Признаки неисправности дифференциала переднего привода: устройство, неисправности и методика выбора |

Содержание

nastcart.ru - Неисправности КПП ВАЗ

Любая коробка передач имеет свои слабые места, рассмотрим типичные неисправности кпп переднеприводного ваза. 

Шум КПП

Износ подшипников

Неисправности дифференциала

Вилки, штоки

 

 

      Шум КПП.

 

Гул коробки передач может быть вызван несколькими причинами. Банальное нет масла рассматривать не будем, понятно что без масла будет шуметь. А вот последствия езды без масла рассмотрим по подробнее. Одна из самых распространенных причин гула это износ зубьев шестерен. Причины износа могут быть разные, но самая распространенная это как раз отсутствие масла. Так же может послужить причиной ускоренного износа применение не качественного масла. Конструкция кпп переднеприводных вазов абсолютно всех моделей такова, что даже при небольшом понижении уровня масла начинают страдать шестерни. Если уровень понижается медленно, то первой выходит со строя шестерни пятой передачи. Если дальше ездить с продолжающейся течью масла выйдет со строя четвертая передача. В случае же пробоя картера и мгновенном вытекании всего масла прежде всего могут выйти со строя первая или вторая передачи. Дело в том что бывают ситуации когда при повреждении картера, если конечно коробку не заклинило, пытаются доехать до сервиса или дома. Вообще зубья шестерен очень долговечные, при условии что это вазовские шестерни и они имеют достаточное количество качественной смазки. При отсутствии же масла изнашиваются мгновенно. Типичный признак износа зубьев это гул разной тональности при разгоне и торможении двигателем. Но не только износ зубьев может дать такой симптом! Гораздо реже, но такой же гул может быть если на изношенный вал поставить нормальную шестерню, но об этом чуть ниже. Поэтому, при дефектовке очень внимательно нужно осматривать зубья шестерен на наличие износа. На фото типичные признаки такого износа:

Стрелка показывает канавку, которая образовалась в результате износа, справа обратная сторона этой же шестерни, как видно зуб почти не изношен. Не редко износ бывает с двух сторон, только разной интенсивности. Это как раз и причина изменения тональности гула при разгоне и торможении двигателем. Как правило такой износ возникает от недостатка смазки. Кроме того на внутренней поверхности видны задиры, это шестерня от кпп ваз 2110, в ней она вращается на стальном подшипнике. Если же это ваз 2109, то у них от перегрева расплавляются пластмассовые сепараторы подшипников. В некоторых случаях и при наличии достаточного количества масла может произойти критический износ зубьев. Типичный пример на фото ниже:

 Стрелка показывает выдавленную вмятинку которая образовалась только с одной стороны. Типичное последствие езды с изношенным подшипником вала кпп. Это характерно для всех коробок, независимо какой конструкции вторичный вал. Только у десятых достаточно выбросить только шестерню, а в остальных приходится менять весь вал. Такой износ происходит потому что при сильно изношенном подшипнике появляется огромный зазор в этом подшипнике и при нагрузке вал сдвигается, отходит от ведомой шестерни и заботает под углом. В итоге шестерни контактируют только уголками, и из за запредельной контактной нагрузки продавливаются выемки. Если в таком валу поменять подшипник и поставить в коробку гул будет на всех передачах разной тональности при разгоне и торможении двигателем. Причем такие угловые канавки при езде на неисправном подшипнике могут образоваться не только на шестерне вала, но и на остальных шестеренках вторичного вала. В некоторых случаях гул может происходить и при полностью исправных шестернях, если нормальную шестерню установить на изношенную шейку вала. На валах 2110 и 2112 применены подшипники скольжения, то есть шестерня устанавливается прямо на закаленную шейку вала. Так вот если эта шейка значительно изношена, шестерня при работе перекосится и зубья будут работать под не правильным углом что приведет к гулу на этой передаче. 

      Износ подшипников.

Другой распространенной причиной шума кпп является износ подшипников. Только в отличии от изношенных шестерен коробка из за подшипников гудит не долго. Подшипники разрушаются, при этом зачастую повреждается картер кпп. Так что если загудела тянуть с ремонтом не стоит. Ремонт потом намного дороже выйдет. При переборке подшипники нужно очень внимательно осмотреть. Типичный признак это питтинг на беговых дорожках:

 Конечно такой подшипник сразу видно, что на выброс. Но нужно внимательно осматривать те которые кажутся хорошими, малейшие пятнышки - тоже менять. При этом имейте ввиду, не все подшипники одинаково долговечны. Самый слабый это конечно задний подшипник первичного вала. На фото как раз обоймы с такого. Он работает при заведенном двигателе не зависимо стоит машина или нет, но главное при разгоне у него те же обороты что и у двигателя. Кроме того чем интенсивней разгон, тем больше на него нагрузка. Этот подшипник подвергается не только радиальным, но и осевым нагрузкам. Зубья же шестерен косые и при нагрузке вал пытается сдвинуться в продольном направлении, от смешения его удерживает только этот подшипник. Ну а подшипник удерживает в одну сторону стопорное кольцо, а в другую стопорная пластина. Хочу заметить, что в похожих коробках именитых иномарок в таких узлах применяют роликовые конические, либо конструкции с упорными подшипниками, которые способны выдерживать гораздо большие нагрузки. На второе место по частоте поломок я бы поставил такой же 305-й подшипник который устанавливается на вторичном валу. Поэтому если хотите хорошо сделать коробку эти два лучше заменять как и сальники на новые независимо от состояния. Конечно при условии, что эти новые качественные, потому как новые могут попасться еще хуже старых. Следующий это роликовый подшипник переднего конца вторичного вала. Вот этот уже довольно надежный, хотя последнее время тоже бывает что разрушается, обычно с разрывом картера. Ну и самые надежные это передний первичного вала и подшипники дифференциала. Они очень редко требуют замены. Поэтому их, если выглядят прилично, можно смело оставлять старые. Еще пару слов по выбору подшипников. Обычно считаются лучшими вологодские, но на самом деле среди них тоже нередко попадаются бракованные. На новых с завода коробках могут загудеть тысяч через пятьдесят. На самом деле выбор подшипника это лотерея, повезет будет долго служить. Что касается роликовых, то не рекомендую ставить такие как на фото справа:

Видите, ролики меньше по размеру и количеству. Эти очень недолговечные, но это и понятно, мелкие ролики не смогут нести такую же нагрузку как оригинальный подшипник. Так же не забывайте проверить стальную пластину, корорая фиксирует задние подшипники. Очень часто в ней появляется глубокая выработка, если выработка не значительная и нет новой можно немного осадить молотком. Она из мягкой стали, главное чтобы эта пластина прижимала подшипники:

 

      Дифференциал.

 

Болезнь этих кпп разрушение сателлита или оси сателитов, что практически всегда ведет к пробою картера сцепления, поэтому проверте ось сателлитов и отверстия в сателлитах. При значительных зазорах будет клацать при сбросе газа и разгоне, а в конечном итоге приведет к разрушению. Хотя в последнее время попадаются коробки в которых разрушаются сателлиты несмотря на отсутствие видимой глазом выработки. Просто разламывается сателлит и пробиват дыру в кпп. Увы, такое качество.

 

В коробке дифференциала нужно проверить отверстие под ось сателлитов, иногда оно значительно изношено:

Так же нужно осмотреть внутреннюю часть коробки дифференциала и полуосевые шестерни, бывает, что значительно изношены:

На шестернях могут быть задиры и нагартовывание металла:

 

      Вилки, штоки.

Вилки следует осмотреть на предпет износа на лапках. В случае когда стерлось бронзовое напыление до стали их следует заменить:

Причем это нужно сделать вовсе не потому что стерлось антифрикционное покрытие. И без этого покрытия прекрасно все работает. Просто когда уже сталь заблестела под покрытием износ достигает не менее 0,5 мм, или более. Новая вилка имеет толщину 7,5 мм. Толщина лапок вилки имеет значение на сколько муфта передвинется при включении передачи. При слишком тонких, изношенных лапках возможно выбивание передачи. Вообще как правило, когда передача вылетает, изношена муфта, зубчатый венец шестерни и вилка. Пружинки фиксаторов практически никогда не ломаются в этих коробках. Еще, при аварийных ударах могут погнуться вилки или штоки. Штоки так же могут погнуться при разрушении вторичного вала в кпп ВАЗ 2110. Обычно шток 1-2-й передачи. При этом часто разрушается направляющая отлитая в колоколе. 

 

     

 

признаки основных неисправностей КПП

 Механическая трансмиссия: признаки основных неисправностей

 

Механическая коробка переключения передач, как один из основных агрегатов автомобиля, вызывает ряд вопросов, связанных с ее функциональными особенностями у автолюбителей. Ключевыми, в данном случае, становятся следующие вопросы:

  • Какими могут быть основные неисправности механической КПП;
  • Каким образом производится процесс ремонта КПП в общих случаях;
  • Исходя из каких показателей складывается стоимость проводимых ремонтных работ механической КПП, и почему сроки завершения работ по ее восстановлению не возможно определить однозначно.

Эта группа вопросов наиболее распространена, и ответы на них мы приведем ниже.

Немного истории

Конструкция самых первых устройств имела всего две передачи. Этот механический агрегат появился практически одновременно с изобретением и экспериментальной сборкой самодвижущегося экипажа, который был оснащен бензиновым двигателем, и являлся, по сути, весьма примитивным средством передвижения. Конструкция первого устройства состояла из двух различных по диаметру шаров, которые располагались непосредственно на ведущей оси, и соединялись ремнем с моторным валом. При возникновении необходимости регулирования крутящего момента, ремень устанавливался на различные шкивы посредством рычагов.

Гораздо позднее, попытки усовершенствовать прообраз сегодняшней механической КПП, привели к замещению ремней цепью, а шкивов – звездочками, что делало самоходные экипажи более похожими на велосипед, у которого есть возможность переключать скорости, нежели на автомобиль. Однако, невзирая на кажущуюся простоту, именно эта идея, только несколько модернизированная, до нашего времени используется в механических трансмиссиях, конструкциях которых с течением времени многократно усложнилась, но при этом осталась в рамках уже более чем вековой концепции.

Можно с уверенностью сказать, что трансмиссия современного автомобиля не имеет самых важных конструктивных элементов. По своей значимости все они – совершенно одинаковы, с единственным отличием в том, что одна часть из них конструктивно более сложные, а вторая – несколько попроще.

Именно по этому, соблюдая принцип равнозначности, обсудим детали КПП по порядку, начав – от двигателя.

Муфта сцепления

 

По сути, муфта сцепления, является узловой конструкцией, которая управляет значением крутящего момента, передаваемого на коробку передач двигателем. Работа муфты осуществляется за счет силы трения, которая возникает между ведущим диском (иначе называемым – маховиком для работы стартера) и ведомым (так называемым – фрикционным) диском, который сопряжен с входным валом механической КПП посредством шлицевого соединения. Площадь взаимодействия, а так же усилие прижатого в полной мере фрикционного диска, должны обеспечивать полноценную, исключающую потери, передачу крутящего момента. Конструкция корпуса муфты (корзины сцепления) а так же и самого диска способствует усилению прижима ведомого диска сквозь вилку выжимного подшипника, вплоть до возникновения разрыва кинематической связи.

Признаки и причины неисправностей

  • Снижена динамика начинающегося движения либо ускорения при установленных нормативных оборотах двигателя (отсутствует мгновенная реакция автомобиля, «ведет» сцепление):
  • Проскальзывание, а проще – пробуксовка, фрикционного диска, вызванного снижением значения силы трения, вследствие его засаливания или критичного износа;
  • Коробление, деформация диска, вызванные последствиями его перегрева (при этом обязательно будут иметь место износ и засаливание).
  • Потрескивание и шум (до скрежета) при выжиме педали сцепления:
  • Свойственно при наличии признаков разрешения одной и более пружинных пластин корзины сцепления.
  • Начало движения (при условии плавной работы со сцеплением) происходит рывками:
  • Разрушены демпфирующие пружины фрикционного диска.

При наличии вышеперечисленных признаков, ремонт неисправностей связан с демонтажем коробки передач, а так же корзины сцепления, и заключается исключительно в замене поврежденной детали на новую запчасть КПП.

Коробка передач

Предназначение агрегата – преобразование крутящего момента (показателя частоты вращений двигателя), с соблюдением пропорциональности передаточного отношения зубчатых колес, которые находятся в активной фазе зацепления. Конструктивно агрегат является редуктором с органом управления.

Признаки и причины неисправностей

  • Агрегат самопроизвольно выключает (выбивает) передачу:
  • Изношены фиксаторы положения рычага, ввиду попадания частиц грязи в узел выбора позиции передачи;
  • Износ либо деформация элементов синхронизатора, или же частичное, либо полное разрушение его упругих элементов.
  • Невозможно включить передачу:
  • Возможная поломка, либо деформация привода перемещения шестерен (как правило, конструкционные возможности синхронизаторов МКПП, гарантируют при выжатом сцеплении включение любой скорости стоящего автомобиля).
  • Затруднено включение всех, без исключения, передач:
  • Может быть вызвано сильным загрязнением или же деформацией элементов привода перемещения шестерен;
  • Подводка, скручивание шлицов первичного вала, вызванные перегревом либо ударными нагрузками (в этом случае, если и скорость включается с применением усилия, то существенный ремонт практически неизбежен).
  • Во время осуществления движения четко слышен гул или же ощущается вибрация (а возможно – и одновременно гул с вибрацией):
  • Является следствием разрушения подшипников валов КПП, или же дефект в эвольвенте зубчатого зацепления, наличие зазоров в моменте зацепления (в этих случаях, как правило, исчезает пятно контакта), вплоть до полного разрушения непосредственно зуба (разрешение подшипников, неминуемо приводит и к полному или частичному разрешению зубьев шестерни).

Окончательная диагностика возникшей неисправности может быть установлена только после разборки КПП в условиях ремонтной мастерской. При этом следует учитывать, что при всех перечисленных неисправностях, и, в частности, самопроизвольном выключении передачи, невозможности либо затрудненности ее включения может понадобиться заменить синхронизатор на вал вторичный КПП, либо провести работы по ремонту демультипликатора, при которых также может понадобиться заменить синхронизатор или вал выходной демультипликатора. При этом обязательно учтите, что в РФ на сегодняшний день действуют строгие нормы по сертификации данного вида запчастей, требующие использования только сертифицированных продуктов, которым в настоящий момент на территории РФ является синхронизатор демультипликатора Артикул 12JS160T-1707140.

Для тех, кто имеет в собственности грузовой транспорт, и сталкивается с его обслуживанием, так же интересна будет информация о том, какие оригинальные синхронизаторы используются для КПП грузовых автомобилей.

Сертифицированных новинок для грузового транспорта на авторынке сейчас практически нет. Исключение составляет новый зарегистрированный Артикул 12JSD200TA синхронизированной Китайской КПП для грузовиков, что было вызвано стремительно растущим количеством выведенных на рынок России китайских грузовиков SHACMAN (Shaanxi), которые были выпущены в адаптированной под условия РФ экспортной версии этой марки автомобилей.

Особенности трех видов приводов.

Как известно, схема передачи крутящего момента от коробки передач на колеса машины, имеет существенные различия для различных видов привода. Автомобили, конструкция которых оснащена задним приводом, работает согласно схеме «КПП – карданный вал – главная передача с дифференциалом – полуоси». Для переднеприводных моделей автомобилей (расположение двигателя в которых – поперечное) свойственна схема «КПП с встроенным дифференциалом – два приводных вала (с шарнирами равных угловых скоростей)». Полноприводные модели машин оснащены раздаточной коробкой передач.

Задний привод

 

Задним типом привода оснащались первые поколения автомобилей. Современное автомобилестроение в выпускаемых моделях, запущенных в массовое производство, отдает предпочтение переднеприводным конструкциям.

Карданная передача

Ее предназначение в общей конструкции – передача крутящего момента от неподвижной (относительно) коробки передач на входной вал главной передачи заднего моста, в то время как непосредственно задний мост зависимой подвески – перемещается по вертикальному вектору и имеет незначительную возможность горизонтальных перемещений.

Конструкционно – карданный вал является полой трубой, которая соединена с двумя элементами, служащими соединительным звеном к КП и заднему мосту, непосредственно через два карданных шарнира. Силовым элементом в карданной передаче являются крестовины с игольчатыми подшипниками. Конструктивная разработка подшипников и тип их смазки предусматривают длительный срок их эксплуатации, при условии отсутствия повреждений сальников крестовин. Промежуточная опора (иначе – подвесной подшипник) и эластичная муфта используются для снижения автоколебаний передачи (в сборе).

Признаки и причины неисправностей

  • Неисправность в карданной передаче может быть только одна – разрушение и износ игольчатого подшипника крестовины вследствие попадания в него частиц грязи или повышенной влажности.

Эта неисправность ярко проявляется на переменных нагрузках (в момент торможения или ускорения), а так же смене направления движения, в виде ощутимых ударов или щелчков. Когда производится равномерное движение, хруст или гул могут издавать как задний мост, так и подшипник промежуточной опоры.

Передний привод

 

Популяризация передних приводов стала возможной ввиду стремительного развития возможностей автомобильной промышленности, значительного уменьшения габаритов двигателей, а так же новым техническим концепциям в компоновке узлов трансмиссии.

КПП переднеприводного автомобиля оснащена встроенным дифференциалом. С коробки передач на колеса, непосредственно через карданный вал, в котором привычные крестовины замещены шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС), осуществляется передача крутящего момента. В конструкции данного вала использованы два шарнира – внутренний и наружный, которые принято именовать «гранатой». Необходимо признать, что ШРУС пока остается наиболее уязвимым элементом трансмиссии переднеприводного автомобиля, в особенности, если имеет место повреждение защитных манжет.

Признаки и причины неисправностей

  • Различимый хруст материалов при повороте, щелчки, равномерный гул:
  • Начинающееся разрешение, связанное с попаданием частиц грязи или излишней влаги в «гранату», а так же ее износ;

Иными причинами, способными вызвать преждевременный износ шарнира при ненарушенной целостности защитного кожуха (при условии, что шум или гул присутствуют постоянно) могут стать излишне резкое торможение или ускорение при поворотном маневре, а так же боковые удары при боковом соскальзывании или повороте.

Ремонт данной неисправности возможен при обнаружении повреждений защитной манжеты на ранней стадии, еще до возникновения устойчивых шумовых признаков. Он будет заключаться в доскональном удалении смазки с полной промывкой всех деталей, с последующей заменой смазки и манжеты. В иных случаях может потребоваться полная замена вала или шарнира. Следует помнить, что характерной особенностью разрушения ШРУСа является возможность взрывного момента в самое неподходящее время, что может привести к масштабным последствиям как для самой КПП, так и для всего автомобиля в целом.

Полный привод

 

Конструктивные возможности полного привода предусматривают передачу крутящего момента с коробки передач на межосевой дифференциал (на раздаточную коробку), а после этого – на межколесные дифференциалы обоих мостов (переднего и заднего), и далее – непосредственно на колеса:

  • Через полуоси (в случае с зависимой подвеской заднего моста)
  • Через карданные валы (с шарнирами – типа ШРУС для независимой подвески.)

Раздельные дифференциалы мостов и раздаточная коробка, способствуют управлению каждым из этих узлов по отдельности, используя возможность блокировки или небольшого подтормаживания дифференциалов.

В конструкциях «брендовых» внедорожников, раздаточная коробка имеет постоянную систему подключения к обоим мостам, а так же способная перераспределять крутящий момент по его осям, в зависимости от сиюминутной нагрузки на ту или иную ось. Это перераспределение осуществляется в автоматическом режиме (самоблокирующийся дифференциал, многодисковая фрикционная муфта, вискомуфта), или же в ручном режиме – при передаче команды на электрический или гидравлический привод. Необходимо заметить, что кроме обозначенных возможностей, они оснащены понижающей передачей, встроенной в раздаточную коробку (так называемый планетарный редуктор). У некоторых моделей внедорожников наряду с выше перечисленными, так же имеется возможность отключения одного из двух мостов (как правило – это задний мост).

Таким образом, нельзя не признать, что автомобилю с полным приводом свойственны все те же неисправности, которые, по сути, присущи заднеприводным и переднеприводным автомобилям, однако при этом, он может иметь еще и неисправности как механического происхождения (которые могут быть следствием ошибок при выборе режима эксплуатации), так и электронного. Именно поэтому, возникновение любых посторонних и не характерных шумов, равно как и несвойственное «поведение» машины в ходе ее эксплуатации, должны стать поводом для немедленного обращения к специалистам.

Осознавая необходимость как принудительного, так и профилактического обслуживания автомобиля, следует помнить немаловажную деталь – не все автосервисы принимают на ремонт и обслуживание раздаточные коробки, даже если ремонт обычных МКПП они все-таки производят. Ремонт «раздатки», который требует наличия специального оборудования и приспособлений, могут выполнять только специализированные автосервисы, в которых имеются высококвалифицированные специалисты узкой направленности. Именно поэтому, необходимо заранее позаботиться о том, чтобы у вас в любое время была информация о такой мастерской, в которую вы могли бы своевременно обратиться.

Организационные детали ремонта и обслуживания МКПП, и их стоимость

Обращаясь в автосервис с необходимостью провести ремонт МКПП или ее обслуживание, учитывайте, что до начала работ общую ее стоимость вам однозначно назвать не смогут, поскольку до осмотра еще не будет известен размер затрат на приобретение заменяемых деталей. Набор тех запчастей, которые подлежат замене, будет определен только в процессе дефектовки КПП, уже после того, как агрегат будет снят с автомобиля, следовательно, и общая сумма их стоимости станет известна только по окончании формирования их перечня. А до этого момента вам может быть названа только сумма оплаты за сами ремонтные работы.

Каков же порядок проведения ремонтных работ МКПП, и из каких составляющих формируется стоимость этого ремонта?

  • Первым этапом станет снятие агрегата с автомобиля. Учитывайте, что стоимость этой процедуры для тех моделей, в которых для демонтажа КПП требуется снятие подрамника (а так же и последующая его установка), будет несколько выше.
  • На втором этапе будет произведен разбор и диагностика всех механизмов КПП, а так же последующая их дефектовка. Именно на этом этапе определится перечень необходимых запчастей, а так же объем будущих работ и их стоимость.
  • Третьим этапом станет закупка деталей. Именно на этой ступени станет известна общая сумма стоимости заменяемых элементов, и, собственно – конечная сумма стоимости всего процесса ремонтных работ.
  • На четвертом этапе производится непосредственно ремонт и обслуживание МКПП.
  • И окончательный, пятый этап работ, предусматривает обратную сборку агрегата, его установку на автомобиль, и проведение тест-драйва.

Таким образом, мы видим, что стоимость работ складывается из трех составляющих:

  • Стоимости демонтажа и последующего монтажа агрегата;
  • Стоимости заменяемых деталей;
  • Стоимости работ по ремонту.

 

Неисправности ведущих мостов - дифференциала

Неисправности ведущих мостов - дифференциала

Признаками неисправностей ведущих мостов являются: повышенный их шум во время работы, сильные удары и стуки при трогании автомобиля с места или при резком включении двигателя во время движения по инерции, повышенный нагрев картеров мостов.
Наиболее характерные неисправности ведущих мостов (дифференциала) следующие:
1. Повышенный шум мостов.
2. Сильные удары и стуки в силовой передаче.
3. Заклинивание ведущего переднего моста.
4. Течь смазки.
Как обнаружить и устранить неисправности?
С появлением повышенного шума водитель сразу же после остановки автомобиля должен проверить на ощупь температуру картера моста. Обычно она не должна превышать 50—60°С. Если температура выше, то необходимо убедиться, есть ли в картере масло, обратив внимание на его качество. Если масла недостаточно, нужно долить его. Проверить герметичность и состояние картера, при надобности подтянуть крепления крышек и картер редуктора. Обнаружив, что повышенный шум не исчез, водитель должен искать другие причины. Ими могут быть: износ или разрушение подшипников вала ведущей шестерни или дифференциала, износ зубьев шестерен главной передачи, ослабление крепления или коробление ведомой шестерни либо повреждение коробки сателлитов. Устраняются эти неисправности регулировками или заменой поврежденных и изношенных деталей по возвращении в гараж.
Если внешним осмотром в пути обнаружится подтекание масла через сальники и прокладки (что свидетельствует об их износе), то необходимо подтянуть крепления, очистить и продуть сапун картера, а по возвращении в гараж заменить неисправные сальники и прокладки.
При возникновении шума в картере моста на поворотах или на неровностях дороги можно предположить неисправность дифференциала. Дифференциал проверяется простейшим способом. Поставьте рычаг переключения коробки передач в нейтральное положение, поднимите на подставку задний мост и вращайте одно колесо рукой. Если противоположное колесо вращается без шума и стука в обратную сторону, значит, дифференциал исправен. Вращение обоих колес в одну сторону свидетельствует о том, что дифференциал неисправен. Возможно, в нем возникло заедание либо произошла поломка сателлитов или полуосевых шестерен. Изношенные и негодные детали требуют замены. Появление сильных ударов и стуков в силовой передаче нередко происходит по причине поломки зубьев ведущей шестерни или выхода из строя подшипников. Устранить эту неисправность можно только в гараже. При буксировке неисправного автомобиля, необходимо вынуть разгруженные полуоси. Если на автомобиле они неполностью разгруженные, то нужно снять карданный вал и ведущую шестерню во избежание поломки деталей.
Нередко новый ведущий мост работает бесшумно, но после пробега автомобиля 3—5 тыс. км появляется шум. Чаще всего это происходит по причине нарушения регулировки или преждевременного износа конических роликоподшипников, в результате попадания мелких частиц металла и грязи, либо тугой их затяжки и применения недоброкачественной смазки. В этом случае картер следует промыть керосином, проверить состояние подшипников, при необходимости отрегулировать либо заменить их.
Сравнительно редко при повороте автомобиля возникает заклинивание ведущего переднего моста вследствие большого износа беговых дорожек вилок шарнира равных угловых скоростей и выпадания шариков. Устраняется эта неисправность заменой изношенных деталей, а чтобы доехать до гаража, рекомендуется оставить: центральный шарик, вынув все остальные, и плавно двигаться, избегая поворотов.


Поломка вала привода. Как избежать внезапной остановки автомобиля.

Поломка привода, явление для автомобилей нечастое. Казалось бы, что может случиться с железкой, чья задача связывать две гранаты с каждой стороны? Да в общем-то ничего! Все разы, когда нам приходилось сталкиваться с этим, как правило были связаны с увеличенной мощностью автомобиля. Допустим, есть какой-нибудь Civic EK, который его хозяин решил сделать «супер-пупер» Цивиком, и начинает наращивать ему «лошадей».

Как правило, грамотный тюнинг подразумевает не только увеличение мощности, но и параллельное усиление надежности конструкции самого автомобиля и качества его управления. То есть, если машина хорошо разгоняется, она должна хорошо тормозить. Если она должна после этого опять хорошо разгоняться, она должна быть надежна в управлении, ее детали должны выдерживать многократно возросшие нагрузки. Это правильный подход. В большинстве же случаев, подход отечественных «тюнеров» заканчивается на втором шаге — чтобы хорошо тормозила после разгона. Другие элементы ходовой части, как правило, в тюнинге уже не участвуют. И у таких машин бывает, что «рвутся» привода. Нечасто, но бывает.

В случае, о котором пойдет речь здесь, был виноват не спортивный характер автомобиля (Honda Element), и не гоночный настрой его владельца Евгения. Причина опасной поломки оказалась банальной и незаметной, для тех, кто не привык смотреть внимательно. Давайте послушаем самого Евгения:

«Итак, на выезде со второстепенной дороги на небольшом подъеме вывернул колеса вправо, пропускал всех с главной. Добавил газу и услышал громкий стук. Сначала решил, что меня кто-то ударил в задний бампер. Поставил селектор автомата на положение “P” и пошел осматривать машину. Машина при этом… неспешно покатилась назад. Пришлось упереться в багажник и просить пешеходов дернуть ручник.

Заехал на подъем, встал с аварийкой, посмотрел под днищем – никаких луж и капель нет. Под капотом тоже ничего не течет и не парит, карданный вал не болтается, двигатель работает стабильно. Привод я не увидел и даже не подумал, что проблема в нем. Доехал до “Хонда Сервис”, где обслуживаюсь. Машина ехала с трудом, динамики никакой. Опасался, что проблема в автомате. Что называется «не тянет». Что-то периодически похрустывало и постукивало справа, но автомат переключался.

В бокс заехать не смог – руль не выворачивался влево. Вышел механик, попросил вывернуть колеса вправо. Оказалось, что лопнул вал правого привода, и при выкручивании руля вправо его кусок упирался в подрамник. Механик поправил оборванный вал рукой и я заехал в боксы.»

Что же стало причиной лопнувшего привода? Читаем дальше:

«Причиной проблемы является балансировочная резинка на валу. Под неё попадает вода, грязь и соль с дороги зимой, и начинается коррозия.  Впервые проблема проявилась в Москве, где зимой уже давно поливают дороги реагентами. Теперь добралась и до Владивостока.

Механик сказал: «Клиенты не верят, думают, что вал сваренный был. Я им показываю такие же, подгнившие, но еще не лопнувшие. Сп

Хлопающий звук от неисправного шруса: как определить поломку?

Автомобили с передним приводом очень любимы автомобилистами всего мира. Зачастую в конструкции таких машин применяют системы подвески типа «Макферсон». Это очень простая и надежная конструкция, которая может работать очень много лет без единой серьезной поломки. Но есть в автомобилях с передним приводом достаточно уязвимые узлы. Один из них – шарнир равных угловых скоростей, а если проще, то просто ШРУС, или «граната». На производстве этих деталей используются самые современные и довольно прочные сплавы. Рабочая часть обработана специальным напылением, смазка должна обеспечить детали долгую работу. Но практика показывает, что нет ничего вечного. ШРУСы выходят из строя, причем даже на новых авто. Как диагностировать поломку в этой узле, почему хрустит ШРУС, какие последствия и как менять эту важную деталь – попробуем разобраться в этом.

Как все устроено

Начнем с того, что существует два вида таких шарниров.

Это внутренние, которые работают прямо в КПП, где заставляют двигаться полуось, а также внешние – их можно найти на ступицах. Они осуществляют передачу крутящего момента на колеса автомобиля.

Иногда кажется, что и внутренние, и внешние шарниры могут работать очень долго и выйдут из строя в один день. Однако так думать неверно. Как правило, внутренние узлы могут работать очень долго, а вот внешние изнашиваются чаще. И тогда машина издает хлопающий звук от неисправного ШРУСа. Среди основных причин – высокие нагрузки, которые возникают на ступице колес в движении. Также среди причин – более высокий угол поворота внешнего изделия. Эти детали отличны и по внешнему виду – внутренние имеют гораздо большие размеры, нежели наружные.

Состоит конструкция из корпуса-чашки с бороздками внутри и полуосью с наружной стороны. Внутренняя обойма напоминает сферический кулак с канавками и шлицевым соединением. Между чашкой и обоймой – 6 шариков.

Почему хрустит?

Конструктивный элемент выполняется очень точно. Обойма передает усилие на корпус и вращает его. Шары перемещаются в канавках, и это позволяет изменять угол между полуосями.

Со временем там, где шарики касаются других элементов, поверхность подвергается износу и выработке. Некоторые шарики имеют свободный ход, в результате водитель слышит характерный звук неисправного ШРУСа.

Так как этих узлов на одно колесо приходится по два, порой очень трудно определить, какой именно износился.

Типичные причины выхода из строя

Среди распространенных причин выделяют брак производства, который не удалось выявить перед монтажом. Очень часты случаи, когда новые автомобили оснащаются контрафактными запчастями из низкокачественного металла.

Еще одна частая причина – дефицит смазки.

Из-за плохого качества пыльников (они рвутся) на рабочие части попадает песок, вода, пыль с дороги.

Еще важно, как водитель водит автомобиль. При агрессивной манере езды по отечественным дорогам изделия выходят из строя очень быстро. И появляется тот самый страшный, хлопающий звук от неисправного ШРУСа – его слышали все автовладельцы хотя бы раз. Его трудно с чем-то спутать.

Откуда этот странный шум?

Итак. На каждом ведущем колесе имеется по две таких детали. Внутренние передают энергию вращения от дифференциала к оси, наружные – от оси к ступице. При одинаковой конструкции эти шарниры имеют разные размеры.

Чтобы самостоятельно диагностировать, откуда же идет этот противный хлопающий звук от неисправного ШРУСа, можно воспользоваться одним из двух способов.

Так, если машина стоит, можно попытаться подергать ось на каждой детали по очереди.

Если все нормально, вы не ощутите никаких люфтов. Если же ШРУС застучал, то износ есть, и к тому же довольно большой.

Если вы находитесь в движении, очень желательно прислушиваться к звукам, которые издает автомобиль.

Признаки неисправного ШРУСа

Это звуки при поворотах, резких ускорениях, преодолении препятствий. Однако, если вы все чаще слышите этот хруст при движении прямо, значит, замена просто необходима. Ездить на такой машине дальше просто опасно.

Более точно о неисправности скажут едва заметные рывки при трогании. Значительный люфт легко определяется при вывешивании колеса. Нужно попробовать подвигать его в разные стороны. Есть люфт? ШРУС под замену.

Как узнать, какой ШРУС неисправен?

Как определить, какой ШРУС хрустит? К сожалению, максимально точный диагноз поставить бывает достаточно трудно в силу того, что поломки "гранат" очень похожи на неисправности шаровых, рулевого наконечника и других. Поэтому стоит еще раз проверить их состояние.

Провести диагностические процедуры с внешней "гранатой" очень просто. Для этого нужно лишь выкрутить руль в какое-либо крайнее положение и начать двигаться на автомобиле. Когда между полуосями будет максимальный угол, можно будет отчетливо услышать хлопающий звук от неисправного ШРУСа. Если вы слышите звуки при повороте в правую сторону, менять нужно правый, если хрустит при повороте влево, то, соответственно, – левый.

Однако есть некоторые особенности и у внутреннего механизма.

Они иногда хрустят и при движении прямо. Чтобы проверить их работоспособность, можно даже не обладать какими-либо специальными навыками диагностики автомобилей. Достаточно совершить небольшую поездку туда, где нет дорог. Вы услышите звуки при въездах в ямы.

Но можно узнать, какой из механизмов вышел из строя еще точней. Для этого понадобится подъемник. Когда машина подвешена, следует включить первую передачу. Пусть колеса вращаются достаточно медленно. В этом положении будет ясно слышен хруст. Если подвигать вал, можно снова-таки ощутить люфты.

Если все так, как описано, - вам прямая дорога в магазин за новым механизмом.

Неисправный ШРУС: последствия

Какими они могут быть? В случае с внешним механизмом – может разбить подшипник ступицы. Внутренний же может просто где-нибудь развалиться. И тогда придется либо толкать, либо вызывать эвакуатор. Ехать такой автомобиль не сможет.

Но если это случилось во время движения, последствия могут быть совершенно различными. Такая поломка может стать причиной серьезной аварии.

Как заменить механизм?

Вы уже знаете, как определить неисправный ШРУС. Но как его заменить? Некоторые начинающие автолюбители иногда даже задают вопрос о возможности ремонта этой детали. Многие хотели бы избежать замены, ведь это стоит денег. Но, увы.

Замена не представляет собой ничего сложного. С этим справится любой.

Для этого понадобится набор инструментов и яма или домкрат. Если выполняется замена всех механизмов, лучше выполнять работу поэтапно. Вначале нужно сделать все с одной стороны, и лишь тогда можно переходить к другой. Но если есть определенный опыт, можно менять все сразу. Стоит сказать, что снятие второго вала иногда может приводить к нарушению монтажа шестерен полуоси. Чтобы решить эту проблему, придется посетить СТО. Прежде чем снимать второй вал, вставьте в КПП старый корпус уже снятой детали.

Для замены внешнего узла следует выполнить демонтаж колеса. Затем выкрутите ступичную гайку, снимите суппорт тормоза и диск, шаровую опору и наконечник рулевой. Вытащить деталь наружу для замены можно лишь при помощи выбивания. Для этого можно воспользоваться молотком, но лучше бить через деревянную проставку. Обычно эта операция не занимает много времени – шлицевые соединения выходят достаточно быстро.

Для замены старого механизма на новый следует одеть на вал новый пыльник и заменить старое стопорное кольцо. Перед тем, как устанавливать новый ШРУС, рекомендуется обильно смазать его. Монтаж его на вал осуществляется при помощи все того же молотка.

Далее – механизм устанавливается в ступицу, а затем подвеска собирается в обратном порядке.

Меняем внутренний ШРУС самостоятельно

Это кажется странным, но внутренний механизм меняется гораздо легче наружного. Вся замена также выполняется либо на яме, либо при помощи подъемника. Снимается этот узел лишь снизу.

На первом шаге следует отвинтить болты изделия. Теперь в гнезде деталь удерживается лишь при помощи фланца. Повернув руль в одно из крайних положений, можно добиться того, что механизм выпадет самостоятельно. Ну а дальше – все то же самое, как и в случае с внешним ШРУСом.

Разные комплекты могут быть по-разному укомплектованы. Зачастую в комплектации может быть разное количество шайб, стопорных колец, а также других дополнительных элементов. Не забудьте установить их, даже если в прошлом комплекте вы их не нашли.

При приобретении запчасти обращайте внимание на параметры.

Как и большинство других элементов авто, этот механизм требует определенной порции внимания. Ведь машина – это дорогая игрушка. Незапланированные ремонты такого плана могут нанести серьезный ущерб бюджету. И это лишь самые минимально возможные проблемы.

Всегда следите за тем, чтобы автомобиль находился в исправном состоянии. Это убережет и вашу жизнь, и жизнь ваших родных и близких.

Итак, мы выяснили, как выявить неисправный шарнир равных угловых скоростей и заменить его своими руками. Надеемся, приведенная выше информация будет вам полезна.

Установка дифференциала на автомобиль | Все автосервисы

Дифференциал – один из конструктивных компонентов трансмиссии. Его ключевой функцией является передача вращения от одного источника двум другим так, чтобы угловые скорости вращения как «потребителей», так и источника отличались друг от друга. Состоит дифференциал из корпуса, сателлитов и полуосевых шестерней. Его месторасположение в машине может отличаться в зависимости от того, является ли авто полноприводным, передне- или заднеприводным. Поэтому в случае поломки сложного механизма, ремонт и последующую установку дифференциала автомобиля целесообразно проводить в специализированной мастерской.

Признаки некорректной работы дифференциала

Несмотря на то, что дифференциал относят к надежным элементам трансмиссии, устройство все же подвержено поломкам. Специалисты из автосервисов склонны выделять несколько основных признаков, свидетельствующих о неисправной работе дифференциала:
  • Увеличивающийся шум при передвижении транспортного средства (причина – износ, разрушение подшипников, снижение уровня тех. жидкости ниже минимального значения).
  • Возникновение шума при повороте авто (причина – заедание сателлитов).
  • Появление стука в главной передаче (причина – износ зубчатых колес дифференциала).
  • Чрезмерный нагрев картера дифференциала и главной передачи (причина – износ подшипников коробки дифференциала).
  • Подтекание масла (причина – поврежденные прокладки и сальники).

Установка дифференциала

Установке дифференциала предшествует целый ряд операций. Во-первых, диагностика дифференциала, по результатам который определяется дальнейший фронт работ. Для этого узел снимается с автомобиля, далее производится поэтапный осмотр элементов дифференциала. Сильно изношенные делатели подлежат замене. Незначительные неровности поверхностей элементов дифференциала могут быть подвергнуты шлифовки. Полная замена дифференциала требуется в крайне редких случаях.

На переднеприводных машинах дифференциал наряду с главной передачей объединены с КПП в один узел, поэтому их снятие с транспортного средства производится вместе с КПП. Следовательно, ремонтным мероприятиям, направленным на устранение поломки дифференциала, будет предшествовать, в том числе и разборка КПП.

После того, как произведен ремонт дифференциала, устройство собирают и производят его установку в катер заднего моста (если транспортное средство заднеприводное) и в КПП (если машина переднеприводная).

Стоимость установки дифференциала

Столкнувшись с неисправностями дифференциала, владельцы машин задаются двумя главными вопросами: где установить дифференциал автомобиля в Москве и какова цена данного мероприятия. Произвести самому снятие дифференциала, его ремонт и последующую установку вряд ли представляется возможным, поэтому при первых признаках поломки дифференциала следует обращаться за помощью в технические центры, имеющие великолепную техническую оснастку.

5 признаков дифференциальной проблемы

Дифференциал (или трансмиссия в случае многих автомобилей с передним приводом) является ключевой частью вашего автомобиля, которая передает мощность от двигателя и трансмиссии на отдельные колеса. Вместо того, чтобы оба колеса вращались с одинаковой скоростью, дифференциал позволяет более точно управлять автомобилем. Автомобиль с задним приводом будет иметь задний дифференциал. Автомобиль с передним приводом будет иметь передний дифференциал или коробку передач, которые в основном выполняют ту же функцию.Полноприводной или полноприводный автомобиль будет иметь как передний, так и задний дифференциалы, обеспечивающие мощность на все четыре колеса.

Какой бы дифференциал у вас ни был, вы хотите, чтобы он работал правильно. Вот некоторые из наиболее распространенных симптомов неисправности дифференциала:

1. Просроченное обслуживание

Как и все компоненты вашего автомобиля, ваш дифференциал требует периодического обслуживания. Основным этапом технического обслуживания является замена масла дифференциала (также известного как трансмиссионное масло) в соответствии с рекомендациями производителя.Чтобы понять ваши требования к дифференциальному техническому обслуживанию и его частоту, обратитесь к руководству пользователя.

2. Утечка масла в дифференциале

Невооруженным глазом масло дифференциала / трансмиссии будет похоже на обычное моторное масло, если оно вытекает из днища автомобиля. Однако хороший индикатор - это выяснить, откуда происходят утечки. Если утечка находится непосредственно под одной из ваших осей (особенно той, которая соответствует вашей системе с передним или задним приводом), то есть большая вероятность, что это утечка дифференциала, и вы захотите устранить ее как можно скорее, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение колес, мостов, трансмиссии или трансмиссии.

3. Странные шумы

Неисправный дифференциал часто вызывает громкое жужжание или иногда дребезжание. Каждый раз, когда вы слышите странный шум, исходящий от вашего автомобиля, вам следует обратиться к специалисту по ремонту автомобилей. Это может быть любое количество проблем, включая дифференциал.

4. Вибрация

Ощущение необычной вибрации во время движения - еще один частый индикатор неисправности дифференциала. Однако, как и странные шумы или запахи, это может быть признаком множества различных автомобильных проблем, на которые стоит обратить внимание профессиональному механику.

5. Необычный запах

Когда масло в дифференциале выходит из строя, оно начинает густеть и гореть. В свою очередь, это может привести к заклиниванию или поломке внутренних шестерен и других компонентов. Если вы когда-нибудь заметите сильный запах горящего масла, отнесите его своему механику. Возможно, вам просто нужна регулярная замена масла, или это может быть ухудшение качества масла дифференциала.

Это всего лишь несколько признаков дифференциальных проблем, которые вы можете найти. Если вы находитесь в Центральной долине и думаете, что у вас может быть проблема с дифференциалом или какая-либо другая проблема с трансмиссией, сцеплением или трансмиссией, позвоните в отдел трансмиссии Ральфа в Модесто сегодня по телефону 209.526.1909 . Мы специализируемся на ремонте трансмиссии и дифференциала, поэтому мы диагностируем проблему, устраним ее и вернем вас на дорогу как можно быстрее и безопаснее. Вы также можете записаться на прием онлайн, используя этот удобный планировщик.

[ROS Q&A] 126 - Как настроить дифференциальный привод ROS-контроллер

В этом видео мы увидим, как настроить контроллер ROS с дифференциальным приводом для колесного робота, используя симуляцию Gazebo.

Это видео пытается ответить на вопрос Хайме, размещенный на форуме ответов ROS о том, как он не может заставить работать контроллер, и получает сообщение об ошибке:

Controller Spawner не может найти ожидаемый интерфейс ROS controller_manager

Шаг1. Создать проект

Начнем с создания нового проекта в студии разработки ROS.

Примечание: если у вас еще не было учетной записи.Вы можете зарегистрировать его здесь бесплатно.

Шаг 2. Создать робота

В качестве примера мы будем использовать самодельный робот с приводом на два колеса с дифференциалом.

Вы можете протестировать код на собственном роботе с конфигурацией дифференциального привода.

Шаг 3. Добавьте файл конфигурации контроллера для вашего робота

Поместите файл конфигурации (например, файл my_diff_drive.yaml, показанный здесь) в папку конфигурации, ваше исходное дерево может выглядеть следующим образом.

Давайте начнем с вставки всего кода из вопроса в файл my_diff_drive.yaml.

 mobile_base_controller:
  тип: "diff_drive_controller / DiffDriveController"
  left_wheel: 'wheel_left_joint'
  right_wheel: 'wheel_right_joint'
  publish_rate: 50.0 # по умолчанию: 50
  Pose_covariance_diagonal: [0.001, 0.001, 1000000.0, 1000000.0, 1000000.0, 1000.0]
  twist_covariance_diagonal: [0,001, 0,001, 1000000.0, 1000000.0, 1000000.0, 1000.0]

  # Расстояние между колесами и диаметр. Оба варианта являются необязательными.
  # diff_drive_controller попытается прочитать один или оба из
  # URDF, если не указан в качестве параметра
  wheel_separation: 1.0
  wheel_radius: 0,3

  # Множители расстояния между колесами и радиуса
  wheel_separation_multiplier: 1.0 # по умолчанию: 1.0
  wheel_radius_multiplier: 1.0 # по умолчанию: 1.0

  # Тайм-аут команд скорости [с], по умолчанию 0.3 

Шаг 4. Создать файл запуска

В нашем случае файл запуска должен выглядеть примерно так.

 
<запуск>
    
    
    
    
    
    
    
          
    
    
    
          
          
 

ВНИМАНИЕ:

Две ошибки - это то место, когда мы это делаем.

  1. Аргументы для контроллера должны иметь то же имя в файле .yaml, что и «mobile_base_controller».
  2. Согласно версии.yaml, здесь нет пространства имен / робота, поэтому нам не нужно добавлять его в узел контроллера.

Что нужно проверить:

  1. Левое и правое колеса в файле .yaml должны совпадать с определением URDF вашего робота.
  2. Контроллер беседки должен быть добавлен в определение URDF, а также тег передачи, который будет использоваться для контроллера беседки. В нашем случае мы добавляем следующий код в .urdf, чтобы добавить в него элемент управления беседкой.
...

<имя передачи = "left_wheel_transmission">
   интерфейс_передачи / SimpleTransmission 
  
     аппаратный_интерфейс / VelocityJointInterface 
  
  <имя привода = "left_wheel_actuator">
     7 
     VelocityJointInterface 
  


<имя передачи = "right_wheel_transmission">
   интерфейс_передачи / SimpleTransmission 
  
     аппаратный_интерфейс / VelocityJointInterface 
  
  <имя привода = "right_wheel_actuator">
     7 
     VelocityJointInterface 
  


...

<беседка>
  
  
 

Шаг 4. Опять ланч

Лучше снова скомпилировать и запустить:

cd ~ / Simulation_ws

catkin_make

исходный код devel / setup.bash

roslaunch two_wheel_drscription question.launch

Тогда вы можете использовать

ростопный список

Если вы видите следующие темы, значит, ваш контроллер включен и работает правильно.

На вынос сегодня:

  1. Имя arg узла контроллера должно быть таким же, как в файле конфигурации контроллера.
  2. Не указывайте пространство имен робота, если вы его не используете.
  3. Совместное имя в файле конфигурации контроллера должно совпадать с именем в urdf
  4. Плагин gazebo_ros_control также должен быть добавлен в файл urdf.
  5. Не забудьте снова скомпилировать перед запуском.

Если вы хотите узнать больше об управлении ROS и о том, как построить двухколесного робота в ROS с нуля, посетите Robot Ignite Academy для получения дополнительной информации.

// ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ

▸ Исходный вопрос: https://answers.ros.org/question/289561/help-to-run-diff_drive_controller/
▸ Академия Robot Ignite: https://goo.gl/pF81sN
▸ Основы ROS за 5 дней ( Python): https://goo.gl/HGPP1M
▸ Основы ROS за 5 дней (C ++): https://goo.gl/evXQCA
▸ Студия разработки ROS: https://goo.gl/FzHTQU

13.1.2.2 Дифференциальный привод

13.1.2.2 Дифференциальный привод

13.1.2.2 Дифференциальный привод

Большинство домашних мобильных роботов не двигаются как машина.Например, рассмотрим платформу мобильной робототехники, показанную на рисунке 13.2а. Это пример самого популярного способа управлять домашними мобильными роботами. Есть два основных колеса, каждое из которых прикреплен к собственному мотору. Третье колесо (не видно на рисунке 13.2а) размещается сзади, чтобы пассивно катиться по предотвращая падение робота.

Рисунок 13.2: (а) Pioneer 3-DX8 (любезно предоставлено ActivMedia Robotics: MobileRobots.com) и многих других мобильных роботов. использовать дифференциальный привод.В дополнение к двум ведущим колесам, колесико (как на дне офисного стула) помещается в сзади по центру, чтобы робот не опрокинулся. (б) параметры обычного робота с дифференциальным приводом.
Рисунок 13.3: (а) Чистый перевод происходит, когда оба колеса движутся с одинаковой угловой скоростью; (б) чистое вращение возникает, когда колеса движутся с противоположными скоростями.

Построить простую модель ограничений, возникающих из дифференциальный привод, только расстояние между двумя колесами, и радиус колеса, необходимы.См. Рисунок 13.2b. Вектор действия прямо задает две угловые скорости вращения колеса (например, в радианах на второй). Рассмотрим, как движется робот, как разные действия применяется. См. Рисунок 13.3. Если , тогда робот движется вперед в направлении, указанном колесами. Скорость пропорциональна. В общем, если, то расстояние, пройденное за время, равно (потому что это полное угловое смещение колес). Если , то робот вращается по часовой стрелке, потому что колеса вращаются в противоположных направлениях.Это мотивирует размещение исходной точки кузов-рама в центре оси между колеса. При таком назначении перевода не происходит, если колеса вращаются с той же скоростью, но в противоположных направлениях.

На основании этих наблюдений уравнение перехода конфигурации имеет вид

(13,16)

Переводная часть содержит и части как и в простом автомобиле, потому что дифференциальный привод движется в направление, в котором указывают его ведущие колеса.Скорость перевода зависит от среднего значения угловых скоростей колес. Чтобы увидеть это, рассмотрим случай, когда одно колесо зафиксировано, а другое вращается. Это первоначально заставляет робота переводить со скоростью в сравнение с обоими вращающимися колесами. Скорость вращения пропорциональна изменению угловой скорости вращения колес. Робот частота вращения растет линейно с радиусом колеса, но уменьшается линейно по отношению к расстоянию между колесами.

Иногда предпочтительнее трансформировать пространство действия.Позволять и . В этом случае, можно интерпретировать как переменную действия, что означает `` переводить '' и означает `` вращать ''. Используя эти действия, уравнение перехода конфигурации принимает вид

(13,17)

В таком виде уравнение перехода конфигурации напоминает (13.15) для простой машины (попробуйте установить и ). Дифференциальный привод легко имитируйте движения простой машины. Для дифференциального привода, скорость вращения можно установить независимо от поступательного скорость.Однако у простой машины скорость появляется в в выражение. Следовательно, скорость вращения зависит от поступательная скорость.
Рисунок 13.4: Кратчайший путь, пройденный центр оси - это просто отрезок линии, соединяющий начальную и позиции ворот в плоскости. Вращения кажутся бесплатными.

Напомним заданный вопрос о кратчайших путях для Ридс-Шеппа и Машины Дубина. Такой же вопрос получается по дифференциальному приводу быть неинтересным, потому что дифференциальный привод может вызвать центр его оси, чтобы следовать любому непрерывному пути в .В виде изображенный на рисунке 13.4, он может перемещаться между любыми двумя конфигурации: 1) сначала вращается так, чтобы колеса указывали на позиция цели, которая не вызывает перевода; 2) переводится на позиция ворот; и 3) поворачиваясь в желаемую ориентацию, что снова не вызывает перевода. Общее расстояние, пройденное центром оси всегда является евклидово расстояние в между две желаемые позиции.

Это может показаться странным эффектом из-за размещения начало координат.Кажется, ротация бесплатна. Это можно исправить за счет оптимизации общего количества оборотов колеса или необходимого времени, если скорость остается фиксированной [64]. Предположим, что . Определение минимального времени, необходимого для поездки между две конфигурации довольно интересны и рассматриваются в разделе 15.3. При этом правильно учитывается стоимость вращение робота, даже если это не вызывает смещения.

Стивен М. ЛаВалль 2012-04-20
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *