Qual è l'ingranaggio principale in un'auto. Trasmissione finale del veicolo

I moderni modelli di auto hanno nel loro arsenale, di norma, diversi motori, sia benzina che diesel. I motori differiscono per potenza, coppia, velocità dell'albero motore. Con motori diversi vengono utilizzati anche cambi diversi: meccanici, robot, variatore e ovviamente automatico.

L'adattamento del cambio a un motore e un veicolo specifici viene effettuato utilizzando l'ingranaggio principale, che ha un determinato rapporto di trasmissione. Questo è lo scopo principale della trasmissione finale dell'auto.

Strutturalmente, l'ingranaggio principale è un riduttore, che fornisce un aumento della coppia del motore e una diminuzione della velocità di rotazione delle ruote motrici del veicolo.

Sui veicoli a trazione anteriore, l'ingranaggio principale si trova insieme al differenziale nel cambio. In un'auto con trazione posteriore, l'ingranaggio principale è posto nell'alloggiamento dell'asse motore, dove, oltre ad esso, è presente anche un differenziale. La posizione dell'ingranaggio principale nei veicoli con trazione integrale dipende dal tipo di trasmissione, quindi può essere sia nel cambio che nell'asse motore.

A seconda del numero di marce, la marcia principale può essere singola o doppia. L'ingranaggio principale singolo è costituito da ingranaggi conduttori e condotti. La doppia trasmissione finale è composta da due coppie di ingranaggi ed è utilizzata principalmente su autocarri dove è richiesto un aumento del rapporto di trasmissione. Strutturalmente la doppia trasmissione finale può essere centrale o divisa. L'ingranaggio principale centrale è disposto in un carter comune dell'asse motore. In un ingranaggio diviso, gli stadi dell'ingranaggio sono distanziati: uno si trova nell'asse di traslazione, l'altro è nel mozzo delle ruote motrici.

Il tipo di connessione dell'ingranaggio determina i seguenti tipi di ingranaggio principale: cilindrico, conico, ipoide, a vite senza fine.

Riduttore finale cilindrico utilizzato su veicoli a trazione anteriore, dove il motore e il cambio sono posizionati trasversalmente. La trasmissione utilizza ingranaggi con denti obliqui e chevron. Il rapporto di trasmissione della trasmissione finale cilindrica è compreso tra 3,5 e 4,2. Un ulteriore aumento del rapporto di trasmissione comporta un aumento delle dimensioni e del livello di rumorosità.

IN disegni moderni scatola meccanica ingranaggi, vengono utilizzati diversi alberi secondari (due o anche tre), ognuno dei quali ha il proprio ingranaggio di trasmissione dell'ingranaggio principale. Tutti gli ingranaggi conduttori ingranano con un ingranaggio condotto. In tali scatole, l'ingranaggio principale ha diversi rapporti di trasmissione. L'ingranaggio principale del cambio robotizzato DSG è disposto secondo lo stesso schema.

Sui veicoli a trazione anteriore, l'ingranaggio principale può essere sostituito, ovvero parte integrale sintonizzazione della trasmissione. Ciò comporta un miglioramento della dinamica di accelerazione della vettura e una riduzione del carico su frizione e cambio.

Gli ingranaggi principali conici, ipoidi e a vite senza fine vengono utilizzati sui veicoli a trazione posteriore, dove il motore e il cambio sono paralleli al movimento e la coppia deve essere trasmessa all'asse motore ad angolo retto.

Di tutti i tipi di veicoli a trazione posteriore con trasmissione finale, il più popolare è trasmissione finale ipoide, che si distingue per un carico inferiore sul dente e un basso livello di rumorosità. Allo stesso tempo, la presenza di spostamento nell'ingranamento degli ingranaggi porta ad un aumento dell'attrito radente e, di conseguenza, a una diminuzione dell'efficienza. Il rapporto di trasmissione della trasmissione finale ipoide è: per auto 3.5-4.5, per camion 5-7.

La trasmissione a coppia conica viene utilizzata dove gli ingombri non sono importanti e il livello di rumorosità non è limitato. La trasmissione finale a vite senza fine, a causa della laboriosità della produzione e dell'elevato costo dei materiali, non viene praticamente utilizzata nella progettazione della trasmissione di un'auto.

Condizioni di lavoro e scopo della trasmissione verticale su una locomotiva diesel. I suoi malfunzionamenti, le loro cause e i metodi di prevenzione. Elaborazione di uno schema a blocchi del processo tecnologico di riparazione della trasmissione. Sviluppo di una mappa del percorso, istruzioni, mappe di schizzo.

Scelta del motore elettrico, calcolo cinematico e schema di azionamento. Velocità di rotazione e velocità angolari degli alberi del cambio e del tamburo motore. Calcolo delle ruote dentate di un riduttore. Resistenza dei denti alle sollecitazioni di flessione. Calcolo della coppia dell'albero.

Studio del progetto di un riduttore cilindrico a due stadi, misura degli ingombri e degli attacchi. Determinazione dei parametri di trasmissione. Calcolo del carico ammissibile dalla condizione di garantire la resistenza al contatto dell'ingranaggio.

Il valore delle macchine per società umana e la definizione del concetto di riduttore. Caratteristiche di progettazione, classificazione e scopo di un cambio monostadio. La struttura di un riduttore cilindrico, conico e a vite senza fine. Tipi di giunti saldati.

Progettazione di un riduttore a denti dritti. Selezione del motore di azionamento. Sforzo di flessione stimato nella sezione pericolosa del dente dell'ingranaggio. Dimensioni strutturali di ingranaggi ed elementi di alloggiamento. I parametri principali della coppia di ingranaggi. Calcolo approssimativo degli alberi.

Progetto di azionamento per un nastro trasportatore. Calcolo cinematico e scelta del motore elettrico. Calcolo degli ingranaggi del cambio, alberi e selezione dei cuscinetti. Le dimensioni di progetto dell'ingranaggio e della ruota dell'alloggiamento dell'ingranaggio. Fasi di layout, montaggio cambio.

Caratteristiche di manutenzione e riparazione di quasi tutti i modelli VAZ con un layout classico (VAZ-2101-2107) grazie alla significativa unificazione dei loro componenti e assiemi. Possibili malfunzionamenti meccanismi, loro cause e metodi di eliminazione.

La trasmissione è progettata per trasferire energia dal motore all'unità di propulsione del trattore, nonché ai corpi di lavoro attivi delle macchine agricole.

La trasmissione finale centrale dell'assale posteriore è monostadio, costituita da una coppia di ruote coniche a denti elicoidali, un differenziale interruota e una scatola del cambio. Regolazione degli ingranaggi in una coppia conica. Meccanismo di bloccaggio.

La scelta del motore elettrico e il calcolo della potenza dell'azionamento. Calcolo di un ingranaggio cilindrico chiuso. Raffinato calcolo degli alberi per la resistenza statica. Determinazione delle dimensioni della scatola del cambio. Scelta del lubrificante per ingranaggi. Calcolo di verifica delle chiavi.

Effettuando il calcolo del rapporto di trasmissione, la velocità di rotazione degli alberi per selezionare il motore elettrico. Determinazione delle sollecitazioni di contatto ammissibili di ingranaggi, dimensioni della scatola del cambio, alberi a bassa e alta velocità. Caratteristiche dell'assemblaggio del cambio.

Smontaggio dell'ingranaggio principale assale anteriore- Svitare i bulloni che fissano i dadi di arresto dei dadi del cuscinetto del differenziale dell'assale anteriore, rimuovere i fermi. Smontaggio delle unità di assemblaggio dell'ingranaggio conico di trasmissione e del differenziale dell'ingranaggio principale dell'assale anteriore.

Selezione del motore e calcolo cinematico. Calcolo della trasmissione a cinghia. Interasse arem per cinghie piane, tensione utile ammissibile. Calcolo del cambio e degli alberi. Calcolo delle connessioni chiave e dei cuscinetti. La scelta del lubrificante per il cambio.

Il metodo di controllo delle chiavette delle ruote per lo schiacciamento, i parametri e i criteri utilizzati in questo caso. La procedura per determinare le dimensioni della scatola del cambio. Lubrificazione degli ingranaggi, selezione del grado dell'olio, quantità, controllo del livello dell'olio. Nomina di dispositivi di tenuta.

La scelta del design del cambio. Dati per la progettazione. Selezione del motore e calcolo cinematico. Calcolo preliminare degli alberi del cambio. Le dimensioni di progetto dell'ingranaggio e della ruota. Verifica della durata dei cuscinetti e della resistenza delle connessioni con chiavetta.

Descrizione dell'azionamento del nastro trasportatore. Selezione del motore. Calcolo dell'ingranaggio. Calcolo approssimativo degli alberi, selezione dei cuscinetti. Il primo schizzo del layout del cambio. Progettazione di ingranaggi e alberi. Schema di caricamento degli alberi nello spazio.

Qualunque sia l'auto Cari amici, incredibilmente lussuoso o economico, nelle sue viscere c'è sempre l'unico processo principale: il trasferimento della coppia dal motore alle ruote. Vi prendono parte vari componenti e assiemi, ognuno dei quali ha una certa parte di responsabilità per il nostro movimento comodo e moderatamente veloce sulle strade. E l'ingranaggio principale dell'auto è il nodo, grazie al quale le ruote del veicolo girano e otteniamo un'indimenticabile sensazione di volo, anche a bassissima quota.

Quindi, l'ingranaggio principale di un'auto è un nodo, senza il quale gli sforzi del motore e del cambio sarebbero uno spreco di energia. Perché? Il fatto è che è lei che è responsabile della trasmissione della coppia dalle ruote a trasmissione diretta.

Inoltre, la rotazione, di regola, deve ancora cambiare direzione - da longitudinale (lungo l'asse dell'auto) a trasversale per arrivare alle ruote. E tutto questo viene fatto, infatti, da un meccanismo ad ingranaggi, noto anche come riduttore. Oltre a tutto, i rapporti degli ingranaggi sono scelti in modo tale da aumentare la coppia del motore.

Dov'è?

Sembra che abbiamo scoperto lo scopo dell'ingranaggio principale dell'auto, ora sarebbe bello trovarlo. Questo può essere un compito difficile da svolgere, perché la posizione di questo nodo è diversa e dipende dal tipo di azionamento della macchina e dall'immaginazione degli ingegneri di sviluppo.

Fortunatamente, il volo del pensiero qui è limitato dal numero di assi. Quindi, per esempio, se abbiamo trazione anteriore, quindi in questo caso vale la pena cercare l'ingranaggio principale dell'auto al checkpoint insieme a, nei veicoli con ruote motrici posteriori - proprio in asse posteriore. Se , scegli una delle opzioni di cui sopra.

Varietà di ingranaggi principali

Come abbiamo già capito, l'ingranaggio principale di un'auto è un nodo molto serio. È chiaro che per un compito così responsabile che gli viene affidato è necessaria una soluzione ingegneristica affidabile e allo stesso tempo semplice, e qui si è aperto un ampio margine di azione per i progettisti. Diamo un'occhiata ai tipi di ingranaggi principali delle auto. A seconda del numero di ingranaggi, questo nodo è il seguente:

• separare;
• Doppio.

Il primo tipo è una combinazione di due parti dell'ingranaggio: un ingranaggio conduttore e uno condotto. È più comune tra auto e piccoli camion. I doppi ingranaggi principali hanno, come puoi immaginare, diverse coppie di ingranaggi e vengono solitamente utilizzati dove è necessario un aumento del rapporto di trasmissione, ad esempio per autobus e attrezzature speciali.

L'immagine sarebbe incompleta senza menzionare i tipi di connessioni degli ingranaggi utilizzati. Ce ne sono molti, e questi si distinguono:

• cilindrico;
• ipoide;
• conico;
• verme.

La trasmissione finale cilindrica dell'auto è il tipo più popolare per la trazione anteriore, così come un motore e un cambio montati trasversalmente. Utilizza, come suggerisce il nome, ingranaggi cilindrici elicoidali, cilindrici o chevron. Il rapporto di trasmissione di tali nodi è compreso tra 3,5 e 4,2 - non funziona più, poiché le dimensioni e il rumore del lavoro aumentano in modo esorbitante.

Non meno popolare, ma, comunque, con la classica tecnologia a trazione posteriore, i cosiddetti ingranaggi ipoidi. Loro caratteristica fondamentale sono denti ricurvi, grazie ai quali è possibile trasmettere una coppia di grandi valori.

Inoltre, gli ingranaggi in questo caso possono essere spostati l'uno rispetto all'altro, il che consente, ad esempio, di abbassare il livello del pavimento della macchina. L'ingranaggio principale di un'auto di questa varietà ha un rapporto di trasmissione compreso tra 3,5 e 4,5.

Per quanto riguarda i meccanismi conici e a vite senza fine, sono meno comuni. Puoi vedere l'ingranaggio principale di un'auto di questo tipo su vari veicoli con trazione posteriore, ma a causa delle loro caratteristiche di design, attualmente vengono utilizzati sempre meno. Gli svantaggi dei primi includono le grandi dimensioni e il rumore, mentre i secondi richiedono un'elevata precisione nella fabbricazione, che comporta costi aggiuntivi.

Ecco qui, cari lettori del nostro blog, abbiamo conosciuto lo scopo dell'ingranaggio principale dell'auto, scoperto cosa può essere questo nodo e dove si trova. Nella prossima pubblicazione considereremo un'altra unità non meno importante della macchina. Quale? Iscriviti a noi e sii il primo a saperlo!

Classificazione degli elementi

APPARECCHI E DISPOSITIVI

CARATTERISTICHE DEGLI ELEMENTI DI MACCHINE, STRUMENTI,

L'ingegneria meccanica moderna è caratterizzata da una significativa varietà di elementi strutturali. Nonostante ciò, si possono distinguere una serie di elementi di design che determinano il funzionamento e l'affidabilità della macchina. Tali elementi strutturali sono chiamati tipico.

Gli elementi tipici possono essere suddivisi in tre gruppi:

Elementi generali della macchina;

Elementi funzionali;

Elementi di fornitura di sistemi.

Gli elementi di uso generale includono:

Dettagli dei meccanismi di trasmissione;

Assi, alberi, giunti;

Elementi di tenuta;

Elementi elastici;

Recipienti, tubi;

Connessioni.

Gli elementi funzionali includono:

Particolari di manovella - meccanismi a biella di macchine alternative;

Lame di macchine rotanti;

Dischi rotanti per macchine;

Collegamenti di meccanismi (fasi, camme, rulli, bielle, manovelle);

Dettagli di basi, custodie.

Gli elementi dei sistemi di supporto sono:

Elementi di apparecchiature elettriche;

Elementi di sistemi di lubrificazione;

Elementi di sistemi di alimentazione;

Elementi del sistema di controllo.

Considera gli elementi principali di uno scopo generale della macchina.

Le trasmissioni meccaniche del moto rotatorio si suddividono in:

Secondo il metodo di trasferimento del movimento dal collegamento principale al collegamento slave per gli ingranaggi attrito(attrito, cintura) e fidanzamento(catena, ingranaggio, verme);

In relazione alle velocità dei collegamenti di guida e guidati su rallentare E accelerando;

Secondo la disposizione reciproca degli assi degli alberi motore e condotto per ingranaggi con parallelo, intersecante e alberi incrociati.

Di tutti gli ingranaggi, gli ingranaggi sono i più comuni.

frastagliato la trasmissione è un meccanismo che trasmette il movimento da un albero all'altro grazie all'ingranamento dei denti ed è progettato per trasmettere la rotazione con una variazione di velocità e momenti angolari o per convertire un tipo di movimento in un altro.

Vengono eseguite trasmissioni ad ingranaggi tra alberi paralleli cilindrico ingranaggi, che possono essere a denti diritti, elicoidali E chevron(figura 4.1, un - dentro). Viene effettuata la trasmissione della rotazione tra alberi con assi intersecantisi conico ruote dentate: sperone e con curvilineo denti (Fig. 4.1, d, d). Per alberi con assi incrociati, valere anche ipoide trasmissione (Fig. 4.1, E). Per convertire il moto rotatorio in traslatorio e viceversa, cremagliera trasmissione (Fig. 4.1, e).

Oltre agli ingranaggi elencati con ingranaggi esterni, ingranaggi con ingranaggio interno(figura 4.1, H).

Per alta trasmissione di potenza, prevalentemente cilindrica ruote dentate.

Gli ingranaggi utilizzati nelle strutture degli aeromobili sono caratterizzati da elevata precisione di fabbricazione, compattezza e peso ridotto. Questi modelli utilizzano ingranaggi cilindrici esterni e interni, nonché ingranaggi conici con denti diritti e circolari.

I vantaggi degli ingranaggi sono: la costanza del rapporto di trasmissione; maggiore efficienza rispetto ad altri tipi di ingranaggi; maggiore durata e affidabilità del lavoro; ridotte dimensioni di ingombro rispetto alle dimensioni di altri tipi di trasmissioni che trasmettono la stessa potenza.

Gli svantaggi degli ingranaggi sono: la necessità di una produzione di alta precisione; rumore ad alta velocità; l'impossibilità di implementare un cambiamento continuo nel rapporto di trasmissione.

Per trasferire la rotazione da un albero all'altro, quando gli assi degli alberi si intersecano, applicare verme trasmissione. L'ingranaggio a vite senza fine più comune (Fig. 4.2, UN) è costituito dal cosiddetto verme di Archimede, cioè una vite a filettatura trapezoidale con angolo di profilo nella sezione assiale, ed una ruota elicoidale. I denti della ruota elicoidale hanno una forma speciale ottenuta a seguito del funzionamento della ruota con la vite senza fine.

L'ingranaggio a vite senza fine combina le proprietà delle trasmissioni elicoidali e ad ingranaggi. L'impegno della vite senza fine e della ruota elicoidale nella sezione assiale (Fig. 4.2, B) è simile all'innesto della cremagliera e dell'ingranaggio cilindrico.

Poiché l'attrito radente predomina nell'impegno della coppia di viti senza fine, i materiali per la fabbricazione della vite senza fine e della ruota devono essere scelti in modo da minimizzare il più possibile le perdite per attrito. La più vantaggiosa è la coppia antifrizione acciaio - bronzo. Vermi per potenza di trasmissione in acciaio, la superficie delle spire è solitamente temprata e rettificata.

Riso. 4.1. Tipi di ingranaggi

Le corone dentate delle ruote elicoidali operanti ad elevate velocità di strisciamento sono realizzate in bronzo fosforoso allo stagno.

I vantaggi degli ingranaggi a vite senza fine includono la possibilità di ottenere grandi rapporti di trasmissione, un funzionamento regolare e silenzioso. Il principale svantaggio degli ingranaggi a vite senza fine sono le elevate perdite per attrito nella maglia.

Riso. 4.2. Ingranaggio a vite senza fine

In attrito Negli ingranaggi, il movimento dal collegamento principale a quello condotto viene trasmesso per attrito a contatto diretto o tramite elementi intermedi.

L'ingranaggio a frizione più semplice (Fig. 4.3) è costituito da due rulli cilindrici, motore e condotto, montati su alberi paralleli e premuti l'uno contro l'altro con una certa forza.

Meccanismi a vite, a molla oa leva sono utilizzati come dispositivi a pressione.

I vantaggi degli ingranaggi a frizione sono: la possibilità di cambio continuo del rapporto di trasmissione; semplicità di progettazione e basso costo durante l'esecuzione di ingranaggi con un rapporto di trasmissione costante; funzionamento regolare e mitigazione degli urti quando l'azionamento è acceso e sovraccarichi improvvisi.

I principali svantaggi degli ingranaggi a frizione sono: carichi pesanti sugli alberi dei rulli e sui loro cuscinetti; efficienza relativamente bassa; limitazione della potenza di trasmissione.

Riso. 4.3. Schema della trasmissione ad attrito più semplice

Cintura gli ingranaggi (Fig. 4.4) sono costituiti da due pulegge montate sugli alberi e da una cinghia che li ricopre: piana (Fig. 4.4, UN), cuneo (Fig. 4.4, B) o sezione tonda (Fig. 4.4, v). La cinghia è posta su pulegge con una certa tensione, che fornisce un attrito sufficiente tra la cinghia e la puleggia per trasferire la trazione dalla puleggia motrice a quella condotta.

I vantaggi delle trasmissioni a cinghia sono: la possibilità di trasmettere il moto con una notevole distanza tra gli alberi; la capacità di appianare le fluttuazioni del carico dovute all'elasticità della cinghia; capacità di resistere al sovraccarico dovuto all'aumento dello slittamento della cinghia; funzionamento regolare e silenzioso; basso costo, facilità di manutenzione e riparazione;

Riso. 4.4. Cintura

poco impegnativo per l'accuratezza della fabbricazione delle pulegge e della loro installazione.

I principali svantaggi delle trasmissioni a cinghia sono: incostanza del rapporto di trasmissione dovuta allo scorrimento della cinghia sulle pulegge; ingombri significativi ad alta potenza; alta pressione sugli alberi a causa della tensione della cinghia.

catena la trasmissione è costituita da due ruote con denti appositamente sagomati (ruote dentate) e da una catena che le ricopre. Gli ingranaggi più comuni con una catena a rulli (Fig. 4.5, UN) e una catena di ingranaggi (Fig. 4.5, B).

Le trasmissioni a catena vengono utilizzate per trasferire una potenza media (non superiore a 150 kW) tra alberi paralleli nei casi in cui gli interassi sono grandi per gli ingranaggi.

Riso. 4.5. trasmissioni a catena

I vantaggi delle trasmissioni a catena sono: nessuno slittamento, velocità sufficiente; rapporto di trasmissione relativamente grande; alta efficienza; la possibilità di trasferire il movimento da una catena a più pignoni; basso carico sugli alberi, in quanto la trasmissione a catena non necessita del pretensionamento della catena, necessario per la trasmissione a cinghia.

Gli svantaggi delle trasmissioni a catena sono: allungamento delle catene dovuto all'usura delle cerniere; maggior costo della trasmissione rispetto alla cinghia; la necessità di una lubrificazione regolare; rumore significativo.

Le trasmissioni sono caratterizzate da due principali indicatori: rapporto di trasmissione ed efficienza.

Rapporto di cambio la trasmissione è chiamata il rapporto tra la velocità angolare del collegamento principale e la velocità angolare del collegamento guidato:

dove è la velocità angolare in rad/s e la velocità di rotazione in rpm del collegamento di azionamento;

lo stesso per il collegamento slave.

Efficienza la trasmissione è uguale al rapporto di potenza N 2 sull'albero condotto alla potenza N 1, fornito all'albero motore,

Scopo dell'ingranaggio principale

Lo scopo principale dell'ingranaggio principale nella trasmissione è trasferire la spinta del motore, per così dire, al "consumatore finale": le ruote. Se l'auto è a trazione posteriore, la spinta dal cambio attraverso l'albero cardanico viene trasferita all'ingranaggio principale e questo, a sua volta, reindirizza il flusso di potenza alle ruote attraverso i semiassi (se la sospensione posteriore dipende e ha un ponte) o alberi di trasmissione con giunti omocinetici (di questo si parlerà più avanti). Se l'auto è a trazione anteriore, l'ingranaggio principale è collegato direttamente al cambio tramite l'ingranaggio.

Esiste un ponte continuo. Significa che l'ingranaggio principale, insieme al differenziale, si trova nell'alloggiamento, a cui sono inizialmente collegati o fusi insieme due involucri del semiasse. Gli assali sono alberi che collegano il differenziale e la trasmissione finale alle ruote. Questo design fa parte della sospensione dipendente del veicolo, poiché collega rigidamente le ruote motrici destra e sinistra. Il semiasse collega rigidamente la ruota e l'ingranaggio principale, ovvero, superando qualsiasi ostacolo, l'intero ponte si muove insieme alle ruote ea tutto il contenuto. Rimuoviamo l'involucro dei semiassi, installiamo l'alloggiamento dell'ingranaggio principale sul corpo o sul telaio ausiliario, colleghiamo le ruote con l'ingranaggio principale utilizzando alberi di trasmissione attraverso i cardini di uguali velocità angolari e otteniamo un asse diviso e sospensioni a ruote indipendenti. Tutto ciò è descritto più dettagliatamente di seguito nella sezione "Dispositivo di trasferimento principale" ed è presentato nella Figura 5.32.

Nota
L'ingranaggio principale viene utilizzato per ridurre il numero di giri trasmessi dal motore alle ruote e aumentare la trazione. Fornisce la trasmissione della rotazione dall'albero cardanico al semiasse con un angolo di 90 ° nel classico layout del veicolo (descritto in dettaglio nel capitolo 3). Nell'ingranaggio principale vengono utilizzati ingranaggi, singoli o doppi.

Dispositivo di trasmissione finale

L'ingranaggio principale è costituito da due ingranaggi, o meglio, da un ingranaggio conico (in Figura 5.33 - l'ingranaggio conduttore) e una ruota conica (in Figura 5.33 - la ruota condotta).

Figura 5.33

L'ingranaggio è l'elemento motore (viene alimentato con la spinta dal cambio e dal motore), e la ruota è l'azionamento (prende la spinta dall'ingranaggio e reindirizza con un angolo di 90 gradi).

Gli ingranaggi sono realizzati con denti elicoidali, il che aumenta la resistenza dei denti, aumenta il numero di denti che vengono innestati contemporaneamente e gli ingranaggi funzionano in modo più fluido e silenzioso.

Oltre a una semplice trasmissione ad ingranaggi conici, in cui gli assi si intersecano, in automobili applicare un ingranaggio ipoide (mostrato in Figura 5.34). In questo ingranaggio i denti hanno un profilo speciale e l'asse dell'ingranaggio conico piccolo è spostato verso il basso rispetto al centro dell'ingranaggio grande di una certa distanza "S". Ciò consente di posizionare l'albero cardanico più in basso e di ridurre l'altezza della parte superiore convessa del tunnel per accogliere l'albero nel pianale del cassone, ottenendo così una sistemazione più confortevole dei passeggeri nel cassone. Inoltre, è possibile abbassare leggermente il baricentro dell'auto e aumentarne la stabilità durante la guida. L'ingranaggio ipoide ha un funzionamento più fluido, una maggiore resistenza dei denti e resistenza all'usura.

Nota
Tuttavia, l'ingranaggio ipoide ha una caratteristica spiacevole: la soglia di inceppamento durante la retromarcia. I calcoli di questo ingranaggio, ovviamente, escludono tale possibilità, ma vale sempre la pena ricordare che questo ingranaggio principale può incepparsi se la velocità calcolata viene superata (quando si ruota in rovescio). Attenzione quindi alla scelta della velocità in retromarcia.

Gli ingranaggi ipoidi richiedono l'uso di gradi speciali di lubrificante a causa dell'elevata pressione tra i denti durante il funzionamento e delle elevate velocità di scorrimento relativo tra i denti. Inoltre, è richiesta una maggiore precisione nel montaggio della trasmissione.

Figura 5.34 Elementi principali dell'ingranaggio. trasmissione ipoide.

Differenziale

Scopo del differenziale

Il differenziale consente il rotolamento delle ruote motrici destra e sinistra numero diverso giri quando si gira l'auto e quando si guida su dossi sulla strada.

Quando l'auto si muove in curva (come mostrato nella Figura 5.35), la sua ruota motrice interna percorre una distanza minore di quella esterna e, per garantire il rotolamento senza slittamento, deve ruotare più lentamente della ruota esterna. Affinché le ruote ruotino a velocità diverse, sono collegate attraverso gli alberi di trasmissione al differenziale e il differenziale è già rigidamente collegato alla ruota motrice della trasmissione finale.

Il principio di funzionamento del differenziale

Il differenziale è costituito da (vedi Figura 5.33) ingranaggi laterali, satelliti, l'asse dei satelliti (che può essere cruciforme se ci sono quattro satelliti) e un alloggiamento. Gli ingranaggi conici semiassiali sono fissati alle estremità interne dei semiassi, sulle cui estremità esterne sono montate le ruote motrici. I satelliti, che sono piccoli ingranaggi conici, sono disposti liberamente sull'asse.

Figura 5.x

Quando il veicolo è in curva, la ruota interna percorre una distanza minore e, a causa della trazione, inizia a ruotare più lentamente. In questo caso i satelliti, ruotando, iniziano a rotolare sull'ingranaggio laterale della ruota interna che ne ha rallentato la rotazione. Di conseguenza, i satelliti iniziano a ruotare attorno ai propri assi, aumentando rispettivamente il numero di giri del secondo ingranaggio laterale e della ruota esterna.

Nota
In presenza di un differenziale esiste una certa relazione tra il numero di giri delle ruote, in cui la somma dei numeri di giri delle ruote è sempre uguale al doppio del numero di giri della scatola del differenziale, cioè con una diminuzione del numero di giri di una delle ruote, il numero di giri dell'altra ruota aumenta della stessa quantità. A scatola differenziale ferma, se una delle ruote gira, l'altra ruoterà in senso contrario.

Tuttavia, il lavoro del differenziale e il risultato è positivo solo in caso di strada asciutta. In determinate condizioni, il differenziale può influire negativamente sul movimento del veicolo.

Quindi, quando una delle ruote colpisce un luogo scivoloso (ghiaccio, fango), la ruota inizia a slittare a causa di una trazione insufficiente. Con un significativo deterioramento dell'adesione di una ruota che slitta alla strada, la forza di trazione su di essa diventa molto bassa. In questo caso la seconda ruota, che ha una trazione sufficiente, si ferma, perché per la proprietà del differenziale di distribuire equamente la forza tra le ruote, anche la forza di trazione sulla seconda ruota diventa molto piccola e insufficiente per muovere l'auto. La ruota che slitta gira contemporaneamente con il doppio del numero di giri e l'auto si ferma completamente.

Varietà di differenziali

I differenziali possono essere simmetrici e non simmetrici, liberi o bloccabili.

Nota
Un differenziale che distribuisce equamente la spinta del motore tra le ruote o tra gli assi è chiamato simmetrico. Se il differenziale centrale (divide la spinta dal motore in un veicolo a trazione integrale tra gli assi anteriore e posteriore), può essere asimmetrico, ovvero viene trasmessa meno spinta a uno degli assi rispetto all'altro.

Se la distribuzione simmetrica non gioca sempre a favore della maneggevolezza o della pervietà dell'auto, allora questo problema deve essere risolto. Ci sono due modi:

1. Installare un differenziale nell'ingranaggio principale con la possibilità di bloccarlo.

Quindi c'erano differenziali con il blocco. Il processo di bloccaggio può essere lasciato all'azionamento meccanico con la leva di comando portata all'interno dell'auto, oppure può essere trasferito all'elettronica e può essere completamente automatico o controllato dai controller nell'auto.

2. Installare un differenziale a slittamento limitato, che, nelle situazioni stradali più difficili, semplicemente non permetterà a tutta la trazione di “lasciarsi” sulla ruota che ha perso aderenza.

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