Принцип работы коробки передач: Устройство и принцип работы коробки передач

Принцип работы КПП с двойным сцеплением (коробка передач DSG)

Многие знают, что существует два основных типа коробок передач: механическая ( переключение передачи с помощью нажатия педали сцепления и перемещения рычага переключения передач) и автоматические ( режим выбирается автоматически, задействованы муфта сцепления, конвертор и набор планетарной передачи).

Трансмиссия DSG

Но появилось нечто среднее, вобравшее в себя только самое лучшее двух коробок- КПП с двойным сцеплением или полу-автоматическая коробка (механическая коробка передач без сцепления и автоматизированная механическая коробка передач). В мире гоночных автомобилей полуавтоматы, такие как секвентальные механические коробки, используются уже многие годы.

Но в мире серийных автомобилей то, что называют КПП с двойным сцеплением или КПП прямого переключения можно считать новинкой. Эта статья посвящена принципам работы КПП с двойным сцеплением. Также мы попытаемся сравнить ее с другими видами коробок и выясним почему же некоторые считают ее трансмиссией будущего.

Принципы работы традиционной механической КПП

КПП с двойным сцеплением вобрала в себя достоинства двух механических коробок. Чтобы понять, что это означает, мы рассмотрим принципы работы обычной механической КПП. Прежде чем переключить передачу с помощью рычага переключения передач, водитель нажимает педаль сцепления. Которая отсоединяет двигатель от коробки передач и прекращает подачу силового потока к коробке. Когда водитель выбирает нужную передачу с помощью рычага, зубчатая муфта перемещается от одной шестерни к другой (шестерни разного размера).

Синхронизаторы выравнивают скорость вращения муфты, после чего передача безударно включается. После того, как шестерня пришла в движение, водитель отпускает педаль сцепления, происходит повторное соединение двигателя с трансмиссией и посылает крутящий момент на колеса. Таким образом, в обычной механической коробке передач, непрерывный поток мощности не передается от двигателя к колесам. Вместо этого подача мощности изменяется от включенного до выключенного состояния во время переключения передач, вызывая «толчок переключения передачи» или «прерывание крутящего момента».

Если у водителя мало опыта, то каждое такое переключение передач может стать привести к тому, что пассажиров начнет «кидать» вперед и назад. КПП с двойным сцеплением, напротив, использует два сцепления, но педаль сцепления отсутствует. Сложная электроника и гидравлика контролируют сцепления ( как в стандартной автоматической коробке передач). В КПП с двойным сцеплением сцепления функционируют автономно. Одно сцепление контролирует нечетные передачи (первую, третью, пятую), а другое — четные (вторую, четвертую и шестую). Благодаря такому распределению, передачи можно менять без прерывания потока мощности от двигателя к трансмиссии.

Принцип работы: Валы КПП с двойным сцеплением

Двойной вал — сердце КПП с двойным сцеплением. В отличие от обычной механической коробки, у которой все шестерни находятся на одном входном валу, в КПП с двойным сцеплением четные и нечетные передачи располагаются на разных валах. Как такое возможно, спросите вы? А дело все в том, что внешний вал сделан полым, что позволяет расположить в нем внутренний вал. Внешний полый вал питает вторую и четвертую передачи, в то время как внутренний вал — первую, третью и пятую.

Диаграмма ниже показывает устройство обычной пятиступенчатой КПП с двойным сцеплением.

Обратите внимание, что одно сцепление контролирует вторую и четвертую передачи, а другое независимое сцепление — первую, третью и пятую, что позволяет молниеносно переключить передачу и поддерживать постоянный поток мощности. Стандартная механическая коробка передач не может этого, поскольку один вал рассчитан как для четных, так и для нечетных передач.

Многодисковые сцепления

Поскольку КПП с двойным сцеплением похожа на автоматическую, вы можете подумать, что ей требуется конвертер, который как и в автоматической коробке переносит крутящий момент от двигателя к трансмиссии. На самом деле, он ей не нужен, поскольку вместо него используется многодисковые сцепления. Для уменьшения трения и ограничения выделяющегося тепла, детали сцепления погружены в смазочно-охлаждающие жидкости, такой вид сцепления называют «мокрым». Некоторые производители при разработке КПП с двойным сцеплением используют сухие сцепления, как на механической трансмиссии, хотя на всех современных автомобилях установлено мокрое.

Как и конвертер, многодисковые сцепления используют гидравлическое давление для включения. Когда сцепление включено, гидравлическое давление внутри поршня разжимает пружины, что приводит прижиманию набора дисков сцепления к фиксированной пластине давления. Фрикционные диски имеют зубцы, такого же размера и такой же формы, что и пазы барабана сцепления.

В свою очередь барабан соединен с набором шестерней, которые получают крутящий момент. КПП с двойным сцеплением Audi использует как малые витые пружины, так и большие диафрагмовые пружины в многодисковых сцеплениях. При разъединении сцепления, давление жидкости внутри поршня снижается. Это заставляет пружины поршня сжиматься, давление набора дисков и пластины давления ослабевают.

Плюсы и минусы КПП с двойным сцеплением

Надеемся, вам становится понятным, почему КПП с двойным сцеплением отождествляют с автоматизированной механической. В принципе, КПП с двойным сцеплением ведет себя как стандартная механическая: у нее есть входной и промежуточный валы для размещения шестерен, синхронизаторы и сцепление. Единственное, чего у нее нет, так это педали сцепления, поскольку функцию педали выполняют компьютеры, соленоиды и гидравлика.

Ощущение езды — одно из многих преимуществ КПП с двойным сцеплением. Передачи вверх занимают около 8 мс, что обеспечивает самое динамичное ускорение. Она способствует плавному разгону, без толчков, которые сопровождают переключение передач с помощью ручных и даже некоторых автоматических коробок. Такая КПП дает водителям возможность выбора: контролировать ли переключение передач самому или позволить компьютеру выполнить всю работу.

Возможно, наиболее убедительным преимуществом КПП с двойным сцеплением является экономия топлива. Непрерывный поток мощности от двигателя к трансмиссии существенно повышает эффективность использования топлива. Некоторые эксперты считают, что шестиступенчатая КПП с двойным сцеплением может увеличить топливную эффективность до 10% ( по сравнению с обычной пятиступенчатой автоматической). Многие производители автомобилей заинтересованы в такой коробке, но некоторые опасаются дополнительных расходов, связанных с изменением производственных линий по установке нового типа КПП.

Это может привести к повышению цены на автомобиль, что в свою очередь скажется на продажах. Кроме того, производители вкладывают огромные средства в альтернативные решения. Одним таким решением является бесступенчатая КПП (CVT). Коробка CVT является одним из видов автоматической КПП, который использует подвижную систему шкивов и ремень или цепь для реализации бесконечного множества передаточных соотношений на широком диапазоне оборотов. Бесступенчатые КПП тоже уменьшают толчки при переключении передачи и значительно повышают топливную экономичность.

Но такая коробка не может справиться с большим крутящим моментом автомобилей с высокими динамическими характеристиками. КПП с двойным сцеплением не имеют таких проблем и идеально подходят для автомобилей с высокими динамическими характеристиками. В Европе механической коробке отдается предпочтение из-за экономичности. Некоторые предполагают, что автомобили с КПП с двойным сцеплением «захватят» 25 процентов рынка. К 2012 году лишь один процент автомобилей, произведенных в Западной Европе, будет оснащен бесступенчатой КПП. Сейчас мы вспомним историю КПП с двойным сцеплением.

КПП с двойным сцеплением: Прошлое, Настоящее и Будущее

Эту коробку изобрел пионер автомобилестроения Adolphe Kégresse, больше известный изобретением полугусеничных машин, оснащенных резиновыми гусеницами, которые помогают ездить по различным формам рельефа. В 1939 году Kegresse сформулировал идею КПП с двойным сцеплением, которую он надеялся воплотить в легендарном Citroen Traction. К сожалению, неблагоприятные условия бизнеса не позволили претворить идею в жизнь.

Audi и Porsche взяли эту концепцию на вооружение, хотя ее применение было ограничено гоночными автомобилями. Гоночные автомобили 956 и 962C снабжались Porsche Dual Klutch или PDK. В 1986 году Porsche 962 выиграл гонку Monza 1000 километров World Sports Prototype Championship race, это была первая победа автомобиля оснащенного PDK, полуавтоматической переключаемой лепестками на руле трансмиссии). Компания Audi также вошла в историю в 1985 году, когда Quattro Sport S1 с КПП с двойным сцеплением выиграл Pikes Peak Hill climb, гонке с подъемом на высоту 4300 метра.

Volkswagen стал пионером в применении КПП с двойным сцеплением, применив технологию компании BorgWarner DualTronic. Такие европейские автомобили как Volkswagen Beetle, Golf, Touran и Jetta, а также Audi TT и A3, Skoda Octavia и Seat Altea, Toledo и Leon оснащены такой коробкой. Ford является вторым крупнейшим производителем, применившим технологию КПП с двойным сцеплением, разработанную европейским Ford и совместного предприятия Getrag-Ford.

Они продемонстрировали Powershift System, шестиступенчатую коробку с двойным сцеплением в 2005 году на Франкфуртском Международном шоу. Серийный автомобиль, использующий первое поколение Powershift был выпущен около двух лет назад.

Источник: Авто Релиз.ру.

Принцип работы механической коробки передач трактора

Принцип работы механической коробки передач трактора основан на введении в зацепление различных шестерен, имеющихся в коробке передач, что ведет за собой изменение скорости движения и тягового усилия.

При введении в зацепление двух шестерен с разными диаметрами и числами зубьев ведомая (большая) шестерня будет вращаться медленней ведущей шестерни во столько раз, во сколько число ее зубьев (или диаметр) больше числа зубьев (или диаметра) малой шестерни. При этом крутящий момент на валу ведомой шестерни по сравнению с ведущей (если не учитывать потери на трение в зацеплении шестерен и в подшипниках) во столько же раз увеличится.

Отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей называют передаточным числом пары. Например, если ведомая шестерня имеет 20 зубьев, а ведущая 10, передаточное число равно 2.

Принцип работы механической коробки передач: а — однопарное зацепление; б — двухпарное зацепление; в — получение заднего хода; 1 — ведущая шестерня; 2 — ведомая шестерня; 3 — промежуточная шестерня заднего хода

Чем больше передаточное число пары, тем значительней изменяются число оборотов ведомой шестерни и крутящий момент на ее валу.

Если в зацеплении находятся две пары шестерен или больше, то общее передаточное число их будет равно произведению передаточных чисел отдельных пар. Например, если ведущая и ведомая шестерни первой пары имеют соответственно 10 и 20 зубьев, а вторая пара шестерен имеет число зубьев 10 и 30, то общее передаточное число данной передачи (редуктора) будет равно 2×3=6. Передача усилия через несколько пар сцепляемых шестерен позволяет при сравнительно небольших их размерах и малых расстояниях между валами получать большие
передаточные числа.

На изменении передаточных чисел силовой передачи трактора путем введения в зацепление в коробке передач сменных шестерен с различными числами зубьев (включения различных передач) и основан принцип работы коробки передач трактора, а следовательно, и изменение тяговых усилий и скоростей движения трактора.

При разъединении ведомой и ведущей шестерен в коробке передач вращение от двигателя к ведущим колесам трактора не передается. В этом случае двигатель будет работать на холостом ходу при неподвижно стоящем тракторе.

Принцип работы коробки передач трактора для получения заднего хода заключается в введении в зацепление между ведущей и ведомой шестернями промежуточную шестерню. При передаче усилия в коробке передач без включения промежуточной шестерни ведомый вал вращается в направлении, обеспечивающем передний ход трактора. При включении одинарной или двойной промежуточной шестерни ведомый вал с шестерней начнет вращаться в обратную сторону, и трактор будет двигаться назад.

Роботизированная коробка передач. Принцип работы и устройство

Однако, вместо третьей педали, которую нужно выжать для переключения скоростей в автомобиле с механической коробкой передач, в автомобиле с роботизированной коробкой передач всего две педали. А роль третьей педали играет целая система сенсоров, передатчиков и актуаторов, которые при помощи бортового компьютера переключают коробку скоростей. Именно компьютер синхронизирует работу деталей коробки, а некоторые электронные системы способны научиться распознавать стиль вождения водителя и предугадывать его действия.

Роботизированная коробка передач была разработана европейскими автомобильными компаниями для улучшения характеристик управления автомобилем, особенно в условиях вождения в перегруженных транспортом городах с частыми остановками и стартами.

В стандартных автомобилях массового производства ручка переключения скоростей находится там же, где и ручка механической коробки, но вместо Ж-образного переключения, ручка переключается только вперед или назад. А вот в машинах, участвующих в гонках Формула-1, вместо ручки переключения скоростей установлены две педали переключения скоростей. При нажатии одной педали скорость увеличивается, другой — снижается. 

Роботизированная коробка передач работает следующим образом. При переключении ручки передач и нажатии педали газа сенсоры передают информацию в процессинговый блок, который в свою очередь передает сигнал в коробку передач. Сенсоры коробки передач сообщают в процессинговый блок информацию о действующей скорости и новом требовании переключения скоростей. Процессинговый блок синхронизирует информацию, полученную от сенсоров, и выбирает оптимальную скорость и время переключения скоростей и обеспечивает слаженность работы механизмов коробки передач. При этом принимается в расчет скорость вращения двигателя, работа кондиционера, показатели доски управления. 

Центральный процессинговый блок управляет гидромеханическим блоком, который смыкает или размыкает сцепление. Этот процесс происходит синхронно с действием водителя, переключающего ручку скоростей. Гидромеханический блок состоим из севромотора, который связан с линейным актуатором. Он использует тормозную жидкость из тормозной системы для запуска гидравлического цилиндра, обеспечивающего движение актуатора. 

Преимущество системы основано на том, что электроника реагирует быстрее человека и более точно, поэтому завершить сцепление можно без участия водителя. Для парковки автомобиля, обратного движения или нейтрального положения трансмиссии водитель должен предварительно выжать обе педали одновременно, после этого можно выбрать один из трех вариантов. 

По сути, сцепление нужно только для того, чтобы машина пришла в движение. Для быстрого переключения скорости на более высокую необходимо убрать ногу с педали газа, чтобы двигатель сбавил обороты для скорости, подходящей для переключения на следующую скорость. Однако для этого необходимо, чтобы ручка передачи скоростей стояла на нужной позиции. 

Роботизированные коробки передач применяются не только в легковых автомобилях, но и в грузовых и даже автобусах. В 2007 году производитель мотоциклов Ямаха представил роботизированную коробку передач на спортивном мотоцикле серии FJR 1300. 

На легковых автомобилях роботизированная коробка передач имеет свое название у каждого производителя. Вот список названий: Quickshift (Рено), 2-tronic (Пежо), Allshift, Twin Clutch SST, Sporttronic (Мицубиси), Easytronic (Опель), Durashift EST (Форд), Dualogic (Фиат), MultiMode, SMT (Тойота), i-Shift (Хонда), Sensinic или ACS (Сааб), SensoDrive или EGS, или BMP (Ситроен), Speedgear (Фиат), Selespeed (Альфа Ромео, Фиат), Duo Select (Масерати), Automatic Stickshift, 

Структура и принцип работы 16 скоростной КПП: Принцип работы воздушной линии

КПП 16JS200T относится типу дистанционного управления, имеет два вида управления: однорычажное двойного Н и двурычажное двойного Н. Главный коробка относится к ручному управлению. Передняя вторичная коробка является пневмоуправленной. В Рис.6 и Рис. 7 отдельно показаны схема положения шарика рукоятки управления двойного Н и схема шарика рукоятки управления. В случае, как переключатель преселекционного клапана шарика рукоятки находится на 1, шарика рукоятки может включить 2-4-6-8-10-12-14-16 и R2 передач. А в случае, как переключатель преселекционного клапана шарика рукоятки находится на 2, шарик рукоятки может включить 1-3-5-7-9-11-13-15 и R1 передач. Здесь положение 1 означает четные передачи, а положение 2 означает нечетные передачи.

Задняя вторичная коробка КПП 16-ступенчатой является также пневмауправленной, в ней автоматическое переключение высокой и низкой передач осуществляется путем механизма двойного Н, здесь лишних слов не будут.

КПП 16JS200T относится к конструкции типа вставки, имеет полные передачи и полпередачи. Обычно так, КПП работает или при включении четной передачи, или при включении нечетной передачи, т.е, в обычном случае, при переключении передачи не нужно передвинуть переключатель переключения четной и нечетной передач на шарике рукоятки управления, только в особенном случае, (например, подняться на длительном поклоне, ехать на горной дороге,) если автомабиль при включении  какой-то передачи не может оказывать оптимальное положение работы, то нужно передвинуть переключатель переключения передач чётных и нечётных для переключения полных передач и полпередач, или от полупередачи до полной передачи) , таким образом, можно и уменьшить интенсивность труда, и продлить срок службы синхронизатора передней вторичной коробки.

Воздушная линия передней и задней вторичных коробок КПП 16JS200T показана в рис. 12. Сжатый воздух (7-8 bar) из воздухосборника автомобиля через фильтр-регулятор воздуха разделяется на два ответвления. Одно (2.8-3.2 bar) ответвление для передней вторичной коробки, а другое ответвление (6.7-7.1 bar) для задней вторичной коробки. Воздушная линия для передней вторичной коробки является такой: сжатый воздух из  фильтр-регулятора через воздуный клапан 4 (данный клапан контролируется включением или выключением педали сцепления. При полном выключении сцепления воздушная линия соединяется; при включении сцепления воздушная линия отсоединяется.) входит в клапан одиночного H 6. Включение и выключение клапана одиночного H контролируется переключателем переключения четных и нечетных передач. Отверстие 1 на воздушном клапане двойного H является входным отверстием, отверстия 2 и 4 являются выходными, отверстия 3 и 5 являются выхлопными. Результатом может быть так: или соединяется с диапазоном высоких передач, или соединяется с диапазоном низких передач. О принципе работы клапана одиночного H, клапана двойного H и клапана преселекционного в нижеследующем будет подробно изложение.

1) Принцип работы преселекционного клапана: Рис. показывает принцип работы преселекционного клапана. Переключатель на рукоятке делится на два режима: верхний и нижний. Вверх тянуть, КПП находится в полпередаче каждой передачи ( т.е, четная передача), а тянуть вниз, КПП находится в полной передаче каждой передачи (т.е, нечетная передача). Для совершения переключения полной передачи и полпередачи (т.е, нечётной и чётной передачи), только нужно передвигать переключатель преселекционного клапана на рукоятке.

На Рис. 13 воздухопровод S постоянно соединяется с генеральным входным трубопроводом на следящем клапане. Когда переключатель находится на нечётной передаче, воздухопровод S и воздухопровод Р соединяются через отверстие 1. когда переключатель находится на чётной передаче, воздухопровод S и воздухопровод Р не соединяются. В это время воздух высокого давления в воздухопроводе Р через отверстие 2 соединяется с атмосферой, а воздух высокого давления в воздухопроводе S замкнут.

2）Принцип работы клапана одиночного Н (и называют следящий клапан): Рис. показывает принцип работы клапана одиночного Н.

топтать педаль до полного выключения сцепления, дальше продолжать топтать педаль сцепления для того, чтобы открылся контролирующий клапан, установлекнный под педалей.  Сжатый воздух (около 2.8—3.2 bar) из фильтр-регулятора воздуха входит в генеральный входной трубопровод 5 на Рис. 14. Сжатый воздух через генеральный входной трубопровод 5 входит в  следящий клапан в сборе 7. Если переключатель переключения нечёиной и чётной передач на преселекционном клапане 1 находится в диапазоне чётной передачи, то кроме соединения воздухопровода S с генеральным входным трубопроводом 5, см.Рис. 14 (b). В данный момент сжатый воздух продвигает поршень направо, в результате этого   генеральный входной трубопровод 5 соединяется с воздухпроводом чётной передачи3. А воздухопровод чётной передачи 3 соединяется с цилиндром переключения передачи на передней вторичной коробке, так синхронизатор вторичной коробки КПП находиться на чётной передаче. Если переключатель на преселекционном клапане находится на нечётной передаче, то воздухопровод S 6 и воздухопровод Р 2 соединяются, см. Рис. 14 (с). В это время из-за действия разницы давления поршень передвигается налево, в результате этого генеральный входной трубопровод 5 соединяется с воздухопроводом нечётной передачи 4. А воздухопровод нечётной передачи 4 соединяется с цилиндром передней вторичной коробки, так синхронизатор вторичной коробки КПП находиться на нечётной передаче.

Цилиндр переключения передачи на передней вторичной коробке имеет два интерфейса, которые отдельно соединяются с воздухопроводами нечётной и чётной передач. Путём передвижения поршня налево и направо контролируется положение передачи передней вторичной коробки, т.е, на полной передаче или полпередаче.

Схема и принцип работы ступенчатой шестеренной коробки передач

Категория:

   Устройство автомобиля

Публикация:

   Схема и принцип работы ступенчатой шестеренной коробки передач

Читать далее:

Схема и принцип работы ступенчатой шестеренной коробки передач

В простой ступенчатой коробке передач есть три вала: ведущий (первичный) А, связанный через сцепление с коленчатым валом двигателя; ведомый (вторичный) Б, соединенный через карданную передачу и другие механизмы с ведущими колесами автомобиля; промежуточный В. С первичным валом как одно целое изготовлена шестерня, находящаяся в постоянном зацеплении с шестерней, изготовленной за одно целое с промежуточным валом. При включении сцепления вращаются первичный и промежуточный валы.

На вторичном валу установлены подвижные шестерни, а шестерни изготовлены как одно целое с промежуточным валом.

Когда какая-либо шестерня вторичного вала входит в зацепление с одной из шестерен промежуточного вала, крутящий момент от двигателя через первичный, промежуточный и вторичный валы коробки передач передается карданной передаче и далее на ведущие колеса автомобиля. Для включения первой передачи шестерню передвигают вперед, вводя ее в зацепление с шестерней 6 первой передачи промежуточного вала. Общее передаточное число первой передачи определяют как произведение передаточных чисел отдельных пар шестерен, т. е.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Схема трехступенчатой коробки передач: А — первичный вал; Б — вторичный вал; В — промежуточный вал; 1—8 — шестерни

Вторая передача является промежуточной; в приведенной схеме трехступенчатой коробки она является, единственной. В четырех-и пятиступенчатой коробках передач может быть две или даже три промежуточных передачи. Ими пользуются при движении автомобиля по дорогам с повышенным сопротивлением, при трогании с места и разгоне на хорошей дороге.

При включении прямой (в данном случае третьей) передачи первичный и вторичный валы соединяются непосредственно через шестерни. Прямая передача является основной передачей, используемой при движении автомобиля по хорошей дороге.

Переключение передач выполняют при выключенном сцеплении, вводя подвижные шестерни (каретки) вторичного вала в зацепление с неподвижными шестернями промежуточного вала. Этот ввод сопровождается ударами торцов зубьев с их повышенным износом. Поэтому на автомобилях часто применяют коробки передач с постоянным зацеплением шестерен, отличающиеся высокой долговечностью.

С шестерней промежуточного вала в постоянном зацеплении находится шестерня, которая на рис. 1 условно изображена в плоскости чертежа. Для включения заднего хода шестерню передвигают назад, вводя ее в зацепление с промежуточной шестерней заднего хода, свободно вращающейся на своей оси.

Рекламные предложения:

Читать далее: Четырехступенчатые коробки передач

Категория: — Устройство автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Принцип работы и типы коробок передач

Коробка передач

Коробка передач — это механический метод передачи энергии от одно устройство к другому и используется для увеличения крутящего момента при снижении скорости. Крутящий момент — это мощность, возникающая при изгибе или скручивании твердого тела. материал. Этот термин часто используется как синоним трансмиссии. место соединения приводного вала, коробка передач часто используется для создания изменение направления под прямым углом, как у роторной косилки или вертолета.Каждый блок сделан с определенной целью, и используемое передаточное число разработан для обеспечения необходимого уровня силы. Это соотношение фиксировано и не может можно изменить, как только коробка будет построена. Единственная возможная модификация после Дело в том, что регулировка позволяет увеличить скорость вала вместе с соответствующее снижение крутящего момента. При необходимости трансмиссию с несколькими передачами можно использовать для увеличения крутящего момента, в то время как замедление выходной скорости.Этот дизайн обычно используется в автомобилях. трансмиссии. По тому же принципу можно создать повышающую передачу, которая увеличивает выходную скорость при уменьшении крутящего момента.

Принцип передачи

Рассмотрим простую 4-зубчатую передачу. Состоит из ведущей шестерни A на первичном валу и ведомая шестерня D на выходном валу. Между двумя шестерни есть две промежуточные шестерни B, C.Каждая из этих шестерен установлена ​​на отдельный вал.Заметим, что:

Шестерня A приводит в движение Шестерня B

Шестерня C Приводы Шестерня D

Следовательно, общее передаточное число составляет:

1. Типы коробок передач:

Следующие типы коробок передач используются в автомобилях:

· Раздвижная сетка

· Постоянная сетка

· Synchromesh.

и. Коробка передач с подвижной сеткой

Это самая простая коробка передач. На следующем рисунке показана 4-ступенчатая коробка передач в нейтральное положение.

4 передачи соединены с промежуточным валом / промежуточным валом. Установлена ​​промежуточная шестерня заднего хода. на другом валу и всегда остается подключенным к задней передаче промежуточный вал.Эта схема переключения передач «H» позволяет

Драйвер

для выбора четырех разных передаточные числа и передача заднего хода.

Нейтральная передача:

При работающем двигателе и включенном сцеплении сцепление Вал-шестерня приводит в движение шестерню промежуточного вала. Промежуточный вал вращается противоположно в направление вала сцепления. В нейтральном положении только шестерня вала сцепления соединен с шестерней промежуточного вала.Остальные шестерни бесплатны и, следовательно, Главный вал трансмиссии не вращается. Автомобиль стоит на месте.

Первая или нижняя шестерня вала:

При нажатии на рычаг переключения передач большую шестерню на главной вал перемещается по валу до зацепления с первой шестерней счетчика вал. Главный вал вращается в том же направлении, что и вал сцепления. Поскольку меньший промежуточный вал зацепляется с шестерней большего вала, шестерня получается уменьшение примерно 4: 1 i.е. вал сцепления поворачивается 4 раза за каждый оборот главного вала.

Шестерня второй скорости:

При помощи рычага переключения передач третьей передачи на главном вал перемещается по валу до зацепления с третьей шестерней счетчика вал. Главный вал вращается в том же направлении, что и вал сцепления. Редуктор приблизительно 3: 1.

Шестерня третьей скорости:

При нажатии на рычаг переключения передач вторая передача главной вал и промежуточный вал разобщены, а затем третья шестерня главного вала прижимаются в осевом направлении к шестерне вала сцепления.Внешние зубья на муфте вал шестерни зацеплен с внутренними зубьями третьей и высшей передачи. Главный вал вращается в том же направлении, что и вал сцепления. Редукторная передача получается примерно 2: 1, т. е. вал сцепления поворачивается по 2 раза для каждого оборот главного вала.

Передача четвертой скорости / верхняя или Высокоскоростная передача:

При помощи рычага вала переключения передач третьей передачи главной передачи и промежуточный вал разобран, и шестерни, присутствующие на главном валу вместе с вал прижимается в осевом направлении к шестерне вала сцепления.Наружные зубы присутствующие на главном валу зацепляются с внутренними зубьями на главном валу. вал. Главный вал вращается вместе с валом сцепления и передаточным числом получается примерно 1: 1.

Задний ход:

При нажатии на рычаг переключения передач включается последняя передача. главный вал входит в зацепление с промежуточной шестерней заднего хода. Промежуточная шестерня заднего хода всегда находится в зацеплении с шестерней встречного вала.Установка промежуточной шестерни между промежуточной шестерней заднего хода и шестерней главного вала, главный вал поворачивается в направлении, противоположном валу сцепления. Это меняет вращение колес так, чтобы колесо повернулось назад.

ii. Коробка передач с постоянным зацеплением:

В этой коробке передач все шестерни главного вала находятся в постоянное зацепление с соответствующими шестернями промежуточного вала (промежуточный вал).Два собачьи муфты предусмотрены на главном валу — одна между шестерней сцепления и вторая передача, а другая — между первой передачей и передачей заднего хода. В Главный вал имеет шлицевую часть и все шестерни на нем свободны. Собачья муфта может скользить вал и вращается вместе с ним. Все шестерни на промежуточном валу жестко закреплены. исправлено с ним.

Когда левая собачья муфта перемещается влево за счет рычаг переключения передач, он зацепляется с шестерней сцепления и максимальной скоростью шестерня получается.Когда левая собачья муфта зацепляется со второй передачей, получается вторая передача. Аналогично, сдвинув правую собаку сцепление влево и вправо, передача первой скорости и передача заднего хода получено соответственно. В этой коробке передач, потому что все шестерни находятся в постоянном положении сетки они защищены от повреждений, а неприятный звук скрежета не возникают при включении и выключении их.

iii.Коробка передач синхронизатора:

В коробке передач с подвижной сеткой должны быть установлены две зацепляющие шестерни. вращаются с одинаковой окружной скоростью, чтобы добиться меньшего рывка, и это верно для коробки передач с постоянным зацеплением, в которой окружные скорости скольжения собачки и соответствующая шестерня на выходном валу должна быть одинаковой.

периферийное скорость определяется как где d1 и N1 — диаметр делительной окружности, а r.вечера. снаряжения и d2 и диаметр N2 и об / мин. прикрепленной собаки соответственно. Сейчас N1 ≠ N2, поскольку d1 ≠ d2. Таким образом получается

а разница в передаче и собаке, которая требует двойного выключения сцепления. Водитель должен дважды быстро выключить сцепление, поэтому как двойное выключение. Этот процесс состоит из двух этапов:

сцепление выключается, т.е. сначала выключается сцепление, и система передач помещается в его нейтральный

позиция.Теперь сцепление снова включено, и педаль ускорения нажата, чтобы отрегулировать обороты двигателя по мнению водителя. выключен (т. е. второе выключение) снова

соответствующая передача включена и затем включается сцепление

Это та коробка передач, в которой установлены синхронизаторы скольжения. предоставляется вместо скользящих кулачковых муфт, как и в случае коробки передач с постоянным зацеплением. С помощью синхронизатора скорость как ведущего, так и ведомого валы синхронизируются до того, как они будут сцеплены вместе через цепочку шестерни.Расположение потока мощности для различных передач остается таким же, как и в коробке передач постоянного зацепления. Синхронизатор изготовлен из фрикционных материалов. Когда воротник пытается зацепиться с шестерней, синхронизатор коснется шестерня первая и используйте силу трения, чтобы заставить шестерню вращаться с той же скоростью как воротник. Это гарантирует, что хомут очень хорошо войдет в шестерню. синхронизирующие зубчатые передачи работают по принципу две шестерни, которые должны быть включены, сначала входят во фрикционный контакт, который выравнивает их скорость, после чего они включаются легко и плавно.

Следующие типы устройств в основном используются в транспортных средствах :

· Тип штифта

· Кольцо синхронизатора типа

Для плавного зацепления используется система синхронизации. Synchromesh работает как фрикцион.На следующем рисунке две конические поверхности конус-1 — это часть втулки, а конус-2 — часть шестерни. Конус 1, 2 вращаются с разной скоростью. Пока конус-2 вращается, конус-1 постепенно проскальзывает в нее. Трение замедляет или ускоряет шестерню. Наконец-то оба конуса вращаются с одинаковой скоростью.

револьверный на разных скоростях. Внутренний конус соприкасается с внешним конусом шестерня.Трение замедляет или ускоряет шестерню.

И когда втулка и шестерня вращаются с одинаковой скоростью, Подпружиненное внешнее кольцо хомута выдвигается вперед. Горка для собак плавно в сетку, не задевая. Хомут и шестерня блокируются и вращаются с той же скоростью. Это принцип синхронизма.

Простой пошаговый процесс в отношении принципа работы планетарного редуктора

Интересной особенностью принципа работы планетарного редуктора является то, что вы можете достичь многих передаточных чисел с помощью компактной и прочной конструкции.

Во-первых, я хочу, чтобы вы поняли, что принцип работы планетарной коробки передач включает три основных компонента:

Изменяя состояние любой из этих шестерен, вы можете достичь многих передаточных чисел.

В этих редукторах любой из трех компонентов может оставаться неподвижным, и они могут действовать как входные или выходные.

В зависимости от типа компонента планетарного редуктора, который является входным, выходным или неподвижным, вы можете достичь диапазона передаточных чисел.

Эти шестерни хороши тем, что вы можете достичь любого передаточного числа без необходимости включать или отключать другие передачи.

Давайте посмотрим на этот пример объяснения планетарной передачи (Источник: How Stuff Works ):

Вход	Стационарный	Расчет	Передаточное число 9017 )	Кольцо (R)	1 + R / S	3.4: 1
Планетодержатель (C)	Кольцо (правое)	Солнце (S)	1 / (1 + S / R)	0,71: 1
Солнце (S )	Кольцо (правое)	Водило (C)	-R / S	-2,4: 1

В этом примере коронная шестерня имеет 72 зуба, а солнечная шестерня имеет 30 зубов.

Очевидно, что вы можете получить широкий диапазон передаточных чисел в зависимости от конкретных рабочих требований.

Возьмем для примера:

• 4: 1 — это в основном процесс сокращения; выходная скорость ниже входной
• 71: 1 — повышенная передача; выходная скорость выше входной

Очевидно, вы можете видеть, насколько удобна планетарная коробка передач в большинстве механических систем.

Анализ принципа работы планетарной коробки передач

Как я уже упоминал ранее, обычная коробка передач имеет три набора шестерен.

Все шестерни имеют разную степень свободы.

В нормальных условиях мы имеем:

• Планетарные шестерни, вращающиеся вокруг солнечной шестерни
• Планетарные шестерни, свободно вращающиеся на подвижном рычаге. Иногда они могут вращаться относительно солнечной шестерни.
• Во время работы весь процесс включает в себя коронную шестерню или кольцевое пространство.

В зависимости от конструкции шестерни, мы можем использовать как простой, так и сложный планетарный редуктор.

То есть простой планетарный редуктор имеет планетарные шестерни, водило, коронную шестерню и солнечную шестерню.

С другой стороны, составные планетарные передачи имеют планетарную, ступенчатую и многоступенчатую конструкции.

В основном различия между этими двумя типами передач зависят от желаемого передаточного числа, отношения крутящего момента к весу и гибкости в конфигурациях.

Итак, что все это означает?

В простой планетарной коробке передач, когда входная мощность вращает солнечную шестерню, планеты вокруг центральной оси начинают вращаться.

То есть планеты сцепляются с Солнцем, заставляя их вращаться как единое целое.

В конце процесса, когда водило планетарной передачи вращается, оно обеспечивает требуемый выходной крутящий момент.

Опять же, если удерживать любую из частей в фиксированной точке, в то время как использование других секций в качестве выхода или входа приводит к разным степеням мощности или скорости.

Вы можете увидеть это, как показано в таблице ниже:

шестерни

0 Фиксированный

0 Увеличенный

Положение рычага	Положение солнечной шестерни 2	Степень мощности	Степень скорости	28
Вход	Выход	Фиксированный	Уменьшенный	Увеличенный
Выход	Фиксированный	Вход	917 917 917 9	917 917 917 917	Выход	Уменьшено	Увеличено

Что ж, всесторонний анализ планетарных редукторов требует большого количества вычислений, которые могут выходить за рамки данной статьи.

Вот почему я могу порекомендовать Gear Trains (Анализ зубчатых передач) .

Короче говоря, принцип работы планетарного редуктора основан на фиксации одной точки при использовании других как выходных или входных.

При этом шестерни должны плавно входить в зацепление, тем самым увеличивая или уменьшая скорость.

Как работает коробка передач — плюсы, минусы и принцип работы

Здесь можно получить Коробку передач.Здесь мы приводим принцип работы коробки передач, преимущества и недостатки и т. Д.

Двигатели внутреннего сгорания работают на высоких оборотах, поэтому необходимо уменьшить передачу, чтобы передать мощность на ведущие колеса, которые вращаются намного медленнее. Коробка передач обеспечивает выбор передач для различных условий движения: старт с места, подъем на холм или движение по ровной поверхности.

Высокий крутящий момент необходим для запуска транспортного средства из состояния покоя, разгона, подъема на холм, подъема груза и столкновения с другими сопротивлениями.Но двигатель внутреннего сгорания работает в ограниченном диапазоне эффективных скоростей, что обеспечивает сравнительно низкий крутящий момент. В такой ситуации двигатель отвечает за срыв, и автомобиль останавливается, если скорость падает ниже предельной.

Что такое коробка передач

Коробка передач — это механическое устройство, используемое для увеличения выходного крутящего момента или для изменения скорости (об / мин) двигателя. Вал двигателя соединен с одним концом коробки передач и благодаря внутренней конфигурации шестерен коробки передач обеспечивает заданный выходной крутящий момент и скорость, определяемые передаточным числом.

Все компоненты трансмиссии, которые помогают передавать мощность двигателя на колеса, являются частью системы «Трансмиссия». Неотъемлемой частью которой является коробка передач. Эти компоненты включают сцепление, коробку передач, муфты, карданный вал, полуоси и дифференциал. В общем, термин «трансмиссия» обычно относится к коробке передач автомобиля. Некоторые конструкции автомобилей объединяют коробку передач и дифференциал в единый блок, называемый «трансмиссией» или «трансмиссией».

Принцип работы коробки передач

Коробка передач — это комплект, состоящий из различных шестерен, синхронизирующих втулок и механизма переключения передач, помещенных в металлический корпус.Металлический корпус, обычно изготовленный из литого алюминия / чугуна, вмещает в себя все шестерни. Коробка передач является частью системы «трансмиссии», поскольку шестерни играют важную роль в передаче мощности двигателя на колеса.

Коробка передач рабочая

Коробка передач содержит шестерни разных размеров. В основном это связано с различными потребностями автомобиля в отношении крутящего момента, необходимого на колесах, в зависимости от дороги, местности и нагрузки. Например, если автомобиль движется по склону, ему нужен лучший крутящий момент, чем при движении по прямой дороге.

Первая передача является самой важной по длине в области инструментов и обеспечивает максимальный выходной крутящий момент даже при минимальной скорости. Следовательно, это километры, используемые во время пеших прогулок по склонам. Все шестерни между 1-м и замыкающим инструментом имеют длину с понижающим передаточным отношением. Таким образом, он дает различную смесь слов о тяговых способностях и скорости. Таким образом, автомобиль можно легко толкать, не теряя при этом ускорения. Поле для инструментов существенно улучшает управляемость автомобиля в любых условиях.

Типы коробки передач

Обычно автомобильная коробка передач бывает двух типов

1. Механическая коробка передач

По сути, механическая коробка передач — это коробка передач, которая позволяет водителю выбирать между различными передаточными числами для давления на автомобиль. Более низкие передаточные числа обеспечивают дополнительный крутящий момент, но гораздо меньшую скорость, в то время как улучшенные передаточные числа инструмента обеспечивают гораздо меньший крутящий момент, но более высокую скорость. Различные передаточные числа обычно называют «скоростями», поэтому «шестиступенчатая» механическая трансмиссия имеет шесть передаточных отношений переднего инструмента.

В простейшем случае механическая коробка передач включает 3 вала с постоянно зацепленными шестернями разных размеров. Входной вал соединяется с двигателем через муфту. Промежуточный вал постоянно находится в зацеплении с первичным валом и имеет более одной шестерни. Выходной вал соединяет промежуточный вал с приводным валом, а затем с колесами. В автомобилях с приводом на четыре колеса и с приводом на все колеса выходной вал сначала подключается к корпусу переключателя. Передача заднего хода обычно находится на четвертом валу, чтобы воздействовать на альтернативное направление.

Типы механических коробок передач

С момента внедрения трансмиссии используются 3 типа механических коробок передач:

Редуктор с скользящей сеткой — самый старый из используемых редукторов. В этом типе коробки передач переключение происходит за счет скольжения шестерен по шлицевому главному валу для зацепления с соответствующей шестерней промежуточного вала, одна шестерня которого находится в постоянном зацеплении с шестерней вала сцепления, чтобы нести вращательное движение для преобразование (высокий крутящий момент или высокая скорость) в соответствии с требованиями привода, эта коробка передач требует специальной техники переключения, которая обычно известна как двойное выключение сцепления, а также зацепление было настолько шумным и резким, что привело к разработке новой системы коробки передач. .

Note — Обычно они поставлялись с 3-ступенчатым ручным переключением передач.

Коробка передач с постоянным зацеплением — это модифицированная версия более поздней, которая была введена сверх ограничений более поздней версии, в этом типе все шестерни на главном валу, промежуточном валу и валу сцепления находятся в постоянном зацеплении друг с другом. и выбор соответствующей передачи осуществляется специальными зацепляющими устройствами, известными как кулачковые муфты, которые скользят по шлицевому главному валу, чтобы выбрать соответствующую передачу по мере необходимости для привода.

Коробка передач с постоянным зацеплением Система устраняет проблему двойного выключения сцепления и делает привод менее шумным, поскольку цилиндрические шестерни скользящего звена заменяются косозубыми или коническими шестернями, но переключение передач по-прежнему не плавное, а также собачьи муфты изнашиваются из-за разной скорости вращения валов при зацеплении, что приводит к высокому техническому обслуживанию.

Примечание — Они поставлялись с 4- или 5-ступенчатой ​​конфигурацией с ручным переключением на 1 задний ход.

Синхронизирующая коробка передач — это последний тип коробки передач, используемый десятилетиями, поскольку эта система преодолевает все ограничения, обеспечиваемые коробкой передач с постоянным зацеплением или коробкой передач со скользящим зацеплением, а также улучшает выходные характеристики системы механической трансмиссии, в этом типе кулачковые муфты от Коробка передач с постоянным зацеплением заменяется синхронизаторами, которые сначала приводят главный вал и промежуточный вал с одинаковой скоростью за счет фрикционного контакта, затем происходит зацепление соответствующей шестерни, что делает систему плавной, а также снижает потребность в обслуживании коробки передач, сегодня эта система обычно поставляется с 5-ступенчатой ​​механической коробкой передач с 1-задним ходом.

Note- Они идут с конфигурацией 5-ступенчатая, 1-реверсивная.

2. Автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка передач — это многоскоростная трансмиссия, используемая в автотранспортных средствах, не требующая вмешательства водителя для переключения передач в нормальных условиях движения. Наиболее распространенным типом автоматической трансмиссии является гидравлическая автоматическая коробка передач, в которой используются планетарный редуктор, органы управления гидравликой и преобразователь крутящего момента.

Традиционная автоматическая трансмиссия также называется автоматической коробкой передач с гидротрансформатором, и это далеко не самая распространенная технология автоматического переключения, которая используется в большинстве автомобилей.Он использует гидравлическую гидравлическую муфту или гидротрансформатор для преобразования шестерен, а не муфту.

Типы АКПП

Автоматическая коробка передач бывает четырех типов, следующих за точками.

• Автоматическая механическая коробка передач (AMT)

Возможно, вы знакомы с этим названием, так как это одна из самых распространенных автоматических коробок передач, доступных в Индии. Самый успешный на индийском рынке, но не самый лучший.

Автоматическая механическая коробка передач использует множество гидравлических систем, связанных с ЭБУ, который переключает передачи в зависимости от текущего числа оборотов автомобиля. Это механическая коробка передач, которая работает сама по себе, отсюда и название. Большинство автомобилей предлагают вам возможность игнорировать автоматическое переключение передач и позволяют переключать передачи вручную.

Использование той же системы, что и механическая коробка передач, делает ее дешевле и проще в эксплуатации. Затем ЭБУ управляет гидравлическими системами, находящимися внутри двигателя.ЭБУ с заводскими настройками считывания переключения передач при определенных оборотах заставляет гидравлические системы работать, переключая передачи.

• Бесступенчатая трансмиссия (CVT)

Бесступенчатая трансмиссия — это новая автоматическая трансмиссия в Индии. Бесконечное передаточное число — его самое большое преимущество перед другими вариантами трансмиссии.

Бесступенчатая трансмиссия

или бесступенчатая трансмиссия использует ремни и шкивы для обеспечения бесконечного передаточного числа.В случае бесступенчатой ​​трансмиссии топливная экономичность является лучшей в своем классе, поскольку двигатель всегда работает на оборотах, при которых он будет эффективен благодаря бесконечному изменению передаточного числа при необходимости.

Трансмиссия Dual Clutch Transmission с несколькими сцеплениями, валами и шестернями может быть одной из очень сложных трансмиссионных систем. Она обеспечивает быстрое переключение передач с производительностью, равной производительности ведущей трансмиссии. Коробка передач с двойным сцеплением медленно растет на индийском рынке.Двойная трансмиссия с двойным сцеплением — это основные названия, под которыми она известна. Volkswagen называет это DSG, Porsche PDK.

Коробку передач с двойным сцеплением

можно описать простым языком как две механические трансмиссии с автоматическим управлением. Работа намного сложнее, так что давайте перейдем к ней.

• Интеллектуальная механическая коробка передач (iMT)

Другой вариант автоматизированной механической коробки передач, интеллектуальная ручная коробка передач (так это называют, теперь это уже не опечатка) дополнительно использует направляющую трансмиссию в качестве своей основы и делает ее автоматической.В случае интеллектуальной механической трансмиссии вы управляете коробкой передач как обычная механическая трансмиссия, но вы управляете передачами одновременно с автоматическим управлением сцеплением.

Если вы помните, самой большой проблемой AMT было случайное переключение передач. Однако интеллектуальная механическая коробка передач устраняет эту неисправность и предоставляет вам полный контроль над переключением передач. Эта точка соприкосновения между механической и автоматической коробкой передач обязательно понравится любому любителю механической трансмиссии.

С помощью датчика намерения на рычаге переключения передач iMT Hyundai знает, когда вы собираетесь переключить передачу. Когда датчик получает показания от TGS, он включает сцепление, готовясь к переключению передач. Это позволяет водителю переключать передачи, не заботясь о сцеплении, которое автоматически нажимается самим автомобилем.

Преимущества

• Мгновенное передаточное отношение постоянное, стабильность работы высокая;
• Некруглая шестерня принимается, и мгновенное передаточное число может быть спроектировано в соответствии с требуемым правилом изменения;
• Широкий диапазон изменения передаточного числа, подходит для замедления или увеличения скорости трансмиссии;
• Диапазон периферийных скоростей передачи большой.
• КПД трансмиссии высокий, особенно цилиндрическая зубчатая пара с высокой точностью.
• Простота обслуживания.

Недостатки

• Вибрация, удары и шум во время работы, а также создание динамической нагрузки.
• Без защиты от перегрузки.
• Когда требуется высокая точность зубонарезания или особая форма зуба, необходимы высокоточные станки, специальные фрезы и измерительные инструменты, чтобы гарантировать сложность производственного процесса и высокую стоимость.

Связанные

Принцип работы и устройство коробки передач. Ремонт коробки передач

Главный недостаток большинства двигателей внутреннего сгорания — несовпадение скоростей вращения колес и маховика. Дополнительным минусом является то, что максимальный крутящий момент в силовых агрегатах достигается лишь в небольшом диапазоне оборотов. На максимальных оборотах маховика достигается максимальная мощность.

Системы трансмиссии и ее различные типы используются для того, чтобы двигатель мог работать в оптимальном режиме в различных условиях.В большинстве автомобилей используется механическая коробка передач, устройство и принцип работы которой известен далеко не каждому автомобилисту.

Принцип работы коробки передач

Конструкция коробки передач включает в себя шестерни, которые входят и выключаются из передачи по желанию водителя, образуя шестерни с разным передаточным числом.

Механическая коробка передач в автомобиле работает только с системой сцепления, соответственно, при переключении передач трансмиссия и двигатель выключены. В момент переключения передач через трансмиссию не может пройти большой крутящий момент.Эта функция реализуется коробкой передач.

Шестерни и валы коробки передач

Классическая механическая коробка передач состоит из набора валов, собранных в картере или корпусе. При помощи подшипников валы коробки передач вращаются. Шестерни крепятся непосредственно к валам коробки передач. Конструкция редуктора может различаться в зависимости от количества установленных валов и быть двухвальной или трехвальной.

Трехвальная система

Заднеприводные автомобили оснащены аналогичными трансмиссиями.В общее устройство коробок передач этого типа входят специальные колеса и синхронизирующие устройства, соединенные с реверсивной передачей, предназначенной для реверсирования.

Обязательной частью конструкции редуктора являются валы: первичный, вторичный и специальные, расположенные между ними.

Главный вал соединен напрямую с двигателем автомобиля через систему сцепления; вторичный, или ведомый, работает с универсальным шарниром. Энергия вращения от ведущего вала к ведомому передается благодаря промежуточному валу.

Конструктивные особенности трансмиссии

В большинстве случаев первичный и вторичный валы в коробке передач устанавливаются один за другим. Опора ведомого вала выполнена на базе подшипника ведущего вала коробки передач, расположенного в задней части ведущего вала. Конструкцией редуктора не предусмотрено жесткое соединение между этими валами, поэтому оба вала могут работать независимо друг от друга.

Промежуточный вал в конструкции трансмиссии расположен между ведущим и ведомым валами, каждый из которых снабжен шестернями.Зубья на таких колесах наклонные, что снижает уровень вибрации и шума при работе системы.

Приводной вал оснащен только одной шестерней, передающей крутящий момент на промежуточный вал. Расположение шестерен вторичного или ведомого вала позволяет им свободно вращаться, но они не могут двигаться вдоль продольной оси. Для включения трансмиссии они блокируются с помощью специального стопорного устройства: в этом положении они передают энергию вращения от вала.

Шестерни, установленные на промежуточном валу, расположены напротив каждого из колес первичного и вторичного валов. Они постоянно находятся в зацеплении с другими шестернями конструкции. Крутящий момент всегда передается с первичного вала на первичный вал. Принцип работы коробки передач заключается в включении конкретной передачи путем подключения определенной шестерни, находящейся на ведомом валу.

Transmission Shift

Коробка передач не подразумевает наличие только шестерен и валов: в конструкцию включены специальные муфты.Каждая из них имеет конструкцию, отличную от шестерен, и прикреплена к определенному валу, вращаясь вместе с ним. В этом случае возможно их перемещение по продольной оси.

Со стороны шестерен ведомого вала, обращенной к муфтам, расположены специальные вилки. Подобные детали расположены непосредственно на самих муфтах.

Когда водитель выбирает рычаг переключения передач со специальным приводом, срабатывают вилки, перемещающие сцепление. При этом система блокировки не позволяет активировать сразу несколько передач, что вполне возможно при условии, что рычаг включает сразу два ползунка.Механизм блокировки останавливает ползунки в нейтральном положении в момент начала движения третьего ползуна. Аналогично исключается одновременная работа сразу двух передач.

Венцы сцепления и шестерня, необходимая для переключения передачи, соединены между собой, при этом сцепление вращается вместе с валом. После подключения к шестерне последние блокируются и их последующее совместное вращение, в результате чего крутящий момент передается от коробки передач на привод колес.

Синхронизаторы

В дополнение к перечисленным выше компонентам в коробку передач входят дополнительные детали. Описанный выше принцип работы коробки передач сопровождается вибрациями, громкими шумами и сотрясениями вкупе с необходимостью для водителя самостоятельно определять момент срабатывания сцепления и передачи на одинаковой скорости.

В современных коробках передач используются специальные муфты, называемые синхронизаторами. Их основная задача — выровнять скорость вращения муфты и шестерни и устранить блокировку колес.

Двухвальные редукторы

Такие коробки передач имеют ту же конструкцию, что и трехвальные редукторы, за одним исключением: они не имеют промежуточного вала. Такие боксы устанавливаются на автомобили с передним приводом. Вращение валов осуществляется по параллельным осям, при этом крутящий момент от одной из шестерен передается на шестерню, приводимую синхронизаторами. Принцип работы двухвальной системы такой же, как и у трехвальной, однако прямая передача в ней невозможна.

Привод трансмиссии автомобилей ВАЗ

Большинство автомобилей ВАЗ комплектуются пятиступенчатыми механическими коробками передач с двухвальной системой с дифференциалом. Входной вал оснащен шестернями с 1 по 4 передачи, шестерня 5-й передачи — съемная. Они связаны между собой ведомыми шестернями.

Одним из основных преимуществ этого типа коробки передач является простой ремонт, так как это модернизированный вариант четырехступенчатого аналога с унифицированными деталями.

От МКПП к АКПП

Многие начинающие автомобилисты придерживаются мнения, что АКПП — это коробка передач и преобразователь крутящего момента.

Гидротрансформатор представляет собой систему из двух лопастных механизмов: турбины и центробежного насоса. Между ними находится направляющий реактор. Коленчатый вал двигателя жестко закреплен на крыльчатке насоса. Аналогичное соединение существует между турбинным колесом и валом коробки передач. Реактор может вращаться или блокироваться обгонной муфтой, в зависимости от конкретного режима ДВС.

АКПП имеет более сложную конструкцию. Большая часть генерируемой энергии направляется на перекачку масла и работу насоса, создающего давление масла в каналах.КПД АКПП ниже механической.

Потоки масла передают энергию вращения, перекачивая ее в турбину. Лопатки насоса и турбины имеют особую геометрию, которая улучшает циркуляцию жидкости. Поскольку между коробкой передач и двигателем нет жесткой связи, двигатель можно остановить даже при включенной передаче.

Планетарные шестерни

Передаточное число изменяется, когда одни части вращаются, а другие жестко закреплены. Вал гидротрансформатора передает крутящий момент и, соответственно, вращение планетарным системам.

Основное различие между машиной и механикой состоит в том, что любая передача включается без прерывания потока мощности: когда одна передача выключается, активируется другая. Такой переход осуществляется без рывков, которые водитель может почувствовать во время езды.

Типы трансмиссии

Кроме стандартной механической трансмиссии, существуют другие типы коробок передач — роботизированные, вариаторные и автоматические.

1. Коробка передач вариатора — бесступенчатая.Основными деталями его конструкции являются скользящие шкивы и соединяющий их трапециевидный ремень. Главное преимущество такой трансмиссии — поддержание оптимального режима работы автомобиля. В качестве дополнения можно отметить экономичность, плавность движения и динамический разгон. По сравнению с АКПП конструкция вариатора намного проще, соответственно и ремонтировать коробку передач такого типа проще. Несмотря на свои достоинства, вариатор уступает механическому по КПД и динамике.К тому же вариатор несовместим с мощным двигателем, так как его ремень отличается невысокой прочностью. Обслуживание и ремонт такой трансмиссии — удовольствие дорогое, а потому заменить ее проще. Кроме того, чтобы трогаться с места и отходить назад, требуется установка дополнительных механизмов.
2. Устройство коробка передач — робот практически ничем не отличается от механического: крутящий момент передается на трансмиссию от двигателя через однодисковую муфту.Также есть нюанс: процессы переключения передач и включения / выключения сцепления в роботизированной трансмиссии полностью автоматизированы. Благодаря этому такая коробка передач значительно упрощает процесс вождения: водителю не нужно вручную переключать передачи. Дополнительные преимущества включают малый вес и невысокую стоимость. Однако у нее есть и свои недостатки: отсутствие плавности работы и задержка переключения передач. На высоких оборотах переключение передач может сопровождаться рывками. Исправить ситуацию в ручном режиме не удастся, так как управление сцеплением полностью автоматизировано и осуществляется электроникой.По четкости и точности переключения передач роботизированная коробка передач значительно уступает автоматической. Кроме того, автомобили, оснащенные роботизированной трансмиссией, в начале движения немного откатываются назад. Учитывая все эти недостатки, роботизированные боксы чаще всего устанавливают на бюджетные модели автомобилей.

Залог эффективной работы трансмиссии — оптимальный уровень масла в картере. Определите его и подскажите, как проверить масло в коробке передач, поможет специалист автосервиса или информация, указанная в инструкции к автомобилю.

Основные неисправности и ремонт коробки передач

Оперативный ремонт трансмиссии может потребоваться при диагностике следующих наиболее часто встречающихся неисправностей: самопроизвольное выключение и затрудненное переключение передач, утечка масла, перегрев коробки или внешний шум в работе.

Сложное включение трансмиссии может быть спровоцировано следующими факторами:

• деформация вилки или рычага переключения передач;
• стержни шарнирные шарнирные;
• плотный ход штока из-за забитых гнезд, которые заклинивают, блокируя сухари.

Коробки передач могут отключаться самопроизвольно, и причины этого могут быть разными:

• износ гнезд или шариков шатунов;
• износ колец синхронизатора или зубьев сцепления;
• понижение упругости стопорных пружин.

Износ синхронизаторов, шестерен или подшипников, люфт валов, слишком грязное масло или его низкий уровень могут спровоцировать появление постороннего шума при работе трансмиссии.

Многие владельцы отмечают утечку масла из коробки передач, которая может быть вызвана недостаточным креплением крышки картера, износом прокладок или сальников вала.Низкий уровень масла в коробке приведет к ее перегреву, что может привести к полному выходу из строя трансмиссии.

Ремонт редукторов во всех вышеперечисленных случаях осуществляется либо с использованием специальных ремонтных комплектов, либо путем замены поврежденных или дефектных деталей.

Bauer GMC

Редукторный двигатель — это тип электрического оборудования, способного создавать высокий крутящий момент при низкой скорости вращения двигателя. Эти типы мотор-редукторов используются во многих различных приложениях и обычно встречаются в домах и на рабочих местах.

Ниже приведены основные принципы работы мотор-редуктора:

Источник питания : Редукторный двигатель может работать от электродвигателя переменного (AC) или постоянного (DC) тока. Диапазон выходной мощности мотор-редуктора может составлять от 1, 200 до 3, 600 оборотов в минуту или об / мин. Коробка передач снижает число оборотов в минуту для создания другого крутящего момента на конце вала.

Характеристики скорости : Есть две основные характеристики скорости для коробки передач, а именно нормальная скорость и скорость остановки.Эти характеристики крутящего момента существенно помогают в создании крутящего момента. Это осуществляется с помощью ряда интегрированных шестерен, прикрепленных к главному валу и роторному механизму. Крепление осуществляется через редукционный вал между коробкой передач и приводным валом. По сути, шестерни снижают скорость, но увеличивают крутящий момент, и в конечном итоге конечный результат.

Применения: Редукторный двигатель часто используется во многих бытовых электроприборах.К ним относятся открыватели консервных банок, ручки управления стиральных и сушильных машин, будильники и устройства открывания гаражных ворот. В промышленных масштабах мотор-редуктор часто используется в моторизованных больничных койках, тяжелых кранах и коммерческих подъемниках или домкратах.

Как видно, принципы работы коробки передач зависят от источника питания и его скоростных характеристик. Из-за множества применений, в которых может работать эта система, многие редукторы можно найти как в жилых, так и в коммерческих условиях.Ключевым моментом здесь является способность коробки передач снижать скорость, а также увеличивать силу, создаваемую механическим оборудованием.

Цилиндрический редуктор

: принципы работы и применение

Что такое цилиндрический редуктор? Промышленные редукторы используются в различных малых и крупных отраслях промышленности и находят широкий спектр применения. В мире есть несколько ведущих профессиональных производителей промышленных редукторов.Они специализируются на производстве различных промышленных редукторов, таких как цилиндрические редукторы, червячные редукторы, планетарные редукторы и мотор-редукторы. В этом посте мы более подробно обсудим косозубый редуктор, его принцип работы, эффективность и применение.

Что такое цилиндрическая коробка передач?

Цилиндрические редукторы являются одними из наиболее широко используемых редукторов, и они более эффективны, чем любые другие редукторы. Их конфигурация облегчает многие выступления.

Определение косозубых шестерен

Косозубые шестерни — это инструменты передачи энергии, которые в основном используются для снижения скорости и увеличения крутящего момента между вращающимися валами.По сути, их можно разделить на две формы: те, которые передают энергию между параллельными частями, и те, которые передают мощность между непараллельными компонентами, обычно представляемые как поперечно-осевые шестерни. Хотя косозубая шестерня в разрезе имеет ту же форму эвольвентного зуба, что и прямозубая шестерня, она срезана под углом к ​​циркуляции заготовки шестерни. Этот угол вводится как угол винтовой линии. Ниже описываются косозубые шестерни, а также обсуждаются их характеристики и обычные области применения.

Цилиндрические шестерни (Артикул: khkgears.net )

Цилиндрические шестерни содержат специальные зубья, которые расположены под определенным углом к ​​валу. Это приводит к контакту более чем одного зуба во время работы, что делает шестерню способной выдерживать большую нагрузку. Эта конфигурация также позволяет косозубым зубчатым колесам работать тише и плавнее, чем прямозубые, из-за распределения нагрузки между зубьями.

Модульная модель и производство косозубого редуктора обеспечивают ряд технических и эксплуатационных преимуществ, включая высокую степень взаимозаменяемости компонентов и узлов.Это обеспечивает экономичное строительство при сохранении наилучшего стандарта целостности компонентов.

Принцип работы косозубого редуктора

Винтовой редуктор включает в себя набор косозубых зубчатых колес. Цилиндрические шестерни — это один из видов цилиндрических шестерен со скошенной формой следа зуба. По сравнению с цилиндрическими зубчатыми колесами они имеют более высокий уровень контакта, меньшую вибрацию, отличаются бесшумностью и способны переносить большие нагрузки. Набор косозубых шестерен имеет одинаковый угол наклона спирали, но стрелка спирали находится на противоположной стороне.Посетите здесь, чтобы узнать больше о косозубой коробке передач.

Когда эталонная часть зубчатого колеса имеет стандартную форму, наклоняя зубофрезерный инструмент, можно использовать зубофрезерный инструмент с цилиндрической зубчатой ​​передачей и зубофрезерный станок для создания косозубых зубчатых колес. Недостатком их изготовления из-за скручивания зубцов является более проблематичная конструкция.

Как обсуждалось ранее, косозубые шестерни можно разделить на две формы по эталонному участку шестерен, находящемуся в плоскости поворота (поперечный модуль) и стандартной плоскости (нормальный модуль).Если эталонный компонент находится в плоскости поворота, центральный зазор такой же, как и у прямозубых цилиндрических шестерен, если они имеют одинаковый модуль и количество зубьев. Это позволяет легко менять прямозубые шестерни.

Однако в этом случае требуются специальные шлифовальные камни и фрезы, что приводит к более высоким ценам на строительство. В противном случае, если эталонная деталь находится в стандартной плоскости, можно использовать зубофрезерные инструменты и шлифовальные камни с цилиндрическими зубчатыми колесами. Однако одинаковый модуль и количество зубьев прямозубых шестерен больше не соответствуют центральному зазору косозубых шестерен, и замена становится очень проблематичной.Кроме того, центральный зазор обычно не является целым числом.

Хотя прямозубые цилиндрические шестерни не создают осевых осевых нагрузок, из-за скручивания следа зубьев косозубые шестерни создают осевую осевую силу. В результате для поглощения этой нагрузки целесообразно использовать упорные подшипники. Однако объединение левых и правых косозубых шестерен в двойные косозубые шестерни устранит силу тяги.

Цилиндрические шестерни обычно используются в автомобильных трансмиссиях вместо цилиндрических шестерен.В отличие от цилиндрических типов, косозубые шестерни и косозубые редукторы обладают потенциалом для обеспечения плавной работы. Зубья косозубой шестерни срезаны под особым углом в зависимости от торца шестерни. Таким образом, во время работы, когда два зуба начинают зацепляться, контакт постепенно начинается на одной части зуба и удерживается, когда шестерня переключается в полное зацепление. Когда дело доходит до передачи, винтовые передачи являются наиболее часто используемыми зубчатыми колесами, и они даже создают большую тягу.

Основы работы с цилиндрическим редуктором

Цилиндрический редуктор технически представляет собой цилиндрическую зубчатую передачу с углом наклона винтовой линии 0 °. Для винтовых типов углы винтовой линии обычно составляют от 15 ° до 30 °. Обычная форма зуба шестерни определяется как эвольвентная прямозубая паз 20 °. Одновременно с этим обычно использовались эвольвентные цилиндрические зубчатые колеса 14-1 / 2 °, но теперь это уже не так. Эти характеристики последней степени известны как угол давления зуба. Линия соприкосновения двух зубов следует по мере того, как они входят в основную сетку и выходят из нее.

Угол давления останется неизменным на протяжении всего зацепления только для эвольвентных шестерен отдельных зубьев. Гениальность основной формы зуба заключается в том, что она обеспечивает теоретически фиксированные отношения скоростей, даже когда центральные зазоры не полностью установлены. Это требование фиксированного передаточного числа иногда называют фундаментальным правилом передачи. Набор цилиндрических редукторов

(Ссылка: premium-transmission.com )

Лучший способ понять косозубый редуктор — представить себе множество одинаковых цилиндрических зубчатых колес, вырезанных из бумаги и соединенных вместе так, что каждая последующая секция постепенно продвигается вперед по сравнению с предыдущей. .Для того, чтобы такая конфигурация работала, сопряженная шестерня должна была бы смещать свои секции в противоположном направлении. Следовательно, сопрягаемые косозубые шестерни на параллельных валах, несомненно, являются левыми и правыми.

Направленность приводит к осевым силам, которые не возникают при соединении прямозубых шестерен. Модели, использующие косозубые шестерни, должны справляться с этой осевой нагрузкой за счет использования роликовых или шариковых подшипников, способных выдерживать осевую нагрузку.

Преимущества косозубого редуктора

Еще раз рассмотрев бумажный дизайн, легко увидеть, как каждый слой прямозубой шестерни постепенно сопрягается со своей спичкой до того, как соприкоснется следующая секция, в отличие от прямозубых зубчатых колес, где касание происходит в один и тот же момент. вся поверхность зубов.Поскольку ширина каждого зуба больше, в любой момент времени соприкасается больше зубов. Таким образом, цилиндрический редуктор передает нагрузки более плавно, чем цилиндрический редуктор. Это приводит к более высокой нагрузочной способности, более высокому потенциалу скорости и более тихой работе. Некоторые преимущества косозубых редукторов по сравнению с другими типами приведены ниже:

• Из-за осевых сил и повышенного трения скольжения между компонентами косозубый редуктор работает с меньшим КПД, чем цилиндрические редукторы.
• Угловые зубья входят в зацепление более плавно, чем зубья прямозубой шестерни, поэтому они могут двигаться более плавно.
• Цилиндрический редуктор, а также косозубые шестерни в основном долговечны и идеально подходят для работы с высокими нагрузками.
• Он может передавать мощность и движение между валами с прямым или параллельным углом.

КПД косозубой коробки передач

Комплект косозубой коробки передач имеет зубчатые колеса с параллельными валами, и его конкретное зацепление обычно полностью перекатывается, поэтому его базовая эффективность значительна, в диапазоне от 90% до 99,5%.

Радиальный модуль и нормальный модуль

Для эвольвентных косозубых редукторов в одних типах используется нормальная (перпендикулярная зубцам) конфигурация модуля, а в других используется радиальная (перпендикулярная к валу) конфигурация модуля, которая имеет различные эталонные участки формы зуба.

В качестве стандартных косозубых зубчатых колес профессиональные конструкторы предлагают две линейки: серии радиальных модульных устройств и стандартные типы модульных систем, и мы перечислим основные различия между ними ниже.

Во-первых, обычный набор модулей косозубого редуктора имеет то преимущество, что позволяет использовать идентичные зуборезные инструменты, такие как шлифовальные и фрезерные бруски, в качестве цилиндрических зубчатых колес. Другими словами, по сравнению с новым производством описанной ниже радиальной модульной формы косозубых зубчатых колес, они могут быть сконструированы более экономично.В противном случае, в зависимости от угла наклона винтовой линии, по сравнению с идентичным модулем и количеством зубьев в цилиндрических цилиндрических зубчатых колесах, диаметр делительной окружности становится большим, и для замены цилиндрических зубчатых колес с одинаковым модулем и количеством зубьев косозубые зубчатые колеса не могут выполняться без изменения центральный зазор, что является недостатком обычной модульной системы.

Также проблематично сохранить центральный зазор до легко управляемых целых чисел. Основное преимущество и достоинство радиального типа — это обратная сторона обычной конфигурации модуля.Первое преимущество, которое можно отметить, заключается в том, что реальное значение шага становится низким по сравнению с нормальным шагом даже с учетом угла наклона винтовой линии, возможно заменить их на шпоры одного и того же модуля и количества зубьев, сохраняя при этом то же самое. центральный зазор. Что касается недостатка, поскольку реальный радиальный шаг меняется с каждым углом спирали, становится важным приобретать червячные фрезы и шлифовальные круги для каждого угла спирали, что практически приводит к увеличению производственных затрат.

Почему мы должны использовать цилиндрический редуктор?

В цилиндрических редукторах используется набор цилиндрических шестерен, зубья которых не параллельны оси вращения.Зубцы выглядят как сегмент спирали, которая позволяет преобразовывать мощность между прямыми или параллельными угловыми осями. Основное различие между косозубой коробкой передач и другими типами заключается в том, что зубья образуют спираль и могут работать более тихо. Еще одно преимущество использования этих редукторов заключается в том, что они обладают большим потенциалом передачи мощности между двумя параллельными валами по сравнению с цилиндрическими цилиндрическими шестернями эквивалентной ширины и аналогичным модулем. И, конечно же, будет меньше износа, так как мощность будет распределяться между несколькими зубьями.

В зависимости от требований к применению в различных отраслях промышленности, существуют различные модификации косозубых редукторов.

Одинарная косозубая шестерня

Одинарная косозубая шестерня — это типы, которые расположены под определенным углом к ​​оси. Мы можем иметь правую и левую ориентацию шестерен. Основные характеристики шестерни — это увеличение касания поверхности и несущая способность.

Одинарная косозубая шестерня (Артикул: Premium-Transmission.com )

Двойная косозубая шестерня

Двойная косозубая передача — это подтип косозубых редукторов, в которых две косозубые секции установлены близко друг к другу с разделительным зазором. Каждая секция имеет одинаковые, но противоположные углы спирали. Использование двойного спирального расположения шестерен устраняет силы тяги и обеспечивает возможность большего перекрытия зубьев и более плавную работу. Как и косозубые, в закрытых зубчатых передачах обычно используются двойные косозубые зубчатые колеса.

Двойная косозубая шестерня (Ссылка: premium-transmission.com )

Зубчатая передача «елочка»

Типы «елочка» похожи на двухспиральную, но у них нет расстояния, разделяющего две винтовые поверхности. Типы «елочка» обычно меньше по размеру и идеально подходят для случаев сильной вибрации и ударов. Форма «елочка» применяется нечасто из-за сложности их изготовления и высокой цены.

Шестеренка в елочку (Артикул: premium-трансмиссия.com )

Шестерни типа «елочка» обеспечивают шестеренчатый способ устранения тяги. Половина лицевой поверхности разрезается в одном направлении, а другая половина — в противоположном, что выгодно уравновешивает усилие, улучшаемое шестерней. Согласно производственному методу, используемому для создания таких двойных косозубых зубчатых колес, может потребоваться центральная канавка, чтобы зубья могли располагаться в шахматном порядке, или зазор инструмента.

Исключение из маневренности составляют поперечно-осевые типы, в которых детали перпендикулярны. В этих случаях две шестерни будут одной руки.Валы косозубой коробки передач могут пересекаться под любым углом.

Применение цилиндрических редукторов

Большинство известных производителей промышленных редукторов предлагают цилиндрические редукторы для работы в условиях высокой энергоэффективности и, конечно, когда нам требуется бесшумная работа, например, в автомобильных системах. Некоторые из них включают:

• Сталь, прокатные станы, электроэнергетика и порты
• Полиграфическая промышленность, производство удобрений и землеройные работы
• Производство пластмасс, текстильная промышленность, пищевая промышленность, лифты, конвейеры, компрессоры, нагнетатели, масло промышленности и резаки

Звук, который производит система механической трансмиссии при движении задним ходом, является довольно хорошей иллюстрацией бесшумности винтовых типов.Этот отчетливый вой основан на использовании формы шпор для реверса (так что их можно «изменить» — все другие инструменты имеют постоянную сетку). Для движения вперед используются косозубые шестерни, которые особенно тихие. В некоторых полноприводных системах передачи используются цилиндрические типы для низких скоростей, где скорости невысоки и шум не вызывает неприятных ощущений.

Промышленные редукторы поставляются как с косозубой, так и с цилиндрической зубчатой ​​передачей. Споры о том, что применять, вращаются вокруг деталей определенного случая.Там, где шум является проблемой, винтовые типы имеют смысл, особенно если зубчатая передача будет работать на средних и высоких скоростях. Там, где пространство ограничено или вес является важным вопросом, прямозубое зубчатое зацепление может быть более подходящим методом, поскольку требования к силовым упорным подшипникам снижаются. Конструкция цилиндрических зубчатых колес обычно обходится дешевле, чем цилиндрические редукторы, хотя разница незначительно значительна. В модели добавляются затраты на более прочные подшипники / опоры вала, необходимые для косозубых шестерен.Промышленный цилиндрический редуктор

(Ссылка: premium-transmission.com )

В данном обсуждении рассматриваются параллельные валы. Для поперечно-осевых валов выбор больше не между прямозубой и косозубой шестерней, а между косозубой, червячной и конической зубчатой ​​передачей. Винтовые типы обеспечивают менее затратный метод передачи энергии между скрещенными валами, но их способность передавать большие нагрузки меньше по сравнению с их возможностями при параллельном расположении. Одним из обычных применений спиральных типов с перекрещенными осями является зубчатая пара, используемая для привода масляного насоса / распределительного вала автомобильного двигателя.

Конические шестерни обладают значительно большей мощностью, чем косозубые шестерни, хотя и по более высоким ценам. Червячные передачи обеспечивают высокий уровень редукции, но для смазки требуется регулирование температуры на основе огромного трения скольжения, которое они создают.

Говоря о формах фаски, спиральные зубья всегда используются для создания так называемых спиральных типов фаски. Информацию об этих инструментах можно найти в нашем обширном посте о конических зубчатых колесах.

Шестерни типа «елочка» иногда можно заменить на прямозубые в качестве прямой замены, но более сложное производство делает их более рентабельными.Шестерни типа «елочка» обычно используются в очень крупных трансмиссиях, таких как базовые судовые редукторы.

Зубчатые колеса обычно изготавливаются из чугуна марки AGMA 20 с более высокими марками для повышения прочности по повышенным ценам. Сталь всегда используется в качестве материала шестерни, входящего в зацепление с чугунной шестерней, чтобы обеспечить лучший баланс износа компонентов. Термическая обработка может деформировать шестерни, поэтому обычно применяется только с шестернями из легированных сталей. Шлифовка после термообработки может улучшить профиль зуба.Бронза применяется и для изготовления шестеренок. Для изготовления шестерен также используются различные пластмассы, иногда в виде шестерен, которые сочетаются со стальной шестерней или чугуном.

Помимо вышеперечисленных приложений, существует множество других применений. Цилиндрические редукторы и косозубые шестерни широко применяются в целом. Следите за пространством, чтобы исследовать больше.

Цилиндрические редукторы являются наиболее эффективными устройствами, созданными в отрасли, и работают с КПД 98% сразу после планетарных редукторов.

Угловые зубья входят в зацепление меньше, чем зубья шпоры, поэтому они могут работать более плавно. Цилиндрические редукторы, как и косозубые шестерни, в основном долговечны и идеально подходят для случаев высоких нагрузок. Он может передавать мощность и движение между параллельными или прямоугольными конфигурациями.

В дополнение к вышесказанному, они также находят применение в экструдерах, дробилках, кранах, охладителях, смесителях и конвейерах, которые являются системами с низким энергопотреблением.

Принцип действия механической коробки передач автомобиля.Принцип работы механической коробки передач. Механическое переключение передач «Лепестки» и кнопочная система Автомобильная коробка передач Lotus Evora

Коробка передач или другая трансмиссия передает вращающую силу — так называемый вращающий момент — от двигателя автомобиля на колеса. При этом, в зависимости от условий движения автомобиля, он может полностью или частично передавать крутящий момент.

Машина, которая едет в гору, должна обладать более низкой трансмиссией по сравнению с машиной, мчащейся по ровной трассе.При более низкой передаче на колеса передается больший крутящий момент. А это требуется, когда машина едет медленно, потому что это тяжело. Более высокие передачи подходят для более быстрого движения транспортного средства.

Есть коробки передач с ручным управлением, но есть автомат. Чтобы сменить трансмиссию в МКПП, водитель сначала нажимает педаль сцепления (рисунок слева). В этом случае двигатель отключается от коробки передач. Затем водитель переводит рычаг управления на другую трансмиссию и отпускает педаль сцепления.Двигатель снова подключен к коробке передач и снова может передавать свою энергию колесам. В автоматической коробке передач положение педали газа (акселератора) коррелирует со скоростью автомобиля, и трансмиссия автоматически переключается, если это необходимо.

Ручное управление передачей

Диаграммы, управляемые числом, показаны, поскольку с помощью рычага управления вы можете переходить от одной передачи к другой. В зависимости от установленной трансмиссии на колеса приходятся разные доли крутящего момента, проходящие через коробку передач (красные линии со стрелками).Главная передача. Моторная энергия колесам не передается.

Нейтральная коробка передач. Электроэнергия двигателя не передается колесам.

Передача первая. Самая большая шестерня ведущего вала соединена своей парой на ведомом валу. Машина движется медленно, но может преодолевать тяжелые участки пути.

Вторая передача. Вторая пара шестерен работает вместе с механизмом сцепления. При этом скорость автомобиля обычно составляет от 15 до 25 миль в час.

Третья передача. Работает третья пара шестерен вместе с механизмом сцепления. Скорость машины даже больше, а крутящий момент на колесах меньше.

Четвертая передача. Входной и выходной валы подключаются напрямую (прямая трансмиссия) — скорость автомобиля максимальная, а крутящий момент самый низкий.

Реверс. (5-я передача на рисунке) Когда включена реверсивная трансмиссия, ее ведущая шестерня «вращает выходной (ведущий) вал в обратном направлении.

Ускоритель работы

Число оборотов двигателя в минуту зависит от того, сколько топлива поступает из карбюратора в цилиндры. Движение топлива регулируется дроссельной заслонкой карбюратора, а работа заслонки регулируется с помощью педали акселератора, которая находится на полу перед водителем.

Когда водитель нажимает ногой на педаль акселератора, дроссельная заслонка открывается, и в двигатель поступает больше топлива. Если водитель отпускает педаль акселератора, заслонка закрывается, и количество поступающего топлива уменьшается.При этом снижаются обороты двигателя и скорость автомобиля.

АКПП

При использовании автоматической коробки передач у водителя нет педали сцепления под ногой. Вместо гидротрансформатора в паре с планетарной трансмиссией (рисунок справа и внизу) автоматически отключается двигатель от ведущего вала, когда по условиям движения переходят на другую трансмиссию.

И после замены трансмиссии ведущий вал снова подключается.Стоит водителю перевести рычаг управления в рабочее положение, а механизм АКПП сам подберет нужную передачу в соответствии с условиями движения автомобиля в данный момент.

Необходимость в МКПП возникает из-за главного недостатка ДВС — агрегат работает с ограниченным диапазоном оборотов. MCPP обеспечивает оптимальную работу двигателя.

Рис. 1. Две шестерни с разным количеством зубьев в зацеплении.

МКПП коробка работает в паре со сцеплением. Принцип его работы, если кратко, заключается в том, что шестерни зубчатого типа, расположенные в корпусе коробки, входят в попеременное зацепление в различных комбинациях. Таким образом формируются различные трансмиссии, различающиеся передаточным числом.

Муфта обеспечивает временное прерывание потока крутящего момента трансмиссии от двигателя к трансмиссии — необходимо переключить передачу.

Традиционный MCPP состоит из корпуса, называемого картером, параллельно расположенных валов и шестерни, синхронизаторов.

Изменение числа оборотов с разными передачами можно пояснить на примере двух шестерен с разным числом зубьев (см. Рисунок 1). Если поставить в зацепление две шестерни: на первом зубце 20, а на втором 40, то при двух оборотах первой шестерни вторая выполнит только один оборот. В такой ситуации передаточное число равно двум. Для чего это нужно? От величины значения указанного числа зависит скорость раскрутки двигателем нужных оборотов.Внутренне влияет на ускорение. Чем больше передаточное число, тем «мощнее» и «короче» будет передача. При этом максимальная скорость станет меньше, будет частая необходимость смены трансмиссии. Производители трансмиссий придерживаются средних значений инвертора, создают многоступенчатые структуры с определенной схемой переключения.

Типы трансмиссий

Корпус механической трансмиссии выполнен из легкого, но очень прочного сплава, он уплотнен и залит специальным маслом, что позволяет поддерживать рабочие элементы агрегата в исправном состоянии даже при больших нагрузках.

Механический редуктор Tremary

Механические редукторы триммера состоят из таких валов:

• Первичный (главный) соединен муфтой с маховиком мотора.
• Вторичная (ведомая), имеющая жесткое соединение с карданным валом.
• Средний. Его цель — передавать вращение от первого вала ко второму.

Ведомый вал опирается на подшипник, расположенный в хвостовике первичного вала. Между ними нет жесткой связи, они совершают вращение независимо друг от друга.На ведомом валу размещен редуктор. На первичном — шестерня, расположенная с ним в жестком уплотнении. Промежуточный вал размещен параллельно первому валу, на нем жестко закреплен зубчатый блок. Шестерни всех валов находятся в постоянном зацеплении.

На ведомом валу между шестернями установлены синхронизаторы бесшумного переключения передач, выравнивающие угловую скорость шестерни и вала. Синхронизатор позволяет поочередно включать две шестерни вторичного вала.

На корпусе коробки есть механизм переключения скоростей, он представлен в виде рычага управления и ползунков с вилками. Чтобы не было одновременного включения нескольких передач, этот механизм снабжен блокировкой. Если рычаг переключения скорости размещен в кузове автомобиля, то используется механизм дистанционного управления, он называется «Кулиса».

Принцип действия этой коробки заключается в том, что при перемещении рычага управления определенная вилка перемещает муфту синхронизатора, которая объединяет угловую скорость вала и шестерни, обеспечивая передачу крутящего момента от шестерни через синхронизатор к вторичный вал коробки.Задняя передача достигается, когда вторичный вал вращается в противоположном направлении. Это достигается с помощью дополнительной передачи заднего хода. Он позволяет получить нечетное количество паровых шестерен: крутящий момент меняет направление. Для лучшего понимания схемы переключения передач см. Рисунок 2.

Рисунок 2. Переключение передач MCPP.

Устройство двуплечих ящиков имеет параллельно расположенный ведущий и ведомый валы. С помощью шестерни, размещенной на первичном валу, крутящий момент передается на шестерню вторичного вала, фиксируемую синхронизатором.Остальные процессы выполняются аналогично тривиальному MCPP. Преимущество двухканальных коробок — компактность передачи. К тому же у них лучшая эффективность за счет небольшого количества деталей. Указанная коробка не содержит прямой трансмиссии, поэтому используется для легковых автомобилей.

Преимущества и недостатки

Принцип действия и устройство механической коробки просты, но при движении на оборудованной МКПП с автомобилем от водителя требуются определенные навыки для правильного и плавного переключения скоростей.Это главный недостаток механики. Работать без рывков и сбоев Ручная коробка будет, если водитель своевременно выполнит смену.

К преимуществам данной трансмиссии можно отнести:

1. Малая стоимость и высокая надежность агрегата.
2. Высокая эффективность.
3. Простота обслуживания и ремонта.
4. Хорошая управляемость в экстремальных ситуациях.
5. Минимальный расход топлива.
6. Высокая динамика разгона.

Большинство отказов механической коробки передач происходит при использовании драйвера неправильной схемы переключения скоростей.Рычаг переключения передач необходимо переключать плавно, с паузой выдержки в нейтральном положении — это обеспечит своевременное срабатывание синхронизаторов, предохраняющих шестерни от износа.

Механическая трансмиссия — устройство, принимающее скорость передачи скорости вращения от двигателя к ведущим колесам. Выбор и включение необходимой трансмиссии при использовании механической коробки передач водителем вручную (в отличие от коробки передач автоматической). Название этого устройства отражает тот факт, что все его функциональные возможности реализованы исключительно за счет механических элементов, без привлечения гидравлики или электроники (в отличие от гидравлических или электрических трансмиссий).Популярный, но технически надежный принцип работы MCPP освещен в этой публикации.

Зачем автопроизводителям понадобилась коробка передач? Ведь любой двигатель внутреннего сгорания любого автомобиля способен работать только в ограниченном и весьма небольшом диапазоне оборотов. Причем частота обработки колес — от трогания с места до движения на высоких скоростях — происходит в гораздо более широком диапазоне. И невозможно выбрать какое-то одно универсальное передаточное число, которое обеспечивало бы весь диапазон, при одновременном разумном использовании оборотов двигателя.

Для трогания с места и поступательного разгона автомобиля, а также при его движении по бездорожью необходимо провести более значительную работу в физическом смысле, то есть дать большую мощность на его колеса. То есть на малых оборотах нужны высокие обороты двигателя.

Напротив, при равномерном движении разгоняемой машины по ровной дороге скорость у нее высокая, а большая мощность и высокие обороты двигателя больше не требуются — для поддержания нужной скорости, достаточно малой мощности и низких оборотов.С повышением скорости растет аэродинамическое сопротивление двигателя, что требует больших оборотов и более значительных затрат мощности. То же — при движении в гору необходимо увеличивать силу тяги.

Отсюда необходимо передавать вращение от двигателя на колеса с определенным передаточным числом, которое можно изменять в зависимости от условий движения. В этом убедился один из пионеров мирового автопрома — немецкий инженер Карл Бенц в первой длительной (80 км) поездке на автомобиле собственной конструкции.

Эта автопара произошла в 1887 году. Карл Бенц и его супруга Берта с сыновьями бросились к изобретателю. 80-километровое путешествие оказалось очень сложным из-за несовершенства конструкции первой машины. На некоторых, имеющих форму малых, лифтах ему приходилось толкать вручную: не хватало силы тяги. После этой поездки Бенц усовершенствовал машину, снабдив ее дополнительной вспомогательной трансмиссией «Редеякая» для увеличения тяги.

Эта идея используется в КПП и по сей день: передаточное число должно быть переменным, что позволяет нам использовать разные соотношения между скоростью вращения коленчатого вала двигателя и ведущих колес.

Конечно, первая механическая передача Карла Бенца была сначала очень примитивным устройством. Это были шкивы разного диаметра, прикрепленные к ведущей оси. С помощью мотора они соединялись с ремнем, а с помощью рычагов ремень можно было переносить с одного шкива на другой. Впоследствии на смену кожаному ремню и шкиву, как на современных «продвинутых» байках, пришла металлическая цепь и звезда.

Шопинг и коробка передач впервые поставил на машину Вильгельм Майбах.Параллельно с немецкими автоинженерами примерно в те же годы аналогичными исследованиями занимались французы и французы. В модели Эмиля Левасса и Луи целый набор передач с разными передаточными числами для движения вперед и одна передача уже применялись в Panar Mechanical Transmission Box. Как и в наше время, шестерни передней шестерни были усилены на вторичном валу, который двигался вдоль своей оси. Это давало возможность зацепиться с неподвижной шестерней на первичном валу в его диаметре шестерен.

Официально изобретателем механической коробки передач, аналогичной современной, стал Луи Рено: в 1899 году этот молодой начинающий автомобилестроитель запатентовал первую в мире коробку передач, основанную на системе подвижных шестерен и валов. Она была трехступенчатой.

Первый запатентованный менеджер — Луи Рено — в своей «лаборатории».

Зарубежный пионер автомобилестроения — Генри Форд — не копировал достижения немецких и французских инженеров, а пошел своим путем.Его механическая коробка передач состояла из нескольких планетарных шестерен (сателлитов), которые вращались вокруг центральных («солнечных») шестерен и фиксировались с приводом. Именно это — планетарной коробкой передач оснащали первые серийные автомобили «Форд А».

Не менее важным техническим решением, чем изобретение коробок передач на шестернях разного диаметра, было изобретение синхронизатора, которое было сделано в 1928 году Чарльзом Кеттерингом из «Дженерал Моторс». Это упростило управление механическими коробками передач, дало им новый импульс для развития и «технической долговечности».

С момента изобретения Луи Рено прошло более 120 лет, но основной принцип работы ступенчатой ​​коробки передач остался прежним. Современные ручные ручные переводы, конечно, намного совершеннее: у них есть передача не с прямым, а на осомо-крюк, и они более удобны, бесшумны и долговечны. В целом машины с «механикой» экономичнее машин с автоматической коробкой передач.

Механическая коробка передач состоит из набора цыплят разного размера, которые вводятся в зацепление для создания различных передаточных чисел между коленчатым валом двигателя и ведущими колесами.Передаточное число становится еще одним способом перемещения как самой шестерни, так и специального устройства — синхронизатора. Его задача — выравнивать (синхронизировать) окружные скорости, включенные в шестеренку.

Принцип таков, что чем выше передаточное число, тем ниже передача. Первая передача называется низшей, а передаточное число у нее наибольшее. На нем передача вращения осуществляется от малой шестерни к большой и при высокой частоте вращения коленчатого вала скорость транспортного средства остается низкой, а сила тяги — высокой.На высшей передаче соответственно наоборот. В нейтральном положении крутящий момент от мотора на ведущие колеса не передается, да и по инерции машина того стоит.

Большинство серийных современных автомобилей, оснащенных механической коробкой передач, имеют 5 скоростей, или скоростей. Несколько десятков лет назад большинство автомобильных операций с ручным управлением были четырехскоростными. Механические коробки с шестью и более скоростями, как правило, комплектуются «заряженными» спорткарами или джипами.

С технической точки зрения механическая коробка передач представляет собой закрытый ступенчатый редуктор.Рабочими элементами его конструкции являются шестерни — шестерни, которые попеременно входят в зацепление, изменяя оборот входного и выходного валов, а также их частоту. Переключение соединений и комбинаций передач происходит вручную.

Механическая коробка передач способна работать только в паре со сцеплением. Этот узел предназначен для временного отключения мотора и трансмиссии. Эта операция нужна для безболезненного и безопасного перехода включения с одной передачи на другую, без выключения оборотов двигателя и с полным сохранением.

Двух- и трюки получили широкое распространение макеты с компоновками механических коробок передач коробок передач. Их называют так по количеству параллельных валов, на которых расположены руды.

На Троховой ГРЭС расположены три вала: ведущая, промежуточная и ведомая. Первый подключается к муфте, на ее поверхности есть прорези. Ведомый диск сцепления движется. От этого вала энергия вращения передается на жестко соединенный с ним стероидный вал.

Ведомый вал коаксиален ведущему валу, соединенному с ним через подшипник, который находится внутри первого вала.Следовательно, этим осям обеспечивается независимое вращение. Блоки ведомого вала «однокалиберных» шестерен не имеют жесткой фиксации с ним, а также снимаются с помощью специальных муфт синхронизаторов. Здесь они жестко закреплены на ведомом валу, но могут перемещаться по валу на пазах.

На концах муфты нанесены зубчатые венцы, которые могут соединяться с аналогичными венцами на концах шестерни ведомого вала. Современные стандарты производства трансмиссий подразумевают наличие таких синхронизаторов на всех трансмиссиях, чтобы двигаться вперёд.

В двухканальной механической коробке передач ведущий вал также снабжен блоком сцепления. В отличие от трехходовой конструкции, на ведущей оси имеется набор шестерен, а не одна. Промежуточный вал отсутствует, а ведомый вал опущен. Шестерни обоих валов вращаются свободно и все время находятся в зацеплении.

На ведомом валу жестко закреплена ведущая шестерня. Между остальными шестернями есть синхронизирующие муфты. Аналогичная схема механической коробки передач в смысле синхронизаторов похожа на трюковую компоновку.Разница в том, что нет прямой передачи, и каждая ступень имеет только одну пару подключенных шестерен, а не две пары.

С одного конца ведомого вала в жестком зацеплении идет главная шестерня. В главной раздаточной коробке работает дифференциал.

Двухстенная компоновка механической коробки передач имеет больший КПД, чем у тротинга, но имеет ограничения по увеличению передаточного числа. Благодаря этой особенности двустенная конструкция МКПП применяется исключительно в легковых автомобилях.

В редких случаях четырехступенчатые коробки передач могут использоваться и на современных автомобилях. Но по принципу своей работы они также соответствуют двустенным — без промежуточного вала, с передачей вращения с первичного вала сразу на вторичный. Чаще всего это механические коробки передач с шестью передними передачами. В них крутящий момент передается от первичного вала к главной передаче через первый, второй и третий вторичные валы, оконечные шестерни которых постоянно находятся в зацеплении с шестерней главной передачи.

Обеспечение заднего хода автомобиля закреплено за дополнительным валом с его специальной передачей. При переключении его в зацепление начинается вращение ведомого вала в обратном направлении. На задней трансмиссии нет синхронизатора, так как задний ход включается только при полной остановке автомобиля. В любом случае это необходимо. Поэтому на МКПП многих производителей есть защита от случайного включения заднего хода на ходу (нужно приподнять на рычаге специальное кольцо, чтобы перевести его в положение заднего хода).

При включении нейтрального режима вращение шестерен происходит свободно, а все муфты синхронизатора находятся в разомкнутом положении. Когда водитель выжимает сцепление и переключает рычаг на одну из ступеней, специальная вилка в КПП приводит сцепление в зацепление с соответствующей парой на конце шестерни. Причем шестерня жестко закреплена на валу и не прокручивается на нем, а обеспечивает передачу вращения и энергии усилия.

Во время движения механизм переключения передач приводится в движение водителем транспортного средства с помощью рычага переключения передач.Этот рычаг перемещает ползунки с вилками, которые, в свою очередь, перемещают синхронизаторы и используют желаемую скорость.

Две нижние зубчатые пары имеют наибольшие передаточные числа (на легковых автомобилях — обычно от 5: 1 до 3,5: 1) и используются для касания и прогрессирующего ускорения, а также, при необходимости, постоянного движения с низкой скоростью или выключением. -Дорога. При движении на более низких передачах, даже с большими оборотами двигателя, машина будет ехать довольно медленно, но его мощность и крутящий момент будут использованы в полной мере. Напротив, чем выше трансмиссия, тем выше скорость автомобиля при том же уровне оборотов двигателя, и его тяга меньше.На высших передачах машина не сможет сдвинуться с места или ехать на малых скоростях. Но он может двигаться на больших, вплоть до самых злоупотребляемых, скоростях со средними оборотами двигателя.

В абсолютном большинстве современных механических коробок передач шестерни расположены с косым зубом, которые выдерживают большие усилия, чем простые, к тому же менее шумные в своей работе. Шестерни из высоколегированной стали изготавливаются, а на завершающей стадии производства закалка на TWH и нормализация для снятия напряжений, обеспечивающих долговечность деталей.

До появления синхронизаторов для безударного включения высшей передачи водителям необходимо было произвести двойную обойму с обязательной работой в течение нескольких секунд на нейтральной передаче для выравнивания круговых скоростей передачи. А для перехода на пониженную передачу нужно было сделать пениц для совмещения витков ведущего и ведомого валов. После внедрения синхронизатора необходимость в этих манипуляциях отпала. А шестерни стали защищены от ударных нагрузок и преждевременного износа.

Однако эти «навыки из прошлого» могут пригодиться и современному легковому автомобилю. Например, они помогут переключить трансмиссию при выходе из строя сцепления, или если необходимо заглушить двигатель режущим двигателем, при этом вышла из строя рабочая тормозная система.

Все автомобили с двигателями внутреннего сгорания обязательно оснащены коробками передач. Любой автомобилист знает, сколько есть вещей и какие разновидности этого устройства, а также принимает тот факт, что самая распространенная механическая коробка передач — это МКПП.Краткое ее обозначение — MCPP. Основное отличие, помимо конструктивного и наглядного, заключается в том, что переключение передач полностью контролируется водителем. Мы рассмотрим больше, это именованный тип КП.

Как работает механический КП? Что она присутствует? Давайте разберемся.
Механическая коробка передач выполняет простую и понятную функцию: изменение передаточного числа скоростей вращения от мотора. Важной его составляющей является передаточный механизм зубчатой ​​передачи (чаще всего) вида.Мы уже выяснили, что механическая КП функционирует, манипулируя водителем, который самостоятельно решает, какое в настоящее время значение передаточного числа требуется для правильной работы всего автомобиля.

Принцип работы МКП

В целом КП — это ступенчатые редукторы закрытого типа. Сами по себе они содержат зубчатые передачи, которые, в зависимости от потребности в данный момент, могут быть нажаты и могут изменять обороты и между входным и выходным валами, а также их частоту.

Важно! «Проще говоря, принцип работы механической трансмиссии заключается в том, что на разных ступенях входного и выходного валов происходит переключение (вручную) и соединение различных комбинаций передач». Следует рассмотреть еще один важный вопрос: механическая коробка передач.

Стоит понимать, что сама по себе ни одна коробка передач не сможет работать отдельно от других, не менее важных производителей автомобиля. Один из них — сцепление.Этот узел разделяет двигатель и трансмиссию в нужный момент времени. Это позволяет без последствий для автомобиля переключать передачи, сохраняя при этом обороты двигателя. Наличие муфты и необходимость ее использования обусловлены тем, что МКПП передает через свои шестерни большой крутящий момент. Также важно знать, что любая коробка передач классической конструкции имеет осевые валы, на которых расположены ступенчатые шестерни. О них мы упоминали ранее. Корпус обычно называют «Картером».И самые распространенные планировки — трех- и двустенные.

На первом месте:

• ведущий вал;
• промежуточный вал;
• ведомый вал.

Ведущий вал обычно соединен с муфтой, по которой перемещается специальный диск (он называется диском сцепления). Далее вращение переходит на промежуточный вал, который жестко соединен с шестерней первичного вала. При рассмотрении конструктивных особенностей МКПП следует учитывать особое расположение ведомого вала.Часто они соосны с ведущей осью, и они соединяются посредством подшипника, который находится внутри ведущего вала. Такое устройство обеспечивает независимость их вращения. Блоки передач от ведомого вала не фиксируются, а сами шестерни ограничиваются специальными муфтами. Также они могут смещаться по оси. В включенной нейтральной передаче предусмотрено свободное вращение шестерни. Затем муфты приобретают открытое положение. После того, как водитель будет зажат сцеплением, и передача показана, скажем, на первой, специальная заглушка в КП сдвинет сцепление таким образом, что оно зацепится за нужную пару передач.Так осуществляется передача вращения и усилия, направляемого от двигателя.

Такое устройство и принцип работы очень похожи на трехосный вариант MCPP. Отмечается, что двустенные механические трансмиссии обладают большим КПД, но в силу особенностей своей конструкции и связанных с ними ограничений по допустимому увеличению передаточного числа используются только в легковых автомобилях. Также важным элементом конструкции механических коробок передач являются синхронизаторы.

Раньше, когда первые образцы таких КП ими не оснащались, водителям приходилось выполнять двойной набор высоты для выравнивания окружных скоростей передачи. С появлением синхронизаторов эта необходимость отпала. Следует отметить, что синхронизаторы не подходят для коробок передач с большим количеством (если говорить о 18 ступенях), потому что с технической точки зрения настройка такого формата просто невозможна. Также для увеличения скорости трансмиссии синхронизаторы не используются при проектировании спорткаров.Синхронизаторы работают так: при переключении управляющего переключателя муфта переключается на нужную передачу. Усилия поступают на стопорное кольцо муфты, и при имеющемся трении о поверхность зубьев начинается их взаимодействие. Денежные переводы Принцип работы понятный, доступный и понятный. Теперь рассмотрим вопросы, касающиеся переключения передач.

Переключение передач

Теперь, когда мы знаем, как в коробке передач работает механический принцип управления, важно иметь дело с самим процессом переключения.За этот процесс отвечает специальный механизм. Доступен с задним приводом, оборудован рычагом переключения на самой МКП. Механизм спрятан в корпусе, а рычаг позволяет управлять. Этот вариант отличается некоторыми достоинствами и недостатками. Среди преимуществ:

• доступность и простота в конструктивном плане решения;
• четкое переключение;
• высокий срок службы.

К недостаткам можно отнести:

• невозможность разместить мотор в задней части машины;
• невозможность применения на автомобилях с передним приводом.

Если автомобили оснащены передним приводом, рычаги предусмотрены на полу между сиденьем водителя и пассажира, на рулевой панели или на приборной панели. Конструктивные особенности переключения передач с передним приводом также обладают своими достоинствами и недостатками. Среди первых — особый комфорт в расположении и удобство переключения, отсутствие вибраций на рычаге, относительно высокая свобода с точки зрения конструктора и инженерной схемы.

Недостатки в основном представлены относительно небольшой прочностью, вероятностью появления оружия, а также необходимостью регулировки тяги. К тому же такой вариант в конструкции и расположении рычага имеет меньшую наглядность, чем при его расположении на корпусе ГЦНП. Любителям, которым интересна тема разнообразия коробок передач, стоит ознакомиться с достоинствами и недостатками той или иной механической КП, ведь она является своеобразной «матерью» всех последующих вариантов исполнения и функциональных переключателей коробки.

Плюсы и минусы механических коробок передач

Конечно, идеальной коробки передач просто не существует. Но несравненными достоинствами механики являются:

1. Относительная дешевизна конструкции по сравнению с аналогами.
2. Малая масса и завидная экономичность (экономичность).
3. Отсутствие особых требований к охлаждению.
4. Преимущество с точки зрения экономии и лучшей динамики разгона.
5. Высокая надежность и высокий ресурс эксплуатации.
6. Наличие возможности применять различные приемы (что важно для АС и опытных водителей) и стили вождения в определенных условиях (например, на льду и при движении по бездорожью).

1. Машина с механической трансмиссией может запускаться толчками и делать ее буксировку максимально простой и удобной на дальние расстояния с любой скоростью.
2. Наличие отключения двигателя и трансмиссии.

Впечатляющий список.Поговорим о недостатках. Среди них:

1. Необходимость переключения полная несогласованность между силовым механизмом и трансмиссией, а это влияет на время переключения.
2. Чтобы добиться плавности переключения придется набивать руку и сохранять впечатления надолго.
3. Идеальная плавность хода вообще не удастся, так как количество ступеней в современных автомобилях с механической коробкой передач колеблется от 4 до 7.
4. Сравнительно небольшой ресурс на узле сцепления
5. Статистические данные, что динамики, которые водители предпочитают механику, больше подвержен переутомлению в пути.

В конце статьи рассмотрим краткий курс вождения на МКПП для не имеющих опыта водителей.

Ручной ящик для «чайников». 9 важных деталей

От новичка, который приобрел автомобиль с механической коробкой, требуется ознакомиться с важными нюансами обращения с коробкой и разобраться в некоторых моментах. Чтобы. Для чего нужен трансфер? Чтобы выбрать, какие именно и в каких условиях будут лучше всего использоваться в нужной вам ситуации (погодные условия, качество дорожного покрытия и т. Д.))

Важно! Освоение расположения шестеренки. Важным моментом является синхронное нажатие педали сцепления с одновременным переключением скоростей.

1. Запуск двигателя. Схема: «Нейтра» — сцепление — запуск двигателя. И ничего больше.

2. Правильное применение сцепления. Выжимать — строго до конца и не более 2 секунд. Спасаем машину.

3. Согласование закупок и плавность действий. Схватить. Скорость (например, первая).Кидаем сцепление (медленно конечно), при этом нас тоже потихоньку принимают за газ.

4. «Понижение передачи». Проще говоря, когда скорость снижается, важно снижать и передачи, точно так же, как они были повышены при разгоне.

5. Задний. Ни в коем случае не рекомендуется включать заднюю передачу до полной остановки автомобиля.

6. Парк. Мотор заглушен, сцепление выжато, включена первая передача, ручной тормоз в рабочем положении. Все просто.

Непонятно, сложно и утомительно? Больше практики! Только при условии непрерывной и непрерывной езды описанные принципы и тонкости будут не просто сводом или законами, а чем-то естественным и понятным.

Заключение

Механическая коробка передач Устройство и принцип работы, как мы выяснили, довольно интересны, по крайней мере, одновременно и сложно для восприятия. OPP работает исключительно с двигателями внутреннего сгорания.Такая конструкция и принципы управления дают рассматриваемому типу коробки передач определенные преимущества перед аналогами, которые все больше начинают занимать лидирующие позиции на рынке. Однако не забывайте, что наиболее практичным, хотя и не совсем простым в использовании мнением неопытных людей, является MCP.
Познакомьтесь с «механикой» поближе, и вы будете приятно удивлены!

На сегодняшний день существует ряд разновидностей коробок передач — и речь идет не только об автоматических коробках — даже такие простые «ручки» сегодня имеют различные подвиды и надстройки.Но прежде, чем мы отправимся к реке Знания по этому поводу, давайте четко разберемся, что такое коробка передач и для чего она нужна!

Как работает PPP?

Коробка передач в автомобиле (или любом другом механическом транспортном средстве) представляет собой рычажную (с точки зрения физики) пошаговую систему, которая буквально передает энергию от колес, то есть силу, которую производит двигатель. Чтобы привести в движение колесо, сначала проходит специальная система, называемая коробкой передач (или распространенной аббревиатурой — КПП).Образно и часто физически коробка передач находится между двигателем и ведущими колесами — это своего рода посредник в процессе, который заставляет автомобиль двигаться, и это просто в случае механической коробки передач или вариатора (об этом ниже) и детали автомобиль сложен почти во всех остальных случаях … Как правило.

Чтобы пояснить логику работы КПП, вспомним физику школьной программы — рычажную систему. Напомним, учитель, скорее всего, привел пример строительства знаменитых египетских пирамид, когда строителям приходилось поднимать тяжелые камни на огромную высоту.Или вы помните рычажную систему из знаменитой фразы ее открытия — Архимеда: «Дайте мне точку опоры, и я переверну землю!». Дело было в том, что, например, если взять длинную палку (это будет рычаг), положить ее посередине до точки опоры, с одной стороны соединить груз, а после другой взять руками, чтобы опустить его и тем самым поднять другой конец с грузом, чем дальше от вас будет точка опоры, тем легче вы поднимете груз (меньше усилий, чтобы привести в движение рычаг), но больше ваша рука будет проходить вместе с концом палки, за который она держится.И наоборот — чем ближе вы перемещаете точку опоры, тем больше силы вам нужно приложить, чтобы переместить конец палки, но тем больше вы перемещаете груз (и, кстати, для большей высоты).

Фактически, рычажная система применяется вокруг нас почти везде — даже внутри нас — наши челюсти, множество изгибов тела — все это работает на рычажной системе. В обиход можно занести плоскогубцы, машину для перевозки сыпучих материалов, классические открывалки для бутылок — даже ножницы.И, конечно же, коробка передач в нашей машине.

Но, пожалуй, принцип работы рычажной системы в коробке передач автомобиля легче всего понять на примере велосипеда, сравнив два их типа: классический советский односкоростной велосипед и современный горный хардал с возможностью переключения скоростей. В односкоростном велосипеде у вас всегда будет одинаковое соотношение частоты оборотов педалей и частоты оборотов ведущего (заднего) колеса, а это значит, что у вас, например, мне просто не хватает силы попасть в довольно крутую горку, ведь с такой силой на педаль не удастся раздавить.С другой стороны, на большой скорости вы могли бы еще быстрее разогнать этот «чугунный» байк, но вы не сможете так быстро двигать ногами, хотя силы вам хватило бы.

Но байк с возможностью переключения скоростей решает поставленные выше задачи: в нем используется та же система рычагов, но только не знакомая нам, описанная выше — роль рычагов здесь играют звезды: ведущие и ведомые, которые на скоростной велоспорт целым набором — обычно несколько (2-3) ведущих разного размера, и ведомые (от 6 до 10) тоже разного размера.И так, переворачивая различные ведущие и ведомые звезды, перекидывая цепь, мы меняем передачу и, соответственно, мощность и скорость ее вращения, необходимые для раскрутки колес.

Итак, если мы выберем самую маленькую ведущую звезду и самый большой светодиод, то мы получим самую низкую передачу и наименьшее передаточное число (об этом ниже), когда нам нужно повернуть педали много раз, чтобы колеса сделали хотя бы один оборот. — Попросту говоря, активно крутите педаль, мы все равно будем идти очень медленно, но мы можем подняться таким образом на самую крутую горку.Но если мы сделаем наоборот — выберем высшую передачу, цепь будет наброшена на самую большую ведущую звезду (там, где есть педали) и на наименьший светодиод и, поэтому нам нужно будет сделать всего 1 оборот педалей, чтобы колеса Проверили несколько раз и наш байк уехал соответственно очень быстро.

На самом деле, коробки передач в машине работают точно так же, только не существует в автомобильной коробке, которая работала бы прямо здесь, как велосипед — с набором звездочек и цепью, соединяющей их.А также в автомобиле, как правило, гораздо меньшее количество возможных передач — обычно от 4 до 8 — чем старше коробка, тем меньше там, как правило, шестерня, и чем новее, тем их больше; Кроме того, чем быстрее должна ехать машина, тем больше будет передач для легковых автомобилей. Но в грузовом может быть 10 и более передач. А есть коробки без четкого набора передач — точнее, их количество у машины бесконечно — речь идет о вариаторе.

Итак, какие бывают коробки передач и чем они отличаются друг от друга? Начнем с основных и (пока что) самых распространенных вариантов коробок в современном автомобиле.

Механическая коробка передач

Также известен как «ручка» или «механика», как указано выше. Этот тип требует от водителя больше, чем устройство во время разгона или замедления автомобиля, нужно постоянно нажимать педаль сцепления, а затем переключать передачу вручную с помощью рычага переключения в центральной части салона автомобиля под панелью. Большинство современных автомобилей с механической коробкой передач имеют от пяти до шести скоростей, не считая задней части. Это самый старый и простой вид коробок — в первые годы существования автомобилей все автомобили оснащались механической коробкой передач.

В целом устройство MCPP довольно простое, эффективное и позволяет водителю иметь прямой контроль над автомобилем, за что механики любят отдельную категорию водителей, которые любят всегда контролировать динамику машины. С другой стороны, механическая коробка всегда требует работы одной руки, особенно в условиях города. Также требуются определенные навыки и небольшая практика, чтобы умело владеть механической коробкой передач и особенно правильно плавно отпускать педаль сцепления.

Вместо звезд роль рычагов в МКПП выполняют шестерни разного размера, а вместо цепи эти шестерни непосредственно зубьями по краям контактируют друг с другом. Мы просто перекладываем шестерни друг на друга, просто перебрасывая шестерни, изменяя размер совместной работы ведущей и ведомой шестерен. На рисунке ниже вы можете увидеть примерную схему работы 7-ступенчатой ​​механической коробки передач.

В то же время при переключении нам нужны две очень важные вещи, которые являются незаменимыми спутниками любой современной механической трансмиссии: сцепление, потому что при переключении рабочий двигатель должен отключаться от коробки, и синхронизатор, потому что шестерни движутся на высокая скорость не всегда удается соединить так, чтобы канавки их зубцов совпадали.

АКПП

АКПП Типовая

Раньше у большинства автоматических коробок передач было три коробки передач (плюс задний ход), и если в вашем автомобиле было четыре программы, то у вас был настоящий спортивный автомобиль или роскошный седан. Сегодня 4-х агрегатные машины — большая редкость, на современных машинах АКПП имеют до восьми передач и по расходу топлива и динамике не уступают своим более простым собратьям.

Все автоматы должны иметь специальные микрочипы (называемые в народе «мозги», которые являются частью бортового компьютера автомобиля и будут контролировать порядок переключения на определенных оборотах и ​​даже в зависимости от стиля вождения автомобиля ослабленного человека. .

Вот два основных типа коробок передач, которые сегодня встречаются в подавляющем большинстве автомобилей. Теперь рассмотрим менее распространенные виды коробок передач — одни из них набирают популярность, другие — наоборот, теряют.

Роботизированная коробка передач (робот, типтроник)

Поскольку компьютеры каждый день глубоко проникают в каждую систему автомобиля, новые возможности наделила автоматическая коробка передач. Как мы уже упоминали ранее, современные автоматы теперь имеют до восьми передач, а время и условия включения той или иной передачи выбираются компьютером, и никто не спрашивает человека, что для многих водителей это огромный минус, особенно в спорте и / или.В то же время при спокойной непринужденной езде по городу машина предпочтительнее. Чтобы объединить лучшее из этих двух миров, автопроизводители предоставили водителям возможность использовать в своей автогибридной версии коробки передач, которая позволяет управлять переключением передач вручную с помощью специального селектора с двумя несложными положениями рычага позиционирования: плюс и минус. , каждая из которых отвечает за переключение передач на одну выше или одну ниже, соответственно; Либо с помощью «лепестков» на рулевом колесе: справа и слева, каждый из которых отвечает за одну и ту же функцию.Лепестки (или «приподнятые») наиболее распространены в спортивных автомобилях, но и в обычных они появляются все чаще.

Механическое переключение передач «Лепестки» и кнопочная система Автомобильная коробка передач Lotus Evora

Следует иметь в виду, что водители всегда могли управлять автоматической коробкой передач в той или иной степени с помощью так называемых «пониженных» передач, но на самом деле это не было полным контролем переключения по двум причинам:

• Чаще всего пониженная передача означала, что можно ограничить переключателем только первую или вторую (реже — третью) передачу — т.е.е. Автомобиль просто не переключится на выбранную выше передачу. Но, например, не переключиться ниже пятой передачи на принудительный «чистый» автомат нельзя.
• Даже если вы переведете рычаг автоматической коробки передач в режим «L» — не переключайтесь выше первой передачи, машина все равно будет переключаться, если скорость поворотов поднимется слишком высоко (например, если машина едет с крутым скольжением — для чего собственно нужны пониженные передачи в автомате) чтобы не повредить коробку.

Классическая машина с пониженными передачами (слева) и робот с возможностью переключения передач вручную (справа)

Теперь в компьютере типтроник в значительной степени управляет ручная коробка, избавляя водителя от необходимости постоянно выжимать сцепление, но при этом водитель всегда может переключиться в полностью автоматический режим переключения.

Вариатор (вариатор)

Если вы когда-нибудь ездили на маленьком современном самокате, то вам знаком вариатор или бесступенчатая коробка передач.Это очень простое устройство, но оно хорошо работает практически в любых условиях (кроме несовместимости с достаточно мощными двигателями). По сути, вариатор состоит из двух шкивов, соединенных ремнем (прямо как байк из описания в начале статьи, а вместо шестерни — шкивы). Но это специальные шкивы, так как они могут изменять свой размер и, таким образом, изменять передаточное число в коробке автомобиля. В вариаторе нет определенного количества «передач», потому что он может выбрать точное соотношение размера обоих шкивов между его самым низким и самым высоким передаточными числами.Таким образом, вы можете легко «ползать» по автостоянке или динамично кататься по трассе. Подробнее на сайте сайт.

Анимация работы вариатора

Вождение автомобиля с вариатором очень похоже на вождение с автоматической коробкой передач, за исключением того, что вы не почувствуете никаких переключений передач. Вместо этого двигатель просто плавно поднимается и опускается. Вы нажимаете педаль акселератора, и двигатель автомобиля набирает обороты до определенного значения, и дальше остается просто работать на этих оборотах, при этом машина едет все быстрее и быстрее, поскольку два шкива в коробке передач меняют свои размеры.Привыкание к вариатору может занять некоторое время из-за несколько странного звука и принципа работы вариатора. Некоторые автопроизводители даже предлагают вариаторы с бесконтактными переключателями, имитирующими автоматическую или механическую коробку передач.

Вариатор

С каждым годом набирает все большую популярность, появляясь на все большем количестве новых автомобилей. Плюс такой коробки — простота, а также высокие характеристики, если вы предпочитаете спокойную размеренную езду. Но если вы любите быстро путешествовать или хотите машину с высокими характеристиками, то этот вариант, к сожалению, вам не подойдет, так как он очень быстро расширяется.

Казалось бы, вариатор будет прекрасным и светлым будущим для большинства водителей, но, тем не менее, потребовалось много времени, чтобы эта технология могла созреть — особенно прочность ремня этой трансмиссии — есть большая разница между тем, что нагрузка ложится на этот ремень в самокате, а какая легковая машина большая.

К тому же у вариатора на сегодняшний день очень большой минус, который практически на «нет» всех своих достоинств ездит — ломается … ломается практически у всех — есть мнение, что такая коробка в среднем тоскует по пробегу около 100 тысяч км пробега, а потом его нужно менять, но часто это одна из затрат на всю машину.

Коробка передач с двойным сцеплением (DCT)

Широко известная аббревиатура DCT (благодаря Porsche) и некоторым другим, используемая в довольно дорогих спортивных и гоночных автомобилях, коробка передач с двойным захватом, по сути, представляет собой своего рода высокотехнологичный коллаж из автоматической, механической трансмиссии и компьютера.

Как следует из названия, в системе используется двухступенчатая муфта переключения передач. Коробку можно использовать в полностью автоматическом режиме с помощью компьютера, определяя время и условия переключения передач, или в качестве механики, с возможностью ручного переключения передач водителем, используя все те же лепестки на рулевом колесе или кнопке переключения передач.Кроме того, компьютерное управление моментами переключения, как правило, также может регулироваться водителем, чтобы переключить трансмиссию в соответствии с вашим личным стилем вождения.

Так выглядит коробка передач с двойным сцеплением

Коробки передач

DCT могут переключаться с молниеносной скоростью — как правило, за доли секунды — и это очень плавно благодаря автоматизированному управлению, что делает ее отличным вариантом для гоночных и высокопроизводительных машин. Хотя DCT обычно используется в очень дорогих спортивных автомобилях, он может быть достаточно компактным — да настолько, что Honda также устанавливает его в качестве опции для некоторых своих мотоциклов.

Коробка передач односкоростная

В отличие от своих шумных собратьев, к коробке передач предъявляются несколько других требований и, как таковые, они имеют свои типы передач или используют модифицированные версии традиционных коробок передач.

Односкоростная коробка передач была установлена ​​на заре автомобильной и мотоциклетной эры, и на самом деле это была прямая связь двигателя с колесами или напрямую или почти напрямую (передачи просто требовались для количества оборотов двигателя. колеса были меньше оборотов двигателя).Сегодня, спустя почти полтора века, односкоростная передача вернулась в автомобильную промышленность в области производства электромобилей. И дело здесь в самой природе электродвигателя — он, в отличие от бензинового и дизельного, может работать практически в любом диапазоне оборотов, в том числе по одному обороту в секунду, например. Если у вас есть возможность добраться до Tesla Model s, вы, вероятно, поняли, что автомобиль может молниеносно ускоряться практически на любой скорости, и ему практически не требуется дополнительная передача.

Однако ряд производителей электромобилей поставляют свои творения с коробками передач.

Коробка передач полуавтомат

Полуавтоматическая коробка передач — это очень продвинутая система, в которой используется старое сцепление для прямого переключения передач вместо гидротрансформатора в классической машине. В отличие от механической коробки передач, сцепление управляется компьютером. Он не только делает переключение передач намного быстрее, чем в механической коробке передач, но также упрощает процесс вождения и фиксирует автомобиль, предотвращая его конек, когда автомобиль стоит на стоянке.Так же, как и tytitronic, полуавтоматическая трансмиссия может быть переключена на полностью ручной режим переключения передач по желанию водителя. Двумя типами наиболее распространенных полуавтоматических трансмиссий являются описанная выше коробка передач с двойным захватом и электрогидравлическая коробка передач ( секвентальная коробка передач ).

Коробка передач IVT

Ivt по сути является конкретным типом вариатора (вариатора), но отличается от последнего тем, что включает в себя не только бесконечное количество трансмиссий, но и «бесконечно» максимальные передаточные числа.Ivt относится к этому типу вариаторов, которые могут включать «нулевой коэффициент» передаточных чисел, когда входной вал может вращаться вообще без вращения выходного вала (когда автомобиль стоит на месте, а его двигатель работает рабочий), оставаясь закрытым в Transfer. Конечно, передаточное отношение в этом случае не «бесконечно», а «не определено».

Какие бывают коробки передач и чем они отличаются? Видео

.