دیفرانسیل متقابل محور: انواع، دستگاه، اصل کار

2024 نویسنده: Erin Ralphs | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-19 14:58

دیفرانسیل محور متقاطع به مکانیزم انتقال اشاره دارد که گشتاور را بین محورهای محرک توزیع می کند. علاوه بر این، این مکانیسم به چرخ ها اجازه می دهد تا با سرعت های زاویه ای متفاوت بچرخند. این لحظه به ویژه در هنگام پیچیدن قابل توجه است. علاوه بر این، این طراحی امکان حرکت ایمن و راحت بر روی سطح سخت خشک را فراهم می کند. در برخی موارد، هنگام رانندگی در مسیرهای لغزنده یا خارج از جاده، دستگاه مورد نظر می تواند به عنوان یک درپوش خودرو بازی کند. ویژگی های ساختار و عملکرد دیفرانسیل های محور متقاطع را در نظر بگیرید.

شرح

دیفرانسیل برای توزیع گشتاور از شفت کاردان به محورهای چرخ محرک در جلو یا عقب، بسته به نوع درایو طراحی شده است. در نتیجه، دیفرانسیل محور متقاطع امکان چرخش هر چرخ را بدون لغزش فراهم می کند. این هدف مستقیم مکانیسم است.

هنگام حرکت در یک خط مستقیم، زمانی که بار روی چرخ ها یکنواخت با سرعت های زاویه ای یکسان است،واحد مورد نظر به عنوان یک محفظه انتقال عمل می کند. در صورت تغییر در شرایط رانندگی (لغزش، چرخش، چرخش)، نشانگر بار تغییر می کند. شفت های محور تمایل به چرخش با پارامترهای مختلف سرعت دارند، لازم است گشتاور بین آنها در یک نسبت مشخص توزیع شود. در این مرحله، دیفرانسیل محور متقاطع شروع به انجام وظیفه اصلی خود می کند - تضمین ایمنی مانورهای خودرو.

ویژگی ها

طرح بندی دستگاه های خودرویی در نظر گرفته شده به محور محرک در حال کار بستگی دارد:

1. روی محفظه گیربکس (محرک چرخ جلو).
2. روی محفظه محور عقب محرک.
3. خودروهای با چهار چرخ متحرک به یک دیفرانسیل بین چرخ روی اسکلت هر دو محور یا جعبه انتقال مجهز هستند (به ترتیب لحظه کار را بین چرخ ها یا محورها منتقل می کنند).

شایان ذکر است که دیفرانسیل روی ماشین ها نه چندان دور ظاهر شد. در مدل‌های اول، خدمه‌های «خودرو» قدرت مانور ضعیفی داشتند. چرخاندن چرخ ها با پارامتر سرعت زاویه ای یکسان منجر به لغزش یکی از عناصر یا از بین رفتن چسبندگی به سطح جاده می شود. به زودی، مهندسان اصلاحات بهبود یافته ای را در دستگاه ایجاد کردند که اجازه می دهد تا از دست دادن کنترل یکسان شود.

پیش نیازهای ایجاد

دیفرانسیل های محوری خودروها توسط طراح فرانسوی O. Pekker اختراع شد. در مکانیزمی که برای توزیع چرخان طراحی شده استلحظه، چرخ دنده ها و شفت های کار حضور داشتند. آنها برای تبدیل گشتاور از موتور به چرخ های محرک خدمت کردند. با وجود تمام مزایا، این طراحی مشکل لغزش چرخ ها را به طور کامل حل نکرد. این در از دست دادن چسبندگی یکی از عناصر پوشش داده شده بیان شد. این لحظه به ویژه در مناطق یخی مشهود بود.

لغزش در چنین شرایطی منجر به تصادفات ناخوشایندی شد که به عنوان انگیزه ای اضافی برای توسعه دستگاه بهبود یافته ای بود که می توانست از سر خوردن خودرو جلوگیری کند. راه حل فنی برای این مشکل توسط F. Porsche توسعه داده شد، که با طراحی دوربینی که لغزش چرخ را محدود می کند، ارائه شد. اولین خودروهایی که از دیفرانسیل محوری شبیه سازی شده استفاده کردند فولکس واگن بودند.

دستگاه

گره محدود کننده بر اساس اصل گیربکس سیاره ای کار می کند. طراحی استاندارد مکانیزم شامل عناصر زیر است:

• دنده های نیمه محور؛
• ماهواره های مرتبط؛
• بدنه کار به شکل کاسه؛
• دنده اصلی.

اسکلت به طور صلب به چرخ دنده محرک متصل است که گشتاور را از آنالوگ دنده اصلی دریافت می کند. کاسه از طریق ماهواره ها چرخش را به چرخ های محرک تبدیل می کند. تفاوت در حالت های سرعت پارامترهای زاویه ای نیز با کمک دنده های همراه ارائه می شود. در عین حال، ارزش لحظه کاری ثابت می ماند. دیفرانسیل اکسل عقب بر انتقال سرعت به چرخ های محرک متمرکز شده است. حمل و نقلوسایل نقلیه تمام چرخ متحرک به مکانیسم های جایگزینی مجهز هستند که روی محورها عمل می کنند.

انواع

انواع مکانیسم های مشخص شده بر اساس ویژگی های ساختاری تقسیم می شوند، یعنی:

• نسخه های مخروطی؛
• گزینه های استوانه ای؛
• چرمی دنده.

علاوه بر این، دیفرانسیل ها بر اساس تعداد دندانه های چرخ دنده های محور محور به نسخه های متقارن و نامتقارن تقسیم می شوند. با توجه به توزیع بهینه گشتاور، نسخه‌های دوم سیلندردار روی محور خودروهای چهارچرخ متحرک نصب می‌شوند.

ماشین‌های با محور محرک جلو یا عقب مجهز به تغییرات مخروطی متقارن هستند. چرخ دنده کرم جهانی است و می تواند با انواع دستگاه ها جمع شود. واحدهای مخروطی می توانند در سه پیکربندی کار کنند: مستقیم، چرخشی و لغزنده.

طرح کار

در حرکت خط مستقیم، قفل دیفرانسیل تقلیدی الکترونیکی با توزیع برابر بار بین چرخ‌های خودرو مشخص می‌شود. در این حالت، سرعت زاویه‌ای یکسان مشاهده می‌شود و ماهواره‌های بدنه حول محورهای خود نمی‌چرخند. آنها گشتاور روی محور محور را با استفاده از دنده ایستا و دنده محرک دنده اصلی تغییر می دهند.

هنگام پیچیدن، خودرو نیروهای مقاومت و بارهای متغیری را تجربه می کند. پارامترها به صورت زیر توزیع می شوند:

1. چرخ داخلی با شعاع کوچکتر کشش بیشتری نسبت به همتای بیرونی دارد. نشانگر افزایش بار باعث کاهش سرعت چرخش می شود.
2. چرخ بیرونی در مسیری بزرگتر حرکت می کند. در عین حال، افزایش سرعت زاویه‌ای به چرخش نرم دستگاه بدون لغزش کمک می‌کند.
3. با توجه به این عوامل، چرخ ها باید سرعت های زاویه ای متفاوتی داشته باشند. ماهواره های عنصر داخلی چرخش محورهای محور را کاهش می دهند. همان، به نوبه خود، از طریق یک عنصر چرخ دنده مخروطی، شدت همتای خارجی را افزایش می دهد. در عین حال، گشتاور از دنده اصلی ثابت می ماند.

لغزش و پایداری

چرخ‌های خودرو می‌توانند پارامترهای بار مختلف، لیز خوردن و از دست دادن کشش را دریافت کنند. در این حالت، نیروی بیش از حد به یک عنصر وارد می شود و عنصر دوم "بیکار" عمل می کند. به دلیل این تفاوت، حرکت ماشین آشفته می شود یا به طور کلی متوقف می شود. برای رفع این کاستی ها از سیستم ثبات نرخ ارز یا مسدودسازی دستی استفاده کنید.

برای اینکه لحظه پیچش شفت های محور یکنواخت شود، عملکرد ماهواره ها باید متوقف شود و چرخش از کاسه به محور محور بارگذاری شده باید تغییر کند. این امر به ویژه در مورد دیفرانسیل های متقاطع MAZ و سایر خودروهای سنگین با سیستم چهار چرخ متحرک صادق است. یک ویژگی مشابه به این دلیل است که اگر در یکی از چهار نقطه از دست دادن قدرت بگیرید، مقدار گشتاور به صفر می‌رسد.حتی اگر ماشین به دو چرخ بین چرخ و یک دیفرانسیل بین محور مجهز باشد.

خود بلوک الکترونیک

برای جلوگیری از مشکلات ذکر شده در بالا، مسدود کردن جزئی یا کامل اجازه می دهد. برای این کار از آنالوگ های خود قفل شونده استفاده می شود. آنها پیچش را با در نظر گرفتن تفاوت در محورهای محور و شرایط سرعت مربوطه توزیع می کنند. بهترین راه برای حل مشکل، تجهیز دستگاه به قفل دیفرانسیل الکترونیکی محور متقاطع است. این سیستم مجهز به سنسورهایی است که عملکرد مورد نیاز را در حین حرکت خودرو کنترل می کند. پس از پردازش داده های دریافتی، پردازنده حالت بهینه را برای اصلاح بار و سایر اثرات روی چرخ ها و محورها انتخاب می کند.

اصل عملکرد این گره از سه مرحله اصلی تشکیل شده است:

1. در ابتدای لغزش چرخ محرک، واحد کنترل پالس هایی را از نشانگرهای سرعت چرخش دریافت می کند، پس از تجزیه و تحلیل آنها، به طور خودکار در مورد روش عملکرد تصمیم گیری می شود. سپس سوپاپ سوئیچ بسته می شود و آنالوگ فشار بالا باز می شود. پمپ واحد ABS در مدار کار سیلندر ترمز عنصر لغزش فشار ایجاد می کند. چرخ محرک لغزش با افزایش فشار روغن ترمز ترمز می شود.
2. در مرحله دوم، سیستم شبیه سازی خودبلاک با حفظ فشار، نیروی ترمز را حفظ می کند. عملکرد پمپ و توقف لغزش چرخ.
3. مرحله سوم عملکرد این مکانیسم شامل تکمیل لغزش چرخ است.با کاهش فشار همزمان سوئیچ باز می شود و شیر فشار قوی بسته می شود.

دیفرانسیل محوری کاماز

در زیر نموداری از این مکانیسم با شرح عناصر آمده است:

1 - شفت اصلی.

2 - مهر و موم.

3 - کارتر.

4, 7 - واشرهای نوع پشتیبانی.

5، 17 - کاسه جعبه.

6 - ماهواره.

8 - نشانگر قفل.

9 - پلاگین پرکننده.

10 - محفظه پنوماتیک.

11 - فورک.

12 - زنگ را متوقف کنید.

13 - کلاچ دنده.

14 - کلاچ قفل.

15 - درپوش تخلیه.

16 - دنده محرک محور وسط.

18- Cross.

19 - چرخ دنده محور عقب.

20 - پیچ و مهره ثابت.

21, 22 - پوشش و بلبرینگ.

ایمنی

دیفرانسیل متقاطع برای ارائه یک سواری ایمن و راحت در جاده های با اهداف مختلف طراحی شده است. برخی از معایب مکانیسم مورد بررسی، که در بالا ذکر شد، در طول مانور خطرناک و تهاجمی خارج از جاده آشکار می شود. بنابراین، اگر دستگاه با مکانیزم دستی نادیده گرفته شود، فقط باید تحت شرایط مناسب کار کرد. استفاده از خودروهای پرسرعت بدون مکانیسم مشخص شده، به خصوص در سرعت های بالا در بزرگراه، بسیار دشوار و ناایمن است.