виды, из чего состоит, общее устройство, для чего нужна

Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса, а также для изменения величины крутящего момента и его направления.

Трансмиссия автомобиля это комплекс механизмов, назначение которых — передача крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам. Это заставляет колёса вращаться, благодаря чему авто начинает своё движение.

Кроме этого, этот важный механизм может распределять крутящий момент между всеми колёсами, а также менять направление вращения и величину. В этом помогают различные детали и механизмы, без которых бы никак не получилось нормально эксплуатировать автомобиль. Например, это такие агрегаты трансмиссии, как главная передача, автоматическая и механическая коробка передач (КПП), сцепление, дифференциал.

Устройство трансмиссии эволюционировало постепенно. Поначалу упор делался на комфорт и управляемость транспортного средства, а потом стали увеличивать срок работы самой машины за счёт улучшения эффективности трансмиссии.

В статье простым языком расскажу, что такое трансмиссия, за что отвечает, какие основные составные части, как работает, классификация по типу привода и принципу действия, какие бывают поломки и как их выявить. Обещаю, будет интересно!

Что это такое в машине?

Что такое трансмиссия автомобиля простыми словами? Скажу кратко — это определённые сборочные механизмы, которые соединены в единое целое для того, чтобы осуществить передачу «потока» энергии от его источника к колёсам автомобиля. Если бы не было этой конструкции, то было бы невозможна мгновенное срабатывание тормозной системы, езда задним ходом и управление в потоке машин.

Этот термин в переводе с латинского звучит так: «transmissio». Это слово дословно переводится как передача или пересылка. Проектированием деталей в трансмиссии занимаются только лучшие автоинженеры.

Где находится эта конструкция? Под днищем автомобиля, он берёт начало от коробки передач, а заканчивается в области задних колёс.

Фото трансмиссии

Каким требованиям должна соответствовать трансмиссия?

• Надёжность и безопасность.
• Лёгкость рулевого управления, особенно при прохождении поворотов.
• Максимально возможный показатель передачи мощности.
• Минимальный вес всех составных деталей.
• Низкий уровень шума во время работы.
• Высокий КПД.

Чем правильней и эффективней будут работать составные части трансмиссии, тем выше безопасность водителя, меньше расход топлива и износ трущихся деталей. Разумеется, это непосредственно влияет на те характеристики, которые указаны в техническом паспорте и гарантированы производителем.

Ещё существует такое понятие, как коэффициент полезного действия трансмиссии (КПД). Он рассчитывается как произведение КПД механизмов, включённых в её состав. Это эффективная характеристика, обозначающая отношение полезной энергии к затраченной. Проще говоря, если КПД будет низким, то это значит, что сил затрачено много, а результата нет. КПД трансмиссии современных автомобилей варьируется от 0,82 до 0,94.

Этот параметр трансмиссии непостоянен в течение всего срока работы машины. При эксплуатации нового автомобиля механизмы притираются друг к другу и КПД повышается. Затем это значение держится на протяжении долгого периода времени, а когда движущиеся детали изнашиваются, то показатель падает. После капитального ремонта КПД возрастает, но уже никогда не достигает максимального значения.

Также многие задают следующий вопрос: «КПП и трансмиссия это одно и тоже, в чём разница?» Отвечаю. Коробка передач – это одна из многочисленных деталей трансмиссии.

Назначение

Все детали, которые влияют на передачу крутящего момента от маховика мотора к ведущим колёсам, входят в состав трансмиссии. Автомобиль без особых усилий трогается с места и движется с нужной скоростью.

Для чего необходима эта система механизмов?

Главной функцией трансмиссии является передача, распределение и изменение крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам автомобиля. Для чего служит трансмиссия? Это посредник между двигателем и ведущими колёсами, без которого было бы невозможно начать движение автомобиля.

На что ещё влияет трансмиссия?

• Обеспечение нужного показателя тяги и скорости автомобиля при движении и поворотах.
• Простота управления автомобилем. Благодаря этому снижается усталость и напряжение шофёра при длительных поездках.
• Увеличение безопасности и надёжности транспортного средства.
• Продление «жизни» двигателя, снятие с него лишней нагрузки.

Без трансмиссии бы не получилось бы входить в повороты

Также некоторых интересует вопрос, какую функцию не выполняет трансмиссия? Вот верный ответ: она не обеспечивает движение транспортного средства в заданном направлении.

Устройство

Как правило, автопроизводители применяют в своих автомобилях автоматическую и механическую трансмиссию. Дополнительно машины могут быть передне- , задне- , а также полноприводными. Это зависит от того, на какие колёса подаётся крутящий момент. Поэтому тип привода непосредственно влияет на то, какие элементы входят в трансмиссию.

Что относится к трансмиссии? В стандартный набор трансмиссии входят следующие составные части:

1. Сцепление.
2. КПП – коробка передач.
3. Дифференциал.
4. Полуоси – валы привода колёс.
5. Главная передача.
6. Шарниры равных угловых скоростей.

Как выглядит трансмиссия

В зависимости от типа привода в сборку трансмиссии могут входить такие механизмы, как раздаточная коробка, карданная передача и муфты. Именно эти основные части автомобиля соединяет трансмиссия для обеспечения эффективности транспортного средства. Иные узлы и механизмы не относятся к трансмиссии автомобиля.

А что входит в трансмиссию гусеничных транспортных средств?

• Бортовой редуктор.
• Входной редуктор.
• Механизм поворота.
• Сцепление или главный фрикцион.
• КПП.

Также некоторые задаются вопросом: «Что входит в трансмиссию грузового автомобиля?» Кроме основных механизмов здесь дополнительно включают промежуточный средний ведущий мост, раздаточная коробка, коробка отбора мощности. В больших автопоездах по езде на твёрдом дорожном полотне трансмиссия есть только в тягаче. А при езде по бездорожью трансмиссия ставится ещё в ведущих мостах прицепов.

Общая схема трансмиссии грузового автотранспорта

Такой сложный механизм необходим для того, чтобы увеличить срок действия мотора. Вместо постоянной смены режима работы ДВС коробка передач изменяет передаточное число крутящего момента. А сцепление служит защитой мотора и КПП от рывковой нагрузки.

А что в трансмиссии вращается быстрее всего? При движении авто коленчатый вал ДВС вращается со скоростью до 7000 оборотов в минуту, а колёса при этом в 4 раза меньше, а при плохих условиях ещё медленнее.

Перейдём к подробному описанию всех деталей, включённых в трансмиссию.

Сцепление

Это комплекс деталей (диски, маховик, вилки выключения, первичный вал коробки), назначение которых – кратковременное разъединение мотора с коробкой передач. Сцепление расположено между ДВС и коробкой передач. Это нужно для того, чтобы автомобиль пришёл движение, а также для плавного переключения скорости передач. Сцепление находится в авто с механической либо роботизированной коробкой передач. Поэтому им управлять может как водитель, так и электроника, автоматически переключающая скорости.

Дополнительное предназначение сцепления в том, что оно помогает защитить детали двигателя и трансмиссии от поломок при резкой нагрузке.

Когда левая педаль нажата – ведомый и ведущий диски разъединяются, можно переключать нужную передачу. А если педаль не нажата, то эти самые диски плотно соединены друг с другом. Важно понимать, что этот достаточно хрупкий механизм чувствителен к неверным действиям водителя. Если резко включать сцепление, то оно сломается по причине «сгорания» трущихся деталей.

Как правило, чаще применяется фрикционное сцепление, действие которого основано на силе сухого трения. В автомобилях с механической КПП применяется сухой тип трения без смазывающей жидкости. В обычном состоянии диски прижаты друг к другу при помощи пружин. Это помогает передавать энергию от сгорания топлива в трансмиссию. Если водитель нажмёт на левую педаль, то диски разъединятся, и передача потока энергии останавливается без остановки работы двигателя. Когда снова потребуется начать движение, то надо плавно отпустить педаль, чтобы диски вновь соединились. Сухое сцепление часто применяют на автомобилях с полным приводом.

А в автомобилях с автоматической КПП сцепление выглядит в форме двух турбин, которые напрямую связаны с трансмиссией и мотором. Детали вращаются в моторной жидкости. Ведущий гидротрансформатор передают энергию в моторное масло, от движения которого начинает двигаться ведомая турбина. Мокрое сцепление более надёжное, но и цена его выше. Также существуют гидравлическое и электромагнитное сцепление, но они получили не такое большое распространение.

Коробка передач (КПП)

Это самый сложный механизм в трансмиссии. Коробка передач помогает изменить передаточное число для эффективного режима мотора в любых дорожных условиях. Благодаря этому двигатель работает в стабильном режиме, без резких скачков оборотов, а машина двигается с той скоростью, которая необходима в данный момент времени. Дополнительно КПП переключает движение на задний ход.

Таким образом, коробка передач изменяет крутящий момент, подаваемый на колёса, направление движения транспортного средства, а также его скорость. Кроме этого, КПП может на долгое время разъединять мотор от трансмиссии.

КПП могут быть следующих типов:

• Автоматическая («автомат»). Здесь переключение скоростей происходит автоматически. Из минусов – медленный разгон и повышенное потребление топлива.
• Механическая («механика»). Здесь переключение позиций передач происходит в ручном режиме при помощи рычага. Этот тип КПП надёжен и прост в управлении.
• Вариатор. Здесь происходит плавное изменение крутящего момента. Это так называемые бесступенчатая коробка передач.
• Робот. Это механическая КПП, где сцепление и переключение передач происходят автоматически.

Отличная статья в тему: Что лучше: вариатор, обычный автомат или робот, отличие, отзывы владельцев, видео

Коробка передач помогает двигателю «приспосабливаться» к нужным условиям. Например, при езде по бездорожью на низкой передаче мотор работает сильнее, а колёса вращаются медленно, что помогает преодолеть даже сложные участки пути. А при езде на трассе при включении высокой передаче двигатель работает в экономичном режиме, а колёса вращаются быстрее.

Ведущий мост

Мосты в трансмиссии — это опоры, к которым крепится рама автомобиля. Ведущий мост получает крутящий момент от трансмиссии, что приводит колёса в движение. Ведомый мост – это просто опора. Мосты могут быть задними, передними, а также средними (их ставят в грузовые автомобили).

Дифференциал

Дифференциал – это комплекс шестерён, которые вращаются с 2-мя степенями свободы. Для чего это нужно? Для того, чтобы делить крутящий момент на 2 потока, который заставляет крутиться колёса. Простыми словами, он распределяет скорость вращения по полуосям ведущего моста в зависимости от внешних условий. А работает он вместе с главной передачей.

Например, при повороте налево левые колёса движутся по меньшей траектории, чем правые. Таким образом, левые колёса движутся несколько медленнее. Наличие в автомобилях блокировки дифференциала позволяет двигаться двум колёсам на одной оси с равной скоростью. Устройство держит вращение колёс под своим контролем, меняя их скорость, чтобы не допустить их проскальзывание на неровном дорожном покрытии (особенно это важно при езде на скользкой дороге).

Самая важная характеристика дифференциала – это коэффициент блокировки, который обозначает соотношение крутящего момента одного колеса к такому же показателю другого. Грубо говоря, от коэффициента блокировки зависит проходимость. Чем выше этот показатель, тем лучше проходимость. У стандартных дифференциалов он равен 1, а у более усложнённых механизмов он может быть со значением 5.

Расположение дифференциала напрямую зависит от типа привода:

• Полный – в раздаточной коробке;
• Передний – в коробке передач;
• Задний – в картере.

Раздаточная коробка

В простонародье эту деталь называют «раздатка». Эта деталь устанавливается только в полноприводных автомобилях для распределения вращения между всеми колёсами. В раздаточной коробке может содержаться демультипликатор, который во много раз увеличивает крутящий момент при прохождении тяжёлых участках пути.

Карданный вал (передача)

Карданный вал – это механизм, который обеспечивает передачу крутящего момента от КПП к задним колёсам. Как правило, эту деталь устанавливают в полноприводных или заднеприводных транспортных средствах, чтобы передавать вращение между разными мостами. Например, в переднеприводных автомобилях вращение двигателя передаётся к ведущей оси валами из кардана КПП.

Вал содержит 2 части, который соединены друг с другом под углом. В состав кардана входят муфты, валы, шарниры, шлицы, промежуточная опора. Выглядит карданная передача в виде трубы, а благодаря дополнительным деталям она может менять свою длину, а также изгибаться. А это очень важно при езде по ухабам, когда колёса движутся вверх и вниз, а расстояние от КПП до главной передаче постоянно изменяется.

Кардан считается важным механизмом, который помогает плавно передать крутящий момент от КПП к главной передаче при движении по неровной дороге, даже под определённым углом. Дополнительно кардан снижает колебания кузова при движении автомобиля.

Карданный вал помогает передать крутящий момент от вторичного вала КПП на вал главной передачи, который находятся под углом друг к другу.

Главная передача

Это узел, который передаёт крутящий момент напрямую к ведущему мосту. В состав устройства входит полуось, шестерни, сателлиты. Одна из важных функций главной передачи – это повышение крутящего момента и уменьшение вращения ведущих колёс.

Существует одинарная передача, а также двойная, которая имеется у грузового автотранспорта с большим передаточным значением. А на заднеприводных авто используется так называемая гипоидная главная передача, которая располагается в картере моста. В переднеприводных автомобилях главная передача находится в КПП недалеко от дифференциала.

ШРУС

ШРУС – это шарнир равных угловых скоростей, который располагается на ведущих полуосях. Он является самым последним узлом трансмиссии, который непосредственно связан с крутящим моментом. Этот механизм необходим, чтобы точно «передать» вращение от дифференциала на колёса, причём неважно под каким углом они находятся. Внутренние и внешние ШРУСы обеспечивает постоянную связь дифференциала с колёсами при движении в любых дорожных условиях.

Принцип работы

Давайте подробнее рассмотрим, как устроена трансмиссия и какой у неё принцип действия. Каким образом энергия, появившаяся в двигателе, передаётся на колёса и благодаря этому автомобиль может двигаться?

Строение трансмиссии

Пошаговый принцип работы:

1. В результате срабатывания системы зажигания создаётся высокое напряжения для формирования искры, которая воспламеняет топливовоздушную смесь. После сгорания топлива коленвал двигателя начинает своё вращение. Эта деталь соединена с маховиком, а он – со сцеплением. При обычном режиме работы сцепление всегда соединено с маховиком, и в результате этого коробка передач тоже всегда находится во «включённом» состоянии. Перед тем как переключить передачу, сцепление разъединяет постоянную связь между валом КПП и маховиком. А когда переключение выполнено – сцепление восстанавливает эту связь обратно.
2. Коробка передач может выбирать оптимальное передаточное число при помощи разного набора шестерён. Каждая пара шестерён имеет разное передаточное число, что позволяет менять значение крутящего момента и скорости вала. Отмечу, что одновременно может происходить сцепка только одной пары шестерён при выборе определённой передачи. Другие шестерни будут просто работать вхолостую. Двигатель, сцепление и коробка передач находятся в одном корпусе и называется это трио — силовой агрегат.
3. Затем крутящий момент передаётся на главную передачу (напрямую или через карданный вал). Главная передача уменьшает высокую скорость вращения (она слишком большая для колёс) и передаёт вращение на дифференциал.
4. Дифференциал распределяет крутящий момент на полуоси ведущих колёс. Полуоси получают ту долгожданную энергию, которая будет передана ведущим колёсам. ШРУСы помогают сохранять нужную скорость при езде по неровной дороге. Автомобиль начинает своё движение.
5. В заднеприводную трансмиссию добавлен карданный вал, который передаёт вращение от заднего моста к переднему. А в полноприводный автомобиль добавлена раздаточная коробка, которая обеспечивает «превращение» всех колёс в ведущие.

Видео: Трансмиссия автомобиля. Общее устройство, принцип работы и строение трансмиссии в 3D

Типы

Рассмотрим подробнее, как классифицируют трансмиссии по методам передачи энергии.

1. Механическая. Передаёт механическую энергию от двигателя.
2. Электрическая. Она преобразует механическое движение в электрическую энергию. Затем она «превращает» её обратно в механическую и передаёт на ведущие колёса. Чаще всего такую трансмиссию применяют на мощных грузовых машинах.
3. Гидравлическая. Преобразует механическую энергию в давление потока жидкости, а затем обратно превращает в механическую и подаёт её на колёса. Нечасто применяется в машиностроении. Этот тип применяют на подвижных транспортных средствах (экскаваторах и т.п.).
4. Комбинированные (гибридные) трансмиссии. Например, это гидромеханическая и электромеханическая. Это комбинации 2 разных типов трансмиссий.

Рассмотрим каждый вид в этой классификации трансмиссий более подробно.

Механическая

Это самый популярный вид трансмиссии, который применяется на большинстве легковых автомобилей. Устройство работает только при помощи механических деталей (фрикционы и шестерни).

Механическая трансмиссия — надёжная и долговечная, которая легко поддаётся ремонту. Также этот тип механизмов имеет высокий КПД, обладает небольшим размером и весом.

Минусы – это не совсем плавное переключение передач, что в свою очередь приводит к нерациональному использованию мощности мотора. А также начинающим водителям будет сложновато привыкнуть к управлению автомобилей с механической коробкой передач при помощи рычага (это не касается спортивных авто, где переключение происходит автоматически).

Интересно! Механическая трансмиссия применялась во времена СССР при проектировании танков Т-55, Т-62, Т-64, Т-72, Т-80.

Какая трансмиссия называется бортовой и где она применяется? На тракторах, комбайнах, дорожной технике и некотором скоростном гусеничном автотранспорте устанавливается бортовая трансмиссия (с бортовой или колёсной передачей). Эти агрегаты ставятся перед ведущими колёсами или в них самих. Это сделано для того, чтобы передавать максимальный крутящий момент на ведущие колёса.

Гидромеханическая

Это набирающая популярность трансмиссию, которая применяется в автомобилях с автоматической коробкой передач. Здесь применяется как гидравлические, так и механические детали. Механическая энергия «превращается» в движение масла в гидротрансформаторе (аналог сцепления). Крутящий момент передаётся без рывков и искажений, ступенчато, без участия в этом процессе водителя.

Автомобиль движется плавно, увеличивается срок службы мотора и других элементов трансмиссии. Применение гидромеханической трансмиссии помогает эффективнее проходить тяжёлые участки пути (снег, песок) благодаря постоянной тяге и малой скорости вращения ведущих колёс.

Из минусов можно отметить – повышенный вес конструкции, сложный ремонт, высокая цена автомобиля. Также снижается коэффициент полезного действия двигателя.

Также такой вид трансмиссии применяется в ж/д технике, тракторах, танках (Леопард-2, М1 «Абрамс»).

Гидравлическая

Синонимы этого типа трансмиссии – гидростатическая, гидрообъёмная, а также маслогидравлическая силовая. В этом типе трансмиссии энергия двигателя передаётся при помощи аксиально-плунжерных механизмов – гидравлических машин. При передаче крутящего момента происходит сжатие жидкости. При этом есть возможность располагать детали трансмиссии на большом расстоянии друг от друга с высоким количеством степеней свободы и крутящим моментом. Здесь необходим строгий контроль за качеством используемой жидкости и установка гидромуфты для каждой передачи.

Как правило, «гибкая» трансмиссия применяется в теплоходах, строительных катках, станках, железнодорожной и авиационной технике.

Электромеханическая

Это самый современный тип трансмиссии, который стал популярен после массового производства электрокаров. Самый главный элемент здесь это тяговый электромотор (один или несколько), а также дополнительные детали — генератор электрического тока, электрическая система контроля, а также провода, которые соединяют части трансмиссии. Питает эту систему тяговый аккумулятор.

Преимущество электромеханической трансмиссии в мгновенной реакции на изменение параметра крутящего момента, расположение элементов на большом расстоянии друг от друга, что позволяет создавать удобные конструкции. Минусы – высокая цена, невысокий КПД двигателя, большой вес и размер.

Некоторые спрашивают, «Какие виды трансмиссий применяются в карьерном автотранспорте»? Чаще всего в карьерных самосвалах применяют именно электромеханическую трансмиссию.

Электромеханическую трансмиссию дополнительно применяют в тракторах, военной технике, тепловозах, автобусах и морских судах. Некоторые виды транспорта «включают» двигатель только после достижения определённой скорости, а до этого времени колёса движутся при помощи электрического тока.

Теперь перейдём к описанию типов приводов и особенностей используемых в них трансмиссий.

Зависимость трансмиссии от привода

Для разных типов трансмиссий конструктивные особенности различаются. Всего существуют следующие типы привода:

• Переднеприводный.
• Заднеприводный.
• Полноприводный.

Существует такое понятие, как колёсная формула автомобилей, которая включает 2 цифры. Расшифровка: первая – это общее количество колёс, а вторая – количество ведущих. Так передне- и заднеприводные обозначаются 4×2, а полноприводные – 4×4.

Рассмотрим их более подробно.

Переднеприводный

В них применяется классическая трансмиссия, принцип работы который был указан выше. Вращение от мотора передаётся только на передний мост через КПП, главную передачу и полуоси.

Дифференциал и главная передача размещаются в коробке передач в едином корпусе.

Заднеприводный

Здесь присутствуют все элементы переднеприводной трансмиссии. Здесь ведущая ось – задняя, а крутящий момент передаются при помощи дополнительного элемента — карданного вала. Он расположен между КПП и главной передачей и является посредником в передаче энергии.

Полноприводный

Крутящий момент передаётся одновременно на передний и задний мост. В трансмиссию дополнительно включают раздаточную коробку, которая передаёт вращение на все полуоси. А за распределение крутящего момента между колёсами отвечает межосевой дифференциал.

В трансмиссию грузового автомобиля входит дополнительная ось, чтобы уменьшить давление на асфальт и его износ.

Виды полных приводов:

1. Постоянный полный привод. Все колёса являются ведущими постоянно. Благодаря этому улучшается разгон и управляемость, уменьшается пробуксовка колёс за счёт равномерного распределения тяги.
2. Подключаемый. Ведомая ось становится ведущей, когда водитель принудительно включит полный привод.
3. Автоматически подключаемый. Активируется при пробуксовке ведущих колёс.

Наиболее частые признаки поломки трансмиссии

Многие детали трансмиссии со временем изнашиваются или ломаются. Какие частые поломки могут произойти?

1. Сцепление является так называемым расходным материалом. Здесь ведомый диск ломается чаще всего. При этом появляется скрежет, проскальзывание и нестабильная работа сцепления. В этом случае ведомый диск заменяют, а другие детали осматривают на предмет износа. Обратите внимание: пробуксовывание сцепления может спровоцировать износ фрикционов ведомого диска. Это ведёт к ограничению свободного хода педали, ухудшению разгона, снижение передачи крутящего момента, или авто может вообще не двинуться с места. Срок работы сцепления напрямую зависит от манеры вождения автомобиля.
2. КПП – коробка передач является самым сложным механизмом в трансмиссии. Распространённая причина поломок – это редкая замена трансмиссионного масла. Ведь именно оно защищает все узлы коробки передач от износа. Если жидкость вовремя не заменить, то оно будет усиливать износ КПП. При поломке коробки передач появляются сторонние стуки, шум, шелест, даже при переводе рычага в нейтральное положение, происходит плохое срабатывание при переключении передач, а также подтекает масла из КПП, запах которого появляется в салоне. В этих случаях надо незамедлительно обратиться в автосервис. Рекомендуется строго следить за состоянием КПП (вовремя менять жидкость в системе охлаждения, проводить диагностику электронного блока управления и т.п.)
3. В карданном вале может выйти из строя шарнир по причине естественного износа. Если появляются неисправности в работе карданной передачи, то во время движения слышен скрип и ощущается вибрация.
4. Дифференциал и главная передача часто выходят из строя при экстремальных нагрузках и утечке масла через сальники. Если не хватает смазки, то шестерни быстро изнашиваются. При движении присутствует шум, вибрация или постукивания во время трогания автомобиля с места.
5. ШРУСы ломаются редко, несмотря что на них приходится высокая нагрузка. Если вода попадёт через изношенные пыльники в шарниры угловых скоростей, во время движения будет слышен хруст. Поэтому надо вовремя менять расходники ходовой части и проверять состояние подвески.

Видео: Общее устройство трансмиссии

Трансмиссия – это ключевой механизм в современном автомобиле, который передаёт крутящий момент от двигателя к ведущим колёсам. Именно в этом её прямое назначение. Тип устройства зависит от вида привода в авто и способа передачи энергии.

Самая надёжная трансмиссия – механическая, работа которой зависит только от регулярного прохождения техобслуживания. Чаще всего выходит из строя диск сцепления, а самая дорогостоящая деталь – это коробка передач (КПП), особенно если идёт речь об автоматической (АКПП).

В автомобили всё больше внедряют новые разработки, где электронные компоненты, шестерни заменяются электрокабелями и электромоторами, которыми управляет бортовой компьютер. А вершиной технического прогресса является экологический чистый авто (например, на водородном топливе), где такой механизм как трансмиссия вообще отсутствует.

Трансмиссия автомобиля

Установить ДВС под капот автомобиля, присоединить к коленчатому валу устройство сцепления с колёсами и поехать не получится – двигатель просто заглохнет. Почему? Двигателю автомобиля не хватит мощности за доли секунды раскрутить колеса до рабочих оборотов двигателя, а это примерно 2000 об\мин, помешает вес автомобиля и сила трения, возникающая при сцеплении колес с покрытием дороги. Выход? Установить промежуточный механизм, который понизит крутящий момент двигателя, до необходимых оборотов и передаст его на ведущие колеса. Вот этот механизм, состоящий из нескольких узлов, и называется трансмиссией.

Основным назначением трансмиссии является передача, регулирование пошагово, распределение по ведущим колесам крутящего момента от маховика двигателя. Условно, трансмиссию, по способу передачи можно поделить на:

• механическую,
• электрическую,
• гидрообъемную,
• комбинированную.

Самая распространенная, это механическая трансмиссия. На ее основе и рассмотрим работу узлов.

 

В состав трансмиссии входят несколько узлов:

1. Сцепление —  предназначено для «мягкого» присоединения маховика к первичному валу коробки передач и передачи крутящего момента. Сцепление состоит из трех элементов – корзина сцепления, диск сцепления и выжимной подшипник.
2. Коробка передач — устройство, преобразующее крутящий момент. Предназначена для дальнейшей передачи крутящего момента к карданному валу или непосредственно к главной передаче, с возможностью его изменения (пошагово). Усилие двигателя передается посредством вторичного вала.  Коробки передач бывают механические и автоматические.
3. Карданный вал (для заднеприводных авто), устройство передачи крутящего момента от вторичного вала коробки передач к главной передаче.
4. Главная передача, дифференциал – в совокупности составляют «мост», который предназначен для передачи силы двигателя через приводные валы (полуоси) к колёсам, а также распределения усилия между колесами. Для заднего привода «мост» располагается в задней части автомобиля и имеет (в некоторых случаях) общий корпус с полуосями. Соответственно и система смазки общая. Для переднего привода «мост» совмещен в одном корпусе с коробкой передач.
5. Приводной вал (полуось) – представляет собой металлический стержень из высоколегированной стали и устройством зацепления с дифференциалом и шарниром равных угловых скоростей (ШРУС). Это могут быть проточенные шлицы или устройство крепления крестовин.
6. Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – предназначен для подачи силы вращения на ведущие колеса. Есть несколько видов ШРУСов: шариковый и трипоид.
7. Раздаточный механизм – устройство распределения усилия двигателя по ведущим колесам, применяется в автомобилях с колесной формулой 4х4. «Раздатка» может быть размещена как в одном корпусе с коробкой передач, так и отдельным узлом.

 

Трансмиссия переднеприводного автомобиля

У переднеприводных и заднеприводных автомобилей существуют различия в системе трансмиссии. На автомобилях, где ведущими являются передние колёса (передний привод), трансмиссия со всеми её узлами установлена под капотом. Что касается коробки передач, то в неё входит ещё и главная передача с дифференциалом. Поэтому в данном случае из картера коробки передач выходят валы привода к передним колёсам. На переднеприводных транспортных средствах, система трансмиссии состоит из таких узлов как:

1. коробка передач;
2. сцепление;
3. валы привода передних колёс;
4. шарниры равных угловых скоростей;
5. дифференциал;
6. главная передача.

Отличительной особенностью трансмиссии переднего привода, является размещение главной передачи и дифференциала непосредственно в картере коробки передач. Ну и передний мост в данном случае является ведущим, с управляемыми колёсами.

 

Трансмиссия заднеприводного автомобиля

Заднеприводная трансмиссия включает в себя следующие взаимосвязанные элементы:

1. коробку передач;
2. сцепление;
3. главную передачу;
4. дифференциал;
5. карданную передачу;
6. полуоси.

Стоит отметить, что на заднеприводных автомобилях коробка передач устанавливается на более мягкие опоры, что позволяет снизить уровень вибрации и создаёт дополнительный комфорт. Трансмиссия автомобиля

при заднем приводе характеризуется тем, что наиболее массовым вариантом расположения КПП, является её блокировка вместе со сцеплением к заднему мосту посредством карданного вала. Такой вариант приводит к концентрации центра масс в район передней оси. Следует отметить, что вариант автомобилей с задним приводом считается классическим, и трансмиссия в данном случае более проста по своей конструкции и в эксплуатации.

Трансмиссия работает следующим образом: на маховик, через фрикционные накладки диска сцепления, жестко крепится корзина сцепления своей рабочей поверхностью. В диске изготовлено шлицевое отверстие, куда направляется первичный вал коробки передач. Когда сцепление отпущено, диск плотно зажимается между маховиком и «корзиной» и крутится вместе с ними, приводя в действие первичный вал. При нажатии на педаль сцепления, в действие приводится выжимной подшипник, который нажимает на лепестки корзины и освобождает диск сцепления, в этот момент работает двигатель «вхолостую».

Далее первичный вал посредством шестерен передач с разным передаточным числом приводит в действие вторичный вал. Переключая передачи можно регулировать передаточное число, соответственно обороты вторичного вала изменяются.

Хвостовик коробки передач (для заднего привода) соединен с карданным валом, далее крутящий момент поступает на главную передачу и распределяется на колеса с помощью дифференциала и полуосей.

Вторичный вал коробки передач (для переднего привода) непосредственно соединен с главной передачей и дифференциалом. К дифференциалу подсоединены полуоси, на них соответственно ШРУСы через которые крутящий момент передается на колеса.

Для полноприводных автомобилей крутящий момент передается через раздаточный механизм, который имеет один выход хвостовика для подачи на кардан. Полноприводные авто могут обеспечиваться блокировкой моста, т.е. отключение перераспределения по полуосям крутящего момента.

В этой статье мы рассмотрели, что такое трансмиссия, ее устройство и принцип работы.

Share

Twitter

Поделиться

Характеристики планетарных магнитореологических передаточных устройств

Введение

Развитие интеллектуального механического оборудования постепенно повышает требования к характеристикам передачи передаточных устройств, особенно в отношении управляемости крутящего момента и скорости. Управляемость кажущейся вязкости интеллектуальных жидкостей дает возможность реализовать управляемую по характеристикам механическую трансмиссию за счет управления внешними полями. Как разновидность умного материала магнитореологические жидкости (МРЖ) представляют собой суспензии намагничивающихся частиц микронного размера в вязкой матричной жидкости, обогащенной добавками. Под действием приложенного магнитного поля МРЖ переходит из вязкой жидкости в твердое состояние, при этом одновременно изменяются его физические свойства (например, механические, электромагнитные и тепловые), что называется магнитореологическим эффектом. Преимущество магнитореологического эффекта заключается в том, что его можно непрерывно контролировать, быстро и обратимо (Ashtiani, et al., 2015; Kumar, et al., 2019).) и показывает большой потенциал MRF для приложений в области управления передачей.

Магнитореологические передающие устройства (МСПД) представляют собой передающие устройства нового типа, которые используют MRF в качестве среды передачи энергии и используют магнитореологический эффект для управления передачей. МСПД могут изменять состояние сдвига MRF между интерфейсами передачи, регулируя внешнее магнитное поле, а затем контролируя выходные параметры. МСПД удобны для управления их крутящим моментом и скоростью в реальном времени во время работы и обладают такими преимуществами, как быстрая реакция, высокая ударопрочность и бесступенчатая регулировка скорости (Tian, ​​et al., 2015; Wang, et al., 2018).

Güth and Maas, 2016 предложили тормоз MRF на основе вихря Тейлора для применения в ветряных турбинах, характеристики крутящего момента которого были лучше, чем у других традиционных тормозов, использующих сухое трение. Ван и др. (2019) разработали высокомоментный обжимной магнитореологический тормоз и изучили эффект усиления сжатия магнитореологической жидкости на основе силиконового масла с добавлением Fe ₃ O ₄ нанометрового размера. Было обнаружено, что тормозной момент показывает почти линейное увеличение с увеличением напряжения сжатия. Саркар и Хирани, 2013 г. предложили метод приложения давления к MRF для увеличения выходного крутящего момента магнитореологического тормоза. Был разработан однодисковый магнитореологический тормоз, и было установлено, что тормозной момент тормоза выше при приложении давления к магнитореологической жидкости, чем у тормоза, работающего только на сдвиг. Буччи и др. (2014) разработали вспомогательное устройство на основе MRF для включения и выключения двигателя внутреннего сгорания в сочетании с магнитотермографическим методом. Магнитореологическая муфта позволяла работать в качестве главной муфты. Сонг и др. (2021) разработали небольшой магнитореологический тормоз на основе гибридного режима сдвига и потока, который может обеспечить более высокий крутящий момент с использованием относительно небольшого количества магнитореологической жидкости. Тиан и др. (2022) изучили характеристики времени отклика МСПД и обнаружили, что изменение параметров катушки возбуждения и количества отводов может эффективно сократить текущее время отклика. Цю и др. (2022) использовали электромагнитную силу, возникающую после электризации катушки возбуждения, для сжатия магнитореологической жидкости в направлении магнитного поля и улучшения предела текучести при сдвиге магнитореологической жидкости, тем самым значительно улучшая характеристики передачи магнитореологической жидкости. Могани и Кермани, 2020 г., разработали легкий магнитореологический тормоз с использованием гибридного намагничивания электромагнитной катушки и постоянного магнита, который может уменьшить магнитное насыщение в магнитной цепи и уменьшить объем материалов, используемых в магнитной цепи. Выходной крутящий момент составной магнитореологической муфты, предложенной Даем и соавт. (2013) был улучшен по сравнению с простыми дисковыми муфтами. Ли и др. (2014) оптимизировали рабочую зону MRF внутри привода, чтобы увеличить рабочий интерфейс и повысить производительность привода. Wang (2014) проанализировал характеристики передачи при высокой мощности передачи и температурные характеристики MRF в рабочем процессе. Сделан вывод, что использование системы водяного охлаждения для охлаждения МСПД эффективно и позволяет повысить надежность работы устройства. Chen (2014) разработал передаточное устройство, сочетающее MRF и сплав с памятью формы, который мог бы компенсировать отсутствие характеристик MRF при высокой температуре за счет движущего эффекта сплава с памятью формы.

Тенденции развития МСПД: высокий крутящий момент, высокая мощность, компактная конструкция, надежная работа, удобное управление, широкий диапазон регулировки и т. д. В настоящее время МСПД постепенно приближаются к практичности. Обобщая механизмы МСПД, можно увидеть, что режимы работы МРФ в основном представляют собой простой сдвиг с однородным магнитным полем. Эти конструкции не могут решить проблему утончения при сдвиге MRF при высоких скоростях сдвига. MRF склонны к разделению твердой и жидкой фаз под действием сильных центробежных сил, поскольку все передающие устройства вращаются с высокой скоростью. По этим причинам в этом исследовании предлагается новая структура планетарного MRTD, которая может эффективно решить проблемы истончения при сдвиге и разделения твердой и жидкой сред MRF. Ожидается, что эта новая структура обеспечит управляемую и стабильную передачу высокой мощности.

Механизм передачи

Основной механизм

Основной концептуальный механизм планетарных МСПД показан на рис. 1. Внутреннее и внешнее кольца используются в качестве входного и выходного компонентов соответственно; несколько магнитных роликов размещены посередине зазора между внутренним и наружным кольцами, и между роликами и кольцами есть зазоры, а MRF заполняет зазор между кольцами. Это передаточное устройство представляет собой планетарный механизм с двумя степенями свободы, в котором магнитные ролики совершают планетарное движение во время передачи. Состояние MRF контролируется приложенным магнитным полем для реализации регулируемой передачи мощности между внутренним и внешним кольцами.

РИСУНОК 1 . Структурная схема планетарного МСПД.

Анализ механизма планетарного МСПД показан на рисунке 2. Параметры рабочего состояния планетарного МСПД таковы, что внутреннее и внешнее кольца вращаются с угловыми скоростями ω ₁ и ω ₂ соответственно. , так как магнитные ролики вращаются с угловой скоростью ω ₀ . Относительная скорость поверхности магнитного ролика к поверхностям колец показана на рисунке синими стрелками. Тогда рабочую область МРЖ можно разделить на четыре части, где МРЖ сжимается в областях I и III и растягивается в областях II и IV. Небольшая скорость сдвига может быть получена на поверхностях колец и роликов путем преобразования тензора скорости деформации, которое может создать напряжение сдвига. Поверхности областей I и II создают вращающий момент для ролика, а области III и IV создают момент сопротивления. Крутящий момент, действующий на ролик, должен быть сбалансирован согласно механическому анализу. По тому же принципу напряжение сдвига на поверхности внутреннего кольца может создавать крутящий момент сопротивления внутреннему кольцу, а напряжение сдвига на поверхности внешнего кольца может создавать крутящий момент на внешнем кольце. Касательное напряжение MRF под действием магнитного поля очень велико, поэтому трансмиссионный крутящий момент планетарного MRTD велик. Из вышеупомянутого анализа видно, что планетарные МСПД могут реализовать управляемую передачу большого крутящего момента.

РИСУНОК 2 . Анализ механизма планетарного МСПД.

Учитывая реальную ситуацию с планетарным МСПД, ролик совершает планетарное движение, и вышеупомянутое вращение должно накладываться на движение ролика по часовой стрелке в целом. Когда существует разница в скорости вращения между внутренним и внешним кольцами, рабочее состояние MRF представляет собой комбинацию сдвига при сжатии или комбинацию сдвига при растяжении. Мощность передается от внутреннего кольца к внешнему кольцу за счет передачи MRF. Чем выше кажущаяся вязкость MRF, тем большая мощность передается.

Планетарный MRTD создает области передачи мощности, характеризующиеся высокой напряженностью магнитного поля и низкой скоростью деформации, что может уменьшить неблагоприятный эффект истончения MRF при сдвиге при высоких скоростях сдвига. Следовательно, вращение магнитного ролика может реализовать реологический эффект MRF улучшения экструзии для повышения его пропускной способности. Кроме того, из-за циклического эффекта перемешивания планетарного движения нескольких магнитных роликов проблемы разделения твердой и жидкой фаз MRF не возникнут. Таким образом, можно ожидать, что планетарные МСПД эффективно решат проблемы, вызванные истончением MRF при сдвиге и высокой центробежной силой, и смогут обеспечить надежную и стабильную управляемую передачу.

Анализ моделирования

Поток MRF внутри планетарного МСПД представляет собой сложный поток в сложном магнитном поле. Поле потока и магнитное поле — все связанные проблемы из-за взаимного влияния магнитного поля и потока жидкости. Эти сложности приводят к большим трудностям при анализе характеристик планетарного МСПД. Чтобы упростить моделирование, MRF по умолчанию имеет постоянную магнитную проницаемость во время потока, поэтому моделирование магнитного поля и моделирование поля потока можно выполнять независимо. Пакет конечно-элементного анализа COMSOL Multiphysics использовался для моделирования течения жидкости и магнитного поля. Геометрическая модель была упрощена в соответствии с симметрией планетарного МСПД. Для моделирования поля течения выбрана подобласть, окруженная двумя соседними роликами и кольцами, которую можно назвать репрезентативной единицей планетарного МСПД. В качестве граничных условий использовались скорости колец и роликов. На рис. 3А показан результат моделирования поля течения при определенных параметрах вязкости МРФ. Два полуролика и область поля течения использовались вместе в качестве подобласти для моделирования магнитного поля. На внутреннем и внешнем кольцах в качестве граничных условий применялись различные магнитные скалярные потенциалы. На рис. 3Б показан результат моделирования магнитного поля при определенных параметрах проницаемости МРФ и роликов.

РИСУНОК 3 . Моделирование репрезентативного блока планетарного МСПД. (A) Схема моделирования поля потока и (B) Схема моделирования магнитного поля.

По результатам моделирования поля потока и магнитного поля видно, что поле потока и магнитное поле MRF представляют собой сложные неоднородные поля, вызванные интерференцией магнитных роликов. В областях магнитных роликов вблизи внутреннего и внешнего колец напряженность магнитного поля велика, а относительная скорость мала. Вектор скорости соответствует результатам анализа на рис. 2. Напряженность магнитного поля вблизи вершины магнитного ролика вблизи внутреннего кольца максимальна. Области магнитных роликов вблизи внутреннего и внешнего колец являются основными зонами передачи мощности. Характеристики поля потока и магнитного поля в этих областях позволяют избежать влияния сдвигового утончения MRF и повысить крутящий момент передачи. В области, где ролики находятся близко друг к другу, напряженность магнитного поля мала, но относительная скорость велика, и имеются локальные вихри. Характеристики поля потока и магнитного поля в области, где ролики находятся близко друг к другу, помогают предотвратить разделение твердой и жидкой фаз и повысить однородность и стабильность MRF.

Эксперименты

Экспериментальный прототип

Конструкция планетарного МСПД показана на рис. 4. Устройство в основном состоит из магнитного ролика, торцевой крышки, ведущего вала, ведомого вала, катушек возбуждения, магнитной втулки и токосъемного кольца. Ведомый вал состоит из ведомого вала 1 и ведомого вала 2. Катушка возбуждения смонтирована на ведущем валу, оснащенном магнитной втулкой и соединена с питанием контактным кольцом. Принципиальная схема планетарного МСПД показана на рис. 4А. Линии магнитного поля образуют замкнутые петли вдоль пути ведомого вала 1-МРФ-магнитный ролик-магнитная втулка-магнитный ролик-МРФ-ведомый вал 1. Компоненты магнитопровода изготовлены из магнитопроницаемых материалов, а остальные компоненты выполнены из немагнитных материалов. Компоненты магнитной цепи включают магнитную муфту, магнитный ролик и ведомый вал 1. Компоненты немагнитной цепи включают ведомый вал 2, торцевую крышку, ведущий вал и каркас катушки. Был приготовлен МРФ с объемной долей частиц 25%, который был использован для заполнения зазора между внутренним и внешним кольцами. В качестве намагничивающихся частиц использовали сферический порошок карбонильного железа (MRF-R35, Jiangsu Tianyi Ultrafine Metal Powder Co. , Ltd.) со средним диаметром 3,14 мкм, а в качестве матрицы использовали диметилсиликоновое масло с вязкостью 20 сСт. жидкость. Основные параметры планетарного МСПД приведены в таблице 1.

РИСУНОК 4 . Структура планетарного МСПД. (A) Принципиальная схема планетарного МСПД и (B) изображение планетарного МСПД.

ТАБЛИЦА 1 . Основные параметры планетарного МСПД.

Планетарный МСПД, разработанный в данном исследовании, может формировать рабочее магнитное поле вдоль радиального направления передающего устройства после подключения катушки возбуждения к источнику питания. Силовые линии магнитного поля проходят через МРФ и магнитные ролики. MRF намагничивается под действием магнитного поля и образует структуры частиц, чтобы сопротивляться относительному движению и деформации. Выходной скоростью и крутящим моментом планетарных МСПД можно управлять, регулируя ток возбуждения катушки. Сложные магнитное поле и поле потока, формируемые магнитным роликом, улучшают способность MRF передавать крутящий момент.

Экспериментальная платформа

Экспериментальная платформа в основном состоит из системы механической трансмиссии, измерительной системы и системы управления, как показано на рис. 5. Система трансмиссии включает двигатель переменного тока, два датчика крутящего момента и магнитно-порошковый тормоз. Система управления включает преобразователь частоты для управления скоростью двигателя; в качестве источника возбуждения катушки использовалась регулируемая мощность преобразования постоянного тока 24 В, а экспериментальные данные вводились в компьютер через карту сбора данных. Измерительная система соединяет датчики и контроллер для измерения значений скорости и крутящего момента и ввода данных измерений в компьютер. Было измерено, что максимальный ток возбуждения для катушки прототипа планетарного МСПД составляет 2,7 А.

РИСУНОК 5 . Экспериментальная система. (A) Функциональная схема компонентов и (B) изображение экспериментальной системы.

Эксперименты

Планетарный МСПД был испытан при комнатной температуре в нашей лаборатории, температура составляла 20–25°C. Для уменьшения влияния нагрева прибора на результаты в ходе экспериментов прибор охлаждался естественным образом в течение получаса после каждого эксперимента. Чтобы проверить характеристики управления скоростью планетарного МСПД при постоянном выходном крутящем моменте, тормозной момент магнитопорошкового тормоза был установлен на уровне 4 Н⋅м и оставался постоянным в ходе экспериментов. Входные скорости планетарного МСПД были установлены на 300, 400 и 500 об/мин соответственно путем управления выходной скоростью двигателя испытательной системы. Ток возбуждения электромагнитной катушки регулировался от 0 до 2,3А с шагом 0,05А. Частота карты сбора данных была установлена ​​на 10 Гц. Данные вводились в компьютер и преобразовывались в значения скорости.

Для проверки характеристик управления крутящим моментом планетарного МСПД выходной вал МСПД был зафиксирован. Входная скорость планетарного МСПД регулировалась от 200 об/мин до 500 об/мин с шагом 50 об/мин. Ток возбуждения электромагнитной катушки регулировался от 0 до 2А с шагом 0,5А. Частота карты сбора данных была установлена ​​на 10 Гц. Данные вводились в компьютер и преобразовывались в значения крутящего момента.

Результаты и обсуждение

Характеристики управления скоростью

Результаты регулирования скорости планетарного МСПД показаны на рис. 6. Выходную скорость планетарного МСПД можно непрерывно регулировать, регулируя ток возбуждения, когда входная скорость постоянна. Когда ток возбуждения мал, выходная скорость устройства равна нулю из-за низкой напряженности магнитного поля внутри области передачи MRF; при этой напряженности магнитного поля крутящий момент, создаваемый планетарным МСПД, меньше, чем приложенный тормозной крутящий момент. При входной скорости 300, 400 и 500 об/мин начальный ток, необходимый для запуска выхода планетарного МСПД, составляет 0,55, 0,35 и 0,2 А соответственно. Выходная скорость линейна с током возбуждения в определенном диапазоне тока. Когда входная скорость составляет 300 об/мин, 400 об/мин и 500 об/мин, диапазоны линейного изменения выходной скорости составляют 0,6–1,2 А, 0,35–0,7 А и 0,2–0,5 А соответственно. Чем выше входная скорость, тем меньше ток, необходимый планетарному МСПД для достижения начального крутящего момента, и тем быстрее увеличивается выходная скорость. Причина в том, что скорость деформации в области передачи MRF больше, когда входная скорость выше, и определенное приращение тока может привести к большему изменению выходной скорости. Когда ток возбуждения достигает определенного большого значения, выходная скорость остается постоянной величиной, а коэффициент скольжения между внутренним и внешним кольцами остается в основном постоянным. Объемная доля частиц MRF и максимальный ток возбуждения в экспериментах относительно малы, так что магнитное насыщение MRF неочевидно, а зависимость выходной скорости от тока возбуждения в основном линейна.

РИСУНОК 6 . Зависимость выходной скорости от тока возбуждения.

Характеристики управления крутящим моментом

Характеристики управления крутящим моментом планетарного МСПД показаны на рис. 7. Выходной крутящий момент планетарного МСПД значительно улучшается, когда через катушку проходит ток, по сравнению с отсутствием тока. Выходной крутящий момент увеличивается с увеличением скорости двигателя при постоянном токе возбуждения. Зависимость выходного крутящего момента от скорости в основном линейная, что означает, что утончение MRF при сдвиге не происходит. При изменении скорости от 200 об/мин до 500 об/мин приращение выходного момента планетарного МСПД увеличивается с 2,5 Н·м до 4,2 Н·м при изменении тока возбуждения от 0 до 2 А. Это похоже на результаты экспериментов по управлению скоростью.

РИСУНОК 7 . Зависимость крутящего момента от входной скорости.

Заключение

Предложена структура планетарного МСПД. Разработан и изготовлен прототип планетарного МСПД. В основном проанализирован трансмиссионный механизм планетарного МСПД. Характеристики управления скоростью и крутящим моментом планетарного МСПД были проверены на самодельной экспериментальной платформе. Результаты были проанализированы, и основные выводы таковы:

1) Области передачи MRF имеют характеристики низкой скорости сдвига и сильного магнитного поля, которые могут эффективно преодолевать проблемы истончения сдвига MRF и разделения твердой и жидкой фаз и улучшать Производительность МРФ.

2) Непрерывное регулирование выходной скорости планетарного МСПД можно обеспечить путем регулировки тока возбуждения электромагнитной катушки. Чем больше ток возбуждения, тем выше может быть скорость вращения.

3) Непрерывное управление выходным крутящим моментом планетарного МСПД можно обеспечить путем регулировки либо тока возбуждения электромагнитной катушки, либо входной скорости устройства. Чем больше ток возбуждения или выше входная скорость, тем больший крутящий момент может быть передан.

Заявление о доступности данных

Первоначальные материалы, представленные в исследовании, включены в статью/дополнительный материал; дальнейшие запросы можно направлять соответствующему автору.

Вклад автора

XZ и GT разработали идею. XZ и SM выполнили методологию. SM и LL использовали программное обеспечение. С.М., Д.Д., К.З. и Л.Л. провели эксперимент. SM, DD, KZ и LL написали первоначальный черновик. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Исследование данного исследования поддерживается Национальным фондом естественных наук Китая, номер гранта 51575323.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, может быть истолковано как потенциальный конфликт интересов.

Примечание издателя

Все претензии, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций или издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить за поддержку исследовательского гранта от Национального фонда естественных наук Китая.

Ссылки

Аштиани, М., Хашемабади, С.Х., и Гаффари, А. (2015). Обзор подготовки и стабилизации магнитореологической жидкости. J. Магнетизм Магнитный материал. 374, 716–730. doi:10.1016/j.jmmm.2014.09.020

CrossRef Full Text | Google Scholar

Букки Ф., Элахиния М., Форте П. и Френдо Ф. (2014). Пассивная магнито-термомеханическая муфта, приводимая в действие пружинами SMA и жидкостью MR. Междунар. Дж. ул. Удар. Дин. 14, 1440031. doi:10.1142/S0219455414400318

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен С. (2014). Анализ и применение комбинированной теории передачи жидкости MR и сплава с памятью формы при тепловом воздействии . Чунцин: Чунцинский университет. [диссертация/магистерская диссертация].

Google Scholar

Дай, С., Ду, К. и Ю, Г. (2013). Проектирование, испытания и анализ новой композитной магнитореологической жидкостной муфты. J. Интеллектуальная система материалов. Структура 24, 1675–1682. doi:10.1177/1045389X13483026

CrossRef Full Text | Google Scholar

Гют, Д., и Маас, Дж. (2016). Долговременный стабильный магнитореологический жидкостный тормоз для применения в ветряных турбинах. J. Интеллектуальная система материалов. Структура 27, 2125–2142. doi:10.1177/1045389X15624794

CrossRef Full Text | Google Scholar

Кумар, Дж. С., Пол, П. С., Рагунатан, Г., и Алекс, Д. Г. (2019). Обзор проблем и решений при приготовлении и использовании магнитореологических жидкостей. Междунар. Дж. Мех. Мат. англ. 14, 1–18. doi:10.1186/s40712-019-0109-2

CrossRef Full Text | Google Scholar

Li, G. F., Zhao, P., Liu, C., Gao, W. , Shan, C. Y., and Zhang, J. Y. (2014). Разработка и эксперимент по слоистым магнитореологическим устройствам передачи крутящего момента. J. Jiangsu Univ. науч. Эд. 35, 20–24. doi:10.3969/j.issn.1671-7775.2014.01.004

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Могани М. и Кермани М. Р. (2020). Легкий магнитореологический привод с гибридным намагничиванием. IEEE/ASME Trans. Мехатрон. 25, 76–83. doi:10.1109/tmech.2019.2951340

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цю Р., Сюн Ю. и Хуанг Дж. (2022). Исследование характеристик передачи многодисковой магнитореологической жидкости методом электромагнитной экструзии. Мех. науч. Технол. Аэросп. англ. , 1–7. doi:10.13433/j.cnki.1003-8728.20200556

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Саркар, К., и Хирани, Х. (2013). Теоретические и экспериментальные исследования магнитореологического тормоза, работающего в режиме сжатия плюс сдвиг. Умный коврик. Структура 22, 115032. doi:10.1088/0964-1726/22/11/115032

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сонг Б.-К., Хонг С.-В., Ким Б.-Г. и Чой С.-Б. (2021). Новая конструкция малогабаритных магнитореологических тормозов, основанная на работе в смешанном режиме для обеспечения высокой эффективности крутящего момента. Умный коврик. Структура 30, 117001. doi:10.1088/1361-665X/AC277E

CrossRef Full Text | Google Scholar

Тиан З.-З., Чен Ф. и Ван Д.-М. (2015). Влияние деформации поверхности раздела на передаваемый крутящий момент дисковой магнитореологической муфты. J. Интеллектуальная система материалов. Структура 26, 414–424. doi:10.1177/1045389X14529027

CrossRef Full Text | Google Scholar

Тянь, З. З., Ву, X. Ф., Се, Ф. В., и Го, З. Ю. (2022). Временные характеристики магнитореологического устройства для передачи жидкости. Подбородок. Гидравл. ＆Пневматика 46, 190–195. doi:10.11832/j.issn.1000-4858.2022.05.023

CrossRef Full Text | Google Scholar

Wang, DM (2014). Исследование технологии магнитореологической передачи большой мощности и температурного эффекта . Сюйчжоу (Цзянсу): Китайский горно-технологический университет. [диссертация/магистерская диссертация].

Google Scholar

Ван, Н., Лю, X., и Чжан, X. (2019). Эффект усиления сжатия магнитореологической жидкости на основе силиконового масла с нанометром Fe ₃ O ₄ Добавка в высокомоментные магнитореологические тормоза. Дж. Наноски. нанотехнологии. 19, 2633–2639. doi:10.1166/jnn.2019.15895

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ван, С., Чен, Ф., Тиан, З., Доу, Дж., и Ву, X. (2018). Разработка водоохлаждаемого передающего устройства для магнитореологической жидкости. Jmag 23, 285–292. doi:10.4283/JMAG.2018.23.2.285

CrossRef Full Text | Google Scholar

Контакт с передающими устройствами, не классифицированными в других рубриках

1. Коды МКБ-10-СМ
›
2. V00-Y99
›
3. W20-W49
›
4. W24-
›
5. 2023 Код диагноза по МКБ-10-CM W24. 1

Контакт с передающими устройствами, не классифицированными в других рубриках

2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 цели, так как под ним есть несколько кодов, которые содержат более высокий уровень детализации.
• Редакция МКБ-10-CM W24.1 2023 г. вступила в силу 1 октября 2022 г.
• Это американская версия ICD-10-CM W24.1 — другие международные версии ICD-10 W24.1 могут отличаться.

Правила кодирования МКБ-10-КМ

• W24.1 описывает обстоятельства, вызвавшие травму, а не характер травмы.

Применимо к

• Контакт с приводным ремнем или кабелем

Следующие коды выше W24.1 содержат обратные ссылки на аннотации

обратные ссылки на аннотации

В этом контексте обратные ссылки на аннотации относятся к кодам, которые содержат:

• применимо к аннотациям или
• код также аннотации , или
• Code First аннотации, или
• Исключает 1 аннотацию, или
• Исключает 2 аннотации, или
• Включает аннотации, или
• Примечания, или
• Используйте дополнительные аннотации

, которые могут быть применимы к W24. 1:

• V00-Y99

  2023 МКБ-10-СМ Диапазон V00-Y99

  Внешние причины заболеваемости Примечание

  • В этой главе допускается классификация экологических событий и обстоятельств как причин травм и других неблагоприятных воздействий. Там, где применим код из этого раздела, предполагается, что он должен использоваться вторично по отношению к коду из другой главы Классификации, указывающей характер состояния. Чаще всего состояние будет классифицироваться по главе 19., Травмы, отравления и некоторые другие последствия внешних причин (S00-T88). Другие состояния, которые могут быть определены как вызванные внешними причинами, классифицируются в главах с I по XVIII. Для этих состояний следует использовать коды из главы 20, чтобы предоставить дополнительную информацию о причине состояния.
  Внешние причины заболеваемости
• W20-W49

  2023 МКБ-10-СМ Диапазон W20-W49

  Воздействие неодушевленных механических сил Тип 1 Исключает

  • нападение (X92-Y09)
  • контакт или столкновение с животными или людьми (W50-W64)
  • воздействие неодушевленных механических сил, связанных с военными или военными действиями (Y36. -, Y37.-)
  • умышленное членовредительство ( X71-X83)
  Воздействие неодушевленных механических сил
• W24

  Код диагностики по МКБ-10-CM W24

  Контакт с подъемными и передающими устройствами, не классифицированными в других рубриках

  2016 2017 2018 201 9 2020 2021 2022 2023 Неоплачиваемый/ Неспецифический код
  Тип 1 Исключая
  • транспортные происшествия (V01-V99)
  Контакт с подъемными и передающими устройствами, не классифицированными в других рубриках

История кода

• 2016 (действует с 01.10.2015) : Новый код (первый год непроектной МКБ-10-КМ)
• 2017 (действует с 01.10.2016) : Без изменений
• 2018 (действует с 01.10.2017) : Без изменений
• 2019 (действует с 01.10.2018) : Без изменений
• 2020 (действует с 01. 10.2019) : без изменений
• 2021 (действует с 01.10.2020) : Без изменений
• 2022 (действует с 01.10.2021) : Без изменений
• 2023 (действует с 01.10.2022) : Без изменений

Записи указателя внешних причин, содержащие обратные ссылки на W24.1:

Коды МКБ-10-СМ, смежные с W24.1

W23.1XXS …… продолжение

W23.2 Зажатие, раздавливание, зажатие или защемление между движущимся и неподвижным объектом

W23.

2XXA …… первое знакомство

W23.2XXD …… последующая встреча

W23.2XXS …… продолжение

W24 Контакт с подъемными и передающими устройствами, не классифицированными в других рубриках

W24.0 Контакт с подъемными устройствами, не классифицированными в других рубриках

W24. 0XXA …… первая встреча

W24.0XXD …… последующая встреча

W24.0XXS …… продолжение

W24.1 Контакт с передающими устройствами, не классифицированный в других рубриках

W24.1XXA …… первое знакомство

W24. 1XXD …… последующая встреча

W24.1XXS …… продолжение

W25 Контакт с острым стеклом

W25.XXXA Контакт с острым стеклом, первый контакт

W25.XXXD Контакт с острым стеклом, последующее столкновение

W25.XXXS Контакт с острым стеклом, последствия

W26 Контакт с другими острыми предметами

W26.