Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Vocelova 1338

Prezentace na téma: "Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Vocelova 1338"— Transkript prezentace:

1 Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Vocelova 1338
Hradec Králové Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Číslo DUM: VY_32_INOVACE_11_C_16 Tematická oblast: SPOJOVACÍ A KLOUBOVÉ HŘÍDELE, JEJICH KLOUBY, ROZVODOVKY A DIFERENCIÁLY Téma: Samosvorné diferenciály Autor: Ing. Miroslav Bodlák Datum vytvoření: prosinec 2012

2 Anotace Metodický pokyn
Materiál je určen pro 3. ročník studijního oboru Silniční doprava, předmětu SILNIČNÍ VOZIDLA. Inovuje výuku použitím multimediálních pomůcek – prezentace s názornými obrázky a schématy doplněných textem podporujícím výklad učitele. Metodický pokyn Materiál používá učitel při výkladu – pro větší názornost a atraktivnost výuky a zároveň jej mohou využívat žáci pro domácí přípravu na výuku.

3 Samosvorné diferenciály
Účelem je zlepšení trakčních vlastností vozidla za ztížených adhezních podmínek. Hnací moment je rozdělován nerovnoměrně na kola nebo nápravy vozidla. V praxi se používají samosvorné diferenciály s poměrem momentů M1 / M2 = 2,3 ÷ 3,0. Jsou to diferenciály s velkým vnitřním odporem proti otáčení. Využívají velkého vnitřního třecího momentu k výrazně nerovnoměrnému rozdělení přiváděného momentu na obě kola nápravy. Větší hnací moment se přivádí na kolo, které se otáčí pomaleji vůči kleci diferenciálu, menší na kolo, které se otáčí rychleji. Záměrné zvýšení vnitřního tření lze dosáhnout různým konstrukčním opatřením, jímž se současně sníží vnitřní účinnost.

4 Samosvorné diferenciály
Samosvorné diferenciály začnou plnit svou funkci nerovnoměrného rozdělování hnacího momentu samočinně v tom okamžiku, kdy se kola vozidla začnou otáčet nestejnou úhlovou rychlostí. Jsou to: - diferenciály s přídavnými třecími prvky, - šnekové diferenciály, - vačkové diferenciály, - diferenciály s hydraulickým odporem. Diferenciály s přídavnými třecími prvky: Jsou to diferenciály, u kterých je velký součinitel tření trvale zvýšený pomocí přídavného třecího prvku, který má třecí moment: - buď nastaven na konstantní hodnotu, - nebo se jeho hodnota mění v závislosti na momentu, který je přiváděn na klec diferenciálu.

5 Samosvorné diferenciály
Diferenciály s trvalým třecím momentem úměrným přenášenému hnacímu momentu: Kuželový diferenciál s třecími kroužky (2) Kuželový diferenciál s lamelovými spojkami

6 Samosvorné diferenciály
Tyto diferenciály se dělají výhradně jako kuželové a od běžného provedení se liší tím že: Průchozí čepy (1) a (6) satelitů (4) jsou volně uloženy v tvarovaných otvorech klece (5) s klínovou drážkou (řez A-A a B-B). Mezi planetová kola a klec diferenciálu jsou vloženy třecí kroužky (2), dosedající na klec (5) diferenciálu částí vnější kulové plochy. Nebo třecí kotouče působící na spojkové lamely (7) a (8). O třecí kroužky nebo kotouče se opírají válcové plochy satelitů.

7 Samosvorné diferenciály
Třecí moment u těchto diferenciálů je dán: Třením čelních ploch satelitů a třecích kroužků nebo kotoučů a lamel, vyvozeným silami v záběru kuželových kol. Třením na čelech a v kulových plochách třecích kroužků nebo v rovinných plochách třecích kotoučů a lamel působením sil, které vznikají v šikmých styčných plochách otvorů klece a čepů satelitů. V důsledku vyššího tření je samosvornost vyšší a rozdíly v hnacích momentech na kolech vozidla jsou větší, než u normálního diferenciálu. Podobně jako u normálních diferenciálů je třecí moment úměrný momentu přenášenému diferenciálem.

8 Samosvorné diferenciály
Vačkové diferenciály: Bývají též označovány jako kolíčkové diferenciály, nebo diferenciály se vzpěrnými tělísky. Místo centrálních kol mají na hnacích hřídelích kol nasazeny vačkové kotouče. Podle směru os vzpěrných tělísek mohou být : - radiální, - axiální. Kolíčkový diferenciál radiální: Hnací částí je unašeč (3) spojený s klecí diferenciálu. V jeho otvorech jsou vsazena vzpěrná tělíska (2), která se opírají o tvarované plochy (vačky) vačkových kotoučů (1) a (4), z nichž každý je spojen s jedním hnacím hřídelem kola.

9 Samosvorné diferenciály
Při stejných úhlových rychlostech obou hřídelů jsou vzpěrná tělíska v klidu a diferenciál se otáčí jako jeden celek. Na přenosu momentu se přitom podílí jen ty kolíčky, které jsou ve směru otáčení zaklíněny mezi plochami vaček vačkových kotoučů. Začne-li se jeden z vačkových kotoučů otáčet pomaleji než unašeč, je část kolíčků tlačena jeho vačkovými výstupky proti výstupkům druhého kotouče, který je tím urychlován. Tím je umožněno rozdílné, relativně protisměrné otáčení obou vačkových kotoučů vůči sobě i vůči kleci. Vlivem tření mezi vzpěrnými tělísky a vačkami i třením mezi tělísky a unašečem se zvětšuje výrazně hnací moment na hřídeli zpožďujícího se kola a zmenšuje se moment na kole předbíhajícím, což je výhodné např. na kluzkém povrchu.

10 Samosvorné diferenciály
Konstrukční provedení: Pro zajištění funkce diferenciálu nemůže být počet vaček na obou vačkových kotoučích stejný, protože kolíčky by pak volně procházely mezi vačkovými kotouči, aniž by vyvolaly jejich pohyb. To způsobuje, že vnitřní účinnost a samosvornost nejsou stálé, ale závisí na okamžité poloze tělísek a vaček, takže mají pulsující charakter. Dokonalejším konstrukčním řešením, které odstraňuje tyto nevýhody, jsou kolíčkové diferenciály radiální.

11 Samosvorné diferenciály
Kolíčkový diferenciál axiální: Princip činnosti je stejný jako u kolíčkového radiálního s tím rozdílem, že se zde pohybují kolíčky mezi vačkovými plochami vačkových kotoučů (planetových kol) v axiálním směru a třením předávají hnací moment na tyto vačkové kotouče. U těchto kolíčkových diferenciálů musí platit: součet vaček na obou kotoučích dělený počtem vzpěrných tělísek musí dát celé číslo.

12 Samosvorné diferenciály
Všechny tyto samosvorné diferenciály zajišťují nerovnoměrné rozdělování točivého momentu z klece diferenciálu na hnací hřídele kol, dojde-li k jejich relativnímu pohybu. Jejich nevýhodou je, že hnací moment se rozděluje nerovnoměrně i v zatáčce nebo při nestejné velikosti obou kol, což zhoršuje zatáčivost nebo směrovou stabilitu. Další nevýhodou je, že při ztrátě kontaktu jednoho kola s vozovkou hrozí nebezpečí uváznutí vozidla, jako u vozidla s normálním diferenciálem bez závěru.

13 Samosvorné diferenciály
Diferenciály s hydraulickým odporem: Diferenciál by měl mít samosvornost měnitelnou podle provozních podmínek. Při zatáčení a při přímé jízdě je výhodná malá samosvornost, aby rozdíl v hnacích silách na kolech byl malý. Při prokluzu některého kola je potřebná samosvornost velká, aby se na druhé kolo přiváděl velký hnací moment. Proto by bylo vhodné, aby se samosvornost měnila s velikostí rozdílu otáček hnacích hřídelů kol vůči kleci diferenciálu. Tento požadavek však žádný z mechanických samosvorných diferenciálů nesplňuje. Jednou z cest k řešení tohoto problému je diferenciál s hydraulickým vnitřním odporem.

14 Samosvorné diferenciály
Samosvorný diferenciál s viskózní spojkou: Její účinek pro přenos točivého momentu vzrůstá s rozdílem otáček. Při normálním zatáčení nemá téměř žádný účinek, ale silně uzavírá, jestliže se jedno kolo protáčí. Samosvorný (blokovací) účinek vzniká třením kapaliny mezi lamelami, které nejsou přitlačovány. Tato síla narůstá úměrně s  rozdílem otáček levého a pravého hnacího hřídele.

15 Samosvorné diferenciály
OPAKOVÁNÍ: 1. Vysvětlete účel samosvorného diferenciálu. 2. Popište funkci kuželových diferenciálů s trvalým třecím momentem. 3. Na jakém principu pracují vačkové diferenciály? 4. Charakterizujte diferenciály s hydraulickým odporem. 5. Popište činnost samosvorného diferenciálu s viskózní spojkou.

16 Použité zdroje: VLK Klaus a kol. PŘÍRUČKA PRO ELEKTROTECHNIKA. Praha: Europa-Sobotáles cz, s.r.o., 2006, ISBN JAN, ŽDÁNSKÝ, ČUPERA: Automobily – Převodná ústrojí motorových vozidel (2). Nakladatelství Avid s.r.o. Brno 2007, ISBN Příručka pro automech. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora.