приводящее ее во вращение. Между чашками диф­ференциала зажата крестовина 8, на ши­пах которой свободно посажены и могут вращаться прямозубые конические зубча­тые колеса, так называемые сателлиты 4, находящиеся в зацеплении с двумя коническими полуосевыми зубчатыми колеса­ми 3. Последние внутренними шлицами соединены со шлицевыми концами полу­осей, свободно проходящих через отверс­тия в коробке дифференциала. На наруж­ных концах полуосей установлены колеса. Для уменьшения трения под торцовые поверхности сателлитов и полуосевых зубчатых колес подложены шайбы 2 и 7.

При вращении коробки 7 (рис. 15.9) дифференциала она через сателлиты 5 и 9, полуосевые зубчатые колеса 2 и 6 вращает полуоси 1 и 8. Передача крутя­щего момента происходит в следующем порядке: через ведомое колесо 3 главной передачи, коробку 7 дифференциала, ось 4 сателлитов, сателлиты 5 и 9, полу­осевые зубчатые колеса 2 и 6, полуоси 1 и 8. Сателлиты, кроме того, могут вращаться на своих осях, поэтому они могут изменять частоту вращения полу­осевых зубчатых колес относительно ко­робки дифференциала.

Если сателлиты не вращаются на оси, то обе полуоси вращаются с одинаковой частотой вращения. Это происходит при движении автомобиля по прямой и ровной дороге, когда задние колеса при одина­ковом сопротивлении качению проходят одинаковый путь и имеют, следовательно, одинаковую частоту вращения. При пово­роте автомобиля, например, вправо сателлиты 5 и 9 вращаются на своих осях с разными частотами и увеличивают час­тоту вращения полуосевого зубчатого ко­леса 2 и связанных с ним полуоси 1 и колеса. Одновременно частота вращения полуосевого зубчатого колеса 6 умень­шается. При этом понижается частота вращения полуоси 8 и колеса. Частота вращения коробки дифференциала всегда остается равной полусумме частот вра­щения левой и правой полуосей.

Рис. 15.8. Детали симметричного дифференциала:

1 и 5 —чашки дифференциала; 2 и 7 —шайбы; 3 —полуосевые зубчатые колеса; 4 — сателлиты; 6 —болт крепления чашек дифференциала; 8 —кре­стовина

Рис. 15.9. Схемы дифференциала:

1 и 8 —полуоси; 2 и 6 —полуосевые зубчатые колеса; 3 —колесо главной передачи; 4 —ось сателли­тов; 5 и 9 —сателлиты; 7 —коробка дифферен­циала

Межосевой дифференциал необходим в автомобилях с двумя ведущими задними мостами. В качестве примера рассмотрим межосевой дифференциал автомобиля КамАЗ-5320. Картер 12 (рис. 15.10, а) межосевого дифференциала прикреплен к картеру главной передачи промежуточ­ного моста. Передняя чашка 13 меж­осевого дифференциала болтами соедине­на с задней чашкой. Внутри помещен дифференциальный механизм, в который входят сателлиты с крестовиной, кони­ческие зубчатые колеса 23 привода про­межуточного моста и 24 привода заднего моста.

Зубчатое колесо 23 шлицами постоянно соединено с коническом шестерней 17 главной передачи промежуточного моста, а колесо 24 с валом 18, передающим вращение главной передаче заднего моста. Зубчатое колесо 23 имеет наружные зубья, с которыми в постоянном зацеплении находятся внутренняя зубчатая муфта 22 и муфта 21 блокировки диф­ференциала. При движении вилкой 15 муфты 22 вперед она скользит по наруж­ным зубьям внутренней муфты и входит в зацепление с наружными зубьями пра­вой чашки дифференциала, соединяя зуб­чатое колесо 23 с корпусом дифферен­циала, осуществляется блокировка меж­осевого дифференциала.

Внутренняя зубчатая муфта 22 имеет снаружи два зубчатых венца, причем тол­щина зубьев наружного венца на 0,4 мм больше толщины зубьев внутреннего вен­ца, что потребует некоторого усилия для перемещения муфты 21 в исходное поло­жение — этим предотвращается самовы­ключение механизма блокировки. Для включения механизма блокировки водитель, открывая кран, направляет сжатый воздух   между крышкой и мембраной механизма блокировки (рис. 15.10, б). Мембрана, прогибаясь и преодолении сопротивление пружины 28, воздействует ни стакан 29 и через пружину 27 передвигает шток 25, а вместе с ним и вилку 15. При этом замыкаются контакты микровыключателя 14, включающие контроль­ную лампу на щитке приборов. Прину­дительную блокировку дифференциала вы­полняют при движении по скользким и размокшим грунтовым дорогам.

Рис. 15.10. Промежуточный мост с межосевым дифференциалом автомоби­ля КамАЗ-5320:

а —конструкция; б —механизм включе­ния блокировки; 1 — коническое колесо; 2 —картер главной передачи; 3 —ци­линдрическая шестерня; 4 —опорная шайба сателлита; 5 —сателлит; 6 —брон­зовая втулка сателлита; 7 —полуосевое зубчатое колесо; 8 —опорная шайба полуосевого зубчатого колеса; 9 —кре­стовина; 10 —цилиндрическое колесо; 11 — фланец; 12 —картер межосевого дифференциала; 13 —передняя чашка дифференциала; 14 —микровыключа­тель; 15 —вилка муфты блокировки; 16 —механизм включения блокировки дифференциала; 17 —коническая ше­стерня; 18 —вал привода заднего моста; 19 —стопор гайки; 20 —стопорная втул­ка; 21 —муфта блокировки; 22 —внут­ренняя зубчатая муфта; 23 —коническое зубчатое колесо привода промежуточ­ного моста; 24 —коническое зубчатое колесо привода заднего моста; 25 — шток; 26 —корпус; 27 —нажимная пру­жина; 28 — возвратная пружина; 29 — стакан штока; 30 —мембрана