Kuldifferential

Ett sprängdiagram av en bolldifferential

En kuldifferential är en typ av differential som vanligtvis används på radiostyrda bilar . Den skiljer sig från en växlad differential genom att använda flera små kullager som roterar mellan två plattor, istället för koniska växlar .

Historia

Den första kuldifferentialen för radiostyrda bilar designades av Cecil Schumacher, en brittisk motorsportingenjör som arbetar på Cosworth och grundare/ägare av hans eponyma modellmärke . Även om ett patent sökts, nekades det eftersom idén redan hade implementerats i en gräsklippare. Radiostyrda bilar var fortfarande en ny applikation för kuldifferentialen och Schumacher anses allmänt vara den moderna uppfinnaren av konceptet. Så populär var kuldifferentialen, som ursprungligen användes i 1/12 vägbilar, att han bildade sitt eponyma företag.

Hittills är kuldifferentialer mycket populära på den radiostyrda bilmarknaden. De används på nästan varje 1/12-turnébil i skala på väg (även om den tätade växelsifferentialen vinner popularitet i den här klassen) och elektriska terrängbilar som tillverkas av många tillverkare. I dessa klasser betraktas de som industristandard. Schumacher Racing Products använder till och med kuldifferentialer på sina nitrotruckar, dessa använder dock starka material och större och hårdare kullager.

Grundläggande principer

Radiostyrda biltillverkare använder samma grundläggande design som Schumacher skapade på 1980-talet. Huvuddelen av differentialen är ett drivhjul (eller remskiva i en remtransmission ) med flera hål genomskurna, efter dess ytterdiameter. Dessa hål är något större än kullagrens bredd, så att kulorna, vanligtvis runt 2 mm i diameter i en modellbil, sitter inne i hålen i växeln/remskivan.

På vardera sidan av växeln finns tryckbrickorna . Tryckbrickorna trycks mot kullagren inuti växeln av Belleville-brickor . På ena sidan av växeln finns en justerkrage, som möjliggör justeringar av hur mycket slirning differentialen tillåter. Ett axiallager (eller axialbana), på motsatt sida av växeln, används för att hindra differentialen från att lossa fästskruven som håller utgångskopparna , som används för att fästa differentialen på axeln, på differentialen.

När skruven dras åt trycker den Belleville- och tryckbrickorna på kugghjulet/remskivan. Detta skapar kontakt mellan brickorna och kullagren inuti växeln/remskivan. Friktionen som skapas av kontakten mellan brickorna och kullagren är, med hjälp av fett (vanligen silikonfett ), utformad så att kullagren roterar när en bricka rör sig.

När brickan på ena sidan av kugghjulet roterar, får kulornas rotation att den andra brickan roterar i motsatt riktning, eftersom alla roterande kulor kommer att ha motsatta sidor som rör sig i motsatta riktningar.

Differentialrörelse uppnås genom processen med att tryckbrickorna roterar med kullagren. Fästskruven är utformad så att differentialen enkelt kan justeras genom att dra åt eller lossa skruven, och därmed ändra kraft. Detta gör differentialen mer justerbar än växlade differentialer, men det finns en nedre gräns eftersom drivningen är av friktion så det finns alltid en begränsad slirning.

Det finns flera typer av kulor som används i denna typ av differential. Några av de vanligaste kulmaterialen som används av avancerade racers är keramik- och volframbaserade. Fördelen med något som keramikbaserade bollar är att de är mycket hårdare och har en längre förväntad livslängd. Ofta när man använder mindre hårda material, kommer bollarna att "flata" vilket orsakar en halvlåst riktning av bollen. Detta gör att differentialen inte vrids med en jämn känsla och lämnar den med en övergripande "grynig" känsla.

externa länkar

• Schumacher Racing produkter
• The Ball Differential , detaljerad information, (tyska språket) CGI-grafik och animation som visar bollens inre funktion
• Sprängdiagram och allmän information om andra typer av differentialer