Редуктора заднего моста

---------------------------------
Дифференциал, в механическом смысле этого слова – устройство, которое обычно состоит из шестерней, соединенных с тремя валами, через которые передается вращающий момент. Шестерни или другие части, которые могут выступать в роли дифференциала, заставляют валы вращаться по следующему закону: a=pb+qc, где a, b, и c – угловые скорости этих валов, а p и q – константы. Часто, но не всегда, p и q равны, таким образом, a пропорциональна сумме или средней между b и c. За исключением некоторых специальных конструкций дифференциалов, нет других ограничений на скорость вращения этих валов. Любой из валов может быть использован как входной, тогда другие будут выходными.
В автомобилях, и других колесных транспортных средствах, дифференциал, также часто называемый редуктором, поскольку выполняет и эту функцию, позволяет ведущим колесам вращаться с различной скоростью. Это необходимо при поворотах машины, что позволяет внешнему колесу, расположенному на большем расстоянии от оси вращения чем внутреннее, вращаться с большей скоростью, а внутреннему – с меньшей. В автомобиле двигатель, через коробку передач, соединен с ведущим валом, а два других, ведомых вала, соединены с колесами. Если двигатель будет вращать приводной вал с постоянной скоростью, то скорость вращения колес может изменяться, но сумма, или среднее значение, их скоростей будет постоянным. Увеличение скорости вращения одного колеса, будет скомпенсировано уменьшением скорости другого.
Другое автомобильное применение дифференциала – планетарная передача ( редуктор ). Примером может служить коробка передач, устройство состоящая из нескольких дифференциалов, в роли которых выступают планетарные передачи. В каждом дифференциале (редукторе), один вал соединен с двигателем (через сцепление или подобное устройство), второй вал соединен с ведущими колесами (через другой дифференциал, устройство описано выше), а третий вал может быть заторможен – его угловая скорость будет равна нулю. В общем случае, затормаживаемый компонент может быть не валом, а чем-то выполняющим туже самую функцию. Когда одна ось заторможена, передаточное отношение между двумя другими (двигателем и колесами) будет определяться передаточным отношениями дифференциала, которое отражает число зубьев шестерней. Несколько дифференциалов, с различным передаточным отношением, соединены параллельно, но только один из них заторможен, и только он передает энергию двигателя колесам. При переключении передач необходимо растормозить работающий дифференциал (редуктор), и затормозить дифференциал с нужным передаточным отношением.
Как ни странно, дифференциалы могут быть использованы даже для выполнения арифметических действий. Для этого два вал дифференциала (редуктора) поворачивают на угол, который отражает два числа, а угол третьего вала отражает сумму, либо разность между двумя этими числами. Вычислительные часы, использовавшие дифференциал для суммирования, были сделаны в 1720 году. Этот механизм является самым ранним, из известных, использующий дифференциал. В 20 веке различные типы и комбинации дифференциалов использовались в качестве аналоговых компьютеров, которые, например, вычисляли направление и угол выстрела для орудия. Тем не менее, после разработки электронных цифровых компьютеров, дифференциалы для математических целей устарели, и были навсегда вытеснены из этой области. В наши дни, практически все дифференциалы используются в автомобилях и подобных устройствах.
Работа редуктора
Крутящий момент двигателя передается через коробку переключения передач приводному валу, который обычно называется карданным. В свою очередь карданный вал приводит во вращение главную передачу, или редуктор заднего моста, который содержит в своем составе дифференциал. Карданный вал приводит во вращение ведущую шестерню гипоидной передачи, используемую в редукторах для понижения скорости вращения колес, и увеличения вращательного момента, передающегося на них. Ведущая шестерня входит в зацепление с ведомой шестерней главной передачи. Ведущая и ведомая шестерни называются главной парой, так как испытывают максимальные нагрузки и при выходе из строя обездвиживают грузовик. Шестерни главной пары производят совместно и подгоняют друг под друга, поэтому использовать шестерни из различных комплектов главных пар нельзя. Ведомая шестерня соединена с корпусом дифференциала, который содержит «солнечные» и «планетарные» колеса или шестерни, представляющие собой систему из четырех конических зубчатых колес, расположенных на двух перпендикулярных осях, по две противолежащих шестерни на ось. Таким образом каждая шестерня соприкасается с двумя другими, на перпендикулярной ей оси, и вращается в противоположном направлении третьей, противолежащей. Две солнечные шестерни расположены на той-же оси, что и ведомая шестерня главной пары. Они приводят во вращение полуоси, которые соединены с ведущими колесами. Две другие, планетарные шестерни, расположены на перпендикулярной оси, которая изменяет свое положение с вращением ведомой шестерни главной пары. Количество планетарных шестерней может меняться, в зависимости требований по надежности, и передаваемому крутящему моменту. Обычно их четыре, или две. Во время вращения корпуса дифференциала, вызванного вращением ведомой шестерни, ось планетарных шестерней изменяет свое положение, и приводит во вращение солнечные шестерни посредством планетарных, давя на них, а не прокручивая вокруг их оси. Так как планетарные передачи не ограничены во вращении, солнечные шестерни могут вращаться в различных направлениях, относительно ведомой шестерни, с одинаковым усилием.
Таким образом, колеса движущегося автомобиля могут совершить различное количество оборотов за определенное расстояние, что необходимо при поворотах. При движении грузовика по прямой планетарная система дифференциала ( редуктора) не должна вращаться. Это вращение может быть вызвано только разностью в диаметрах колес, либо неровностями дороги.