10Июл

Виды передач крутящего момента: Виды передач крутящего момента — Морской флот

Содержание

Основы моделирования зубчатых передач в COMSOL Multiphysics

Зубчатая передача — это механизм, который передаёт вращательное движение от одного вала к другому. Такие устройства используются в автомобилях, электрических двигателях, ветровых турбинах и других устройствах для изменения их скорости или крутящего момента. В версии 5.2a пакета COMSOL Multiphysics® добавился новый специализированный функционал для моделирования зубчатых передач, начиная с геометрических заготовок в «Библиотеке деталей» и заканчивая набором учебных демонстрационных моделей.

Основы динамического анализа зубчатых передач

Давайте ещё раз начнем с базового определения. Зубчатая передача — это часть вращающегося механизма, который состоит из зубчатых шестерёнок и передаёт мощность от одной части устройства к другой.


Модель зубчатой передачи.

Они могут соединяться друг с другом и быть разных размеров. Существует три основных применения зубчатых передач:

  • Увеличение скорости: Допустим, что на первой на входной зубчатой передаче больше зубьев, чем на выходной.
    В этом случае, вторая передача должна вращаться быстрее первой. Таким образом, крутящий момент на выходном элементе уменьшится, сохраняя одинаковую мощность на обеих передачах.

    Анимация, показывающая конфигурацию для увеличения скорости на выходной зубчатой передаче.

  • Увеличение крутящего момента: В данном случае предположим, что на входном элементе меньше зубьев, чем на выходной. Тогда вторая передача будет вращаться медленней первой. Крутящий момент увеличится.

    Анимация, показывающая конфигурацию для увеличения момента на выходной зубчатой передаче.

  • Изменение направления вращения: Рассмотрим зубчатую передачу внешнего зацепления. В ней второй элемент всегда будет вращаться в обратном направлении. Если входная передача будет вращаться по часовой стрелке, то выходная — против. Также существуют специальные зубчатые передачи, позволяющие передавать крутящий момент под различными углами.

В целом, зубчатые передачи можно рассматривать, как простейшие машины, которые позволяют уменьшить крутящий момент или получить выигрыш в силе за счет соотношения зубьев.

Сложным зубчатым механизмом (gear train) или трансмиссией называются две или более работающих в зацеплении шестерни. Термином зубчатая рейка (rack) называют линейную планку с нарезанными на ней зубьями. При работе механизма с рейкой вращательное движение стандартной шестерни передается в поступательное движение линейной рейки.

Теперь давайте рассмотрим некоторые примеры применения зубчатых передач.

Устройства, в которых используются зубчатые передачи

Являясь составной частью многих механических машин, зубчатые передачи используются в самых разных областях техники и выполняют различные задачи. Одним из таких применений является понижающая передача (редуктор). Рассмотрим обычный шуруповёрт. Во время работы ему необходим большой крутящий момент, в то время как электрический мотор генерирует маленький момент, но на высоких скоростях. С помощью зубчатой передачи можно увеличить крутящий момент, уменьшив при этом скорость.

В автомобиле также используются зубчатые передачи.

Двигатель раскручивает коленвал на очень больших оборотах. Такая высокая скорость не должна полностью передаваться на колёса. Почему? На это есть две причины: Во-первых, скорость вращения коленвала очень высока по сравнению с требуемой автомобилю. Во-вторых, вырабатываемый двигателем крутящий момент мал для того, чтобы сдвинуть машину с места. Поэтому нам нужно устройство, которое будет преобразовывать высокую скорость с низким крутящим моментом в низкую скорость с высоким крутящим моментом. Таким механизмом и будет зубчатая передача, установленная между коленвалом и карданным валом. Снижая скорость, зубчатая передача увеличивает крутящий момент на приводном валу. Другими словами, он изменяет форму мощности, вырабатываемой двигателем.

Зачем моделировать зубчатые передачи?

Всегда может возникнуть вопрос: зачем нам выполнять численное моделирование устройств с зубчатой передачей, если их можно аналитически расчитать с некоторыми допущениями. Аналитические расчёты используются в основном для предварительного проектирования приводов. Однако в настоящее время всё больше внимания уделяется оптимизации таких систем: их делают меньше, легче, тише, прочнее и надёжнее. Численное моделирование как раз позволяет учесть множество внешних факторов в совокупности с нелинейностями в реальных системах. К примеру: гибкость валов, жёсткость подшипников, жёсткость зубьев в зацеплении, уменьшение вибраций в зубчатой передаче, окружной зазор, погрешность зубчатого зацепления, трение и другие.

Численное моделирование позволяет решить множество задач, к примеру:

  • Коэффициент полезного действия (КПД) передачи
  • Нагрузки на различные части системы (например, подшипники)
  • Напряжения на валах
  • Вибрации в системе
  • Собственные частоты системы
  • Уровень шума
  • Области устойчивости
  • Расчет роторов на кручение
  • Надёжность и долговечность

Новые возможности для моделирования зубчатых передач в версии 5.2a пакета COMSOL Multiphysics®

Начиная с версии 5. 2a в COMSOL Multiphysics доступны новые возможности для более простого моделирования зубчатых передач. С помощью физического интерфейса

Multibody Dynamics (Многотельная Динамика) вы можете спроектировать привод, который состоит из нескольких зубчатых передач и валов. Можно моделировать различные типы зубчатых передач и зубчатых реек, к примеру:

  • Коническая зубчатая передача (Bevel Gear)
  • Косозубая цилиндрическая передача (Helical Gear)
  • Прямая зубчатая передача (Spur Gear)
  • Червячное зубчатое колесо (Worm Gear)
  • Косозубая цилиндрическая зубчатая рейка (Helical Gear)
  • Рейка с прямыми зубьями (Spur Rack)

Кроме того, вы можете моделировать прямозубые передачи и косозубые цилиндрические передачи, как Internal gears (зубчатые передачи внутреннего зацепления).

Схема косозубой цилиндрической передачи (слева) и рейка с прямыми зубьями (справа), также указаны различные размерные параметры передач.

Зубчатые шестерни обычно используются в парах. В COMSOL Multiphysics есть узел Gear Pair, который позволяет соединять два совместимых зубчатых колеса вместе и настраивать их взаимодействие. Доступны следующие типы соединений зубчатых передач:

  • Зубчатая пара (Gear Pair)
  • Реечная передача (Rack and Pinion)
  • Червячная передача (Worm and Wheel)

Схема зубчатой передачи (слева) и реечной передачи (справа). Показаны различные системы координат и другие важные параметры.

В идеальном случае пара передач является полностью жёсткой с отсутствием трения, погрешности зубчатого зацепления и окружного зазора. Для моделирования более реалистичного устройства можно добавить ряд подузлов с для задания следующих условий и эффектов:

  1. Упругость зубчатой передачи (Gear Elasticity): Определяет свойства зубчатого зацепления (например, жёсткость зубьев)
  2. Погрешность зубчатого зацепления (Transmission Error) Задается статическая погрешность зацепления, которая может возникнуть в результате геометрических ошибок или изменений
  3. Окружной зазор (Backlash): Определяет зазор в зубчатых шестернях, который влияет на динамику передачи под нагрузкой или без неё.
  4. Трение (Friction): Учёт сил трения, которые возникают в месте контакта

На рисунках ниже показаны примеры зубчатых передач, моделирование которых стало возможным в новых версиях (начиная с версии 5.2a).

Справа налево: Прямая зубчатая передача (внешняя), прямая зубчатая передача (внутренняя), косозубая цилиндрическая передача (перекрещивающаяся).

Справа налево: Коническая зубчатая передача, червячная передача, реечная передача.

Помимо расчетных функций, в пакет была добавлена база с геометрическими параметризованными CAD-заготовками для различных зубчатых передач. Данные заготовки (Geometry parts) доступны для 2D и 3D моделей с возможностью указания в качестве входных параметров необходимой длины зубьев и других геометрических размеров заготовку зубчатого колеса. Эти модели можно использовать в любом из проектов расчетов зубчатых передач и любых механизмом на их основе.


Косозубая цилиндрическая передача, добавленная из Библиотеки деталей (Parts Library).

Узнайте больше об обновлениях в модуля «Динамика многотельных систем» в версии 5.2a пакета COMSOL Multiphysics.

Примеры моделирования зубчатых передач

Чтобы продемонстрировать новые возможности пакета, рассмотрим несколько новых учебных примеров.

Начнём с моделирования вибраций в ступенчатом зубчатом механизме. В этом случае мы используем прямые зубчатые передачи, расположенные на жёстких валах. Выполнив динамический расчёт во временной области, мы можем изучить динамику вибраций не только в шестернях, но и в области внутри корпуса. Для расчёта жёсткости зубьев в зацеплении, как функции от скорости вращения, используется параметрический анализ.

Нормальная составляющая ускорения корпуса, обусловленная вибрациями.

Анимация распределения напряжений по Мизесу в шестернях при расчёте жёсткости зубьев в зацеплении.

На следующем примере механизма планетарной передачи можно наглядно увидеть принцип работы дифференциала в автомобиле. С помощью него наружнее ведущее колесо может вращаться быстрее, чем внутреннее, что необходимо для поворота машины. В этой модели проводится расчёт динамики движения сателлитов для двух случаев: автомобиль движется по прямой и кривой траектории. В обоих случаях рассчитывается амплитудное значение скорости элементов и угловой скорости колёс.

Механизм дифференциала, который позволяет двум колёсам автомобиля вращаться с разной скоростью.

В других доступных примерах демонстрируется расчёт сил и моментов в конической зубчатой передаче и анализ динамики косозубой цилиндрической передачи.

Вращение конического зубчатого колеса.

Анализ собственных частот косозубой цилиндрической передачи.

Заключительные замечания о моделировании зубчатых передач

С новыми возможностями, доступными в модуле «Динамика многотельных систем», моделировать зубчатые передачи теперь намного проще. Версия 5.2a пакета COMSOL Multiphysics позволяет моделировать и рассчитывать различные типы зубчатых передач, начиная от гибкости валов и окружных зазоров, заканчивая жёсткостью зубьев в зацеплении и уменьшением вибраций в зубчатой передаче.

Также вы можете добавлять дополнительные физические интерфейсы и связывать их посредством мультифизических связей. Анализ усталостных характеристик зубчатой передачи и акустический расчёт излучаемого коробкой передач шума — только некоторые из примеров.

Следите за обновлениями раздела блога, посвященному моделированию зубчатых передач, в последующих материалах мы расскажем о новых элементах, добавленных в «Библиотеку деталей», и новых функциональных возможностях пакета. Также вы можете связаться с нами для получения любой интересующей вас информации.

Узнайте больше о моделировании зубчатых передач, доступном начиная с версии 5.2a пакета COMSOL Multiphysics®

виды и типы, достоинства и недостатки, область применения, назначение, общие сведения, из чего состоят, где применяются, характеристики, определение, принцип действия

08.07.2020

Огромное количество устройств с механическими деталями использует принцип переноса силового усилия, вращательного момента, направления давления посредством особого способа.

И именно его мы сегодня и затронем в обзоре. Мы разберем типы и виды, применение и назначение, преимущества зубчатых передач. А также рассмотрим смежные моменты.

Общее описание

Для того чтобы передать усилия, ранее использовался повсеместно лишь один метод — ременный, который имел важное промежуточное звено — ремень. В нашем же случае способ меняется. Ненужный переходник исключается, вместо него появляется сцепление между элементами.

Таким образом, увеличивается не только уровень надежности и минимизируется размер всей системы, но также достигается и еще одно важное преимущество. Снижается расход энергии, необходимый для активации всей конструкции.

Существует масса ключевых факторов, которые определяют эффективность, сферу применения механизма. Разумеется, важным аспектом становятся габариты, материал производства и точность.

Если говорить про общие сведения о зубчатых передачах, нужно знать, что в хорошем продукте между зубьями всегда присутствует зазор. Они не располагаются вплотную. Иначе скольжение будет невозможным по определению. А также будет крайне неудобно смазывать подвижные части. Эксплуатационный срок, равно как и эффективность применения будет значительно снижена. Не нужно забывать, что многие типы производства подразумевают образование высоких температур на производственных площадках. А сами механические детали во время работы ввиду банальной силы трения разогреваются. Значит, металл будет расширяться, незначительно увеличиваться в размерах. И без зазора зубья просто встанут, упираясь друг в друга и заблокировав дальнейший ход.

Поэтому выбор конечного продукта всегда стоит останавливать на том, что точно не подведет. Именно поэтому мы в компании «Сармат» всегда внимательно относимся к деталям. И любая часть наших станков и иной продукции отвечает не только всем требованиям нормативной документации, но и желаниям наших клиентов.

Элементы конструкции зубчатой передачи

Данное устройство по своей сути является довольно простым. В нем используется минимальное количество составных частей. Соответственно, это значительный плюс в пользу эксплуатационного срока. Как бы далеко ни шагнула наука и прогресс — чем проще механизм, тем реже он ломается. Это факт, с которым невозможно спорить.

Хотя, говоря о герое нашего обзора, в первую очередь в воображении предстает колесо, но это лишь вершина айсберга. Посмотрим более подробно:

  • • Практически во всех моделях присутствует корпус. Он необходим для надежной фиксации всех частей в условиях одной системы. А также не позволяет смазочным материалам утекать, тратиться впустую. Габариты и форма конуса допускается различная. Конкретика опирается на задачу, которую и должен выполнять инструмент.
  • • Колеса. Разбирая разновидности, какие передачи называют зубчатыми в принципе, в голову сразу приходят шестерни. Их по стандарту две штуки. Если не подразумевается посредников, всегда есть ведущее и ведомое. Первое получает импульс силы, поворачивается по своей оси, заставляет двигаться второе. Крутящий момент зависит от качества сцепления между ними.
  • • Вал. Главный двигатель, который и содержит в себе импульс. Получает он его уже непосредственно источника. В большинстве случаев таковым выступает привод на электрике. Крепится данная часть уже на само колесо. А значит, его форма также подбирается исходя из всей системы в целом. Допускается ступенчатые варианты при необходимости.
  • • Подшипники. Характеристики и определение зубчатых передач подразумевает подвижность колес. Но для обеспечения подобного необходимо крепить вал не напрямую, а с помощью промежуточных переходников. Ими и становятся подшипники. Поскольку в этом месте происходит толчок подвижности, его тоже нужно регулярно обрабатывать смазочными материалами.

Стоит также осознавать, что основа для любой шестерни – это зубья. Они и подарили название всей системе. Величина, количество, периодика расположения отличает виды друг от друга. Наклон тоже может существенно меняться в различных моделях.

Важно уточнить, что эти шестерни устанавливаются на вал через прессование. В результате общая конструкция обладает изрядной прочностью, а холостой поворот колеса исключается по определению. А это означает, что будет меньше потерь энергии. В большей части случаев снижается расход электрического тока, служащего источников для движения вала.

Как классифицируются зубчатые передачи

Сложно выделить единую градацию, на которую бы опирался каждый производитель. Существует значительное количество разнообразных факторов, становящихся фундаментальными в зависимости от задач на производстве. Поэтому и используется несколько вариаций группировки.

Посмотрим, по каким аспектам разделяют эти инструменты на подвиды:

  • • Основываясь на расположении осей по сравнению друг с другом. Так появляются параллельные типы, а также пересекающиеся. Отдельной строкой идут перекрещивающиеся. Разумеется, первый вариант – самый простой. И чаще всего выбирается именно он. Но существуют нетипичные задачи, где приходится использовать иные способы. Под осями подразумеваются механизмы, которые крепят колеса.
  • • Также некоторые классы опираются на расположение зубьев. Так у нас появляются внутренние и наружные варианты. Эффективность их напрямую опирается на всю систему. Панацеи нет. Им сказать, кто лучше не получится. Используются чаще наружные, но нельзя утверждать, что они результативнее.
  • • Корпус тоже имеет значение. Мы уже уточнили, зачем он нужен. Но пока не рассказали, что существуют модели с открытым типом оболочки. И что примечательно, такой вариант работает в принципе без внешней смазки. Сухой ход, как это принято называть. А закрытая модель – ближе к стандарту.
  • • Следует внимательно относиться и к размеру. Корректнее – к протяженности окружности. Чем она длиннее, тем больший путь проходит точка при одиночном повороте колеса. Соответственно, выделяют тихоходные и скоростные. Но стоит понимать, что динамика все же зависит от вала. Какой импульс он передаст. А форма лишь подскажет, сможет ли колесо справиться с ним и применить его по назначению.

Основные достоинства и недостатки зубчатых передач

Ключевые преимущества видны невооруженным взглядом. Это:

  • • Длительный срок эксплуатации. Мы уже пояснили, что простой инструмент редко ломается. А в обозначенном случае мы имеем дело с крепким металлом, отсутствием ломких деталей, закаленной частью, соприкасающейся с партнером (зубьями). Поэтому такой механизм по праву можно считать долгожителем.
  • • Простая регулировка скорости. Масса вариантов настройки, установки.
  • • Высочайший уровень КПД при небольших затратах.
  • • Компактность. Что особенно важно. Ведь минимальный размер всего механизма позволяет сэкономить место в устройстве. Как пример, зубчатая передача позволяет сделать более компактный насос, сохраняя высокую мощность.

Но и минусы тоже существуют:

  • • Динамически во время работы невозможно сменить темп.
  • • Дороговизна, а также сложность. Выполнить кустарными методами, как муфту или что-то схожее, не выйдет. Необходимо обращаться к профессиональным производителям. И одним из лучших вариантов будет «Сармат». Где при эталонном качестве продукта не задираются расценки выше среднерыночных. Что редкость для современной экономической ситуации.
  • • Шумовой эффект. Избавиться от аспекта не получится, и чем выше скорость, тем сильнее будет сопровождающий работу звук. Вращательное движение не может быть беззвучным, зацепление зубьев делает свое дело. Такой способ является очень надежным, но и весьма шумным.

Типы

А теперь пройдемся по конкретным представителям своего жанра. Сначала остановимся на наиболее общих группах. А после уже перейдем к узким нишам.

Конические

Название говорят за себя. Основа колеса имеет форму конуса. Оси в таком варианте всегда перекрещиваются. Есть и иные отличительные стороны. Как непрямые зубья. Хотя, в принципе существует и аналог с прямыми, просто это менее распространенный выбор.

Примечательно, что в результате форму позволяет увеличить площадь соприкосновения между элементами. А угол достигает 90 градусов. Поэтому фиксация, по заверению экспертов, становится более надежной. Также интересно то, что зубья утолщаются от основания к вершине. А значит, после зацепа они весьма надежно держатся за партнеров. И соскальзывание почти полностью исключается.

Понятие, принцип действия зубчатой передачи конической формы строится на надежности. Но нельзя сказать, что это экономичный вариант. Ведь он неотвратимо теряет в среднем 15% импульса, который передает ему вал. Прямой угол просто не позволяет сохранить всю прилагаемую силу.

С переменным передаточным отношением

Это относительно новое веяние в сфере. Смысл строится на том, что в стандартном механизме положение полюса зацепления всегда остается неизменным, статичным. А в этом прогрессивном виде оно «гуляет», изменяется под среду и нужды. Нельзя сказать, что это очень популярная разновидность, но в определенных случаях он показывает весьма завидные результаты.

Планетарные

Их еще можно назвать подвижными. В этом варианте ось колеса может перемещаться. Чтобы было яснее, в механизме шестерни не крутятся на месте, а более мелкое «бегает» по крупному. Движением становится намного разнообразнее, приходится пройти весь круг. И ось должна двигаться по траектории, меняя свое положение постоянно.

Разновидности колес

А теперь разберем основные виды, параметры зубчатых передач в зависимости от колес. Это самая популярная градация, на которой основываются чаще всего.

Цилиндрические

Наиболее распространенный способ. Используется два колеса с различным количественным фактором зубьев. Характеризуются постоянным передаточным отношением, никаких «плавающих» переменных. Оси по традиции параллельные. Существуют две вариации реализации такого механизма, с повышающим и понижающим фактором. В первом случае отношение количества зубьев больше единицы, во втором, соответственно, меньше.

Коническая

Об этой вариации мы уже немного поговорили. Смысл заключается в наличии угла между элементами. Разумеется, такой подход снижает КПД. Но для пущей надежности, особенно если подразумеваются высокие скорости вращения – это идеальное решение.

Червячная

Особый тип. В этом случае используется скрещивание осей. И принцип работы зубчатой передачи строится на заходах, каждый из которых немного тормозит движение. Меньшее колесо описывает от одного до четырех кругов по крупному собрату. Ход в обратную сторону, кстати, в такой конструкции не допускается. Сила трения слишком велика, она просто не позволит пойти назад. Зачастую к общему набору составных частей добавляются еще и редукторы.

Механизмы

Помимо описанных вариаций, есть еще парочка, которые являются более редкими, но все столь же результативными. В первую очередь, реечная. Используется не для передачи крутящего момента. Напротив, здесь вращательное движение проходит преобразование с помощью рейки. И на выходе мы видим поступательное. Возможен и обратный процесс.

А также существуют винтовые. Они весьма точны и надежны, поэтому реализуются в различных компактных приборах. Но есть и негативная сторона. Проседает эксплуатационный срок, соприкосновение почти без зазоров, а значит, поверхность просто стирается при работе.

Форма и характеристика зуба

Мы уже пояснили, из чего состоит зубчатая передача. И главным фактором колеса являются зацепы. Поэтому конструкция так и называется. Но им пока уделили недостаточно внимания. А ведь у них есть свои отличительные стороны и видовое разнообразие.


Это:

  • • Прямые. Используется повсеместно, нет отклонений по оси.
  • • Косые. Значительно повышает уровень сцепления. Но начинает страдать КПД. Да и срок службы снижается.
  • • Шевронные. Смысл кроется в снижении нагрузок на подшипник. Оси не давят на элемент, что выгодно при длительной работе.
  • • Внутренние. Прекрасно функционируют на изгиб. А также практически единственный тип, который не создает сильный шумовой эффект при эксплуатации.

Материалы

Чаще всего используется сталь. Но более мягкая и дешевая в вале и подшипниках. И максимально жесткая в колесах. Ведь они постоянно контактируют, трутся, давят. Поэтому применяется не только легированная сталь или углеродная, но и специальные методы обработки. Азотирование как вариант, а также цементирование. Закалка поверхностного уровня.

Любопытно, что в середине зацепы куда мягче, чем на поверхности. Ведь если сделать их твердыми по всему объему, они начнут ломаться при постоянных нагрузках, станут хрупкими. А если учитывать сферы, где применяются зубчатые передачи, особенности использования – такого допускать нельзя.

Геометрические параметры колес

Есть определенные нюансы конструкционного плана. Боковые стороны всегда соприкасаются. Это главная точка поверхности, передающая импульс. А угол всегда подбирается с учетом смещения, чтобы при некорректной работе не заблокировались шестерни.

Поэтому важно учитывать: диаметр, длину окружности, размер зацепов, периодику, частоту. Все эти параметры указываются в сопутствующей документации. И должны точно соответствовать требованиям нормативов.

Методы обработки

Для пущей надежности каждая деталь после производства и обкатки проходит еще термическую закалку. И это обязательный процесс для продукта, который прослужит долго. В большей части случаев термообработки хватает, но есть некоторые детали, которые используются в высокоточных приборах. И тогда уже понадобится еще шлифовать каждый продукт.

Области применения

Существует масса промышленных сфер, где с успехом нашли свое отражение такие конструкции. Проще найти отрасль, где их нет. От точных приборов до гигантских буровых установок. Используются в двигателях внутреннего сгорания, а значит, почти в каждом виде транспорта на земле: станки, конвейеры на фабричном производстве и в цехах. Даже в небольших элитных наручных часах применяется все тот же принцип. Просто без электрического привода.

Изучив классификацию и область применения зубчатых передач, остается только пожелать вам подобрать грамотный продукт для своего производства. И гидом, помогающим обойти все перипетии современного рынка, станет компания «Сармат».


Соединении Передача крутящего момента - Энциклопедия по машиностроению XXL

Соединения деталей с натягом относят к напряженным соединен ниям, в которых натяг создается за счет необходимой разности посадочных размеров (предельных отклонений) соединяемых деталей. Основное назначение соединения — передача крутящего момента и осевого усилия от одной детали к другой посредством сил трения.  [c.39]

Пример 3. Шкив ременной передачи соединен с валом rf = 30 мм при помощи клиновой фрикционной шпонки (см. рис. 5.9), шириной 6=10 мм и длиной /р = 40 мм, коэффициент трения f = 0,15 мм. Определить напряжение смятия, если соединение передает крутящий момент Г = 70Н-м. Материал шпонки — сталь Ст 6, нагрузка знакопеременная с толчками в обоих направлениях.  [c.92]


Осевые штифты (круглые шпонки) применяют для передачи крутящего момента в неразборных соединениях.  [c.284]
Рис. 320. Передача крутящего момента во фланцевых соединениях
Шпоночные и шлицевые соединения служат для передачи крутящего момента. В шпоночном соединении в пазы вала / и наружной детали 2, имеющие одинаковую ширину, помещают специальную деталь 3 — шпонку. Шпонка имеет плоские боковые грани, которые соприкасаются с боковыми стенками пазов вала и наружной детали и передают крутящий момент.  [c.222]

Зубчатые (шлицевые) соединения. Зубчатые соединения применяются для соединения валов с посаженными на них деталями и для передачи крутящего момента.  [c.270]

Муфты служат для соединения валов и других соосных вращающихся деталей с целью передачи крутящего момента без изменения скорости. Они применяются для передачи вращения от двигателя к механизмам, включения и отключения механизмов, переключения скоростей, предохранения механизмов от перегрузки, передачи вращения только в одном направлении и для выполнения других функций.  [c.298]

При передаче крутящего момента условие надежности соединения может быть записано в виде  [c.420]

Устройство. В профильном соединении (рис. 4.25, а) охватывающая и охватываемая поверхности имеют некруглое сечение, благодаря чему возможна передача крутящего момента без использования дополнительных деталей. Обработка деталей профильного соединения производится методом копирования на фрезерных и шлифовальных станках. Это соединение применяется для скрепления тяжелонагруженных деталей (например, соединение судового  [c.424]

После сборки составная труба может быть нагружена внутренним давлением р , которое вызовет дополнительное напряжение в стенках обеих труб и которое можно рассчитать, пользуясь формулами Ляме, рассматривая составную трубу как целую. Составная труба может использоваться не только как оболочка, удерживающая жидкость или газ, находящиеся под давлением, рю и как фрикционное соединение двух деталей машин. Такие соединения называются прессовыми и служат для передачи крутящего момента от вала на надетую на него ступицу шкива или зубчатого колеса (или наоборот) за счет трения, которое возникает на посадочной поверхности под действием давления р.  [c.204]


Все охватывающие соединения по посадкам, т. е. по значениям получающихся в них зазоров и натягов, можно разделить на две группы. Первую образуют посадки с натягами, достаточными для образования на посадочной поверхности силы трения, способной уравновешивать внешние воздействия (продольную силу Ра и крутящий момент Т) вторую — переходные посадки с малой величиной натяга или зазора А. Причем вследствие технологических погрешностей в одних экземплярах соединяемых деталей, изготовленных по одному и тому же чертежу, может получиться натяг, а в других — зазор. Эта группа применяется тогда, когда требуется облегченная сборка и разборка соединения или когда соединение превращается в кинематическую пару при операциях управления машиной (как, например, в соединении подвижных шестерен с валами коробки скоростей). В этих случаях для передачи крутящего момента (если он нагружает соединение) должны использоваться другие устройства, о которых будет сказано в следующем параграфе.  [c.357]

Ротор ТВД представляет собой сборную конструкцию, состоящую из обработанных дисков, цапфы и гильзы, скрепленных по периферии стяжками. Центровку и передачу крутящего момента между дисками и цапфой осуществляют радиальными шлицами, которые образуют пояс жесткости ротора. Гильза на торце имеет фланец для соединения с фланцами ротора компрессора, а с противоположного конца центровочный бурт для соединения с промежуточным диском. Для передачи крутящего момента между гильзой и промежуточным диском устанавливают пять радиальных штифтов.,  [c.36]

Назначение соединение валов при передаче крутящего момента от 1,6 до 1600 кгс-м с максимальной частотой вращения для муфт с наружным диаметром до 300 мм — 250 об/млн свыше 300 мм — 100 об/мин при угловом смещении осей валов до 30 без уменьшения динамических нагрузок  [c.198]

Согласно расположению сухарей на фиг. 258 передача крутящего момента от ключа через втулку 5, сухари 2 и корпус 6 головки через насадку на винтовое соединение происходит по стрелке Р. При обратном вращении ключа по стрелке О внутренняя втулка 5 поворачивает ведущие сухари 2, которые отжимают штифты / и, тем самым, выходят из зацепления с зубцами корпуса головки.[c.284]

Данные такого сравнительного анализа приведены для примера на фиг. 381, представляющей шесть конструктивных вариантов неподвижного соединения детали с валом для передачи крутящего момента центрирования  [c.469]

Шпоночные и шлицевые соединения являются основным средством передачи крутящего момента между валом и насаженной на него деталью. При монтаже оборудования чаще всего приходится собирать соединения на призматических шпонках, на клиновых врезных шпонках с гайкой и на тангенциальных шпонках.  [c.152]

Соединение половин муфт производится или черными болтами, входящими в отверстие г зазором, или чистыми болтами, сопрягающимися с отверстиями по допускам тугой (Т) или глухой (Г) посадки 2 класса точности. В первом случае передача крутящего момента осуществляется за счет сил трения, развивающихся на торцовых поверхностях полумуфт, во втором — стержнями болтов, работающими на срез.  [c.167]

Создание при сборке условий для передачи соединением необходимого крутящего момента обеспечивается нормированной затяжкой гайки, в результате чего возникает соответствующая сила Р.[c.213]

На рис. 135 показан пример фиксации коническим винтом втулки рычага на валике. В данном случае соединение удачно решает двойную задачу передачу крутящего момента от рычага к валику и фиксацию валика в осевом направлении (упором торцов втулки в щеки корпуса).  [c.61]

Шпоночные соединения предназначе[ ы для передачи крутящих моментов от вала к находящейся на нем детали или наоборот.  [c.70]

Подбор и проверочный расчет шпоношого соединения. Для передачи крутящего момента от коинческогс колеса иа муфту применим призматическую шпонку со скругленными торцами по СТ СЭВ 189—75 (табл. 4,1). Примем диаметр соединения полумуфт с зубчатыми колесами 2, и Zi d = 55 мм (см, рлс. 8,15). Выписываем из указанного стандарта размеры сечения шпонки и пазов (мм)  [c.315]

Подбор и проверочный расчет шлицзвого соединения для передачи крутящего момента от шкива на влл. Участок вала левее опоры А (см. рис. 8.8) только скручивает я моментом 7,/= 89 Н-м. Диаметр вала  [c.320]

Выбор и проверочный расчет шпоноч foro соединения. Для передачи крутящего момента от III вала па i V вал применим две призматические шпонки (рис. 8.20) со скэуглеиными торцами но СТ СЭВ 189—75 (см. табл. 4.1). По диаметру вала d = 36 мм принимаем размеры сечения шпонки и пазов (мм) 6=10 /i--=8 Л = 5 2 = 3,3 г,(апм = 0,25 Гианб —0,4.  [c.327]


Муфты приводные служат для продольного соединения двух деталей машины, связанных общим вращательным движением (вала с валом, вала с зубчатым колесом, двух зубчатых колес и др.). Кроме передачи крутящего момента, они часто используются для быстрого сцепления и разъединения кинематически связанных деталей (управляемые муфты), предохранения машины от перегрузок (предохранительные муфты), ограничения чрезмерного возрастания скорости путем автоматического разъединения ведущего и ведомого валов (нормально-замкнутые центробежные муфты) или же для обеспечения плавного разгона машины без перегрузки двигателя, разгоняемого вхолостую (нормально-разомкнутые центробежные муфты), для передачи момента только в одном направлении при автоматическом разобщении валов, когда частота вращения ведомого звена превысит частоту ведущего (муфты свободного хода), для компенсации вредного влияния несоосности валов (рис. 15.1, а), вызванной неточ-  [c.372]

Чисто радиальный натяг обеспечивает прессовая посадка (6). Вводя в соединение конические штифты (7), можно достичь практически беззазорной передачи крутящего момента п исключить возможность угловых микросмещений сопрягающихся поверхностей. Соединение, однако, получается неразборным.  [c.338]

В конструкции клеммных соединений необходи.мо обеспечивать равномерную затяжку по всей окружности клеммы. На рис. 214 показан пример ошибочной конструкции 1. Крутяший момент от шейки к щеке передают два шипа. При затяжке клеммы верхние грани шипов упираются в стенки пазов 2. Участок АА остается незатянутым на нем неизбежно возникает наклеп. В правильной конструкции 3 шип расположен по оси симметрии клеммы. Равномерную затяжку обеспечивает также конструкция 4 с передачей крутящего момента призонным болтом, установленным в лунке шейки. По указанным выше причинам клеммная затяжка неприменима для нагруженных шлицевых соединений.[c.340]

Подкрепление деформирующихся участков. Необходимо предупреждать деформацию нежестких участков деталей под действием рабочих усилий. В пазово-хвостовиковом соединении валов (рис. 444, а) хвостовик приводного, вала при передаче крутящего момента деформирует щеки прорезного вала, раскрывая проушину. Напрессовка бандажа б резко увеличивает жесткость и прочность соединения.  [c.605]

Как видно, напряжения смятия в призматических валах значительно выше, чем в шлицах эволъвентиого профиля (для наиболее выгодного трехгранного вала — в 5,6 раз, для валов с 4-8 гранями — в 8 — 17,5 раз, для валов с лысками — в 16-32 раза), поэтому призматические валы применяют в. малонагруженных соединениях (например, для передачи крутящего момента насадным рычагам и рукоятка.м).  [c.282]

Преимуществом фланцевых соединений является практически беззазорная передача крутящего момента, достигаемая посадкой призонных болтов с натягом. Силы трения, возникающие на стыке при затяжке болтов, предупреждают микросмещения сопрягающихся поверхностей, поэтому  [c.287]

На виде л представлен пример передачи крутящего момента в многофланцевом соединении с помощью призонных болтов,-а на виде м — комбинированным способом с помощью призонных болтов и втулок.  [c.293]

На рис. 339 представлены способы передачи крутящего момента с силово1Г затяжкой па буртик вала. В легких соединениях крутящий мо.мент передается штифтом, запрессованным в вал п входящим в торцовую прорезь па ступице (вид а), пли торцовыми зубьями, отфрезерованными на ступице и входяпцши в прорези буртика (вид б).  [c.316]

Передача крутящего момента заскакивающим фиксатором. Соединение освобождается нажн.мо.м на фиксатор через отверстие в ступице  [c.326]

Клеммовые соединения проектируют но условию передачи крутящего момента или осевой силы. Обязателен гакже расчет ви1ггов. . Закон распределения даиления щ) окружности зависит от жесткости стунин и начального зазора или натяга. Для технических расчетов ими приходится задаваться.  [c.121]

Устройство и типы соединений. Шлицевое соединение можно условно представить как многошпоночное, у которого шпонки выполнены заодно с валом. Оно служит для передачи крутящего момента. С помощью этого соединения можно обеспечить как подвижное (с осевым относительным перемещением), так и неподвижное скрепление деталей. Основными типами шлицевых соединений являются (рис. 4.24) а — прямобочные (ГОСТ 1139—58) б — эйоль-  [c.422]

Назначение. Основное назначение соединительных муфт — передача крутящего момента от турбинного вала к валу шестерни редуктора или к валу ротора э.тектрогенератора, а также соединение компрессоров и турбин у газотурбинных двигателей [37 ].  [c.48]

Возникновение усталостных трещин в стыковочных балках вертолетов Ми-2, Ми-6 и Ми-8 в процессе эксплуатации было обусловлено раскрытием стыка. Раскрытие стыка может возникать в эксплуатации по многим причинам [15]. Однако известно, что при раскрытии стыка, когда момент затяжки недостаточен для создания усилия, компенсирующего растягивающую переменную нагрузку, в стяжном, элементе напряжение может возрастать в 2 раза. Уровень возросшего напряжения зависит от толщины стягиваемых элементов, плоскостности их поверхности, диаметра стяжного элемента, наличия или отсутствия смазки и прочее. В частности, в рассмотренном выше примере ( 13.3) раскрытие стыка было обусловлено неплотным прилеганием подвижного (вращаемого) шлицевого фланца вала винта, в котором возникала неплотность стыка при передаче крутящего момента. Устранение неплотности стыка может быть достигнуто различными путями. Так, например, применительно к картеру поршневого двигателя АШ62-ИР в неподвижном фланцевом стыке возникал фреттинг-процесс из-за потери момента затяжки болтов [16]. Жесткость стыка в рассматриваемом соединении была переменной по окружности из-за переменной толщины сопрягаемых дета-  [c. 713]

Назначение для соединения соосных валов при передаче крутящего момента без уменьшения динамических нагрузок стальными муфтами — от 1,6 до 4000 кгс-ы п окружной скоростн на наружном диаметре муфт до 70 м/с чугунными муфтами — от 0,8 до 2000 кгс-м и окружной скорости до 35 м/с.  [c.187]


Упругие тулочно-пальценые муфты общего назначения приметтяют дат соединения соосных валов при передаче крутящего момента от 0,ба до 1600 ьтс м и уменьшения динамических нагрузок, климатических исполнений У и Т, категорий размещений 1—4 по ГОСТ 15150—еа.  [c.189]

Посадки типа Н/к широко применяются в неподвижных разъемных соединениях для точного центрирования соединяемых деталей в тех случаях, когда охватывающая деталь вместе с охватываемой является подвижной сборочной единицей, например неподвижные закрепляемые зубчатые колеса, шкивы, муфты монтируются на валах по этой посадке. Посадки характеризуются тем, что вероятность появления в соединении зазора или натяга примерно одинакова. Они обеспечивают хорошее центрирование при достаточно легкой сборке (с помощью молотка). По этой причине оии применяются чаще других переходных посадок. Посадки повышенной точности Н5/1ограниченное применение в ответственных соединениях или высокоточных приборах. Посадка Н7/к6 — предпочтительная. Эта посадка жарактеризуется как посадка, фактически не имеющая зазора, особенно при большой длине сопряжения. Она применяется в соединениях зубчатых колес, звездочеи, шкивов, муфт с валами, причем передача крутящего момента обеспечивается штифтами, шпонками, винтами. Посадка меньшей точности Н8/к7 может применяться при сниженных требованиях к точности центрирования.  [c.75]

Подвижные шлицевые соединения предусматривают взаимное осевое перемещение соединяемых деталей и предачу крутящего момента путем их совместного вращения. Примером могут служить так называемая скользящая вилка карданного вала (передача крутящего момента при наличии некоторой необходимой свободы осевого перемещения) и каретки или муфты коробки передач автомобиля, передвигаемые по оси вала для переключения передач.  [c.614]

Поперечно-прессовые соединения. При сборке способом теплового воздействия натяги примерно в 2 раза, а прочность при передаче крутящего момента в 2—3 раза больше, чем при продольнопрессовых соединениях. Время на запрессовку крупных деталей сокращается в 2—4 раза.  [c.734]

Установочные (контрольные) штифты применяют в случаях, когда необходимо точно зафиксировать положение одной детали относительно другой (например, положение крьппки разъемного подшипника скольжения относительно его корпуса), а также для восприятия поперечных сил, действующих в плоскости разъема двух деталей (например, для передачи крутящего момента во фланцевом соединении валов).  [c.67]


Виды передачи крутящего момента на колесо велосипеда — Сайт для велосипедистов

На велосипеде для того, чтобы передать крутящий момент с цепи на втулку заднего колеса применяют три основные разновидности передачи:

Содержание статьи

Кассетная передача

Устройство кассетной передачи состоит из звёздочки с храповым механизмом — драйвера, которая передаёт с цепи на колесо крутящий момент. Собачки и пружины храпового механизма расположены внутри корпуса втулки. Драйвер имеет два или три шарикоподшипника или один роликовый открытый с принципом скольжения. Зубчатка может может располагаться на драйвере, а пружины и собачки располагаются в корпусе втулки.

У каждой собачки имеется своя пружина. Такая конструкция позволяет устанавливать мощный подшипник в драйвере. Второй вариант, когда пружины и собачки находятся на драйвере. Может быть одна пружина на все собачки или для каждой отдельно. Количество собачек бывает 3, 4 или 6. Этот вариант используют для втулок с симметричным драйвером.

Фривильная передача

Фривил — в этой конструкции специальная трещотка при помощи резьбы накручивается на корпус втулки. Зацепы и собачки закрыты и расположены в корпусе фривила. В корпусе втулки находятся только три подшипника, под фривмлом находятся два из них. Из-за того, что зацепы и собачки находятся внутри фривила, меньше, чем на 13 зубьев их не делают.

Передача фрикостер

Оригинальное решение передачи крутящего момента с цепи на втулку. Вместо использования собачек на внутренней поверхности драйвера нанесена крупная резьба. Специальна гайка в корпусе втулки при педалировании накручивается на резьбу драйвера, прижимается к корпусу и передаёт крутящий момент. Когда педали останавливаются и не крутятся происходит обратный процесс раскручивания гайки и касания к корпусу не происходит. Крутящий момент не передаётся, потому что драйвер не имеет зацепления с втулкой. Колесо свободно крутиться в любую сторону, обеспечивая свободный ход.

Также читать на эту тему:

Кассета велосипеда. Задний набор звёзд трансмиссии. При помощи шлицевой посадки фиксируется на барабане свободного хода. Крепится к задней втулке гайкой. Основное назначение – изменение передаточного числа трансмиссии…

Переключение передач на велосипеде. 1. Вариант. Подбор звёзд трансмиссии при езде по грязи, песку, рыхлому грунту, высокой траве, камням и при подъёме на гору – использование самой маленькой передней звезды с самыми большими задними звёздами…

Переключатели скоростей велосипеда.  Передний переключатель. Его работа состоит в том, чтобы перебрасывать цепь с одной звезды на другую. Параллелограммный механизм перемещает рамку, через которую проходит цепь. При переключении на другую скорость рамка перемещается и располагается над необходимой звездой…

Цепь велосипеда. С помощью цепи, появилась возможность передавать усилие от педалей на заднее колесо велосипеда, что позволило уменьшить размер колёс до современных размеров, увеличить коэффициент полезного действия, намного повысить скорость движения и…

Назначение и типы силовых передач

Категория:

   Автомобили и трактора

Публикация:

   Назначение и типы силовых передач

Читать далее:



Назначение и типы силовых передач

При движении автомобиля или работе трактора с навесным (прицепным) оборудованием возникают сопротивления, величина которых непрерывно изменяется. Это связано с изменением сопротивления дороги или почвы качению колес (гусениц), степенью загрузки рабочих органов машин, с изменением профиля дороги (подъемы и уклоны). Соответственно этому требуется изменение величины передаваемого крутящего момента на ведущие колеса (гусеницы). Однако автотракторные двигатели внутреннего сгорания допускают автоматическое регулирование крутящего момента в весьма ограниченных пределах (15—20% от номинального значения), что недостаточно, поэтому возникает необходимость применения силовой передачи. По характеру регулирования крутящего момента силовые передачи разделяются на ступенчатые и бесступенчатые.

Ступенчатые механические передачи состоят из ряда зубчатых передач различных типов. Крутящий момент изменяют путем изменения передаточного отношения находящихся в зацеплении шестерен коробки передач. При этом крутящий момент меняется ступенчато через интервалы, кратные передаточным числам. Этот вид передач имеет высокий КПД, прост в изготовлении и эксплуатации, однако громоздок и тяжел. Управление машиной при ступенчатых передачах сложно, неполностью также используется при них мощность двигателя.

Бесступенчатые передачи позволяют непрерывно и автоматически изменять крутящий момент на ведущих колесах (звездочках) автомобиля (трактора) в зависимости от внешних сопротивлений движению без изменения степени загрузки двигателя. Бесступенчатые передачи значительно облегчают труд водителя, обеспечивают получение высоких тягово-динамических качеств, повышает долговечность двигателя и деталей передачи. Недостаток бесступенчатых передач — более низкий КПД, сложность конструкции и эксплуатации, высокая стоимость изготовления.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Силовая передача (трансмиссия) трактора представляет группу механизмов и предназначена для преобразования крутящего момента, передаваемого от двигателя на ходовую часть, а также для передачи через вал отбора части мощности на агрегати-руемые машины.

Известно, что мощность двигателя характеризуется крутящим моментом и частотой вращения коленчатого вала или его оборотами, причем мощность, передаваемая от двигателя, имеет малый крутящий момент (25—150 кгм для различных дизелей) при значительной частоте вращения 1600—2000 об/мин.

В то же время ведущий аппарат трактора должен получать энергию в виде большого крутящего момента с относительно малой частотой вращения, чтобы трактор мог развивать большие тяговые силы при небольшой (в пределах до 20—40 км/ч) скорости движения.

Чтобы изменять крутящий момент и обороты трансмиссии, поставлены зубчатые передачи, изменяющие передаточное число. Зубчатая передача изменяет крутящий момент следующим образом.

В то же время каждый зуб ведущего колеса давит на зуб ведомого колеса с силой Рь передавая крутящий момент Mi = Prrb где п — радиус колеса, то есть крутящий момент — это произведение силы на плечо, а плечом является радиус колеса. Но эта же сила Рь действуя на плечо г2, создает крутящий момент на ведомом валу M2=Pi-r2. Но так как г2 больше п, то и крутящий момент М2 увеличивается. Это свойство зубчатых передач и используют в силовых передачах тракторов, а именно — в главной и конечной передачах, что позволяет изменять тяговое усилие и скорость движения при работе с различными машинами. При переходе с одного режима к другому крутящий момент изменяется через определенные интервалы в соответствии с передаточными числами, поэтому такие силовые передачи называются ступенчатыми; они получили наибольшее распространение.

Кроме ступенчатых механических передач могут использоваться бесступенчатые — гидравлические и электрические, а также комбинированные передачи. Гидротрансмиссии у тракторов находятся в стадии экспериментальных разработок. Электромеханическая трансмиссия используется на тракторе ДЭТ-250.

Рекламные предложения:


Читать далее: Ступенчатые силовые передачи

Категория: - Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Трансмиссия автомобиля: виды, неисправности


Трансмиссия автомобиля – это целый комплекс механизмов, который обеспечивает функционирование всех его движущих механизмов, передаёт им энергию ДВС. Дословно слово «transmission» с английского языка на русский можно перевести следующим образом: «перенос», «передача», «перевод». Фактически даже простая цепная передача на велосипеде – это уже трансмиссия. Но применительно к велосипедам слово «трансмиссия» не прижилось. Принято говорить именно «передача». А вот в сфере машиностроения, транспортных технологий понятие «трансмиссия» применяется и к механизмам, соединяющим ДВС с движущимися элементами, и к системам, которые обеспечивают функционирование таких механизмов.

Хотя, если речь уже зашла о велосипеде, то на его примере легче всего наглядно объяснить суть трансмиссии как-таковой. Чтобы передвигаться быстро на велосипеде, нужна высокая частота вращения заднего ведущего колеса. Цепная передача идеально позволяет решить эту задачу, не прибегая к изменению диаметра колеса. Правда, если мы рассматриваем устройство автомобилей, то уже появляется двигатель, и конструкция усложняется, как и спектр её «обязанностей». Например, во время движения авто ДВС постоянно нужно затрачивать энергию на преодоление всевозможных сопротивлений, в том числе преодоление инерции самого автомобиля.
 
От качества механизмов трансмиссии (МТ) зависит расход топлива, безопасность и комфорт водителя, пассажиров транспортного средства, эффективность выполнения тех или иных задач. Например, МТ погрузчика обеспечивают оператору комфортное взаимодействие с погрузчиком, беспрепятственно подъезжать к стеллажам и аккуратно разгружать его. От МТ комбайна зависит отлаженность передачи действий от ДВС механизмам жатвенной части. От МТ карьерного самосвала зависит то, сможет ли он обеспечить эффективный старт после полной загрузки кузова или движение в гору с высокой скоростью.

Назначение и схемы трансмиссий

Прямое назначение трансмиссии автомобиля - пошагово регулировать крутящий момент от маховика и распределять его по ведущим колёсам.

МТ позволяют согласовать работу ДВС с сопротивлением движению транспортного средства, расширяя тяговое усилие на ведущих колесах, диапазон изменения оборотов.

Схема трансмиссии автомобиля зависит от того – переднеприводный или заднеприводный автомобиль перед нами.

У транспортного средства с приводом на задние ведущие колеса в составе трансмиссии чаще всего можно встретить сцепление, коробку передач, карданный механизм, задний ведущий мост в сборе. Такой вариант очень популярен у коммерческого транспорта (включая, грузовики, автобусы).

У транспорта с приводом на передние колеса (самый распространённый вариант у легковых авто) в состав трансмиссии чаще всего входят: сцепление, трансэксл, карданный привод на передние ведущие колеса и шарниры равных угловых скоростей. 

Уточнение «чаще всего» при описании конструкции сделано по той причине, что некоторые элементы могут «перекочёвывать». Например, трансэксл можно встретить в конструкции некоторых автомобилей и с задним приводом. К такому конструктивному решению не раз прибегали при производстве некоторых моделей Chevrolet, Nissan Alfa Romeo. Особенно решение популярно у спорткаров с независимой подвеской. Трансэксл может соединяться с ДВС при помощи различных валов (карданного, с резиновыми муфтами).

В трансмиссионную схему всех полноприводных авто с ручным управлением и ряда транспортных средств с дополнительным оборудованием (например, коммунальной техникой) также входит раздаточная коробка. 

Отдельно стоит обратить внимание на гидромеханические схемы. У них нет сцепления, но каждая ступень КПП оснащается автономным элементом переключения.

Что входит в трансмиссию автомобиля?

Узлы трансмиссии автомобиля:
  • Сцепление, муфта сцепления или фрикцион (последний вариант часто встречается на сельскохозяйственной технике, например, тракторах). Разъединяет двигатель от трансмиссии и плавно соединяет их при переключении передач, при старте движения. Основа большинства сцеплений — фрикционный диск или диски, прижатых к маховику или сжатых друг с другом. Управлять сцеплением можно механическим способом (педалью), посредством гидро-, электропривода.
  • Коробка передач (КПП). Главная функция любой КПП — изменение отношения между угловыми скоростями, крутящими моментами валов, угловыми и линейным перемещениями (то есть изменение передаточного отношения). Агрегат позволяет изменить крутящий момент, скорость и направление движения транспортного средства, а также разъединить двигатель с трансмиссией. Устройство агрегата зависит от типа КПП. 
  • Трансэксл — ведущий мост в блоке с коробкой передач. 
  • Кардан — механизм, передающий крутящий момент между валами у переднеприводных авто и от коробки к задним колесам на заднеприводных.
  • Картер. Кожух, в котором располагаются главная передача, полуоси для крепления ступиц ведущих колец и дифференциал.
  • Главная передача. Увеличивает крутящий момент и передаёт его на полуоси ведущих колес, адаптирует мощь двигателя под эксплуатационные условия.

  • Дифференциал. Распределяет крутящий момент между приводными валами и обеспечивает возможность колёс вращаться с разными угловыми скоростями. От дифференциала зависит безопасность езды при поворотах на сухой гладкой дороге. Дифференциал может быть исполнен в виде муфты (вязкостной или фрикционной) или червячных полуосевых шестерен (дифференциал Торсен) с автоматической самоблокировкой механизма в момент разности крутящих моментов на приводном вале и корпусе.
  • Полуоси. Передают крутящий момент от зубчатого колеса дифференциала непосредственно на колесо (через ступицу).

  • Шарниры угловых скоростей. Передают крутящий момент, идущий от дифференциала к ведущим колесам. ШРУСы в отличие от передачи способны беспрепятственно работать с существенными углами поворота (до 70 градусов).

  • Раздаточная коробка («раздатка»).  Устройство, направленное на распределение усилия двигателя по ведущим колесам. Раздаточная коробка помогает нарастить крутящий момент при езде по плохим дорогам, бездорожью, распределить крутящий момент между приводными осями транспортного средства.
Для повышения функциональности, эргономичности, конкурентоспособности устройство трансмиссии автомобиля постоянно совершенствуют. Рассмотрим популярные полноприводные МТ 4Matic, xDrive, 4Motion, Quattro.

Особенности популярных трансмиссий 4Matic, xDrive, 4Motion, Quattro

  • Системы полного привода 4Matic (установлены на многочисленные легковые модели Mercedes-Benz) с постоянным полным приводом включают межколесный и межосевой дифференциалы свободного типа, позволяющих разделить крутящий момент ДВС на две оси. Каждая из осей благодаря свободным дифференциалам может беспрепятственно вращаться с различной скоростью. Кроме того, у 4Matic предусмотрен контроль за движением посредством системы курсовой устойчивости (предусмотрен контроль тягового усилия, антиблокировочная система тормозов и антипробуксовочный механизм).
  • Полноприводные трансмиссии xDrive (разработка BMW) отличаются наличием фрикционной многодисковой муфты. Она выполняет роль дифференциала. Также одна из главных особенностей решения состоит в том, что системой обеспечена возможность перераспределения межосевого крутящего момента в максимально широком диапазоне (0 до 100%).
  • Система Quattro (Audi). Отличительная особенность – МТ и ДВС расположены продольно. У большинства трансмиссий Quattro присутствует свободный дифференциал с электронной блокировкой. Благодаря ней автоматически отпадает проблема пробуксовки ведущих колёс при разгоне на скользком дорожном полотне.
  • 4 Motion (популярный МТ Volkswagen). Особенность схемы — крутящий момент ДВС распределяется по осям в зависимости от ситуации на дороге. 
У большинства трансмиссий Quattro и 4Motion присутствует свободный дифференциал с электронной блокировкой. Благодаря ней автоматически отпадает проблема пробуксовки ведущих колёс при разгоне на скользком дорожном полотне.

Классификация 

Трансмиссии принято классифицировать в зависимости от способа передачи энергии (типа преобразователя крутящего момента, привода транспортного средства использованной коробки передач.

В зависимости от способа передачи энергии выделяются следующие виды трансмиссии автомобиля:

  • Механическая. Энергия передаётся посредством механического трения в сцеплении, взаимодействия шарниров, зубчатых колёс.
  • Гидромеханическая. Крутящий момент возникает за счёт механического трения и работы гидравлики. ТМ здесь работают благодаря гидромуфте, гидротрансформатору.
  • Гидравлическая. Вращение обязано нагнетания масла к гидротурбине под высоким давлением. То есть передача энергии осуществляется посредством жидкости.
В зависимости от привода выделяют переднеприводную, заднеприводную и полноприводную трансмиссию. О том, как они отличаются, можно судить, исходя из особенностей схемы устройств, приведённых в начале нашего материала.

В зависимости от коробки передач трансмиссия бывает: 

1. Механическая.
2.  Автоматическая. 
3. Роботизированная.
4. Вариативная (бесступенчатая) – с вариатором.

Подробнее о трансмиссиях с разными типами коробок передач читайте в нашем материале «Коробка передач».

Механическая трансмиссия

Передача мощности производится за счёт механических передач вращательного движения.

Плюсы:

  • Низкая стоимость.
  • Высокий КПД.
  • Малые габариты.
Механические системы обладают наивысшим КПД среди прочих, наименьшей массой, наиболее просты в производстве.

Важно! Не нужно путать механический способ передачи энергии и механическую коробку передач. Да, чаще всего решения с механической коробкой – это именно решения с механической передачей энергией. И именно её все и называют механическая трансмиссия автомобиля. Но это не аксиома. Среди гусеничной техники есть решения, где энергия передаётся через мехпередачи, при этом коробки стоят отнюдь не механические.

Гидромеханическая трансмиссия

Для агрегата характерно наличие гидромеханической коробки передач (в конструкции объединены механический редуктор + гидродинамический преобразователь крутящего момента). Наибольшая эффективность от системы наблюдается при наличии в ней автоматического управления.

Гидротрансформатор с колёсами с криволинейными лопатками, являющийся обязательным элементом такого агрегата, автоматически изменяет крутящий момент, передаваемый от двигателя.

Процесс передачи крутящегося момента подчиняется изменениям нагрузки на выходном валу КП.

  • Муфта свободного хода запускает процесс вращения колеса реактора только в одном направлении. Оно совпадает с траекторией вращения насосного колеса.
  • Рабочая зона под давлением заполняется маслом. 
  • Насосное колесо вращается.
  • Лопатки насосного захватывают масло.
  • Под влиянием центробежной силы масло оказывается на турбинном колесе.
  • Масло поступает в реакторе.
  • Направление потока жидкости изменяется.
  • Масло снова поступает в насосное колесо.
Таким образом, на лицо – замкнутая циркуляция масла.
Плюсы и минусы гидромеханических решений

Гидромеханические решения ценят за широкий диапазон регулирования передаточных чисел, возможность обеспечить бесступенчатое изменение параметров потока энергии, реверсирование, быстрое реагирование на изменение условий эксплуатации, ситуацию на дороге. Предоставляется возможность автоматизировать процесс переключения скоростей, установить полный контроль за фильтрацией крутильных колебаний.

Гидромеханические МТ очень популярны у сельскохозяйственных, коммунальных машин, автопоездов большой проходимости. Решение отлично подходит для передачи мощностного потока от ДВС на привод ведущих мостов.
Распространена установка таких агрегатов и на карьерные самосвалы. Удаётся исключить динамические нагрузки на валы, превышение трения дисков.

Самые популярные и эффективные – гидромеханические автоматические трансмиссии.

Правда, при множестве достоинств, есть у них и недостатки:

  • Отношение крутящего момента на ведомом звене по отношению к крутящему моменту на ведущем звене (то есть коэффициент трансформации) достаточно низок (не превышает 3).
  • Есть сложности с нарастанием тормозного усилия (эта проблема остро чувствуется при вхождении в режим торможения ДВС.
  • Высокая материалоемкость.

Гидравлическая трансмиссия

Вместо сухого трения механических МТ задействован гидротрансформатор. Для передачи крутящего момента применяются планетарные ряды, помогающие создать идеальные условия для реализации широкого спектра передаточных отношений. В том числе, такие решения не боятся сильной вибронагруженности.

Огромные преимущества решения:

  • При переключениях передач не происходит разрыва потока мощности.
  • Решение отлично обеспечивает передачу крутящегося момента.
  • Для плавной работы с передачами не нужно прикладывать ударные усилия.
Но чтобы получить отдачу от агрегата с гидротрансформатором, приходится заботиться о монтаже 
своей гидромуфты для каждой передачи.

Гидростатическая трансмиссия

ГСТ передаёт энергию вращения от ДВС к колесу или шнеку через насос с помощью направления рабочей жидкости к гидромотору. 

Решение чаще всего монтируется на транспорте, если важно обеспечить большое передаточное число. Главные объекты, где устанавливаются МТ такого типа – зерноуборочные комбайны, дорожно-строительные машины, бульдозеры.

ГСТ не препятствует пробуксовке машин на вязких грунтах, а при движении вперед-назад легко обеспечить прямолинейность движения. Даже если отвал бульдозера максимально отпущен, то при медленном продвижении вперёд транспортное средство не глохнет. При работе на бульдозере это особенно ценно.


    
   
ГСТ не отличается высоким уровнем КПД, но ДВС у таких ТМ работает более экономично, если сравнивать с механической трансмиссией.

Электромеханическая трансмиссия

Электромеханическая трансмиссия – это решение с тяговым генератором, тяговым мотором (или несколькими моторами).

Объекты установки:

  • cамосвалы большой грузоподъёмности,
  • автобусы большой вместимости,
  • транспорт высокой проходимости (вездеходы, уборочно-транспортные машины),
  • гусеничные трактора,
  • многозвеньевые поезда высокой проходимости,
  • карьерные самосвалы
Главная особенность – энергия передаётся на генератор и при необходимости может использоваться повторно. Торможение происходит с возвратом энергии. Если монтирована аккумуляторная система, можно производить замедленное движение с отключенным ДВС. В электроэнергию может преобразовываться вся мощь ДВС.

Среди недостатков – внушительные габариты, высокая себестоимость, КПД ниже, нежели у механических систем.

Наиболее частые поломки трансмиссии

  • Сильный шум при включении сцепления – «симптом» износа пружин (вилки, демпфера) или возникновение зазора в шлицевом соединении. Чаще всего решение проблемы – замена ведомого диска или пружин, но иногда достаточно просто основательней закрепить пружину вилки.
  • Увеличение шума при выключении сцепления – сигнал о износе, повреждении подшипников вала КПП. Как правило, проблема решается заменой подшипника.
  • «Смазанное» включение передач. Возникает как ответная реакция на износ многих деталей. Важна детальная диагностика и замена одной или нескольких деталей – пружин фиксаторов, шариков, «сухарей», шестерни, муфты, рычага выбора передач, блокирующих колец синхронизаторов.
  • Из коробки передачи течёт масло. Чаще всего проблема – в износе сальников или уплотнительных прокладок, и они нуждаются в замене. Но проблема может быть и в ослаблении крепления картера или его крышек. В этом случае требуется регулировка крепежа (гаек).
  • КПП издаёт гул, шум. Такое нередко бывает при недостатке уровня масла в коробке. И здесь важно понять причину утечки масла, устранить ее, а затем восстановить уровень масла до требуемых норм. Кроме того, проблема может быть связана с износом синхронизаторов, подшипников, шестерен. В этом случае требуется их замена.
  • При подъёме транспортного средства в гору начинается пробуксовка. Переключение на пониженную передачу начинается раньше времени. Здесь, как и в предыдущем случае, причина чаще всего – падение уровня масла. Но нельзя исключать и одновременный износ манжет поршня и дисков муфты. Это может быть прямым стимулом к их замене.
  • Cтук на холостом ходу ДВС. Это свидетельство окончания времени эксплуатации дисков фрикционных муфт. Решить проблему можно только их заменой.
Интерактивное обучение! На базе LCMS ELECTUDE доступен специальный обучающий курс-тренинг и тестовая система проверки знаний "Трансмиссия автомобиля". 

29 учебных модулей – это отличные возможности для того, чтобы изучить устройство, принцип работы разных трансмиссий. Огромное внимание уделяется устройству и сервисному обслуживанию.

Видеообзор интерактивного тренинга «Трансмиссия»

Дополнительную информацию вы всегда можете уточнить в LCMS ELECTUDE. Это не только обширная база знаний для тех, кто постигает транспортные технологии, но и площадка, которая позволяет прокачать навыки посредством симулятора, оценить знания с помощью системы тестов. Платформа отлично подходит для обучения  автодиагностов и автомехаников.


Все о редукторах. Справочная информация

Классификация, основные параметры редукторов
Цилиндрические редукторы
Червячные редукторы
Планетарные редукторы
Конические редукторы
Классификация редукторов в зависимости от вида передач и числа ступеней
Конструкция и назначение редуктора
Особенности редукторов по виду механических передач
Количество ступеней редуктора
Входные и выходные валы редукторов
Срок службы редуктора
Устройство редуктора
Монтажное исполнение
Как подобрать редуктор? Простые правила и примеры расчета
Передаточное отношение и как его определить?

 

Редукторы (латинского слова reductor) получили широкое распространение во всех отраслях промышленного и аграрного хозяйства, поэтому их производство с каждым годом увеличивается, появляются новые модификации, совершенствуются уже существующие модели.

Редуктор служит для снижения частоты вращения тихоходного вала и увеличения усилия на выходном валу. Редуктор может иметь одну или несколько ступеней, цель которых увеличение передаточного отношения. По типу механической передачи редукторы могут быть червячными, коническими, планетарными или цилиндрическими. Конструктивно редуктор выполнен как отдельное изделие, работающее в паре с электродвигателем и установленное с ним на одной раме.

Промышленностью сегодня выпускаются редукторы общего и специального назначения.
Редукторы общего назначения могут применяться во многих случаях и отвечают общим требованиям. Специальные же редукторы имеют нестандартные характеристики подходящие под определенные требования.

 

Классификация, основные параметры редукторов

В зависимости от типа зубчатой передачи редукторы бывают цилиндрические, конические, волновые, планетарные, глобоидные и червячные. Широко применяются комбинированные редукторы, состоящие из нескольких совмещенных в одном корпусе типов передач (цилиндро-конические, цилиндро-червячные и т.д.).

Конструктивно редукторы могут передавать вращение между перекрещивающимися, пересекающимися и параллельными валами.
Так, например цилиндрические редукторы позволяют передать вращение между параллельными валами, конические - между пересекающимися, а червячные - между пересекающимися валами.

Общее передаточное число может достигать до нескольких десятков тысяч, и зависит от количества ступеней в редукторе. Широкое применение нашли редукторы, состоящие из одной, двух или трех ступеней, при чем они могут, как описывалось выше, совмещать разные типы зубчатых передач.

Ниже представлены наиболее популярные виды редукторов, серийно выпускаемые промышленностью.

 

Цилиндрические редукторы

Цилиндрические редукторы являются самыми популярными в машиностроении. Они позволяют передавать достаточно большие мощности, при этом КПД достигает 95%. Вращение передается между параллельными или соосными валами. Передаваемая мощность зависит от типоразмера редуктора. В цилиндрических редукторах применяются передачи, состоящие из прямозубых, косозубых или шевронных зубчатых колес. Количество цилиндрических передач напрямую влияет на передаточное отношение. Например, одноступенчатый редуктор может иметь передаточное число 1,5 до 10, две ступени - от 10 до 60, а три ступени - от 60 до 400.

Кинематические схемы наиболее распространенных видов цилиндрических редукторов представлены на рисунке ниже:


А) - Простой одноступенчатый цилиндрический редуктор
Б) – Двухступенчатый редуктор цилиндрический с несимметричным расположением зубчатых колес
В) – Трехступенчатый цилиндрический редуктор, входной вал быстроходной передачи изготовлен с двумя шестернями
Г) – Соосный цилиндрический редуктор
Д) - Соосный цилиндрический редуктор с симметричным расположением опор относительно тихоходной передачи
Е) - Соосный цилиндрический редуктор с шевронной быстроходной передачей
Ж) - Соосный цилиндрический редуктор с раздвоенной передачей
З) - Соосный цилиндрический редуктор с посаженными на быстроходный вал двумя косозубыми шестернями с противоположенным наклоном зубьев
И) – Трехступенчатый цилиндрический редуктор с раздвоенной быстроходной и тихоходной передачей

 

 

Червячные редукторы

Червячные редукторы получили большую популярность в виду своей простоты и достаточно низкой стоимости. Из всех видов червячных редукторов наиболее распространены редукторы с цилиндрическими или глобоидными червяками. Как и многие другие типы редукторов червячные могут состоять из одной или нескольких ступеней. На одноступенчатом редукторе передаточное отношение может быть в пределах 5-100, а на двух ступенях может достигать 10000. Основными достоинствами редукторов червячного типа являются компактные размеры, плавность хода и самоторможение. Из недостатков можно отметить не очень высокий КПД и ограниченная нагружаемая способность. Основными элементами являются зубчатое колесо и цилиндрический червяк. Цилиндрический червяк представляет собой винт с нанесенной на его поверхности резьбой определенного профиля. Число заходов зависит от передаточного отношения, и может составлять от 1 до 4. Вторым основным элементом редуктора является червячное колесо. Оно представляет собой зубчатое колесо из сплава бронзы, количество зубьев также зависит от передаточного отношения и может составлять 26-100.

В ниже приведенной таблице представлена зависимость передаточного отношения от количества зубов колеса и заходов винта.

Передаточное отношение

Число заходов червяка

Число зубов колеса

7-8

4

28-32

9-13

3-4

27-52

14-24

2-3

28-72

15-27

2-3

50-81

28-40

1-2

28-80

40

1

40

Кинематические схемы одноступенчатых червячных редукторов представлены ниже:

 

А) Редуктор с нижним расположением червяка
Б) Редуктор с верхним расположением червяка
В) Редуктор с боковым расположением червяка (ось червяка расположена горизонтально)
Г) Редуктор с боковым расположением червяка (ось червяка расположена вертикально)

Редукторы червячные двухступенчатые позволяют получить моменты в диапазоне 100 – 2800Нм. Конструкция представляет собой жесткую скрутку двух редукторов. Между собой редукторы соединены с помощью фланца. Цилиндрический вал первой ступени установлен в полый вал второй ступени.
Вариант расположения червячных пар представлен на рисунке ниже:

Расположение входного и выходного вала зависит от варианта сборки. Существуют следующие сборки: 11, 12, 13, 16, 21, 22, 23, 26.

 

 

Планетарные редукторы

Планетарные редукторы нашли широкое применение в тяжелом машиностроении, так как обладают рядом преимуществ перед редукторами другого типа. На редукторах планетарного типа можно получить достаточно большие передаточные числа, при этом габариты редуктора будут намного меньше чем у червячного или цилиндрического редуктора. Конструкция редуктора представляет собой планетарный механизм. Основными элементами редуктора являются сателлиты, солнечная шестерня, кольцевая шестерня и водило.

Внешний вид устройства планетарного редуктора представлен ниже:

А) сателлиты
Б) солнечная шестерня
В) водило
Г) кольцевая шестерня

Кольцевая шестерня планетарного редуктора находится в неподвижном состоянии, Вращение от входного вала передается на солнечную шестерню находящеюся в зацеплении со всеми сателлитами. Сателлиты вращаются внутри неподвижной кольцевой шестерни передавая энергию вращения на водило, а далее на выходной вал редуктора. Планетарный механизм может быть одно-, двух- и трехступенчатым, передаточное отношение зависит от количества зубьев на каждой шестерне.

Свое название планетарный редуктор получил благодаря тому, что зубчатые колеса вращаются подобно планетам солнечной системы. Планетарные редукторы могут быть одно-, двух- и трехступенчатыми. Передаточное отношение может быть в пределах 6 – 450. Редукторы планетарного типа обладают высоким КПД, и позволяют передавать большие мощности без потерь на нагрев. Для удобства монтажа планетарные редукторы выпускаются на лапах или на опорном фланце, а также возможен комбинированный вариант.

В настоящий момент на Российском рынке приводной техники пользуются популярностью редукторы серии 3МП и МПО.

 

Конические и цилиндро-конические редукторы

Конические и цилиндро-конические редукторы передают момент между пересекающимися или скрещивающимися валами. В редукторах применяются шестерни в виде конуса с прямыми или косыми зубами. Конические редукторы имеют большую плавность зацепления, что позволяет им выдерживать большие нагрузки. Редукторы могут быть одно-, двух- и трехступенчатыми. Большое распространение получили цилиндро-конические редукторы, где общее передаточное отношение может достигать 315. Быстроходный и тихоходный валы редуктора могут располагаться горизонтально и вертикально. По типу кинематической схемы конические и цилиндро-конические редукторы могут быть развернутые или соосные.

На рисунке ниже представлены кинематические схемы конических редукторов:

А) Реверсивный конический редуктор. Смена направления вращения достигается установкой зубчатого колеса с противоположенной стороны конической шестерни.

Б) Реверсивный конический редуктор. Конические шестерни вращаются в разных направлениях. Подключение тихоходного вала к одной из конических шестеренок происходит за счет кулачковой муфты.

В) Двухступенчатый коническо-цилиндрический редуктор. Быстроходный и тихоходный валы находятся под прямым углом в одной плоскости.

Г) Двухступенчатый коническо-цилиндрический редуктор. Входной и выходные валы перекрещиваются и лежат в разных плоскостях.

Д) Трехступенчатый коническо-цилиндрический редуктор. Быстроходный и тихоходный валы находятся под прямым углом в одной плоскости.

Е) Трехступенчатый коническо-цилиндрический редуктор. Промежуточная и тихоходная цилиндрическая передача собраны по соосной схеме.

 

Конические редукторы широко используются в изделиях, где требуются передать высокий момент под прямым углом. В отличие от червячных редукторов, конические редукторы не имеют быстро изнашиваемого бронзового колеса, что позволяет работать им в тяжелых условиях длительное время. Также важным отличием является обратимость, возможность передавать вращение от тихоходного вала к быстроходному валу. Обратимость позволяет разгрузить редукторный механизм в отличие от червячного редуктора, что позволяет использовать конический редуктор в установках с высокой инерцией.

 

Классификация редукторов в зависимости от вида передач и числа ступеней:

Тип редуктора

Количество ступеней

Тип механической передачи

Расположение тихоходного и быстроходного валов

Цилиндрический

Одна ступень

Одна или несколько цилиндрических передач

Параллельное

Две ступени; три ступени

Параллельное или соосное

Четыре ступени

Параллельное

Конический

Одна ступень

Одна коническая передача

Пересекающееся

Коническо-цилиндрический

Две ступени; три ступени; четыре ступени

Одна коническая передача и одна или несколько цилиндрических передач

Пересекающееся или скрещивающееся

Червячный

Одна ступень; две ступени

Одна или две червячные передачи

Скрещивающееся

Параллельное

Цилиндрическо-червячный или червячно-цилиндрический

Две ступени; три ступени

Одна или две цилиндрические передачи и одна червячная передача

Скрещивающееся

Планетарный

Одна ступень; две ступени; три ступени

Каждая ступень состоит из двух центральных зубчатых колес и сателлитов

Соосное

Цилиндрическо-планетарный

Две ступени; три ступени; четыре ступени

Сборка из одной или нескольких цилиндрических и планетарных передач

Параллельное или соосное

Коническо-планетарный

Две ступени; три ступени; четыре ступени

Сборка из одной конической и планетарных передач

Пересекающееся

Червячно-планетарный

Две ступени; три ступени; четыре ступени

Сборка из одной конической и планетарных передач

Скрещивающееся

Волновой

Одна ступень

Одна волновая передача

Соосное

 

 

Конструкция и назначение редуктора

Механизм, служащий для понижения угловой скорости и одновременно повышающий крутящий момент, принято называть редуктором. Энергия вращения подводится на входной вал редуктора, далее в зависимости от передаточного отношения на выходном валу получаем пониженную частоту и увеличенный момент.

В состав редуктора в зависимости от типа механической передачи обычно входят зубчатые или червячные пары, центрирующие подшипники, валы, различные уплотнения, сальники и т.д. Элементы редуктора помещаются в корпус, состоящий из двух частей – основания и крышки. Рабочие механизмы редуктора при работе непрерывно смазываются маслом путем разбрызгивания, а в отдельных случаях применяется принудительный насос, помещенный внутрь редуктора.

Существует огромное количество различных типов редукторов, но наибольшую популярность получили цилиндрические, планетарные, конические и червячные редукторы. Каждый тип редуктора имеет свои определенные преимущества и недостатки, которые следует учитывать при конструировании оборудования. Основными же критериями для подбора редуктора являются определение необходимой мощности или момента нагрузки, коэффициента редукции (передаточного отношения), а также монтажного расположения источника вращения и рабочего механизма.

 

Особенности редукторов по виду механических передач

Мировой промышленностью выпускается огромное количество редукторов и редукторных механизмов различающихся по типу передачи, вариантам сборки и т.д. Рассмотрим основные типы механических передач, их особенности и преимущества.

Цилиндрическая передача – является самой надежной и долговечной из всех видов зубчатых передач. Данная передача применяется в редукторах, где требуется высокая надежность и высокий КПД. Цилиндрические передачи обычно состоят из прямозубых, косозубых или шевронных зубчатых колёс.

а) Прямозубая цилиндрическая передача

б) Косозубая цилиндрическая передача

в) Шевронная цилиндрическая передача

г) Цилиндрическая передача с внутренним зацеплением

 

Конические передачи – обладают всеми преимуществами цилиндрических зубчатых передач и применяются в случае перекрещивания входного и выходного валов.

а) Коническая зубчатая передача с прямым зубом

б) Коническая зубчатая передача с косым зубом

в) Коническая зубчатая передача с криволинейным зубом

г) Коническая гипоидная передача

 

Червячная передача – позволяет передавать кинетическую энергию между пересекающимися в одной плоскости валами. Основными преимуществами данной передачи является высокий показатель передаточного отношения, самоторможение, компактные размеры. Недостатками являются низкий КПД, быстрый износ бронзового колеса, а также ограниченная способность передавать большие мощности.

Гипоидная передача – она же спироидная состоит из конического червяка и диска со спиральными зубьями. Ось червяка значительно смещена от оси конического колеса, благодаря чему число зубьев одновременно входящих в зацепление в несколько раз больше чем у червячных передач. В отличие от червячной пары в гипоидной передаче линия контакта перпендикулярна к направлению скорости скольжения, что обеспечивает масленый клин и уменьшает трение. Благодаря этому КПД гипоидной передачи выше, чем у червячной передачи на 25%.

а) Червячная передача с цилиндрическим червяком

б) Червячная передача с глобоидным червяком

в) Спироидная передача

г) Тороидно-дисковая передача

д) Тороидная передача внутреннего зацепления

 

Волновая передача – прототипом является планетарная передача с небольшой разницей количества зубов сателлита и неподвижного колеса. Волновая передача характеризуется высоким показателем передаточного отношения (до 350). Основными элементами волновой передачи являются гибкое колесо, жесткое колесо и волновой генератор. Под действием генератора гибкое колесо деформируется и происходит зацепление зубьев с жестким колесом. Волновые передачи широко применяются в точном машиностроении благодаря высокой плавности и отсутствия вибраций во время работы.

1) Зубчатое колесо с внутренними зубьями

2) Гибкое колесо с наружными зубьями соединенное с выходным валом редуктора

3) Генератор волн

 

Количество ступеней редуктора

Число ступеней редуктора напрямую влияет на передаточное отношение. В червячных редукторах наиболее распространены одноступенчатые пары. Цилиндрические же редукторы, состоящие из одной ступени, применяются реже, чем двух- или трехступенчатые редукторы. В производстве редукторов все чаще применяются комбинированные передачи, состоящие из разных типов передач, например коническо-цилиндрические редукторы.

 

Входные и выходные валы редукторов

В редукторах обычно применяются обычные прямые валы, имеющие форму тел вращения. На валы редукторов действуют внешние нагрузки, консольные нагрузки и усилия преодоления зацеплений. Крутящий момент на валу определяется рабочим крутящим моментом редуктора или реактивным крутящим моментом привода. Консольная нагрузка определяется способом соединения редуктора с двигателем, зависит от радиального или осевого усилия на вал. В ряде машин, к которым предъявляются особые требования в отношении габаритов или веса используются редукторы с полым валом. Полый вал редуктора позволяет располагать вал исполнительного механизма внутри редуктора, тем самым отпадает необходимость использовать переходные полумуфты и т.п.

 

Срок службы редуктора

Срок службы редуктора зависит от правильных расчетов параметров действующей нагрузки. Также на длительность работы влияет своевременное профилактическое обслуживание редуктора, замена масла и сальников. Регулярный профилактический осмотр позволит избежать незапланированного ремонта или замену редуктора. Уровень масла контролируется через смотровое окно в редукторе и при необходимости доливается до нужного уровня.

Ниже приведена таблица зависимости срока службы редуктора от типа передачи:

Тип передачи редуктора

Гарантированный ресурс в часах

Цилиндрическая, планетарная, коническая, цилиндро-коническая

более 25000

Волновая, червячная, глобоидная

более 10000

 

 

Устройство редуктора

Основными элементами редуктора являются:

1. Прошедшие обработку зубчатые колеса с зубьями высокой твердости. Материалом обычно служит сталь марки (40Х, 40ХН ГОСТ 4543-71). В планетарных редукторах шестерни и сателлиты изготовлены из стали марки 25ХГМ ГОСТ 4543-71. Зубчатые венцы из стали 40Х. Червячные валы изготавливаются из стали марки ГОСТ 4543-71 – 18ХГТ, 20Х с последующей цементацией рабочих поверхностей. Венцы червячных редукторов изготавливают из бронзы Бр010Ф1 ГОСТ 613-79. Гибкое колесо волнового редуктора изготовлено из кованой стали 30ХГСА ГОСТ 4543-71.
2. Валы (оси) быстроходные, промежуточные и тихоходные. Материалом является - сталь марки (40Х, 40ХН ГОСТ 4543-71). В зависимости от варианта сборки выходные валы могут быть одно- и двухконцевыми, а также полыми со шпоночным пазом. Выходные валы планетарных редукторов изготовлены заодно с водилом последней ступени. Материалом служит чугун или сталь.
3. Подшипниковые узлы. Используются подшипники качения воспринимающие большие осевые и консольные нагрузки. Применяются обычно конические роликоподшипники.
4. Шлицевые, шпоночные соединения. Шлицевые соединения чаще применяются в червячных редукторах (выходной полый вал). Шпонки применяются для соединения валов с зубчатыми колесами, муфтами и другими деталями.
5. Корпуса редукторов. Корпуса и крышки редукторов выполняются методом литья. В качестве материалов используется чугун марки СЧ 15 ГОСТ 1412-79 или сплав алюминия АЛ11. Для улучшения отвода тепла корпуса редукторов снабжаются ребрами.

 

Монтажное исполнение

Соосный редуктор - входной и выходной вал находятся на одной оси

Червячный редуктор - входной и выходной вал находятся под прямым углом

Цилиндрический редуктор - входной и выходной вал находятся на параллельных осях

Коническо-цилиндрический редуктор - входной и выходной вал перекрещиваются

 

Монтажное положение соосных цилиндрических или планетарных редукторов

 

Монтажное положение и вариант сборки червячных одноступенчатых редукторов

 

Монтажное положение и вариант сборки червячных двухступенчатых редукторов

 

Монтажное положение и вариант сборки цилиндрических редукторов

 

 

Методика выбора редуктора в зависимости от нагрузки

Методика выбора редуктора заключается в грамотном расчете основных параметров нагрузки и условий эксплуатации.

Технические характеристики описаны в каталогах, а выбор редуктора делается в несколько этапов:

  • выбор редуктора по типу механической передачи
  • определение габарита (типоразмера) редуктора
  • определение консольных и осевых нагрузок на входной и выходной валы
  • определение температурного режима редуктора

На первом этапе конструктор определяет тип редуктора исходя из заданных задач и конструктивных особенностей будущего изделия. На этом же этапе закладываются такие параметры как: передаточное отношение, количество ступеней, расположение входного и выходного валов в пространстве.

На втором этапе следует определить межосевое расстояние. Исходные данные на каждый тип редуктора можно найти в каталоге. Следует помнить, что межосевое расстояние влияет на способность передать момент от двигателя к нагрузке.

Консольные и осевые нагрузки определяются уравнениями, а потом сравниваются со значениями в каталоге. В случае превышения расчетных нагрузок, на какой либо вал, редуктор выбирается на типоразмер выше.

Температурный режим определяется во время работы редуктора. Температура не должна превышать + 80° гр. при длительной работе редуктора с действующей нагрузкой.

 

Как выбрать редуктор?

Выбор редуктора должен производить квалифицированный сотрудник т.к. неправильные расчеты могут привести к поломке редуктора или сопутствующего оборудования. Грамотный выбор редуктора поможет избежать дальнейшие затраты на ремонт и покупку нового привода. Основными параметрами для выбора редуктора как было сказано выше, являются: тип редуктора, габарит или типоразмер, передаточное отношение, а также кинематическая схема.

Определить габарит редуктора можно с помощью каталога, где указаны максимальные значения крутящего момента для каждого типоразмера. Момент действующей нагрузки на редуктор определяется следующим выражением:

где:
M2 - выходной момент на валу редуктора (Н/М)
P1 - подводимая мощность на быстроходном валу редуктора (кВт)
Rd - динамический КПД редуктора (%)
n2 - частота вращения тихоходного вала (об/мин)

Частоту вращения тихоходного вала n2 можно определить, зная значения передаточного отношения редуктора i, а также значения скорости быстроходного вала n1.

где:
n1 - частота вращения быстроходного вала (об/мин)
n2 - частота вращения тихоходного вала (об/мин)
i - передаточное отношение редуктора

Еще одним важным фактором, который следует учитывать при подборе редуктора, является величина – сервис фактор (s/f). Сервис фактор sf – это отношение максимально допустимого момента M2 max указанного в каталоге к номинальному моменту M2 зависящего от мощности двигателя.

где:
M2 max - максимально допустимый момент (паспортное значение)
M2 - номинальный момент на валу редуктора (зависит от мощности двигателя)

Значение сервис фактора (s/f) напрямую связан с ресурсом редуктора и зависит от условий работы привода.

При работе редуктора с нормальной нагрузкой, где число стартов не превышает 60 пусков в час - сервис фактор может выбираться: sf = 1.

При средней нагрузке, где число стартов не превышает 150 пусков в час - сервис фактор выбирается: sf = 1,5.

При тяжелой ударной нагрузке с возможностью заклинивания вала редуктора сервис фактор выбирается: sf = 2 и более.

 

Передаточное отношение и как его определить?

 

Основное назначение любого редуктора понижение угловой скорости подводимой на его входной вал. Значения выходной скорости определятся передаточным отношением редуктора. Передаточное отношение редуктора - это отношение скорости входного вала к скорости выходного вала.

Гидротрансформатор

: что это такое и как его исправить?

Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее.

Автоматическая коробка передач - это что-то вроде родителя трехлетнего ребенка; он делает все за водителя. Хотите поменять? Просто переведите рычаг переключения передач в положение R. Хотите поехать? Установите рычаг в положение D, и водителю больше не придется беспокоиться о переключении передач. С помощью педали автомобиль может быстро разогнаться до 70 миль в час или остановиться по требованию.

В автоматических коробках передач простые поручения кажутся обычными и обыденными, но под их металлической оболочкой происходит множество сложных процессов, в том числе в зубчатых передачах и гидротрансформаторе. Преобразователь крутящего момента обеспечивает связующее звено между двигателем и сложными зубчатыми передачами, и без него автомобиль не двигался бы.

Чтобы лучше понять, как работает автоматическая коробка передач, важно понять, как работает гидротрансформатор. Жирная информационная команда Drive здесь, чтобы разбить его внутреннюю работу и объяснить, как все части объединяются для выполнения одной главной цели.Пойдем.

Что такое гидротрансформатор?

Гидротрансформатор - это устройство внутри корпуса автоматической коробки передач, установленное между двигателем и шестернями. По сути, это усовершенствованная гидравлическая гидравлическая муфта, гидротрансформатор передает и увеличивает крутящий момент двигателя, а также позволяет автомобилю полностью останавливаться, не касаясь трансмиссии и не переключая ее. Раньше в автомобилях использовались преобразователи крутящего момента без блокировки, но в большинстве современных автомобилей используются преобразователи крутящего момента с блокировкой.

Блокировка

Гидротрансформатор блокировки имеет встроенный механизм блокировки муфты. Как только трансмиссия определяет определенную скорость или число оборотов двигателя, преобразователь крутящего момента будет использовать муфту для фиксации прямого соединения между входным и выходным валами для повышения эффективности.

Non-Lock-Up

До того, как были изобретены муфты блокировки для максимального повышения эффективности, мы в основном принимали потери энергии, возникающие при передаче мощности между двигателем и трансмиссией из-за проскальзывания.Без муфты, блокирующей гидротрансформатор, турбина все еще может вращаться примерно на 90 процентов со скоростью крыльчатки, но они не достигают одинаковых скоростей. Таким образом, потеря энергии.

Что находится внутри гидротрансформатора?

Гидротрансформатор обычно состоит из четырех основных компонентов: крыльчатки, статора, турбины и диска сцепления. Эти части работают вместе в корпусе, заполненном жидкостью. Давайте разберемся, что делает каждая часть.

Рабочее колесо

Рабочее колесо, иногда называемое насосом, прикреплено к коленчатому валу двигателя и вращается вместе с ним.Когда рабочее колесо вращается, его лопасти улавливают жидкость, и центробежная сила выталкивает жидкость за пределы рабочего колеса. Чем быстрее он вращается, тем выше сила. Эта жидкость выбрасывается в турбину, которая обращена в противоположном направлении к крыльчатке.

Турбина

Когда жидкость ударяется о лопасти турбины, турбина раскручивает и направляет жидкость к центру турбины и обратно к статору и крыльчатке. Этот цикл продолжается круговыми движениями. Выходной вал турбины действует как входной вал для остальной части трансмиссии.

Статор

Крутящий момент невозможно преобразовать без статора, который иногда называют реактором - не волнуйтесь, не чернобыльский. Статор, небольшое устройство, похожее на крыльчатку, расположенное по центру между крыльчаткой и турбиной, принимает жидкость от турбины и определяет скорость потока жидкости. Из-за особого угла наклона лопаток статора жидкость течет обратно с меньшей скоростью, что увеличивает крутящий момент.

Сцепление

При определенных скоростях или об / мин диск фрикционной муфты будет зацепляться, чтобы зафиксировать турбину на крыльчатке, чтобы поддерживать равные скорости вращения между ними.

Как работают преобразователи крутящего момента?

Гидротрансформатор работает по-разному в зависимости от действий водителя. Эти три этапа определяют, что происходит: срыв, ускорение и сцепление.

Стоп

Это происходит, когда автомобиль не движется или останавливается из-за торможения. Остановка не означает, что автомобиль заглохнет и заглохнет, скорее это означает, что крыльчатка вращается, а турбина - нет. Таким образом, двигатель работает, но автомобиль не движется.

Разгон

Когда водитель нажимает на педаль газа, крыльчатка увеличивает скорость вращения. Турбина движется с меньшей скоростью, и именно тогда происходит умножение крутящего момента.

Муфта

Муфта возникает, когда транспортное средство движется с высокой скоростью, а турбина вращается почти с той же скоростью, что и рабочее колесо. Когда это происходит, муфта входит в зацепление и фиксирует рабочее колесо на турбине, поэтому они вращаются с одинаковой скоростью.

Каковы признаки неисправного гидротрансформатора?

Вы узнаете, когда ваша передача данных прерывается.Как? Когда вы чувствуете один из следующих симптомов:

Пробуксовка и / или замедление ускорения

Если вы заметили проскальзывание трансмиссии, например, при невозможности кратко переключить передачи, причиной может быть неисправный преобразователь крутящего момента. Вы почувствуете, как будто мощность начинается и разбрызгивается при ускорении.

Дрожание или тряска

Хорошая автоматическая коробка передач должна переключаться так плавно, чтобы водитель ее почти не замечал. Если ваша поездка трясется, трясется или вибрирует при попытке переключения передач, это может быть признаком того, что гидротрансформатор выходит из строя.

Жужжание или гудение

Автоматическая коробка передач не должна издавать каких-либо странных звуков, если она работает правильно. Если что-то не так с гидротрансформатором, водитель может заметить тихий гудящий или жужжащий звук, исходящий из коробки передач.

Утечки

Автоматические коробки передач и гидротрансформаторы внутри них заполнены трансмиссионной жидкостью. Если одно из многих уплотнений трансмиссии выйдет из строя, жидкость может вытечь и подвергнуть вашу трансмиссию опасности.Если вы заметили капли жидкости, осмотрите источник и немедленно произведите необходимый ремонт.

Сколько стоит замена гидротрансформатора?

Если вы решите заменить гидротрансформатор самостоятельно, то эта деталь, вероятно, будет стоить примерно 100-600 долларов, в зависимости от автомобиля. Но это означает, что вы сами откажетесь от передачи. Если вы решите отнести проблему в магазин, она, вероятно, будет стоить от 500 до 1000 долларов.

Стоит ли ремонтировать гидротрансформатор самостоятельно?

Если у вас нет опытного друга, который раньше выполнял подобную работу, чтобы направлять вас (мы с радостью будем звонить на дом, но пандемия, понимаете?), Неопытным механикам в гараже лучше всего оставить проблемы с трансмиссией на усмотрение. плюсы.Они чрезвычайно сложны, и чтобы добраться до них, необходимо отсоединить двигатель от двигателя, что может оказаться сложной задачей без подходящих инструментов. В этом случае, возможно, вам будет лучше принять его.

Преобразователи крутящего момента

- обзор

Управление автоматической коробкой передач

Подавляющее большинство легковых и легких грузовиков, продаваемых в США, оснащены автоматическими коробками передач. Большинство этих трансмиссий имеют электронное управление. Конфигурация автоматической коробки передач состоит из гидротрансформатора и ряда планетарных передач.

Коробка передач (автоматическая или ручная) - это система передач, которая регулирует соотношение частоты вращения двигателя и частоты вращения колес. По сути, трансмиссия позволяет двигателю работать в оптимальном рабочем диапазоне независимо от нагрузки или скорости автомобиля. Он обеспечивает передаточное отношение между частотой вращения двигателя и скоростью транспортного средства, так что двигатель обеспечивает достаточную мощность для движения транспортного средства на любой скорости. Любая зубчатая передача, соединяющая пару валов, по которым передается крутящий момент / мощность, является механическим эквивалентом электрического трансформатора.Подобно тому, как трансформатор может максимизировать мощность, передаваемую от источника к нагрузке, система зубчатых передач обладает способностью максимизировать передачу мощности двигателя нагрузке на ведущих колесах при поддержании частоты вращения двигателя (под нагрузкой) на приемлемых значениях.

Для достижения оптимальной передачи мощности на нагрузку с механической коробкой передач водитель выбирает правильное передаточное число из набора возможных передаточных чисел (обычно от трех до пяти для легковых автомобилей). Автоматическая коробка передач выбирает передаточное число с помощью системы автоматического управления.

Конфигурация автоматической коробки передач состоит из механизма гидравлической муфты, известного как преобразователь крутящего момента, и системы планетарных передач. Гидротрансформатор образован парой структур полутороидальной формы (т. Е. Объекта в форме пончика, разделенного по плоскости симметрии). Рис. 6.28 представляет собой схематический эскиз преобразователя крутящего момента, показывающий два полутороида.

Рис. 6.28. Конфигурация гидротрансформатора.

Один из тороидов приводится в движение двигателем через входной вал и называется насосом.Другой находится в непосредственной близости и называется турбиной. И насос, и турбина имеют лопатки, расположенные почти в осевых плоскостях. Кроме того, к раме прикреплен ряд лопаток, которые называются реактором. Вся конструкция установлена ​​в герметичной камере и заполнена гидравлической жидкостью (то есть трансмиссионной жидкостью). Когда насос вращается двигателем, гидравлическая жидкость циркулирует, как показано стрелками на рис. 6.28. Жидкость сталкивается с лопатками турбины, передавая ей крутящий момент.Гидротрансформатор представляет собой гидравлическую муфту для передачи крутящего момента двигателя и мощности на турбину от двигателя. Крутящий момент, который прикладывается к насосной части гидротрансформатора, является крутящим моментом моторного тормоза ( T b ). Обозначая крутящий момент, прилагаемый к выходному валу турбиной T T , последний крутящий момент определяется как T T = T R T b , где T R - коэффициент увеличения крутящего момента гидротрансформатора.Однако свойства преобразователя крутящего момента таковы, что, когда транспортное средство остановлено в соответствии с неподвижной турбиной, двигатель может продолжать вращаться (как это происходит, когда транспортное средство остановлено при работающем двигателе). Обычно, когда автомобиль остановлен и выходной вал гидротрансформатора не вращается, двигатель работает на холостом ходу и производит минимальную T b . Лопатки турбины заблокированы, а T T достаточно низкое, чтобы только небольшой крутящий момент, прикладываемый к колесам тормозами, мог остановить транспортное средство.

Подробная аналитическая модель гидротрансформатора приводится в статье Аллена Котвицкого. 1 В этой статье объясняется, что преобразователь крутящего момента представляет собой форму устройства гидравлической муфты, в которой добавлен реактор, который жестко соединен с корпусом трансмиссии и обычно не вращается. Однако эффективность преобразователя крутящего момента повышается всякий раз, когда реакция крутящего момента на жидкость равна нулю, позволяя реактору свободно вращаться. Гидротрансформатор заполнен трансмиссионной жидкостью, которая циркулирует через насос-турбинный реактор за счет вращения насоса за счет вращения коленчатого вала двигателя.Эта жидкость течет по кольцевому пути, как показано на рис. 6.28. Физический принцип работы, на котором основана гидравлическая муфта или преобразователь крутящего момента, заключается в том, что крутящий момент в любой такой системе является результатом скорости изменения углового момента во времени. В приведенной выше ссылке показано, что крутящие моменты насоса T p и турбины T t равны

(6.60) Tp = AωpQ + BQ2TT = AωpQ − CωtQ + DQ2

. где ω p = угловая скорость насоса (рад / с), ω t = угловая скорость турбины (рад / с) и Q = объемный расход жидкости

A = ρRpx2

B = ρRpxtanαpxApx − RrxtanαrxArx

C = ρRtx2

и

D = ρRpxApxtanαpx − RrxAtxtanαtx

, где ρ - плотность трансмиссионной жидкости.

В этих уравнениях двойной индекс у переменной означает первый индекс p → насос, r → реактор и t → турбина, а второй индекс e → вход и x → выход. Параметры с двойным индексом имеют следующее значение:

A - это площадь поперечного сечения преобразователя по нормали к кольцевому потоку ( p ).

R - радиус от оси преобразователя.

α - угол лезвия элемента относительно оси.

Далее показано, что объемный расход определяется как

(6,61) Q = −Hωt − Gωp2I + Hωt − Gωp2 + 4IEωp2 + Fωt22I12

, где E , F , G H и I - константы, приведенные в цитируемой ссылке. В этой ссылке разработана эмпирическая оценка коэффициентов полинома первого порядка на основе линейной регрессии для Q вида:

Q≈α1ωp + βωt

, где предполагается ωt≅Sωp

, где S - передаточное отношение.

Используя это приближение, в справке показано, что передаточное число T R определяется как

(6,62) TR = TTTp = A + Dα1ωp + Dβ − CωtA + Bα1ωp + Bβωt

, где

α1 = EIE + FG2 / h3 + G2I

β = FGHIE + FG2 / h3-h3I

Эта упрощенная модель показана в ссылке, чтобы хорошо коррелировать с экспериментальными данными и обычно достаточна для разработки средств контроля передачи.

Планетарная передача состоит из трех типов шестерен, соединенных вместе, как показано на рис.6.29A. Внутренняя шестерня известна как солнечная шестерня. Есть три шестерни, зацепленные с одной и той же шестерней под равными углами, которые известны как планетарные шестерни. Эти три шестерни связаны вместе с помощью клетки, которая поддерживает их оси. Третья шестерня, известная как кольцевая шестерня, представляет собой часть цилиндра с зубьями шестерни внутри. Кольцевая шестерня входит в зацепление с тремя планетарными шестернями.

Рис. 6.29. Схема конфигурации АКПП. (A) Конфигурация планетарной передачи; (B) Иллюстративная конфигурация трансмиссии.

Во время работы одна или несколько из этих зубчатых передач закреплены на картере коробки передач с помощью набора муфт с гидравлическим приводом. Действие планетарной зубчатой ​​передачи определяется тем, какой комплект или комплекты сцеплений включены. Например, если коронная шестерня удерживается неподвижной и входная мощность (крутящий момент) подается на солнечную шестерню, планетарные шестерни вращаются в том же направлении, что и солнечная шестерня, но с увеличенным крутящим моментом. Обозначим входной крутящий момент, приложенный к солнечной шестерне, и угловую скорость вала, приводящего в движение эту зубчатую систему, как T i и ω i , соответственно.Выходной крутящий момент и его частота вращения обозначены соответственно T o и ω o . Модель для этой системы зубчатых колес составляет

(6,63) To = gTiωo = ωi / g

, где g - передаточное число:

g = Np / Ns

N s - число зубьев солнечной шестерни, а N p - количество зубьев планетарной шестерни.

Если сепаратор планетарной шестерни зафиксирован, солнечная шестерня приводит в движение коронную шестерню в противоположном направлении, как это происходит при передаче заднего хода.Если все три набора шестерен прикреплены друг к другу, а не к корпусу трансмиссии, достигается прямой привод (передаточное число = 1).

Типичная автоматическая трансмиссия имеет ряд планетарных зубчатых передач (обозначенных г 1 , г 2 и г 3 на рис. 6.29B), каждая со своим собственным набором гидравлических приводятся в действие муфты, как схематически изображено на рис. 6.29B. В автоматической коробке передач с электронным управлением муфты приводятся в действие электрически или электрогидравлически с помощью приводов соленоидного типа, описанных в главе 5.

Большинство автоматических трансмиссий имеют три передаточных числа передних передач, хотя некоторые имеют два, а некоторые четыре или более, и все имеют задний ход. Правильно используемая механическая трансмиссия обычно имеет преимущества по эффективности по сравнению с автоматической трансмиссией (из-за потерь мощности в гидротрансформаторе), но автоматическая трансмиссия является наиболее часто используемой трансмиссией для легковых автомобилей в Соединенных Штатах. В прошлом автоматические трансмиссии управлялись с помощью гидравлической и пневматической системы, но в современных транспортных средствах обычно используется электронное управление как часть интегрированной системы управления трансмиссией.Система управления должна определять правильное передаточное число, определяя выбранную водителем команду, положение педали акселератора, нагрузку на двигатель и движение автомобиля. Еще раз, как и в случае электронного управления двигателем, электронное управление коробкой передач может оптимизировать управление коробкой передач. Однако, поскольку двигатель и трансмиссия работают вместе как единое целое, вырабатывающее энергию, разумно управлять обоими компонентами в одном электронном контроллере. Правильное передаточное число фактически вычисляется в блоке электронного управления трансмиссией системы управления трансмиссией.

На рис. 6.29B схематично изображена трансмиссия, обозначающая двигатель E , гидротрансформатор (TC), систему передач, дифференциал D (с передаточным числом g, D ) и оси с ведущие колеса (которые могли быть передними или задними). Конфигурация и принципы работы дифференциала объясняются далее в этой главе. Для простоты удобно предположить, что правое и левое ведущие колеса (или все четыре ведущих колеса для полного привода) идентичны и представляют комбинированный момент нагрузки T L на ведущую ось.В этом случае выходной крутящий момент трансмиссии T o задается как

To = TL / gD

Система зубчатых передач состоит из набора планетарных редукторов, каждый из которых имеет передаточное число g n ( n = 1,2,…, N ). Соответствующая передача выбирается системой управления, которая управляет правильным набором муфт через электрогидравлический привод (например, электромагнитный клапан, подающий трансмиссионную жидкость под давлением к комплекту муфт).Для систем шестерен, соединенных последовательно, общее передаточное число g от выхода гидротрансформатора до нагрузки равно

(6,64) gT = gD∏n = 1Ngn

В противном случае для системы шестерен, соединенных параллельно, как показано на рис. . 6.29B, передаточное число задается формулой

(6,65) gT = gDgn

. Хотя существует множество возможных режимов управления трансмиссией в зависимости от условий эксплуатации транспортного средства и команд водителя, в иллюстративном примере режима максимизируется мощность, передаваемая на нагрузку. (ведущие колеса) для заданной мощности торможения двигателем ( P b = T b ω e ).Простая приближенная и искусственная модель для объяснения максимальной передачи мощности через систему передач основана на электрической эквивалентной схеме, в которой крутящий момент аналогичен напряжению ( В, ), а угловая скорость вала, по которому прилагается крутящий момент, аналогична току. Я . Как и в случае с механической мощностью, электрическая мощность P e для чисто резистивных цепей определяется как

Pe = VI

Импеданс z определяется как

z = V / I

Для переменного тока электрическая цепь, мощность, передаваемая на нагрузку через трансформатор отношения витков N 2 / N 1 = r максимизируется, когда

r = RLRs

R s = источник сопротивление и R L = сопротивление нагрузки.

Механический эквивалент импеданса Z м определяется как T / ω . Для этой искусственной модели предполагается, что доступная мощность двигателя фиксируется углом дроссельной заслонки и что внутренние потери на трение пропорциональны ω e . В этой модели зубчатая передача с передаточным числом g аналогична трансформатору с передаточным числом r .

Основываясь на аналогии трансформатора с зубчатой ​​передачей, передаточное число, которое максимизирует передачу мощности двигателя на мощность нагрузки ( P L = T L ω L ) g ∗ равно приблизительно равным

g * = TL / ωLTb / ωe

В этой простой модели трансмиссии контроллер запрограммирован на выбор ближайшего доступного передаточного числа из набора возможных вариантов до g *.Однако на практике критерии выбора передачи основаны на оптимизации топливной экономичности двигателя, за исключением условий сильного ускорения, для которых выбор передачи обычно таков, что двигатель работает с почти максимальным крутящим моментом.

Другой режим управления трансмиссией заключается в максимальном увеличении крутящего момента ведущей оси T L , тем самым максимизируя ускорение транспортного средства всякий раз, когда команда водителя приводит к полностью открытой дроссельной заслонке (WOT). Этот режим требует максимально доступного передаточного числа при условии, что частота вращения двигателя остается близкой к точке максимального тормозного момента.

Соответствующие муфты приводятся в действие давлением трансмиссионной жидкости, действующим на поршневые механизмы. Давление включается в соответствующей муфте через электромагнитные клапаны, на которые под давлением подается жидкость для автоматической коробки передач. Соленоиды - это исполнительные механизмы, которые получают электрический сигнал от системы управления трансмиссией, как описано в главе 5.

Во время нормального движения электронный контроллер трансмиссии определяет желаемое передаточное число на основе измерений нагрузки двигателя и числа оборотов в минуту, а также числа оборотов выходного вала коробки передач.Эти измерения частоты вращения выполняются с использованием бесконтактных датчиков угловой скорости (обычно магнитных по своей природе), как описано в главе 5. После определения этого желаемого передаточного числа однозначно определяется набор включаемых муфт, и управляющие сигналы отправляются на соответствующие муфты. .

Обычно наивысшее передаточное число (то есть отношение скорости входного вала к скорости выходного вала) желательно, когда транспортное средство движется на низкой скорости, например, при ускорении после остановки. Когда скорость автомобиля увеличивается после остановки, достигается уровень переключения, при котором выбирается следующее низшее передаточное число.Этот порог переключения (переключения передач) является возрастающей функцией нагрузки, измеряемой датчиком массового расхода воздуха или абсолютного давления в газе.

Время от времени (особенно при постоянной скорости транспортного средства) водитель требует увеличения мощности двигателя (например, для резкого ускорения). В этом случае контроллер переключается на более высокое передаточное число, что приводит к более высокому ускорению, чем было бы возможно при предыдущей настройке передачи. В условиях устойчивого крейсерского движения передаточное число трансмиссии равно единице, а общее передаточное число от двигателя к ведущим колесам составляет г D (т.е.е., передаточное число дифференциала). Функциональную взаимосвязь между передаточным числом и рабочим режимом часто называют «графиком переключения передач», который программируется в ПЗУ.

Работа, проблемы и применение

Итак, вы можете встретить термин «механическая трансмиссия», в котором двигатель соединен с трансмиссией через сцепление. Автомобиль может не остановиться, если это соединение разорвется. Но автомобили, работающие с автоматической коробкой передач, у которых нет сцепления, отсоединяют трансмиссию от двигателя.Затем приходит мысль, что как работают машины? Вот и ответ, и это потрясающее устройство, называемое преобразователем крутящего момента. Само название может означать, что это полностью техническая концепция. Но об этом устройстве нужно знать много экзотики. Таким образом, это эксклюзивно разработанный автомобильный компонент, который имеет первостепенное значение, и об этом нужно узнать больше. Давайте углубимся в концепцию «гидротрансформатора».

Что такое гидротрансформатор?

Гидротрансформатор - это прочное устройство в форме пончика, которое соединяет двигатель и трансмиссию.Внутри устройства размещены две изогнутые пластины, обращенные в противоположные стороны. Внутреннее пространство устройства заполнено жидкостью, которая передает мощность от двигателя к трансмиссии. Может показаться, что работа автомобиля с водителем-водителем несколько отличается. Но в целом двигатель приводит в движение крыльчатку турбины, которая передает эту жидкость на турбину. Гидротрансформатор работает идеально, когда лопасти специально изготовлены для увеличения передачи энергии, уменьшения коэффициента турбулентности и тепловыделения.

Для ясности рассмотрим пример, когда два вентилятора обращены в противоположные стороны. Когда один включен (двигатель), он автоматически приводит в движение второй (трансмиссия). Когда обе лопасти вентилятора имеют одинаковый вес, скорость их вращения будет одинаковой. По такому же сценарию работают лопасти вентилятора автомобиля. Есть много других примеров, очень похожих на работу преобразователя крутящего момента, где он более активирован, наряду со статором, который помогает в передаче жидкости обратно к крыльчатке турбины для повышения энергоэффективности.Также доступны преобразователи с блокировкой, которые блокируют преобразователь на соответствующих оборотах, и он автоматически вращается вместе с двигателем. Конструкция преобразователя крутящего момента

Гидравлический преобразователь крутящего момента

Гидравлические трансмиссии работают по принципу передачи жидкости, которая создает вращательное движение или крутящий момент (крутящий момент). Есть два вида гидравлических трансмиссий.

  • Hydrokinetic - Он работает по концепции гидравлической муфты, которая использует кинетическую энергию жидкости для создания движения.
  • Hydrostatic - Он использует энергию давления жидкости для создания движения.

Гидравлическая муфта - это своего рода устройство, которое соединяет оба вращающихся вала. Он имеет крыльчатку с лопастями, которая размещена на приводном валу, который находится в направлении, противоположном лопаточному рабочему колесу, и крыльчатка, и рабочий ролик помещаются в контейнер, который заполняется жидкостью. Когда вращение ведомого вала не вызывает сопротивления, ведомый вал будет вращаться с той же скоростью, что и ведущий вал.Когда на ведомый вал прикладывается определенная нагрузка, он замедляется, и создается крутящий момент, который имеет одинаковую величину на обоих валах.

В основном, в момент гидравлической муфты, когда действует нормальная нагрузка, скорость ведомого вала минимальна на 3% по сравнению со скоростью ведомого вала. Поскольку между рабочим колесом и рабочим колесом отсутствует механическое соединение, оно не создает никаких вибраций или ударных волн.


Как работает гидротрансформатор?

В подробном виде в этой статье четко описаны функции гидротрансформатора.В основном, есть три основных компонента, а именно:

поток преобразователя крутящего момента
крыльчатка

крыльчатка в преобразователе крутящего момента также называется насосом. Рабочее колесо заполнено жидкостью и вращается вместе с коленчатым валом двигателя. Чем выше скорость отжима, тем больше создается давление, и жидкость движется быстрее.

Турбина

Жидкость из рабочего колеса поступает в турбину и вращает лопатки турбины. Поскольку поток жидкости является непрерывным процессом, он передается от внешней части турбины к внутренней, а затем возвращается к рабочему колесу.Это движение жидкости от рабочего колеса к турбине вызывает движение, называемое сцеплением.

Статор

После того, как жидкость возвращается в рабочее колесо, в действие вступает статор. Это другая серия ребер, которая находится между турбинами на трансмиссионном валу. Лопасти статора расположены так, что движение жидкости меняет направление и направляется к крыльчатке. Таким образом, когда автомобиль выходит из строя, односторонняя муфта статора позволяет ему перестать вращаться, что нарушает гидравлическое соединение.

Помимо этих компонентов, другими фазами работы преобразователя являются:

Остановка

Даже рабочее колесо получает мощность от двигателя, оно не вращается, поскольку водитель оказывает давление на тормоз, например, в состоянии светофор. Автомобиль не будет двигаться, но не остановится.

Ускорение

Это ускорение происходит, когда водитель снимает ногу с тормоза и кладет ее на педаль газа.Затем крыльчатка начинает вращаться слишком быстро, и скорость вращения турбины и крыльчатки изменяется в большей степени. Таким образом, этот вариант развивает крутящий момент, который увеличивает ускорение автомобиля.

Муфта

Когда транспортное средство достигает крейсерской скорости, частота вращения турбины и крыльчатки становится одинаковой, а развитие крутящего момента медленно уменьшается. Здесь гидротрансформатор действует как гидравлическая муфта, а автоматическая трансмиссия связывает турбину с крыльчаткой.Таким образом, этот процесс позволяет автомобилю избежать потери мощности и обеспечивает плавность хода. Поскольку крыльчатка размещена на гидротрансформаторе, и он соединен с двигателем, крыльчатка получает энергию таким образом. Итак, если происходят какие-либо изменения в движении и процессе этой операции, люди испытывают эффект сотрясения.

Проблемы с гидротрансформатором

Когда гидротрансформатор выходит из строя, возникает вибрация и проскальзывание.Есть много проблем, которые создают эту неисправность, поэтому давайте рассмотрим эти проблемы и то, как они возникают.

Перегрев

Просто взгляните на датчик температуры автомобиля, и если он перегревается, это может быть из-за неисправности преобразователя крутящего момента. Эта проблема возникает, когда происходит снижение давления жидкости и это приводит к перегреву трансмиссии.

Проскальзывание трансмиссии

Проблема с гидротрансформатором, вероятно, проявится сразу же, потому что поток жидкости не может быть обработан должным образом.Когда нет достаточного потока или перелива жидкости в трансмиссии, это вызывает скользкость в передачах и снижает ощущение ускорения. При этом также будет потеряна экономия топлива транспортного средства.

Дрожание

Если вы чувствуете дрожь на скорости 30–45 миль в час, это может быть связано с проблемами гидротрансформатора. Это создает ощущение вождения по неровной дороге или автомобиль подпрыгивает там, где вы четко это замечаете, если возникает проблема.Вы можете внезапно почувствовать дрожь, и это ощущение исчезнет за минимальное время. Так что лучше проверить вашу трансмиссию на начальных этапах.

Загрязнения жидкости

Когда в жидкости присутствует чрезмерное количество черных загрязнителей, это также вызывает повреждение гидротрансформатора. И это также наносит ущерб работе сцепления транспортного средства. Итак, сначала пройдите тест жидкости и управляйте своим автомобилем.

Повышенная скорость опрокидывания

Плохая работа гидротрансформатора возникает, когда трансмиссии требуется больше времени для контакта с двигателем, что приводит к увеличению скорости остановки.Это требует проверки характеристик скорости сваливания автомобиля.

Странные звуки

Любые щелчки или крики из автомобиля указывают на неисправность гидротрансформатора.

Во многих случаях перечисленные выше проблемы могут быть не из-за плохой работы гидротрансформатора, поэтому не делайте никаких выводов, пока трансмиссия не будет тщательно проверена профессионалами в автомобильной отрасли.

Гидротрансформатор Преимущества / недостатки

Теперь давайте поговорим о преимуществах и недостатках гидротрансформатора.

Преимущества

К преимуществам гидротрансформатора можно отнести следующее.

Удобство

Преобразователи крутящего момента более широко применяются, потому что они заставляют автомобиль заводиться и останавливаться без какого-либо участия человека.

Умножение крутящего момента

Умножение крутящего момента определяет, что, вставленное с этим устройством, может работать с более быстрым и плавным приводом, чем тот, у которого есть муфта.

Infinite Slippage

В некоторых случаях он может скользить бесконечно, не имея шансов на повреждение.Это напрямую связано со склонностью человеческого трансмиссии к ожогам сцепления, которое он допускал для значительного проскальзывания.

Резервуар для жидкости

Поскольку в преобразователи крутящего момента встроены различные четверти трансмиссионной жидкости, они помогают уменьшить перегрев, обеспечивая при необходимости охлаждающую жидкость.

Недостатки

Недостатки такие же, как и проблемы, которые мы обсуждали в предыдущих разделах. Таким образом, предотвращение плохой работы гидротрансформатора происходит при их проверке на начальных этапах.

Применение гидротрансформатора

Благодаря высокой производительности этого устройства оно внедряется во многие приложения. Некоторые из них приведены ниже:

  • Легко внедряются в судовые силовые установки.
  • Может использоваться как отличный инструмент для автоматической коробки передач.
  • Широко используется в автомобильной промышленности для лебедок, буровых установок и приводов конвейеров.
  • Внедрен в конструкторском отделении также для современных вилочных погрузчиков и железнодорожных локомотивов.

Воспользуйтесь широкими характеристиками гидротрансформаторов и сделайте ваш привод более плавным и безопасным. Подумайте о том, как гидротрансформатор позволяет вашему автомобилю правильно и точно работать?

Знать о зубчатой ​​передаче крутящего момента

1. Функции редуктора

Вот список функций передач для конструкций механизмов. (Таблица 3-1)

Таблица 3-1 Функции редуктора
Характерные функции шестерен Объяснение
Изменить направление вращающегося вала (уже объяснено)
Преобразование вращательного движения в линейное движение (уже объяснено)
Измените направление вращения (по часовой стрелке / против часовой стрелки) (уже объяснено)
Измените количество оборотов (увеличьте / уменьшите скорость) (уже объяснено)
Изменить усилие поворота (увеличить / уменьшить крутящий момент) См. Эту главу

Вы можете увеличивать или уменьшать крутящий момент шестерни (усилие поворота), изменяя количество оборотов.

2. Определение крутящего момента (силы поворота)

Крутящий момент - это сила поворота при приложении нагрузки F (Н) на расстоянии L (мм) от центра вращения. Крутящий момент T выражается следующей формулой в Н · мм (Ньютон-миллиметр). (Рисунок 3-1)


Рисунок 3-1 Крутящий момент

Крутящий момент T увеличивается по мере того, как L (расстояние от центра вращения) становится больше, даже если нагрузка F мала. С другой стороны, крутящий момент T становится больше, когда нагрузка F увеличивается, даже если L (расстояние от центра вращения) короткое.
Другими словами, крутящий момент T - это коэффициент, определяемый L (расстояние от центра вращения) и нагрузкой F.

3. Как определить передачу крутящего момента (без учета КПД машины)

Крутящий момент трансмиссии изменяется при увеличении или уменьшении скорости. Обычно при уменьшении скорости небольшой крутящий момент на входной стороне передается как больший крутящий момент на выходной стороне. Расчет крутящего момента зависит от количества зубьев. Позвольте мне объяснить с помощью диаграммы, используя диаметры делительной окружности.
Крутящий момент рассчитывается следующим образом:

  1. Получите нагрузку F точки зацепления (на радиусе делительной окружности шестерни A) входного крутящего момента.
  2. Получите крутящий момент выходной стороны от нагрузки F точки зацепления зубьев (радиус делительной окружности шестерни B).


Состояние
Номинальный крутящий момент двигателя: TA = 600 Н · мм (0,6 Н · м)
Диаметр делительной окружности шестерни A φ20
Диаметр делительной окружности шестерни B φ40


Расчет передачи крутящего момента
Нагрузка точки зацепления шестерни A: F = TA / LA = 60 (Н)
Крутящий момент выходной стороны: TB = F × LB = 60 (Н) × 20 (мм) = 1200 (Н · мм) )

Рисунок 3-2 Схема расчета передачи крутящего момента шестерни

Как видно из рисунка 3-2, за счет уменьшения скорости выходного вала от входного на 1/2 выходной крутящий момент увеличивается в 2 раза.

4. Учет эффективности машины

Как показано в предыдущей главе, вы можете рассчитать количество оборотов шестерни по количеству зубьев.
Однако вы не можете рассчитать крутящий момент трансмиссии просто, как показано ранее, по следующим причинам:

  • При зацеплении зубьев выделяется тепло, и теряется энергия.
  • Ударный звук из-за зацепления зубьев с потерей энергии.

Следовательно, крутящий момент (вращающее усилие) уменьшается на столько, сколько теряется энергия, как указано выше.
Отношение входных и выходных усилий зубчатых колес называется «КПД машины», и его приблизительное значение известно в зависимости от типа зубчатого колеса. (Таблица 3-2)

Таблица 3-2 КПД зубчатой ​​передачи по типу
Взаимосвязь двух валов Название шестерни КПД машины η (%)
параллельный вал цилиндрическое прямозубое колесо 98.0 - 99,5
*
КПД косозубой шестерни меньше, чем цилиндрической шестерни, так как зубья наклонены и сила создается в направлении тяги.
косозубая шестерня
двойная косозубая шестерня
внутренняя шестерня
стойка
винтовая стойка
пересекающийся вал прямая коническая передача 98.0–99,0
спирально-коническая шестерня
косой вал червячный редуктор 30,0 - 90,0
винтовая передача 70,0 - 95,0

Примечание. Показанный выше КПД - это КПД трансмиссии шестерен без учета потерь в подшипниках или взбалтывания смазки.
Показанный выше КПД редуктора - это значения, когда шестерни установлены правильно.При неправильной установке, например при отклонении точки пересечения конических шестерен, эффективность снижается.


«Никогда не забывайте об эффективности машины при расчете крутящего момента!»

5. Расчет крутящего момента трансмиссии (включая КПД машины)

Теперь давайте посмотрим на формулу расчета крутящего момента, включая КПД машины η. (Рисунок 3-3)

Когда входной крутящий момент шестерни A равен TA, а коэффициент полезного действия машины η, крутящий момент TB, который передается на шестерню B, увеличивается по мере увеличения эффективности η.

TB = η (ZB / ZA) × TA

Когда входной крутящий момент передачи B равен TB, крутящий момент TA, который передается на передачу A, уменьшается по мере падения эффективности η.

TA = η (ZA / ZB) × TB

Рисунок 3-3 Формула расчета крутящего момента трансмиссии

Задача упражнения для передачи крутящего момента (1)

Рассчитайте крутящий момент, передаваемый на ведомую шестерню (B). Предположим, что это цилиндрические зубчатые колеса.Символ
на рис. 3-4 обозначает ведущую шестерню.

[Состояние]
Количество зубьев: ZA = 20, ZB = 40
Крутящий момент ведущей шестерни A: TA = 600 (Н · мм)
КПД машины η: Установите на 0,99, поскольку используются прямозубые шестерни.

[Ответ]
Крутящий момент, передаваемый на шестерню B
TB = η (ZB / ZA) × TA
= 0,99 (40/20) × 600 = 1188 (Н · мм)

Рисунок 3-4 Задача упражнения для крутящего момента передачи (1)

Задача упражнения для передачи крутящего момента (2)

Рассчитайте крутящий момент, передаваемый на червячное колесо B.(Рисунок 3-5)

[Состояние]
Количество зубьев: ZA = 1, ZB = 30
Крутящий момент червяка A: TA = 600 (Н · мм)
КПД машины η: Установите значение 0,3, так как используются червячные передачи.

[Ответ]
Крутящий момент, передаваемый на червячное колесо B
TB = η (ZB / ZA) × TA = 0,3 (30/1) × 600
= 5400 (Н · мм)

Рисунок 3-5 Задача упражнения для крутящего момента передачи (2)

Задача упражнения для передачи крутящего момента (3)

Рассчитайте крутящий момент, передаваемый на ведомую шестерню (C).Предположим, что это косозубые шестерни. Символ
на рис. 3-6 обозначает ведущую шестерню.

[Состояние]
Количество зубьев: ZA = 20, ZB = 30, ZC = 20
Крутящий момент ведущей шестерни A: TA = 500 (Н · мм)
КПД машины η: Установите на 0,98, так как используются косозубые шестерни.

[Ответ]
Крутящий момент, передаваемый на шестерню B
TB = η (ZB / ZA) × TA
= 0,98 (30/20) × 500 = 735 (Н · мм)
Крутящий момент, передаваемый на шестерню C
TC = η (ZB / ZC) × NB
= 0,98 (20/30) × 735 = 480.2 (Н · мм)

Рисунок 3-6 Задача упражнения для крутящего момента передачи (3)


«Так же, как количество оборотов, количество зубьев первой и последней шестерен определяет крутящий момент одноступенчатой ​​шестерни, но крутящий момент уменьшается, поскольку на эффективность машины влияет количество промежуточных шестерен!»

Задача упражнения для передачи крутящего момента (4)

Рассчитайте крутящий момент, передаваемый на ведомую шестерню (D).Предположим, что это косозубые шестерни. Символ
на рис. 3-7 обозначает ведущую шестерню.


[Состояние]
Количество зубьев: ZA = 20, ZB = 40, ZC = 20, ZD = 30
Крутящий момент ведущей шестерни A: TA = 400 (Н · мм)
КПД машины η: Установите 0,98, так как используются косозубые шестерни .

[Ответ]
Крутящий момент, передаваемый на шестерню B
TB = η (ZB / ZA) × TA
= 0,98 (40/20) × 400 = 784 (Н · мм)
Крутящий момент, передаваемый на шестерню C
TC = TB = 784 ( Н · мм)...как на одном валу
Крутящий момент, передаваемый на шестерню D
TD = η (ZD / ZC) × TC
= 0,98 (30/20) × 784 = 1152,5 (Н · мм)

Рисунок 3-7 Задача упражнения для крутящего момента передачи (4)

При проектировании механизма с использованием шестерен важно помнить об эффективности машины. Механизм, спроектированный без учета эффективности машины, может не соответствовать техническим условиям из-за недостатка крутящего момента.
Мы обсуждали, что эффективность машины влияет на крутящий момент передачи в зависимости от типа шестерни и количества зацеплений.
Далее мы объясним параметры, которые определяют форму зубчатых колес при проектировании зубчатых колес.
(продолжение следует ...)

* Иллюстрация: KAOSUN

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Целью написания этой статьи было ознакомить читателей с элементарным уровнем зубчатой ​​техники.
Мы надеемся, что фактическое проектирование и производство зубчатых колес и механизмов, в которых используются зубчатые колеса, выполняются с достаточными техническими и специализированными соображениями и под полную ответственность пользователя.
Мы отказываемся от какой-либо ответственности и не будем компенсировать прямой или косвенный ущерб, причиненный механизмами, разработанными пользователями, которые прочитали эту статью.

Ссылки по теме:
Знать о параметрах, определяющих форму шестерен

Восстановленные трансмиссии, преобразователи крутящего момента, двигатели

Идентификация - преобразователи крутящего момента


Есть два основных типа промышленных преобразователей крутящего момента.Первый тип - это гидротрансформатор стального сварного типа и является наиболее распространенным. Второй тип промышленного гидротрансформатора - с болтовым соединением. или стиль «разобрать». Население болтового стиля конвертеров сокращается. Они сильно отличаются от сварных. единиц, но терминология относительно та же. Идентификация преобразователи крутящего момента на болтах требуют дополнительных вопросов которые находятся в конце этого раздела.

следующие определения используются для описания промышленных гидротрансформаторы:

  • Опознавательные знаки любые числа, буквы, полосы краски, точки краски и т. д.которые находятся на внешний вид корпуса преобразователя.
  • Hub - часть преобразователя, которая вставляется в насос и расположен на стороне трансмиссии конвертер.
  • Pilot - часть преобразователя, которая вставляется через ведомый диск в маховик и находится со стороны двигателя преобразователя.
  • Нарезает шлицы обработанных канавок на шестернях, ступицах и валах.
  • Статор шлифует верхний набор шлицев, видимых при глядя вниз через ступицу преобразователя и в центр статора. Примечание: некоторые специализированные преобразователи могут иметь сдвоенные статоры и, следовательно, два набора шлицев статора.
  • Turbine Splines нижний набор шлицев, видимый при глядя через ступицу преобразователя на турбину сборка. Примечание: некоторые конвертеры также имеют другой набор вбейте шлицы в самом низу передней крышки, которые могут приводной вал для вспомогательного насоса и т. д.
  • Тип и образец монтажа, как монтируется преобразователь на ведущая пластина.
  • Кожух из листового металла, прикрепленный к верхней части корпус преобразователя, который действует как теплоотвод и помогает циркулировать больше воздушного потока для охлаждения.
  • Ребра - металлическое ребро снаружи преобразователя корпус, который действует как теплоотвод и помогает циркулировать больше воздуха поток, чтобы помочь в охлаждении.
  • Установочные штифты на монтажной стороне преобразователь, который помогает выравнивать ведомый диск.
  • Зубчатый венец шестерни зубчатое металлическое кольцо, приваренное к внешней стороне край преобразователя.

Определите автомобиль и снимите преобразователь
При запросе о промышленных преобразователях крутящего момента вам следует сначала запишите марку и модель оборудования. Также обратите внимание на тип трансмиссии и двигателя, а также тип топлива. Конвертер легче идентифицировать, и с меньшей вероятностью вы сделаете ошибку идентификации, если вы снимаете его с оборудования.Обязательно удалите ведомый диск от преобразователя. Теперь ты готовы начать определение вашего гидротрансформатора.

Обозначение маркировки преобразователя
Корпус сварного преобразователя представляет собой единицу шт. «не обслуживаемый» агрегат. Если ваш гидротрансформатор сварной агрегат, нужно поискать снаружи агрегата на наличие каких-либо опознавательные знаки, особенно на стороне двигателя или "дне" преобразователя. Обратите внимание на любые обнаруженные вами опознавательные знаки.

Определите тип концентратора
Следующее, что вам нужно описать, - это тип концентратора. Вот терминология для описания стиля хаба:

  • Обычная гладкая, без каких-либо особенностей движения.
  • Ушастые 2 или 4 маленьких выступа или "ушка", которые торчат конец ступицы.
  • Плоские поверхности - две плоские поверхности, обработанные на боковых сторонах центр.
  • Небольшие участки материала с прорезями, удаленные на конце концентратор.
  • Зубчатая зубчатая передача, приваренная или обработанная на станке центр. Подсчитайте и запишите количество шлицев или зубьев шестерни.
  • Фланцевый фланец, расположенный на конце ступицы.
  • Рифленая канавка в ступице для приема защелки кольцо или уплотнительное кольцо.

Определите шлицы статора / турбины
Обратите внимание на количество шлицев статора и турбины. Если вы посмотрите на ступицу, то увидите, что верхний набор зубчатых колес в статоре и следующий нижний комплект зубчатых шлицев находятся в турбина.Также может быть дополнительный набор шлицев в крышке привода в самом низу преобразователя.

Определите тип монтажа
Обратите внимание на монтаж стиль, разболтовка и характеристики пилота. Пилот находится со стороны двигателя преобразователя. Так и будет обычно бывают сплошными, но иногда бывают полыми, фланцевыми, центральными скучно или наступило. У некоторых конвертеров нет пилотов, вместо этого они используйте съемную направляющую ввода.Монтажные стили и шаблоны можно описать как:

  • Монтажные гайки резьбовые гайки (шестигранные, круглые, прямоугольные, продолговатой, квадратной или треугольной формы), приваренные к преобразователю Нижний. Эти орехи будут расположены в различных узорах, таких как как маленький круг, большой круг и т. д., которые вам нужно описывать. Подсчитайте количество резьбовых гаек и определите размер и шаг резьбы. Они могут быть стандартными или метрическими.
  • Монтажное кольцо металлическое кольцо, приваренное к нижней части преобразователь с резьбовыми отверстиями. Подсчитайте количество резьбовых отверстий и укажите размер резьбы и подача. Они могут быть стандартными или метрическими.
  • Резьбовые отверстия отдельные резьбовые отверстия, просверлен и нарезан прямо в нижней части преобразователя тело. Подсчитайте количество резьбовых отверстий и определите размер и шаг резьбы.Они могут быть стандартными или метрическими.
  • Шпильки резьбовые шпильки, приваренные к нижней части конвертер. Подсчитайте количество шпилек и обратите внимание на резьбу. размер.
  • Ремешки металлические ремни, приклепанные к нижней части конвертер. Эти ремни позволяют прикреплять непосредственно к маховик (в этом стиле диск привода не используется).

Определите внешние элементы
Обратите внимание, есть ли у преобразователя кожух, ребра, шпонки или зубчатый венец.

В это время четкое изображение какой сварной промышленный гидротрансформатор у вас должен быть установлены, и цены и доступность могут быть предоставлены.

Идентификация преобразователей крутящего момента с алюминиевыми болтами

Это анкета позволит нам помочь вам идентифицировать ваш алюминиевый прикрученный гидротрансформатор. Лучше всего выносить гидротрансформатор из оборудования, желательно на верстаке, где вы можете внимательно его изучить. Пожалуйста, ответьте на все вопросы как можно подробнее.

1. Как много полных отверстий, в том числе используемых, есть между ребрами алюминиевой чаши? ____________________________________________

2. Что за четыре цифры номер, выбитый на алюминиевой чаше между ребрами, рядом с D-образные головки болтов? _____________________________________

3. Является там к нижней стальной крышке приварен зубчатый венец? _______________

Если да, то сколько у него зубов? ________________________________

4. Делает у ступицы есть две ушки, шлицы или зубья шестерни? _________________
Если шлицы, сколько? _____________________________________________
Если шестерня зубы сколько? __________________________________________

5.Как на первичном валу много шлицов *? _______________________
* это вал, который наиболее глубоко входит в крутящий момент конвертер

6. Если гидротрансформатор неокрашен, есть ли проштампованные номера чернил на конвертере? _____________________________________________________
Если да какие они? _____________________________________________

7. Есть вы разобрали конвертер? ____________________________
Если да, есть ли видимые повреждения внутренних частей? ____________________

8. Находятся есть ли дополнительные отметки на гидротрансформаторе? _______
Если так, кто они такие? _____________________________________________

9. Этот гидротрансформатор находится в:
Торговая марка __________________________________________________________
Тип ___________________________________________________________
Модель __________________________________________________________
Серийный номер ___________________________________________________
Информация о трансмиссии: __________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________

10.Дополнительная информация или Комментарии: ______________________________
_______________________________________________________________

Мировой рынок автомобильных гидротрансформаторов по типам транспортных средств,

Нью-Йорк, 5 февраля 2021 г. (ГЛОБАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ) - Reportlinker.com объявляет о выпуске отчета «Глобальный рынок преобразователей крутящего момента для автомобилей по типу транспортного средства, по электромобилю, по типу трансмиссии, по компонентам, по регионам, по компаниям». , Конкуренция, прогноз и возможности на 2026 год »- https: // www.reportlinker.com/p06020656/?utm_source=GNW

Прогнозируется, что объем мирового рынка гидротрансформаторов для автомобилей будет расти со среднегодовым темпом роста более 5% до 2026 года из-за растущего предпочтения автоматической трансмиссии и растущего спроса на автомобили премиум-класса. для легковых автомобилей среди всех типов транспортных средств был крупнейшим на мировом рынке в 2020 году, и, по прогнозам, на него будет приходиться большая часть мирового рынка автомобильных гидротрансформаторов в течение прогнозируемого периода.

Рост сегмента легковых автомобилей в основном связан с увеличением проникновения автоматики в легковые автомобили.Кроме того, растущий спрос на автомобили с автоматической гидравлической трансмиссией и легковые автомобили с вариатором является основным фактором, способствующим росту автомобильных преобразователей крутящего момента в сегменте легковых автомобилей.
С учетом географического ландшафта рынок автомобильных гидротрансформаторов в Северной Америке, по оценкам, будет составлять значительную часть мирового рынка гидротрансформаторов для автомобилей в течение прогнозируемого периода. Рост рынка преобразователей крутящего момента в Северной Америке в основном связан с растущий спрос на спортивные седаны и высокопроизводительные автомобили в регионе.

Технологический прогресс гидротрансформаторов станет одной из ключевых тенденций, набирающих обороты на мировом рынке автомобильных гидротрансформаторов в течение следующих нескольких лет.
Некоторыми из основных ключевых игроков, работающих на мировом рынке автомобильных гидротрансформаторов, являются Sonnax Transmission Company Inc., Schaeffler Technologies AG & Co. KG, Valeo, JATCO Ltd., Isuzu Motors Ltd., EXEDY Corporation, Continental AG, BorgWarner Inc. , Aisin Seiki Co. Ltd., Transtar Industries Inc. и т. Д.

Годы, рассматриваемые для этого отчета:

Исторический период: 2016-2019 гг.
Базовый год: 2020
Расчетный год: 2021
Прогнозный период: 2022–2026

Цель исследования:

• Анализировать и прогнозировать размер глобального рынка автомобильных гидротрансформаторов с точки зрения стоимости и объема
• Классифицировать и прогнозировать глобальный рынок автомобильных гидротрансформаторов на основе типа транспортного средства, электрический тип транспортного средства, тип трансмиссии, компоненты и региональное распределение
• Выявить движущие силы и проблемы для глобального рынка автомобильных гидротрансформаторов
• Изучить конкурентные разработки, успешные h в виде расширения, запуска новых продуктов, слияний и поглощений и т. д.на мировом рынке автомобильных гидротрансформаторов
• Провести анализ цен на мировом рынке автомобильных гидротрансформаторов
• Выявить и проанализировать профиль ведущих игроков, участвующих на мировом рынке автомобильных гидротрансформаторов
Аналитик выполнил как первичный, так и исчерпывающий вторичное исследование для этого исследования. Первоначально аналитик составил список ведущих производителей по всему миру.

Впоследствии аналитик провел первичные исследования выявленных компаний.В ходе интервью респондентам также задавали вопросы об их конкурентах.

С помощью этого метода аналитик может включить производителей, которые не могут быть идентифицированы из-за ограничений вторичного исследования. Аналитик изучил предложения услуг, каналы сбыта и присутствие всех основных игроков, работающих на мировом рынке автомобильных гидротрансформаторов.
Аналитик рассчитал размер глобального рынка автомобильных гидротрансформаторов, используя восходящий подход, когда данные для различных сегментов конечных пользователей регистрировались и прогнозировались на будущие годы.Аналитик получил эти значения и объемы от отраслевых экспертов и представителей компаний и проверил их внешнюю проверку путем анализа исторических данных по этим типам продуктов и приложений, чтобы получить соответствующий общий размер рынка.

Аналитик также изучил различные вторичные источники, такие как веб-сайты компаний, новостные статьи, пресс-релизы, годовые отчеты компании, презентации для инвесторов и финансовые отчеты.

Ключевая целевая аудитория:

• Поставщики, дистрибьюторы автомобильных преобразователей крутящего момента и другие заинтересованные стороны
• Автопроизводители
• Исследовательские институты
• Фирма, занимающаяся исследованиями рынка и консалтингом.
Исследование полезно для получения ответов на несколько критических вопросов, которые важны для заинтересованных сторон отрасли, таких как производители автомобильных преобразователей крутящего момента, заказчики и политики. Исследование также поможет им ориентироваться на растущие сегменты в ближайшие годы (следующие два-пять лет), тем самым помогая заинтересованным сторонам в принятии инвестиционных решений и способствуя их расширению.

Объем отчета:

В этом отчете глобальный рынок автомобильных гидротрансформаторов разделен на следующие категории в дополнение к отраслевым тенденциям, которые также подробно описаны ниже:
• Глобальный рынок автомобильных гидротрансформаторов, по типам транспортных средств
o Легковые автомобили
o LCV
o HCV
• Мировой рынок автомобильных гидротрансформаторов, по электромобилям
o HEV
o PHEV
o BEV
• Мировой рынок автомобильных гидротрансформаторов, по типу трансмиссии
o Автоматическая коробка передач (AT)
o Автоматическая механическая коробка передач (AMT)
o Трансмиссия с двойным сцеплением (DCT)
o Бесступенчатая трансмиссия (CVT)
• Мировой рынок автомобильных гидротрансформаторов, по компонентам
o Диск сцепления
o Статор
o Рабочее колесо
o Демпфер
o Турбина
o Прочие
• Мировой рынок автомобильных гидротрансформаторов, по регионам
o Азиатско-Тихоокеанский регион
Китай
Индия
Япония
Южная Корея
Австралия
Вьетнам
o Европа
Франция
Германия
Великобритания
Италия
Испания
Польша
Россия
Турция
o Северная Америка
Соединенные Штаты
Мексика
Канада
o Южная Америка
Бразилия
Аргентина
Колумбия
o Ближний Восток и Африка
Южная Африка
Саудовская Аравия

Конкурентная среда

Профиль компании: подробный анализ основных компаний, присутствующих на мировом рынке автомобильных гидротрансформаторов.

Доступные настройки:

С учетом данных рынка мы предлагаем настройки в соответствии с конкретными потребностями компании. Для отчета доступны следующие параметры настройки:

Информация о компании

• Подробный анализ и профилирование дополнительных игроков рынка (до пяти).
Анализ рентабельности
• Анализ рентабельности при прямом и косвенном канале продаж.
Читать отчет полностью: https: // www.reportlinker.com/p06020656/?utm_source=GNW

О Reportlinker
ReportLinker - это отмеченное наградами решение для исследования рынка. Reportlinker находит и систематизирует самые свежие отраслевые данные, чтобы вы могли мгновенно получать все необходимые исследования рынка в одном месте.

__________________________

 

Объяснение различных типов редукторов

Когда вы покупаете автомобиль, у вас есть выбор: цвет, уровень отделки салона, дополнительное оборудование, двигатель ... Но на многих моделях вам также предоставляется выбор коробки передач.

Для автомобилистов в Великобритании руководства давно стали опцией по умолчанию, но на других рынках, таких как Америка, автоматика стоит десять центов. Хотя ранние автомобили в просторечии назывались «глушителями» и имели тенденцию снижать производительность, экономию топлива и удовольствие от вождения, времена прошли, и современная автоматическая коробка передач в некоторых случаях может быть лучшим выбором, чем механическая коробка передач.

Поклонники производительной автоматики будут весь день хвастаться тем, как их машина действительно может превзойти механику с конвейера, в то время как экономные люди могут наслаждаться меньшими выбросами CO2 и более высокой экономией топлива.Нельзя отрицать, что хорошая автоматическая коробка передач делает вождение расслабляющим: если дать левой ноге отдохнуть и позволить машине делать работу, то это избавит вас от утомительных поездок по городу.

В чем разница между типами коробки передач?

Коробка передач - важная часть того, что делает автомобиль, ну, автомобиль. Центральное место в его конструкции занимает коробка передач, которая позволяет передавать мощность на колеса от двигателя и обеспечивает ключевую точку доступа между водителем и машиной.Со временем было разработано и внедрено все больше и больше типов коробок передач. Значит, сегодня есть несколько вариантов на выбор, но чем они отличаются? Мы выбрали некоторые из основных доступных коробок передач и их различия.

В чем разница между автомобилем с механической коробкой передач и автоматом?

МКПП

Механическую коробку передач можно рассматривать как классическую. Он включает в себя джойстик, который позволяет водителю выбирать нужную передачу, а педаль используется для отключения сцепления, которое затем позволяет переключать передачи.Эта настройка дает водителю полный контроль над шестернями, позволяя им либо сбросить шестерню, чтобы добиться более быстрого прогресса, либо выбрать более высокую передачу, чтобы сэкономить топливо.


АКПП

Автоматическая коробка передач в той или иной форме существует уже почти столетие. Изобретенная в 1920-х годах, но популяризированная в 1940-х годах компаниями Cadillac и Oldsmobile, концепция устранения одного из самых сложных навыков вождения остается привлекательной до сих пор.

Автоматические трансмиссии исторически использовались, чтобы снимать нагрузку, избавляя водителя от необходимости нажимать сцепление, выбирать передачу, отпускать сцепление и - в автомобилях без синхронизатора - согласовывать обороты двигателя и трансмиссии, чтобы обеспечить чистое изменение . Вместо этого водители могут просто выбрать «Драйв» и отправиться в путь, не обращая внимания на мир.

В последнее время они также стали выбором трансмиссии для мощных машин, способных справляться с экстремальной мощностью более безопасно и эффективно, чем это мог бы сделать человек-водитель.


Но не все автоматические коробки передач одинаковы, так какие бывают разные типы? Как они работают и есть ли разница для пользователя?

Какие бывают типы автоматических коробок передач?


Гидротрансформатор / традиционный автомат

Распространенная General Motors на Oldsmobiles и Cadillac 1940-х годов, эта автоматика использует заполненную жидкостью муфту вместо традиционного сцепления и с тех пор остается неизменной, хотя и постоянно совершенствуется.

Гидротрансформатор, возможно, является самым старым и наиболее классическим примером автоматической коробки передач, и большую часть прошлого века автоматический гидротрансформатор был практически единственным выбором, который у вас был.

Вместо педали сцепления для отсоединения двигателя от коробки передач при переключении передач преобразователь крутящего момента проталкивает жидкость вокруг герметичного корпуса, известного как рабочее колесо. Это, в свою очередь, передает энергию от двигателя жидкости, которая затем поступает на выходной вал.

Автоматическая коробка передач

с гидротрансформатором, как правило, обеспечивает очень плавное переключение передач, что делает ее комфортной для автомобилей премиум-класса. В этих коробках передач используется гидравлическая муфта, известная как преобразователь крутящего момента, которая действует как соединение между двигателем и коробкой передач. Этот гидротрансформатор обеспечивает проскальзывание сцепления без опасности износа компонентов. У него также нет проблем с тем, чтобы справиться с серьезным количеством мощности - отлично подходит для современных автомобилей с высокими характеристиками, однако они могут медленно набирать обороты, когда вы хотите двигаться дальше.


Стоит ли покупать традиционный автомат? - Плюсы и минусы автоматики гидротрансформатора

  • У ранних автоматов гидротрансформатора было несколько явных плюсов и минусов. Гидравлический характер гидротрансформатора без прочного соединения между двигателем и коробкой передач в сочетании с серьезным недостатком передач - обычно трех или четырех, но часто всего двух - означал, что эффективность несколько снижалась. Производительность тоже пострадала, и автоматика гидротрансформатора была медленнее, чем их современные конкуренты.
  • С другой стороны, это самый простой и надежный вид автоматической коробки передач. Преимущество гидротрансформатора заключается в том, что он обеспечивает плавное ускорение на более низких скоростях, а также хорошую отзывчивость на более низких оборотах.
  • В современных автомобилях с гидротрансформатором эти проблемы почти устранены. Современный гидротрансформатор - одна из лучших трансмиссий, которые вы можете купить - способная обеспечить сверхплавное переключение передач, когда вы просто неуклюже, или острые как бритва, когда вы опускаете ногу.Механическая блокировка срабатывает, когда двигатель и коробка передач работают с одинаковой скоростью, что снижает потери через трансмиссию. Современные автобоксы также могут иметь до восьми передач, что способствует повышению производительности и экономии.
  • Вы найдете современный гидротрансформатор во всем, от небольших экономичных автомобилей до самых роскошных и мощных машин на рынке. В настоящее время заказ такой действительно не является недостатком - если, конечно, вы не предпочитаете использовать механическую коробку передач.

Трансмиссия с двойным сцеплением (DCT)

Как вы, наверное, догадались, в трансмиссии с двойным сцеплением используются, верно, два сцепления.В самом простом виде это будет означать, что существует отдельная система сцепления как для нечетных, так и для четных передач, а две руки расположены между собой для быстрого переключения передач.

Он работает, позволяя одной из коробок передач предварительно выбрать следующую передачу перед переключением. Благодаря этому переключение передач происходит более плавно и быстро, чем с другими автоматическими коробками передач, что делает их идеальными для спортивных автомобилей.

Коробке с двойным сцеплением присвоено множество наименований от разных производителей.Volkswagen и его дочерние бренды выбирают DSG, Porsche - PDK, Renault - EDC, Hyundai и Kia - DCT. Однако все они в основном работают одинаково.

Volkswagen Group первой установила коробку передач с двойным сцеплением в серийный автомобиль - на Golf R32 2003 года. После этого она стала популярной среди автомобилей с высокими характеристиками и стала предпочтительной автоматической коробкой передач для всего концерна Volkswagen - вы найдете ее во всем, от супермини до суперкаров. Это не просто инновация Volkswagen - у многих производителей в стойлах есть коробка с двойным сцеплением.

Коробки передач с двойным сцеплением

очень быстро переключаются под нагрузкой, а способ передачи мощности между сцеплениями означает, что при переключении передач мощность практически не падает. Они также могут быть очень плавными, обеспечивая расслабленный и устойчивый прогресс. Экономия и производительность не сильно пострадали, а в некоторых случаях могут быть даже лучше, чем их аналоги с ручным управлением. Но при движении с низкой скоростью в условиях движения с остановкой и запуском по городу коробки с двойным сцеплением могут быть рывками и неприятными в использовании, а ранние агрегаты имеют плохую репутацию в плане надежности и могут дорого стоить для ремонта.

Тем не менее, трансмиссии с двойным сцеплением могут страдать от колебаний. Электронный контроллер коробки передач должен предсказывать действия водителя и реагировать соответствующим образом, и не всегда он понимает это правильно. Это наиболее очевидно в движении с остановкой и запуском, когда коробка с двойным сцеплением может колебаться, а также при трогании с места, на котором почти не останавливаются, например, на кольцевой развязке.

Коробки передач

с двойным сцеплением также могут быть очень хрупкими - коробки передач DSG ранних версий Volkswagen имеют довольно высокий процент отказов, как и другие, более современные коробки передач, такие как Ford Powershift.


Бесступенчатая коробка передач (CVT)

Бесступенчатая трансмиссия или вариатор - это коробка передач, которая широко используется, но также подвергается большой критике.

CVT или бесступенчатая трансмиссия - очень интересная разновидность автоматической коробки передач. Это особенно интересно тем, что у него на самом деле нет шестерен - вместо этого он использует одно бесступенчато регулируемое передаточное число, чтобы теоретически получить любое количество «передач».Это позволяет изменять частоту вращения двигателя по желанию, чтобы обеспечить максимальную экономию топлива, повышенную производительность или сочетание того и другого.

По сути, он использует форму конуса с полосой вокруг этого и другой оси. Затем ленту можно перемещать вверх и вниз по конусу и изменять его длину, что, в свою очередь, изменяет передаточное число. Следовательно, он позволяет бесступенчато регулировать соотношение между верхом и низом конуса. Коробка CVT, впервые разработанная DAF в 1950-х годах, а затем усовершенствованная Volvo, может быть невероятно экономичной при осторожном вождении.Тем не менее, они, как правило, избегаются заядлыми водителями, так как они могут создать ощущение оторванности от машины.

Проблема с вариатором в том, что ускорение часто кажется довольно странным - довольно странным, отключенным ощущением - по сравнению с «обычным» автоматом. Это похоже на то, как будто автомобиль тянет за резиновую ленту, и это часто сопровождается жужжащим звуком ускорения. Коробки передач CVT имеют тенденцию к увеличению оборотов двигателя по спирали каждый раз, когда водитель ставит ногу, что приводит к неприятному эффекту «резинки», когда скорость движения догоняет скорость двигателя.Некоторые производители попытались обойти это, создав «ступенчатую» разработку своих вариаторов - по сути, это точки, в которых трансмиссия будет сохранять свое представление о «передаче» и имитировать «коробку со ступенчатыми передаточными числами». Это может сделать трансмиссию менее неестественной, но в некоторой степени ставит под сомнение саму идею наличия бесконечно регулируемых передаточных чисел.

Коробки передач

CVT действительно имеют эксплуатационные потери, но способность запускать двигатель на наиболее эффективных оборотах - а не на ближайшей передаче - означает, что они действительно могут быть очень эффективными.Вариаторы очень популярны для использования в гибридных автомобилях. Их плавный характер делает их более естественными в использовании при переключении между электрическим и бензиновым питанием, а также они помогают поддерживать двигатель в оптимальной точке для подзарядки внутреннего аккумулятора автомобиля.


Коробка передач с одинарным сцеплением / Автоматическая МКПП

Иногда называемые автоматизированными механическими коробками передач, трансмиссии с одним сцеплением оставляют существующие системы ручного сцепления и коробки передач на месте и просто роботизируют работу.По сути, автоматика трансмиссии с одним сцеплением - это механические коробки передач, которые переключаются автоматически. По этой причине они оснащены стандартным сцеплением, которое отключает двигатель при переключении передач.

Хотя теоретически простые трансмиссии, на самом деле трансмиссии с одним сцеплением не пользуются такой популярностью. Этот тип трансмиссии постепенно выходит из употребления, но остается на некоторых дешевых автомобилях и небольших автоматах. Это самый маленький, легкий и дешевый способ установить автомат в автомобиль, но у него есть несколько недостатков.

Автоматическая коробка передач, пожалуй, самая презираемая трансмиссия, и она может ужасно дергаться по городу, а также тянуть время при резком ускорении. Фактически, автоматические механические коробки передач виновны в том, что испортят несколько машин, так что держитесь подальше, если вы не знаете, что вас ждет.


Стоит ли покупать автоматизированное руководство? - Плюсы и минусы коробки передач с одним сцеплением

  • Плюсы, как уже упоминалось, легкость и низкая стоимость.Эти коробки передач очень просты и очень эффективны, и в них не нужно добавлять много компонентов в машину.
  • С другой стороны, их простой характер просто не работает. Люди могут переключать передачи с помощью одного сцепления, потому что мы знаем, что делаем, еще до того, как сделаем это - роботы должны наверстать упущенное, и в результате переключения передач получаются некачественными, резкими и очень медленными. Обычно рекомендуется избегать автоматической механической коробки передач, если это возможно.

Трансмиссия электромобиля

У электромобилей

технически нет коробки передач, но если вы рассматриваете автомобиль с автоматической коробкой передач, вам следует внимательно присмотреться к электромобилям.Они действуют практически одинаково в большинстве условий, с двумя педалями и без переключения передач, но имеют дополнительный бонус в виде полностью плавной и бесшумной трансмиссии и нулевого выброса выхлопных газов.

Разумеется, электромобили

EV не идеальны для всех - вам понадобится место для подзарядки, а если вы регулярно совершаете длительные поездки, вам определенно понадобится какой-то двигатель внутреннего сгорания. Однако, если вам подходят ваши обстоятельства, вы тоже можете стать приверженцем электрического образа жизни.


Посетите ближайшее представительство Swansway Group, чтобы просмотреть весь наш ассортимент автомобилей для продажи.