Шаровой дифференциал

Разобранная схема шарового дифференциала

Шариковый дифференциал — это тип дифференциала, обычно используемый в радиоуправляемых автомобилях . используется несколько небольших шарикоподшипников, вращающихся между двумя пластинами Он отличается от зубчатого дифференциала тем, что вместо конических шестерен .

История

Первый шариковый дифференциал для радиоуправляемых автомобилей был разработан Сесилом Шумахером, британским инженером по автоспорту, работающим в Cosworth и основателем/владельцем одноименного модельного бренда . Хотя была подана заявка на патент, в ней было отказано, поскольку идея уже была реализована в газонокосилке. Радиоуправляемые автомобили все еще были новым применением шарового дифференциала, и Шумахера обычно считают современным изобретателем этой концепции. Популярность шарикового дифференциала, первоначально применявшегося в дорожных автомобилях масштаба 1/12, была настолько велика, что он основал свою одноименную компанию. ^[1]

До сих пор шариковые дифференциалы остаются очень популярными на рынке радиоуправляемых автомобилей. Они используются почти в каждом дорожном, масштабном туристическом автомобиле в масштабе 1/12 (хотя герметичный дифференциал шестерни набирает популярность в этом классе) и электрическом внедорожнике, выпускаемом многими производителями. В этих классах они считаются отраслевым стандартом. Schumacher Racing Products даже использует шариковые дифференциалы в своей линейке нитрогрузовиков, однако в них используются прочные материалы и более крупные и твердые шарикоподшипники.

Основные принципы

Производители радиоуправляемых автомобилей используют ту же базовую конструкцию, которую Шумахер создал в 1980-х годах. Основная часть дифференциала представляет собой ведущую шестерню (или шкив в ременной передаче ) с несколькими отверстиями, прорезанными в соответствии с ее наружным диаметром. Эти отверстия немного больше ширины шарикоподшипников , поэтому шарики, обычно диаметром около 2 мм в модели автомобиля, сидят внутри отверстий шестерни/шкива.

По обе стороны шестерни расположены упорные шайбы . Упорные шайбы прижимаются к шарикоподшипникам внутри шестерни тарельчатыми шайбами . На одной стороне шестерни находится регулировочная втулка, которая позволяет регулировать величину проскальзывания, допускаемого дифференциалом. ^[2] Упорный подшипник (или упорное кольцо) на противоположной стороне шестерни используется для предотвращения ослабления дифференциала стопорного винта, удерживающего выходные чашки, используемые для крепления дифференциала к оси, на дифференциале.

Когда винт затягивается, он прижимает тарельчатую и упорную шайбы к шестерне/шкиву. Это создает контакт между шайбами и шарикоподшипниками внутри шестерни/шкива. Трение, создаваемое контактом между шайбами и шарикоподшипниками, усиливается смазкой (обычно силиконовой смазкой ) и создается таким образом, что при движении одной шайбы шарикоподшипники вращаются.

Когда шайба на одной стороне шестерни вращается, вращение шариков заставляет другую шайбу вращаться в противоположном направлении, потому что у любого вращающегося шарика противоположные стороны будут двигаться в противоположных направлениях.

Дифференциальное перемещение достигается за счет вращения упорных шайб вместе с шарикоподшипниками. Конструкция стопорного винта позволяет легко регулировать дифференциал, затягивая или ослабляя винт, что приводит к изменению силы. Это делает дифференциал более регулируемым, чем зубчатые дифференциалы, но существует нижний предел, поскольку привод осуществляется за счет трения, поэтому всегда существует некоторое ограниченное проскальзывание.

В этом типе дифференциала используется несколько типов шариков. Некоторые из наиболее распространенных материалов мячей, используемых гонщиками высокого класса, — это керамика и вольфрам. Преимущество шаров на основе керамики заключается в том, что они намного тверже и имеют более длительный срок службы. Часто при использовании менее твердых материалов мячи становятся «плоскими», что приводит к полуфиксации направления мяча. Из-за этого дифференциал не вращается плавно и оставляет ощущение «шершавости».

Ссылки

^ «Информация о компании Шумахер» . Архивировано из оригинала 19 августа 2007 года . Проверено 19 августа 2007 г.
^ «Дифференциалы моделей автомобилей — шариковый дифференциал» . Архивировано из оригинала 17 августа 2007 года . Проверено 11 июня 2018 г.

Внешние ссылки

Шумахер Гоночные продукты
Шаровой дифференциал , подробная информация, (немецкий язык) CGI-графика и анимация, показывающая внутреннюю работу шарового дифференциала.
Разобранная схема и общая информация о других типах дифференциалов

[1] «Информация о компании Шумахер» . Архивировано из оригинала 19 августа 2007 года . Проверено 19 августа 2007 г.

[2] «Дифференциалы моделей автомобилей — шариковый дифференциал» . Архивировано из оригинала 17 августа 2007 года . Проверено 11 июня 2018 г.

[1]

[2]