Как работает дифференциал

Как работает дифференциал?

Дифференциал является неотъемлемой частью всех четырех колес. Дифференциальная технология была изобретена несколько столетий назад и считается одной из самых гениальных изобретений человеческого мышления, которое когда-либо происходило.

Почему Дифференциал используется?

Колеса получают питание от двигателя через приводной вал. Энергопринимающие колеса, которые заставляют транспортное средство двигаться вперед, называются ведущие колеса. Основная функция дифференциала, чтобы ведущие колеса вращались с разным количеством оборотов в минуту, в то время как получают питание от двигателя.

Рассмотрим эти колеса, которые соглашаются по очереди. Понятно, что левое колесо проедет большее расстояние по сравнению с правым колесом.

Рисунок 2 – В то время как автомобиль проходит правый поворот, левое колесо должно проехать большее расстояние; это свидетельствует о большей скорости левого колеса

Это означает, что левое колесо должно вращаться с более высокой скоростью по сравнению с правым колесом. Если эти колеса были соединены с использованием сплошного вала, они должны были бы проскальзывать, чтобы выполнить поворот. Это этой ситуации дифференциал подходит идеально. Механизм дифференциала позволяет левым и правым колесам вращаться с разным количеством оборотов в минуту, при передаче мощности на оба колеса.

Части дифференциала

Мы узнаем, как дифференциал достигает этого, шаг за шагом, используя его простую конфигурацию. Мощность от двигателя передается зубчатого венца через ведущие шестерни. Коронная шестерня (зубчатый венец) соединена с шестерня паука.

Червячная шестерня лежит в основе дифференциала и особого упоминания должно быть сделано о ее вращения. Червячная шестерня свободно делает 2 вида оборотов, один вместе с зубчатым венцом (вращение) и второй по своей оси (спин).

Червячная шестерня с двумя боковыми шестернями. Вы можете отметить, что паук и боковые шестерни образуют конические шестерни. Мощность течет от приводного вала к ведущим колесам следующим образом. С приводного вала мощность передается на шестерню, поскольку ведущая и кольцевая шестерни сцеплены, энергия течет по кольцевой шестерни. Поскольку червячная шестерня соединена с кольцевой шестерней, поток течет к ней. В итоге, с червячная шестерня мощность передается на двуе боковые шестерени.

Работа дифференциала

Теперь давайте посмотрим, как дифференциала удается вернуть боковые шестерни (привод колес) на разных скоростях, как этого требуют различные сценарии движения.

Автомобиль движется прямо

В этом случае червячная шестерня вращается вместе с кольцевой шестерней, но не вращается вокруг своей оси. Так червячная шестерня будет толкать и вращать боковые шестерни и они оба будут вращаться с одинаковой скоростью. Короче говоря, когда автомобиль движется прямо, червячная шестерня и боковые шестерни будут двигаться в одном твердом блоке.

Авто поворачивает направо

Теперь рассмотрим случай, когда автомобиль поворачивает направо. Червячная шестерня играет ключевую роль в этом случае. Наряду с вращением кольцевой шестерни, она вращается вокруг своей оси. Так червячная шестерня имеет комбинированный поворот. Эффект комбинированного вращения на боковой шестерни очень интересен.

При правильном зацеплении, боковые шестерни должны иметь ту же окружную скорость, что и червячная шестерня. Технически говоря, обе шестерни должны иметь одинаковую линейную скорость. Когда червячная шестерня вращается вокруг оси, так же как и вместе с кольцевой шестерней, то линейная скорость на левой стороне червячная шестерня является суммой кручения и скорости вращения. Этот факт, очевиден. Это означает, что левая сторона шестерни будет иметь более высокую скорость по сравнению с правой боковой шестерни. Это способ когда дифференциалу удается вращать левые и правые колеса на разных скоростях.

Авто поворачивает налево

Когда авто возвращает слева, правое колесо должно вращаться с большей скоростью. По сравнению с предыдущим случаем, понятно, что если шестерня-паук вращается в противоположном направлении, то правая часть шестерни будет иметь более высокую скорость.

Кроме разрешения колесам вращаться на различных оборотах, дифференциал имеет 2 функции. Во-первых, это снижение скорости на кольцевой шестерни. Это достигается с помощью кольцевой шестерни, которая имеет почти 5 зубов. Такое огромное передаточное отношение собьет скорость кольцевой шестерни в таком же соотношении. Поскольку поток энергии в ведущей шестерне и зубчатого венца одинаковые, например, снижение скорости приведет к высокому увеличению крутящего момента.

Вы также можете отметить одну специальность коронной шестерни, они гипоидные. Гипоидные передачи имеют большую площадь контакта по сравнению с другими парами передач и убедитесь, что работа передачи плавная.

Другая функция дифференциала - возвращать направление потока мощности на 90 градусов.

Недостаток стандартного дифференциала

Говоря о дифференциал, мы понимаем открытый или стандартный дифференциал. Он способен поворачивать колеса на разных скоростях, ноесть один существенный отрицательный момент. Рассмотрим ситуацию, когда одно колесо транспортного средства находится на поверхности с хорошей притягательной силой и другое колесо на скользкой трассе.

Рисунок 3 – Стандартный дифференциал

В этом случае дифференциал будет посылать большинство мощности до скользкого колеса, так автомобиль не сможет двигаться. Чтобы преодолеть эту проблему, вводятся дифференциалы повышенного трения.