5. Гидравлические дифференциалы.
Момент трения зависит от квадрата разности угловых скоростей ведомых валов. (межколесные, межосевые). Сопротивление поворачиванию полуосей шестерни создается лопастным масляным насосом. Статор закреплен на корпусе дифференц., ротор – левая полуосевая шестерня. Вращение полуосей с разными угловыми скоростями, заставл. масляный насос перекачивать масло через узкий канал. Блокировка осуществляется при движении вперед и назад.
Недостатки: давление создаваемое насосом должно быть большим, что трудно осуществимо; гидравлическое сопротивление зависит от температуры масла.
13. Универсальный карданный шарнир. Рабочий процесс. Неравномерность вращения.
Применяются для силовой связи механизмов, валы которых не соосны или расположены под углом и взаимное расположение не должно меняться в процессе движения.
Универсальный шарнир
Осевое перемещение, компенсирующее изменение длины кард. вала, предпочтительно обеспечивать не шлицевым соединением, а непосредственно конструкцией кард. шарнира
Карданный вал с двумя универсальными шарнирами:
В отверстие конца вала запрессован пустотелый палец, на который посажены на игольчатых подшипниках два сферических ролика. В отверстия пальца вставлены центрирующие заглушки со сферической поверхностью. В корпусе шарнира выполнено два паза цилиндрического сечения такого же радиуса, как радиус ролика. При вращении под углом палец имеет возможность, кроме вращения вокруг своей оси, наклоняться и скользить на сферических роликах по пазам. В таком шарнире осевое перемещение сопровождается значительно меньшими потерями на трение, чем в шлицевых соединениях. (ЗАЗ).
1 – сферические ролики;
2 – игольчатые подшипники;
3 – центрирующая заглушка;
4 – пустотелый палец.
Схема карданного шарнира.
Из теории механизмов известно, что соотношение углов поворота ведущего и ведомого валов выражается уравнением:
tgβ = tgα cosγ.
Дифференцируя уравнение во времени получим угловую скорость ведущего вала:
ω1 = dα / dt, скорость ведомого вала
ω2 = dβ / dt, то
ω2 /ω1 = cos2β / (cos2 α cosγ),
исключив cos2β, получим
ω2 /ω1 = cosγ / (1 – sin2 γ cos2α).
Приняв значение угловой скорости ω1 ведущего вала постоянным, получим изменения угловой скорости ω2 ведомого вала по углу поворота ведущего вала.
Рис. Зависимость угловой скорости ω2 ведом. вала кард. шарнира от угла α поворота ведущ. вала при различных значениях угла γ между валами и постоянной угловой скорости ω1 ведущ. вала.
Из графика следует, что наибольшего значения отношение угловых скоростей
ω2 /ω1 достигается при
cos2α = 1;
(α = πk; k = 0,1,…n).
Наименьшего значения ω2 /ω1 достигает при cos2α = 0
(α = π /2+πk; k = 0, 1, …, n).
С
тепень
неравномерности вращения ведомого вала
определяется коэф-том неравномерности,
инв = (ω2 max - ω2 min) / ω1.
Так как ω2 max = ω1 / сos γ; ω2 min = ω1соs γ, то коэф. неравномерности,
инв =
=
.
С увеличением угла γ между валами неравномерность вращения ведомого вала интенсивно возрастает.