Ваш кошик порожній

Купити

Кількість: 0

Всього: 0,00

0

Як працює диференціал?

Як працює диференціал?

Диференціал призначений для вирівнювання рушійної сили між приводними колесами автомобіля, які обертаються з різною швидкістю, коли автомобіль повертає.

Техніка

Ключові слова

диференціал, автомобіль, швидкість обертання, колесо, шестерня, Привідний вал автомобіля, виробництво автомобілів, транспортний засіб, крутний момент, транспорт, техніка, виробництво, Фізика

Пов'язані об'єкти

Сцени

Призначення

Розташування в автомобілі

  • напіввісь - Ліве і праве колеса прикріплені до осі, підключеної до диференціалу.
  • диференціальна передача - Він розподіляє потужність, передану від двигуна, між приводними колесами і дозволяє їм обертатися з різною швидкістю під час повороту. При цьому колесо, що йде по зовнішній стороні кривої, обертається швидше і проходить більшу відстань. Планетарний механізм розподіляє обертовий момент між колесами таким чином, що середня швидкість обертання коліс дорівнює швидкісті обертання привідного вала.
  • вхідна напіввісь - Цей вал передає потужність на диференціал.

Будова

  • кільцева шестерня - Приводиться в рух конічною шестернею, до неї кріпляться планетарні шестерні.
  • вісь - Ліве і праве колеса приєднані до осі, підключеної до диференціалу.
  • планетарна шестерня (сателіт) - Входить в зачеплення з кільцевою шестірнею, кріпиться до сонячної шестірні. Коли машина рухається по прямій лінії, пленетарні шестерні обертаються разом з кільцевою шестернею. Коли машина повертає пленетарні шестерн обертаються навколо власної осі.
  • шестерня напівосі (сонячна шестерня) - Кріпиться до півосі, входить в зачеплення з планетарними шестернями.
  • конічна шестерня - Надає руху кільцевій шестерні.

Диференціал типу планетарної зубчастої передачі ділить обертовий момент між колесами таким чином, що колеса можуть обертатися з різною швидкістю, відповідно до кривої повороту. А середня їх швидкостей обертання дорівнює швидкості обертання приводного валу.

Конічна шестерня на кінці приводного валу обертає кільцеву шестерню, передаючи потужність на планетарні шестерні (сателіти). Вони обертають бічні шестерні, закріплені на півосях, через які обертовий момент потужності передається на колеса.

Принцип роботи

  • напіввісь - Ліве і праве колеса прикріплені до осі, підключеної до диференціалу.
  • спиця
  • поперечина

Зараз давайте дивитися, як еволюціонував диференціал.

Модель із спицями та одною поперечиною

Два приводних колеса встановлюються на окремі осі. На внутрішній кінець обох осей, які приводиться в рух поперечиною, приєднані спиці. Колеса можуть обертатися тільки одночасно, з однаковою швидкістю.

Модель із спицями, поворотною цапфою і однією поперечиною

Якщо ми зафіксуємо поворотну цапфу, то з її допомогою поперечина буде здатна повертатися. У цьому випадку одне колесо може обертатися навіть тоді, коли інше нерухоме. Однак якщо поворот занадто великий, то контакт спиці і поперечини розривається і поперечина не може далі обертати спицю, а значить і колеса.

Модель із спицями і двома поперечинами

Для забезпечення безперервної роботи потрібна ще одна поперечина і більше спиць. Коли обидва колеса вільно обертаються, поперечини не рухаються, тому колеса обертаються з однаковою швидкістю. Але коли одне з коліс зупиняється, поперечини продовжують повертати інше колесо.

Модель із спицями і чотирма поперечинами

Оскільки проміжки між чотирма спицями (і двома поперечинами) занадто великі, поперечини можуть втрачати контакт з спицями, які повертають колеса. Цього можна уникнути, подвоївши кількість спиць (і поперечин).

Модель із спицями і шістьмома поперечинами

Якщо ми додамо ще більше спиць та поперечин, і, таким чином, зменьшимо проміжки між ними, це призведе до ще більш рівномірної роботи.

Модель з шестернями

Якщо ми замінимо спиці та поперечини на шестерні, то контакт буде стіким і безперервним.

Диференціал

Якщо ми зробимо шестерні грубшими і міцнішими, то отримаємо диференціал. Додамо іншу пару шестерен, щоб вирівняти потужність, що обертає осі. Ці додаткові шестерні називаються планетарними (а весь механізм - планетарним).

Для того, щоб обертати планетарний механізм і колеса, нам треба використати кільцеву шестерню, котра обертається меншими конічними шестернями, а вони, в свою чергу, обертаються двигуном. Дві планетарних шестерні приєднані до кільцевої, тому можуть рухатися з різними швидкостями. Коли автомобіль рухається по прямій лінії, планетарні шестерні обертаються разом з кільцевою шестернею. Коли автомобіль повертає, планетарні шестерні обертаються навколо власних осей, дозволяючи колесам рухатися з різними швидкостями.

Анімація

  • напіввісь - Ліве і праве колеса прикріплені до осі, підключеної до диференціалу.
  • диференціальна передача - Він розподіляє потужність, передану від двигуна, між приводними колесами і дозволяє їм обертатися з різною швидкістю під час повороту. При цьому колесо, що йде по зовнішній стороні кривої, обертається швидше і проходить більшу відстань. Планетарний механізм розподіляє обертовий момент між колесами таким чином, що середня швидкість обертання коліс дорівнює швидкісті обертання привідного вала.
  • вхідна напіввісь - Цей вал передає потужність на диференціал.
  • кільцева шестерня - Приводиться в рух конічною шестернею, до неї кріпляться планетарні шестерні.
  • вісь - Ліве і праве колеса приєднані до осі, підключеної до диференціалу.
  • планетарна шестерня (сателіт) - Входить в зачеплення з кільцевою шестірнею, кріпиться до сонячної шестірні. Коли машина рухається по прямій лінії, пленетарні шестерні обертаються разом з кільцевою шестернею. Коли машина повертає пленетарні шестерн обертаються навколо власної осі.
  • шестерня напівосі (сонячна шестерня) - Кріпиться до півосі, входить в зачеплення з планетарними шестернями.
  • конічна шестерня - Надає руху кільцевій шестерні.
  • напіввісь - Ліве і праве колеса прикріплені до осі, підключеної до диференціалу.
  • спиця
  • поперечина
  • напіввісь - Ліве і праве колеса прикріплені до осі, підключеної до диференціалу.
  • спиця
  • поперечина
  • поворотна цапфа - Ліве і праве колеса прикріплені до осі, підключеної до диференціалу.
  • напіввісь - Ліве і праве колеса прикріплені до осі, підключеної до диференціалу.
  • спиця
  • поперечина
  • поворотна цапфа - Ліве і праве колеса прикріплені до осі, підключеної до диференціалу.
  • напіввісь - Ліве і праве колеса прикріплені до осі, підключеної до диференціалу.
  • спиця
  • поворотна цапфа - Ліве і праве колеса прикріплені до осі, підключеної до диференціалу.
  • напіввісь - Ліве і праве колеса прикріплені до осі, підключеної до диференціалу.
  • спиця
  • напіввісь - Ліве і праве колеса прикріплені до осі, підключеної до диференціалу.
  • шестерні
  • кільцева шестерня - Приводиться в рух конічною шестернею, до нього кріпляться планетарні шестерні.
  • напіввісь - Ліве і праве колеса прикріплені до осі, підключеної до диференціалу.
  • планетарна шестерня - Входить в зачеплення з кільцевою шестірнею, кріпиться до сонячної шестірні. Обертається разом з кільцевою шестернею, але може обертатисяя і навколо власної осі.
  • сонячна шестерня - Кріпиться до півосі, входить в зачеплення з планетарними шестернями.
  • конічна шестерня - Призводить в рух кільцеву шестерню.

Озвучування

Коли автомобіль повертає, колеса по зовнішньому радіусу кривої проходять більшу відстань, ніж колеса з внутрішньої сторони. У перших автомобілях приводні колеса були прикріплені до однієї спільної осі, тому вони завжди оберталися з однаковою швидкістю. Потужність двигуна передається в колеса силовою передачею і обертає обидва колеса однаково, примушуючи при повороті внутрішнє колесо прослизати (буксувати). Щоб здолати цю проблему, і дозволити приводним колесам обертатися з різними швидкостями, потрібен спеціальний механізм. Ним став диференціал.

Диференціал - вид планетарного механізму, який вирівнює обертовий момент між колесами таким чином, що колеса можуть обертатися з різними швидкостями, залежно від кривої повороту, але середня їх обертових швидкостей дорівнює обертовій швидкості приводного валу.

Конічна шестерня надає руху кільцевій шестерні, яка передає обертовий момент на планетарні шестерні (сателіти). Звідти обертовий момент передається на сонячні шестерні (напівосьові), які, з'єднуючись з напіввіссю, передають його далі на колеса.

Нижче представлено моделювання роботи диференціала.

Два приводних колеса обертаються на різних осях. До внутрішніх кінців напівосей кріпляться спиці, які приводяться в рух поперечиною. За рахунок цього колеса обертаються одночасно і з однаковою швидкістю.

Якщо ми вбудуємо поворотну цапфу, то з її допомогою поперечина буде здатна повертатися. У цьому випадку одне колесо може обертатися навіть тоді, коли інше нерухоме. Однак, якщо поворот занадто великий, то спиці і поперечини втрачають контакт, і поперечина не може далі обертати спиці, а значить і колеса.

Для забезпечення безперервної роботи потрібна ще одна поперечина і більше спиць. Коли обидва колеса вільно обертаються, поперечини не рухаються, тому колеса обертаються з однаковою швидкістю. Але, коли одне колесо зупиняється, поперечини продовжують обертати інше.

Оскільки проміжки між чотирма спицями (і двома поперечинами) занадто великі, попречини можуть втратити контакт з спицями, які обертають колеса. Цього можна уникнути, подвоївши кількість спиць (і поперечин).

Якщо ми додамо ще більше спиць та поперечин, і, таким чином, заповнимо проміжки між ними, це призведе до ще більш рівномірного обертання.

Якщо ми замінимо спиці та поперечини на шестерні, контакт буде безперервним і стійкішим.

Якщо ми зробимо зубчасті колеса грубшими і міцнішими, то отримаємо диференціал. Додамо ще одну пару шестерен для вирівнювання обертового момента напівосей. Ці додаткові шестерні називаються планетарними конічними шестернями.

Для того, щоб обертати планетарний механізм і колеса, нам треба використати кільцеву шестерню, котра обертається меншими конічними шестернями, а вони, в свою чергу, обертаються двигуном. Дві планетарних шестерні приєднані до кільцевої, тому можуть рухатися з різними швидкостями. Коли автомобіль рухається по прямій лінії, планетарні шестерні обертаються разом з кільцевою шестернею. Коли автомобіль повертає, планетарні шестерні обертаються навколо власних осей, дозволяючи колесам рухатися з різними швидкостями.

Пов'язані об'єкти

Будова автомобіля

Ця анімація демонструє зовнішню та внутрішню будову автомобіля, а також їх роботу.

Чотиритактний двигун Отто

Анімація демонструє роботу чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння. Саме такі двигуни найчастіше використовуються у автомобілях.

Типи шестерен

У процесі обертання шестерні передають крутний момент іншій частині.

Як працює коробка передач?

Коробка передач призначена для зміни обертового моменту, що передається з двигуна, зменшуючи або збільшуючи кількість обертів.

Форд Модель Т

Популярна модель американського автомобільного заводу була першим автомобілем, що був виготовлений конвеєрним методом.

Дизельний двигун

Принцип дії цього двигуна внутрішнього згоряння у 1893-му році був запатентований німецьким інженером Рудольфом Дизелем.

Історія розвитку автомобілів

В анімації показано розвиток автомобілів з самого початку і до теперішнього часу.

Екологічні транспортні засоби

Поєднання силової установки звичного двигуна внутрішнього згоряння та електричної силової установки зменшує викиди у навколишнє середовище.

Двотактний двигун

Двотактний двигун - це особливий тип двигуна внутрішнього згоряння, робочий цикл якого складається лише з двох тактів.

Електричний автомобіль

"Тесла Модель S" - є одним з перших комерційно доступних електромобілів.

Автомагістраль: конструкція та структура

Ми можемо подорожувати по автомагістралі з двостороннім рухом.

Перший угорський автомобіль (1904)

Угорський інженер Янош Чонка виготовив свої перші автомобілі з бензиновим мотором для поштової служби.

Added to your cart.