Установка подшипников качения в сателлиты конического дифференциала

[новичок]

Изначально, коническая шестерня диффа не рассчитывалась на постоянную работу.
Какой будет ее ресурс, если она будет работать в редукторе?

[GreenWorld]

Изначально коническая шестерня диф. не расчитывалась на постоянную работу. какой будет ее ресурс если она будет работать в редукторе?

А что в диффах не так ? Форма зуба ?
Ну, прямозубые конические передачи применяются в некоторых тракторах например.
Кстати, где-то здесь или в параллельном мире, видел кто-то делал на заказ угловые редукторы из шестерней диффов !
Возможно у них есть информация по ресурсу.

[новичок]

Кстати, где-то здесь или в параллельном мире, видел кто-то делал на заказ угловые редукторы из шестерней диффов

Фирма Техномастер на базе таких шестерён делает редуктора. Но там совсем другие нагрузки.

А что в диффах не так ? Форма зуба ?

Просто в дифе они почти не работают , а вы их хотите заставить передавать большой момент постоянно.
Вот и подумал, какой будет их ресурс, если инженеры их не рассчитывали на такую работу.

[andyfix]

А что в диффах не так ? Форма зуба ?

Просто в дифе они почти не работают , а вы их хотите заставить передавать большой момент постоянно.
Вот и подумал, какой будет их ресурс, если инженеры их не рассчитывали на такую работу.

Вот !
Это, кстати, правильный вопрос !
А то мы тут всё "про подшипники"....

Там форма зуба могла быть рассчитана на максимальную изгибающую нагрузку в статическом режиме.
При этом, параметры, отвечающие за плавную работу шестерней в редукторе, такие, как коэффициент перекрытия могут быть минимизированы.

При увеличении коэффициентов смещений и определяющих геометрические характеристики торцевых сечений зубьев, увеличивается толщина основания зуба и радиус кривизны боковой поверхности, что способствует увеличению как изгибной, так и контактной прочности зубьев. Однако при увеличении коэффициентов смещения снижается коэффициент перекрытия передачи, определяющий плавность пересопряжения зубьев.

Борьба с шумом и вибрациями зубчатых зацеплений :
фланкирование, увеличение коэффициента перекрытия, выравнивание нагрузок по ширине зубчатого венца, применение бочкообразного зуба....

Вывод:
надо проверить геометрию зацепления в конкретном доноре - иначе, непонятно, годен ли он для длительной работы шестерней.
И спросить у Техномастер, как там с плавностью работы дело обстоит ?...

С 1 мин 55 сек видео есть звук :



P.S.:
Плюс к тому - сама конструкция диффа.
Он разработан с фиксированными полуосевыми шестернями и плавающими сателлитами - отсюда и зазоры "втулка/шип", и полусферические торцевые опорные поверхности сателлитов - для их "самоустановки".
А вот конический планетарный КР сконструирован немного иначе - там сателлиты могут быть фиксированы на игольчатых подшипниках на шипах крестовины, а ведущая и опорная шестерни - плавающими.

Какие будут мнения по этому поводу ?

[Savenkot]

Какие будут мнения по этому поводу ?

Надо смотреть, где наиболее сильный и быстрый износ, над этим и работать.
По-моему:
1)
торцевые шайбы сателлитов разрушаются первыми, что приводит к увеличению зазора между шестернями, проскакиванию и выкрашиванию зубьев.
2)
износ осей сателлитов
3)
износ зуба шестерни из-за неправильного профиля наименее важен, пока не решены первые два пункта.

[andyfix]

Лыски на дифференциальных крестовинах мне кажутся лишними. При приложении нагрузки перпендикулярно лыске, она (нагрузка) будет восприниматься лишь малой частью площади. Постепенно это раздолбает все соединение.

Там самоустанавливающиеся сателлиты, по идее,
нагрузка перпендикулярно лыске возникать не должна -
сателлит "зажат" с двух сторон полуосевыми шестернями,
тяговое усилие прилагается в плоскости крестовины, перпендикулярно шипу.

Пример более грамотных каналов на втулках. И для смазки, и для удаления продуктов износа.

Удаление продуктов износа идет по каналу, потом через отверстие?
В случае применения в сателлите - куда ведет отверстие ?




Почему там по-разному нарезаны канавки: одна гладкая , а другая с рисками ?
Это издержки инструмента или такая задумка для удержания консистентной смазки
от слишком быстрого вытекания ?

[andyfix]

Какие будут мнения по этому поводу ?

Надо смотреть, где наиболее сильный и быстрый износ, над этим и работать.
По-моему:
1)
торцевые шайбы сателлитов разрушаются первыми, что приводит к увеличению зазора между шестернями, проскакиванию и выкрашиванию зубьев.
2)
износ осей сателлитов
3)
износ зуба шестерни из-за неправильного профиля наименее важен, пока не решены первые два пункта.

А не лучше ли в обратном порядке пункты расположить, по важности ?
Ведь редукторы на шестернях начинаются и проектируются именно как шестеренные - отсюда и все их характеристики. Подшипники и корпус это вторично, для обеспечения работы тех самых шестерней...

В пункте № 1) , в рамках данной темы, не вижу смысла - там будет упорный конический роликовый подшипник, место позволяет.

Остались 2) и 3)...

[Hitek]

Там самоустанавливающиеся сателлиты, по идее,
нагрузка перпендикулярно лыске возникать не должна -
сателлит "зажат" с двух сторон полуосевыми шестернями,
тяговое усилие прилагается в плоскости крестовины, перпендикулярно шипу.

Точно!
К своему стыду, признаюсь, что никогда даже не задумывался, а ведь усилие-то передается через пальцы ....
Может, тогда проблема не во втулках, а диаметре пальцев?

P.S.:
И в любом случае, овальный палец раздолбает круглое отверстие быстрее, чем круглый палец.
И не важно каким боком он это будет делать.

Удаление продуктов износа идет по каналу, потом через отверстие?
В случае применения в сателлите - куда ведет отверстие ?

Через отверстие производится смазка. В данном конкретном случае консистентной, периодически.
Продукты износа, скапливающиеся в канавке, удаляются во время смазки, и при взаимном повороте деталей.

одна гладкая , а другая с рисками ?

Большое поперечное сечение стружки при обработке, и (или) низкая жесткость СПИД.

[новичок]

а ведь усилие передается то через пальцы ....

но, почему-то эти сателлиты прекрасно вылезают из этого зажатия и жуют корпус. У нас на форуме кто то выкладывал фото такого диффа. И там тоже обсуждали эти самые упорные шайбы.

[Hitek]

но, почему-то эти сателлиты прекрасно вылезают из этого зажатия и жуют корпус. У нас на форуме кто то выкладывал фото такого диффа. И там тоже обсуждали эти самые упорные шайбы.

Все логично.
Палец давит на сателлит.
Сателлит, за счет осевой силы, возникающей в угловом зацеплении, прижимается к корпусу.

P.S.:
На подсознательном уровне всегда думал, что боковые силы на сателлите уравновешиваются и палец разгружен. А ведь вся дурь от мотора идет как раз на него

[Юрич]

На подсознательном уровне всегда думал, что боковые силы на сателлите уравновешиваются и палец разгружен. А ведь вся дурь от мотора идет как раз на него

Уравновешиваются составляющие вдоль оси дифференциала, а вот тангенциальные, от крутящего момента, подводимого к корпусу дифференциала, как раз делятся ровно пополам и уравновешиваются реакциями на зубьях полуосевых шестерен.
Если смотреть на торец пальца, то большая сила от корпуса действует через ось на центр сателлита, а две реакции вполовину меньшие, действуют в противоположном направлении на зубья сателлита.

Таким образом: на палец сателлита всегда действует срезающая сила, равная подводимому моменту, деленному на радиус сферы дифференциала и на число сателлитов. Момент для ВАЗ-2101 предельно может равняться 70 кгм. Радиус сферы корпуса 0,039 м, соответственно сила, срезающая палец сателлитов = 70кгм/0,038м*2(число сателлитов) = 897 кг! Почти тонна!

[andyfix]

ведь усилие-то передается через пальцы ....
Может, тогда проблема не во втулках, а диаметре пальцев?

Диаметр пальца достаточен для работы на срез , изгиб, и контактного воздействия от втулки.
Проблема именно в смазке и теплоотводе.

P.S.:
И в любом случае, овальный палец раздолбает круглое отверстие быстрее, чем круглый палец.

Он не овальный, а "сегментный".
Площадь цилиндрической поверхности рабочего сегмента ( НЕ лыски ) пальца значительно превышает площадь "пятна контакта" пальца с втулкой. Это рассчитывается при проектировании.
Не должно раздолбать. Все зависит от применения...

И не важно каким боком он это будет делать.

Таки, все же, важно..

[Hitek]

Площадь цилиндрической поверхности рабочего сегмента ( НЕ лыски ) пальца значительно превышает площадь "пятна контакта" пальца с втулкой. Это рассчитывается при проектировании.
Не должно раздолбать. Все зависит от применения...

andyfix, как думаете если на коренной шейке коленвала (в любом месте на Ваше усмотрение) сделать одну - две таких лыски, он станет работать лучше?

[новичок]

Как один из вариантов. Можно сделать еще, наверное, типа хонинговки, как в цилиндре у мотора.

[andyfix]

Площадь цилиндрической поверхности рабочего сегмента ( НЕ лыски ) пальца значительно превышает площадь "пятна контакта" пальца с втулкой. Это рассчитывается при проектировании.
Не должно раздолбать. Все зависит от применения...

andyfix, как думаете если на коренной шейке коленвала (в любом месте на Ваше усмотрение) сделать одну - две таких лыски, он станет работать лучше?

Некорректная параллель между крестовиной диффа и коренной шейкой коленвала .
Там пятно контакта не имеет четкой локализации из-за особенностей работы КШМ.
Пожалуй, не станет.

Как один из вариантов. Можно сделать еще, наверное, типа хонинговки, как в цилиндре у мотора.

Так сделано уже и применяется где-то , см. картинку втулки - чем не "хонинговка" ? :