Коробка передач — устройство, назначение, виды
Коробка передач или коробка переключения передач (КПП) – это один из важнейших агрегатов трансмиссии – наряду с карданным валом, сцеплением и задним ведущим мостом. Как составляющая трансмиссии КПП характерна для всех автомобилей ДВС.Назначение и устройство
КПП предназначена для нескольких задач:- изменения крутящего момента,
- изменения скорости,
- коррекции направления движения автомобиля,
- разъединения ДВС и трансмиссии и, напротив, их соединения (такая потребность актуальна при переключении передач, необходимости получения малых «ползучих» скоростей, кратковременной остановки транспортного средства),
- блокировки гидротрансформатора (функция ценна для уменьшения потери полезной энергии «автомата» при передаче крутящего момента в ситуации, когда выравниваются обороты ведомой и ведущей турбин).
В корпусе устройства коробки передач с “механикой” объединены валы (2, 3 или более), синхронизатор, шестерни, рычаг для переключения скоростей, проволочные кольца, подшипники, сальники.
Устройство АКПП (КПП с “автоматикой”) представляет собой узел, в который входят гидротрансформатор, планетарный ряд, фрикционы, тормозная лента, узел управления (насос + маслосборник + клапанная коробка).
В основе роботизированных коробок могут лежать как решения механического типа с электрической либо гидравлической системой управления сцеплением и передачами, так и автоматические коробки, оборудованные электрогидравлическим приводом сцепления.
На сцеплении, шестернях, валах и синхронизаторах остановимся более подробно.
Сцепление
Предназначено для передачи крутящего момента от маховика коленвала ДВС к первичному валу коробки передач. Именно благодаря наличию сцепления двигатель на короткий промежуток времени можно аккуратно отсоединить от трансмиссии, а трансмиссию защитить от перегрузок.
Стандартная муфта сцепления большинства транспортных средств с механической коробкой включает маховик, нажимной диск, ведомый диск, выжимной подшипник, привод, вилку и выключатель сцепления.
Один двигатель соединен с колёсами, другой — с ДВС. В момент, когда водитель отпускает педаль, диски прижимаются друг к другу и начинают совместное вращение.
Именно о классическом сцеплении как таковом чаще говорят при использовании механической коробки передач, а при езде с ДВС на АККП говорят о совмещенном решении сцепления и гидротрансформатора. Его непосредственная функция аналогична сцеплению. Но водителю не нужно совершать никаких рутинных действий и выжимать сцепление вручную. За него все будет делать сама КПП.
Что касается роботизированных решений типа DSG (с мехатроникой), то они располагают двумя сцеплениями. Наличие двух сцеплений ценно для повышения мощности транспортного средства, и при этом минимизации пробуксовок, оптимизации расхода топлива.
Ведь физически в момент переключения обороты двигателя при использовании двух сцеплений способны остаются на прежнем уровне.
На картинке ниже вы видите “поведение” сцепления в роботизированной коробке DSG в момент после переключения на вторую передачу.
Шестерни и валы
Шестерни и валы – главные «управляющие» крутящим моментом. Именно шестерни и валы помогают изменять передаточное отношение. Неотъемлемые элементы устройства всех механических КПП и некоторых АКПП (например, Honda).Устройство механической коробки передач чаще всего сконструировано так, что оси валов находятся в параллельной плоскости. Сверху монтированы шестерни.
Первичный или ведущий вал (ведвал) посредством корзины сцепления присоединен к маховику. Выступы способствуют продвижению второго диска сцепления и направления крутящего момента на промежуточный вал посредством шестерни.
Конец вторичного вала примыкает к подшипнику на хвостовике ведущего. Так как нет фиксированной связи, валы независимы, и нет препятствий для того, чтобы они вращались в разные стороны. Нет препятствий и для варьирования скоростей.
Устройство автоматической коробки передач вместо шестерён и валов предполагает планетарный редуктор. Вращаются шестерни и валы всегда как единое целое. Но конструктивно это могут быть как разные детали, так и неразборный узел.
Синхронизаторы
Синхронизаторы – неотъемлемый элемент КПП с шестернями – кроме решений со скользящими шестернями. Физически работа синхронизаторов обязана силе трения.Синхронизаторы активно присутствуют у МКП и роботизированных КПП. У автомобилей с планетарными АКП альтернатива синхронизаторам – фрикционные управляющие элементы. Синхронизаторы состоят из муфты, блокировочных колец, стопорного кольца, пружины, шестерён.
Как работает стандартный синхронизатор?
- Муфта подается в сторону шестерни.
- Блокировочное кольцо муфты принимает на себя усилие.
- Поверхности зубьев начинают взаимодействовать.
- Блокировочное приобретает положение “на упор”.
- Зубья муфты оказываются напротив зубьев блокировочного кольца.
- Муфта оказывается в зацеплении с венцом на шестерне.
- Муфта и шестерня блокируется.
Казалось бы шагов достаточно много, но все это происходит за доли секунд – в момент включения водителем передачи.
Принцип работы механических коробок переключения передач
КПП с “механикой” во время работы задействуют различные комбинации зубчатых колес.
Принцип работы МКПП базируется на создании соединений между первичным и вторичным валом. Благодаря использованию шестерен с разным количеством зубьев трансмиссия подстраивается под условия на дороге, цели водителя.
При возрастании скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного величина крутящего момента от ДВС к колёсной базе уменьшается.
При уменьшении скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного вала величина крутящего момента, от двигателя к ведущим колесам, наоборот увеличивается.
КПП различны по количеству ступеней. Каждая ступень имеет свое передаточное число. Оно представляет собой отношение зубьев количества зубьев ведомой шестерни по отношению к числу зубьев ведущей шестерни.
У пониженной передачи – наибольшее передаточное число, а у повышенной передачи, наоборот, наименьшее передаточное число.Чем ниже передаточные числа, тем быстрее транспортное средство способно разогнаться.
При изменении передаточных чисел и скорости транспортного средства для кратковременного отключения коробки передач применяется сцепление.
В зависимости от конструкции КПП при этом могут быть двухвальные и трехвальные. И устройство, и процесс работы агрегатов несколько отличается.
2-х-вальная коробка передач: устройство и принцип работы
Двухвальные решения очень популярны на переднеприводных авто.
Конструкция включает следующие элементы:
- картер – несущий элемент, корпус. К нему крепятся все остальные детали устройства. Он же защищает агрегат от внешнего воздействия, а человека – от вращающихся деталей, а также выполняет функцию хранилища для масла.
- валы – первичный и вторичный,
- шестерни (в блоках), часть крепится к ведущему, часть к ведомому валу,
- шлиц (соединяет ПВ и сцепление),
- синхронизаторы.
Рычаг переключения – в нейтральном положении: шестерни прокручиваются, крутящий момент от ДВС не передается к колёсам.
Рычаг перемещен – муфта синхронизатора также изменяет положение. Уравниваются угловые скорости соответствующего вала и шестерни. Крутящий момент передаётся с первичного вала на вторичный. От ДВС на ведущие колеса с заданным передаточным числом .
Отдельно на картинке показан задний ход. Для него в КПП есть задняя передача. Для коррекции направления задействуется промежуточная шестерня. Она монтируется на отдельную ось.
3-вальная КПП: устройство и принцип работы
3-х вальные решения популярны у авто с задним приводом.Устройство:
- Картер.
- Ведвал.
- Ведомый вал. Находится на одной оси с ведущим.
- Промежуточный вал. Монтирован параллельно первичному.
- Шестерни. Блок шестерен ведомого вала свободно вращается на нем. Блоку шестерен промежуточного и ведвала обеспечена жесткая связь, а шестерни на ведомом валу свободно вращаются, четкой фиксации нет.
- Синхронизаторы. Стоят на всех передачах. Благодаря шлицу беспрепятственно перемещаются в продольном направлении.
-
Механизм переключения (рычаг + ползунки + блокатор). Монтирован на картере.
Система функционирует схоже с двухвальной, но за счёт наличия промежуточного вала возможностей больше.
Первичный вал работает в тандеме со сцеплением и отвечает за передачу крутящего момента к промежуточному валу. Все детали находятся в зацеплении. Принципиальное отличие – меньше потерь на трение при первой передачи и возможность обеспечить зацепление сразу двух пар зубчатых колёс. Соответственно у решения более высокий КПД на первой передаче.
Виды коробок переключения передач
Рассматривая устройство и назначение КПП,невозможно было не упомянуть, что они бывают разных типов: механические, автоматические, роботизированные. Кроме того, существует ещё такая подгруппа устройств как вариаторы. Рассмотрим эти КПП более подробно.Механические КПП
“Механика” — это классика. Для работы с “механикой” нужны навыки, понимание, как выполнять выбор передаточных чисел, но при умении управлять в ручном режиме, водитель виртуозно может подстроиться под любые условия движения.
Главное при езде на механике научиться чувствовать, когда точно переключать передачи и как достигать нужную динамику.
Впрочем, умение работать с “механикой” – это не только безупречная езда, но ещё и продление службы эксплуатации самой КПП.
Один из неудобных моментов – требуется постоянно следить за тахометром. Но это важно. ДВС работает правильно, если параметры варьируются от 2,5 до 3,5 тысяч оборотов в минуту, если цифры другие, требуется переключить передачу.
Автоматические КПП
Подбор оптимального передаточного числа осуществляется не водителем, а автоматически — посредством модуля управления. Именно посредством электроники (модуля управления) легко контролировать скорость движения транспортного средства.
Наиболее популярны гидравлические “автоматы”. Крутящий момент у них передаётся с помощью турбин через рабочую жидкость.
Несмотря на то, что для машины с “автоматом” нужно больше топлива, чем с механикой и даже больше времени на разгон, всё чаще водители предпочитают именно “автоматы”.
Ведь с ними гораздо удобней, чем с “механикой”.
Тем более, что современные АКПП адаптивны и могут беспрепятственно подстраиваться под абсолютно разные стили вождения. В том числе, спортивный.
Роботизированные вариаторы
Роботизированные (автоматизированные, полуавтоматические) КПП как агрегаты – это промежуточные вариант между “механикой” и “автоматом”.Переключение может быть и ручным, и автоматическим, а вот управление устройством осуществляется посредством переключателя, джойстика.
Полностью вручную (при любом режиме) нужно только нажимать рычаг переключателя. А вот дальше при выборе автоматического режима работа будет возложена на робота. В том числе, автоматически согласуются частота вращения звеньев и оборотов ДВС.
Вариатор
Отдельно можно выделить вариатор. Это изменяющаяся трансмиссия или бесступенчатая КПП. Изменение передаточного числа производится в заданном диапазоне.Вариаторы позволяют достигнуть наивысшую топливную экономичность, ведь нагрузки в таких решениях идеально согласованы с оборотами коленвала.
Есть вариаторы, которые по своему устройству ближе к МКПП (с центробежным сцеплением), есть решения, которые ближе к АКПП (такое устройство включает гидротрансформатор).
Но, увы, любая конструкция не позволяет создать очень мощный вариатор. Поэтому на практике поставить вариатор получается только на легковые автомобили, всевозможную мототехнику (очень популярный вариант для скутеров), но не на большегрузный коммерческий транспорт (автобусы, грузовики), т.е. транспортные средства, которые как раз и “съедают” больше всего топлива.
Исключение составляют только лёгкая коммунальная, сельскохозяйственная техника.
Плюсы и минусы
|
Тип коробки |
Плюсы |
Минусы |
| Механическая коробка |
|
|
|
Автоматическая коробка передач |
|
|
| Роботизированная |
|
|
| Вариатор |
|
|
Обратите внимание, в нашем курсе “Автомобильные основы” на базе LCMS ELECTUDE КПП уделяется огромное внимание. При этом доступны учебные материалы для обучающихся всех уровней:
- базовый,
- продвинутый,
- специалист.
Дополнительную информацию вы можете посмотреть непосредственно в модулях LCMS LCMS ELECTUDE — платформе для обучения автомехаников, автомехатроников, автодиагностов.
Устройство механической коробки передач автомобиля
Механическая трансмиссия автомобиля предназначена для изменения крутящего момента и передачи его от двигателя к колесам. Она отсоединяет двигатель от ведущих колес машины.
Объясним для начинающих автолюбителей и чайников из чего состоит механическая коробка передач и как работает.
Из чего состоит
- картера, первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
- дополнительного вала и шестерни заднего хода;
- синхронизаторов;
- механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами и рычага переключения.
Схема работы: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер.
Картер
Содержит основные детали трансмиссии. Он крепится к картеру сцепления, который закреплен на двигателе. Т.к. при работе шестерни испытывают большие нагрузки, они должны хорошо смазываться. Поэтому картер наполовину своего объема залит трансмиссионным маслом.Валы
Вращаются в подшипниках, установленных в картере. Они имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.Синхронизаторы
Необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.
Механизм переключения
Служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона авто. При этом замковое устройство не позволяет включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает их от самопроизвольного выключения.Требования к коробке передач
- высокий КПД
- легкость управления и безударное переключение и бесшумность работы
- невозможность включения одновременно двух передач или заднего хода при движении вперед
- надежное удержание передач во включенном положении
- простоту конструкции и небольшую стоимость, малые размеры и массу, удобство обслуживания и ремонта
Для безударного переключения устанавливают синхронизаторы, которые усложняют конструкцию, а также увеличивают размеры и массу трансмиссии. Поэтому наибольшее распространение получили те, в которых высшие передачи переключают синхронизаторами, а низшие — зубчатыми муфтами.Как работают шестерни
Разберемся на примере как происходит изменение величины крутящего момента (числа оборотов) на различных передачах.а) Передаточное отношение одной пары шестерен.
Возьмем две шестерни и сосчитаем число зубьев. Первая шестеренка имеет 20 зубьев, а вторая 40. Значит при двух оборотах первой шестерни, вторая сделает только один оборот (передаточное число равно 2).б) Передаточное отношение двух шестерен.
На рисунке б) у первой шестерни («А») 20 зубьев, у второй («Б») 40, у третьей («В») — 20, у четвертой («Г») — 40. Дальше простая арифметика.Первичный вал и шестерня «А» вращаются со скоростью 2000 об/мин. Шестерня «Б» вращается в 2 раза медленнее, т.е. она имеет 1000 об/мин, а т.
к. шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и третья шестеренка делает 1000 об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее — 500 об/мин. От двигателя на первичный вал приходит — 2000 об/мин, а выходит — 500 об/мин. На промежуточном валу в это время — 1000 об/мин.
В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже — двум. Общее передаточное число схемы 2х2=4. Т.е. в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу, по сравнению с первичным. А если выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал вращаться не будет. Прекращается передача крутящего момента на ведущие колеса авто, что соответствует нейтральной передаче.
Задняя передача, т.е. вращение вторичного вала в другую сторону, обеспечивается дополнительным, четвертым валом с шестерней заднего хода. Дополнительный вал необходим, чтобы получилось нечетное число пар шестерен, тогда крутящий момент меняет направление:
Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи: 1 — первичный вал; 2 — шестерня первичного вала; 3 — промежуточный вал; 4 — шестерня и вал передачи заднего хода; 5 — вторичный вал.
Передаточные числа
Поскольку в «коробке» имеется большой набор шестерен, то вводя в зацепление различные пары, имеем возможность менять общее передаточное отношение. Давайте посмотрим на передаточные числа:| Передачи | ВАЗ 2105 | ВАЗ 2109 |
|---|---|---|
| I | 3,67 | 3,636 |
| II | 2,10 | 1,95 |
| III | 1,36 | 1,357 |
| IV | 1,00 | 0,941 |
| V | 0,82 | 0,784 |
| R(Задний ход) | 3,53 | 3,53 |
Такие числа получаются, в результате деления количества зубьев одной шестерни на число зубьев второй и далее по цепочке. Если передаточное число равно единице (1,00), то значит, что вторичный вал вращается с той же угловой скоростью, как первичный. Передачу, на которой скорость вращения валов уравнена, называют – прямой. Как правило, это — четвертая. Пятая (или высшая) имеет передаточное число меньше единицы.
Она нужна для езды по трассе с минимальными оборотами двигателя. Первая и передача заднего хода — самые «сильные». Двигателю не трудно крутить колеса, но машина движется медленно. А при движении в гору на «шустрых» пятой и четвертой передачах мотору не хватает сил. Поэтому приходится переключаться на более низкие, но «сильные» передачи.Первая передача необходима для начала движения, чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелую машину. Далее, увеличив скорость и сделав некоторый запас инерции, можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью и так далее. Обычный режим движения – на четвертой (в городе) или пятой (на трассе) — они самые скоростные и экономичные.
Какие бывают неисправности
Обычно появляются в результате грубой работы с рычагом переключения. Если водитель постоянно «дергает» рычаг, переводит его из одной передачи в другую быстрым, резким движением — это приведёт к поломке. При таком обращении с рычагом, обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы.
Рычаг переключения переводится спокойным плавным движением, с микропаузами в нейтральной позиции, чтобы сработали синхронизаторы, оберегающие шестерни от поломок. При грамотном обращении и периодической замене масла в «коробке», трансмиссия не сломается до конца срока службы.
Шум при работе, зависящий в основном от типа установленных шестерен, значительно уменьшается при замене прямозубых шестерен косозубыми. Правильная работа также зависит от обслуживания в срок.
Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно
Какой автомобильный агрегат приходит на ум сразу после двигателя? Что внушает ужас и трепет ученикам автошкол, но вызывает довольную улыбку на лицах водителей со стажем? С каким механизмом многие из нас работают по несколько часов в день, порой даже не подозревая о принципе его внутреннего устройства? Да, ответ лежит на поверхности: это механическая коробка передач. Рассказав об основных проблемах, возникающих с автоматическими коробками передач, разобравшись с мифами и слухами о бесступенчатых трансмиссиях, мы решили: хватит незаслуженно обделять вниманием самую главную, простую и, несмотря ни на что, популярную вариацию механизма, превращающего мотор из котла для сжигания топлива в сердце автомобиля. 
Специально для этого материала компания «PacPac» предоставила нам конструктор «FischerTechnik», схематично показывающий принцип работы механической коробки передач, и мы даже смогли его собрать. Обратим особое внимание на то, что он передает лишь самые базовые свойства, совершенно не учитывая ряд явлений, происходящих в реальной автомобильной КПП: в нем нет ни муфт, ни вилок, ни синхронизаторов, а выбор передачи реализуется посредством перемещения собственно первичного вала. Если бы это была реальная металлическая «механика», она прожила бы совсем недолго, разлетевшись уже после нескольких десятков переключений. Тем не менее, взглянув на эту маленькую бесстрашную «коробочку передачек», лихо подтыкающую их без синхронизации в неподвижный вторичный вал, можно увидеть и понять основное предназначение агрегата: давать возможность менять передаточное отношение при помощи шестерней различного размера.
А это уже что-то.
Конструктор FischerTehnik, демонстрирующий принцип работы МКПП
Изобретая велосипед
Начиная повествование о коробке передач, стоит вкратце разобраться – а зачем вообще она нужна? Ведь всем известно, что главное в машине – двигатель, так неужели нельзя напрямую передать выполняемую им работу на колеса, не выдумывая сложных схем с кучей шестерней, третьей педалью в салоне и рычагом, который надо постоянно ворочать? К сожалению, нет.
Для ответа на этот очевидный вопрос лучше всего посмотреть на велосипед, точнее, его эволюцию. Простейший вариант представляет собой две звездочки, связанные цепной передачей. Вращая одну – ведущую – звездочку при помощи педалей, наездник приводит в движение вторую – ведомую, связанную непосредственно с колесом, таким образом вращая его.
Велосипед движется вперед, все счастливы и довольны. По крайней мере, были до определенного момента – до тех пор, пока велосипед служил для перемещения по относительно ровным и горизонтальным поверхностям. Внезапно выяснив, что порой на пути встречаются подъемы, рыхлые грунты и прочие неудобства, люди задумались об усовершенствовании конструкции. Результатом стало как раз то, что можно назвать прообразом механической коробки передач – наборы звездочек спереди и сзади, позволяющие изменять передаточное отношение.
Передаточное отношение – частное, получаемое при делении скорости ведущей звезды на скорость ведомой, то есть количества их оборотов. Оно обратно передаточному числу, которое рассчитывается как отношение числа зубьев на ведомой звездочке к их числу на ведущей. Проще говоря, чем меньше ведущая звезда и больше ведомая, тем легче будет ее вращать и тем медленнее она будет двигаться.
Снова вспоминаем старые велосипеды: спереди педалями приходилось вращать большую звезду, в то время как звездочка на задней втулке была маленькой. В результате, пытаясь в детстве тронуться на каком-нибудь «Урале», приходилось всем весом налегать на педали, чтобы провернуть заднее колесо. Ну а сейчас магазины изобилуют россыпью двухколесников, даже самые бюджетные из которых имеют по несколько звезд сзади и спереди. Благодаря этому можно, например, изменить набор: ведущая звездочка будет маленькой, а ведомая – большой. Тогда педали будут вращаться очень легко, но особо разогнаться не получится. Зато в горку можно будет ехать, а не тащить.
От велосипеда к автомобилю
К чему относился весь этот подробный велоликбез? Как раз к тому, зачем нужна коробка передач вообще: ведь характеристики источника энергии, будь то велосипедист или двигатель внутреннего сгорания, постоянны.
Первый развивает определенную мышечную силу, ограниченную физическими возможностями, а для второго возможности выражаются количеством развиваемых оборотов. Дело в том, что в их рабочем диапазоне просто нельзя подобрать такое передаточное отношение, которое позволит и уверенно тронуться с места, и разогнаться до 150 и более километров в час. Ситуация усугубляется тем, что если у велосипедиста максимальный «крутящий момент» доступен практически «с холостых оборотов», то с ДВС ситуация иная: для его достижения обороты должны быть довольно высокими. Да и максимальная мощность, тоже немаловажная для движения, появляется в верхнем их диапазоне.
Какой из этого следует вывод? Придется прибегать к тому же приему, что и на велосипеде: изменять передаточное отношение. Между чем и чем? Сейчас разберемся.
А теперь – к самой коробке передач
Принципиально от велосипедной трансмиссии автомобильная коробка передач отличается типом привода: если в первой используется цепь, то вторая имеет в своей основе шестеренный механизм. В целом же суть у них одна: и там, и там шестерни (звезды) имеют неодинаковые размеры, обеспечивая разное передаточное отношение. Кстати, изначально, в ранних КПП они были простыми прямозубыми, а позже стали косозубыми, так как в этом случае обеспечивается более тихая их работа.
В общем виде механическая коробка передач представляет собой набор параллельных валов, на которых «нанизаны» шестерни. Их задача – передать крутящий момент с маховика двигателя на колеса. В классическом случае для этого используется либо два, либо три вала. Рассмотрим трехвальный вариант, от которого будет проще перейти к двухвальному.
Итак, в трехвальном исполнении в КПП есть первичный, вторичный и промежуточный валы. Первые два при этом расположены на одной оси, являясь будто продолжением друг друга, но независимы и вращаются отдельно, а третий физически располагается под ними. Первичный вал короткий: одним концом он через сцепление соединен с маховиком двигателя, то есть принимает с него крутящий момент, а на втором конце расположена одна-единственная шестерня, передающая этот момент дальше, на промежуточный вал. Он, как мы помним, находится ниже ведущего и представляет собой уже длинный стержень с шестернями на нем. Их количество совпадает с количеством передач, плюс одна для соединения с первичным валом.
Закреплены шестерни на промежуточном валу жестко, зачастую они вытачиваются из единой металлической заготовки. Их можно назвать ведущими (хоть и приводятся в движение они через первичный вал). Постоянно вращаясь, они передают крутящий момент на ведомые шестерни вторичного вала (их здесь, кстати, уже ровно столько же, сколько передач). Этот третий вал схож с промежуточным, но главное отличие в том, что шестерни на нем являются подвижным элементом: они не связаны с валом жестко, а нанизаны на него и вращаются на подшипниках. Их продольное перемещение при этом исключено, они расположены строго напротив шестерней промежуточного вала и вращаются вместе с ними (хотя существует и другой вариант, когда шестерни могут двигаться вдоль вала). Одним концом вторичный вал, как мы помним, обращен к первичному, а второй служит уже непосредственно для передачи крутящего момента на колеса – например, через кардан и редуктор заднего моста.
Итак, мы получили конструкцию, где первичный вал при сомкнутом сцеплении вращает промежуточный, а тот – одновременно все шестерни на вторичном валу. Однако сам вторичный вал по-прежнему неподвижен. Что нужно сделать? Включить передачу.
Включаем передачу
Включение передачи означает соединение одной из шестерней вторичного вала с ним самим, чтобы они начали вращаться вместе. Осуществляется это так: между шестернями располагаются специальные муфты, которые могут перемещаться вдоль вала, но вращаются вместе с ним. Они выполняют роль «замков», при помощи зубчатых венцов на своих соприкасающихся торцах жестко соединяющих вал с шестерней, к которой примыкает муфта. Она приводится в движение вилкой – этакой «рогаткой», которая, в свою очередь, соединена с рычагом КПП – тем самым, которым орудует водитель. Привод КПП может быть разным: рычажным (с использованием металлического вала), тросовым и даже гидравлическим (такой используют на грузовиках).
На видео: Коробка передач FischerTechnik — Первая передача
Теперь картинка более-менее сложилась: передвинув муфту к одной из шестерней вторичного вала и замкнув их, мы добиваемся вращения вала и, соответственно, передачи крутящего момента на колеса. Но тут есть еще несколько «фишек», о которых нужно упомянуть.
Синхронизаторы
Для начала представим себе переключение передачи при движении автомобиля. Муфта, отходя от шестерни, разблокирует ее и пойдет к соседней (либо же в дело вступит другая муфта, между другими шестернями). Казалось бы, никаких проблем тут нет… Однако все не так гладко: ведь муфта (и, соответственно, вторичный вал) теперь имеет одну скорость вращения, заданную предыдущей ведомой шестерней, а шестерня следующей передачи – другую. Если просто резко совместить их, произойдет удар, который, хоть и моментально уравняет скорости, ничего хорошего не принесет: во-первых, шестерни и их зубья могут банально повредиться, а во-вторых, переключать передачи таким образом – вообще не лучшая затея. Как же быть? Ответ прост: перед включением передачи скорости движения шестерни и муфты нужно синхронизировать.
Для этих целей используются детали, именуемые – внезапно – синхронизаторами. Принцип их работы прост настолько же, насколько и их название. Для синхронизации скоростей двух вращающихся узлов используется самое простое решение: сила трения. Перед тем, как войти в зацепление с шестерней, муфта подходит к ней вплотную. Контактная часть шестерни имеет коническую форму, а на муфте расположен ответный конус, на котором установлено бронзовое кольцо (или несколько колец, так как эти детали, как можно понять, подвергаются основному износу). Прижимаясь к зубчатому колесу через эту «прокладку», муфта разгоняет или тормозит его до своей скорости. Далее все идет уже как по маслу: поскольку теперь две детали неподвижны относительно друг друга, муфта легко, плавно, без рывков и толчков входит в зацепление с шестерней посредством зубчатых венцов, расположенных в зоне сопряжения, и они продолжают движение вместе.
Прямая и повышающая передачи
Переходим к следующему пункту. Представим себе, что, постепенно разгоняясь, мы достигли такой скорости движения автомобиля, при которой двигатель в состоянии обеспечить то, о чем мы говорили в самом начале, – непосредственное вращение колес без помощи дополнительных шестерней. Какое решение этой задачи будет наиболее простым? Вспоминая, что первичный и вторичный вал в трехвальной КПП располагаются на одной оси, мы приходим к простому выводу: нужно соединить их напрямую. Таким образом мы добиваемся желаемого результата: скорость вращения маховика двигателя совпадает со скоростью вращения вторичного вала, непосредственно передающего крутящий момент на колеса. Идеально! При этом передаточное отношение, очевидно, составляет 1:1, поэтому такая передача называется прямой.
На видео: Коробка передач FischerTechnik — Вторая передача
Прямая передача является весьма удобной и выгодной: во-первых, минимизируются потери энергии на вращение промежуточных зубчатых колес, а во-вторых, сами колеса гораздо меньше изнашиваются, так как на них не передается никакого усилия. Однако мы помним, что шестерни промежуточного и вторичного валов всегда находятся в зацеплении, и оно никуда не пропадает, так что они продолжают вращаться, но уже «вхолостую», не передавая крутящий момент.
А что если пойти еще дальше и сделать передаточное число меньше единицы? Нет проблем: это практикуется уже давно. На деле это означает, что ведомая шестерня будет меньше ведущей, а, следовательно, двигатель при той же скорости, что и на прямой передаче, будет работать на меньших оборотах. Преимущества? Снижаются потребление топлива, шум и износ двигателя. Однако крутящий момент в таких условиях будет далеко не самым высоким, и для передвижения нужно поддерживать большую скорость. Повышающая передача (ее еще называют овердрайв) служит в основном для поддержания этой скорости при постоянном движении, а при обгоне вам, скорее всего, придется переключиться на пониженную.
Задний ход
Ну вот, с тем, как ехать вперед, мы разобрались, а как же реализовать задний ход? Ведь вращение маховика не изменишь, а значит, и первичный вал будет всегда вращаться строго в одном направлении. На самом деле, здесь все еще проще.
На видео: коробка передач FischerTechnik, задняя передача
Имея ведущую и ведомую шестерни и необходимость изменить направление вращения последней, достаточно просто расположить между ними третью – промежуточную. Вопрос решен! Задний ход в автомобилях, как правило, выполнен именно так. Соответственно, ведущая и ведомая шестерни по-прежнему располагаются на своих местах, а вторичный вал при этом вращается в обратную сторону – противоположную первичному.
Двухвальные коробки передач
Как мы и обещали, от трехвальной КПП перейдем к двухвальной. На самом деле различий в их устройстве и работе – минимум. Главное заключается в том, что промежуточный вал отсутствует, а его роль в полном объеме берет на себя первичный. На нем располагаются неподвижные шестерни, и он же напрямую передает крутящий момент на вторичный вал.
Также из несоосного расположения вторичного вала относительно первичного проистекает второе отличие двухвальной КПП: отсутствие прямой передачи в силу банальной физической невозможности жестко соединить напрямую эти два вала. Это, конечно, не мешает подобрать передаточное отношение повышенных передач таким образом, чтобы оно стремилось к значению 1:1, но привод в любом случае будет осуществляться через шестерни со всеми сопутствующими этому потерями.
Из явных плюсов двухвальной коробки можно отметить ее компактность по сравнению с трехвальной, но из-за отсутствия промежуточного ряда шестерней сокращается вариативность подбора передаточных отношений. Таким образом, ее можно использовать там, где меньший вес и размеры играют большую роль, чем высокий крутящий момент и широкий диапазон передаточных чисел.
Вместо заключения
Разумеется, в этом материале мы оставили за бортом некоторые технические тонкости и нюансы. Точное устройство синхронизаторов с сухарями, пружинами, шариками и стопорными кольцами, особенности эксплуатации несинхронизированных КПП, различия и преимущества существующих типов привода муфт включения передач – все это было сознательно оставлено в стороне, чтобы не перегружать детальной информацией тех, кто только пытается разобраться в принципах работы «механики». Как раз для такой аудитории этот текст и написан – вряд ли человек, знакомый с внутренним устройством коробки передач, почерпнет из него что-то новое. А вот для новичков, желающих узнать, что же там, на другом конце салонного рычага МКПП, статья может быть полезна. Ведь знания дают не только теоретическую подкованность – теперь многим станет ясно и то, как правильно эксплуатировать свой автомобиль: почему не стоит включать передачи, не предназначенные для движения на выбранной скорости, почему не стоит торопиться в переключениях или изображать раллийного гонщика с «секвенталкой» при эксплуатации гражданского автомобиля в обычных городских условиях, почему все же нужно менять масло не только в двигателе, но и в коробке передач. И если кто-то задумается или сделает для себя новые выводы – значит, все это было написано не зря. А это, как известно, самое важное.
<a href=»http://polldaddy.com/poll/9116941/»>Ну как, теперь понятно, как работает МКПП?</a>
Читайте также:
Механическая коробка передач (МКПП). Синхронизатор КПП
Механическая коробка передач (МКПП) – является устройством для передачи, преобразования и изменения направления крутящего момента от маховика двигателя. В данном виде коробки передач переключение ступеней производится направленными механическими движениями рычага переключения передач.
В МКПП осуществляется ступенчатая передача крутящего момента на вторичный вал и, далее на привод колес. Ступенчатая передача подразумевает под собой определенный коэффициент передачи (передаточное число) в паре взаимодействующих шестерен ведущего и ведомого валов, в отличие, например от вариатора, у которого плавающий коэффициент передачи. Определяется передаточное число соотношением количества зубьев взаимодействующих шестерен. Самое большое передаточное число у меньшей ступени, соответствующей «первой» передаче.
По количеству ступеней механические коробки переключения передач делятся на четырех ступенчатые, пяти и шести ступенчатые. 4-х ступенчатая коробка на данный момент большая редкость, а вот пяти ступка является наиболее распространённой.
По количеству валов, МКПП подразделяются на трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач может применяться в автомобилях с передним и задним приводом, в то время как двухвальная более подходит для легковых авто с передним приводом. Для большегрузных автомобилей так же применяется коробка трехвальная.
Трехвальная МКПП
В коробках этого типа применяется три вала: ведущий, промежуточный и ведомый.
Ведущий вал выходит из корпуса коробки, для соединения своими шлицами с диском сцепления и применяется для передачи крутящего момента на вал промежуточный.
Промежуточный вал располагается параллельно ведущему и соединен с ним при помощи шестерни, которая жестко установлена на ведущем валу. На промежуточном валу так же находится блок шестерен.
Ведомый вал располагается на одной оси с ведущим, но при этом вращается независимо от него. На ведомом валу располагается блок шестерен, которые не имеют жесткой сцепки с самим валом. Между шестернями располагаются муфты синхронизаторов, которые жестко сидят на валу, но могут двигаться вдоль вала. На конце муфты синхронизатора расположены зубчатые венцы, которые в процессе работы «входят» во «внутрь» шестерни ведомого вала, таким образом, получается жесткое соединение вала и ведомой шестерни заданной передачи. В нейтральном же положении все шестерни ведущего, промежуточного и ведомого вала вращаются в холостом ходу, ведомый вал стоит на месте, поскольку венец синхронизатора не соединен с внутренним венцом шестерни. Работа синхронизатора будет описана ниже.
Вилки переключения находятся в корпусе механической коробки передач, шарнирно связаны с рычагом переключения передач и предназначены для перемещения муфт синхронизаторов вдоль ведущего и ведомого вала.
Корпус МКПП выполнен из легкого металла, предназначен для крепления внутри всего механизма переключения и заливки смазывающего вещества, обычно это трансмиссионное масло. В старых советских версиях коробок передач применялся нигрол.
Рычаг переключения передачи может находиться непосредственно в коробке передач, или смонтированным на кузове автомобиля. В этом случае применяется дистанционное управление с помощью тросов или рычагов на шарнирах. Механизм дистанционного переключения передач в народе именуется «кулиса».
Рассмотрим принцип работы трехвальной МКПП. Крутящий момент от диска сцепления передается на первичный вал, который, как говорилось выше, передает вращение на промежуточный вал, шестерни промежуточного вращают шестерни ведомого, но сам ведомый вал не вращается. Водитель поворачивает рычаг включения передачи, например первой скорости, передвигая его влево. В этот момент выбирается нужная для включения вилка, далее происходит продольное движение рычага. Под его действием вилка начинает двигаться вдоль ведомого вала, приводя в действие синхронизатор. Синхронизатор совмещает угловую скорость вала и шестерни, после этого в действие приводится зубчатый венец, который входит в шестерню, жестко связывая ведомый вал и шестерню. Именно этот щелчок вхождения венца и фиксации ощущает на рычаге водитель. После этой процедуры крутящий момент передается на хвостовик коробки передач, далее через карданный вал на задний мост автомобиля (для заднеприводных моделей).
Варьировать передаточное число можно применяя меньшее количество зубьев на ведущей шестерни и большее на ведомой, со ступенчатым изменением количества зубьев в сторону уменьшения, для ведомой. Но наступит тот момент, когда число оборотов двигателя внутреннего сгорания автомобиля приблизится к числу оборотов ведомого вала, тогда передача крутящего момента посредством шестерен теряет смысл. Именно поэтому в трехвальных коробках применяется прямая передача, то есть ведущий вал напрямую, через синхронизатор коробки передач соединен с ведомым валом, коэффициент передачи равен единице. У двухвальных МКПП прямая передача отсутствует.
Для передачи «задний ход» вводится дополнительная шестерня, которая располагается на отдельном валу и включается между промежуточным валом и ведомым, тем самым обеспечивая реверсное вращение ведомого вала. В МКПП применяются косозубые шестерни, благодаря чему происходит «мягкое» включение передач.
Двухвальная МКПП
В двухвальной коробке есть только два вала – ведущий и ведомый.
Предназначение всех элементов такое же, как и у трехвальной. Различие состоит в параллельном расположении валов, и передача создается одной парой шестерен (у трехвальной работают две пары). У двухвальной механической коробки передач нет прямой передачи. Шестерня главной передачи жестко крепится на ведомом валу, между остальными шестернями находятся синхронизаторы.
Как правило, у двухвальных коробок передач совмещены в одном корпусе непосредственно узел переключения передач, валы, блоки шестерен, синхронизаторы и дифференциал. Для уменьшения продольного размера в двухвальных коробках могут применяться несколько ведомых валов. В этом случае все вторичные валы (попеременно) своей шестерней главной передачи, вращают ведомую шестерню, которая в свою очередь приводит в действие дифференциал.
Для передачи «задний ход», так же как и в трехвальной коробке применяется дополнительный вал с промежуточной шестерней. Принцип действия тот же.
Для удерживания включенной передачи в МКПП (для всех видов) применяются фиксаторы, а для исключения включения сразу двух передач устройство блокировки.
Существенно отличается и механизм включения передачи в двухвальной коробке. Если в трехвальной переключение происходит выбором вилки рычагом переключения, то в двухвальной применяется шток переключения и рычаги выбора передачи. Сам процесс выглядит следующим образом – при повороте рычага переключения передачи в салоне авто, в действие приводится рычаг выбора передачи, далее следует продольное движение и привод в действие штока, который и толкает нужную вилку для блокировки шестерни на ведомом валу при помощи зубчатого венца муфты синхронизатора.
Синхронизатор коробки передач
Схема устройства синхронизатора: 1 — ступица; 2 — муфта; 3 — блокировочные кольца; 4 — сухари; 5 — проволочные кольца.
Как говорилось выше, синхронизатор КПП предназначен для бесшумного включения передачи путем выравнивания угловой скорости вала и шестерни. В устройство синхронизатора входит:
- муфта
- два блокировочных кольца
- сухари
- проволочные кольца
Ступица жестко крепится на ведомом валу. На ступице имеются пазы для сухарей и наружные зубья. На зубьях ступицы крепится муфта при помощи сухарей, которые находятся в канавках. Сухари прижимаются кольцами или подпружиненными шариками. Блокировочные кольца находятся по краям муфты и имеют снаружи зубья. На конической поверхности блокировочных колец наносятся продольные канавки или резьба для увеличения силы трения.
Работает синхронизатор так: включая передачу вилка, перемещает муфту в направлении нужной шестерни. Вместе с муфтой в сторону шестерни движется и блокировочное кольцо, благодаря усилию сухарей. Из-за разности угловых скоростей шестерни и вала на конической поверхности возникает сила трения, которая поворачивает блокировочное кольцо до упора. Зубья муфты и блокировочного кольца станут друг против друга, значит дальнейшее движение муфты, прекратится. После наступает момент выравнивания скоростей, а затем муфта свободно проходит через блокировочное кольцо и входит в соединение с внутренними зубцами включаемой шестерни, блокируя ее вместе с ведомым валом. Все — передача включена! Синхронизатор может включить поочередно две шестерни ведомого вала.
|
РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:
|
2-ступенчатая КП
О проекте
2-ступенчатая коробка передач «KATE» спроектирована для работы в паре с электромотором на современных гибридных или электрических грузовых автомобилях и автобусах. Две передачи переднего и заднего хода, максимальный крутящий момент до 1 200 Н·м, максимальная скорость вращения входного вала до 6 000 об/мин.
Передача момента возможна в обоих направлениях вращения, а гибкая конструктивная схема предполагает возможность создания широкой линейки продуктов.
Активно разрабатываются транспортные средства будущего, в которых нет традиционных силовых установок и механических трансмиссий. На смену приходят новые гибридные и электрические схемы, в которых основной элемент — тяговый электродвигатель, приводящий ведущую ось. Обеспечить максимальную эффективность работы электродвигателя во всем диапазоне момента и оборотов не просто, поэтому нередко стали возникать проекты электротрансмиссий с двухступенчатыми КП для перспективной техники. «КАТЕ» разрабатывает передовые решения для транспортных средств и с удовольствием взялось за работу над этой задачей в 2013 г.
Были разработаны двухступенчатые коробки передач в полном соответствии с техническими требованиями заказчика. Они предназначены для работы в составе комплекта тягового электрооборудования в электромеханической трансмиссии современных большегрузных грузовых автомобилей или автобусов.
Установка двухступенчатых КП предполагает их размещение на ведущей оси между тяговым электродвигателем и главной передачей. КП имеет две передачи переднего хода и одну заднюю передачу, нейтральное положение и возможность полуавтоматического переключения.
Нейтраль позволяет обеспечить безопасную буксировку автотранспортного средства в случае выхода из строя электромотора, что являлось специфическим требованием заказчика. В изделии установлены датчики включенной передачи, индикация которой отображается на дисплее водителя. Переключение передач происходит автоматически после соответствующего запроса водителя — нажатия кнопки, также возможно внедрение алгоритма полностью автоматического переключения. Благодаря возможности передачи момента в обоих направлениях вращения, электромотор также используется в режиме торможения и рекуперации.
Использование тягового редуктора возможно в разных климатических зонах России при температурах окружающей среды от –50 до +50° С, а в самом изделии установлен датчик температуры.
MAN TipMatic®
MAN TipMatic
® нового поколенияЭффективное включение повышающей передачи: MAN TipMatic
®Коробка передач MAN TipMatic® нового поколения снижает расход топлива и повышает удобство езды. Предлагая индивидуальные стратегии трогания с места и переключения передач, компания MAN позволяет выбрать оптимальную трансмиссию для автомобилей с различными целями применения, например для дорожных и внедорожных транспортных средств, большегрузных автомобилей и автомобилей специального назначения. В зависимости от области применения, доступны разные функции и программы переключения. Новые функции коробки передач также точно адаптированы для использования с новыми двигателями D20, D26 и D38. Переключение передач не требует от водителя никаких усилий — в зависимости от программы оно может производиться как полностью автоматически, так и вручную с помощью подрулевого рычага. Водитель больше не отвлекается от управления и может уделить все свое внимание дорожной обстановке.
Новые функции переключения для повышения комфорта, эффективности и безопасности
Новые программы переключения передач, а также дополнительные функции коробки передач MAN TipMatic® снижают расход топлива и значительно повышают удобство езды и безопасность.
SmartShifting — это усовершенствованная функция SpeedShifting. В то время как функция SpeedShifting MAN TipMatic® обеспечивает ускоренное переключение трех самых высоких передач 10, 11 и 12, SmartShifting предусматривает быстрое переключение всех передач. При движении на подъем это позволяет быстрее включать пониженную передачу, сохранять необходимую тягу и экономить топливо.
Новинкой также является использование моторного тормоза с электронной регулировкой при так называемой поддержке высокой передачи (HSU), которая обеспечивает очень быстрое переключение до трех передач прежде всего на подъемах, а также ставшая еще более интеллектуальной логика переключения, действующая в зависимости от текущей дорожной ситуации. При этом программное обеспечение определяет оптимальную скорость переключения на основе таких данных, как положение педали акселератора, масса автомобиля и расчетное сопротивление движению. Эта скорость переключения не обязательно является самой высокой, а скорее представляет собой оптимальный компромисс между скоростью переключения, комфортом и износом материала.
Функция Idle Speed Driving обеспечивает комфортное движение с частотой вращения на холостом ходу. С помощью данной функции водитель грузового автомобиля может очень точно и чутко маневрировать или комфортно «плыть» в составе потока на автомагистрали. После трогания на низких холостых оборотах около 600 об/мин автомобиль продолжает движение. При этом водителю не нужно нажимать педаль газа. Если крутящий момент двигателя на холостых оборотах оказывается недостаточным, MAN TipMatic® переключается на одну передачу ниже. Как только водитель нажимает педаль тормоза, сцепление выключается.
MAN TipMatic® обеспечивает оптимальный выбор передачи в первую очередь за счет распознавания нагрузки. При поездках без груза или с максимальной нагрузкой эта функция всегда автоматически выбирает оптимальную передачу для начала движения. С другой стороны, большой диапазон регулирования передаточных чисел коробки передач и программная функция распознавания наклона обеспечивают превосходные характеристики начала движения.
Функция выезда методом раскачки MAN TipMatic® облегчает трогание, если грузовой автомобиль застрял на снегу или во влажном сыпучем грунте. При этом она автоматически выбирает подходящую передачу, чтобы уменьшить крутящий момент на ведущих колесах и предотвратить их проворачивание. В результате водителю проще раскачать грузовой автомобиль и выехать.
Программы переключения передач для любого применения
Индивидуальные программы переключения передач MAN TipMatic® обеспечивают повышенную безопасность движения для различных областей применения и снижают расход топлива.
Подбор трансмиссионного масла по марке автомобиля онлайн
На сайте TotalEnergies можно выполнить подбор трансмиссионного масла по марке автомобиля онлайн для всех типов трансмиссий. В современных автомобилях используются различные типы трансмиссий, для каждого из которых требуется смазка с определенными характеристиками. В линейке трансмиссионных масел TotalEnergies есть продукты для механических и автоматических коробок передач всех видов, раздаточных коробок, редукторов легковых и грузовых автомобилей. При подборе трансмиссионного масла в первую очередь нужно обратить внимание на тип трансмиссии, для которой предназначена та или иная жидкость.
Подбор трансмиссионного масла для механических коробок передач
Масла в механических трансмиссиях имеют сравнительно большой срок службы, однако все же требуют периодической замены – из-за окисления и загрязнения они со временем теряют свои свойства, что ведет к увеличению расхода топлива и повышенному износу элементов коробки передач. Интервал замены масла зависит от модификации трансмиссии и условий ее работы. Качество масел для механических коробок передачобычно регламентируется стандартами API: GL-4, GL-5 и MT-1, при этом отдельные производители пользуются собственными допусками. При подборе трансмиссионного масла учитывайте указанные в инструкции по эксплуатации рекомендации.
Для большинства автомобилей с механической коробкой передач подойдет синтетическое трансмиссионное масло TRANSMISSION DUAL 9 FE 75W90. Оно соответствует стандартам API GL-4, GL-5 и MT-1 и имеет одобрения многих автопроизводителей. Это масло гарантирует надежную работу трансмиссии даже в условиях повышенной нагрузки, а также высокую энергоэффективность, а значит, снижение расхода топлива.
TRANSMISSION DUAL 9 FE 75W90
Для некоторых автомобилей, в частности, марок Peugeot и Citroen, TotalEnergies рекомендует трансмиссионное масло TRANSMISSION GEAR 8 75W80. Оно отвечает нормам API GL-4+ и обеспечивает надежную защиту коробки передач от износа и коррозии.
TRANSMISSION GEAR 8 75W80
Подбор трансмиссионного масла для автоматических коробок передач
Автоматические трансмиссии разных типов сильно отличаются по конструкции – гидромеханические автоматы, вариаторы, роботизированные коробки передач требуют масел, свойства которых оптимизированы под конкретный вид трансмиссии. В классических автоматах трансмиссионное масло выполняет функции не только смазки, но и гидравлической жидкости, обеспечивающей связь элементов коробки передач между собой. Производители трансмиссий обычно используют собственные стандарты, регламентирующие уровень свойств жидкостей ATF (Dexron, Mercon и т.д.), поэтому для подбора трансмиссионного масла по марке автомобиля уточните допуски, которые автопроизводитель рекомендует для конкретной модификации трансмиссии.
Трансмиссионные жидкости FLUIDE XLD FE и FLUIDMATIC MV LV обладают улучшенными фрикционными характеристиками, поэтому обеспечивают максимальную передачу крутящего момента от двигателя на колеса и плавную работу коробки. Это масла имеют одобрения многих автопроизводителей для применения в АКПП автомобилей соответствующих марок.
FLUIDE XLD FE
FLUIDMATIC MV LV
Для автомобилей с бесступенчатой автоматической трансмиссией CVT (вариатором) рекомендуется масло FLUIDMATIC CVT MV. Оно защищает вариатор от износа в любых условиях эксплуатации и продлевает его ресурс.
FLUIDMATIC CVT MV
Для роботизированных трансмиссий с двумя сцеплениями (DSG и аналоги) компания TotalEnergies специально разработала масло FLUIDMATIC DCT MV. Оно соответствует требованиям большинства автопроизводителей, использующих коробки передач этого типа, и гарантирует эффективную и надежную работу трансмиссии в любых режимах движения.
Чтобы осуществить подбор трансмиссионного масла по автомобилю, укажите его марку, модель и модификацию в форме внизу.
Что такое коробка передач?
Обновлено 2020 г. ⚙️ Когда дело доходит до компонентов зубчатой передачи, все может быстро запутаться. Производители шестерен, а также инженеры и дизайнеры используют множество терминов, чтобы говорить о том, что иногда по сути является одним и тем же. Термин «коробка передач» является одним из тех терминов, которые часто используются взаимозаменяемо с редуктором или зубчатым редуктором… хотя иногда они относятся к немного различающимся физическим расположениям шестерен.
Самое основное определение коробки передач — это замкнутая зубчатая передача или механический блок или компонент, состоящий из ряда интегрированных шестерен внутри корпуса.Собственно, само название определяет, что это такое — коробка с шестернями. В самом общем смысле коробка передач функционирует как любая система передач; он изменяет крутящий момент и скорость между приводным устройством, таким как двигатель, и нагрузкой.
Типичный редуктор, показанный здесь, представляет собой угловой редуктор с фланцевым креплением от Neugart USA. Этот планетарный редуктор GPX UP диаметром 22 мм был разработан для применения в аэрокосмической отрасли. Обратите внимание, как планетарные шестерни вращаются на игольчатых подшипниках, а не на подшипниках скольжения. Изображение предоставлено maxon. Шестерни внутри коробки передач могут быть любого из множества типов, от конических и спирально-конических зубчатых колес до червячных передач и других, например планетарных шестерен.Шестерни установлены на валах, которые поддерживаются подшипниками качения и вращаются через них. Коробка передач — это механический метод передачи энергии от одного устройства к другому, который используется для увеличения крутящего момента при снижении скорости.
Apex Dynamics USA предлагает прецизионные планетарные редукторы AFX. Редукторыиспользуются во многих приложениях, включая станки, промышленное оборудование, конвейеры и практически любое приложение для передачи мощности вращательного движения, которое требует изменения требований к крутящему моменту и скорости.
Этот ступичный привод от ABM Drives оснащен колесом с шиной, двигателем переменного тока, коробкой передач и тормозом.Итак, ясно — редуктор — это всегда полностью интегрированный механический компонент, состоящий из ряда сопряженных шестерен, содержащихся в корпусе с валами и подшипниками (для поддержки и компенсации нагрузок), и во многих случаях фланца для крепления двигателя. Большая часть индустрии движения не делает различий между терминами «редуктор» и «редуктор». Но в некоторых контекстах термин коробка передач конкретно относится к закрытой передаче, как описано выше, тогда как более общий термин редуктор относится к узлам, иначе открытым зубчатым колесам, которые устанавливаются внутри некоторой существующей рамы машины.Последние предназначены для компактных мобильных устройств или мобильных устройств с батарейным питанием, что требует особенно тесной интеграции и исключения дополнительных подкомпонентов. Здесь серия параллельных пластин может поддерживать валы зубчатой передачи (и их подшипники) и позволять привинчивать их к поверхности двигателя.
Редукторы Bonfiglioli TQK предназначены для реверсирования и позиционирования.Хотя это и выходит за рамки этого FAQ, другие открытые зубчатые передачи просто устанавливаются на выход электродвигателя и работают в условиях окружающей среды.Некоторые такие открытые зубчатые передачи являются самосмазывающимися — изготовлены из полиамидов со стабильными размерами или аналогичных материалов, разработанных с учетом строгих требований к чистоте, вибрации, весу и стоимости. Ознакомьтесь с этими статьями для получения дополнительной информации по этой теме…
Как определить размер и выбрать коробку передач: Руководство инженера по движению
Что такое шестерни передачи мощности?
Как работают механические коробки передач | Как работает автомобиль
Двигатели внутреннего сгорания работают на высоких скоростях, поэтому необходимо уменьшить передачу, чтобы передать мощность на ведущие колеса, которые вращаются намного медленнее.
Коробка передач обеспечивает выбор шестерни для различных условий движения: старт с места, подъем на холм или круиз по ровной поверхности. Чем ниже передача, тем медленнее вращаются опорные колеса по отношению к двигатель скорость.
Коробка передач постоянного зацепления
Коробка передач вторая ступень в коробка передач система, после сцепление . Обычно он прикручивается к задней части двигатель , с схватить между ними.
Современные автомобили с МКПП передачи иметь четыре или пять скоростей переднего хода и одну заднюю, а также нейтральное положение.
Синхронизатор отключен
Шестерня свободно вращается на втулке, вращаемой за счет зацепления на промежуточном валу. Блок синхронизатора, соединенный шлицами с главным валом, лежит рядом.Синхронизатор включен
Вилка перемещает синхронизатор в сторону выбранной передачи. Поверхности трения синхронизируют скорости вала, а синхронизатор и шестерня блокируются вместе.Шестерня рычаг , управляемый водителем, соединен с рядом штоков переключения передач в верхней или боковой части коробки передач.Штоки переключения расположены параллельно валам, несущим шестерни.
Самая популярная конструкция — редуктор постоянного зацепления. Имеет три вала: Входной вал промежуточный вал и главный вал, которые обкатываются подшипники в кожухе коробки передач.
Также имеется вал, на котором вращается промежуточная шестерня задней передачи.
Двигатель приводит в движение первичный вал, который приводит в движение промежуточный вал. Промежуточный вал вращает шестерни на главном валу, но они вращаются свободно до тех пор, пока они не заблокируются с помощью синхронизирующего устройства, которое насажено на вал.
Это синхронизатор, который фактически приводится в действие водителем через тягу переключения с вилкой на нем, которая перемещает синхронизатор для включения передачи.
Упорное кольцо, устройство задержки синхронизатора, является последним усовершенствованием современной коробки передач. Он предотвращает включение шестерни до тех пор, пока скорости вала не будут синхронизированы.
На некоторых автомобилях дополнительная передача, называемая перегрузка , подогнан. Он выше, чем высшая передача, и поэтому обеспечивает экономичное вождение на крейсерских скоростях.
Четырехступенчатая коробка передач с постоянным зацеплением
Передачи выбираются системой тяг и рычагов, управляемых рычагом переключения передач. Привод передается через первичный вал на промежуточный вал, а затем на главный вал, за исключением прямого привода — высшей передачи — когда первичный вал и главный вал заблокированы вместе.Как работают передаточные числа
Нейтраль
Все шестерни, кроме необходимых для заднего хода, постоянно находятся в зацеплении.Шестерни выходного вала свободно вращаются вокруг него, а шестерни промежуточного вала зафиксированы. Привод не передается.Первая передача
На первой передаче самая маленькая шестерня промежуточного вала (с наименьшим количеством зубцов) блокируется с ней, передавая привод через самую большую шестерню на главном валу, обеспечивая высокий крутящий момент и низкую скорость для запуска с места.Вторая передача
На второй передаче разница в диаметрах шестерен на двух валах уменьшается, что приводит к увеличению скорости движения и меньшему увеличению крутящего момента.Соотношение идеально подходит для лазания по очень крутым холмам.Четвертая передача
На четвертой передаче входной вал и главный вал заблокированы вместе, обеспечивая «прямой привод»: один оборот карданного вала на каждый оборот коленчатого вала. Нет увеличения крутящего момента.Реверс
Для реверсирования промежуточная шестерня вставляется между шестернями на двух валах, заставляя главный вал реверсировать направление.Передача заднего хода обычно не синхронизирована.Синхронизация шестерен
Устройство синхронизатора представляет собой кольцо с зубьями на внутренней стороне, установленное на зубчатом центр который насажен на вал.
Когда водитель выбирает передачу, соответствующая конусообразная трение поверхности на ступице и шестеренчатом передающем приводе, от поворотного механизма через ступицу к валу, синхронизируя скорости двух валов.
При дальнейшем перемещении рычага переключения передач кольцо перемещается вдоль ступицы на короткое расстояние до тех пор, пока его зубцы не зацепятся со скошенными зубьями упора на стороне шестерни, так что шлицевая ступица и шестерня заблокируются вместе.
Современные конструкции также включают в себя уплотнительное кольцо, расположенное между поверхностями трения. Кольцо сруба также имеет собачьи зубы; он сделан из более мягкого металла и более рыхлый соответствовать на валу, чем на ступице.
Запорное кольцо должно быть расположено точно сбоку от ступицы с помощью выступов или «пальцев», прежде чем его зубцы совпадут с зубцами на кольце.
За время, необходимое для определения своего местоположения, скорости валов были синхронизированы, так что водитель не мог вызвать столкновения зубьев, а синхронизатор считается «непревзойденным».
Что такое коробка передач и для чего она нужна?
Шестерни используются для передачи мощности от одной части машины к другой. В велосипеде, например, именно шестерни передают мощность от педалей к заднему колесу. Точно так же в автомобиле шестерни передают мощность от коленчатого вала (вращающаяся ось, которая получает мощность от двигателя) на ведущий вал под автомобилем, который в конечном итоге приводит в движение колеса. Вы можете соединить вместе любое количество шестеренок, и они могут быть разных форм и размеров.Каждый раз, когда вы передаете мощность от одной шестерни к другой, вы можете делать одно из двух:
Велосипедные шестерни Увеличивать скорость : если вы соединяете две шестерни вместе, и у первой шестерни больше зубьев, чем у второй, у второй чтобы не отставать, приходится поворачиваться намного быстрее. Таким образом, такое расположение означает, что второе колесо вращается быстрее, чем первое, но с меньшим усилием.
Изменить направление : Когда две шестерни сцепляются вместе, вторая всегда вращается в противоположном направлении.Итак, если первый вращается по часовой стрелке, второй должен вращаться против часовой стрелки. Вы также можете использовать шестерни особой формы, чтобы заставить машину вращаться под углом. В автомобиле, например, дифференциал (коробка передач в середине задней оси автомобиля с задним приводом) использует коническую шестерню конической формы для поворота мощности приводного вала на 90 градусов и поворота задних колес.
Если быть очень точным, коробка передач — это механическое устройство, используемое для увеличения / уменьшения крутящего момента посредством уменьшения / увеличения скорости.Он состоит из двух или более шестерен, одна из которых приводится в движение двигателем. Выходная скорость коробки передач будет обратно пропорциональна передаточному отношению. Коробки передач обычно предпочтительны в приложениях с постоянной скоростью, таких как конвейеры и краны, где они могут обеспечить увеличение крутящего момента.
Коробка передач состоит из ведущей шестерни определенного диаметра, соединенной с приводным механизмом (электродвигатель, ветряная турбина, дизельный двигатель и т. Д.), Соединенной с другой шестерней меньшего размера (если ведомый механизм будет иметь более высокую скорость, чем ведущий один) или большего диаметра (если скорость ведомого механизма должна быть меньше, чем у ведущего) в сочетании с ведомой механической нагрузкой.Просто это механизм увеличения / уменьшения скорости / крутящего момента или наоборот. Это приспособление для механического двигателя, вызывающее:
- Преобразует высокую скорость двигателя с низким крутящим моментом в низкий крутящий момент с высоким крутящим моментом (ничего бесплатно даже во время Рождества).
- От низкой скорости / высокого крутящего момента до высокой скорости / низкого крутящего момента.
- Иногда «зубчатая головка» движется на зубчатом ремне или цепи с передаточным числом 1: 1 и используется для уменьшения передачи вибрации двигателя на нагрузку.
- Часто упускают из виду — зубчатая головка уменьшает инерцию нагрузки, которую видит двигатель, в квадрате передаточного числа.Например. если установить редуктор с передаточным числом 4: 1, 2000 об / мин будут согласованы с 500 об / мин, но инерция нагрузки уменьшится в 16 раз.
- Если вы используете червячную передачу, она добавляет в систему самоблокирующийся механизм (вы не можете перемещать груз, пока двигатель не вращается).
Есть пара других с собственными особенностями (например, шариковый винт, который также является головкой шестерни, но мы обычно не называем их головками шестерни). Также обратите внимание, что шестерни не работают бесплатно, что означает, что вы теряете выходную мощность, что означает, что шестерня имеет определенную эффективность.Есть различные типы зубчатых головок: прямозубые, планетарные, одноступенчатые, многоступенчатые, гармонические, прямозубо-эпициклические, (циклоидальные), червячные и т. Д., А также комбинация вышеперечисленного, но это целая отдельная наука.
Коробка передач — это коробка передач?
Что такое коробка передач и ее функции?Как только мы это узнаем, мы сможем лучше понять разницу между коробкой передач и трансмиссией. Когда речь идет о коробке передач и ее компонентах, это может сбить с толку любого.Дизайнеры, инженеры и производители используют множество терминов, когда говорят о чем-то, что часто является одним и тем же.
Коробка передач — это термин, который часто используется как синонимы с двумя терминами: редуктор или редуктор. Тем не менее, они часто имеют немного другое физическое расположение шестерен. Наиболее элементарное определение коробки передач — это коробка, которая содержит зубчатую передачу, или механический компонент, или блок, который состоит из последовательности интегрированных зубчатых колес. «Коробку» часто называют жилищем.
Коробка передач может быть у многих вещей, и ее назначение одно и то же. В этой статье, поскольку она «ориентирована» на автомобильную промышленность, для повышения мощности используется современная коробка передач. крутящий момент, поскольку скорость выходного вала первичного двигателя, также называемого коленчатым валом, равна уменьшенный.
Итак, что все это значит? Выходной вал коробка передач вращается медленнее, чем входной вал, и это снижение скорости дает автомобилю Преимущество механически за счет увеличения крутящего момента.
Где используется коробка передач?В автомобиле коробка передач является второй трансмиссией. ступень, после сцепления и прикручивается к задней части двигателя.Сцепление находится между коробкой передач и трансмиссией. Автомобиль с ручным переключением сегодня — это 4-ступенчатая или 5-ступенчатая передача вперед, 1 передача заднего хода и одна нейтральная передача.
Проблемы с трансмиссией, коробкой передач или сцеплением связаны? Да и нет. Когда коробка передач выходит из строя, это может увеличить нагрузку на сцепление. и, наоборот, из-за плохого сцепления коробка передач может выйти из строя. Если один или оба выходят из строя и ремонт или замена производится быстро, можно поставить еще нагрузка на трансмиссию.
Вот семь индикаторов, которые могут подсказать вам трансмиссия проверена:
- Хрип и нытье Шумы
- Реакция на переключение передач Недостатки
- Запах гари
- Утечка жидкости
- Шлифовка шестерен
- Издает шум при работе Нейтраль
- Жесткая коробка передач
Мы рассмотрим пять различных типов коробок передач:
- Руководство — Мы обнаружили, что коробка передач с ручным переключением передач требует сцепления, чтобы отсоединить коробку передач от двигателя.Водитель должен нажать на сцепление при переключении передач.
- Автомат — Эта коробка передач позволяет водителю просто переходить от парковки к движению или от заднего хода к движению, не нажимая на сцепление. У этой коробки передач разные передаточные числа, что дает двигателю большую мощность.
- Бесступенчатая трансмиссия — То же, что и автоматическая коробка передач, за исключением того, что у нее нет фиксированных передаточных чисел. Между двумя шкивами находится стальной приводной ремень, который влияет на различные передаточные числа, регулируя их диаметр в зависимости от диапазона скорости.
- Автоматическая ручная, полуавтоматическая — другой тип автоматической коробки передач, кроме гидротрансформатора. Для переключения передач требуется муфта.
- Dual-clutch- Эта коробка передач также упоминается как DSG, PDK, Power-shift и другие названия, что означает наличие 2-х сцеплений. Каждое сцепление отвечает за передачи с четными или нечетными номерами.
В автомобиле есть четыре класса типов передач, и каждый этих классов имеет в себе несколько шестеренок:
- Параллельные оси: зубчатая рейка, косозубая шестерня, внутренняя шестерня, прямозубая шестерня
- Пересекающиеся оси: косозубая шестерня, спирально-коническая шестерня, прямая коническая шестерня
- Непараллельные / непересекающиеся оси: винтовая передача, червяк, червячная шестерня
- Прочее: шестерня Муфта, эвольвентный шлицевой вал и втулка, собачка и трещотка
Мы знаем, что коробка передач расположена в задней части трансмиссии, которая представляет собой систему шестерен внутри самой себя, которая передает мощность двигателя на колеса и заставляет автомобиль двигаться.Трансмиссия является посредником, а коробка передач — помощником трансмиссии.
Когда-то, если вы спросили кого-нибудь, какая передача (коробка передач) была лучшей, они бы сказали вам ручную коробку передач. Автомобиль с механической коробкой передач дает водителю больше контроля над мощностью. Сегодня тем не менее, автоматическая коробка передач заменила популярность, которая раньше есть только четыре передачи: Park, Reverse, Neutral и Drive. Автоматический трансмиссии теперь имеют пять, шесть, даже семь передач.
КПД коробки передач — это не то, что даже обычный водитель знает значит, когда речь идет об их машине. Но для автолюбителей, автогонщиков, это очень много значит для них в плане мощности на взлете.
Коробка передач с наибольшим КПД в системе связана между Helical и Spur, оба из которых имеют выходную мощность от 94% до 98. Выходная мощность — это частота вращения коробки передач и нагрузка крутящего момента, которая дает водителю желаемый КПД. Позвоните нам сегодня по телефону 310 672-8131 для ремонта трансмиссии в Инглвуде, Калифорния.
О коробках передач
Нажмите здесь, чтобы найти производителей редукторов
Коробки передач, обычно называемые трансмиссиями, представляют собой механические или гидравлические устройства, используемые для передачи мощности от двигателя или двигателя к различным компонентам в одной и той же системе. Обычно они состоят из ряда шестерен и валов, которые могут быть включены и отключены оператором или автоматической системой. Термин «коробка передач» также относится к корпусу, заполненному смазкой, который удерживает систему трансмиссии и защищает ее от различных загрязнений.
Большинство редукторов используются для увеличения крутящего момента и снижения выходной скорости вала двигателя; такие трансмиссии, многие из которых также включают возможность выбора из ряда передач, регулярно встречаются в автомобилях и других транспортных средствах. Шестерни с более низкой скоростью имеют повышенный крутящий момент и, следовательно, способны перемещать определенные объекты из состояния покоя, которые невозможно было бы перемещать при более высоких скоростях и меньших крутящих моментах; это объясняет полезность пониженных передач при буксировке и подъеме.В некоторых случаях шестерни предназначены для обеспечения более высоких скоростей, но меньшего крутящего момента, чем двигатель, что позволяет быстро перемещать легкие компоненты или повышать передачу для определенных транспортных средств. Самые простые трансмиссии просто перенаправляют выходной сигнал двигателя / вала двигателя.
Автомобильные трансмиссии делятся на три основные категории: автоматические, полуавтоматические и ручные. Механические коробки передач, как правило, являются наиболее экономичными, так как при переключении передач расходуется меньше топлива; в этих системах оператор определяет, когда следует переключать передачи, и включает механизм сцепления.Автоматические трансмиссии переключают передачи в зависимости от давления жидкости в коробке передач, и оператор имеет ограниченный контроль над системой. Полуавтоматические трансмиссии теперь находят более широкое применение и позволяют пользователю при необходимости задействовать систему ручного переключения передач, в то время как обычные передачи управляются автоматически.
В редукторах используется широкий спектр типов шестерен, включая червячные, конические и спирально-конические, косозубые и прямозубые. Каждый из этих механизмов разработан для выполнения определенной задачи в коробке передач, от снижения скорости до изменения направления выходного вала.Однако каждая дополнительная передача приводит к потере мощности из-за трения, а эффективность является ключом к правильной конструкции системы.
Анимация в сборе коробки передач:
Что такое коробка передач | KG International FZCO
Зубчатая передача — это вращающаяся часть машины с нарезанными зубьями или зубьями, которая должна зацепляться с другой зубчатой частью для передачи крутящего момента. Шестерни — одна из самых важных частей любых двигателей и машин, которые помогают увеличить выходной крутящий момент, обеспечивая редуктор и регулируя направление вращения.Две или более шестерен, работающих вместе в тандеме, называются трансмиссией или коробкой передач. Редукторные устройства с большей вероятностью изменят скорость, крутящий момент, направление источника энергии.
Как они работают?
Электрический или гидравлический двигатель подключен к одному концу коробки передач, в то время как на другом конце энергия преобразуется в крутящий момент низкоскоростного привода. Внутри коробки используются материалы, обладающие высокой износостойкостью, что обеспечивает необходимую прочность. Можете ли вы представить себе энергию, необходимую для того, чтобы справиться с обломками круизного лайнера во время маневра? Или контейнерного крана? Или даже подземная землеройная машина?
Типы коробок передач:
Цилиндрическая коробка передач:Цилиндрическая зубчатая передача и косозубая коробка передач обладают способностью обеспечивать плавную работу.Зубья косозубой шестерни срезаны под углом к торцу шестерни. Таким образом, во время процесса, когда два зуба начинают зацепляться, контакт происходит постепенно — начиная с одного конца зуба и сохраняя контакт по мере того, как шестерня вращается до полного зацепления. Когда дело доходит до трансмиссий, наиболее часто используются косозубые шестерни, и они даже создают большую тягу.
Уникальная точка косозубого редуктора:Его уникальная особенность заключается в том, что он закреплен под углом, который при движении обеспечивает большее взаимодействие в одном и том же направлении.Это дает постоянный контакт в течение определенного периода времени. Цилиндрический редуктор экструдера дополнительно используется, когда прочность на кручение должна быть максимально раскрыта, а также для приложений с низким уровнем шума. Применения включают сталь, прокатные станы, конвейеры, лифты, нефтяную промышленность.
Конический цилиндрический редуктор:Знаете ли вы критическую особенность этой коробки передач? Это изогнутый набор зубцов, которые расположены на конусообразной поверхности рядом с ободом агрегата.Конический редуктор также используется для обеспечения вращательного движения между непараллельными валами. Свою роль они играют в карьерах горнодобывающей промышленности, в смесителях, конвейерах.
Червячные редукторы: В червячном редуктореиспользуется червячное колесо большого диаметра. Червяк или винт входит в зацепление с зубьями на периферии редуктора. Вращательное движение червячного редуктора заставляет колесо двигаться точно так же из-за винтового движения. Установка устроена таким образом, что установка может вращать шестерню, но шестерня не может вращать червяк.Угол червяка небольшой, поэтому шестерня используется в конвейерных системах для торможения или аварийной остановки. Эти редукторы также используются в фармацевтических и упаковочных машинах, конвейерах разливочных заводов, машинах для пищевой промышленности.
Планетарный редуктор:Планетарный редуктор считается идеальным, а также известен своей выносливостью, точностью и отличной функциональностью, а также отличается высокой точностью. Планетарный редуктор увеличивает срок службы вашего оборудования, а также полностью оптимизирует его производительность.Этот редуктор может быть либо сплошного типа с полым корпусом, либо с различными вариантами монтажа, включая фланец, опору или вал. Использование этой коробки передач различается в зависимости от типа отрасли, но суть в том, что коробки передач сделаны так, чтобы облегчить механическую работу в различных отраслях.
Планетарные и прямозубые конструкцииот Anaheim Automation
Что такое коробка передач?
Коробка передач — это механическое устройство, используемое для увеличения выходного крутящего момента или изменения скорости (об / мин) двигателя.Вал двигателя прикреплен к одному концу коробки передач и благодаря внутренней конфигурации шестерен коробки передач обеспечивает заданный выходной крутящий момент и скорость, определяемые передаточным числом.
Физические свойства
Физические компоненты коробок передач различаются в зависимости от типа коробки передач, а также от производителей. Большинство редукторов изготавливаются из стальных материалов, таких как железо, алюминий и латунь. В отличие от редукторов других типов, цилиндрические редукторы также могут изготавливаться из пластмасс, таких как поликарбонат или нейлон.Помимо используемого сырья, ориентация зубьев шестерни играет важную роль в общей эффективности, крутящем моменте и скорости системы. Редукторы с прямым зубчатым колесом обычно используются в низкоскоростных приложениях. Эти редукторы могут быть шумными и иметь более низкий общий КПД. Цилиндрические редукторы обычно используются в высокоскоростных приложениях. Эти редукторы работают тише, чем редукторы с прямым зубчатым колесом, что может повысить их общий КПД.
Типы редукторов
Редукторы выпускаются в разных странах мира.Одно из основных отличий отдельных коробок передач — их рабочие характеристики. Выбор из различных типов коробки передач зависит от области применения. Редукторы доступны во многих размерах, передаточных числах, коэффициентах полезного действия и характеристиках люфта. Все эти конструктивные факторы повлияют на производительность и стоимость коробки передач. Редукторы бывают нескольких типов, которые перечислены ниже:
Конический редуктор
Конические зубчатые передачи
Существует два типа конических редукторов, которые включают в себя зубчатые передачи с прямыми или спиральными зубьями.Прямые конические шестерни имеют прямые и конические зубья и используются в приложениях, требующих малых скоростей. Спирально-конические шестерни имеют изогнутые и наклонные зубья и используются в приложениях, требующих высокопроизводительных и высокоскоростных приложений.
Рисунок 1: Прямоугольный конический редуктор Рисунок 2: Спирально-конический редуктор
Физические свойства
Конические зубчатые колеса обычно изготавливаются из чугуна, алюминиевого сплава или других стальных материалов, но различаются между производителями.
Примечание. Шестерни, изготовленные из стали, могут издавать шум при контакте с другими шестернями, а также повышать их износ.
Применение конических зубчатых колес
Конические редукторы используют конические зубчатые колеса и в основном используются в устройствах с прямым углом, когда валы расположены перпендикулярно.
| • Печатный станок |
| • Электростанции |
| • Автомобили |
| • Металлургические заводы |
| • Ручные дрели |
| • Дифференциальные приводы |
Преимущества конических шестерен
| • Прямоугольная конфигурация |
| • Долговечный |
Недостатки конической шестерни
| • Оси должны выдерживать силы |
| • Плохо нарезанные зубья могут привести к чрезмерной вибрации и шуму во время работы |
Цилиндрический редуктор
Цилиндрическая шестерня
Цилиндрическая шестерня нарезана под углом, обеспечивающим постепенный контакт между каждым из зубьев косозубой шестерни.Эта инновация обеспечивает плавную и бесшумную работу. Редукторы, использующие косозубые шестерни, применимы в высокоэффективных приложениях с высокой мощностью.
Рисунок 3: Цилиндрический редуктор
Физические свойства
Винтовые шестерни обычно изготавливаются из чугуна, алюминия или железа, но могут отличаться в зависимости от производителя.
Примечание. Шестерни, изготовленные из стали, могут издавать шум при контакте с другими шестернями, а также повышать их износ.
Применение косозубых шестерен
Цилиндрические зубчатые колеса широко используются в тех случаях, когда требуется эффективность и высокая мощность.
| • Нефтяная промышленность |
| • Воздуходувки |
| • Продукты питания и маркировка |
| • Фрезы |
| • Лифты |
Преимущества косозубых шестерен
| • Возможно параллельное или поперечное расположение сетки |
| • Плавная и тихая работа |
| • Эффективный |
| • Высокая мощность |
Недостатки косозубых шестерен
| • Результирующее усилие по оси шестерни |
| • Добавки к смазочным материалам |
Цилиндрический редуктор
Цилиндрические шестерни
Цилиндрические шестерни изготавливаются с прямыми зубьями, установленными на параллельном валу.Уровень шума прямозубых шестерен относительно высок из-за столкновения зубьев шестерен, что приводит к износу зубьев прямозубых шестерен. Цилиндрические зубчатые колеса бывают разных размеров и передаточных чисел, чтобы соответствовать приложениям, требующим определенной скорости или крутящего момента.
Рисунок 4: Цилиндрический редуктор
Физические свойства
Цилиндрические зубчатые колеса обычно изготавливаются из металлов, таких как сталь или латунь, и пластмасс, таких как нейлон или поликарбонат. Материал, используемый для изготовления прямозубых шестерен, может варьироваться в зависимости от производителя.
Примечание. Шестерни, изготовленные из стали, могут издавать шум при контакте с другими шестернями, а также повышать их износ.
Применение цилиндрических шестерен
Цилиндрические зубчатые колеса используются в приложениях, требующих снижения скорости с высоким выходным крутящим моментом.
| • По длине |
| • Упаковка |
| • Контроль скорости |
| • Строительство |
| • Электростанции |
Преимущества прямозубых шестерен
| • Рентабельность |
| • Высокие передаточные числа |
| • Компактный |
| • Высокий выходной крутящий момент |
Недостатки прямозубых шестерен
| • Шумно |
| • склонны к износу |
Червячный редуктор
Червячные передачи
Червячные передачи способны выдерживать высокие ударные нагрузки, низкий уровень шума и не требуют обслуживания, но они менее эффективны, чем другие типы передач.Червячные передачи можно использовать в прямоугольной конфигурации. Конфигурация червячной коробки передач позволяет червяку легко поворачивать шестерню; однако шестерня не может вращать червяк. Предотвращение движения шестерни червяк можно использовать в качестве тормозной системы. Когда червячный редуктор не активен, он удерживается в заблокированном положении.
Рисунок 5: Червячный редуктор
Физические свойства
Червячные передачи обычно изготавливаются из алюминия, нержавеющей стали и чугуна.Используемый материал варьируется в зависимости от производителя.
Применение червячных передач
Червячные передачи используются в приложениях, требующих высоких скоростей и нагрузок, и их можно настроить для работы под прямым углом.
| • Горное дело |
| • Прокатные станы |
| • Прессы |
| • Системы привода лифтов / эскалаторов |
Преимущества червячной передачи
| • Высокая точность |
| • Прямоугольные конфигурации |
| • Тормозная система |
| • Низкий уровень шума |
| • Не требует обслуживания |
Недостатки червячной передачи
| • Ограничения |
| • нереверсивный |
| • Низкая эффективность |
Планетарный редуктор
Планетарные передачи
Планетарные редукторы названы так из-за их сходства с солнечной системой.Компоненты планетарного редуктора включают солнечную шестерню, коронную шестерню и планетарные шестерни. Солнечная шестерня — это центральная шестерня, которая закреплена в центре, кольцевая шестерня (кольцевое кольцо), которая представляет собой внешнее кольцо с обращенными внутрь зубьями, и планетарные шестерни, которые вращаются вокруг солнечных шестерен и входят в зацепление как с солнечной, так и с коронной шестернями. .
Рисунок 6: Планетарный редуктор
Физические свойства
Солнечные, кольцевые и планетарные шестерни планетарного редуктора изготовлены из алюминия, нержавеющей стали или латуни.Используемый материал варьируется в зависимости от производителя.
Примечание. Шестерни, изготовленные из стали, могут издавать шум при контакте с другими шестернями, а также повышать их износ.
Применение планетарных редукторов
Планетарные редукторы используются в приложениях, требующих низкого люфта, компактных размеров, высокой эффективности, устойчивости к ударам и высокого отношения крутящего момента к весу.
| • Поворотные приводы |
| • Подъемники |
| • Краны |
| • Станки |
| • Автомобильная промышленность |
Преимущества планетарных передач
| • Высокая удельная мощность |
| • Компактный |
| • Высокая эффективность передачи энергии |
| • Повышенная стабильность |
| • Распределение нагрузки между планетарными передачами |
Недостатки планетарных передач
| • Высокие нагрузки на подшипник |
| • Комплексное проектирование |
| • Недоступность |
Типы мотор-редукторов
Как следует из названия, мотор-редуктор состоит из электродвигателя (бесщеточный, щеточный, переменного тока, сервопривода) и зубчатого редуктора, также называемого коробкой передач, интегрированных в простой корпус.Комбинация мотор-редукторов снижает сложность и снижает затраты в конструкциях, требующих высокого крутящего момента на низкой скорости. Мотор-редукторы могут изготавливаться как единое целое или комбинироваться как отдельные компоненты. Мотор-редукторы, у которых двигатель и редуктор имеют общий вал, — это то, что подразумевается под интегральным. Anaheim Automation предлагает широкий выбор шаговых мотор-редукторов, бесщеточных мотор-редукторов, мотор-редукторов постоянного тока и мотор-редукторов переменного тока, интегрированных с цилиндрическими, планетарными или червячными передачами.
Мотор-редукторы используются во многих отраслях промышленности, а также в бытовой технике.Промышленные применения включают краны, подъемники, домкраты и конвейерные машины. Мотор-редукторы бытовой техники используются в стиральных машинах, миксерах, часах, ручных инструментах, таких как дрели и сушилки.
Как работают коробки передач?
Все коробки передач работают одинаково. Направления вращения шестерен зависят от входного направления и ориентации шестерен. Например, если начальная шестерня вращается по часовой стрелке, шестерня, которую она включает, будет вращаться против часовой стрелки.Это продолжается для нескольких передач. Комбинация шестерен разного размера и количества зубьев на каждой шестерне играет важную роль в выходном крутящем моменте и скорости вала. Высокие передаточные числа обеспечивают больший выходной крутящий момент и более низкие скорости, в то время как более низкие передаточные числа обеспечивают более высокую выходную скорость и меньший выходной крутящий момент.
Планетарный редуктор работает примерно так же. Система планетарной коробки передач состоит из трех основных компонентов: центральной солнечной шестерни, водила планетарной передачи (несущего одну или несколько планетарных шестерен) и кольцевого зазора (наружного кольца).Центральная солнечная шестерня вращается планетарными шестернями (того же размера), установленными на водило планетарной передачи. Планетарные шестерни находятся в зацеплении с солнечной шестерней, а зубья наружных колец входят в зацепление с планетарными шестернями. Есть несколько конфигураций системы коробки передач. Типичные конфигурации состоят из трех компонентов: входа, выхода и одного стационарного компонента.
Например: одна возможная конфигурация — солнечная шестерня в качестве входа, кольцевое пространство в качестве выхода и водило планетарной передачи остается неподвижным.В этой конфигурации входной вал вращает солнечную шестерню, планетарные шестерни вращаются вокруг своих собственных осей, одновременно прикладывая крутящий момент к вращающемуся водилу планетарной передачи, который, в свою очередь, передает крутящий момент на выходной вал (который в данном случае является кольцевым пространством). Скорость вращения шестерен (передаточное число) определяется количеством зубьев каждой шестерни. Крутящий момент (выходная мощность) определяется как количеством зубьев, так и тем, какой компонент планетарной системы находится в неподвижном состоянии.
Как регулируются коробки передач?
Мощность двигателя (т.е.е. шаговые, бесщеточные двигатели, электродвигатели переменного тока и щеточные двигатели) используется в качестве входа коробки передач и регулирует скорость вращения коробки передач. В приведенной ниже конфигурации показано, как водитель управляет внешним двигателем, который подключен как входной вал коробки передач. В результате, когда водитель получает питание, вал двигателя вращается внутри коробки передач, заставляя вращаться выходной вал коробки передач. Выходная скорость и крутящий момент зависят от внутренней конфигурации коробки передач.
Как выбрать подходящую коробку передач
При рассмотрении коробки передач необходимо учитывать множество факторов, чтобы соответствовать требованиям конкретного приложения:
Передаточное число
Передаточное число определяется как соотношение между количеством зубьев двух разных шестерен.Обычно количество зубьев шестерни пропорционально ее окружности. Это означает, что шестерня с большей окружностью будет иметь больше зубьев шестерни; поэтому соотношение между окружностями двух шестерен также может дать точное передаточное число. Например, если у одной шестерни 36 зубьев, а у другой — 12 зубьев, передаточное отношение будет 3: 1.
Выходной крутящий момент
Выходной крутящий момент зависит от используемого передаточного числа. Чтобы получить высокий выходной крутящий момент, следует выбрать большое передаточное число.Использование большого передаточного числа снижает частоту вращения выходного вала двигателя. И наоборот, при использовании более низкого передаточного числа в систему будет передаваться меньшее значение выходного крутящего момента с большей скоростью двигателя на выходном валу. Это утверждение иллюстрирует взаимосвязь, согласно которой крутящий момент и скорость обратно пропорциональны друг другу.
Скорость (об / мин)
Скорость пропорциональна передаточному отношению системы. Например, если входная шестерня имеет больше зубьев, чем выходная шестерня, результатом будет увеличение скорости на выходном валу.С другой стороны, реверсивный сценарий с большим количеством зубьев шестерни на выходе по сравнению с входом приведет к снижению скорости на выходном валу. Как правило, выходную скорость можно определить путем деления входной скорости на передаточное число. Чем выше коэффициент, тем ниже будет выходная скорость, и наоборот.
Зубчатая передача
Зубчатая передача — это гениальная инженерная конструкция, которая предлагает различные преимущества по сравнению с традиционной конструкцией зубчатой передачи с фиксированной осью.Уникальное сочетание эффективности передачи энергии и компактных размеров позволяет снизить потери эффективности. Чем эффективнее зубчатая передача (т.е. прямозубая, спиральная, планетарная и червячная), тем больше энергии она может передавать и преобразовывать в крутящий момент, а не терять энергию при нагревании.
Еще один фактор применения, который следует учитывать, — это распределение нагрузки. Поскольку передаваемая нагрузка распределяется между несколькими планетами, крутящий момент увеличивается. Большее количество планет в системе передач увеличит нагрузочную способность и увеличит плотность крутящего момента.Зубчатые передачи улучшают стабильность и жесткость вращения благодаря сбалансированной системе, но это сложная и более дорогостоящая конструкция.
Рисунок 8: Фиксированная ось и планетарная зубчатая передача
На рисунке 8 зубчатая передача слева представляет собой традиционную зубчатую передачу с фиксированной осью, в которой шестерня приводит в движение большую шестерню по оси, параллельной валу. Справа представлена система проектирования планетарной шестерни с солнечной шестерней (шестерней), окруженной более чем одной шестерней (планетарными шестернями), и заключена в внешнюю кольцевую шестерню.Две системы схожи по соотношению и объему, но конструкция планетарной передачи имеет в три раза более высокую плотность крутящего момента и в три раза большую жесткость из-за увеличенного числа контактов шестерни.
Система шестерен с фиксированной осью:
Объем = 1, крутящий момент = 1, жесткость = 1
Планетарная зубчатая передача:
Объем = 1, крутящий момент = 3, жесткость = 3
Другие редукторы, упомянутые в разделе «Типы редукторов» данного руководства, включают конические, косозубые, циклоидные, прямозубые и червячные.
Люфт
Люфт — это угол, на который выходной вал коробки передач может вращаться без движения входного вала, или зазор между зубьями двух соседних шестерен. Нет необходимости учитывать люфт для приложений, которые не включают реверсирование нагрузки. Однако в точных приложениях с реверсированием нагрузки, таких как робототехника, автоматизация, станки с ЧПУ и т. Д., Люфт имеет решающее значение для точности и позиционирования.
Преимущества коробки передач
| • Низкий уровень шума |
| • Высокая эффективность |
| • Высокие передаточные числа |
| • Увеличение выходного крутящего момента |
| • Уменьшение выходной скорости |
| • Долговечный |
Недостатки коробки передач
| • Дороже, чем другие приводные системы |
| • Для плавной работы необходима надлежащая смазка |
| • Плохо нарезанные зубья могут привести к чрезмерной вибрации и шуму во время работы |
| • Качество имеет значение и увеличивает стоимость |
Устранение неисправностей
Проблема: Коробка передач нагревается
Решение: Внешняя температура коробки передач может нагреваться по нескольким причинам.Ознакомьтесь со следующей информацией и примите необходимые меры для решения этой проблемы. Если температура редуктора слишком высокая, обратитесь к производителю.
1. Температура окружающей среды выше рекомендованного уровня. — Слишком высокая температура окружающей среды может снизить эффективность коробки передач. Установите охлаждающий вентилятор или переместите приложение в более подходящее место.
2. Правильная вентиляция — Правильная вентиляция необходима не только для коробки передач, но и для правильного функционирования всего электрического / механического оборудования.Убедитесь, что в области оборудования имеется достаточный поток воздуха для охлаждения системы.
3. Неправильная центровка вала — Первым делом необходимо проверить совмещение входного вала двигателя с коробкой передач. Необходимо, чтобы входной вал двигателя был совмещен с коробкой передач, чтобы гарантировать правильную работу коробки передач.
4. Перегрузка — Уменьшите нагрузку на коробку передач и посмотрите, снизится ли температура. В противном случае для вашего приложения может потребоваться более крупная модель коробки передач.
5. Смазка — Плохая смазка подшипников и шестерен. Проконсультируйтесь с производителем относительно информации о гарантии.
6. Неправильно установленные подшипники — Может потребоваться повторная сборка коробки передач. Проконсультируйтесь с производителем относительно информации о гарантии.
Проблема: Громкий / вибрационный шум
Решение: Громкие или вибрационные шумы могут быть вызваны множеством различных источников, обсуждаемых в этом разделе.
1. Неправильная установка — Неправильная установка может быть результатом ослабленных болтов или несоосности между двигателем и коробкой передач. Затягивание ослабленных болтов и выравнивание двигателя и коробки передач может решить проблему чрезмерного шума.
2. Слишком высокая входная скорость — Снижение входной скорости может помочь уменьшить шум.
3. Перегрузка — Уменьшение нагрузки может помочь уменьшить шум. В противном случае потребуется коробка передач модели большего размера.
4. Изношенные или поврежденные подшипники — Изношенные или поврежденные подшипники могут нуждаться в замене. Проконсультируйтесь с производителем относительно информации о гарантии.
5. Смазка — Шестерни / подшипники необходимо правильно смазать для обеспечения сцепления. Проконсультируйтесь с производителем относительно информации о гарантии.
Проблема: Входные / выходные валы не вращаются
Решение: Перед выполнением приведенных ниже инструкций убедитесь, что вал двигателя вращается, чтобы устранить любую проблему с двигателем или коробкой передач.
1. Неправильная установка — Убедитесь, что все болты, соединяющие двигатель с коробкой передач, надежно затянуты.
2. Зубья шестерни изношены — Необходимо заменить изношенные шестерни. Обратитесь к своему дилеру за информацией о гарантии.
3. Шестерни в заблокированном положении — Шестерни могут нуждаться в замене из-за износа. Другая возможность заключается в том, что из коробки передач может потребоваться удалить посторонний предмет, что приведет к тому, что шестерни будут в заблокированном положении.Обратитесь к своему дилеру за информацией о гарантии.
Проблема: Износ зубьев шестерни
Решение: Износ редукторов — естественное явление. Правильное использование и техническое обслуживание системы могут помочь продлить срок службы коробки передач.
1. Неправильная установка — Убедитесь, что все болты, соединяющие двигатель и коробку передач, надежно затянуты.
2. Чрезмерная нагрузка — Износ шестерни вызван контактом с другими шестернями.Уменьшение нагрузки снизит натяжение шестерен друг с другом. Если требуется более высокая нагрузка, может потребоваться коробка передач большего размера.
3. Слишком высокая входная скорость — Снижение входной скорости может помочь уменьшить износ шестерен.
4. Температура окружающей среды выше рекомендуемого уровня. — Слишком высокая температура окружающей среды может снизить эффективность коробки передач. Установка охлаждающего вентилятора или перемещение приложения в более подходящее место может решить эту проблему.
Стоимость КПП
Цена коробки передач варьируется и обычно зависит от размера, характеристик точности, люфта и передаточного числа, а также от конкретного производителя. Редукторы с люфтом в пределах 30 угловых минут могут стоить всего 500 долларов. Стоимость редукторов со значением люфта менее 5 угловых минут будет выше, чем у редукторов с высоким значением люфта. Ниже приведен список редукторов, предлагаемых Anaheim Automation.Подробные спецификации и цены доступны на нашем веб-сайте AnaheimAutomation.com для каждого из предлагаемых типов:
Формулы
Крутящий момент двигателя x Передаточное число = Крутящий момент на колесе
Скорость входного вала (об / мин) / передаточное число = скорость выходного вала
Передаточное число = зубья на одной передаче: зубья на второй передаче
Пример: если одна шестерня имеет 60 зубьев, а вторая шестерня — 20 зубьев, то передаточное отношение будет 3: 1
Где используются редукторы?
Развитие технологий и развитие зубчатых передач позволило разработать и изготовить более эффективные и мощные редукторы с меньшими затратами.Системы зубчатых передач эволюционировали от зубчатых передач с фиксированной осью к новым и улучшенным зубчатым колесам, включая косозубые, циклоидные, прямозубые, червячные и планетарные системы. Редукторы широко используются в приложениях, требующих желаемой выходной скорости (об / мин), управления направлением вращения и передачи крутящего момента или мощности с одного входного вала на другой.
Редукторы используются в различных отраслях промышленности:
• Aerospace — В аэрокосмической промышленности редукторы используются в космосе и воздушных путешествиях, т.е.е. самолеты, ракеты, космические аппараты, космические корабли и двигатели.
• Сельское хозяйство — В сельском хозяйстве редукторы используются для вспашки, орошения, борьбы с вредителями и насекомыми, тракторы и насосы.
• Автомобильная промышленность — В автомобильной промышленности коробки передач используются в автомобилях, вертолетах, автобусах и мотоциклах.
• Строительство — В строительной отрасли коробки передач используются в тяжелой технике, такой как краны, вилочные погрузчики, бульдозеры и тракторы.
• Пищевая промышленность — В пищевой промышленности редукторы используются в конвейерных системах, при переработке мясных и овощных продуктов, а также в упаковке.
• Морская промышленность — В морской промышленности редукторы используются на лодках и яхтах.
• Медицина — В медицинской промышленности редукторы используются в хирургических столах, кроватях для пациентов, медицинских диагностических машинах, стоматологическом оборудовании и аппаратах МРТ и компьютерной томографии.
• Электростанции — На электростанциях редукторы используются в трансформаторах, генераторах и турбинах.
Тест
1. Какой люфт на коробке передач?
| A. Угол поворота выходного вала коробки передач без движения входного вала. |
| B. Угол поворота входного вала коробки передач без движения выходного вала. |
| C. Угол поворота шестерен внутри коробки передач. |
2. Какой тип коробки передач будет использоваться для работы под прямым углом?
| А.Редуктор конический |
| Б. Планетарный редуктор |
| C. Червячный редуктор |
| D. Цилиндрический редуктор |
| E. A и C |
3. Редукторами можно управлять с помощью _________ двигателей?
| A. Шаговый |
| B. Бесщеточный |
| C. Щетка |
| D. AC |
| E.Все вышеперечисленное |
4. Выходная скорость коробки передач пропорциональна _____________?
| A. Частота вращения входного вала |
| B. Зубчатая передача |
| C. Передаточное число |
| D. Жесткость на кручение |
5. Что НЕ является преимуществом коробки передач?
| A. Высокая эффективность |
| Б.Увеличение / уменьшение выходного крутящего момента |
| C. Увеличение / уменьшение выходной скорости |
| D. Меньше затрат |
6. Если бесщеточный двигатель, рассчитанный на 4000 об / мин, сочетается с коробкой передач с передаточным числом 3: 1, какова будет скорость выходного вала?
| A. 4000 об / мин |
| B. 12000 об / мин |
| C. 1333 об / мин |
7.В чем разница между косозубыми и цилиндрическими зубчатыми колесами?
| A. Цилиндрические шестерни нарезаются под углом, а прямозубые шестерни — прямо. |
| B. Цилиндрические шестерни нарезаны прямо, а прямозубые шестерни — под углом. |
| C. Цилиндрические шестерни более шумные, чем цилиндрические. |
8. Зубчатая передача состоит из двух прямозубых шестерен. Входная шестерня имеет 25 зубьев, а выходная шестерня — 200 зубьев. Рассчитайте передаточное число.
Передаточное число = 200/25 = 8: 1
FAQ
В. Являются ли планетарные и цилиндрические редукторы двунаправленными?
A. Да, планетарные и цилиндрические редукторы предназначены для работы в двух направлениях. Направление вращения первичного вала и зубчатая передача коробки передач определяют вращение выходного вала.
В. Можно ли комбинировать двигатели Anaheim Automation с коробкой передач?
А.Двигатели Anaheim Automation могут быть собраны с коробкой передач для удовлетворения необходимых требований приложения. Двигатели и редукторы можно приобрести отдельно или в собранном виде. Возможна настройка. Применяются минимальные требования к покупке и соглашение о невозвращении / возврате.
В. Каков срок службы двигателей и редукторов Anaheim Automation?
A. Да, планетарные и цилиндрические редукторы предназначены для работы в двух направлениях.Направление вращения первичного вала и зубчатая передача коробки передач определяют вращение выходного вала.
В. Какой тип коробки передач будет использоваться для работы под прямым углом?
A. Конические и червячные редукторы используются в основном для работы под прямым углом. Они обладают высоким КПД и низким передаточным числом. Прямоугольный конический редуктор с прямолинейными зубьями используется в низкоскоростных приложениях, тогда как спирально-конические редукторы с изогнутыми зубьями используются в высокопроизводительных высокоскоростных приложениях.Червячные редукторы также доступны с прямоугольной конфигурацией. Они способны выдерживать высокие ударные нагрузки, низкий уровень шума, не требуют обслуживания, но менее эффективны, чем конические редукторы.
В. Можно ли использовать редукторы с обратным приводом?
A. Некоторые редукторы, например цилиндрические редукторы, могут иметь обратный привод, а некоторые, например червячный редуктор, не могут иметь обратный привод.
В. Сколько планетарных шестерен в коробке передач?
A. Количество планетарных шестерен в коробке передач зависит от требований конкретного применения.Большинство планетарных редукторов состоят из двух или более планетарных шестерен.
В. В чем разница между прямозубыми и косозубыми шестернями?
A. Прямые зубчатые колеса имеют прямые и конические зубья и используются для низкоскоростных приложений. Цилиндрические шестерни обрезаны под углом, чтобы обеспечить постепенный контакт между зубьями шестерни. Это обеспечивает плавную и тихую работу. Цилиндрические зубчатые передачи применимы в высокопроизводительных и эффективных приложениях.
Глоссарий
Рисунок 8: Фиксированная ось vs.Планетарная передача
Приложение — высота зуба шестерни над диаметром делительной окружности.
Люфт — угол, на который выходной вал коробки передач может перемещаться без перемещения первичного вала.
Базовая окружность — воображаемая окружность, используемая в эвольвентном зацеплении для создания эвольвент, образующих профили зуба.
Коническая шестерня — используется для работы под прямым углом. Есть два типа конических зубчатых колес: прямые и спиральные.
Диаметр отверстия — диаметр отверстия звездочки, шестерни, втулки и т. Д.
Межосевое расстояние — расстояние между осями двух зацепленных шестерен.
Circular Thickness — толщина зуба на делительной окружности.
Dedendum — глубина зуба ниже диаметра делительной окружности.
Диаметральный шаг — количество зубьев на дюйм диаметра делительной окружности.
Дифференциальная шестерня — коническая шестерня, которая позволяет двум валам вращаться с разной скоростью.
Шестерня — колесо с зубьями, которое входит в зацепление с другим колесом с зубьями для передачи движения.
Центр шестерни — центр делительной окружности.
Передаточное число — соотношение между числами зубьев зацепляющих шестерен.
Зубчатая передача — две или более шестерни, зацепленные своими зубьями. Зубчатая передача генерирует мощность через вращающиеся зубчатые колеса.
Helical Gear — шестерня с зубьями шестерни, нарезанными под углом.
Линия контакта — линия или кривая, по которой две поверхности зуба касаются друг друга.
Эволюция — кривая, описывающая линию, разматываемую по окружности шестерни.
Шестерня — небольшое зубчатое колесо, которое подходит для более крупной шестерни или гусеницы.
Pitch Circle — кривая пересечения делительной поверхности вращения и плоскости вращения.
Диаметр шага — диаметр делительной окружности.
Pitch Radius — радиус делительной окружности.
Планетарные шестерни — система, состоящая из трех основных компонентов: солнечной шестерни, коронной шестерни и двух или более планетарных шестерен. Солнечная шестерня расположена в центре, кольцевая шестерня — крайняя шестерня, а планетарные шестерни — шестерни, окружающие солнечную шестерню внутри кольцевой шестерни.
Угол давления — угол между линией действия и нормалью к поверхности зуба.
Спирально-конические шестерни — валы, перпендикулярные друг другу и используемые в угловых передачах.
Цилиндрическая шестерня — соедините параллельные валы с эвольвентными зубьями, параллельными валу.
Солнечная шестерня — шестерня, которая вращается вокруг своей оси и имеет другие шестерни (планетарные шестерни), которые вращаются вокруг нее.
Жесткость на кручение — мера величины крутящего момента, который радиальный вал может выдержать во время вращения в механической системе.
Рабочая глубина — максимальная глубина, на которую зуб одной шестерни входит в зубчатое колесо ответной шестерни.
Шестерня червячная — шестерня с одним или несколькими зубьями с резьбовой резьбой.