bpsm - diferential

10
1. Introducere 1.1. Generalitati – Rolul si clasificarea Diferentialelor Diferenţialul este subansamblul transmisiei care se plasează între transmisia centrală şi transmisia finală a autovehiculelor pe roţi, având rolul de a permite roţilor motoare să se rotească cu viteze unghiulare diferite. Această necesitate apare în următoarele situaţii: când roţile motoare ale aceleiaşi punţi parcurg spaţii neegale în acelaşi timp, proces ce are loc la deplasarea autovehiculului în viraj sau pe drumuri cu denivelări; când razele de rulare ale roţilor punţii sunt diferite, ca urmare a inegalităţii presiunii în pneuri, a uzurii sau încărcării diferite a acestora. Diferenţialul elimină puterea parazită în puntea motoare, fenomen care ar apărea dacă roţile motoare ar fi montate pe un arbore comun. Prin urmare, datorită diferenţialului, se reduc solicitările şi pierderile mecanice în transmisie, se micşorează uzura pneurilor şi se ameliorează manevrabilitatea tractorului. Diferenţialele autovehiculelor pe roţi pot fi clasificate după următoarele criterii: a) După modul de repartizare a momentului de torsiune între cei doi arbori planetari: diferenţiale simetrice, la care momentul de torsiune se repartizează în mod egal între cei doi arbori planetari; diferenţiale asimetrice, la care momentul de torsiune se repartizează diferit între cei doi arbori planetari, însă într-un raport constant (se folosesc numai ca diferenţialele interaxiale); diferenţiale autoblocabile, la care momentul de torsiune se repartizează între cei doi arbori planetari într-un raport variabil, care depinde de 1

Upload: andreea-ema

Post on 12-Aug-2015

153 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

Page 1: BPSM - Diferential

1. Introducere

1.1. Generalitati – Rolul si clasificarea Diferentialelor

Diferenţialul este subansamblul transmisiei care se plasează între transmisia centrală şi transmisia finală a autovehiculelor pe roţi, având rolul de a permite roţilor motoare să se rotească cu viteze unghiulare diferite. Această necesitate apare în următoarele situaţii:

când roţile motoare ale aceleiaşi punţi parcurg spaţii neegale în acelaşi timp, proces ce are loc la deplasarea autovehiculului în viraj sau pe drumuri cu denivelări;

când razele de rulare ale roţilor punţii sunt diferite, ca urmare a inegalităţii presiunii în pneuri, a uzurii sau încărcării diferite a acestora.

Diferenţialul elimină puterea parazită în puntea motoare, fenomen care ar apărea dacă roţile motoare ar fi montate pe un arbore comun. Prin urmare, datorită diferenţialului, se reduc solicitările şi pierderile mecanice în transmisie, se micşorează uzura pneurilor şi se ameliorează manevrabilitatea tractorului.

Diferenţialele autovehiculelor pe roţi pot fi clasificate după următoarele criterii:

a) După modul de repartizare a momentului de torsiune între cei doi arbori planetari: diferenţiale simetrice, la care momentul de torsiune se repartizează în mod

egal între cei doi arbori planetari; diferenţiale asimetrice, la care momentul de torsiune se repartizează diferit

între cei doi arbori planetari, însă într-un raport constant (se folosesc numai ca diferenţialele interaxiale);

diferenţiale autoblocabile, la care momentul de torsiune se repartizează între cei doi arbori planetari într-un raport variabil, care depinde de condiţiile de lucru şi de deplasare ale tractorului.

b) După locul de plasare în transmisie: diferenţiale dispuse între roţile aceleiaşi punţi; diferenţialele interaxiale, dispuse între punţile motoare ale tractorului cu

patru roţi motoare.

c) După construcţie: cu angrenaje conice; cu angrenaje cilindrice; cu angrenaje melcate; cu came şi tacheţi.

d) După principiul de funcţionare: simple; cu blocare facultativă; autoblocabile.

Există, aşadar, o mare diversitate de diferenţiale.

1

Page 2: BPSM - Diferential

1.2 DIFERENŢIALUL SIMPLU SIMETRIC

Cu ajutorul schemei din figura 1 se demonstrează necesitatea blocării diferenţialului. Roţile planetare şi sateliţii au fost izolate de legături şi s-au introdus forţele şi momentele de legătură.

Fig. 1. Schema forţelor şi a momentelor care acţionează asupra roţilor

diferenţialului.

În prezent, la toate autovehiculele se utilizează diferenţiale cu blocare facultativă sau autoblocabile.

În continuare, sunt prezentate câteva scheme de blocare facultativă a diferenţialului. În toate cazurile se foloseşte acelaşi principiu, şi anume se unesc rigid cei doi arbori planetari, anulându-se concomitent mişcarea relativă a sateliţilor.

În figura 2 este dată schema de blocare utilizată frecvent la autocamioane şi la unele tractoare. Rigidizarea celor doi arbori planetari se realizează cu un cuplaj mobil dinţat (dantură exterioară la carcasa diferenţialului şi interioară – la manşon). Prin deplasarea axială a manşonului, se uneşte unul din arborii planetari cu carcasa.

Fig. 2. Schema de blocare a diferenţialului cu manşon dinţat.

2

Page 3: BPSM - Diferential

În schema din figura 3 este reprezentată blocarea facultativă cu ajutorul unui manşon cu ştifturi. Prin deplasarea axială a acestuia, se uneşte rigid carcasa diferenţialului cu una din roţile planetare. După încetarea forţei exterioare de blocare, diferenţialul se autodeblochează cu ajutorul unui arc. Acest sistem de deblocare se utilizează, de exemplu, la familiile de tractoare româneşti U 445, U 850, U 1010.

Fig. 3. Schema de blocare a diferenţialului cu manşon cu ştifturi.

În figura 4 este reprezentată construcţia unui diferenţial care utilizează schema din figura 3

Fig. 4. Construcţia diferenţialului tractorului U 445.

3

Page 4: BPSM - Diferential

Fig. 5. Schema de blocare a diferenţialului cu cuplaj cu craboţi.

La tractoarele din familia U 650, se utilizează blocarea facultativă a diferenţialului cu ajutorul unui cuplaj cu dantură frontală (craboţi). Prin deplasarea unui semicuplaj (fig. 5), se rigidizează arborii roţilor motoare şi, prin intermediul transmisiilor finale, se unesc rigid şi arborii planetari. Şi în acest caz diferenţialul se autodeblochează cu ajutorul unui arc.

O altă soluţie de blocare facultativă a diferenţialului este dată în figura 7, unde pentru blocare se utilizează un cuplaj cu suprafeţe de frecare conice. În acest caz, legătura dintre roţile motoare nu mai este rigidă, cuplajul de blocare îndeplinind şi funcţia unui cuplaj de siguranţă.

În ultimul timp, se utilizează frecvent pentru blocare ambreiaje cu discuri comandate hidrostatic (fig. 8).

Pentru puntea motoare din faţă, mai ales, la tractoarele de putere mică şi mijlocie, se utilizează diferenţiale fără blocare

4

Fig. 7. Schema de blocare a diferenţialului cu cuplaj conic de fricţiune.

Fig. 8. Schema de blocare a diferenţialului cu ambreiaje cu discuri.

Page 5: BPSM - Diferential

1.3. DIFERENTIALUL CONIC ASIMETRIC Se poate recunoaste dupa diametrele si numarul de dinti ai pinioanelor planetare.In acest caz diametrele acestor pinioane difera intre ele, iar cuplul transmis carcasei se repartizeaza la cei doi semiarbori in mod proportional cu diametrele si numarul de dinti ai pinioanelor planetare. Acest diferential se monteaza de obicei intre puntile motoare ale automobilelor cu mare capacitate de trecere, in scopul repartizarii cuplului transmis in mod proportional cu greutatea adecvata corespunzatoare fiecarei punti motoare.

1.4. DIFERENTIALUL CILINDRICDiferentialul cilindric poate fi:

simetric asimetric

Diferentialul simetric se recunoaste dupa pinioanele planetare cilindrice care sunt montate pe semiarbori si care in acest caz sunt egale cu diametrul si numarul de dinti. Diferentialul cilindric asimetric are un pinion planetar mai mare in diametru decat celalalt pinion planetar de pe celalalt semiarbore. Diferentialele cilindrice au dimensiuni mai mari in comparative cu cele conice ceea ce face ca utilizarea acestora sa fie limitata de capacitatea de trecere impusa constructiv motiv pentru care astazi nu se mai intalnesc la automobile.

1.5. DIFERENTIALUL BLOCABIL

Pe parcurs cand una din rotile motoare ale aceleasi punti se gaseste pe un teren cu aderenta mai mica (noroi, zapada, gheata, polei, ulei) aceasta roata incepe sa patineze, iar cealalta potrivit principiului de functionare a diferentialului , desi are o aderenta mai mare, nu se mai roteste deoarece este retinuta de valoarea mare a fortei de aderenta. In aceasta situatie automobilul nu mai poate inainta si pentru a evita acest neajuns autocamioanele grele in special, sunt prevazute cu mecanism de blocare rigidizeaza cei doi semiarbori planetari asigurand rotirea cu aceeasi turatie a rotilor motoare.

Figura 9. Diferential blocabil

5

Page 6: BPSM - Diferential

Blocarea se mentine atat timp cat dureaza terenul cu aderenta foarte mica, apoi se procedeaza la deblocare.

1.6. Diferentialul autoblocabilDiferentialul autoblocabil are acelasi rol ca cel blocabil avand o constructie mai complicata si realizand rigidizarea celor doi semiarbori planetari in mod automat. Blocarea diferentialului autoblocabil se face tot automat scutind pe conducatorul auto de aceasta operatie in timpul conducerii (figura 10.).

Figura 10. Diferential autoblocabil

1.7. Parti componente ale diferentialului

Pe carcasa este fixata coroana transmisiei principale, iar in caseta crucea pe care sunt montati liberi satelitii. Satelitii in numar de 4 fac legatura cu pinioanele planetare montate pe arborii planetari . Miscarea de rotatie se transmite casetei diferentialului prin transmisia principala formata din pinionul de atac si coroana Saibele din otel moale sau bronz servesc la micsorarea frecarii dintre pinioanele planetare si caseta.

6

Page 7: BPSM - Diferential

Figura 11. Transmisie Principala – Diferential

1 – coroană;2 – sateliţi;3 – carcasă diferenţial;4 – semilagăre;5 – siguranţe;6 – rulmenţi cu role conice;7 – pinioane planetare;8 – piuliţe de reglaj;9 – ax sateliţi;10 – pinion;

11 – rulmenţi cu role conice;12 – şaibe de reglaj;13 – deflectoare de ulei;14 – arbore pinion;15 – şaibe de reglaj;16 – rulmenţi cu role conice;17 – deflectoare de ulei;18 – planşă;19 – piuliţă;20 – carter

7