При повороте колесного трактора его колеса катятся по концентрическим траекториям и проходят разные пути: внутреннее (по отношению к центру поворота) колесо проходит меньший путь, а наружное - больший. Поэтому и частота вращения колес должна быть различной — внешнего больше, чем внутреннего. Чем круче поворот и больше ширина колеи, тем больше разность частот вращения колес.
При прямолинейном движении трактора по неровной дороге, неодинаковом давлении воздуха в шинах или разном износе протектора колёса также должны вращаться с различной, но строго дифференцированной частотой.
Поэтому в ведущих мостах колесных тракторов устанавливают симметричный дифференциал, который предназначен для увеличения частоты вращения одного колеса за счет равного уменьшения частоты вращения другого колеса.
Рассмотрим схему работы симметричного дифференциала с коническими зубчатыми колесами. На корпусе 1 (рис. 97) дифференциала установлено ведомое коническое зубчатое колесо 2 главной передачи. Внутри корпуса свободно размещены два конических зубчатых колеса 4 и 8, связанных шлицами с валами 5 и 9 ведущих колес, а также два или четыре конических зубчатых колеса 3 и 7, называемых сателлитами. Последние входят в зацепление с зубчатыми колесами 4, 8 и могут свободно вращаться на цапфах крестовины 6, которая жестко соединена с корпусом 1 дифференциала.
 |
Рис. 97. Схема простого дифференциала с коническими зубчатыми колесами: 1—корпус дифференциала; 2 — ведомое коническое зубчатое колесо главной передачи; 3 и 7 — сателлиты; 4 и 8 — конические зубчатые колеса; 5 и 9 — валы ведущих колес; 6 — крестовина. |
При прямолинейном движении трактора или автомобиля по ровной опорной поверхности сопротивление вращению ведущих колес одинаково и частоты их вращения равны частоте вращения корпуса дифференциала, сателлиты 3 и 7 вокруг своей оси не вращаются.
Если сопротивление вращению одного из ведущих колес возрастет (например, при повороте), то его вращение вместе с валом и коническим зубчатым колесом замедлится. Предположим, что замедлилось вращение вала 5 и зубчатого колеса 4. Корпус дифференциала, вращаясь с постоянной частотой, начинает обгонять отстающее коническое колесо 4 и,воздействуя на сателлиты, обкатывает их по зубьям этого колеса. Сателлиты начинают вращаться вокруг своей оси и дополнительно поворачивать коническое зубчатое колесо 8, вал 9 и связанное с ним колесо трактора или автомобиля, увеличивая частоту вращения этого колеса. Вращающиеся сателлиты ускоряют вращение одного колеса настолько, насколько замедлилось вращение другого колеса.
Свойство дифференциала обеспечивать возможность вращения ведущих колес с разными частотами по принципу наименьшего действия оказывает и отрицательное влияние. Например, при большом сопротивлении движению и разных силах трения колес о почву дифференциалу легче вращать колесо, у которого сила трения о почву (сцепление) меньше. Поэтому колесо, которое трудно вращать и катить, останавливается, а второе буксует (вращается вдвое быстрее). Для устранения этого недостатка применяют различные механизмы блокировки — выключения дифференциала.
Классифицируют дифференциалы по следующим признакам:
- по конструкции - с коническими зубчатыми колесами, кулачковые, червячные;
- по месту установки - межколесный (в одном мосту), межосевой (между ведущими задними мостами), межбортовой (между ведущими колесами с одной стороны);
- по наличию механизма блокировки - без блокировки, с блокировкой, самоблокирующиеся;
- по приводу к механизму блокировки — с механическим, гидравлическим, пневматическим приводами.
Межосевые дифференциалы могут быть симметричными и несимметричными. Самоблокирующиеся дифференциалы делят на дифференциалы повышенного трения и с механизмом свободного хода.
