Конструкция, расчёт и потребительские свойства автомобиля: Методические указания к практическим занятиям и для самостоятельной работы студентов, страница 19

                                                                 (2.27)

Главные передачи легковых автомобилей изготавливают с передаточными числами 3,1 … 4,9, а грузовых – 4,5 … 9,0.

Дифференциалпредназначен для деления крутящего момента между полуосями (колёсный дифференциал) или осями (межосевой дифференциал) и обеспечения возможности вращаться им с различной угловой скоростью.

Широкое распространение получил симметричный конический дифференциал, который делит крутящий момент в отношении 50:50.

Подводимый к корпусу дифференциала крутящий момент равен  и он распределяется по полуосям следующим образом:

на отстающую ось – М₁=(М_о + М_t)/2;

на забегающую ось – М₂=(М_о - М_t)/2,

где М_t – момент трения в дифференциале; М_о – момент, подведённый к корпусу дифференциала;  - передаточное число главной передачи; М_вых– момент на выходе из КП.

Отношение момента трения внутри дифференциала к подведённому к дифференциалу крутящему моменту называют коэффициентом блокировки k_б, тогда распределение моментов дифференциалом можно представить следующим образом

на отстающую ось – ;                                                                                                  (2.28)

на забегающую ось – .                                                                                                  (2.29)

Симметричный дифференциал ограничивает величину крутящего момента на полуоси и соответственно силу тяги сцеплением с дорогой буксующего колеса ведущей оси:

 или ,

где φ_min – минимальный коэффициент сцепления буксующего колеса с дорогой; G_к – нагрузка на буксующее колесо; r_д– динамический радиус буксующего колеса.

Однако, если учитывать момент трения в дифференциале (или k_б), то Р_φ и соответственно М_пол. будет несколько больше (см. формулы 2.28 и 2.29).

Установка дифференциала повышенного трения позволяет повысить проходимость автомобиля, однако на дорогах с высоким коэффициентом сцепления будет возникать циркуляция мощности со всеми негативными последствиями.

Принимают: k_б = 0,04 … 0,1 для неблокируемых дифференциалов с малым внутренним трением (ВАЗ и др. легковые автомобили); k_б = 0,2 … 0,6 – неблокируемые повышенного трения (автомобили ГАЗ-66 и др.); k_б = 0,5 … 0,7 – самоблокирующиеся; k_б = 1 – для блокируемых дифференциалов.

Для несимметричных дифференциалов (рис.2.11) формулы распределения моментов примут следующий вид:

;

,

где М_о – крутящий момент, подведённый к корпусу дифференциала;  (см. рис. 2.11), т.е. отношение числа зубьев большей шестерни к числу зубьев меньшей шестерни.

Рис.2.10. Схема симметричного конического дифференциала:
1- полуось; 2- шестерня полуоси; 3 – корпус дифференциала; 4- сателлит; 5 – ведомая шестерня главной передачи; Z₁, Z₂, – число зубьев шестерней полуосей; Z_c – число зубьев сателлитов