เฟืองท้ายแบบไขว้: ชนิด อุปกรณ์ หลักการทำงาน

2024 ผู้เขียน: Erin Ralphs | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-19 19:25

เฟืองท้ายหมายถึงกลไกการส่งกำลังที่กระจายแรงบิดระหว่างเพลาขับ นอกจากนี้ กลไกนี้ช่วยให้ล้อหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมที่ต่างกัน ช่วงเวลานี้จะเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษเมื่อเข้าโค้ง นอกจากนี้ การออกแบบนี้ทำให้สามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างปลอดภัยและสะดวกสบายบนพื้นผิวแข็งที่แห้ง ในบางกรณี เมื่อขับรถบนทางลื่นหรือทางวิบาก อุปกรณ์ที่เป็นปัญหาสามารถเล่นเป็นตัวหยุดรถได้ พิจารณาคุณลักษณะของโครงสร้างและการทำงานของเฟืองท้ายกากบาท

รายละเอียด

เฟืองท้ายถูกออกแบบมาเพื่อกระจายแรงบิดจากเพลาคาร์ดานไปยังเพลาล้อขับเคลื่อนที่ด้านหน้าหรือด้านหลัง ขึ้นอยู่กับประเภทของการขับเคลื่อน ด้วยเหตุนี้ เฟืองท้ายแกนไขว้ทำให้สามารถหมุนแต่ละล้อได้โดยไม่ลื่นไถล นี่คือจุดประสงค์โดยตรงของกลไก

เมื่อเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง เมื่อน้ำหนักบรรทุกบนล้อเท่ากันด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากันหน่วยที่เป็นปัญหาทำหน้าที่เป็นช่องสำหรับโอน ในกรณีที่สภาพการขับขี่เปลี่ยนแปลง (ลื่นไถล เลี้ยว เลี้ยว) ไฟแสดงการบรรทุกจะเปลี่ยนไป เพลาเพลามีแนวโน้มที่จะหมุนด้วยพารามิเตอร์ความเร็วที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องกระจายแรงบิดระหว่างกันในอัตราส่วนที่แน่นอน ในขั้นตอนนี้ เฟืองท้ายเพลาไขว้จะเริ่มทำหน้าที่หลัก - รับประกันความปลอดภัยในการเคลื่อนตัวของรถ

คุณสมบัติ

เลย์เอาต์ของอุปกรณ์ยานยนต์ที่พิจารณานั้นขึ้นอยู่กับเพลาขับที่ใช้งานได้:

1. บนเรือนเกียร์ (ขับเคลื่อนล้อหน้า)
2. บนโครงเพลาขับหลัง
3. รถยนต์ที่ขับเคลื่อนสี่ล้อจะติดตั้งเฟืองท้ายระหว่างล้อบนโครงกระดูกของเพลาทั้งสองหรือกล่องส่ง (จะถ่ายโอนช่วงเวลาการทำงานระหว่างล้อหรือเพลาตามลำดับ)

เป็นที่น่าสังเกตว่าส่วนต่างของเครื่องจักรปรากฏขึ้นไม่นานมานี้ สำหรับโมเดลแรก ทีมงาน "ขับเคลื่อนด้วยตัวเอง" มีความคล่องแคล่วต่ำ การหมุนล้อด้วยพารามิเตอร์ความเร็วเชิงมุมที่เหมือนกันทำให้เกิดการลื่นไถลขององค์ประกอบอย่างใดอย่างหนึ่งหรือการสูญเสียการยึดเกาะกับพื้นผิวถนน ในไม่ช้า วิศวกรได้พัฒนาการปรับเปลี่ยนอุปกรณ์ที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งทำให้สูญเสียการควบคุมระดับได้

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสร้าง

เฟืองท้ายแบบไขว้ของรถยนต์ถูกคิดค้นโดยดีไซเนอร์ชาวฝรั่งเศส O. Pekker ในกลไกที่ออกแบบมาเพื่อกระจายการหมุนขณะมีเกียร์และเพลาทำงาน พวกเขาทำหน้าที่เปลี่ยนแรงบิดจากเครื่องยนต์เป็นล้อขับเคลื่อน แม้จะมีข้อดีทั้งหมด แต่การออกแบบนี้ไม่ได้แก้ปัญหาการลื่นไถลของล้อเมื่อเข้าโค้งได้อย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้แสดงให้เห็นในการสูญเสียการยึดเกาะขององค์ประกอบที่เคลือบอย่างใดอย่างหนึ่ง ช่วงเวลานั้นเด่นชัดเป็นพิเศษในบริเวณที่เป็นน้ำแข็ง

การลื่นไถลในสภาพดังกล่าวทำให้เกิดอุบัติเหตุอันไม่พึงประสงค์ ซึ่งเป็นแรงจูงใจเพิ่มเติมในการพัฒนาอุปกรณ์ที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งสามารถป้องกันไม่ให้รถลื่นไถลได้ วิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคสำหรับปัญหานี้ได้รับการพัฒนาโดย F. Porsche ผู้คิดค้นการออกแบบลูกเบี้ยวที่จำกัดการเลื่อนหลุดของล้อ รถยนต์คันแรกที่ใช้เฟืองท้ายจำลองคือ Volkswagen

อุปกรณ์

ลิมิตโหนดทำงานบนหลักการของกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ การออกแบบมาตรฐานของกลไกประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• เกียร์กึ่งเพลา;
• ดาวเทียมที่เกี่ยวข้อง;
• หุ่นทำงานเป็นรูปชาม;
• เกียร์หลัก.

โครงกระดูกเชื่อมต่อกับเฟืองขับอย่างแน่นหนา ซึ่งรับแรงบิดจากอะนาล็อกของเฟืองหลัก ชามที่ผ่านดาวเทียมจะเปลี่ยนการหมุนเป็นล้อขับเคลื่อน ความแตกต่างในโหมดความเร็วของพารามิเตอร์เชิงมุมยังมาพร้อมกับเกียร์ที่มาคู่กัน ในขณะเดียวกัน ค่าของโมเมนต์การทำงานยังคงทรงตัว เฟืองท้ายไขว้ด้านหลังมุ่งเน้นไปที่การถ่ายโอนความเร็วไปยังล้อขับเคลื่อน ขนส่งยานพาหนะขับเคลื่อนสี่ล้อได้รับการติดตั้งกลไกทางเลือกที่ทำหน้าที่กับเพลา

พันธุ์

กลไกที่ระบุแบ่งตามลักษณะโครงสร้าง คือ

• รูปกรวย;
• ตัวเลือกทรงกระบอก;
• เฟืองตัวหนอน

นอกจากนี้ เฟืองท้ายยังแบ่งตามจำนวนฟันเฟืองของเพลาเพลาออกเป็นรุ่นสมมาตรและไม่สมมาตร เนื่องจากการกระจายแรงบิดที่เหมาะสม รุ่นที่สองที่มีกระบอกสูบจึงถูกติดตั้งบนเพลาของยานพาหนะที่ขับเคลื่อนสี่ล้อ

เครื่องจักรที่มีเพลาขับด้านหน้าหรือด้านหลังมีการปรับเปลี่ยนรูปทรงกรวยสมมาตร เฟืองตัวหนอนเป็นแบบสากลและสามารถรวมเข้ากับอุปกรณ์ทุกประเภท หน่วยรูปกรวยสามารถทำงานได้ในสามรูปแบบ: แบบตรง แบบหมุน และแบบสลิป

โครงงาน

ในการเคลื่อนตัวเป็นเส้นตรง เฟืองท้ายแบบเฟืองโซ่แบบอิเล็กทรอนิกส์มีลักษณะเฉพาะโดยการกระจายน้ำหนักที่เท่ากันระหว่างล้อของรถ ในกรณีนี้ จะสังเกตความเร็วเชิงมุมที่เท่ากัน และดาวเทียมของวัตถุจะไม่หมุนรอบแกนของพวกมันเอง พวกเขาเปลี่ยนแรงบิดบนเพลาเพลาโดยใช้เกียร์คงที่และเกียร์ขับเคลื่อนของเกียร์หลัก

เมื่อเข้าโค้ง ยานพาหนะจะพบกับแรงต้านและโหลดที่หลากหลาย พารามิเตอร์มีการกระจายดังนี้:

1. วงล้อในรัศมีที่เล็กกว่าจะได้รับแรงต้านมากกว่าล้อนอก ตัวบ่งชี้โหลดที่เพิ่มขึ้นทำให้ความเร็วในการหมุนลดลง
2. วงล้อด้านนอกเคลื่อนไปตามเส้นทางที่ใหญ่ขึ้น ในขณะเดียวกัน ความเร็วเชิงมุมที่เพิ่มขึ้นทำให้การหมุนเครื่องเป็นไปอย่างราบรื่นโดยไม่ลื่นไถล
3. ด้วยปัจจัยเหล่านี้ ล้อต้องมีความเร็วเชิงมุมต่างกัน ดาวเทียมขององค์ประกอบภายในทำให้การหมุนของเพลาเพลาช้าลง ในทำนองเดียวกันผ่านองค์ประกอบเกียร์รูปกรวยเพิ่มความเข้มของคู่ภายนอก ในขณะเดียวกัน แรงบิดจากเกียร์หลักยังคงทรงตัว

ลื่นไถลและความมั่นคง

ล้อรถสามารถรับน้ำหนักบรรทุกได้หลายแบบ ทั้งลื่นไถลและเสียการยึดเกาะถนน ในกรณีนี้ แรงมากเกินไปถูกนำไปใช้กับองค์ประกอบหนึ่ง และองค์ประกอบที่สองทำงาน "อยู่นิ่ง" เนื่องจากความแตกต่างนี้ การเคลื่อนไหวของรถจึงกลายเป็นความโกลาหลหรือหยุดไปพร้อมกัน เพื่อขจัดข้อบกพร่องเหล่านี้ ให้ใช้ระบบเสถียรภาพของอัตราแลกเปลี่ยนหรือการบล็อกด้วยตนเอง

เพื่อให้โมเมนต์บิดของเพลาเพลาเท่ากัน ควรหยุดการทำงานของดาวเทียมและควรเปลี่ยนการหมุนจากชามไปยังเพลาที่บรรทุก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเฟืองท้าย MAZ และยานพาหนะที่ใช้งานหนักอื่นๆ ที่มีระบบขับเคลื่อนสี่ล้อ คุณลักษณะที่คล้ายกันนี้เกิดจากการที่หากคุณสูญเสียการยึดเกาะที่จุดใดจุดหนึ่งจากสี่จุด ปริมาณของแรงบิดจะมีแนวโน้มเป็นศูนย์แม้ว่าเครื่องจะติดตั้งอินเตอร์วีลสองล้อและเฟืองท้ายหนึ่งอัน

บล็อกตัวเองแบบอิเล็กทรอนิกส์

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่กล่าวไว้ข้างต้น อนุญาตให้บล็อกบางส่วนหรือทั้งหมด ด้วยเหตุนี้จึงใช้แอนะล็อกแบบล็อคตัวเอง พวกเขากระจายแรงบิดโดยคำนึงถึงความแตกต่างของเพลาและสภาวะความเร็วที่สอดคล้องกัน วิธีที่ดีที่สุดในการแก้ปัญหาคือการติดตั้งเครื่องด้วยระบบล็อคเฟืองท้ายแบบอิเล็กทรอนิกส์ ระบบนี้ติดตั้งเซ็นเซอร์ที่ตรวจสอบประสิทธิภาพที่ต้องการในขณะที่รถกำลังเคลื่อนที่ หลังจากประมวลผลข้อมูลที่ได้รับแล้ว โปรเซสเซอร์จะเลือกโหมดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการแก้ไขน้ำหนักบรรทุกและผลกระทบอื่นๆ ที่ล้อและเพลา

หลักการทำงานของโหนดนี้ประกอบด้วยสามขั้นตอนหลัก:

1. ที่จุดเริ่มต้นของการเลื่อนไถลของล้อขับเคลื่อน หน่วยควบคุมจะได้รับพัลส์จากตัวบ่งชี้ความเร็วในการหมุน หลังจากวิเคราะห์แล้ว จะมีการตัดสินใจเกี่ยวกับวิธีการทำงานโดยอัตโนมัติ ถัดไป สวิตช์วาล์วปิดและอะนาล็อกแรงดันสูงจะเปิดขึ้น ปั๊มของหน่วย ABS สร้างแรงดันในวงจรการทำงานของกระบอกเบรกขององค์ประกอบการลื่นไถล ล้อขับเคลื่อนที่ลื่นไถลถูกเบรกโดยการเพิ่มแรงดันของน้ำมันเบรก
2. ในขั้นตอนที่สอง ระบบจำลองการบล็อกตัวเองจะรักษาแรงเบรกโดยรักษาแรงดันไว้ การทำงานของปั๊มและหยุดการเลื่อนล้อ
3. ขั้นตอนที่สามของการทำงานของกลไกนี้รวมถึงความสมบูรณ์ของการลื่นไถลของล้อพร้อมลดแรงกดทับ สวิตช์เปิดและวาล์วแรงดันสูงปิด

เฟืองท้ายKamAZ

ด้านล่างเป็นไดอะแกรมของกลไกนี้พร้อมคำอธิบายขององค์ประกอบ:

1 - เพลาหลัก

2 - ซีล

3 - คาร์เตอร์

4, 7 - เครื่องซักผ้าแบบรองรับ

5, 17 - ชามเคส

6 - ดาวเทียม

8 - ไฟบอกสถานะล็อค

9 - ปลั๊กฟิลเลอร์

10 - ห้องลม

11 - ส้อม

12 - แหวนหยุด

13 - คลัตช์เกียร์

14 - คลัตช์ล็อค

15 - ฝาท่อระบายน้ำ

16 - เฟืองขับเพลากลาง

18- ข้าม

19 - เฟืองเพลาหลัง

20 - น็อตยึด

21, 22 - ฝาครอบและแบริ่ง

ความปลอดภัย

เฟืองท้ายได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ขับขี่ได้อย่างปลอดภัยและสะดวกสบายบนถนนสำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ ข้อเสียบางประการของกลไกที่อยู่ระหว่างการพิจารณาซึ่งระบุไว้ข้างต้นนั้นแสดงออกมาในระหว่างการหลบหลีกแบบออฟโรดที่อันตรายและก้าวร้าว ดังนั้น หากเครื่องมีกลไกการแทนที่แบบแมนนวล จะต้องดำเนินการภายใต้สภาวะที่เหมาะสมเท่านั้น การใช้รถยนต์ความเร็วสูงโดยไม่มีกลไกเฉพาะเป็นเรื่องยากและไม่ปลอดภัย โดยเฉพาะบนทางหลวงความเร็วสูง