Коробки скоростей и подач станков
Коробка скоростей является основной частью привода шпинделя станка и предназначена для передачи движения от электродвигателя и изменения частоты вращения шпинделя. Конструктивно коробка скоростей либо встраивается в корпус шпиндельной бабки, либо монтируется в отдельном корпусе и связана со шпинделем передачей или муфтой. Встроенные коробки упрощают конструкцию станка и его монтаж, обеспечивают компактность привода и простоту управления, но являются источником вибраций и теплоты и поэтому применяются преимущественно в станках нормальной точности. В быстроходных и точных станках используются коробки скоростей с раздельным приводом в отдельном корпусе.
Изменение скорости (ступенчато или бесступенчато) и реверсирование достигаются в коробках скоростей использованием различных механизмов, определяющих следующие основные типы коробок:
- Со скользящими блоками из двух или трех прямозубых колес, перемещающихся по валу со шлицами или направляющей шпонкой. Широко применяются в станках средних размеров.
- С фрикционными муфтами электромагнитного или ручного включения, допускающими применение косозубых и шевронных колес и переключение скоростей на ходу. Широко применяются в станках и станках-автоматах небольших и средних размеров.
- С кулачковыми муфтами, позволяющими применять косозубые и шевронные колеса и имеющими малые усилия включения и небольшие перемещения. Применяются чаще в тяжелых станках.
- Со сменными зубчатыми колесами, имеющими малые осевые габариты и позволяющими изменять частоту вращения шпинделя в широких пределах. Применяются в специальных и операционных станках, автоматах и полуавтоматах при массовом и серийном производстве.
- С механизмами бесступенчатого регулирования (вариаторами), обеспечивающими плавное регулирование скорости на ходу. Применяются при необходимости малых габаритных размеров в небольших и средних станках.
Коробка подач является основной частью привода подач, обеспечивающего перемещение рабочих органов станка. Привод подач может быть независимым (от отдельного электродвигателя) или зависимым (от органа главного движения станка). В первом случае подача измеряется в м/с, а во втором — в мм/об.
Основным назначение коробки подач является обеспечение большого числа подач в станке, для чего используются различные механизмы изменения скорости. С целью изменения направления движения рабочего органа станка в приводе подач имеется механизм реверсирования.
Для включения механизма подач используются фрикционная и кулачковая муфты, передвижные зубчатые колеса и другие устройства, расположенные обычно в начале цепи подач. Во избежание поломок механизма подач при возможных перегрузках имеется предохранительная муфта, располагаемая чаще всего между тяговым устройством (винт — гайка, зубчатое колесо — рейка и другие варианты) и последним валом коробки подач.
КОРОБКА СКОРОСТЕЙ — это… Что такое КОРОБКА СКОРОСТЕЙ?
- КОРОБКА СКОРОСТЕЙ
механизм, с помощью к-рого меняется поступательная скорость трактора и автомобиля и достигается обратный ход. К. с. у тракторов СТЗ и ХТЗ состоит из чугунного литого корпуса, в к-ром помещается ведущий, или первый, вал, соединенный через муфту сцепления с коленчатым валом двигателя, ведомый, или нижний, вал, соединенный с передачей к ведущим колесам трактора, и стальные цилиндрические шестерни разного диаметра, насаженные на обоих валах. Шестерни ведущего вала вращаются вместе с ним, но могут передвигаться и вдоль вала по шлицам посредством рычага переключения скоростей и входить в зацепление каждая с определенной шестерней ведомого (нижнего) вала (эти шестерни не передвигаются).
В зависимости от того, какая пара шестерен (ведущая и ведомая) находится в зацеплении, получается та или иная поступательная скорость трактора или обратный ход.Сцепление шестерен коробки скоростей тракторов СТЗ и ХТЗ:
1-нижний валик коробки скоростей; 2-средний валик; 3- валик заднего хода.
Положение, при к-ром ни одной пары шестерен в зацеплении нет, называется «нейтральным», и трактор не будет двигаться, хотя двигатель работает. Шестерни К. с. смазываются вискозином из масляной ванны на дне коробки.
Сельскохозяйственный словарь-справочник. — Москва — Ленинград : Государстенное издательство колхозной и совхозной литературы «Сельхозгиз». Главный редактор: А. И. Гайстер. 1934.
- КОРНЕРЕЗКА
- КОРОВА
Смотреть что такое «КОРОБКА СКОРОСТЕЙ» в других словарях:
КОРОБКА СКОРОСТЕЙ — механизм металлорежущих и других станков для изменения частоты вращения ведомого вала (шпинделя) при постоянной частоте вращения ведущего; редуктор с переключаемыми зубчатыми передачами. В транспортных машинах (автомобилях, тракторах и др.)… … Большой Энциклопедический словарь
Коробка скоростей — КОРОБКА, и, ж. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
коробка скоростей — КПП. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь
коробка скоростей — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN selective gears … Справочник технического переводчика
-
коробка скоростей — механизм металлорежущих и других станков для изменения частоты вращения ведомого вала (шпинделя) при постоянной частоте вращения ведущего; редуктор с переключаемыми зубчатыми передачами.
В транспортных машинах (автомобилях, тракторах и др.)… … Энциклопедический словарь
Коробка скоростей — механизм, предназначенный для ступенчатого изменения частоты (скорости) вращения ведомого вала при постоянной частоте вращения ведущего путём изменения передаточного числа (См. Передаточное число). К. с. состоит из переключаемых зубчатых… … Большая советская энциклопедия
КОРОБКА СКОРОСТЕЙ — многозвенный механизм, предназнач. для изменения частоты вращения ведомого вала при пост. частоте вращения ведущего путём изменения передаточного отношения. Состоит из переключаемых зубчатых передач, размещённых в отд. корпусе (коробке) или в… … Большой энциклопедический политехнический словарь
коробка скоростей станка — Механизм металлорежущего станка, предназначенный для изменения частоты вращения ведомого вала при постоянной частоте вращения ведущего вала путём изменения передаточного отношения переключением зубчатых передач. [http://sl3d.ru/o slovare.html]… … Справочник технического переводчика
КОРОБКА — (1) передач (коробка скоростей) многозвенный механизм автомобиля, трактора, танка и др. для изменения передаточного числа и, следовательно, для перемены скоростей движения и тягового усилия в зависимости от условий работы машины (трогание с места … Большая политехническая энциклопедия
КОРОБКА — КОРОБКА, коробки, жен. 1. Небольшой ящичек с крышкой из картона, дерева, жести и т.п. Коробка с конфетами. Коробка сардинок. Коробка спичек. 2. Название различных частей машин, заключенных в футляры (тех.). Коробка скоростей или передач (в… … Толковый словарь Ушакова
Книги
- Я дрался на Т-34. Третья книга, Артем Драбкин. НОВАЯ КНИГА ведущего военного историка. Продолжение супербестселлеров, разошедшихся суммарным тиражом более 100 тысяч экземпляров.
Воспоминания советских танкистов, воевавших на легендарном… Подробнее Купить за 159 руб электронная книга
- Я дрался на Т-34. Третья книга, Артем Драбкин. НОВАЯ КНИГА ведущего военного историка. Продолжение супербестселлеров, разошедшихся суммарным тиражом более 100 тысяч экземпляров. Воспоминания советских танкистов, воевавших на легендарном… Подробнее Купить за 159 руб аудиокнига
Коробки скоростей металлорежущих станков
Современные металлорежущие станки устроены таким образом, что вращательное движение их электродвигателей требуется передавать шпинделю, причем делать это таким образом, чтобы была возможность изменять транслируемую мощность, крутящий момент и число оборотов в определенных пределах. Для этого используется механизм, называемый
Эти конструкции достаточно сложны, обходятся весьма недешево в производстве, однако в металлорежущих станках используются практически повсеместно. Основными их элементами являются зубчатые колеса и валы. Следует заметить, что коробки скоростей современного станочного оборудования весьма компактны, просты в управлении и эксплуатации.
Вращательный момент на их входе поступает со шкива постоянной скорости, приводимым в движение электродвигателем, связанным с ним зубчатой, цепной, ременной или клиноременной передачей.
Для того чтобы изменять количество оборотов шпинделя, в конструкции коробок скоростей станков предусмотрено несколько рукояток (в некоторых моделях оборудования она всего одна). Разгрузка шпинделей этого оборудования в случае наличия
коробки скоростей является существенным преимуществом. В отличие от ременных, зубчатые передачи обеспечивают действительно жесткую кинематическую цепь движения, которая исключает проскальзывания. Это обстоятельство очень важно при проведении на станках многих операций (например, нарезания резьбы резцами).Конструкции коробок скоростей и коробок подач современного станочного оборудования весьма разнообразны, однако в общем и целом они представляют собой ни что иное, как сочетание целого ряда достаточно типовых и несложных деталей, механизмов и узлов. Они скомпонованы и взаимодействуют между собой таким образом, чтобы обеспечивать изменение количества оборотов ведомых валов (шпинделей, ходовых валов и винтов).
Во всех современных металлорежущих станках
Все детали и узлы, из которых состоит коробка скоростей, располагаются в специально разработанном и изготовленном корпусе. Он отливается из чугуна, а перед сборкой коробки проходит соответствующую обработку.
Основными функциональными деталями коробок скоростей являются блоки шестерен, зубчатые колеса, рейки, валы, зубчатые муфты, рукоятки и пр.
Сама процедура переключения скоростей состоит в том, что при помощи рукояток производится смена кинематических условий, в которых находятся зубчатые колеса. В результате этого осуществляется изменение передаточного числа и, соответственно, частоты вращения шпинделя.
Для обеспечения возможности переключения скоростей вращения шпинделей станочного оборудования, рукоятки размещаются непосредственно на внешней стороне коробки, что обеспечивает к ним легкий и удобный доступ. Эти элементы управления с помощью рычагов и других конструктивных элементов связаны с зубчатыми муфтами и блоками шестерен, которые и меняют непосредственно конфигурацию передач.
Одной из важнейших частей коробок скоростей является шпиндель. Именно на нем закрепляется различный инструмент или специальная оснастка (например, патроны, в которые зажимаются обрабатываемые заготовки или детали). Шпиндель представляет собой конечный элемент конструкции коробки скоростей.
С точки зрения структурной схемы станочного оборудования, коробки скоростей – это элементы приводов, обеспечивающих ступенчатое регулирование главного движения. К ним предъявляется целый ряд требований, среди которых основными являются обеспечение постоянства скоростей, передача усилий, удобство управления, быстродействие и габаритные размеры.
Типы коробок скоростей — Технарь
Коробкой скоростей называется механизм, предназначенный для ступенчатого изменения частоты (скорости) вращения ведомого вала при постоянной частоте вращения, ведущего путем изменения передаточного числа. Изменение частоты вращения достигается включением различных зубчатых кинематических пар между валами. Коробки скоростей должны обеспечивать расчетный ряд частот вращения шпинделя по ГОСТ 8032—56.
Коробки скоростей компактны, удобны в управлении и надежны в работе. К недостаткам коробок скоростей относится трудность или невозможность бесступенчатого регулирования частот вращения, возникновение вибрации и шума на некоторых частотах. Существует большое число различных конструкций коробок скоростей, однако все они представляют собой сочетание отдельных типовых механизмов.
По компоновке коробки скоростей разделяются на коробки с зубчатыми колесами, встроенными в шпиндельную бабку, и коробки скоростей с раздельным приводом, когда шпиндельная бабка и коробка скоростей выполняются в виде отдельных узлов, соединенных ременной передачей.
По способу переключения коробки скоростей бывают со сменными зубчатыми колесами между валами и неизменным межосевым расстоянием, с передвижными колесами или блоками колес, с непередвигаемыми вдоль валов колесами и кулачковыми муфтами, с фрикционными муфтами, с электромагнитными муфтами и с комбинированным переключением. Коробки скоростей выполняются в закрытом корпусе, зубчатые колеса работают в масляной ванне. Такая конструкция предохраняет механизмы от загрязнения, обеспечивает обильное смазывание и хорошее охлаждение механизмов, повышает КПД коробки скоростей.
Коробки скоростей с передвижными блоками зубчатых колес могут передавать большие крутящие моменты при сравнительно небольших радиальных размерах зубчатых колес. Кроме того, в таких коробках в зацеплении находятся только те зубчатые колеса, которые передают поток мощности. Остальные колеса в это время не изнашиваются. Указанные преимущества позволяют широко применять для изменения частоты вращения шпинделя передвижные блоки зубчатых колес. Как правило, в передвижных блоках используют прямозубые колеса. К недостаткам этих коробок скоростей относятся невозможность переключения блоков на ходу; необходимость блокировки, предупреждающей возможность одновременного включения в работу блоков зубчатых колес, совместная работа которых не предусмотрена; относительно большие осевые размеры.
Коробки скоростей с кулачковыми муфтами отличаются тем, что имеют малые осевые перемещения муфт и меньшие силы для переключения, чем у передвижных блоков колес. В коробках скоростей с кулачковыми муфтами могут использоваться косозубые и шевронные зубчатые колеса. Вместе с тем кулачковые муфты не позволяют переключать передачи на ходу при большой разности частот вращения шпинделя, им присущи потери мощности на вращение неработающей пары колес и их изнашивание.
Коробки скоростей с фрикционными и электромагнитными муфтами позволяют быстро и плавно переключать передачи на ходу и под нагрузкой. Недостатками таких коробок скоростей являются потери мощности на вращение неработающей пары колес и их изнашивание; большие радиальные и осевые размеры муфт для передачи больших крутящих моментов; снижение КПД станка вследствие трения в выключенных муфтах; нагревание муфт; необходимость их частого регулирования, передача тепла от муфт шпиндельному узлу. Комбинированные коробки скоростей содержат механизмы с передвижными блоками, кулачковыми муфтами, переборными устройствами.
Коробки скоростей со сменными зубчатыми колесами применяют для ступенчатого регулирования частот вращения выходного вала.
Схема двухваловой коробки со скользящим блоком зубчатых колес z1 и z3, расположенным на валу I со шлицами, показана на рис. 50, а. Зубчатые колеса z2 и z4 установлены на валу II неподвижно. Расстояние между колесами z2 и z4 должно быть немного больше длины I подвижного блока колес, при этом зубчатые колеса z1 и z2 и колеса z3 и z4, выведены из зацепления. При переключении зубчатых колес непременным условием является их остановка.
Вторая схема коробки скоростей на две частоты вращения (рис. 50, б) содержит кулачковую муфту, скользящую по шпонке или в шлицах. Колеса z1 и z3 установлены на валу I неподвижно и находятся в постоянном зацеплении с колесами z2 и z4, которые имеют кулачки (зубчатые венцы) и сидят на валу II свободно. Включение пар зубчатых колес z1/z2 и z3/z4 производят перемещением кулачковой муфты. Вместо кулачковой муфты могут быть использованы конусная или многодисковая фрикционные муфты. Конструкция коробки скоростей (см. рис. 50, а) получила большое распространение благодаря своей простоте и надежности в работе. Коробка скоростей с муфтами (см. рис. 50, б) имеет недостатки, обусловленные сложностью конструкции, меньшей надежностью в работе и более интенсивным изнашиванием зубчатых колес, находящихся в постоянном зацеплении.
Схема на три частоты вращения изображена на рис. 50, в. Схема на четыре частоты вращения показана на рис. 50, г. На валу I расположены два подвижных блока, состоящие соответственно из колес z1 и z3; z3 и z7, на валу II — неподвижные зубчатые колеса z2, z4, z6, z8. Передвижение блоков обеспечивает зацепление зубчатых колес z1 с z2; z3 с z4; z5 с z6; z7 с z8. Особенностью этой схемы является необходимость предусмотреть блокировку, которая исключит возможность одновременного включения двух пар колес. Один из вариантов блокировочного механизма, состоящего из двух дисков А и Б с вырезами. Блокировочное устройство может быть конструктивно выполнено и другими способами как механически, так и с применением гидравлики.
Вариант трехваловой коробки скоростей на четыре частоты вращения (рис. 50, д) состоит из двух, последовательно расположенных элементарных коробок скоростей на две частоты вращения.
Схемы четырехваловых коробок скоростей (рис. 50, е, ж, з) более сложны по своей структуре. В схеме коробки скоростей (рис. 50, з) два верхних поддиапазона частот вращения образуются при соединении валов II и IV сцепной муфтой:
а два нижних — через одиночные передачи между валами II и III и валами III и IV:
Ступенчатое регулирование можно также осуществить сменными зубчатыми колесами z1 и z2 при постоянном расстоянии А между валами I—II (рис. 50, и).
Рассмотренная схема позволяет осуществлять редукцию для получения четырех различных частот вращения выходного вала, а с применением асинхронного двухскоростного или регулируемого электродвигателя постоянного тока диапазон регулирования коробки скоростей значительно расширяется.
Автоматические коробки скоростей. Для осуществления непрерывного процесса резания с постоянной мощностью и скоростью при изменении частоты вращения шпинделя во всех поддиапазонах (что наиболее актуально при торцовом точении) применяют коробки скоростей с автоматическим переключением ступеней (АКС) электромагнитными или гидравлическими муфтами. Коробки АКС выпускаются нескольких типоразмеров и используются в ряде станков с ЧПУ. Унифицированные коробки скоростей АКС предназначены для использования в приводах главного, движения и подач металлорежущих станков токарной, сверлильной, расточной и фрезерной групп, а также для применения в некоторых других машинах. Привод АКС обеспечивает ступенчатое регулирование скорости шпинделя в широком диапазоне с практически постоянной мощностью.
Унифицированные коробки скоростей позволяют сосредоточить с помощью механической передачи все операции управления приводом: пуск, торможение, реверсирование, регулирование скорости. Они обеспечивают высокую скорость переходных процессов, возможность переключения при работе, защиту деталей привода от перегрузок и имеют ряд других преимуществ по сравнению с коробками передач с передвижными блоками зубчатых колес. В АКС применены нормализованные электромагнитные муфты с магнитопроводящими дисками с бесконтактным токоподводом. Гамма АКС включает семь габаритов (0—6) мощностью от 1,5 до 55 кВт.
Дистанционное управление приводом АКС осуществляется с помощью бесконтактной тиристорной системы управления.
Кинематическая схема привода главного движения станка 16К20ФЗС4 с АКС приведена на рис. 51. Вращение шпинделю передается от асинхронного электродвигателя (мощностью Р=10 кВт и n = 1460 об/мин), помещенного внутри основания, с помощью клиновых ремней 53 и электромагнитных муфт ЭМ на входной вал I автоматической коробки скоростей (АКС), с выходного вала III АКС с помощью зубчатой цепи или клиновых ремней вращения передается на входной вал IV шпиндельной бабки. В шпиндельной бабке предусмотрено переключение вручную двух диапазонов частот вращения c отношением 1:3 АКС по программе имеет девять значений частоты вращения, а в шпиндельной бабке вследствие переключения блока зубчатых колес z43 и z60 вручную увеличивается вдвое, что вместе обеспечивает 18 частот вращения шпинделя в диапазонах от 35 до 1600 об/мин (по девять частот в каждом диапазоне). Управляются АКС от пульта управления системы ЧПУ ЭМ907. Переключатель на пульте управления в автоматическом режиме устанавливается в положение «Автомат».
Для осуществления нарезания резьбы на станках 16К20ФЗС4 и 16К20ФЗС5 в схеме предусмотрен датчик ВЕ-51. Вал VII получает вращение от шпинделя посредством беззазорной зубчатой передачи 60/60 с передаточным отношением, равным единице.
Как много нужно скоростей автомобильной коробки передач?
Говорят, что скоростей в коробке передач не бывает много
Современные трансмиссионные механизмы имеют общего с квадрациклом Генри Форда 1896 года столько же, сколько и игрушечный самолетик ребенка с реактивным самолетом. В XXI веке механические коробки передач (МКПП) и автоматические преобразователи крутящего момента (автоматические коробки — АКПП) делят дорогу с:
- бесступенчатыми коробками;
- автоматизированными механическими коробками с двойным сцеплением;
- автоматикой с электроприводом;
- распределителями мощности электропередач двигателя.
На заре автомобилестроения балом правили двух- трехскоростные автоматические коробки и четырех- пятиступенчатые механические трансмиссии. Сейчас новые коробки переключения передач (КПП) имеют семь, восемь, а иногда девять передач переднего хода. Поскольку количество скоростных ступеней в автомобиле приближается к двузначной цифре, у Zap-Online.ru возникло пару вопросов: что за погоня за скоростями, где конец их бесчисленному количеству?
Писк моды — семи, — восьми и — девяти ступенчатые КПП
Porsche похвастался новым вариантом семиступенчатой МКПП в модели 911 на автошоу в Женеве.
Последний писк моды среди производителей автомобилей – восьмиступенчатый автомат. BMW, Audi, Lexus, Porsche предлагают в автомобилях восьми ступенчатые АКПП с традиционными преобразователями крутящего момента и планетарным набором передач. Компания Ford бросила все силы на создание собственной восьмиступенчатой автоматики. Mitsubishi недавно заявила о намерениях лицензировать восьмискоростную ZF и протестировать на новых моделях авто.
Fiat 500X, Chrysler Pacifica, Renegade уже выпускаются с 9-ступенчатой КПП. Mercedes-Benz выпустила 9-ступенчатую 9G-Tronic, заменив семиступку 7G-Tronic. Honda запатентовала коробку с 11 ступенями и тройным сцеплением.
С чем связан рост количества передач в трансмиссии автомобиля?
Со слов главного инженера по трансмиссиям компании Ford Motors Крэйга Реннекера, большее количество скоростных ступеней в КПП дает инженерам большее поле для разбега. Первую скорость можно сделать короче для лучшего ускорения с места, а самые высокие сделать длиннее для эффективного расхода топлива. Большее количество ступеней позволяет маленьким, экономичным двигателям вывозить тяжелые автомобили на приличной мощности или добавить мощности уже существующим моторам.
«Пять лет назад на вопрос: эффективна ли восьмиступенчатая коробка, я бы сказал нет», говорит Реннекер. «Все потому что дополнительная шестая муфта, необходимая для восьмиступки, создала бы больше внутреннего сопротивления (с паразитической потерей энергии), и повышенный диапазон передач не покрыл бы этого недостатка. Недавно мы обнаружили способ, как сократить потери от сопротивления муфты так, чтобы восемь скоростей приносили больше пользы, чем вреда. Теперь имеет смысл перейти на КПП с 8,9-тью передачами, при этом, экономия топлива составит от 2 до 6 %».
Пресс-секретарь Porsche Дэйв Энгельман заявил, что смелый шаг, по переходу к семиступенчатой механике – высоко модифицированной версии уже существующей автоматизированной механической коробки Porsche PDK (с двухдисковым сцеплением) – мотивирован экономией топлива. «Модели Porsche достигают максимальной скорости на наивысшей передаче — шестой. Новая седьмая, после разгона до максимума на шестой переключается на седьмую и снижает обороты двигателя, снижая расход топлива и выбросы СО2 без ущерба для разгона или темпа движения машины».
Чересчур много скоростей в автомобиле – это сколько?
Каждый автопроизводитель отвечает на этот вопрос по-разному. Помимо более гладкого переключения, экономного расхода топлива и улучшения ускорения, большое количество скоростей играет маркетинговую роль. Покупателю кажется, что автомобиль «упакован» по полной (вау! семь скоростей! подумать только!). Но некоторые производители автомобилей отказались от новых, более высоких передаточных чисел во имя надежности своих трансмиссий.
Все тот же Реннекер из компании Ford говорит: «Один из наших конкурентов представил девятиступенчатую КПП, но мы не стали устраивать гонку. Считаем, что девятая скорость не дает никаких преимуществ автомобилю, кроме увеличения продаж. Мы не видим смысла в девятиступке. Наши автомобили способны сделать все то же самое и на восьми скоростях».
Касаемо более девяти передач Реннекер сказал следующее: «Возможно, в будущем мы найдем применение большему количеству скоростей, скажем одиннадцати. В этом будет смысл, если найдем способ свести к минимуму ущерб от внутреннего сопротивления дополнительных муфт. Но сначала нужно найти хорошую причину для применения одиннадцати ступенчатой трансмиссии. Возможно, причиной станет необходимость в ультранизкой, прямо ползущей первой передаче».
Будущее многоскоростных трансмиссий
Большее количество передач – это только часть общей картины. Меняются и виды КПП. Кроме механики, автомата, существуют бесступенчатые КПП (CVT). Бесступенчатая трансмиссия может выбирать из практически неограниченного количества передаточных чисел, и, теоретически, делает традиционную трансмиссию устарелой. Однако на практике, расширенная CVT, чтобы справиться с силой мощных двигателей, сводит к минимуму их эффективность. По раскрытию потенциала мощных двигателей обычный автомат или автоматизированная механика намного лучше.
Сделаем вывод, предсказания о безвозвратном исчезновении «механики» преждевременны. Механические трансмиссии по-прежнему самые энергоэффективные, независимо от того, какое топливо было использовано в автомобиле: бензин, электричество, водород или биодизель. Конечно, неизбежно снижение количества автомобилей с МКПП, но в мире всегда найдется сегмент водителей, которые любят переключать скорости вручную.
Электрифицированные коробки, безусловно, станут более распространенными. На это указывают гибридные модели BMW ActivHybrid, Mercedes-Benz S400 Hybrid, Honda CRZ. На вопрос о том, будет ли восьмиступка Ford иметь электрический аналог, Реннекер ответил: «При проектировании любой новой трансмиссии, также рассматривается возможность создания гибридного варианта. В планы Ford входит электрификация восьми ступенчатой трансмиссии в ближайшие пару лет».
Реннекер: «Пока КПП с двойным сцеплением находились в стадии разработки, КПП с планетарным набором передач тоже не стояли на месте, развиваясь. В результате постоянного развития трансмиссий разного типа, мы не можем сказать ни об одном виде, что это «трансмиссия будущего». Так как требования к экономии топлива автомобилей становятся все жестче, трансмиссия будущего будет иметь больше настроек определяющих оптимальную передачу для каждой скорости».
Переключение передач ЗИЛ 4331 opex.ru
Array ( [DATE_ACTIVE_FROM] => 08.09.2020 20:36:21 [~DATE_ACTIVE_FROM] => 08.09.2020 20:36:21 [ID] => 509250880 [~ID] => 509250880 [NAME] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [~NAME] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [IBLOCK_ID] => 33 [~IBLOCK_ID] => 33 [IBLOCK_SECTION_ID] => [~IBLOCK_SECTION_ID] => [DETAIL_TEXT] =>В 1970-х годах был разработан план по изготовлению мощного, но в то же время экономичного грузового транспорта. Он соответствует всем требованиям, которые предъявляет международное автомобильное сообщество. За счет удобного расположения в Москве, наличию отработанной схемы производства на базе модели 130, заказ получил завод имени Лихачева.
В 1977 году, был выпущен трехосный грузовой автомобиль ЗИЛ-4331. Это один из наиболее известных и узнаваемых в мире грузовиков советского производства. Полноприводный автомобиль переднемоторной компоновки обладает трехколесной формулой 6*6. Машина изначально создавалась для повышенной проходимости, перевозки грузов и людей, буксировки прицепов по дорогам любого вида, пересеченных местностей.
Редуктор ЗИЛ 4331: описание
Большая часть автомобилей ЗИЛ комплектуются механической 9-ступенчатой коробкой скоростей. КПП оснащена планетарным демультипликатором, синхронизирована помимо 1-ой передачи «задней скоростью». В отдельных версиях используются 5–8 ступенчатые МКПП. Механизм сцепления однодисковый, присутствуют периферийные пружины и пневмо-гидроусилители в приводе.
![]()
Для коробки скоростей требуется 5 литров трансмиссионной жидкости. Когда есть редуктор отбора мощности ЗИЛ, нужно больше горючего, примерно 6.5 литров. Рекомендуется заливать примерно 3.3 литра нового топлива, желательно выбирать всесезонное масло ТСп-15К. Главной его особенностью является наличие низкотемпературных качеств.
Автомобиль не потеряет функциональность даже при температуре воздуха ниже -20. Вдобавок, рабочая способность не понизится и при 100 градусах тепла. Еще гарантируется защита от изнашивания составляющих деталей редуктора. Когда транспортное средство эксплуатируется при температуре воздуха ниже -20, стоит применять топливную жидкость ТСП-10. Каждые 300 000 километров пробега должно меняться масло.
Схема КПП ЗИЛ 4331
Карданная система управляется парой валов, между которыми располагается промежуточная опора сцепления. Она повторяет схему, ранее применимую в 130 модели – стандартная корзинка с выжимным подшипником, управляемая пневматическим приводом. В инструкции по работе с редуктором не отображены все дополнительные возможности комплектации. В ней описывается «чистый» 360-й. Схемы часто приходится искать самостоятельно. Не стоит забывать, что ЗИЛ 4331 является обновленной 130 версией. Сухой вес коробки скоростей составляет 100 килограмм.
Коробка передач ЗИЛ 4331: схема переключения представлена ниже.
У КПП ЗИЛ 4331 5 ступеней.
- При перемещении шестерни ведомой детали вперед включается 1 скорость.
- Для включения 2 передачи перемещается муфта синхронизатора назад.
- Если переместить сцепление вперед, включается 3 скорость.
- Чтобы включить 4 передачу, требуется 2 синхронизатора назад.
- Если переместить рычаг синхронно вперед, включается 5 скорость.
Переключаются скорости путем нажатия на рычаг, который расположен на верхней крышке КПП.
В передаче тягового усиления промежуточный вал отсутствует. Чтобы включить задний ход, перемещают колесико 1 передачи до ее старта с блоком шестерен заднего хода.
Схема переключения передач ЗИЛ 4331: описание каждой детали.
На всех коробках скоростей присутствует заводской порядковый номер. Он выбит на верхней правой бобышке картера КПП.
Ремонт редуктора ЗИЛ 4331
При использовании низкокачественных деталей, отсутствии планового технического обслуживания, возможен износ разных узлов и механизмов автомобиля. Нередко случаются поломки в коробке передач. На начальных фазах дефекты незаметны. Из-за них происходят незначительные сложности при переключении скоростей. Это должно послужить для водителя поводом заняться ремонтом. Первым делом, следует провести диагностику узла. При обнаружении поврежденной запчасти необходимо заменить ее новой деталью.
Наиболее часто встречаемые неисправности редуктора и способы их устранения:
- Затрудненное переключение скоростей. Такое случается при наличии забоин с торцевой стороны зубьев шестерни, неисправности механизма переключения передач, погнутости вилок, ослаблением креплений. Детали, которые не подлежат ремонту, требуется заменить. Еще можно попробовать отрегулировать работу педали выключения сцепления.
- Вытекание масла из редуктора. Причиной этому может послужить то, что манжеты перестали быть эластичными, повысилось давление в масляном картере, нарушилась герметичность уплотнений. Манжеты заменяют новыми, вентиляционную трубу тщательно промывают, прокладки меняются, крепежные детали подтягиваются.
При игнорировании трудностей работы редуктора в ближайшее время машина будет непригодна к езде.
Как снять КПП ЗИЛ 4331
Чтобы благополучно снять коробку переключения скоростей, необходимо действовать поэтапно:
- Установить автомобиль на возвышение, либо на смотровую яму.
![]()
- Открутить болты, фиксирующие крышку пола кабины.
- Снять ее, открутить фланец, соединяющий карданный вал.
- Отсоединить регулировочную тягу вместе с оттяжной пружиной.
- Снять кронштейн с поперечной рамы, аккуратно отпустить карданный вал на площадку с колесами.
- Отсоединить вал спидометра, открутить 3 болтовые крепления.
- Снять пластину, рычаг, его сектор с распорными втулками.
- Отсоединить крепления, фиксирующие коробку передач и картер сцепления.
- Используя специальный съемник, извлечь коробку передач из посадочного места.
После снятия КПП необходимо установить на место рычаг управления с картером.
Как предотвратить поломки в редукторе
Для избегания серьезных проблем следует диагностировать автомобильное средство каждый месяц. При замене масла в КПП рекомендуется применять топливо, соответствующее автомобильной системе. При сливе корпуса редуктора требуется очищение магнита, расположенного на пробке. Доливают новую жидкость до контрольного отверстия. Сапун на крышке люка картера нужно очищать. При выполнении приведенных советов машина прослужит долго.
Трехосный грузовик ЗИЛ 4331 – это надежный перевозчик в разных отраслях. Корпус редуктора функционирует исправно при должном обращении. Его схема простая к восприятию. Опытные водители положительно отзываются о КПП, рычаг удобен в использовании, не заедает. Редуктор способен надежно функционировать даже при условии низких температурах от -20 и более.
[~DETAIL_TEXT] =>В 1970-х годах был разработан план по изготовлению мощного, но в то же время экономичного грузового транспорта. Он соответствует всем требованиям, которые предъявляет международное автомобильное сообщество. За счет удобного расположения в Москве, наличию отработанной схемы производства на базе модели 130, заказ получил завод имени Лихачева.
![]()
В 1977 году, был выпущен трехосный грузовой автомобиль ЗИЛ-4331. Это один из наиболее известных и узнаваемых в мире грузовиков советского производства. Полноприводный автомобиль переднемоторной компоновки обладает трехколесной формулой 6*6. Машина изначально создавалась для повышенной проходимости, перевозки грузов и людей, буксировки прицепов по дорогам любого вида, пересеченных местностей.
Редуктор ЗИЛ 4331: описание
Большая часть автомобилей ЗИЛ комплектуются механической 9-ступенчатой коробкой скоростей. КПП оснащена планетарным демультипликатором, синхронизирована помимо 1-ой передачи «задней скоростью». В отдельных версиях используются 5–8 ступенчатые МКПП. Механизм сцепления однодисковый, присутствуют периферийные пружины и пневмо-гидроусилители в приводе.
Для коробки скоростей требуется 5 литров трансмиссионной жидкости. Когда есть редуктор отбора мощности ЗИЛ, нужно больше горючего, примерно 6.5 литров. Рекомендуется заливать примерно 3.3 литра нового топлива, желательно выбирать всесезонное масло ТСп-15К. Главной его особенностью является наличие низкотемпературных качеств.
Автомобиль не потеряет функциональность даже при температуре воздуха ниже -20. Вдобавок, рабочая способность не понизится и при 100 градусах тепла. Еще гарантируется защита от изнашивания составляющих деталей редуктора. Когда транспортное средство эксплуатируется при температуре воздуха ниже -20, стоит применять топливную жидкость ТСП-10. Каждые 300 000 километров пробега должно меняться масло.
Схема КПП ЗИЛ 4331
Карданная система управляется парой валов, между которыми располагается промежуточная опора сцепления. Она повторяет схему, ранее применимую в 130 модели – стандартная корзинка с выжимным подшипником, управляемая пневматическим приводом. В инструкции по работе с редуктором не отображены все дополнительные возможности комплектации. В ней описывается «чистый» 360-й.
Схемы часто приходится искать самостоятельно. Не стоит забывать, что ЗИЛ 4331 является обновленной 130 версией. Сухой вес коробки скоростей составляет 100 килограмм.
Коробка передач ЗИЛ 4331: схема переключения представлена ниже.
У КПП ЗИЛ 4331 5 ступеней.
- При перемещении шестерни ведомой детали вперед включается 1 скорость.
- Для включения 2 передачи перемещается муфта синхронизатора назад.
- Если переместить сцепление вперед, включается 3 скорость.
- Чтобы включить 4 передачу, требуется 2 синхронизатора назад.
- Если переместить рычаг синхронно вперед, включается 5 скорость.
Переключаются скорости путем нажатия на рычаг, который расположен на верхней крышке КПП. В передаче тягового усиления промежуточный вал отсутствует. Чтобы включить задний ход, перемещают колесико 1 передачи до ее старта с блоком шестерен заднего хода.
Схема переключения передач ЗИЛ 4331: описание каждой детали.
На всех коробках скоростей присутствует заводской порядковый номер. Он выбит на верхней правой бобышке картера КПП.
Ремонт редуктора ЗИЛ 4331
При использовании низкокачественных деталей, отсутствии планового технического обслуживания, возможен износ разных узлов и механизмов автомобиля. Нередко случаются поломки в коробке передач. На начальных фазах дефекты незаметны. Из-за них происходят незначительные сложности при переключении скоростей. Это должно послужить для водителя поводом заняться ремонтом. Первым делом, следует провести диагностику узла. При обнаружении поврежденной запчасти необходимо заменить ее новой деталью.
Наиболее часто встречаемые неисправности редуктора и способы их устранения:
- Затрудненное переключение скоростей.
Такое случается при наличии забоин с торцевой стороны зубьев шестерни, неисправности механизма переключения передач, погнутости вилок, ослаблением креплений. Детали, которые не подлежат ремонту, требуется заменить. Еще можно попробовать отрегулировать работу педали выключения сцепления.
- Вытекание масла из редуктора. Причиной этому может послужить то, что манжеты перестали быть эластичными, повысилось давление в масляном картере, нарушилась герметичность уплотнений. Манжеты заменяют новыми, вентиляционную трубу тщательно промывают, прокладки меняются, крепежные детали подтягиваются.
При игнорировании трудностей работы редуктора в ближайшее время машина будет непригодна к езде.
Как снять КПП ЗИЛ 4331
Чтобы благополучно снять коробку переключения скоростей, необходимо действовать поэтапно:
- Установить автомобиль на возвышение, либо на смотровую яму.
- Открутить болты, фиксирующие крышку пола кабины.
- Снять ее, открутить фланец, соединяющий карданный вал.
- Отсоединить регулировочную тягу вместе с оттяжной пружиной.
- Снять кронштейн с поперечной рамы, аккуратно отпустить карданный вал на площадку с колесами.
- Отсоединить вал спидометра, открутить 3 болтовые крепления.
- Снять пластину, рычаг, его сектор с распорными втулками.
- Отсоединить крепления, фиксирующие коробку передач и картер сцепления.
- Используя специальный съемник, извлечь коробку передач из посадочного места.
После снятия КПП необходимо установить на место рычаг управления с картером.
Как предотвратить поломки в редукторе
Для избегания серьезных проблем следует диагностировать автомобильное средство каждый месяц. При замене масла в КПП рекомендуется применять топливо, соответствующее автомобильной системе.
При сливе корпуса редуктора требуется очищение магнита, расположенного на пробке. Доливают новую жидкость до контрольного отверстия. Сапун на крышке люка картера нужно очищать. При выполнении приведенных советов машина прослужит долго.
Трехосный грузовик ЗИЛ 4331 – это надежный перевозчик в разных отраслях. Корпус редуктора функционирует исправно при должном обращении. Его схема простая к восприятию. Опытные водители положительно отзываются о КПП, рычаг удобен в использовании, не заедает. Редуктор способен надежно функционировать даже при условии низких температурах от -20 и более.
[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => По показателям проходимости ЗИЛ 4331 не уступает даже гусеничной технике. Грузовик оснащен инновационным мостом, восьмислойными шинами. Передний мост отключаемый, на обоих задних мостах от раздатки пролегает один общий карданный вал. Машина чрезвычайно выносливая в любых климатических условиях, даже на крайнем севере.Коробка передач оснащена 5 скоростями, процесс переключения вполне простой. Механизм состоит из высококачественных деталей, способных прослужить много лет. Чтобы правильно использовать транспортное средство, стоит ознакомиться с его особенностями, в частности тем, как проводится переключение передач ЗИЛ 4331. Детальная информация о КПП, ее особенностях, возможных причинах поломки и ремонте представлена ниже. [~PREVIEW_TEXT] => По показателям проходимости ЗИЛ 4331 не уступает даже гусеничной технике. Грузовик оснащен инновационным мостом, восьмислойными шинами. Передний мост отключаемый, на обоих задних мостах от раздатки пролегает один общий карданный вал. Машина чрезвычайно выносливая в любых климатических условиях, даже на крайнем севере. Коробка передач оснащена 5 скоростями, процесс переключения вполне простой. Механизм состоит из высококачественных деталей, способных прослужить много лет. Чтобы правильно использовать транспортное средство, стоит ознакомиться с его особенностями, в частности тем, как проводится переключение передач ЗИЛ 4331.
Детальная информация о КПП, ее особенностях, возможных причинах поломки и ремонте представлена ниже. [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [DETAIL_PICTURE] => [~DETAIL_PICTURE] => [TIMESTAMP_X] => 21.10.2020 09:03:51 [~TIMESTAMP_X] => 21.10.2020 09:03:51 [ACTIVE_FROM] => 08.09.2020 20:36:21 [~ACTIVE_FROM] => 08.09.2020 20:36:21 [LIST_PAGE_URL] => /press/articles/ [~LIST_PAGE_URL] => /press/articles/ [DETAIL_PAGE_URL] => /press/articles/pereklyuchenie-peredach-zil-4331/ [~DETAIL_PAGE_URL] => /press/articles/pereklyuchenie-peredach-zil-4331/ [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [CODE] => pereklyuchenie-peredach-zil-4331 [~CODE] => pereklyuchenie-peredach-zil-4331 [EXTERNAL_ID] => 509250880 [~EXTERNAL_ID] => 509250880 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [~IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => articles [~IBLOCK_CODE] => articles [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => s1 [~LID] => s1 [NAV_RESULT] => [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 08.09.2020 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( [SECTION_META_TITLE] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [SECTION_META_KEYWORDS] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [SECTION_META_DESCRIPTION] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [SECTION_PAGE_TITLE] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [ELEMENT_META_TITLE] => Как переключать коробку передач ЗИЛ 4331 [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => В статье рассмотрено устройство коробки передач ЗИЛ 4331 ее ремонт и эксплуатация.
[ELEMENT_META_KEYWORDS] => кпп, трансмиссионное масло, трансмиссия, грузовик, ЗИЛ 4331, трехосный, передача ) [FIELDS] => Array ( [DATE_ACTIVE_FROM] => 08.09.2020 20:36:21 ) [DISPLAY_PROPERTIES] => Array ( ) [IBLOCK] => Array ( [ID] => 33 [~ID] => 33 [TIMESTAMP_X] => 05.03.2019 16:17:37 [~TIMESTAMP_X] => 05.03.2019 16:17:37 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [~IBLOCK_TYPE_ID] => content [LID] => s1 [~LID] => s1 [CODE] => articles [~CODE] => articles [API_CODE] => [~API_CODE] => [NAME] => Статьи [~NAME] => Статьи [ACTIVE] => Y [~ACTIVE] => Y [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [LIST_PAGE_URL] => /press/articles/ [~LIST_PAGE_URL] => /press/articles/ [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#press/articles/#ELEMENT_CODE#/ [~DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#press/articles/#ELEMENT_CODE#/ [SECTION_PAGE_URL] => [~SECTION_PAGE_URL] => [CANONICAL_PAGE_URL] => [~CANONICAL_PAGE_URL] => [PICTURE] => [~PICTURE] => [DESCRIPTION] => [~DESCRIPTION] => [DESCRIPTION_TYPE] => text [~DESCRIPTION_TYPE] => text [RSS_TTL] => 24 [~RSS_TTL] => 24 [RSS_ACTIVE] => N [~RSS_ACTIVE] => N [RSS_FILE_ACTIVE] => N [~RSS_FILE_ACTIVE] => N [RSS_FILE_LIMIT] => 10 [~RSS_FILE_LIMIT] => 10 [RSS_FILE_DAYS] => 7 [~RSS_FILE_DAYS] => 7 [RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [~RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [XML_ID] => [~XML_ID] => [TMP_ID] => [~TMP_ID] => [INDEX_ELEMENT] => Y [~INDEX_ELEMENT] => Y [INDEX_SECTION] => Y [~INDEX_SECTION] => Y [WORKFLOW] => N [~WORKFLOW] => N [BIZPROC] => N [~BIZPROC] => N [SECTION_CHOOSER] => L [~SECTION_CHOOSER] => L [LIST_MODE] => [~LIST_MODE] => [RIGHTS_MODE] => S [~RIGHTS_MODE] => S [SECTION_PROPERTY] => N [~SECTION_PROPERTY] => N [PROPERTY_INDEX] => N [~PROPERTY_INDEX] => N [VERSION] => 2 [~VERSION] => 2 [LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [~LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [SOCNET_GROUP_ID] => [~SOCNET_GROUP_ID] => [EDIT_FILE_BEFORE] => [~EDIT_FILE_BEFORE] => [EDIT_FILE_AFTER] => [~EDIT_FILE_AFTER] => [SECTIONS_NAME] => Разделы [~SECTIONS_NAME] => Разделы [SECTION_NAME] => Раздел [~SECTION_NAME] => Раздел [ELEMENTS_NAME] => Элементы [~ELEMENTS_NAME] => Элементы [ELEMENT_NAME] => Элемент [~ELEMENT_NAME] => Элемент [EXTERNAL_ID] => [~EXTERNAL_ID] => [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [SERVER_NAME] => www.
opex.ru [~SERVER_NAME] => www.opex.ru ) [SECTION] => Array ( [PATH] => Array ( ) ) [SECTION_URL] => [META_TAGS] => Array ( [TITLE] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [ELEMENT_CHAIN] => Переключение передач ЗИЛ 4331 [BROWSER_TITLE] => Как переключать коробку передач ЗИЛ 4331 [KEYWORDS] => кпп, трансмиссионное масло, трансмиссия, грузовик, ЗИЛ 4331, трехосный, передача [DESCRIPTION] => В статье рассмотрено устройство коробки передач ЗИЛ 4331 ее ремонт и эксплуатация. ) [IMAGES] => Array ( ) [FILES] => Array ( ) [VIDEO] => Array ( ) [LINKS] => Array ( ) [BUTTON] => Array ( [SHOW_BUTTON] => [BUTTON_ACTION] => [BUTTON_LINK] => [BUTTON_TARGET] => [BUTTON_JS_CLASS] => [BUTTON_TITLE] => ) )
В 1970-х годах был разработан план по изготовлению мощного, но в то же время экономичного грузового транспорта. Он соответствует всем требованиям, которые предъявляет международное автомобильное сообщество. За счет удобного расположения в Москве, наличию отработанной схемы производства на базе модели 130, заказ получил завод имени Лихачева.
В 1977 году, был выпущен трехосный грузовой автомобиль ЗИЛ-4331. Это один из наиболее известных и узнаваемых в мире грузовиков советского производства. Полноприводный автомобиль переднемоторной компоновки обладает трехколесной формулой 6*6. Машина изначально создавалась для повышенной проходимости, перевозки грузов и людей, буксировки прицепов по дорогам любого вида, пересеченных местностей.
Большая часть автомобилей ЗИЛ комплектуются механической 9-ступенчатой коробкой скоростей. КПП оснащена планетарным демультипликатором, синхронизирована помимо 1-ой передачи «задней скоростью». В отдельных версиях используются 5–8 ступенчатые МКПП. Механизм сцепления однодисковый, присутствуют периферийные пружины и пневмо-гидроусилители в приводе.
Для коробки скоростей требуется 5 литров трансмиссионной жидкости. Когда есть редуктор отбора мощности ЗИЛ, нужно больше горючего, примерно 6.5 литров. Рекомендуется заливать примерно 3.3 литра нового топлива, желательно выбирать всесезонное масло ТСп-15К. Главной его особенностью является наличие низкотемпературных качеств.
Автомобиль не потеряет функциональность даже при температуре воздуха ниже -20. Вдобавок, рабочая способность не понизится и при 100 градусах тепла. Еще гарантируется защита от изнашивания составляющих деталей редуктора. Когда транспортное средство эксплуатируется при температуре воздуха ниже -20, стоит применять топливную жидкость ТСП-10. Каждые 300 000 километров пробега должно меняться масло.
Карданная система управляется парой валов, между которыми располагается промежуточная опора сцепления. Она повторяет схему, ранее применимую в 130 модели – стандартная корзинка с выжимным подшипником, управляемая пневматическим приводом. В инструкции по работе с редуктором не отображены все дополнительные возможности комплектации. В ней описывается «чистый» 360-й. Схемы часто приходится искать самостоятельно. Не стоит забывать, что ЗИЛ 4331 является обновленной 130 версией. Сухой вес коробки скоростей составляет 100 килограмм.
Коробка передач ЗИЛ 4331: схема переключения представлена ниже.
У КПП ЗИЛ 4331 5 ступеней.
Переключаются скорости путем нажатия на рычаг, который расположен на верхней крышке КПП. В передаче тягового усиления промежуточный вал отсутствует. Чтобы включить задний ход, перемещают колесико 1 передачи до ее старта с блоком шестерен заднего хода.
Схема переключения передач ЗИЛ 4331: описание каждой детали.
На всех коробках скоростей присутствует заводской порядковый номер. Он выбит на верхней правой бобышке картера КПП.
При использовании низкокачественных деталей, отсутствии планового технического обслуживания, возможен износ разных узлов и механизмов автомобиля. Нередко случаются поломки в коробке передач. На начальных фазах дефекты незаметны. Из-за них происходят незначительные сложности при переключении скоростей. Это должно послужить для водителя поводом заняться ремонтом. Первым делом, следует провести диагностику узла. При обнаружении поврежденной запчасти необходимо заменить ее новой деталью.
Наиболее часто встречаемые неисправности редуктора и способы их устранения:
При игнорировании трудностей работы редуктора в ближайшее время машина будет непригодна к езде.
Чтобы благополучно снять коробку переключения скоростей, необходимо действовать поэтапно:
После снятия КПП необходимо установить на место рычаг управления с картером.
Для избегания серьезных проблем следует диагностировать автомобильное средство каждый месяц. При замене масла в КПП рекомендуется применять топливо, соответствующее автомобильной системе. При сливе корпуса редуктора требуется очищение магнита, расположенного на пробке. Доливают новую жидкость до контрольного отверстия. Сапун на крышке люка картера нужно очищать. При выполнении приведенных советов машина прослужит долго.
Трехосный грузовик ЗИЛ 4331 – это надежный перевозчик в разных отраслях. Корпус редуктора функционирует исправно при должном обращении. Его схема простая к восприятию. Опытные водители положительно отзываются о КПП, рычаг удобен в использовании, не заедает. Редуктор способен надежно функционировать даже при условии низких температурах от -20 и более.
Как работает коробка передач в автомобиле?
Простое объяснение, что такое коробка передач.
В автомобиле тысячи запчастей и компонентов. Но некоторые части любого автомобиля, контролируют именно то, что делает вашу машину именно движущимся транспортным средством, поэтому они играют более важную роль по сравнению с другими агрегатами автомобиля. К примеру, к очень важным частям любой машины относится коробка передач. Без нее крутящий момент от двигателя не смог бы достичь колес и ваш автомобиль не тронулся бы с места.
Да, мы не должны владеть углубленными знаниями об устройстве автомобиля. Но, что такое коробка передач обязан знать каждый водитель. Об этом сегодня и поговорим.
Смотрите также: Десять самых странных коробок передач
Есть два основных типа коробок передач, которые используются в большинстве автомобилей на мировом авторынке — ручная КПП и автоматическая. Сегодня мы остановимся на этих двух основных коробках передач, хотя стоит отметить, что в последние годы набирают популярность другие виды трансмиссий. К примеру, коробка передач с двойным сцеплением, которая работает по принципу механической трансмиссии, но с компьютерным управлением сцепления. Электроника сама автоматически выжимает сцепление, но скорости переключает водитель. Также получили распространение бесступенчатые автоматические коробки вариатор (CVT). Принцип действия подобной коробки основан на ременном приводе по аналогии с велосипедной цепной передачей. Также в последние годы на рынке стали появляться автомобили без коробок. Как правило, автомашины без трансмиссии используют только электрический двигатель.
Прежде чем углубиться в описание принципа работы коробки передач, давайте обозначим основные термины:
Передача: В данном понимании передача представляет в коробке набор определенных шестерёнок, которые работая синхронно вместе, регулируют соотношение между скоростью двигателя и скоростью колеса. Также этот термин используется для описания каждой скорости коробки передач. К примеру, в автоматической коробки электроника автоматически выбирает какой вал с шестернями использовать для оптимальной передачи крутящего момента. В механической трансмиссии водитель самостоятельно выбирает необходимую скорость.
Передаточное отношение: это отношение частоты вращения ведомого вала к частоте вращения ведущего.
Сцепление: Механизм подключения или отключения двигателя к (от) системы передачи (коробки).
Коробка передач: Механизм передачи крутящего момента от двигателя на колеса транспортного средства.
Рычаг переключения передач: Рычаг, который водитель использует для управления коробкой передач и выбора нужной скорости.
Теперь перейдем непосредственно к описанию, как работают две наиболее распространенные коробки передач.
Механическая коробка передач
Несомненно, во всем мире в настоящий момент автоматическая коробка передач стала самой популярной. Согласно статистике мировых продаж автомобилей, львиная доля всех проданных новых транспортных средств в 2014 года, были оснащены автоматической трансмиссией. Но тем не мене, механическая коробка передач вопреки прогнозам пока, что по-прежнему используется в мировой промышленности. Как правило, механическая трансмиссия более проста по своей конструкции и по своему принципу работы. Именно с нее мы и начнем.
Технологии, которые экономят расход топлива
По своей основной конструкции механическая коробка представляет собой набор зубчатых шестерен и валов (входные и выходные валы). Шестерни одного вала взаимодействуют с шестернями другого вала. В результате соотношения между включенной передачей на входном валу и включенной передачи на выходном валу определяет общее передаточное число определенной передачи.
Водитель выбирает нужную передачу на механической коробке передач, перемещая рычаг переключения скоростей. Рычаг управляет движением передач вдоль входного вала. Перемещая рычаг вперед или назад, выбирается нужный набор шестеренок для включения необходимой передачи. Как правило, при переключении рычага верх или вниз два набора шестерней находятся на одном валу. При переключении рычага влево или вправо выбор набора шестеренок происходит на разных валах.
Как ездить на механике: Десять простых шагов
Чтобы включить передачу в механической коробке передач водитель нажимает сначала на педаль сцепления, в результате чего крутящий момент двигателя при выжатом сцеплении не передается на коробку, поскольку двигатель отключается от входного вала КПП. Это позволяет с помощью рычага коробки выбрать нужную скорость, подключив нужный набор шестерен. После выбора необходимой передачи водитель отпускает педаль сцепления, и крутящий момент начинает передаваться на первичный вал и далее на выбранный вал, который в свою очередь передает крутящий момент на привода и колеса.
Автоматическая коробка передач
В автоматической коробке передач процесс работы намного сложнее в отличие от механики. Одно из самых заметных различий между механической и автоматической коробкой, это то, что автоматическая трансмиссия не использует муфты. Как правило, автоматическая коробка использует гидротрансформаторы, которые и отключают двигатель от коробки (от вала с набором шестерен).
Функция гидротрансформаторов основана на принципах гидродинамики, которую в рамках этой статьи объяснить реально сложно. Для этого необходимо подключить математику и другие естественные науки. Но основной смысл прост. Когда двигатель работает на небольших оборотах, небольшой крутящий момент передается с помощью жидкости и различные каналы на набор шестеренок. Когда двигатель работает быстро, то крутящий момент передается на валы напрямую.
Благодаря преобразованию крутящего момента, шестерни в коробки могут свободно делать свою работу без участия водителя. Но как коробка автоматически выбирает необходимую скорость, которую в механической трансмиссии выбирает водитель вручную?
В отличие от механики где, как правило, конструкция коробки представляет два параллельных вала, автоматическая коробка использует планетарное расположение валов с шестернями. В отличие от механической коробки, в автоматической трансмиссии используется огромный выбор различных наборов шестерен, которые автоматически подключаются к передаче крутящего момента в зависимости от скорости.
Вместо ручного переключения скоростей используется гидравлическое автоматическое переключение скоростей, которое управляется электроникой. Коробка управляется специальным модулем, в который запрограммированы все соотношения передаточных чисел. В зависимости от подключаемого набора планетарного механизма, электронная программа определяет какую передачу включить с помощью гидравлического автоматического управления.
Коробка передач — это коробка передач?
Что такое коробка передач и ее функции?Как только мы это узнаем, мы сможем лучше понять разницу между коробкой передач и трансмиссией. Когда речь идет о коробке передач и ее компонентах, это может сбить с толку любого. Дизайнеры, инженеры и производители используют множество терминов, когда говорят о чем-то, что часто является одним и тем же.
Коробка передач — это термин, который часто используется как синонимы двух терминов: редуктор или редуктор.Тем не менее, они часто имеют немного другое физическое расположение шестерен. Наиболее элементарное определение коробки передач — это коробка, которая содержит зубчатую передачу, или механический компонент, или блок, который состоит из последовательности интегрированных зубчатых колес. «Коробку» часто называют жилищем.
Коробка передач может быть у многих вещей, и ее функция одинакова. В этой статье, поскольку она «ориентирована» на автомобильную промышленность, для повышения мощности используется современная коробка передач. крутящий момент как скорость выходного вала первичного двигателя, также называемого коленчатым валом, уменьшенный.
Итак, что все это значит? Выходной вал коробка передач вращается медленнее, чем входной вал, и это снижение скорости дает автомобилю Преимущество механически за счет увеличения крутящего момента.
Где используется коробка передач?В автомобиле коробка передач является второй трансмиссией. ступень, после сцепления и прикручивается к задней части двигателя. Сцепление находится между коробкой передач и трансмиссией. Автомобиль с ручным переключением сегодня — это 4-ступенчатая или 5-ступенчатая передача вперед, 1 передача заднего хода и одна нейтральная передача.
Проблемы с трансмиссией, коробкой передач или сцеплением связаны? И да и нет. Когда коробка передач выходит из строя, это может увеличить нагрузку на сцепление. и, наоборот, из-за плохого сцепления может выйти из строя коробка передач. Если один или оба выходят из строя и ремонт или замена производится быстро, можно поставить еще нагрузка на трансмиссию.
Вот семь индикаторов, которые могут подсказать вам трансмиссия проверена:
- Хрип и нытье Шумы
- Реакция на переключение передач Отсутствует
- A запах гари
- Утечка жидкости
- Шлифовка шестерен
- Издает шум при работе Нейтраль
- Коробка передач жесткая
Мы рассмотрим пять различных типов коробок передач:
- Руководство — Мы обнаружили, что коробка передач с ручным переключением передач требует сцепления, чтобы отсоединить коробку передач от двигателя.Водитель должен нажать на сцепление при переключении передач.
- Автомат — Эта коробка передач позволяет водителю просто переходить от парковки к движению или от заднего хода к движению, не нажимая на сцепление. У этой коробки передач разные передаточные числа, что дает двигателю большую мощность.
- Бесступенчатая трансмиссия — То же, что и автоматическая коробка передач, за исключением того, что у нее нет фиксированных передаточных чисел. Между двумя шкивами находится стальной приводной ремень, который влияет на различные передаточные числа, регулируя их диаметр в зависимости от диапазона скорости.
- Автоматическая ручная, полуавтоматическая — другой тип автоматической коробки передач, кроме гидротрансформатора. Для переключения передач требуется муфта.
- Dual-clutch- Эта коробка передач также упоминается как DSG, PDK, Power-shift и другие названия, что означает наличие 2-х сцеплений. Каждое сцепление отвечает за передачи с четными или нечетными номерами.
В автомобиле есть четыре класса типов передач, и каждый этих классов имеет несколько шестеренок:
- Параллельные оси: зубчатая рейка, косозубая шестерня, внутренняя шестерня, прямозубая шестерня
- Пересекающиеся оси: угловая шестерня, спирально-коническая шестерня, прямая коническая шестерня
- Непараллельные / непересекающиеся оси: винтовая передача, червячная передача, червячная передача
- Прочее: шестерни Муфта, эвольвентный шлицевой вал и втулка, собачка и трещотка
Мы знаем, что коробка передач расположена в задней части трансмиссии, которая представляет собой систему шестерен внутри самой себя, которая передает мощность двигателя на колеса и заставляет автомобиль двигаться.Трансмиссия является посредником, а коробка передач — помощником трансмиссии.
Когда-то, если вы спросили кого-нибудь, какая передача (коробка передач) была лучшей, они бы сказали вам ручную коробку передач. Автомобиль с механической коробкой передач дает водителю больше контроля над мощностью. Сегодня тем не менее, автоматическая трансмиссия заменила популярность, которая раньше есть только четыре передачи: Park, Reverse, Neutral и Drive. Автоматический трансмиссии теперь имеют пять, шесть, даже семь передач.
КПД коробки передач — это не то, что даже обычный водитель знает значит, когда речь идет об их машине. Но для автолюбителей, автогонщиков, это очень много значит для них в плане мощности на взлете.
Коробка передач с наибольшей эффективностью в системе связана между Helical и Spur, обе из которых имеют выходную мощность от 94% до 98. Выходная мощность — это частота вращения коробки передач и нагрузка крутящего момента, которая дает водителю желаемый КПД. Позвоните нам сегодня по телефону 310 672-8131 для ремонта трансмиссии в Инглвуде, Калифорния.
4 признака неисправности коробки передач
Техническое обслуживание · Автор: Oaks Services · 21 мая 2018 г.Автомобиль без коробки передач похож на быка без рогов — много мощности, но нет возможности превратить эту силу в толчок. С технической точки зрения, коробка передач преобразует мощность двигателя в соответствующее количество энергии вращения и крутящего момента для вращения колес вашего автомобиля. Это немного похоже на набор зубчатых колес на велосипедном колесе, но намного больше и потенциально дорого в случае поломки.
Лучший способ избежать большого счета за ремонт — это диагностировать проблемы на раннем этапе. Современная коробка передач должна всегда работать плавно и легко включаться при полностью выжатой педали сцепления. «Плавный» — это относительный термин, учитывающий различные автомобили и качество их сборки, , но, как показывает практический опыт, никогда не должно быть сложно выбрать передачу, используя одну руку для переключения рычага переключения передач.
Вот краткое руководство по предупреждающим знакам коробки передач. Если вы обнаружите, что ваша коробка передач страдает какой-либо из следующих проблем, как можно скорее свяжитесь со своим доверенным механиком.
Внутри коробки передач находится вращающаяся пластина, которая в случае неисправности может издавать любое количество шумов. Жужжание, дребезжание и тряска — все это признаки того, что ваша коробка передач требует внимания и, вероятно, будет продолжать выходить из строя без профессионального вмешательства.
Ясно, что горение — это не то, что делают здоровые коробки передач.Если вы чувствуете запах гари из коробки передач, значит, масло в ней по какой-то причине горит. Это не работа механика-хобби, и ее исправление требует особого внимания. Отдайте автомобиль профессионалу для проверки и ремонта.
Всегда лучше отдавать машину механику, если какая-либо передача не включается, но иногда у вас не будет выбора, если не включается 1-я или 2-я передача.Иногда одна из шестерен в середине или конце коробки ломается. Если 3-я, 4-я, 5-я или выше передачи сломаются, вы сможете «обойти это», но ненадолго. Это предупреждающий знак о том, что серьезная проблема не решена и требует немедленного профессионального ремонта. «Не откладывайте» — наш совет!
Если вы в течение многих лет с удовольствием водили машину в автомобильном блаженстве, а коробка передач «просто не работает» — проверьте ее .Вы знаете свою машину лучше всех, и если вы подозреваете, что что-то не так с масляными деталями, скорее всего, вы правы. Попробуйте быстро проверить, и вы можете быть приятно удивлены тем, что проблема легко решаема . Коробки передач сложны, но проблемы с ними не всегда являются смертным приговором для автомобиля! Посмотрите на него раньше, чем позже, чтобы дать вам лучший шанс и самую низкую цену.
Здесь, в Oaks Services, мы с гордостью предлагаем лучшие автомобильные услуги и ремонт для любых марок и моделей автомобилей.Наш богатый опыт и семейные ценности гарантируют надежный ремонт и замену тормозов, сцеплений, выхлопных систем, коробок передач и сотен других важнейших механических компонентов, чтобы обеспечить безотказную езду на тысячи миль. Чтобы получить дополнительную информацию о наших услугах или заказать тест MOT, свяжитесь с нашей командой сегодня.
Важные признаки того, что ваша коробка передач выходит из строя
Не игнорируйте эти маленькие признаки того, что у вас проблемы с автомобилем, если вы хотите избежать этих неприятных счетов за ремонт.Коробка передач — это то, что вы не хотите ошибиться, поскольку это одна из самых дорогих частей в вашем автомобиле. Проблемы с коробкой передач могут быть фатальными, поэтому крайне важно проявлять бдительность. К счастью, мы составили простое руководство, чтобы вы могли быть уверены, что улавливаете все важные индикаторы того, что с вашей коробкой передач что-то не так…Предупреждающие индикаторы приборной панели
Загораются индикаторы двигателя приборная панель не зря. Обратите внимание на индикатор температуры трансмиссии, указывающий на то, что жидкость в трансмиссии работает при более высокой температуре.Проверьте уровни охлаждающей жидкости и трансмиссии, чтобы убедиться, что системы должным образом долиты. Хотя этот свет может не указывать на неисправность трансмиссии и даже может быть за пределами коробки передач, важно, чтобы любая потенциальная проблема была проверена профессиональным механиком.
Ознакомьтесь с нашим руководством по сигнальным лампам на приборной панели для получения дополнительной информации. И никогда, никогда не игнорируйте свет на приборной панели в течение длительного времени.
Утечка жидкости и низкие уровни
Это, возможно, самый простой симптом из нашего списка, который можно обнаружить.Все, что вам нужно сделать, это проверить герметичность под автомобилем, подложив под машину несколько старых кусков бумаги или картона. Вам нужна трансмиссионная жидкость ярко-красного цвета, которая также имеет слегка сладковатый запах. В отличие от моторного масла уровень трансмиссионной жидкости должен оставаться постоянным, поэтому любые признаки наличия этой жидкости под автомобилем указывают на утечку.
Для проверки уровня жидкости дайте автомобилю немного поработать на нейтральной передаче, прежде чем вытащить щуп, не выключая двигатель.Возьмите немного жидкости и протрите между пальцами или используйте белое бумажное полотенце или туалетную бумагу и капните жидкость на материал, чтобы выделить цвет.
Чтобы проверить уровни, вставьте щуп, протрите его и вставьте снова. Теперь вытащите его, и вы ищете отметку между полными и добавленными линиями. Если уровень ниже линии добавления жидкости, это простая инструкция по добавлению жидкости. Обратитесь к руководству пользователя, чтобы выбрать подходящую жидкость, и будьте осторожны, чтобы добавить нужное количество жидкости.Если вы не уверены, добавляйте понемногу и перепроверяйте уровни.
Если вы проверяете уровень жидкости, и он ниже ожидаемого, скорее всего, у вас есть утечка в системе:
- Признак засорения фильтра или ослабленной пробки
- Изношенные уплотнения или прокладки
- Изношенные оси на переднеприводном автомобиле
- Проблемы с опорой двигателя и трансмиссии
- Поврежденный колокольный кожух
- Неплотный поддон коробки передач или течь в поддоне
- Несбалансированный приводной вал
Запахи и запахи
Легкие запахи и запах гари, оставляющие сладко-терпкий аромат в вашем автомобиле может означать, что вам пора заменить трансмиссионную жидкость.Если жидкость не поддерживает надлежащую смазку системы, то пора внести изменения, чтобы предотвратить сгорание устройства. Когда вы проверяете трансмиссионную жидкость, есть ли запах гари, это может быть признаком того, что ваша коробка передач почти закончена. Быстро проверьте его у профессионала, чтобы избежать серьезных повреждений и затрат.
Слышимые шумы
Все были там. Сидеть в тишине в машине, пока водитель говорит всем прислушиваться к стуку, когда они переключают передачу.Однако если слышны стуки или лязгающие звуки, когда автомобиль движется на нейтраль, это хороший показатель того, что в сцеплении могут быть незакрепленные шестерни и детали. Чем хуже звуки, тем слабее детали и больше вероятность повреждения.
Остерегайтесь свистящих и щелкающих звуков, которые могут указывать на то, что подшипники вашей коробки передач изнашиваются и что вы, возможно, ищете новую коробку передач. Резкие и резкие скрежеты при переключении передач могут означать, что вы изношены сцепление или могут быть повреждены синхронизаторы.
В автоматических коробках передач вы почувствуете эти переключения передач вместо плавного переключения передач, но также есть большая вероятность, что вы услышите нытье, жужжание или гудение. Это могло быть проблемой преобразователя крутящего момента.
Вне обычного поведения
Вы знаете свою машину и то, как она управляется. Если передача начинает переключаться без причины, например, если вы находитесь на открытой дороге и ваша механическая коробка передач переключается на другую передачу или она переключается на нейтральную передачу в автоматической, у вас проблема с переключением.Еще один контрольный признак, на который следует обратить внимание, — это вой или сопутствующий сдвиг шага двигателя.
Задержка включения коробки передач — еще один симптом, которого нельзя избегать. Вашему автомобилю требуется немного времени, прежде чем он начнет движение и поедет вперед? Если вы уже нажали на сцепление и купили его до упора, но все еще нужно время, чтобы выйти, это признак того, что деталь уже выходит.
И, наконец,
Выявить проблемы с автомобилем не всегда легко даже для хорошо подготовленных механиков.Помните, что если вы думаете, что что-то не так, вам следует сразу же пойти к механику, а не оставлять неисправность до тех пор, пока она не станет дорогостоящей проблемой. Любой признак того, что шестерни вашего автомобиля не работают должным образом, — достаточно веский повод для того, чтобы залезть в гараж. Убедитесь, что ваш автомобиль проверен, прежде чем произойдет дальнейшее повреждение или вы узнаете, что такое поломка на открытой дороге.
Совместное использование — это забота!
Метод малошумной конструкции редуктора на основе акустического воздействия панели
В этом документе представлена комплексная процедура для расчета устойчивой динамической характеристики и генерируемого шумового излучения редуктора.В этом процессе динамическая модель системы цилиндрической зубчатой передачи строится с учетом изменяющейся во времени жесткости зацепления, погрешностей шестерен и опоры подшипника, в то время как данные о динамической силе подшипника получают путем решения модели. Кроме того, принимая данные о силе подшипника в качестве возбуждения, путем численного моделирования вычисляются колебания редуктора и шумовое излучение, а затем получают временную диаграмму динамического отклика узла, спектр шума и диапазон резонансных частот редуктора.Наконец, рассчитан акустический вклад панели коробки передач в диапазоне резонансных частот. В соответствии с выводами анализа акустического воздействия панели коробки передач и форм колебаний исследуются два плана повышения жесткости коробки передач. Путем сравнительного анализа шумового излучения коробки передач проверяется эффективность планов улучшения. Исследование дает полезные теоретические рекомендации по конструкции коробки передач.
1. Введение
Обладая многими преимуществами, такими как высокая эффективность, компактная конструкция, стабильное передаточное число и т.д., зубчатая передача широко используется во многих областях промышленности.Когда зубчатый редуктор работает, из-за эффекта динамического усилия зацепления зубчатой пары возникает вибрация коробки передач, которая не только влияет на стабильность системы трансмиссии, но и создает шум. Кроме того, чрезмерный шум, производимый редуктором, вызывает утомление экипажа, затрудненное общение и возможное повреждение слуха. Чтобы обеспечить тихую, плавную и безопасную работу системы зубчатой передачи, необходимо понимать механизмы динамической реакции и шумового излучения зубчатого редуктора; между тем их сокращение весьма желательно.
В связи с ростом спроса на более тихие системы передач, в литературе сообщалось о большом объеме работы по анализу вибрации и шума коробки передач. Abbes et al. построили виброакустическую систему редуктора, используя подход трехмерных конечных элементов (КЭ), и оценили акустический отклик системы [1]. Velex и Maatar вычислили динамические реакции на изменения жесткости зацепления для числовых зубчатых колес [2]. Их результаты показали влияние изменения жесткости сетки на динамический отклик и нагрузки на зубья.Дион и др. разработал экспериментальное и численное исследование динамических явлений, связанных со ударами шестерен с одной незакрепленной шестерней внутри автомобильной коробки передач [3]. Barthod et al. устраняли дребезжащий шум, вызванный колебаниями крутящего момента двигателя в особых условиях, которые могли вызвать множественные удары внутри коробки передач [4]. Като и др. смоделировали вибрацию и шумовое излучение одноступенчатого редуктора, объединив анализ вибрации методом конечных элементов (FE) с анализом шума граничных элементов [5].Результаты этого анализа хорошо согласуются с соответствующими данными измерений. Прямозубые и косозубые шестерни были испытаны на установке NASA для сравнения шума, производимого различными конструкциями шестерен [6]. Сделаны полезные выводы о влиянии конструктивных параметров редуктора на излучаемый шум редуктора. Choy et al. представленный метод прогнозирования как вибрации, так и шума, создаваемого системой зубчатой передачи в нормальных условиях эксплуатации [7], и применение этого метода демонстрируется путем сравнения численных и экспериментальных результатов для испытательного стенда на шум зубчатых колес.Яньян и Жен подтвердили, что зубчатая пара является основным возбуждением зубчатого редуктора, и снизили шум коробки передач за счет согласования класса точности и жесткости зубчатых колес [8]. Кахраман и Бланкеншип экспериментально исследовали влияние коэффициента контакта, используя редуктор с обратной связью. Были измерены амплитуды динамической погрешности передачи (DTE) прямозубых зубчатых пар с различным соотношением контактов. Измерения проводились для возбуждения на и около собственной частоты кручения зубчатой пары.Частота зацепления шестерни использовалась как форма торсионного возбуждения с тем ограничением, что возбуждение зависит от скорости вращения [9]. Костич и Огнянович обнаружили, что уровень шума редукторов (коробок передач) зависит как от помех (зацепление зубчатых колес, работа подшипников и т. Д.), Так и от изоляционных свойств и модального поведения корпуса. Собственные колебания стенок корпуса можно предотвратить или усилить в зависимости от проектных параметров [10]. Тума рассматривает практические методы и процедуры, используемые для снижения шума коробок передач и агрегатов трансмиссии [11].Из-за сложности конструкции коробки передач и зубчатого возбуждения в большинстве предыдущих исследований было сделано чрезмерное упрощение; пока что не найдено эффективного метода снижения вибрации и шума.
В этом исследовании мы представляем комплексную процедуру прогнозирования шумового излучения зубчатого редуктора. В этой процедуре строится динамическая модель с четырьмя степенями свободы, а затем исследуются усилия подшипника при возбуждении, вибрациях и шумовом излучении коробки передач. По результатам анализа акустического влияния панели на резонансную полосу частот редуктора и формы колебаний предложены эффективные методы снижения вибрации и шума.
2. Процедура анализа излучаемого шума
Погрешности передачи и колебания жесткости зацепления могут вызвать возбуждение во время зацепления шестерен; это возбуждение распространяется от валов шестерен к подшипникам и возбуждает шум редуктора и генераторов, который излучается с поверхности редуктора. Чтобы учитывать как динамические характеристики системы зубчатой передачи, так и динамические характеристики коробки передач, предлагается превосходный метод прогнозирования шумового излучения коробки передач.
Как показано на рисунке 1, разработанный метод состоит из трех отдельных этапов: расчет динамического усилия подшипника путем решения динамической модели системы зубчатой передачи, анализ вибрации редуктора с использованием метода конечных элементов (FEM) и анализ граничных элементов (BEA) звуковое поле. В этом методе коммерческое программное обеспечение LMS.Virtual.lab используется для анализа звукового излучения редуктора. Исходными данными являются основные рабочие параметры зубчатого редуктора, которые состоят из формы редуктора, материала, погрешности редуктора, жесткости подшипника и т. Д.Выходные данные — это результаты анализа вибраций и шума, которые состоят из динамических характеристик, частотного спектра шума, акустического вклада панели и т. Д. Редуктор с низким уровнем шума спроектирован с учетом акустических характеристик панели и динамических характеристик редуктора.
3. Расчет возбуждения коробки передач
В системе передачи мощности зубчатая пара в сборе остается одним из основных источников шума и вибрации в системе. Вибрации системы зубчатой передачи возникают из-за колебаний динамической силы зацепления, на которую влияют изменяющиеся во времени жесткость и погрешности зацепления.
3.1. Изменяющаяся во времени жесткость зацепления шестерни
Параметры зубчатой системы приведены в таблице 1. Изменение жесткости зацепления для зубчатой пары получено с помощью статического анализа методом конечных элементов, в котором принят контактный алгоритм МКЭ.
|
FE-модель зубчатой пары и граничные условия показаны на рисунке 2. Во время расчета изменяющейся во времени жесткости зацепления, ведомая шестерня зафиксирована, крутящий момент прикладывается к ведущей шестерне, а контактное ограничение применяется между зацепленным зубом ведущей шестерни и ведомой шестерней.
В результате деформаций контакта по Герцу и изгиба зуба ведущая шестерня повернется на небольшой угол относительно своего центра.Малый угол получен путем решения FE-модели зубчатой пары; тогда полная деформация линии зацепления определяется как где — радиус основания ведущей шестерни.
Таким образом, жесткость сетки в этом положении представлена уравнением где крутящий момент.
Поскольку вращение зубчатого колеса непрерывно, жесткость зацепления зубчатого зацепления является периодической на частоте зацепления, полный цикл зацепления делится на несколько этапов, а угол поворота и положение шестерен на каждом шаге можно рассчитать в соответствии с теорией зацепления зубчатого зацепления. .Затем расчет жесткости зацепления повторяется в каждом положении зацепления шестерни. Изменяющаяся во времени функция жесткости сетки формируется интерполяцией кубическим сплайном, как показано на рисунке 3 (а). При изменении числа пар зубьев в контакте происходит резкое изменение жесткости зубчатой пары (зацепление прямозубых шестерен с двумя контактирующими парами зубьев примерно в два раза жестче, чем при контакте одной пары зубцов).
(a) Изменяющаяся во времени жесткость сетки
(b) Ошибка изготовления
(a) Изменяющаяся во времени жесткость сетки
(b) Ошибка изготовления
3.2. Ошибки зубчатых колес
На колебания зубчатых пар в значительной степени влияют амплитуда и фаза отклонений профиля зуба от истинно эвольвентного профиля, которые вызваны ошибками изготовления и установки зубчатых колес. Между тем, из-за влияния ошибок передачи на мгновенное передаточное отношение, столкновение и удар происходят во время работы зубчатой пары [12]. В результате ошибки передачи должны быть включены в модель системы зубчатой передачи. Обычно предполагается, что отклонения достаточно малы, чтобы контакты зубьев оставались на теоретической линии действия [2].Функция ошибки, представляющая сумму ошибок шага, профиля, угла давления и биения, предполагается как возбуждение смещения вдоль профиля зуба как синусоидальная волна в модели. Гармоническая функция используется для моделирования изменения погрешности передачи, которое показано на рисунке 3 (b). Функция ошибки записывается как где — амплитуда ошибки, — цикл зацепления, — угловая скорость ведущей шестерни, — фазовый угол.
3.3. Зубчатая передача Система Динамика Модель
Предлагаемая динамическая модель зубчатой пары показана на рисунке 4, который представляет ведущую шестерню (нижний индекс) в зацеплении с ведомой шестерней (нижний индекс).В формулировке модели сделаны следующие допущения. (A) Прогиб вала не учитывается, поскольку размах подшипников невелик. (B) Масса и инерция вала сосредоточены в шестернях. (C) Тела, представляющие собой Предполагается, что два зубчатых корпуса представляют собой жесткие диски [13]. (d) Соединения зубчатого колеса с валом считались жесткими, без учета жесткости соединений и любого связанного с этим относительного крутильного движения между валом и ступицей шестерни. (e) Зубчатая передача Гибкость пар сетки и гибкость других частей заключены в форме линейной пружины.Жесткость зубчатого зацепления зависит от времени; жесткость опоры постоянна.
А именно, и обозначает жесткость подшипника ведущей шестерни и ведомой шестерни и обозначает изменяющуюся во времени жесткость зацепления. Угловые смещения ведущей шестерни и ведомой шестерни имеют обратное направление; при этом учитываются поперечные смещения и в направлении линии зацепления.
Угловые смещения и поперечные смещения шестерен влияют на состояние зацепления зубчатой пары, поэтому смещение преобразуется в линию действия.Смещение на линии действия записывается как где — радиус основной окружности ведущей шестерни, а — радиус основной окружности ведомой шестерни.
Сила зацепления и демпфирующая сила зубчатых пар записываются как где — погрешность передачи, — радиус основной окружности ведущей шестерни, — радиус основной окружности ведомой шестерни, — коэффициент демпфирования зацепления зубчатой пары, — масса ведущей шестерни и — масса ведомой шестерни ведомой шестерни. механизм.Диапазон коэффициента демпфирования составляет.
Следовательно, динамическая сила сетки определяется как Точно так же опорная сила пружины (опорная сила) определяется как В соответствии с законом механики Ньютона устанавливаются следующие дифференциальные уравнения системы зубчатых колес, которые содержат эффекты изменяющейся во времени жесткости зацепления и возбуждения ошибок. Общее количество степеней свободы модели — 4: Здесь — входной крутящий момент. — момент нагрузки. инерция вращения ведущей шестерни.инерция вращения ведомой шестерни.
Уравнение (6) вместе с (8) дает 4 связанных однородных обыкновенных дифференциальных уравнения в виде
В математической модели угловые перемещения и являются независимыми переменными. Для решения уравнений угловые перемещения необходимо преобразовать в независимую переменную. Следовательно, ошибка передачи вводится в модель, определенная; затем устраняется смещение твердого тела; модель можно записать как где — эквивалентная масса зубчатой пары,,,,, и.
Уравнение движения задается в матричной форме как где — матрица масс, — матрица демпфирования, — матрица жесткости, — вектор смещения, — вектор нагрузки. Матрица масс, матрица демпфирования, матрица жесткости и вектор нагрузки задаются, соответственно, как
3.4. Динамическая несущая сила
Уравнение (11) решается с использованием метода интегрирования по времени Ньюмарка. Метод Ньюмарка является обобщением метода линейного ускорения [14].Этот последний метод предполагает, что ускорение изменяется линейно в пределах интервала (). Это дает
Отклик во времени получается путем оценки уравнения движения во времени. Таким образом, метод Ньюмарка является неявным.
Метод Ньюмарка безусловно стабилен при условии
Это можно найти и привести к приемлемым результатам для большинства задач, и они всегда используются в этой статье для упрощения.
Динамическое усилие подшипника показано на рисунке 5.Динамическая опорная сила представляет собой периодические колебания, а основные компоненты в 4, 5 и 6 раз превышают частоту зацепления (333 Гц).
4. Анализ вибрации и шума редуктора Radiaton
4.1. Коробка передач FE-Model
Модель зубчатого редуктора показана на Рисунке 6. Чтобы спрогнозировать шум системы трансмиссии во время работы, необходимо точно рассчитать вибрацию коробки передач. Модель конечных элементов реалистичной коробки передач персонажей построена с использованием коммерческого программного обеспечения ANSYS и показана на рисунке 7.Модель состояла из 146238 элементов и 38634 узлов. Материал редуктора — литая сталь, модуль упругости которой ГПа, коэффициент Пуассона и плотность кг / м 3 . Отверстия под болты в нижней части коробки передач фиксируются за счет соединения коробки передач с основанием через отверстия. Для удобства приложения динамической нагрузки в центре отверстия подшипника создается узел; затем центральный узел соединяется с узлом на внутренней поверхности отверстия подшипника и прикладывается динамическая нагрузка.
4.2. Модальный анализ вибрации коробки передач
Метод Ланцоша используется при модальном анализе коробки передач. Восемь режимов в диапазоне частот от 0 до 3000 Гц, показанных на рисунке 8, выбраны для представления вибрации редуктора. Вибрация нижней половины коробки передач не такая сильная, как верхняя половина, потому что в нижней части коробки передач имеются болтовые зажимы и опора ребер жесткости.
4.3. Исследования динамического отклика редуктора
В процессе решения динамического отклика динамическая нагрузка, действующая на подшипник, должна быть преобразована в дискретную ударную нагрузку; затем шаг за шагом рассчитывается реакция конструкции на ударную нагрузку, пока она не достигнет установившегося состояния.
Для метода модального наложения используется метод расчета динамического отклика; должны быть рассчитаны все режимы, влияющие на динамический отклик; иначе результат будет неточным из-за отсутствия режимов. В расчетах используется около 200 колебательных мод; максимальная собственная частота — 20000 Гц.
На рисунке 9 показан сигнал динамического отклика во временной области и соответствующие частотные спектры сигнала для узла на верхней поверхности коробки передач. На рисунке 9 (а) показан динамический отклик (смещение) узла при рабочей скорости 1000 об / мин.Отметим, что наибольшая амплитуда отклика составляет 1,6 мкм м.
(a) Отклик на смещение узла
(b) Частотные спектры колебаний
(a) Отклик на смещение узла
(b) Частотные спектры колебаний
На рисунке 9 (b) показаны частотные составляющие ответ. Основные составляющие вибрации возникают в 3, 4 и 5 раз превышающих частоту сетки (333 Гц). Очень большая амплитуда частотных составляющих в диапазоне от 1550 Гц до 1700 Гц связана с тем, что собственная частота четвертого редуктора близка к 5-кратной (1650 Гц) частоте зацепления, а форма моды искажает верхнюю частоту. половина редуктора.Основная составляющая и составляющая двукратной частоты зацепления существенно меньше из-за отсутствия собственных частот редуктора около 333 Гц и 666 Гц.
4.4. Частотный спектр шума коробки передач
Частотные характеристики, соответствующие вычисленным скоростям вибрации поверхности коробки передач, вводятся в BEM для анализа распределения уровней звукового давления вокруг коробки передач. Чтобы гарантировать правильность передачи данных о вибрации, как BE-модель, так и FE-модель объединены в сетку одинаковым образом, где узлы двух моделей взаимно соответствуют.
Полусферическое звуковое поле определяется вне коробки передач и показано на рисунке 6. В звуковом поле выбраны три репрезентативные точки поля; они расположены в верхней части коробки передач (полевая точка a), а также с левой и правой сторон редуктора (полевые точки b и c). Частотная характеристика уровня звукового давления показана на Рисунке 10. Шум в точке поля на верхнем редукторе ниже, чем справа и слева, из-за того, что большинство форм колебаний представляют собой колебательные или крутильные колебания, которые вызывают нормальную вибрацию Боковая пластина коробки передач более жесткая, чем верхняя поверхность.Амплитуды и общая форма кривых b и c аналогичны; частотные составляющие значительной величины наблюдаются на сеточной частоте 333 Гц и удвоение частоты с тремя очень большими составляющими при 2-кратной сеточной частоте, 4-кратной сеточной частоте и 5-кратной сеточной частоте; максимальное пиковое значение — 50 дБ. Когда частота возбуждения больше 1665 Гц, уровень звукового давления уменьшается с увеличением частоты.
5. Влияние скорости вращения на вибрацию и шум
При изменении скорости вращения изменяется не только состояние зацепления зубчатой пары, но и частота различных гармоник одновременно.Чтобы исследовать влияние скорости вращения, рассчитываются динамическое усилие подшипника, вибрация редуктора и шумовое излучение, когда скорость вращения находится в диапазоне от 500 до 3000 об / мин.
5.1. Влияние скорости вращения на динамический отклик коробки передач
Постепенно увеличивая входную скорость с 500 об / мин до 3000 об / мин, получается семейство спектра вибрации и шума. Таким образом, были созданы две диаграммы водопада, как показано на рисунке 11 (обозначает частоту сетки; и обозначает вторую и четвертую частоту характера коробки передач).
Спектральная карта показывает, как различные гармоники падают вдоль радиальных линий и, таким образом, могут быть отделены от составляющих постоянной частоты из-за чрезмерного усиления структурным резонансом. Возбуждение состоит из гармонических составляющих, частота которых кратна частоте вращения соответствующей шестерни, поэтому основные составляющие отклика падают по радиальным линиям. Между тем, коробка передач производит сильную вибрацию около 1664 Гц при различных скоростях вращения, поскольку в 2 раза выше частота переключения при 2500 об / мин, в 3 раза выше частота переключения при 1600 об / мин, в 4 раза выше частота переключения при 1250 об / мин, и 5-кратная частота сетки в 1000 об / мин равна четвертой собственной частоте; то же явление происходит около второй и третьей собственных частот.Таким образом, это означает, что второй, третий и четвертый частота собственных колебаний чувствительны к динамической несущей силы.
5.2. Влияние скорости вращения на излучение шума коробки передач
Спектральная карта шума коробки передач в дБ показана на рисунке 12. Обратите внимание, что частотные составляющие спектра шума коробки передач не интенсивны на низкой скорости, поскольку скорость вращения увеличивается, и шум радиация постепенно усиливалась. Распределение звукового давления и динамический отклик одинаковы при различных скоростях; Полоса резонансных частот формируется в диапазоне 670 Гц, 1300–1700 Гц и 3000–4000 Гц, которые близки к собственной частоте редуктора.Таким образом, чтобы уменьшить вибрацию редуктора и шумовое излучение, необходимо уменьшить вибрацию в резонансной полосе частот на этапе проектирования редуктора.
6. Улучшение коробки передач
6.1. Звукоизоляция панели коробки передач
Вибрация и шум коробки передач зависят от формы и конструкции ее корпуса. Необходимо определить вклад шума каждой панели в резонансной области, который обеспечивает прочную основу при улучшении конструкции редуктора.
Для того, чтобы количественно оценить долю шума каждой плиты во всей конструкции, мы вводим понятие коэффициента акустического вклада панели, который представляет собой отношение шумового давления, создаваемого вибрацией панелей, к общему шумовому давлению: где — сопряженное комплексное число звукового давления для точки, — его действительная часть.
Если разность фаз между звуковым давлением панели и общим звуковым давлением меньше 90 °, общее звуковое давление будет увеличиваться с увеличением скорости вибрации панели, и коэффициент вклада определяется как положительный; в противном случае — отрицательный.Излучающий шум может быть эффективно уменьшен, если можно уменьшить вибрацию панелей, акустический вклад которых положительный, а значения большие.
Каждая замкнутая поверхность коробки передач определяется как панель, а та часть, площадь излучения которой слишком мала, не учитывается, например, область резки углов. Вся внешняя поверхность коробки передач разделена на 16 панелей, как показано на Рисунке 13.
Коэффициент акустического вклада панели показан на Рисунке 14, где отмечается, что вклад панели крыши, передней и задней панелей больше, чем у других панелей. панели при частоте возбуждения 1665 Гц.При частоте возбуждения 667 Гц вклад крыши и боковых пластин верхней половины коробки передач больше. Дальнейший анализ показывает, что шум в основном вызван панелями верхней половины коробки передач. Снижение интенсивности вибрации панелей 2, 3, 4, 15 и 16 важно для снижения шума зубчатого редуктора.
(a) Участие панели при 1665 Гц
(b) Участие панели при 667 Гц
(a) Участие панели при 1665 Гц
(b) Участие панели при 667 Гц
6.2. Улучшение коробки передач
Для того, чтобы уменьшить интенсивность вибрации верхней половины коробки передач и исключить частоту зацепления собственной частоты коробки передач в 2 и 5 раз выше, чем частота зацепления, предлагаются два плана проектирования с низким уровнем шума. Первый план увеличивает толщину боковых пластин нижней половины коробки передач на 4 мм. Другой, жесткость коробки передач была усилена за счет использования ребер на боковых пластинах, как показано на Рисунке 15. Собственная частота показана в таблице 2.
9-87 Рисунок 16, где кривые a, b и c представляют собой распределение уровня звукового давления для исходной модели и улучшенной модели соответственно. Как видно, различия в удвоении частоты сетки значительны.Шум улучшенной коробки передач заметно снижается, когда частота гашения ниже 1700 Гц. Уровень звукового давления снижается примерно на 12 дБ при 665 Гц и примерно на 9 дБ при 1332 Гц по величине.При сравнительном анализе двух планов проектирования с низким уровнем шума, влияние увеличения толщины редуктора и ребер на снижение шума и вибрации почти такое же, но план 1 увеличит вес и займет больше внутреннего пространства, поэтому он Более реализуемо предусмотреть ребра жесткости на коробке передач.
7. Выводы и резюме
Разработана процедура прогнозирования вибрации и шума зубчатого редуктора, в которой рассматриваются как динамические характеристики системы зубчатой передачи, так и динамические характеристики коробки передач. За возбуждение принимается динамическая опорная сила; вибрации редуктора и излучаемый шум рассчитываются с помощью МКЭ / БЭМ. Получается резонансная полоса частот коробки передач. Затем был разработан малошумный редуктор на основе результатов модального анализа и анализа влияния акустических панелей.Он доступен для уменьшения шумового излучения коробки передач за счет увеличения жесткости конструкции коробки передач и уменьшения вибрации панелей, коэффициенты акустической отдачи которых положительны, а значения большие.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов относительно публикации данной статьи.
Многоступенчатая коробка передач — Neugart USA Corp.
В одинарных прямозубых шестернях пара шестерен образует ступень шестерни.Если вы соедините несколько зубчатых пар друг за другом, это называется многоступенчатой коробкой передач. На каждой ступени редуктора направление вращения между ведущим валом и выходным валом меняется на противоположное. Общий коэффициент умножения многоступенчатых редукторов рассчитывается путем умножения передаточного числа каждой ступени редуктора.
Скорость движения уменьшается или увеличивается на коэффициент передаточного числа, в зависимости от того, является ли это передаточным числом: «медленное» или «быстрое». В большинстве случаев требуется отношение к медленному, поскольку крутящий момент привода умножается на общий коэффициент умножения, в отличие от скорости привода.
Многоступенчатая прямозубая шестерня может быть реализована технически значимым образом до передаточного числа приблизительно 10: 1. Причина этого кроется в соотношении количества зубов. При передаточном числе 10: 1 ведущая шестерня очень мала. Это отрицательно сказывается на геометрии зуба и передаваемом крутящем моменте. С планетарной передачей очень легко реализовать многоступенчатую коробку передач.
Двухступенчатая или трехступенчатая коробка передач может быть получена простым увеличением длины зубчатого венца и последовательным размещением нескольких отдельных планетарных ступеней.Планетарная передача с передаточным числом 20: 1 может быть изготовлена, например, с индивидуальными передаточными числами 5: 1 и 4: 1. Вместо ведущего вала водило планетарной передачи содержит солнечную шестерню, которая приводит в движение следующую ступень планетарной передачи. Трехступенчатая коробка передач получается за счет увеличения длины зубчатого венца и добавления еще одной планетарной ступени. Передаточное число 100: 1 достигается с использованием индивидуальных передаточных чисел 5: 1, 5: 1 и 4: 1. В принципе, все индивидуальные передаточные числа можно комбинировать, что приводит к большому количеству вариантов передаточных чисел для многоступенчатых планетарных редукторов.При этом передаваемый крутящий момент может быть увеличен с помощью дополнительных планетарных шестерен. Направление вращения приводного вала и выходного вала всегда одинаково, при условии, что коронная шестерня или корпус зафиксированы.
По мере увеличения числа ступеней редуктора эффективность всей коробки передач снижается. При соотношении 100: 1 КПД ниже, чем при соотношении 20: 1. Чтобы противодействовать этой ситуации, при использовании многоступенчатых редукторов необходимо учитывать тот факт, что потери мощности приводной ступени невелики.Это достигается, например, за счет уменьшения потерь на трение в уплотнении редуктора или за счет меньшего геометрического размера ступени привода. Это также снижает инерцию массы, что является преимуществом в динамических приложениях. Одноступенчатые планетарные редукторы являются наиболее эффективными.
Многоступенчатые редукторы также могут быть реализованы путем комбинирования различных типов зубьев. В прямоугольном редукторе просто сочетаются коническая передача и планетарный редуктор. Здесь также общий коэффициент умножения является произведением индивидуальных соотношений.В зависимости от типа зубчатой передачи и типа конической зубчатой передачи привод и выход могут вращаться в одном направлении.
Преимущества многоступенчатых редукторов:
- Широкий диапазон передаточных чисел
- Постоянное вращение планетарных шестерен
- Компактная конструкция с высокими передаточными числами
- Возможна комбинация различных типов редукторов
- Широкий спектр применения
Недостатки многоступенчатых коробок передач (по сравнению с одноступенчатыми):
- Более сложная конструкция
- Низкий КПД
Второй взгляд на КПД коробки передач
Автор: Фриц Фаульхабер,
Президент инжиниринга
MicroMo
Клируотер, Флорида.
Производители часто указывают КПД двигателя. То же касается КПД коробки передач. Однако общий КПД системы (двигатель плюс редуктор) нельзя ни однозначно понять, ни легко рассчитать. Это делает характеристики КПД коробки передач, указанные в каталогах продукции, ненадежными. В каталогах обычно приводится только один рейтинг эффективности, который не совсем точен. Эффективность зависит от ряда факторов, особенно от нагрузки коробки передач. Большинство производителей не указывают допуски по эффективности или разницу в эффективности между коробкой передач с большой нагрузкой и коробкой передач, работающей при нормальных нагрузках.
Входная электрическая мощность коробки передач (произведение напряжения и тока двигателя), умноженная на КПД двигателя, представляет собой мощность, потребляемую коробкой передач. Выходная мощность — это частота вращения коробки передач и момент нагрузки. Отношение выходной мощности к входной мощности равно эффективности.
Потери мощности в коробке передач в основном связаны с трением, в результате которого выделяется тепло. В миниатюрных редукторах нагрев не представляет большой проблемы, поскольку потери мощности и абсолютное количество потребляемой мощности относительно малы.Однако в больших коробках передач используются маслоохладители и насосы для компенсации неэффективности коробки передач.
Таким образом, КПД коробки передач зависит от трения. Это, в свою очередь, зависит от качества передачи, количества зацеплений зубьев (сколько раз одно колесо приводит в движение другое) и крутящего момента нагрузки (сколько «момента» должна передавать коробка передач).
Большинство производителей указывают предполагаемую рабочую точку коробки передач. КПД коробки передач с цилиндрической зубчатой передачей диаметром 16 мм варьируется от 87% при передаточном числе 6.От 3: 1 до примерно 40% при соотношении 10 683: 1. Основное правило, которое конструкторы используют для цилиндрических зубчатых колес, — это потеря 10% на зацепление. Одно зубчатое колесо, контактирующее с другим, определяется как зацепление, и потеря в этом зацеплении составляет приблизительно 10%.
Общее правило: чем меньше нагрузка и чем выше передаточное число, тем меньше вероятность того, что редуктор действительно достигнет эффективности, указанной производителем. Небольшая нагрузка и высокие передаточные числа приводят к снижению КПД коробки передач. Но с большой нагрузкой и высокими передаточными числами коробка передач приблизится к своей теоретической эффективности.
Общий КПД системы зависит от КПД двигателя и коробки передач вместе. Если каждый КПД двигателя и редуктора составляет 50%, два КПД умножаются, чтобы получить КПД системы (0,5 x 0,5 или 0,25, или КПД системы 25%).
При малых передаточных числах двигатели нагружены сильнее, чем редукторы. Низкое передаточное число позволяет двигателю «видеть» больше нагрузки, чем при высоком передаточном числе. Например, максимальный КПД коробки передач 22: 1 составляет около 76%, а максимальный КПД двигателя — около 80%.Однако это не происходит одновременно. Когда двигатель достигает максимального КПД, КПД коробки передач приближается к 63% вместо 74%. Следовательно, когда двигатель работает с максимальной эффективностью, редуктор не работает — на низких передаточных числах.
Это критическая проблема. Предположение, что КПД коробки передач постоянный, приводит к неверным расчетам. В этом случае разница в эффективности в 10% может иметь большое значение для общей эффективности системы. При более высоких передаточных числах коробки передач КПД двигателя и коробки передач подчиняется аналогичным кривым, потому что в этой точке коробка передач воспринимает большую нагрузку, чем двигатель.Это приводит к максимальному КПД как коробки передач, так и двигателя.
Переменные скорости двигателя представляют собой еще один набор переменных в общем уравнении. Тем не менее, примерно от 150: 1 до 200: 1 КПД коробки передач и двигателя достигает пика одновременно. Чтобы использовать наименьшее количество энергии, важно точно согласовать двигатель, коробку передач и нагрузку, чтобы получить максимальную эффективность системы.
Как проверить коробку передач
Хотя всесторонняя проверка редуктора на месте желательна во многих ситуациях, могут существовать ограничения, ограничивающие объем проверки, такие как стоимость, время, доступность и квалифицированный персонал.
Стоимость и время простоя могут восприниматься руководством как непомерно высокие, но выявление проблемы на самых ранних стадиях может сэкономить время и деньги в долгосрочной перспективе. Хотя проведение всесторонней проверки может показаться слишком сложным, простой визуальный осмотр пятен контакта шестерен через смотровое отверстие может предотвратить будущие катастрофические отказы. Если внутренний опыт проверки недоступен, можно нанять эксперта для проведения проверки и обучения персонала.
Преодоление ограничений для проведения проверки может помочь продлить срок службы коробки передач и избежать катастрофических отказов.Это может сэкономить время, деньги, травмы персонала и повреждение соседнего оборудования.
В этой статье описывается оборудование и методы, необходимые для проверки коробки передач на месте.
Подготовка
Перед началом проверки подготовьте форму проверки для документирования ваших наблюдений. Он должен быть разработан для вашего конкретного приложения. Далее собираем необходимое оборудование.
Хорошая уборка важна
Есть несколько источников загрязнения коробки передач, в том числе встроенные, внутренние, попавшие внутрь и добавленные во время технического обслуживания.Многие редукторы работают в грязной среде. Поэтому во время проверок следует использовать надлежащие методы ведения домашнего хозяйства. Перед открытием зоны вокруг смотровых отверстий и других отверстий необходимо очистить их.
Инспекторы должны позаботиться о том, чтобы ничего не уронить в коробку передач. Карманы рубашки должны быть пустыми, а инструменты должны храниться в поясе для инструментов. Порты никогда не должны оставаться открытыми во время перерывов и должны быть закрыты и закреплены после завершения проверки.
Обходной визуальный осмотр
Перед открытием смотрового люка коробки передач необходимо провести тщательный внешний осмотр.Используйте форму проверки, чтобы записать важные данные, которые в противном случае были бы потеряны после завершения очистки. Например, перед очисткой корпуса редуктора снаружи проверьте его на наличие признаков перегрева, коррозии, загрязнения, утечек масла и повреждений.
Измерьте момент затяжки конструкционных креплений, которые несут значительные нагрузки, например болтов моментного рычага. Ищите признаки движения, включая потрескавшуюся краску или фреттинг-коррозию на стыках конструкций. Отметьте состояние креплений и осмотрите несущие поверхности компонентов на предмет фреттинг-коррозии или других признаков движения.
Обнаружение перегрева
Следующие признаки перегрева:
- Дым от валов, уплотнений или сапунов
- Обесцвеченная или пригоревшая краска на корпусах
- Вода, распыленная на корпус или валы, быстро испаряется, закипает или трескается
- Температурные краски на неокрашенных поверхностях
- Компоненты из расплавленного пластика, такие как транспортировочные заглушки
- Низкий уровень масла в смотровом стекле или на масляном щупе
- Темное масло в смотровом стекле или на масляном щупе
- Пена в смотровом стекле
- Вода в смотровом стекле или осадок на фильтрующем элементе (может указывать на неисправность маслоохладителя)
- Металлическая стружка на магнитных пробках, детекторах стружки или фильтрах (может указывать на отказ зубчатой передачи или подшипника из-за перегрева)
Чтобы помочь вам обнаружить перегрев, воспользуйтесь этим контрольным списком.
Осмотрите внешний вид коробки передач на предмет признаков перегрева.
Регистрируйте температуру с термометров редуктора, термопар или резистивных датчиков температуры (RTD).
Измерьте температуру масляного картера.
В системах с питанием под давлением с маслоохладителем измерьте температуру на входе и выходе масла из коробки передач, а также на входе и выходе охлаждающей воды.
Оцените температуру корпуса и вала коробки передач с помощью распыления воды.
Измерьте температуру корпуса редуктора, прикоснувшись к нему ладонью и используя термочувствительную краску, цветные карандаши и этикетки или датчик цифрового термометра.
Проверьте температуру корпуса коробки передач с помощью инфракрасного термометра или инфракрасной камеры.
Проведите анализ трансмиссионного масла на предмет окисления или термического разложения с помощью локальных и лабораторных тестов.
Анализируйте трансмиссионное масло с помощью счетчиков частиц, спектрометрического анализа и феррографии для обнаружения частиц износа.
Осмотрите внутренние компоненты коробки передач через смотровые отверстия на предмет признаков перегрева, перекоса, недостаточного люфта, недостаточного люфта подшипника или окисления масла.
Измерьте уровень шума и вибрации коробки передач и сравните их с допустимыми пределами.
Осмотрите сапун
.Сапун следует располагать в чистом, не находящемся под давлением месте, вдали от загрязняющих веществ. Он должен включать фильтр и осушитель для предотвращения попадания пыли и воды. Также убедитесь, что сапун защищен от попадания воды во время промывки.
Проверить уплотнения вала
Ищите утечки масла через уплотнения вала.Если есть признаки утечки масла, вероятно, через уплотнения попадает пыль и вода. Если редуктор имеет лабиринтные уплотнения, он должен иметь внешние уплотнения, такие как V-образные кольца, для предотвращения попадания загрязняющих веществ.
Рисунок 1. Растрескавшаяся краска на моментном рычаге
интерфейс указывает движение
(а). Направление трещин 45 градусов
(б) предлагает компонент на
вправо сместился вниз относительно
компонент слева.
Осмотрите структурные интерфейсы
На рисунке 1 показана потрескавшаяся краска на границе раздела, что указывает на движение. Направление трещин под углом 45 градусов предполагает, что компонент справа сместился вниз относительно компонента слева.
Осмотр через контрольные порты
Осмотрите крышку смотрового окна и определите, все ли болты затянуты и крышка плотно закрыта, и есть ли утечка масла.Только квалифицированный персонал должен иметь право открывать смотровые люки. В некоторых случаях необходимо заблокировать порты замками для обеспечения безопасности.
Очистите крышку смотрового окна и прилегающую территорию. Снимите крышку, стараясь не загрязнить внутреннюю часть коробки передач. Подсчитайте болты и храните их в отдельном контейнере, чтобы они не упали в коробку передач. Следите за состоянием шестерен, валов и подшипников.
Если шестерни или подшипники повреждены, но все еще работают, руководство может принять решение продолжить работу и отслеживать прогрессирование повреждений.В этом случае за зубчатой передачей следует постоянно следить. Вы также должны убедиться, что нет никаких рисков для жизни человека.
В критических случаях осмотрите шестерни с помощью магнитопорошкового контроля, чтобы убедиться в отсутствии трещин, препятствующих безопасной и продолжительной работе. Если трещин нет, следует периодически проводить визуальный осмотр и измерять температуру, звук и вибрацию.
Соберите образцы смазки для анализа, проверьте масляный фильтр на предмет износа и загрязнений, а также проверьте магнитные пробки на предмет износа.
Лучшее место для взятия пробы масла из коробки передач — как можно ближе к коробке передач. Использование порта для пробы minimess с удлинителем трубки позволит вам установить порт для пробы в слив и манипулировать трубкой так, чтобы она оканчивалась именно там, где вы хотите.
Практическое правило при установке удлинителей трубки порта отбора пробы заключается в том, чтобы держать конец трубки на расстоянии не менее 2 дюймов от любой статической или динамической поверхности.
Вам необходимо будет промыть всю комбинацию удлинителя пробирки, порта minimess для пробы, адаптера порта пробоотборника и пробирки перед взятием пробы на анализ.Перед взятием пробы на анализ промойте все компоненты по крайней мере в 10 раз больше. Обычно это дает 3 или 4 унции жидкости для порта для пробы с удлинением трубки 12 дюймов.
Чтобы предотвратить дальнейшее повреждение шестерен и подшипников из-за износа, замените фильтрующий элемент, а затем слейте, промойте и снова заполните резервуар новой смазкой. Продолжайте контролировать свойства смазочного материала во время работы и при необходимости повторяйте техническое обслуживание.
Если обнаружены трещины или повреждения достаточно серьезны, чтобы потребовать снятия коробки передач, измерьте люфт муфты вала и центровку перед снятием коробки передач.Обратите внимание на состояние и момент ослабления крепежных деталей, включая соединительные и монтажные болты.
Чтобы проверить возможное скручивание корпуса редуктора, установите циферблатный индикатор в каждом углу редуктора, а затем измерьте перемещение монтажных ножек по мере ослабления болтов. Если скручивания нет, каждый индикатор будет фиксировать одно и то же вертикальное движение. Если есть скручивание, рассчитайте скручивание по относительным движениям.
Если явных повреждений не обнаружено, задокументируйте состояние шестерен и подшипников с помощью фотографий, эскизов и письменных описаний.Кроме того, запишите схемы контакта зубьев шестерни для использования в будущем (см. Раздел «Запись схем контакта зубьев шестерни»).
Измерение люфта шестерни и осевого люфта вала
Измерьте люфт шестерни, установив циферблатный индикатор так, чтобы он был похож на профиль зуба шестерни, заблокируйте шестерню, чтобы предотвратить ее вращение, и раскачивайте шестерню через зазор.
Чтобы измерить осевой люфт вала, установите циферблатный индикатор на конце вала и переместите вал в осевом направлении.В большинстве случаев для этого требуется приспособление с шарикоподшипником на центральном валу, которое позволяет толкать и тянуть вал, когда он вращается для посадки роликов подшипника.
Это приспособление используется для измерения осевого люфта вала.
Выравнивание зубчатого зацепления
Шестерни имеют максимальную грузоподъемность, когда валы шестерен идеально выровнены, а передаваемая нагрузка равномерно распределяется по всей активной ширине торца. К сожалению, многие факторы, такие как проблемы конструкции, точность изготовления, прогибы, тепловые искажения и внешние эффекты, могут в совокупности вызвать смещение зубчатой передачи.В результате шестерни смещены и распределение нагрузки не равномерное.
Схемы контакта зубьев шестерни
Важно проверить рисунки контакта зубьев шестерни, так как они могут выявить несоосность зубчатого зацепления. Осмотр должен проводиться при вводе редуктора в эксплуатацию, чтобы выявить несоосность, прежде чем она приведет к повреждению. Проверки следует регулярно повторять, чтобы определить любые изменения в схемах контактов, вызванные такими проблемами, как отказ подшипников.
Что искать
Следите за сильным контактом на краях зоны контакта, особенно на каждом конце шестерни и поверхности шестерни, на концах зубьев и вдоль корней зубьев в начале активного профиля (SAP). Определите, есть ли ступени износа на концах зуба, вершинах или SAP. Шестерня часто шире, чем шестерня, и если есть перекос, ступень износа скорее всего будет на любом конце шестерни. Сильное смещение обычно вызывает макропиттинг.
Серьезное смещение может вызвать
макропитание на косозубых шестернях.
Запись рисунков контакта зубьев шестерни
Если есть признаки перекоса шестерни, такие как макропитание, сконцентрированное на концах зубьев, но нет сломанных зубьев или других неисправностей, которые препятствовали бы вращению шестерен, запишите схемы контакта зубьев шестерни. То, как соприкасаются зубья шестерни, указывает на их совмещение. Образцы контакта зубов могут быть записаны как в нагруженных, так и в ненагруженных условиях.Шаблоны без нагрузки не так надежны, как загруженные шаблоны для обнаружения несоосности, потому что маркировочный компаунд является относительно толстым. Кроме того, тесты без нагрузки не включают смещения, вызванные нагрузкой, скоростью или температурой. Поэтому, если возможно, выполняйте любые тесты без нагрузки с тестами под нагрузкой.
Запись схем контакта холостого хода
Для испытаний на холостом ходу тщательно очистите и покрасьте зубья одной шестерни мягким маркировочным составом, а затем прокрутите зубья через сетку, чтобы смесь перешла на неокрашенную шестерню.Проверните шестерню вручную, прикладывая небольшую нагрузку к валу шестерни рукой или тормозом. Используйте прозрачную ленту, чтобы поднять перенесенные узоры с шестерни, и закрепите ленту на белой бумаге, чтобы сформировать постоянную запись.
Смазка для маркировки зубьев PT-650 от Products / Techniques Inc. работает лучше всего. Скотч № 845 Book Tape (шириной 2 дюйма) предпочтителен для снятия рисунков контактов.
На рис. 2 показаны контактные ленты, которые указывают на то, что рисунок контакта перемещается от центра в некоторых секторах шестерни к смещенному к левому концу ширины лицевой стороны в других секторах.Этот тип несоосности вызван биением шестерни. Исправить это можно только заменой шестерни на более точную.
На этом изображении показан рисунок контакта без нагрузки, перенесенный на неокрашенную шестерню.
На этой фотографии виден другой участок неокрашенной шестерни.
Рис. 2. Документирование схем контакта без нагрузки.
Запись загруженных шаблонов контактов
Для тестов с нагрузкой тщательно очистите зубы растворителем и ацетоном.Покрасьте несколько зубьев на одной или обеих шестернях тонким слоем лака для макетирования слесаря (DYKEM). Дайте шестерням поработать под нагрузкой на время, достаточное для стирания лака и установления пятна контакта. Сфотографируйте выкройки, чтобы получить постоянную запись.
Если возможно, запишите схемы нагруженных контактов при нескольких нагрузках, например 25, 50, 75 и 100 процентов от полной нагрузки. Проверяйте шаблоны примерно через час работы при каждой загрузке, чтобы следить за тем, как шаблоны меняются с нагрузкой. В идеале шаблоны не должны изменяться в зависимости от нагрузки.Оптимальные формы контакта покрывают почти 100 процентов активной поверхности зубьев шестерни при полной нагрузке, за исключением крайних участков вдоль вершин, корней и концов зубьев, где контакт должен быть более легким, о чем свидетельствуют следы лака.
Осмотр редуктора на месте можно рассматривать как профилактическое обслуживание. Проблемы, обнаруженные на ранней стадии и устраненные, могут предотвратить катастрофические, дорогостоящие и опасные сбои в будущем.
Этот образец был записан при 50-процентной нагрузке.
Этот образец был записан при 100-процентной нагрузке.
Об авторе
Об авторе .
1-й.5 9038 21472
|