04 dv zglobni prenosnici diferencijal...

Zglobni prenosniciZglobni prenosnici

Za prenos snage između nesaosnih vratila ili vratila kod kojih se međusobni položaj tokom rada menja

1Drumska vozila


Klasična koncepcija pogona

2Drumska vozila


Koncepcija sve napred

3Drumska vozila


Pogon na sve točkove

4Drumska vozila


Pogon na sve točkove

5Drumska vozila


Autobus

6Drumska vozila

Zglobni prenosniciZglobni prenosniciKardanski zglob Vrste zglobova:

• homokinetički• kardanski• dvostruki kardanski• elastični

7Drumska vozila

Zglobni prenosniciZglobni prenosniciKardanski zglob

8Drumska vozila

1

2

3


9Drumska vozila


r kz

r kz cosβ

r kz cosβ

r kz

βωω

cos1

2 = βω

ωcos

1

1

2 =

10Drumska vozila


11Drumska vozila


12Drumska vozila

Dvostruki kardanski zglob


13Drumska vozila

Zglobni prenosniciZglobni prenosniciHomokinetički zglob

14Drumska vozila

Homokinetički zglob


15Drumska vozila

Homokinetički zglob sa pravim žlebovima


16Drumska vozila

Tripod zglob


17Drumska vozila

Elastični zglob


18Drumska vozila

Zglobna vratila

19Drumska vozila

Osovinski prenosnikOsovinski prenosnik

Osovinski prenosnik služi za pogon točkova jedne osovine. Sastoji se od:• glavnog prenosnika• diferencijala• pogonskih vratila• točkova

G - glavni prenosnik

D - diferencijalni prenosnik

P - poluvratilo

Z - zglobni prenosnik

K - kućište pogonskog mosta

T -pogonski točak20Drumska vozila

Zadatak glavnog prenosnika u transmisiji vozila je da obezbedi konstantnu (završnu) redukciju ugaone brzine i uvećanje obrtnogmomenta koji se predaju pogonskim točkovima.

Glavni prenosnikGlavni prenosnik

21Drumska vozila

Za podužno postavljen motor, glavni prenosnik mora i da promeni pravac ose obrtanja vratila za 90°.


22Drumska vozila

U vozilima sa pogonom na više osovina, svaka osovina ima svoj glavni prenosnik.


23Drumska vozila

Glavni prenosnikGlavni prenosnikU vozilima sa pogonom na više osovina, svaka osovina ima svoj glavni prenosnik.

24Drumska vozila


Gonjeni element (zupčanik) pogoni diferencijalni prenosnik. Razlikuju se glavni prenosnici sa:a) konusnim zupčastim parom sa krivim (lučnim) zubima,b) hipoidnim zupčastim parom,c) cilindričnim zupčastim parom - nema promene pravca toka snage.

promena pravca toka

snage za 90°

a) b)c)

a) b)

25Drumska vozila


Gonjeni element (zupčanik) pogoni diferencijalni prenosnik. Razlikuju se glavni prenosnici sa:a) konusnim zupčastim parom sa krivim (lučnim) zubima,b) hipoidnim zupčastim parom,

promena pravca toka

snage za 90°

a) b)

b)

26Drumska vozila


Gonjeni element (zupčanik) pogoni diferencijalni prenosnik. Razlikuju se glavni prenosnici sa:a) konusnim zupčastim parom sa krivim (lučnim) zubima,b) hipoidnim zupčastim parom,c) cilindričnim zupčastim parom - nema promene pravca toka snage.

promena pravca toka

snage za 90°

c)

27Drumska vozila

Glavni prenosnikGlavni prenosnikPutnička vozila: iGP - kada je menjač u direktnom stepenu prenosa, broj obrtaja motora pri maksimalnoj snazi da bude usklađen sa maksimalnom brzinom vozila tom snagom može postići. iGP = 2,5 .. 4

Teretna vozila: iGP - uzimaju se u obzir veličine vučnih sila koje su potrebne za savladavanje najvećih očekivanih otpora kretanja u eksploataciji (uzbrdica i sl.).

Teretna vozila namenjena dugolinijskom transportu: iGP - treba da bude takav da se transportna brzina postiže u najekonomičnijem režimu rada motora. iGP = 3 .. 6

28Drumska vozila

Diferencijalni prenosnikDiferencijalni prenosnik

Razvođenje snage na levi i desni točak pri njihovim različitim brzinama (brojevima obrtaja).

vU

vS

ω

O

RURS

29


1 – pogonski zupčanik2 – tanjirasti zupčanik3 – kućište diferencijala4 – satelit5 – centralni zupčanik6 – pogonsko vratilo7 – osovinica satelita

30Drumska vozila


Razvođenje snage na levi i desni točak pri njihovim različitim brzinama (brojevima obrtaja).

ωωπ⋅=⋅=

⋅⋅= SSS

DSS Rn

rnv

30

ωωπ⋅=⋅=

⋅⋅= UUU

DUU Rn

rnv

30

vU

vS

ω

O

RURS

31Drumska vozila


ωωπ⋅=⋅=

⋅⋅= SSS

DSS Rn

rnv

30

ωωπ⋅=⋅=

⋅⋅= UUU

DUU Rn

rnv

30

Zbog simetričnosti diferencijalnog prenosnika:ωS - Δω = ωU + Δω = ωGP, tj.

nS - Δn = nU + Δn = nGP

30

πω ⋅= n

32Drumska vozila

Diferencijalni prenosnikDiferencijalni prenosnikRazlika brojeva obrtaja unutrašnjeg i spoljašnjeg točka, pri kretanju u krivini:

GPUS

US nRR

)RR(n

+−

=2

2∆

R

RR US =+2

RS - RU = SRazlika brojeva obrtaja je veća što je razmak točkova pogonske osovine veći, a radijus krivine manji.

vU

vS

ω

O

RURS

33Drumska vozila


34Drumska vozila


35Drumska vozila


36Drumska vozila


Obrtni moment na točkovima (trenje u diferencijalu zanemareno):Mpog = ML + MD = FOL · rD + FOD · rD,

MGP = Mpog

Mpog = Fk · dk / 2 = Fd · dc / 2

dF

Dcd

L MdF

M =⋅=22

isto važi i pri kretanju vozila u krivini

37Drumska vozila


Bilans snage (zanemarujući gubitke):

GPGPOpog MvFP ω⋅=⋅=

DLGP MMM += DL MM =

U krivini: DL nn ≠ DL ωω ≠

DDDLLL MPMP ωω ⋅=≠⋅=

U krivini:

38Drumska vozila

Blokada diferencijalaBlokada diferencijala

Levo i desno pogonsko vratilo su kruto povezani: onemogućena razlika brojeva obrtaja levog i desnog točka

Pogonska vratila se ponašaju kao celina

vU

vS

ω

O

RURS

39Drumska vozila


R

vUvS

FS FU

nS

nGP

nU

Diferencijal bez unutrašnjeg trenja:sile na pog. točkovima su jednake, brzine mogu biti različite

RUM = S MU

RS

40Drumska vozila


R

vUvS

FS FU

nS

nGP

nU

R

vUvS

nS

n = n

nGP

nU

FS FU

RUM = S MU

RS

RUnS = nU

RS

Blokiran diferencijal: sila na nekom pog. točku biće u skladu sa uzdužnom reakcijom u kontaktu sa tlom (otpor koji se suprotstavlja obrtanju točka), brzine su jednake


41Drumska vozila


R

vUvS

FS FU

nS

nGP

nU

R

vUvS

nS

n = n

nGP

nU

FS

FU

RUM = S MU

RS

RUnS = nU

RS

Blokiran diferencijal: sila na nekom pog. točku biće u skladu sa uzdužnom reakcijom u kontaktu sa tlom (otpor koji se suprotstavlja obrtanju točka), brzine su jednake


42Drumska vozila

Blokada diferencijalaBlokada diferencijalaVožnja na pravcu – idealan slučaj

vDvL

nL

n = n

nGP

nD

vDvL

nL

n = n

nGP

nD

FLFLFD FD

Diferencijal bez unutrašnjeg trenja:sile i brzine na pog. točkovima su jednake

Blokiran diferencijal: sile i brzine na pog. točkovima su jednake

nL = nD

ML = MD R = ∞

nL = nD

ML = MD R = ∞

43Drumska vozila

Blokada diferencijalaBlokada diferencijalaVožnja u krivini – podloga sa dobrim prijanjanjem

R

vUvS

FS FU

nS

nGP

nU

R

vUvS

nS

nGP

nU

FSFU

Blokiran diferencijal: brzine na pog. točkovima su jednaketočkovi moraju proklizavati = dodatne sile (parazitski moment u vratilima) pored sila za savladavanje otpora

RUM = S MU

RS

Diferencijal bez unutrašnjeg trenja:sile na pog. točkovima su jednakebrzine se razlikuju

RUnS = nU

RS

44Drumska vozila

Blokada diferencijalaBlokada diferencijalaVožnja u krivini – podloga sa dobrim prijanjanjem

R

vUvS

nS

nGP

nU

Unutrašnji točak:

0,377 nU π rD > vU →“vuče”

Spoljašnji točak

FSFU

Blokiran diferencijal: brzine na pog. točkovima su jednake,točkovi moraju proklizavati = dodatne sile (parazitski moment u vratilima) pored sila za savladavanje otpora

RUnS = nU

RS

Spoljašnji točak

0,377 nSπ rD < vS→“koči”

45Drumska vozila

vDvL

nL

nGP

nD

FL

FD

vDvL

FL FD

nL

nGP

nD

Blokada diferencijalaBlokada diferencijalaLevi točak na podlozi sa malim prijanjanjem (μ-split)

μL < μD

nL

nL = nD

ML < MD

nD

M = L MD

Blokiran diferencijal: max. moguća sila na nekom točku biće jednaka sili prijanjanja tog točka

Fo ukupno= FL + FD

Diferencijal bez unutrašnjeg trenja:max. moguća sila jednaka je max. sili prijanjanja na točku sa slabijim prijanjanjemFo ukupno= 2 FL

46Drumska vozila

vDvL

nL

nGP

nD

FL

FD

Blokada diferencijalaBlokada diferencijalaLevi točak na podlozi sa malim prijanjanjem (μ-split)

U slučaju skretanja, proklizavaće točak sa slabijim prijanjanjem (ovde levi točak)

μL < μD

nL

nL = nD

ML < MD

nD

Blokiran diferencijal: max. moguća sila na nekom točku biće jednaka sili prijanjanja tog točka

Fo ukupno= FL + FD

47Drumska vozila

Blokada diferencijalaBlokada diferencijalaLevi točak podignut od tla

vDvL

nL

nGP

nD

FD

vD = 0vL

FL= 0 FD= 0

nL= 2nGP

nD= 0

Blokiran diferencijal: točak koji je na tlu prenosi obrtni moment

Fo ukupno= FD

Diferencijal bez unutrašnjeg trenja:podignuti točak se slobodno obrćeFo ukupno= 0

nL = nD M = L M D = 0

D

48Drumska vozila

Diferencijal sa pove ćanim unutrašnjim trenjemDiferencijal sa pove ćanim unutrašnjim trenjem

Moment trenja MT između centralnih zupčanika i kućišta suprotstavlja se njihovom relativnom obrtanju - teži da uspori brže vratilo a ubrza sporije, pri čemu se moment trenja dodaje vratilu koje se sporije obrće. Izraženije je sa povećanjem razlike brojeva obrtaja

+M T-MT

vU

vS

ω

O

RURS

T

MLMD

T

nL

ΔM

nGP

nD

+∆Fo

-∆Fo

49Drumska vozila

Pogon na više osovinaPogon na više osovina

Pogon na više osovina se primenjuje u • terenskim vozilima• teškim teretnim vozilima i/ili namenjenim za eksploataciju i van

tvrdih puteva• pojedinim putničkim i sportskim vozilima

Veći broj pogonskih točkova ostvaruje veću ukupnu vučnu silu• u uslovima nedovoljnog prijanjanja• u uslovima nedovoljnog prijanjanja• za savladavanje velikih uspona, kakvi se ne javljaju u normalnim

uslovima eksploatacije• realizacija (viška) raspoložive snage u sportskom vozilu - bolje

ubrzanje i uvećan kapacitet točkova za prijem bočnih sila

50Drumska vozila


Međuosovinski razvodnik snage služi za dovođenje pogona na više osovina

51Drumska vozila


Međuosovinski razvodnicisnage služi za dovođenje pogona na više osovina

52Drumska vozila


vPU

vPS

ω

Pri skretanju vozila brzina svakog točka je različita jer se kreću po različitim radijusima

53Drumska vozila

vZU

v > PS v > v > vZS PU ZU

vZS

ω

O

RURS


nP

vPU

vPS

ω

Broj obrtaja glavnog prenosnika je srednja vrednost obrtaja levog i desnog točka:broj obrtaja prednjeg i zadnjeg glavnog prenosnika biće različiti pri kretanju kroz krivinu

nZ

nP > nZ

54Drumska vozila

vZU


vZS

ω

O

RURS


vPU

vPS

ω

Broj obrtaja glavnog prenosnika je srednja vrednost obrtaja levog i desnog točka:broj obrtaja prednjeg i zadnjeg glavnog prenosnika biće različiti pri kretanju kroz krivinu

nP

vZU


vZS

ω

O

RURS

nZ

nP > nZ

Potrebno je dovesti snagu napred i nazad i omogućiti da se brojevi obrtaja glavnih prenosnika razlikuju

55Drumska vozila


Pogon na više osovina može biti• povremeni pogon (po potrebi, kada je potrebna povišena

prohodnost pri malim brzinama kretanja)• stalni pogon (na sve osovine ili na grupu osovina - npr.

tandem osovine)

Povremeni pogon (part-time 4WD) ostvaruje se krutim međuosovinskim razvodnikom - ne omogućava razliku brojeva međuosovinskim razvodnikom - ne omogućava razliku brojeva obrtaja prednjeg i zadnjeg glavnog prenosnika.

Stalni pogon na više ili sve osovine mora dozvoliti različite brojeve obrtaja prednjeg i zadnjeg glavnog prenosnika:- diferencijalni razvodnik (centralni diferencijal), ili- spojnički međuosovinski razvodnik

56Drumska vozila


Kruti međuosovinski razvodnik ne omogućavaju razliku brojeva obrtaja prednjeg i zadnjeg glavnog prenosnika: ponaša se kao blokirani diferencijal

M = MP + MZ

kruti centralni razvodnik

motor

menjač

MP MZ

nP = nZ

57Drumska vozila

prednja osovina, glavni prenosnik sa diferencijalom

zadnja osovina, glavni prenosnik sa diferencijalom


Diferencijalni razvodnik omogućava razliku brojeva obrtaja prednjeg i zadnjeg glavnog prenosnika, dele obrtni moment u konstatnom odnosu: -simetrični diferencijal 50/50 (%), ponaša se kao osovinski diferencijal-nesimetrični diferencijal: obrtni momenti se razlikuju u određenom odnosu, obično prema os. opterećenju (npr. 35/65)

Da bi se sprečilo da proklizavanje točkova jedne osovine onemogući Da bi se sprečilo da proklizavanje točkova jedne osovine onemogući točkove druge osovine sa boljim prijanjanjem da razviju veću vučnu silu (analogija sa osovinskim diferencijalom):-u terenskim i teretnim vozilima diferencijalni razvodnici se opremaju blokadom (prevodi se u kruti razvodnik),-u putničkim i sportskim vozilima sa pogonom na sve točkove, primenjuju se centralni diferencijali sa uvećanim unutrašnjim trenjem

58Drumska vozila


Simetrični diferencijalni razvodnik omogućava razliku brojeva obrtaja prednjeg i zadnjeg glavnog prenosnika, deli obrtni moment u jednakim vrednostima na prednju i zadnju osovinu

M = MP + MZ

nP nZMP = MZ 59Drumska vozila


Nesimetrični diferencijalni razvodnik omogućava razliku brojeva obrtaja prednjeg i zadnjeg glavnog prenosnika, deli obrtni moment u određenom konstantnom odnosu na prednju i zadnju osovinu

M = MP + MZ

nPnZ

MP / MZ = const, MP < MZ 60Drumska vozila


Spojnički međuosovinski razvodnik omogućava stalnu krutu vezu jedne osovine a druga osovina se pogoni preko spojnice (visko spojnice):•spojnica određuje/ograničava obrtni moment koji ta osovina prima•dopušta različite brzine vratila koje spaja i na račun proklizavanja njenih elemenata omogućava da se pogonski točkovi različitih osovina obrću različitim brzinama

nP

nZM = MP + MZ

61Drumska vozilaMP / MZ ≠ const, MP = 0 .. M, MZ = M .. 0

TočakTočak

Točkovi su deo voznog postroja koji služe za kretanje vozila po podlozi (funkcija pokretnih oslonaca) i elastično oslanjanje.

Sile koje deluju na točak:- vertikalne sile - težinu vozila i dinamičke reakcije, - podužne sile - pogonske sile i sile kočenja, - poprečne sile - sile na upravljačkim točkovima i bočne reakcije.

Točak se sastoji od pneumatika i naplatkaTočak se sastoji od pneumatika i naplatka

62Drumska vozila

PneumatikPneumatik

Zadatak pneumatika:- da ostvari dobro prianjanje za podlogu (u ravni podloge),- ublažavanje i prigušivanje pobude i udara od podloge,- mali otpor kotrljanja.

Glavne komponente savremenih pneumatika radijalne konstrukcije su:- guma – mešavina prirodne i veštačke gume;- karkasa – noseća struktura pneumatika – sačinjena od niti od - karkasa – noseća struktura pneumatika – sačinjena od niti od veštačkih materijala (najlona, rajona, poliestera ili aramida),postavljenih u radijalanom pravcu;- pojas – ojačanje ispod gazeće površine koje ukrućuje gazeći sloj i umanjuje njegove deformacije – čine ga više slojeva dijagonalno i tangencijalno postavljenih niti od čelika i/ili veštačkih materijala;- jezgro stope - čelično ojačanje na mestu stope pneumatika.

63Drumska vozila

PneumatikPneumatik

64Drumska vozila

PneumatikPneumatik

Na gazećem sloju pneumatika (tzv. protektoru) postoje šare, tj. mreža podužnih i poprečnih kanala, čiji je zadatak da omoguće odvođenje vode, snega ili blata sa mesta kontakta pneumatika sa podlogom.

Minimalna dubina tih kanala po obimu i širini protektora je pripisana zakonom i ne sme iznositi manje od 1,6 mm za putnička vozila, odnosno 2 mm za autobuse i teretna vozila.

65Drumska vozila

PneumatikPneumatik

Oznaka dimenzije pneumatika:Nazivna širina B u mm / % odnos visine boka H u odnosu na B, oznaka vrste pneumatika, nazivni pre čnik naplatka d u inčima.

66Drumska vozila

PneumatikPneumatik

67Drumska vozila

PneumatikPneumatik

68Drumska vozila

PneumatikPneumatik

Primer označavanja pneumatika:

315/80 R 22.5 156/150 L

315 - Nazivna širina B u mm

/80 - procentualni odnos visine boka H u odnosu na B,

R - oznaka vrste pneumatika: radijalni

69Drumska vozila

R - oznaka vrste pneumatika: radijalni

22.5 - nazivni prečnik naplatka d u inčima

156 - indeks nosivosti pneumatika: 4000 kg

150 - indeks nosivosti kada su ugrađeni udvojeni pneumatici: 3350 kg

L - indeks brzine: 120 km/h

NaplatakNaplatak

70Drumska vozila

NaplatakNaplatak

d - nazivni prečnik naplatka,b - širina naplatka,dz - prečnik na kojem je raspoređeno

n otvora za zavrtnje,e - dubina naplatka (offset),dc - prečnik srednjeg otvora,dg - prečnik glavčine.

Primer označavanja naplatka:5J x 13 H25 - širina b u inčimaJ - oznaka visine roga - ivice obručax - oznaka za duboki jednodelni

naplatak13 - prečnik d u inčimaH2 - opis oblika naplatka (ovde: grbe

sa obe strane)

71Drumska vozila

04 dv zglobni prenosnici diferencijal...

Documents