Принцип работы редуктора: устройство, принцип работы, виды, назначение

alexxlab | 25.01.1991 | 0 | Разное

Содержание

устройство, принцип работы, виды, назначение

Редуктор – механизм, изменяющий крутящий момент и мощность двигателя, присутствует практически в любой машине и станке. Он является частью трансмиссии автомобиля и регулирует с высокой точностью перемещение в точных приборах. Что такое редуктор с технической точки зрения? Это одно или несколько зубчатых зацеплений, взаимодействующих между собой и понижающих количество оборотов двигателя до приемлемой скорости вращения исполняющего узла. Вместо ведущей шестерни может быть червяк.

Устройство и принцип работы

Редуктор без дополнений газовый или гидравлический, подразумевает механическое устройство для изменения угловой скорости и крутящего момента. Он работает по принципу Золотого правила, когда передаваемая вращением мощность практически не изменяется, уменьшается на КПД.

Устройство

Простейшее устройство редуктора, это зацепление из шестерни и зубчатого колеса. Крутящий момент передается через непосредственный контакт зубьев – элементов детали. Они движутся с одинаковой линейной скоростью, но разной угловой. Количество вращений шестерни и колеса за единицу времени разное, зависит от диаметров деталей и количества зубьев.

Шестерни и колеса неподвижно закреплены на валах или изготовлены совместно с ними. В корпусе может быть от одной до нескольких пар зубчатых зацеплений. На сборочном чертеже редуктора хорошо видно его устройство и составные части:

  • корпус;
  • крышка корпуса;
  • пары в зацеплении;
  • валы;
  • подшипники;
  • уплотнительные кольца;
  • крышки.

Корпус в самом низу имеет отверстие для слива масла и приспособление контроля уровня смазочных материалов, глазок или щуп. Разъем с крышкой совпадает с плоскостью расположения осей.

На кинематической схеме редуктора схематически указаны зубчатые соединения, расположений валов и направление вращения. Также показан тип зуба, прямой или наклонный. По кинематической схеме можно определить количество ступеней, передаточное число и другие характеристики, как работает данный редуктор.

Принцип действия

Принцип работы механического редуктора основан на передаче вращательного момента от одного вала другому посредством взаимодействия зубчатых деталей, неподвижно закрепленных на них. Линейная скорость зубьев одинаковая. Она не может быть разной, поскольку контакт жесткий.

Принципом действия редуктора является давление зуба на поверхность аналогичного со смежной детали и передача при этом усилия, двигающего ведомое колесо. В результате скорость вращения уменьшается. На выходном валу создается усилие, которое способно привести в движение исполняющий механизм.

Главная пара всегда первая, быстроходная шестерня или червяк, соединенный с двигателем и соответствующее ему колесо. По ее типу определяется и весь узел. Количество ступеней равно количеству зацеплений, имеющих передаточное число больше 1.

Кроме рабочих шестерен могут использоваться паразитки – шестерни, которые не изменяют крутящий момент, только направление вращения колеса и соответственно вала, на котором оно расположено.

Маркировка

В условном обозначении редуктора имеется ряд цифр и букв, указывающих на его параметры и тип. Первым стоит указание на количество ступеней и вид зубчатого зацепления:

  • цилиндрическое – Ц;
  • червячное – Ч;
  • коническое – К;
  • глобоидное – Г;
  • волновые – В;
  • планетарное – П.

Комбинированные модели обозначаются несколькими буквами, начиная с первой пары:

  • цилиндрически-червячные – ЦЧ;
  • червячно-цилиндрические – ЧЦ;
  • конически-цилиндрические – КЦ.

Количество передач данного вида указывается цифрой перед буквой.

Горизонтальное расположение считается нормой и не имеет своего обозначения. Для вертикального узла после обозначения типа передач ставится буква В. Б – означает быстроходную модель. За ним ставится условное числовое обозначение варианта сборки.

Далее указывается расстояние между осями ведущего и выходного вала, передаточное число цифрами и форма выходного вала буквенным обозначением, например, Ц – цилиндрический хвостовик, К – конический.

В маркировке может присутствовать указание на климатическое исполнение, например, для тропиков, северных районов, по какому госту выполнено.

Например: 1Ц2У-250-31,5-22-М-У2. Двухступенчатый цилиндрический с горизонтальным расположением. Межцентровое расстояние валов тихоходной ступени 250 мм, передаточное число 31,5. Вариант сборки узла 22, хвостовик по типу муфты, климатическое исполнение соответствует ГОСТ 15150-69.

Скачать ГОСТ 15150-69

Электрический привод – мотор и передаточный узел в одном корпусе, имеет несколько отличающуюся маркировку. Вначале стоит буквенное обозначение марки сборного привода, указывается скорость вращения выходного колеса, поскольку она постоянна, соединена с одним электродвигателем.

Технические характеристики

Редуктора отличаются внешне по размерам и форме. Внутреннее строение разнообразное. Объединяет их всех перечень технических характеристик, по которым они подбираются на различные машины и станки. К основным параметрам редуктора относятся:

  • передаточное число;
  • передаточное отношение;
  • значение крутящего момента редуктора;
  • расположение;
  • количество ступеней;
  • крутящий момент.

Передаточное число берется общее, всех передач, и одновременно указывается таблица передаточных чисел, если узел имеет 2 и более ступени. По нему подбирают узел, который преобразует вращение электродвигателя или мотора с нужное количество оборотов.

При этом важно знать величину крутящего момента на выходном валу редуктора, чтобы определить, будет ли достаточной мощность, чтобы привести в движение агрегат.

Передаточное число

Основная характеристика зубчатого зацепления, по которой определяются все остальные параметры. Показывает, на сколько оборотов меньше делает колесо относительно шестерни. Формула передаточного отношения:

U = Z2/Z1;

где U – передаточное число;

Z1 число зубьев шестерни;

Z2 число зубьев зубчатого колеса.

Модуль зубьев шестерни и колеса одинаковый. Их количество напрямую зависит от диаметра. Поэтому можно использовать формулу:

U = D2/D1;

Где D2 и D1 диаметры колеса и шестерни соответственно.

Расчет общего передаточного момента определяется как произведение передаточных чисел всех пар:

Uр = U1× U2× … × Un;

Где Uр передаточное число;

U1, U2, Un передаточные числа зубчатых пар.

При расчете передаточного числа берется отношение количества зубьев колеса и заходов червяка.

В цепных передачах расчет передаточного числа делается аналогично, по количеству зубьев на звездочках и по диаметрам деталей.

При определении передаточного числа ременной пары количество зубьев заменяется диаметрами шкивов и все умножается на коэффициент скольжения. В отличие от зубчатой передачи, линейная скорость движения крайних точек на шкивах не равна друг другу. Зацепление не жесткое, ремень проскальзывает. КПД передачи ниже, чем у зубчатой и цепной передачи.

Передаточное отношение

При проектировании нового узла с заранее заданными характеристиками, за основу берется мощность будущего редуктора. Она определяется по величине крутящего момента:

где U12 – передаточное отношение;

W1 и W2 – угловые скорости;

n1 и n2 – частота вращения.

Знак «–» указывает на обратное направление вращения колеса и вала, на котором оно находится. При нечетном количестве передач ведомое колесо крутится в противоположном направлении по отношению к ведущему, навстречу ему. При четном количестве зацеплений конических колес вращение обоих валов происходит в одном направлении. Заставить его крутится в нужную сторону можно установкой промежуточной детали – паразитки. У нее количество зубьев как у шестерни. Паразитка изменяет только направление вращения. Все остальные характеристики остаются прежними.

Крутящий момент

Определение крутящего момента на валу необходимо, оно позволяет узнать мощность на выходе редуктора, величины связаны прямо пропорциональным соотношением.

Крутящий момент входного двигателя на входе, умножается на передаточное число. Для получения более точного фактического значения надо умножить на значение КПД. Коэффициент зависит от количества ступеней и типа зацепления. Для прямозубой конической пары он равен 98%.

Назначение механизма

Редуктором называют узел, который изменяет мощность. Это может быть давление газа и жидкости в газовых баллонах, трубопроводах и на распределительных подстанциях. Механические редукторы изменяют число оборотов и угловую скорость.

Для чего нужен в механизме и машине зубчатый передаточный механизм. Он снижает угловую скорость двигателя, увеличивая при этом в столько же раз крутящий момент – силу, с которой может воздействовать выходной вал на исполняющий механизм.

Скорость вращения электродвигателя может достигать 1500 об/мин. Для работы станка оборудования она не подходит. При этом, если к шкиву мотора напрямую прикрепить груз, он не сможет сдвинуть его с места.

Функции узла, уменьшить скорость вращения в десятки раз и настолько же увеличить крутящий момент – усилие, с которым машина будет совершать работу.

Виды редукторов

Редуктор, это механизм, передающий крутящий момент. Простейшими механическими узлами, передающими крутящий момент, считаются ременная и цепная передачи. Они передают вращение с одного детали на другую и при этом изменяют угловую скорость.

Наибольшая группа редукторов, которые широко используются во всех механизмах, от кофемолки до доменных печей, механические зубчатые редукторы. Они разделяются на группы по нескольким параметрам:

  • типу зубчатого зацепления;
  • количеству передач;
  • способу монтажа;
  • пространственное положение осей и зубчатых соединений.

Обычно ведущий вал редуктора быстроходный. Он жестко соединен с двигателем и вращается с такой же скоростью, до 1500 об/мин. При обратном отношении, когда ведущим является колесо и скорость вращения на выходе возрастает, а крутящий момент падает, узел называют понижающим.

По типу зубчатого зацепления и форме шестерни, они делятся:

  • цилиндрические;
  • конические;
  • червячные;
  • планетарные;
  • комбинированные;
  • волновые.

Комбинированные модели могут иметь различные типу зубчатых зацеплений.

Цилиндрические

Наибольшее количество выпускается цилиндрических редукторов. Рабочая поверхность колеса и шестерни имеет форму цилиндра. Модели отличаются высоким КПД, простотой исполнения и большим разнообразием деталей. Одноступенчатые узлы получили название передаточного редуктора. Он компактный, понижает скорость вращения и одновременно передает крутящий момент.

По форме зуба цилиндрические модели делятся:

  • прямозубые;
  • косозубые;
  • шевронные.

По кинематической схеме они бывают прямолинейные и разветвленные.

Прямой зуб имеет закругленную поверхность, способствующую максимально возможной площади контакта. При зацеплении зубья контактируют по всей длине. Трение сводится к минимуму. КПД прямозубого зацепления наиболее высокое, 99%.

К достоинствам прямозубых передач относятся минимальная нагрузка на подшипники, малое трение, механизм не греется.

Недостаток в сильном шуме во время работы и малой мощности. Чтобы предать большое усилие, колеса надо делать широкими, крупногабаритными.

Косой зуб расположен под углом. Площадь контакта у него больше при одинаковой ширине обода колеса. Зубья заходят в зацепление постепенно. Работает косозубая пара тихо, плавно и способна выдержать большие нагрузки.

Площадь трения по эвольвенте больше, детали греются. КПД косозубого зацепления 98% и ниже. Изготовление деталей с косым зубом сложнее, особенно фрезеровка зубьев. Требуется большая точность при настройке режущего инструмента. Наклонное положение зуба создает дополнительные осевые нагрузки на подшипники и сокращает срок их работы.

Для компенсации отрицательных осевых усилий косозубых передач, созданы шевронные. Они представляют два колеса на одном валу с наклоном зубьев в противоположную сторону. Таким образом еще больше увеличивается мощность.

Работают шевронные зацепления тихо. Недостаток в сложной и длительной технологии нарезания зубьев.

Количество передач может быть любое. Расположение валов параллельное, горизонтальное и вертикальное в одной плоскости. При большом числе зубчатых зацеплений в одном корпусе, возможно двурядное расположение валов.

Цилиндрические модели широко применяются во всех областях. От бытовой техники, кофемолок, дрелей, до металлургической и горнорудной промышленности. На каждом станке стоит один или несколько редукторов. В особо тяжелых условиях используют шевронные передачи.

Конические

Шестерня и колесо имеют коническую поверхность. Валы расположены под углом. Зуб на шестерне прямой и радиальный. Часто конические передачи используются в комбинированных или понижающих узлах. Направление вращения возможно в любую сторону. В качестве ведущего может выступать колесо.

Сколько передач в коническом передаточном механизме, зависит от его назначения. Обычно одна. Наиболее известный пример косозубого зацепления – дифференциал заднего моста, понижающий крутящий момент узел. От одного колеса вращается синхронно в одном направлении 2 шестерни.

Червячный

Вместо ведущей шестерни в зубчатом зацеплении стоит червяк с нарезанной резьбой. Нитей бывает 1, 2, 4. Другого количества заходов не делают. Оси валов расположены перпендикулярно в разных плоскостях.

Червяк при вращении взаимодействует с несколькими зубьями колеса. От сильного трения под углом, возникает тормозящий момент. Он не позволяет колесу провернуться и сдвинуть червяк. Самоторможении используют в грузоподъемных механизмах. Подвешенный груз не сможет пойти вниз. Червячная передача может перемещать колесо и связанный с ним механизм с большой точностью. Это используют в приборах и станках для точной настройки положения инструмента.

Червячные редукторы создают с одной и двумя передачами. Часто делают комбинированные с коническими зацеплениями.

У червячного редуктора тихий и плавный ход, самое большое передаточное число одной пары до 80 единиц.

Недостаток в низком КПД и сильном нагреве во время работы. необходимо делать систему охлаждения.

Планетарный

Планетарные модели конструктивно отличаются от всех других. У них колесо неподвижно зафиксировано в корпусе. В зацеплении с ним 4 сателлита – зубчатые колеса, которые синхронно вращаются от центральной шестерни.

Водило, соединенное с выходным валом, вращается вокруг солнечной шестерни. Валы сателлитов закреплены в нем через подшипники.

Сложное исполнение планетарного редуктора компенсируется его высокой мощностью, компактными размерами и тихим ходом. Планетарные модели используются для работы в шахтах, металлургии, горнорудной промышленности.

Комбинированные

Редукторы, в которых установлены передачи разного типа, называются комбинированными. Наиболее часто соединяют в одном корпусе цилиндрические пары с червячными или коническими.

Мотор-редуктор – собранные в одном корпусе двигатель и передаточный узел. Привод обычно изготавливается с коническими или червячными парами. Количество передач одна и две.

В волновых моделях для вращения применяют колебания расположенной внутри колеса шестерни. Широкого распространения модель пока не получила.

Рекомендации по выбору

Как выбирать редуктор вместо сломавшегося, на имеющуюся технику и при создании механизмов самостоятельно. Основным является мощность на выходном валу. Она рассчитывается на основании оборотов двигателя по передаточному числу.

Следует обратить на расположение валов, оно в цилиндрических моделях может быть в одну сторону.

Крепление осуществляется с помощью фланца непосредственно к валу двигателя и с помощью отверстий в подошве устанавливается на платформу.

В маркировке указано межцентровое расстояние между валами. Этот размер имеет конструктивное значение при установке узла и соединения его с двигателем и валом рабочего механизма.

Следует посмотреть, какая пара в редукторе первая, ее передаточное число, зацепление. Выбор редуктора включает в себя и расположение валов в пространстве. Они могут располагаться под прямым углом и быть в разных плоскостях. Тип подшипников указывается в технической документации. Там же таблица сроков эксплуатации разных узлов.

При проектировании машины, подбор червячного редуктора выполняется по мощности и расположении зацепления. При нижнем зацеплении пара хорошо смазывается, не требует дополнительного охлаждения и способна работать длительно время. Следует обратить внимание на рабочий режим. Узел не всегда способен работать по несколько часов непрерывно. Червячное соединение быстро перегревается.

Распространенные неисправности

Поломки редуктора можно избежать при правильной его эксплуатации и регулярном уходе. Следует внимательно изучить паспорт. В нем указаны виды технического обслуживания и их периодичность. Надо регулярно менять масло, постоянно доливать его. Соблюдения режима работы позволит сохранить агрегат целым.

Основная неисправность редуктора связана с его перегревом. Это происходит при отсутствии смазки и использовании масел других марок. В противном случае агрегат перегревается, зубчатое зацепление может заклинить.

Подшипники имеют свой запас прочности. Их период эксплуатации указан в паспорте. Если вовремя не поменять на новые, узлы начинают рассыпаться. Шарики выпадут, и вал начнет вращаться с большим усилием, рывками.

Между корпусом и крышками: верхней и боковой, по плоскости разъема, при сборке закладывается герметик. Он не позволяет маслу вытекать наружу. Если его вовремя не менять, жидкость потечет со всех разъемов.

Перегрузки, резкое включение приводит к разрушению зуба. Когда передаточный механизм не соответствует двигателю, он долго не выдержит.

Редуктор давления воды: принцип работы и разновидности

Оглавление:
Редуктор давления воды: назначение и принцип работы
Разновидности редуктора давления воды

Вы никогда не задумывались над тем, почему практически новенький водонагреватель дает течь или под стиральной машиной образуется лужа воды? Только не нужно отвечать сходу и говорить о том, что что-то там проржавело или кто-то установил бракованный шланг. Не без этого, конечно, но в большинстве случаев виною всех протечек является давление воды в трубопроводе, которое, мягко говоря, не всегда стабильно – в некоторые моменты оно может в несколько раз превосходить допустимые значения, что и приводит к порывам даже металлических частей сантехнического оборудования. Так называемые гидравлические удары в состоянии сломать все что угодно и противопоставить их разрушительной силе можно разве что современный редуктор давления воды, о котором и пойдет речь в этой статье. Вместе с сайтом stroisovety.org мы разберемся с его назначением и принципом работы, изучим разновидности и технологию регулировки.

Редуктор давления воды фото

Редуктор давления воды: назначение и принцип работы

С назначением редуктора воды все более или менее ясно – как правило, он используется для стабилизации давления и предотвращения таким образом выхода из строя некоторого сантехнического оборудования. В большинстве случаев установка редуктора давления воды производится тогда, когда в работе домашнего водопровода задействованы такие устройства, как накопительные водонагревательные баки и термостатические смесители – в общем, чувствительные к давлению жидкости агрегаты. Тут все просто и понятно, чего не скажешь про принцип работы редуктора давления воды – разберемся с ним подробнее, так как в этом отношении можно выделить целых три разновидности подобных устройств.

  1. Поршневой редуктор давления воды – его основное преимущество заключается в простоте конструкции. За регулировку давления в водопроводной системе отвечает небольшой подпружиненный поршень, который уменьшая или увеличивая проходное отверстие, регулирует давление воды в системе – установка выходного давления в таких редукторах осуществляется путем ослабления или сжатия пружины посредством вращения специального вентиля. Если говорить о недостатках подобных редукторов, то здесь необходимо выделить такой момент, как необходимость предварительной фильтрации жидкости – без очистки воды от мусора подобные устройства очень быстро засоряются и выходят из строя. В силу такого поведения производители достаточно часто оснащают подобные устройства комплектным фильтрующим элементом – поршневой редуктор давления воды с фильтром способен осуществлять регулировку давления в пределах от 1 до 5атм.
  2. Мембранный редуктор давления. Этот тип редукторов отличается высокой надежностью и неприхотливостью в работе – они выделяются на фоне всех остальных подобных приборов широким диапазоном пропускной способности. Как правило, они в состоянии обеспечить рабочую скорость потока жидкости в пределах от 0,5 до 3 кубических метров в час, что совсем немало, особенно если говорить об их использовании в быту. За работу такого редуктора отвечает подпружиненная мембрана, которая в целях предотвращения засоров помещена в отдельную герметичную камеру – в зависимости от степени сжатия пружины, она оказывает то или иное давление на небольшой клапан, который и уменьшает или увеличивает пропускную способность устройства.
  3. Проточный редуктор понижения давления воды. Устройства этого типа отличаются тем, что в них нет никаких подвижных частей, благодаря чему возрастает их надежность и долговечность – понижение давление здесь достигается за счет внутреннего лабиринта массы небольших протоков. Проходя бесчисленные повороты этих каналов, разделяясь на несколько потоков и снова объединяясь в один, скорость воды гасится, и, как результат, снижается давление жидкости на выходе из подобных устройств. В быту такие устройства используются обычно для систем орошения – основным их недостатком является необходимость установки на выходе дополнительного регулятора.

    Принцип работы редуктора давления воды фото

В общем, это все, что можно сказать по поводу редуктора давления воды, а вернее его принципа работы, изучая который мы поневоле затронули тему их разновидностей. Но, как говорится, это только начало, и виды данных устройств этим не ограничиваются.

Разновидности редуктора давления воды

Редуктор давления воды в силу своей востребованности в различных сферах деятельности человека имеет массу всевозможных различий – классифицировать их можно по нескольким признакам.

  1. По производительности. В этом отношении они подразделяются на три подвида – бытовые, производительность которых не превышает 3 кубометра в час; коммерческие с производительностью от 3 до 15 кубометров в час; промышленные, производительность которых свыше 15 кубометров в час. Если речь идет о том, чтобы приобрести редуктор давления воды для бойлера или другого бытового сантехнического прибора, то оптимальным вариантом будет бытовой редуктор давления.
  2. По принципу подключения. Здесь вариантов немного – это резьбовые редукторы и фланцевые. Первые используются на трубопроводах диаметром до 50мм (2 дюйма), а вторые, соответственно, на более толстых трубопроводах.
  3. По диапазону регулировки практически все редукторы давления разделяются на два типа – это редукторы давления воды с широким диапазоном регулировки и тонко настраиваемые редукторы. Первый вариант устройств способен регулировать давление в пределах от 1,5 до 12 бар, а второй всего-навсего в диапазоне от 0,5 до 2 бар.
  4. По максимальному входному давлению. Здесь также имеется два варианта – в первом случае редукторы предназначены для работы в системах водопровода с давлением до 16 бар, а во втором случае до 25 бар.
  5. По максимальной рабочей температуре жидкости. Здесь все просто и также имеется всего пара вариантов – существует редуктор давления для холодной воды и для горячей. Редуктор давления для горячей воды в состоянии пропускать через себя воду с температурой до +70°C, а редуктор холодной воды до +40°C.

    Редуктор давления воды для бойлера фото

В принципе, существуют и другие отличия в некоторых моделях водных редукторов – к примеру, есть редуктор давления воды с манометром, который облегчает процесс регулировки давления. Также некоторые различия могут наблюдаться в установленных фильтрующих элементах – в одних моделях сетка может быть мельче, а в других крупнее. А некоторые модели могут оборудоваться колбовыми фильтрами тонкой очистки – здесь все зависит от желания производителя защитить свою продукцию от повреждений.

И в завершение темы несколько слов о том, как отрегулировать редуктор давления воды. Сами понимаете, что если приобретенная вами модель оборудована манометром, то здесь проблем не возникнет – вращая специальный вентиль редуктора, просто добиваемся необходимых показаний манометра, приводя их в соответствие с паспортными данными наиболее уязвимого оборудования вашего водопровода. Если редуктор не оборудован манометром, тогда для регулировки прибора его понадобится приобрести дополнительно – это недорогое удовольствие, которое позволит вам быть уверенным в том, что давление в водопроводе в пределах нормы и о безопасности того же водонагревательного бака можно не переживать.

Редуктор давления воды с манометром фото

В принципе, это все, что необходимо знать по поводу такого ставшего незаменимым в наше время прибора для водопровода, как редуктор давления воды. Почему так произошло, объяснять долго не нужно – водоканал использует старое оборудование, а мы приобретаем современную технику, которая очень чувствительна к различным отклонениям от нормы. Мало того, использование редукторов воды также обусловлено необходимостью поднимать воду на высоту, и если, к примеру, на десятом этаже давление в пределах нормы, то на первом оно будет очень высоким, что и необходимо компенсировать посредством редуктора давления воды.

Автор статьи Александр Куликов

Устройство, принцип работы и установка редуктора давления воды

Доброго времени суток всем, кто читает этот пост! В нем я расскажу о редукторах понижения давления. Начинаем, как обычно, с определения.

Для чего нужен редуктор давления воды

Редуктор понижения давления — устройство, которое позволяет локально снизить давление в системе водоснабжения квартиры или частного дома.

Предназначен редуктор для защиты водопроводного оборудования от действия высокого давления.

Редукторы понижения давления бывают следующих основных видов:

Поршневой редуктор давления воды: принцип работы и устройство

Поршневые редукторы — внутри таких редукторов находится поршень, который держится пружиной.

Изнутри такой редуктор делится на две камеры — входную и выходную.

Вода во входной камере давит на поршень и приоткрывает створ, через который попадает в выходную камеру.

Таким образом, из-за узкого створа давление в выходной камере получается меньше, чем во входной.

По температуре такие редукторы ограничиваются верхним пределом в 80° Цельсия (если иное не оговорено в паспорте).

Это позволяет применять для горячего и холодного водоснабжения.

Устройство поршневого редуктора давления воды

Устройство поршневого редуктора показано на нижнем рисунке:

  1. Крышка.
  2. Верхняя часть корпуса.
  3. Нижняя часть корпуса.
  4. Диск корпуса.
  5. Регулировочная гайка.
  6. Пружина.
  7. Диафрагма.
  8. Кольцевые уплотнения
  9. Стержень.
  10. Уплотнение клапана.
  11. Клапан.

Мембранный редуктор давления воды: принцип работы и устройство

Мембранные редукторы — более дорогой и совершенный вид редукторов понижения давления.

Мембранный редуктор имеет больший диапазон регулирования давления и менее чувствителен к качеству воды.

Отсутствие в конструкции трущихся частей обеспечивает больший, чем у поршневых редукторов срок службы.

По температурным характеристикам мембранные редукторы не отличаются от поршневых, но могут применяться на более высоких давлениях (до 25 атмосфер).

Принцип работы такого редуктора поясню при помощи рисунка.

Устройство мембранного редуктора давления воды
  1. Латунный корпус.
  2. Крышка корпуса.
  3. Пробка корпуса.
  4. Регулирующая втулка.
  5. Гайка.
  6. Верхняя часть штока.
  7. Пружина.
  8. Цилиндрическая часть штока.
  9. Мембрана.
  10. Распределительное кольцо.
  11. Винт золотника.
  12. Прокладка.
  13. Нижняя часть штока.
  14. Уплотнитель.
  15. Седло.

Как видно из верхнего рисунка, вода, попадающая на вход редуктора, своим давлением давит на прикрепленный к штоку золотник.

Вода стремится вдавить золотник в седло с одной стороны, а с другой его стремится удержать на месте пружина.

После чего вода через небольшую щель попадает на выход редуктора.

Таким образом, давление на выходе из редуктора будет меньше, чем на его входе.

Если давление на входе будет меньше чем то, на которое настроен редуктор, то проток через редуктор не блокируется.

Установка редуктора давления воды своими руками

Требования по монтажу зависят от производителя редукторов и обязательно указываются в инструкции, которая идет в комплекте с редуктором.

Для всех редукторов важно соблюдать направление протока (оно указывается на корпусе при помощи стрелки).

Для некоторых важно положение в пространстве. Связано это с особенностями конструкции или с наличием встроенного грязевика.

Обычный поршневой редуктор не чувствителен к изменению положения в пространстве.

Кроме того, для возможности снятия и обслуживания необходимо ставить шаровые краны до и после редуктора.

Устанавливается редуктор понижения давления на вводе в дом или квартиру до приборов учета, но после фильтров грубой очистки.

При установке редуктора перед водонагревателем, производитель рекомендует выдерживать расстояние и не ставить его прямо на вводе.

Иначе излишние давление, которое появляется при нагреве воды нарушит работу редуктора и от него не будет никакого толку.

На этом рекомендации по монтажу редукторов заканчиваются.

Выбираем редуктор давления воды

Редуктор, при правильной эксплуатации должен прослужить вам много лет.

При выборе прибора в магазине, я рекомендую не покупать совсем дешевые поршневые модели.

Они скорее всего сделаны из дешевых материалов и срок их службы будет меньше, чем у качественных европейских моделей.

На этом все, пишите вопросы в комментариях.

назначение, устройство, принцип работы, технические характеристики

Использование энергии двигателя в машинах напрямую невозможно: важны обороты, крутящий момент определенного уровня. В качестве посредника в передаче вращательного движения выступает сложный механизм. Что такое промышленный или автомобильный редуктор, какие основные элементы включает его конструкция – обо всем по порядку.

Что такое редуктор

Редуктор — это технологический механизм, осуществляющий передачу крутящего момента от двигателя к исполнительному устройству.

В зависимости от инженерного исполнения и требований эксплуатации, передаваемый крутящий момент может быть изменен в направлении, силе, скорости.

Назначение механизма

Основное назначение редуктора – изменение показателей крутящего момента, оборотов, получаемых от двигателя.  В производственных процессах редуктор предназначен для реализации привода в:

  • мощных обрабатывающих станках;
  • системах запирания (открывания) тяжелых конструкций;
  • подъемных и удерживающих устройствах.

Если коснуться конструкции транспортных средств, становится понятно зачем нужен редуктор в машине. Для автомобиля данный механизм реализует привод колес. Редукторы могут быть расположены:

  • на задней оси автомобиля;
  • впереди как отдельный элемент;
  • интегрировано в коробку передач.

Совместно с КПП чаще всего исполняются редукторы у автомобилей с передним приводом. Конструкция полноприводных машин предполагает 2 редуктора на передней и задней оси с передачей крутящего момента через карданный вал. Разобравшись, за что в машине отвечает редуктор, необходимо понять его устройство, основные элементы и принципы работы.

Устройство и принцип работы

Из каких же деталей состоит такой ответственный механизм? Классическое устройство редуктора предполагает наличие следующих рабочих частей:

  • корпусная часть с крышкой, отверстием для проверки уровня технической жидкости;
  • комплект подшипников;
  • валов – в зависимости от назначения и количества передач помимо входного и выходного добавляется промежуточный;
  • детали, реализующие передачу между валами – зубчатые колеса, червячные элементы.

Схема расположения элементов зависит от типа редуктора. Помимо приведенных выше основных элементов, устройство состоит из дополнительных деталей – сальниковых уплотнений, шпонок, регулировочных колец, уплотнительных прокладок.

Устройство

Редукторные механизмы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Примером простейшего редуктора является зацепление двух зубчатых колес или шестерен разного диаметра, внешнего типа зацепления. Меньшая шестерня является ведущей, размещается на ведущем валу редуктора. Этот вал получает крутящий момент от двигателя. Большая шестерня является ведомой и закрепляется на ведомый вал. При разнице в количестве зубьев между шестернями в 3 раза ведущая совершит один полный оборот, а ведомая провернет вал лишь на треть. Тяговое усилие на ведомом валу возрасте в 3 раза по отношению к выдаваемому усилию двигателя.

Ведущий вал редуктора всегда чуть меньше ведомого – это конструктивная особенность из-за разницы в моментах помогает определить его тип. Использование таких элементов как сальниковые уплотнения необходимо для герметизации смазки внутри корпуса редуктора. Шпонки фиксируют зубчатые колеса на валах. Схемы редукторов необходимы для полного отображения всех элементов с указанием маркировки и размеров.

Шестерни на валах располагаются внутри корпуса с посадкой на подшипниках. Смазка реализуется частичным или полным заполнением объема корпуса технологическим маслом. Вязкость и состав масла в промышленных и автомобильных редукторах отличаются. При частичном заполнении ванночки (часто встречается на промышленных редукторах) зубья шестеренки, опускаясь вниз, захватывают на себя масло и таким образом осуществляют смазку зоны контакта в передаче. Масло подлежит замене: для коробки передач график устанавливается от пробега авто в километрах, для промышленного редуктора зависит от наработки в часах.

В зависимости от требуемого передаточного числа, количество ступеней увеличивается, элементы, передающие крутящий момент, меняются. Для моста в легковом автомобиле с полным приводом характерно равное передаточное число в переднем и заднем механизме – для синхронности вращения колес.

Крышка необходима для доступа и осмотра строения внутренней конструкции без полного разбора механизма. Детали подлежат периодической ревизии на предмет износа.

Принцип действия

Принцип работы механического редуктора заключается во взаимодействии зубьев деталей, передающих крутящий момент. Силовой агрегат подает крутящий момент на ведущий вал механизма, выходной      вал выдает пониженные обороты и повышенный крутящий момент. Если механизм скоростной, то происходит повышение оборотов вала и снижение силового момента. Редуктор как силовое звено работает над передачей момента исполнительному механизму.

Маркировка

Для обозначения моделей редукторов применяются комбинации букв и цифр, характеризующие параметры и тип устройства. На первом месте указывается число ступеней и вид передачи:

  • червячный – Ч;
  • цилиндрическое – Ц;
  • глобоидное – Г;
  • коническое – К;
  • планетарные – П.
Пример маркировки редуктора

Для комбинированных моделей на первое место ставится буква, означающая первую передачу:

  • цилиндрически-червячные – ЦЧ;
  • конически-цилиндрические – КЦ;

Количество передач определенного вида обозначается цифрой, проставляемой перед буквой передачи.

Технические характеристики

Технические характеристики любого редуктора включают в себя:

  • крутящий момент;
  • передаточное число;
  • передаточное отношение;
  • число и тип ступеней;
  • расположение валов.

Сведения о данных характеристиках указываются в сопроводительной инструкции и дублируются на табличках, закрепленных на устройстве. Каждый технический показатель важен для подбора механизма под конкретную производственную задачу. Мощность редуктора характеризуется предельным крутящим моментом, передаваемым на исполнительный механизм.

Передаточное число

Является основной характеристикой передачи, на основе нее ведется расчет всех остальных параметров механического узла. Передаточное число указывает на изменение числа оборотов в зацеплении ведущей и ведомой шестерни. Для расчетов непосредственно на передаче считается число зубьев ведущей и ведомой шестерни. Для примера:

  • ведущая шестерня имеет 15 зубов;
  • ведомая – 60.

Делим 60 на 15 и получаем значение передаточного числа 4. Число оборотов выходного вала уменьшится в 4 раза, а крутящий момент возрастет на 4. Для червячных передач высчитываются зубья колеса и заходы червяка. Общее передаточное число вычисляется как произведение значений у всех пар передач в механизме.

Передаточное отношение

Под передаточным отношением принято понимать зависимость между угловыми скоростями и вращающими моментами валов. В зависимости от величины передаточного отношения механизмы называют:

  • редукторами – передаточное отношение больше 1;
  • мультипликаторами – передаточное меньше 1. В этом случае первичный или ведущий вал связан с большей шестерней.

Крутящий момент

Значение крутящего момента на выходном валу позволяет определить мощность, с которой будет работать исполнительный механизм. Мощность и момент связаны прямой пропорцией. Момент привода, двигателя на ведущем валу, умножается на значение передаточного числа. Уточненное значение получается, если умножить выражение на размер кпд. Зубчатый редуктор с прямозубой конической передачей имеет КПД 98%. С увеличением количества ступеней КПД немного снижается за счет дополнительного трения в зацеплении.

Чем отличается редуктор от дифференциала

Дифференциал является распределителем полученного крутящего момента между осями. Редуктор же изменяет крутящий момент по величине – в большую или меньшую сторону. Оба механизма являются важными элементами в трансмиссии автомобилей различного класса.

Виды редукторов

Основные виды редукторов, получившие максимальное применение во всех сферах промышленности, зубчатые. Данные механизмы разделяют на группы по:

  • типу зацепления в передаче;
  • количеству пар передач;
  • способу установки;
  • положению осей в пространстве.

Зубчатое колесо на ведущем валу воспринимает большую нагрузку за счет высоких оборотов от двигателя. По типу зацепления и форме шестерен, из которых состоит механический редуктор, выделяются:

  • цилиндрические;
  • конические;
  • червячные;
  • планетарные;
  • комбинированные.

Скоростной редуктор или мультипликатор предназначается для повышения оборотов на выходном валу механизма. Крутящий момент на выходе такого узла маленький. Шестерня вторичного вала меньшая, выполняется более износостойкой.

Автомобильный редуктор применяется для передачи крутящего момента на колеса. В зависимости от типа привода, устанавливается на обе оси, либо на переднюю или заднюю в отдельности. Помимо этого, на основе винтовой передачи в каждом автомобиле имеется штатный домкрат – грузоподъемный редуктор с эффектом самоторможения.

Подробнее о видах редукторов.

Цилиндрические

Подавляющее большинство выпускаемых редукторов.  Рабочая форма колес и шестерен в таком редукторе представлена цилиндром. К плюсам таких механизмов относят:

  • высокий КПД;
  • простота в исполнении и обслуживании;
  • большое разнообразие для применения в различных сферах промышленности.

У цилиндрических моделей выделяются формы зуба:

  • прямые;
  • косые;
  • шевронные.
Цилиндрический редуктор

Прямозубые передачи фактически не нагреваются и создают минимальную нагрузку на подшипники. Для передачи больших моментов требуется увеличивать размеры рабочих колес.

Косозубая передача имеет увеличенное пятно контакта за счет расположения зубьев под углом. Это делает ее более тихой в работе. Косозубая передача мощнее и более плавная в работе. К недостаткам относится нагрев, поэтому смазке в таких механизмах уделяется особое внимание.

Шевронными передачами являются узлы с двумя колесами на валу и наклоном зубьев в разные стороны. Такое зацепление еще более мощное, сложность заключается в изготовлении шестерен.

Количество передач и положение валов может быть различным, что существенно увеличивает передаваемый момент в цилиндрических редукторах.

Конические

Поверхность шестерни и колеса в этом случае конической формы, валы устанавливаются под углом. Зачастую применение конической передачи оптимально в комбинированных или понижающих механизмах.

Самым известный пример косозубого зацепления – дифференциал в заднем редукторе.

Конический редуктор

Служит для понижения крутящего момента. Одно ведущее колесо синхронно вращает 2 шестерни. Вращение –  строго в одном направлении.

Червячный

В качестве ведущей шестерни в зацеплении стоит так называемый червяк. Резьба на нем нарезается в 1, 2 или 4 нити (захода). Валы червяка и ведомого колеса перпендикулярны друг другу. Червяк в зацеплении взаимодействует с несколькими зубами колеса. Высокий показатель трения является причиной тормозящего момента. За счет самоторможения в передаче червячные редукторы применяются в подъемных механизмах и системах с повышенной точностью позиционирования.

Червячный редуктор

Червячная передача бесшумна и работает плавно. К недостаткам относится низкий кпд и повышенный нагрев. Поэтому корпуса данных редукторов делают с ребрами, увеличивающими площадь теплоотдачи.

Планетарный

Планетарные модели отличаются уникальной конструкцией. Колесо неподвижно фиксируется в корпусе. В зацеплении задействованы сателлиты в количестве 4 штук. Они синхронно вращаются от ведущей шестерни в центре.

Водило закреплено с выходным валом и движется вокруг центральной шестерни. Валы сателлитов смонтированы на нем посадкой в подшипники.

Несмотря на конструктивную сложность, механизм мощный и компактный. Применяются чаще всего такие устройства в промышленности и производстве.

Комбинированные

К комбинированным редукторам относят механизмы с передачами различного типа. Чаще всего совмещаются цилиндрические с коническими или червячными парами.

Комбинированный редуктор

Отдельно выделяется мотор-редуктор. Механизм включает корпус с двигателем и передаточным устройством. Компактность мотор-редукторов позволяет применять их в оборудовании с небольшим объемом свободного места.

Как определить передаточное число редуктора

Для определения передаточного числа редуктора делают один полный оборот вторичного вала и одновременно считают количество полных вращений первичного вала механизма. К примеру, если на полный оборот вторичного вала, первичный совершил 5 оборотов, то передаточное отношение 1 к 5, а передаточное число 5. Для мультипликаторов обороты у валов считаются наоборот.

Неисправности редуктора

К неисправностям редукторов относятся:

  • износ зубьев в передаче;
  • износ подшипников;
  • разгерметизация сальниковых уплотнений;
  • перегрев из-за недостаточного уровня смазки.

Редуктор в автомобиле страдает чаще всего от несвоевременной замены технологической жидкости, эксплуатации в тяжелых условиях. В том числе, вредна эксплуатация в зимних условиях с маслом не соответствующей вязкости. Все это ведет к скорейшему износу передачи главной пары, появлению люфтов и разбиванию подшипников в корпусе.

что это, значение, принцип работы

Редуктор — это важный узел трансмиссии, назначение которого состоит в уменьшении крутящего момента коленвала и передаче его на дифференциал, вращающий колеса. Устройства отличаются в зависимости от места установки и особенностей конструкции.

Виды и типы редукторов

По месту установки и назначения различают два типа редукторов:

  • Передний, интегрированный в КПП. Предназначен для передачи момента на передние колеса полноприводных авто и машин с передним приводом;

  • Задний, устанавливаемый в задней оси. Узел приводит в движение задние колеса полноприводных машин и автомобилей с задним приводом.

В главной передаче авто используются многоступенчатые приводы, в которых используется несколько последовательно соединенных шестеренок. В классической конструкции заднего редуктора таких ступеней две — ведущая и ведомая шестерни.

В зависимости от способа сопряжения шестеренок, различают коническую, цилиндрическую и гипоидную редукторную передачу. В рулевых механизмах авто также используются червячные редукторы.

Конический

В устройстве используется пара конических шестерен, установленных под углом 90 градусов. Такие узлы применяются на заднеприводных и полноприводных машинах.

Цилиндрический

Устройство состоит из пары прямых цилиндрических шестерен, сцепленных вместе и установленных параллельно друг другу. Такая главная передача используется в КПП переднеприводных автомобилей.

Гипоидный

Две соединенные шестерни, установленные под углом 45 градусов, используются для передачи момента на полноприводных и заднеприводных авто.

Планетарный

 

Устройство выполнено в виде нескольких шестерен, расположенных в одной плоскости и сцепленных между собой.

Червячный

Узел, применяющийся только лишь в рулевом управлении, представляет собой червячную и ведомую шестерни, установленные перпендикулярно.

 

В трансмиссии авто зачастую применяются комбинированные цилиндрическо-конические узлы, ведущий и ведомый валы которых могут пересекаться или располагаться параллельно.

Автомобильные редукторы характеризуются передаточным числом. Это соотношение угловых скоростей ведущего и ведомого вала. На машинах с большой снаряженной массой, устанавливаются редукторы с большим передаточным числом. Это обеспечивает им высокий крутящий момент в сочетании с небольшой максимальной скоростью. Для обеспечения высокой скорости на легких автомобилях устанавливаются механизмы с передаточным числом порядка 5.

Редуктор и дифференциал имеют принципиально разное назначение: первый повышает или понижает крутящий момент, второй — распределяет его между осями и колесами.

Устройство, конструкция и принцип работы редуктора

 

Задний редуктор большинства полно- и заднеприводных машин конструктивно объединен с дифференциалом. Этот узел, закрепленный на заднем мосту авто, состоит из следующих деталей:

  • ведомая шестерня, которая через сателлитов передает вращение шестерням полуосей;

  • ведущая шестерня, присоединенная к карданному валу;

  • сателлиты, дифференциала, передающие момент на шестерни левой и правой полуоси.

Принцип работы главной передачи (редуктора) заднего моста основан на гипоидной передаче. Узел работает следующим образом:

  • кардан передает крутящий момент на ведущую шестерню;

  • за счет размера и положения ведомой шестерни увеличивается момент и направление вращения;

  • на шестерни полуосей мощность передается через дифференциал, выполненный с помощью шестерен-сателлитов.

Использование гипоидной передачи обеспечивает невысокий уровень шума и плавную работу главной передачи. Подобные устройства используются на большинстве заднеприводных легковушек и грузовиков. Внедорожники оснащены редуктором с гипоидной передачей и блокирующимся дифференциалом, повышающим проходимость.

На части внедорожников, в особенности на грузовиках повышенной проходимости, применяется передний мост с гипоидной передачей, аналогичной используемой на заднеприводных авто.

В переднеприводных ТС и части внедорожников не используется передний мост с редуктором. Функцию редуктора берет на себя коробка переключения передач, которая меняет угловую скорость и вращающий момент. В КПП используется сложная система осей и шестерен, образующих планетарные, цилиндрические и гипоидные передачи.

Зачем нужен редуктор

Как и коробка передач, редуктор используется для снижения скорости вращения колес и повышения крутящего момента. Его использование улучшает ходовые качества машины и снижает нагрузку на двигатель и КПП.

Двигатели внутреннего сгорания, используемые в ТС, отличаются высокими оборотами при низком крутящем моменте. Если подключать привод колес напрямую, нагрузка на них «задушит» мотор и автомобилю будет сложно тронуться с места.

КПП или вариатор увеличивает крутящий момент и снижает обороты, позволяя машине медленно ехать независимо от оборотов мотора. Редуктор дополнительно увеличивает крутящий момент, снижая нагрузку на остальные части трансмиссии (КПП, кардан). Это увеличивает моторесурс агрегатов, уменьшает шум и позволяет использовать более «нежные» и легкие детали трансмиссии. За счет применения редуктора повышается КПД, уменьшается расход топлива и снижается количество вредных выбросов.

Устройство и принцип работы редуктора скутера

Что такое редуктор? Редуктор – это комплект шестеренок, заключенных в один общий корпус, который называется картер. Наличие картера позволяет компактно расположить детали передач, защищает детали от механических повреждений и загрязнений, обеспечивает необходимую смазку.

Для чего нужен редуктор? А нужен он для изменения скорости вращения валов, в меньшую или в большую сторону.

Редукторы установлены на всех мотороллерах между вторичным валом автоматического центробежного сцепления и колесом.

На рисунке 1 показана вся трансмиссия мотороллера. Красным обведен картер редуктора 1 с блоком шестерен 2, 3 и 4. Данный редуктор относится к типу зубчатый цилиндрический двухступенчатый, имеет довольно высокое передаточное число и снижает обороты вала 4 с колесом 5 в несколько раз, при этом повышает почти во столько же раз тяговую силу.

А теперь об устройстве. На первичном валу 2 редуктора расположен ведомый шкив вариатора и центробежное сцепление, и на этот же вал передается крутящий момент от них. Далее крутящий момент передается на промежуточный вал с блоком шестерен 3 и затем на вторичный вал 4 на котором находится колесо 5. В картер 1 залито необходимое количество моторного масла для смазывания шестерен.

Существуют также редуктора, которые относится к типу зубчатый цилиндрический одноступенчатый. Принцип построения такого редуктора показан на рисунке 2. В нем, в картере 1 расположены только два вала вместо трех, описанных выше: первичный 2 и вторичный 3. На вторичном валу 3 находится колесо.

Также во всех картерах редуктора находится отверстие одновременно для залива и слива масла. В некоторых моделях есть отдельное отверстие для слива масла, расположенное снизу картера. Роль пробки заливного отверстия выполняет простой болт с шайбой. Количество (объем) заливаемого масла зачастую пишут на самом картере недалеко от пробки, и в основном для скутеров 49 см3 оно составляет 90-100 грамм.

Раз в сезон проверяйте наличие масла в картере. При отсутствии масла или его малом уровне со стороны редуктора начинает появляться неприятный гул, что приводит к быстрому износу подшипников и втулок.

Удачи!

Источник: www.moto.com.ua

Просмотров: 7143

Принцип работы понижающего редуктора – Мастер Фломастер

Реду́ктор (механический) — механизм по передаче мощности вращением, главной функцией которого является редукция, то есть, снижение усилия, необходимого для привода устройства, преобразующего передаваемую мощность в полезную работу. Каноническим видом механического редуктора является пара взаимозацепленных цилиндрических шестерён, из которых ведущая шестерня меньшего размера, а ведомая — большего.

Содержание

Как это работает [ править | править код ]

Работа любого редуктора подпадает под действие Золотого правила механики: редуктор практически не изменяет передаваемую вращением мощность (с поправкой на КПД), а лишь взаимообратно изменяет две её составляющие — крутящий момент и угловую скорость. Величина изменения определяется передаточным отношением. При этом, редукция усилия предполагает, что крутящий момент на входе в редуктор будет меньше, чем на выходе с него, а угловая скорость, соответственно, наоборот — на входе будет больше чем на выходе. Передаточное отношение любого подобного редуктора больше единицы, а сам термин «редуктор», упомянутый без каких-либо дополнительных определений к нему, подразумевает именно редуктор подобного плана.

В редких случаях (в основном, из компоновочных соображений) в технике применяются редукторы с передаточным отношением меньше единицы. Такой редуктор в русскоязычном речевом обиходе называется «повышающим редуктором». Определение «повышающий» здесь происходит как от факта повышения усилия, необходимого для привода конечного устройства, так и от повышения угловой скорости ведомой шестерни в таком редукторе. Формально, исходя из этимологии термина «редуктор», термин «повышающий редуктор» есть оксюморон, но фактически распространённого синонима в русском языке нет, а, возможно, более подходящий сюда термин «мультипликатор» в обиходе практически не используется и малопонятен. При этом такой термин как «повышающая передача» официально зафиксирован ГОСТ-ом и правомерно присутствует в инженерно-техническом лексиконе.

Основные характеристики редуктора [ править | править код ]

Таковыми являются: тип передачи, тип зацепления, КПД, передаточное отношение, величина передаваемой мощности (номинальный крутящий момент на тихоходном валу и максимальные окружные скорости зубчатых колёс), число ступеней редукции.

Классификация редукторов по ГОСТу [ править | править код ]

Прежде всего редукторы классифицируются по типам механических передач: цилиндрические, конические, червячные, планетарные, волновые, спироидные и комбинированные.

Также редукторы можно классифицировать по типу корпусов, по способу охлаждения, по типам используемых подшипников, по скоростям вращения, передаточному числу; передаваемой мощности.

Корпуса редукторов [ править | править код ]

В серийном производстве широко распространены стандартизованные литые корпуса редукторов. Чаще всего в тяжёлой промышленности и машиностроении применяются корпуса из литейного чугуна, реже из литейных сталей. Когда требуется максимально облегчить конструкцию применяют легкосплавные корпуса. На корпусе редуктора чаще всего имеются места крепления — лапы и/или уши, за которые перемещают и/или крепят редукторы к основанию. На выходе валов располагают уплотнения для предотвращения вытекания масла. На корпусах редукторов зачастую располагают конструкционные элементы, предотвращающие увеличение давления внутри редуктора, возникающее от нагрева редуктора при его работе.

В штучном производстве широко используются сварные корпуса, позволяющие получать индивидуальные конструктивные решения.

Передаточное отношение [ править | править код ]

В дополнение к общему определению передаточного отношения, предполагающему отношение угловых скоростей ведущей и ведомого валов i = ω 1 / ω 2 /omega _> , в любом механическом редукторе на зубчатых колёсах таковое может быть подсчитано без замеров угловых скоростей по формулам, учитывающим число зубьев. Для определения передаточного отношения любого редуктора из двух взаимозацепленных зубчатых колёс, независимо от их формы и типа зацепления (цилиндрического, конического, гипоидного, червячного), верна формула вида z 2 / z 1 /z_2>1>> где z 1 > — число зубьев ведущего зубчатого колеса (число заходов червяка), а z 2 > — число зубьев ведомого зубчатого колеса. Передаточное отношение планетарного редуктора определить таким образом также возможно, хотя оно не имеет единой формулы подсчёта, и для его определения по числу зубьев всегда надо понимать, какое звено планетарного редуктора является ведущим/ведомым/опорным, а также учитывать тип и форму конкретного планетарного механизма.2>1>

Общее передаточное отношение всех редукторов, задействованных в конкретной кинематической цепи, равно произведению их передаточных отношений.

Редуктор со ступенчатым изменением передаточного отношения называется коробкой передач, с бесступенчатым — вариатор.

Этот механизм можно назвать ключевым инженерно-техническим устройством. Его можно описать как механизм преобразования поступающего крутящего момента с последующей передачей на другие системы. Указанное определение характеризует общий принцип работы, а в более широком смысле редуктором можно назвать любой преобразователь направления движения, давления или вращающего момента.

Ключевыми характеристиками таких устройств считаются:

  • КПД;
  • количество вращательных валов;
  • передаваемая мощность;
  • назначение.

Существует множество видов редукторов: механические, газовые, редукторы давления воды, турбинные и другие. Они снижают давление жидкой или газообразной среды и способны изменять направление потока. Их работа основывается на схожем принципе, однако внутреннее устройство и сам механизм преобразования отличаются. Корректная классификация редукторов возможна только при комплексном рассмотрении всех ключевых особенностей конкретного типа.

Классификация по основным признакам

Современные инженерно-технические стандарты предусматривают классификацию редукторов по следующим признакам:

  • конструкция используемой передачи;
  • пространственное расположение элементов;
  • конструктивное исполнение.

По пространственному расположению ключевых элементов эти устройства подразделяются на редукторы вертикального исполнения и традиционные горизонтальные. Конструктивное исполнение предусматривает два дополнительных вида: чистый механический редуктор, и редуктор с двигательной установкой (мотор-редуктор). Однако общепринятой классификацией редукторов считается таковая по типу используемого передаточного узла (передачи).

Редукторы с цилиндрической и конической передачей


В качестве передаточного узла используется зубчатая передача цилиндрической или конической формы. Показатель КПД редукторов этого типа чрезвычайно высок: от 80 до 98% в зависимости от количества звеньев. Важной особенностью цилиндрических и конических редукторов считается отсутствие нагревающихся элементов. Из-за простоты своего внутреннего устройства они не нуждаются в дополнительном охлаждении или усилении конструкции, что объясняет их высокую надежность и простоту в эксплуатации.

Планетарные редукторы

Здесь рабочим элементом выступает планетарная передача, которая преобразует поступающий на нее крутящий момент. Планетарные передачи отличаются от стандартных принципом своей работы: в основе преобразования лежит вращательное движение в пределах одной геометрической оси. Особенности строения планетарных узлов позволяют создавать крайне компактные редукторы, которые широко используются в различных отраслях приборостроения и промышленности.

По своим характеристикам планетарные редукторы занимают промежуточное звено между цилиндрическими и червячными. Они имеют меньший КПД, чем у цилиндрических, однако более компактны и значительно долговечнее редукторов червячного типа. Между собой планетарные редукторы отличаются количеством передач, их расположением относительно главной оси, конструктивным исполнением.

Червячные редукторы


В качестве основного конструктивного элемента здесь выступает червячная передача, которая способна преобразовывать не только прямой крутящий момент, но и угловую скорость. Своему названию червячный редуктор обязан несущему винту, который осуществляет преобразование. Он представляет собой массивный спиралевидный винт, внешне похожий на земляного червяка. КПД червяных редукторов значительно ниже, чем у традиционных цилиндрических.

Страдает и надежность: из-за сложной конструкции червячные редукторы требуют тщательного соблюдения технологических стандартов, а при повышенной нагрузке могут выходить из строя. Тем не менее, этот тип редукторов незаменим в тех случаях, когда требуется установить передаточное соединение с перпендикулярно соотносящимися осями.

Волновые редукторы


В конструктивном плане волновой редуктор состоит из неподвижного корпуса с внутренними зубьями и гибкого элемента, который соединяется с ведущим валом. Гибкий элемент имеет овальную форму и вращается внутри корпуса, создавая волнообразные возмущения.

Волновые редукторы обеспечивают очень большое передаточное отношение — гораздо выше, чем таковое у любых других видов редукторов. Кроме того, относительная простота и компактность позволяет использовать их для соединения герметично отделенных отсеков.

Общие особенности и дополнительные характеристики

Как было отмечено ранее, редукторы практически не встречаются в чистом виде. Так, вертикальные цилиндрические редукторы чаще всего имеют несколько конических передач, расположенных горизонтально. В червячных редукторах используются двухступенчатые винты с дополнительным выходным валом. Кроме того, все редукторы могут изготавливаться с двух конструктивных вариантах: чисто механические и мотор-редукторы. Последние получили самое широкое распространение и представляют собой единое устройство, совмещающее в себе электродвигатель, редукторный механизм и различные вспомогательные элементы.

Использование редукторов различных типов

Редукторы выступают в качестве основного элемента большинства сложных устройств и агрегатов. Они нашли применение практически во всех областях промышленности. В тяжелой промышленности наибольшее распространение получили цилиндрические и червячные редукторы, которые используются для передачи крутящего момента на рабочий инструмент.

В автомобилях редуктор — самый распространенный элемент. Коробка передач, карданный вал, тормозные системы, бензиновые насосы и регуляторы — во всех этих узлах используются редукторы различного типа.

Газовые редукторы и редукторы давления воды используются как в газодобывающей и перерабатывающей промышленности, так и на бытовом уровне (см. Добыча природного газа: особенности и подводные камни). Они позволяют контролировать давление жидкости или газа, изменять его направление.

Мотор-редукторы являются ключевыми элементами бытовой техники: миксеры, комбайны, стиральные машины и дрели используют планетарные или волновые мотор-редукторы для создания оптимальных режимов работы.

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

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

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

Классификация, основные параметры редукторов

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

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

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

Ниже представлены наиболее популярные виды редукторов, серийно выпускаемые промышленностью.

Цилиндрические редукторы

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

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

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

Червячные редукторы

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

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

«>

Что такое коробка передач? (Трансмиссия) – Типы, работа и схема

В этой статье мы видим Что такое работа коробки передач? а также типы коробок передач в автомобилях, что означает трансмиссия на автомобиле? в деталях.

👉 Содержание 👈

Что такое коробка передач?

Редуктор — это механическое устройство, используемое для увеличения выходного крутящего момента или изменения скорости (об/мин) двигателя. Вал двигателя соединен с одним концом редуктора и за счет внутренней конфигурации шестерен редуктора обеспечивает заданный выходной крутящий момент и скорость, определяемые передаточным отношением.

Введение Схема коробки передач (Что такое коробка передач в автомобиле)

Высокий крутящий момент требуется для запуска автомобиля из состояния покоя, ускорения, подъема в гору, буксировки груза и преодоления других препятствий. Но двигатель внутреннего сгорания работает в ограниченном диапазоне эффективных скоростей, что приводит к сравнительно низкому крутящему моменту. В такой ситуации за сваливание отвечает двигатель, и автомобиль отдыхает, если скорость падает ниже предельной.

Крутящий момент, развиваемый двигателем, увеличивается в определенных пределах с увеличением частоты вращения двигателя и достигает максимального значения при некоторой преобладающей частоте вращения.Если двигатель напрямую соединен с ведущей осью, частота вращения двигателя может снизиться.

Из-за переменного характера сопротивления транспортного средства, приводящего к изменениям нагрузки и уклона, требуется, чтобы мощность двигателя была доступна в широком диапазоне скоростей движения. Следовательно, по этой причине скорость двигателя поддерживается за счет использования редуктора, в результате чего опорные катки вращаются с надлежащей скоростью, соответствующей условиям эксплуатации транспортного средства.

Таким образом, необходимо вставить однократное усиление крутящего момента на задней оси, и для этого в коробке передач предусмотрен переменный коэффициент усиления.

Необходимость коробки передач

Для поддержания частоты вращения двигателя при любых условиях нагрузки и скорости автомобиля в коробке передач используется система поддержания частоты вращения двигателя при сохранении одной и той же скорости движения. Чтобы двигатель мог быстрее вращать колеса на дороге, а также увеличить крутящий момент, требуется коробка передач.

Детали коробки передач

Детали коробки передач приведены ниже:

1. Вал сцепления / Ведущий вал / Первичный вал

Вал сцепления — это вал, который получает мощность от двигателя для питания другого вала.Вал сцепления или ведущий вал соединен через сцепление, и когда сцепление включено, ведущий вал также вращается. На валу сцепления закреплена только одна шестерня, и этот двигатель вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал. Кроме того, ведущий вал и главный вал находятся на одной линии.

2. Промежуточный вал/промежуточный вал

Промежуточный вал — это вал, который соединяется непосредственно с валом сцепления. Он имеет шестерню, которая соединяет его с валом сцепления, а также с главным валом.Он может работать на частоте вращения двигателя или ниже частоты вращения двигателя в зависимости от передаточного числа.

3. Главный вал/вторичный вал

Главный вал или выходной вал, который вращается с разной скоростью, а также обеспечивает необходимый крутящий момент для транспортного средства. Выходной вал представляет собой шлицевой вал, поэтому шестерню или синхронизатор можно перемещать для включения или выключения.

4. Подшипники

Подшипники необходимы для поддержки вращающейся части и уменьшения трения.Коробка передач имеет как промежуточный, так и главный вал, который поддерживается подшипником.

5. Шестерни

Шестерни используются для передачи мощности с одного вала на другой. Величина крутящего момента, передаваемого через шестерни, зависит от количества зубьев и размера шестерен. Чем выше передаточное число, тем выше крутящий момент/ускорение и ниже скорость. Все шестерни, кроме шестерен на главном валу, закреплены на соответствующих валах; Они могут скользить в любом из направлений вдоль вала.

6. Вилка переключения передач

Селекторы передач — это простые устройства, в которых используется рычаг, выбирающий передачи для включения механизмов расцепления. Движение рычага перемещает зацепляющую часть на валу. От типа коробки передач зависит, скользит ли рычаг шестерни или синхронизатора, которые уже выкованы вдоль основного вала.

Типы редукторов

➤ Механическая коробка передач
1. Редуктор со скользящей сеткой (I) Редуктор со скользящей сеткой

Это самый простой тип редуктора.В этом редукторе используются прямозубые шестерни. На рисунке показана конструкция трансмиссии скользящего типа с тремя передними и одной задней скоростью. На главном валу закреплены три шестерни (1, 6 и 5), а на промежуточном валу — четыре шестерни (2, 3, 4 и 7).

Две шестерни главного вала (6 и 5) могут перемещаться с помощью вилки вала и зацепляться с шестернями (3 и 4) промежуточного вала. Поэтому он называется коробкой передач со скользящим зацеплением. На промежуточном валу установлена ​​отдельная промежуточная шестерня (8).

2. Редуктор с постоянным зацеплением (II) Редуктор с постоянным зацеплением

На рисунке показана конструкция редуктора с постоянным зацеплением, имеющего три передние и одну заднюю скорости. В этом типе коробки передач все шестерни постоянно находятся в зацеплении, а для включения и выключения передач используются кулачковые муфты. Кулачковые муфты (D) и D2) установлены на главном валу. Один (D2) подключен между шестерней сцепления и передачей заднего хода, тогда как другой (D)) расположен между шестерней низкой скорости и передачей заднего хода.На главном валу предусмотрены шлицы для линейного перемещения собачек. Собачья муфта может скользить по валу и вращаться вместе с ним. Все шестерни жестко закреплены на промежуточном валу.

Все шестерни главного и промежуточного валов, а также промежуточные шестерни включаются кулачковой муфтой для получения противоположной и малой скорости. Только шестерни заднего хода являются прямозубыми, а все остальные — косозубыми.

По сравнению с редуктором со скользящим зацеплением, редуктор с постоянным зацеплением легче входит в зацепление с шестернями, имеющими меньшую опасность повреждения во время зацепления, поскольку диаметр шестерен меньше, а количество зубьев меньше.Таким образом, этот тип имеет больше дефектов по сравнению с типом синхронизатора. Необходимость двойного сцепления необходима для того, чтобы оно не использовалось в большой степени.

3. Синхронизатор коробки передач (III) Синхронизированная коробка передач

Коробка передач с синхронизатором использует синхронизатор вместо кулачковой муфты, чтобы влиять на изменение передаточного числа. Коробка передач с синхронизатором аналогична коробке передач с постоянным зацеплением, но коробка передач с синхронизатором снабжена синхронизатором — устройством, с помощью которого две включаемые шестерни сначала входят в фрикционный контакт, уравнивающий их скорость, а затем плавно включаются.

Для включения при перемещении рычага переключения передач конус синхронизатора встречается с аналогичным конусом на шестерне. Из-за трения вращающаяся шестерня вынуждена вращаться с той же скоростью, что и блок синхронизатора. Для дальнейшего принудительного привода перемещение рычага переключения передач позволяет муфте преодолевать несколько шариков подпружиненной нагрузки, и муфта входит в зацепление с кулачками на стороне шестерни.

Поскольку и шестерни, и синхронизаторы движутся с одинаковой скоростью, это зацепление выполняется без шума и повреждения кулачков.Перед зацеплением собачьих зубьев необходима небольшая задержка, чтобы у конусов была возможность привести синхронизатор и шестерню к одинаковой скорости.

➤ Планетарная коробка передач 2. Планетарная коробка передач

Планетарная зубчатая передача (также известная как планетарная передача) состоит из двух шестерен, так что центр одной шестерни вращается вокруг центра другой. Водило соединяет центры двух шестерен и вращается, чтобы нести одну шестерню, называемую планетарной шестерней или планетарной шестерней, вокруг другой, называемой солнечной шестерней или солнечным колесом.Лучи планеты и солнца образуют ловушки, так что их делительные круги катятся без проскальзывания. Точка делительной окружности планетарной передачи описывает эпициклическую кривую. В этом упрощенном случае солнечная шестерня зафиксирована, и вокруг солнечной шестерни вращается планетарная передача.

Планетарная зубчатая передача может быть собрана таким образом, что планетарная шестерня накатывается на фиксированное внешнее зубчатое колесо или внутри делительной окружности зубчатого венца, иногда называемого кольцевой шестерней. В этом случае кривая, обнаруженная точкой на делительном круге планеты, является гипоциклоидой.

Комбинация планетарных зубчатых передач с планетарным зацеплением как с солнечной шестерней, так и с зубчатым венцом называется планетарной зубчатой ​​передачей. В этом случае зубчатый венец обычно фиксируется, а солнечная шестерня приводится в действие.

➤ Автоматическая коробка передач 3. Автоматическая коробка передач

Различные скорости достигаются автоматически в коробках передач, известных как автоматические коробки передач. Как правило, водитель выбирает состояние автомобиля, например, нейтральное положение, движение вперед или назад. Выбор передачи, синхронизация и включение передачи для требуемой скорости передачи выбираются автоматически при нажатии или нажатии на педаль акселератора.. Автоматическая коробка передач не требует рычага переключения передач и педали сцепления. Поскольку и сцепление, и трансмиссия представляют собой комбинированный узел, который работает автоматически. Автоматическая коробка передач работает двумя способами, а именно. 1. Трансмиссия Hydramatic и2. Трансмиссия с гидротрансформатором

В настоящее время популярны автоматические коробки передач с различными названиями, которые прописывают производители. Они могут незначительно отличаться по конструкции. Кто-то использует только гидромуфту с планетарной передачей.Но другие могут включать преобразователь крутящего момента с гидромуфтой и планетарной передачей в соответствии со своими требованиями.

1. Трансмиссия Hydramatic (I) Гидравлическая трансмиссия

В случае драматической коробки передач планетарные передачи соединяются таким образом, что мощность может передаваться через них. Центробежный регулятор в трансмиссии выбирает правильную передачу в зависимости от скорости и положения дроссельной заслонки.

Переключение передач с одной передачи на другую осуществляется с помощью поршней с гидравлическим приводом с помощью приводных пружин.Эти пружины управляют тормозными лентами на планетарных передачах и муфтами внутри планетарной передачи. Различные переключения достигаются дроссельной заслонкой и центробежным регулятором.

2. Трансмиссия гидротрансформатора (II) Трансмиссия с гидротрансформатором

Преобразователь крутящего момента представляет собой гидромуфту, которая передает крутящий момент от первичного двигателя, такого как двигатель внутреннего сгорания, на вращающуюся ведомую нагрузку. В автомобиле с автоматической коробкой передач преобразователь крутящего момента подключается к источнику питания нагрузки.Обычно он расположен между гибкой пластиной двигателя и трансмиссией. Механическая коробка передач будет иметь равнопроходное механическое сцепление.

Главной особенностью гидротрансформатора является его способность увеличивать крутящий момент, когда выходная скорость вращения настолько низка, что он позволяет жидкости от лопаток обмотки турбины отделяться от статора, в то время как он замыкается на его обгонной муфте, таким образом обеспечивая эквивалент редуктора. Это функция, выходящая за рамки простой гидравлической муфты, которая может соответствовать скорости вращения, но не увеличивает крутящий момент, тем самым снижая мощность.

В системе трансмиссии с гидротрансформатором используется гидромуфта, гидротрансформатор и планетарная передача. Если все разные устройства объединить в один блок, то они будут выполнять свои обязанности совместно без каких-либо перерывов.

Назначение коробки передач
  1. Помогает двигателю отсоединиться от ведущих колес.
  2. Помогает работающему двигателю плавно и без ударов соединяться с ведущим колесом.
  3. Позволяет изменять рычаг между двигателем и ведущими колесами.
  4. Это помогает снизить частоту вращения двигателя в отношении 4 : 1 в случае легковых автомобилей и в большей степени в случае тяжелых транспортных средств, таких как грузовики и грузовики.
  5. Помогает ведущим колесам двигаться с разной скоростью.
  6. Дает относительное движение между двигателем и ведущими колесами из-за изгиба дорожной пружины.

Функция коробки передач
  1. Соотношение крутящего момента между двигателем и колесами должно варьироваться для быстрого ускорения и подъема по склону.
  2. Обеспечивает реверсивное движение автомобиля.
  3. Трансмиссия может отключаться от двигателя при нейтральном положении коробки передач.

Передаточное число

Передаточные числа — это ступени редуктора в коробке передач. Редуктор умножает крутящий момент двигателя на величину передаточного числа. Требуемый крутящий момент на колесе зависит от условий эксплуатации.

Например:

Для движения автомобиля с места требуется гораздо больший крутящий момент, чем пиковый крутящий момент двигателя.Следовательно, крутящий момент умножается на первое передаточное число.

После запуска автомобиля и движения на первой передаче ему требуется меньший крутящий момент на колесах, чтобы поддерживать движение. Следовательно, он не требует умножения или требует очень меньшего умножения.

Если автомобиль внезапно сталкивается с уклоном, для поддержания движения автомобиля потребуется больший крутящий момент на колесах. Следовательно, требуется промежуточное соотношение.

Также прочтите | Что такое передний мост?

Преимущества и недостатки коробки передач

Преимущества механической коробки передач
  • Автомобиль более привлекателен для водителя.
  • Водитель полностью контролирует передачи и когда переключать передачи.
  • Стоимость автомобиля с механической коробкой передач ниже, чем у автомобиля с автоматической коробкой передач.
  • Стоимость ремонта коробки передач меньше.
  • Обеспечивает больший пробег.

Недостатки механической коробки передач
  • Механическая коробка передач может раздражать при интенсивном движении.
  • Могут возникнуть проблемы с изучением нового драйвера.
  • Точный контроль над холмами необходим, чтобы избежать сваливания или отката назад.
  • Руки и ноги могут болеть при использовании передач и сцепления.

Также прочтите | Что такое универсальный шарнир?

Преимущества автоматической коробки передач
  • Легко ездить в пробках.
  • Эта трансмиссия быстрая и плавная.
  • Современные автомобили с автоматической коробкой передач имеют такой же пробег, как и механическая коробка передач.
  • Автоматическая коробка передач очень удобна для водителя при движении.

Также прочтите | Что такое дифференциал?

Недостатки автоматической коробки передач
  • Покупка автомобиля с автоматической коробкой передач обходится дороже, чем автомобиля с механической коробкой передач.
  • В АКПП больше движущихся частей, что увеличивает стоимость ремонта.
  • Переключение передач занимает немного времени и переключение передач обнаруживает, а временами небольшой толчок также не удается.
  • Вы не можете сделать автомат более-менее по собственному желанию, вдруг возникнет проблема в обгоне автомобиля.

Также прочтите | Что такое сцепление?

Часто задаваемые вопросы

В. Что такое коробка передач?

Редуктор — это механическое устройство, используемое для увеличения выходного крутящего момента или изменения скорости (об/мин) двигателя.Вал двигателя соединен с одним концом редуктора и за счет внутренней конфигурации шестерен редуктора обеспечивает заданный выходной крутящий момент и скорость, определяемые передаточным отношением.

В. Что такое передаточное число?

Передаточные числа — это ступени редуктора в коробке передач. Редуктор умножает крутящий момент двигателя на величину передаточного числа. Требуемый крутящий момент на колесе зависит от условий эксплуатации.

В. Что такое коробка передач DSG?

A DSG (Direct Shift Gearbox) — это тип коробки передач с двойным сцеплением (DCT).DSG использует преобразователь крутящего момента, который передает мощность двигателя на коробку передач, когда вы нажимаете на педаль акселератора, но разделяет их, позволяя двигателю работать независимо, когда вы останавливаете автомобиль.

У них есть пара муфт с электронным управлением, которые могут автоматически включать или выключать автомобиль.

Датчики в коробке передач DSG постоянно измеряют ряд переменных, в том числе скорость движения автомобиля, мощность двигателя и положение педали акселератора для оптимальной передачи и переключения передач.

В. Что такое коробка передач CVT?

Коробка передач CVT имеет два конусообразных шкива с соединяющим их клиновидным приводным ремнем. Один шкив прикреплен к двигателю, а другой к колесам. Когда вы нажимаете на акселератор, двигатель вращается, и конус движется в соответствии с требуемой мощностью. Второй конус настраивается соответствующим образом, чтобы приводной ремень сохранял одинаковое натяжение и определял ускорение автомобиля.

В. Что такое трансмиссионное масло?

Трансмиссионное масло должно обеспечивать максимально плавную работу зубчатой ​​передачи и предотвращать износ компонентов и тепловое повреждение.

Понравилась статья? Не забудьте поделиться им! 😊

Как работает коробка передач – плюсы, минусы и принцип работы

Здесь вы можете получить Коробку передач. Здесь мы предоставляем принцип работы редуктора, преимущества и недостатки и т. д.

Двигатели внутреннего сгорания работают на высоких скоростях, поэтому для передачи мощности на ведущие колеса, которые вращаются гораздо медленнее, необходимо уменьшить передачу. Коробка передач обеспечивает выбор передач для различных условий движения: трогание с места, подъем в гору или движение по ровной поверхности.

Высокий крутящий момент требуется для запуска автомобиля из состояния покоя, ускорения, подъема в гору, буксировки груза и преодоления других препятствий. Но двигатель внутреннего сгорания работает в ограниченном диапазоне эффективных скоростей, что приводит к сравнительно низкому крутящему моменту. В такой ситуации за сваливание отвечает двигатель, и автомобиль отдыхает, если скорость падает ниже предельной.

Что такое коробка передач

Редуктор — это механическое устройство, используемое для увеличения выходного крутящего момента или изменения скорости (об/мин) двигателя.Вал двигателя соединен с одним концом редуктора и за счет внутренней конфигурации шестерен редуктора обеспечивает заданный выходной крутящий момент и скорость, определяемые передаточным отношением.

Все компоненты трансмиссии, которые помогают передавать мощность двигателя на колеса, являются частью системы «Трансмиссия». Неотъемлемой частью которого 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.В некоторых конструкциях автомобилей коробка передач и дифференциал в сборе объединены в единый узел, который называется «трансмиссия» или «трансмиссионный мост».

Принцип работы редуктора

Коробка передач представляет собой узел, состоящий из различных шестерен, синхронизирующих втулок и механизма переключения передач, установленных внутри металлического корпуса. Металлический корпус, обычно изготовленный из алюминиевого или чугунного литья, 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. Это в основном 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 требуется больший 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 мили, используемые во время пеших прогулок по склонам.Все шестерни между 1-м и закрывающим инструментами имеют разную длину с понижающим передаточным отношением. Таким образом, получается различная смесь фраз тяги и скорости. Таким образом, автомобиль можно легко толкать без потери ускорения. Поле инструментов существенно улучшает управляемость автомобиля в любых условиях.

Типы коробки передач

В основном автомобильная коробка передач бывает двух типов

1. Механическая коробка передач

По сути, механическая коробка передач представляет собой коробку передач, которая позволяет водителю выбирать одно из определенных передаточных чисел, чтобы оказывать давление на автомобиль.Меньшие передаточные числа обеспечивают дополнительный крутящий момент, но гораздо меньшую скорость, в то время как лучшие передаточные числа инструментов обеспечивают гораздо меньший крутящий момент, но большую скорость. Различные передаточные числа обычно называют «скоростями», поэтому «шестиступенчатая» механическая коробка передач имеет шесть передаточных чисел.

В простейшем случае механическая коробка передач включает 3 вала с постоянно находящимися в зацеплении шестернями разного размера. Входной вал соединяется с двигателем через сцепление. Промежуточный вал постоянно находится в зацеплении с входным валом и имеет более одной шестерни.Выходной вал соединяет промежуточный вал с карданным валом, а затем с колесами. В полноприводных и полноприводных автомобилях выходной вал сначала соединяется с корпусом переключателя. Задняя передача обычно находится на четвертом валу, чтобы влиять на альтернативное направление.

Типы механических коробок передач

С момента появления трансмиссии используются 3 типа механических коробок передач:

Коробка передач со скользящей сеткой — это самый старый тип используемой коробки передач.В редукторе этого типа переключение передач происходит путем скольжения шестерен по шлицевому главному валу, чтобы войти в зацепление с соответствующей шестерней промежуточного вала, одна шестерня которого находится в постоянном зацеплении с шестерней вала сцепления, чтобы передавать вращательное движение для преобразование (высокий крутящий момент или высокая скорость) в соответствии с требованиями привода, эта коробка передач требует специальной техники для переключения, которая обычно известна как двойное выключение сцепления, а также зацепление было настолько шумным и резким, что это привело к разработке новой системы коробки передач. .

Примечание – Обычно они поставлялись с 3-ступенчатой ​​механической коробкой передач.

Коробка передач с постоянным зацеплением представляет собой модифицированную версию более поздней версии, которая была введена с учетом 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 расцепления и делает привод менее шумным, поскольку прямозубые шестерни скользящего зацепления заменены косозубыми или коническими шестернями, но переключение передач по-прежнему не является плавным, а также происходит большой износ кулачковых муфт из-за разной скорости вращения валов при зацеплении, что приводит к высоким затратам на техническое обслуживание.

Примечание – Они поставлялись с 4- или 5-ступенчатой ​​конфигурацией ручного переключения передач с 1 передачей.

Коробка передач с синхронизатором — это новейший тип коробки передач, который использовался 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 коробки передач, в этом типе кулачковые муфты от редуктор с постоянным зацеплением заменяется синхронизаторами, которые сначала приводят главный и промежуточный валы к одинаковой скорости за счет фрикционного контакта, затем происходит зацепление соответствующей шестерни, что делает систему плавной, а также снижает необходимость обслуживания коробки передач, сегодня эта система обычно поставляется с 5-ступенчатой ​​механической коробкой передач с 1 задним ходом.

Примечание. Они поставляются с 5-ступенчатой ​​конфигурацией и 1 задней передачей.

2.Автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка передач — это многоступенчатая коробка передач, используемая в автомобилях, которая не требует участия водителя для переключения передач в нормальных условиях движения. Наиболее распространенным типом автоматической трансмиссии является гидравлическая автоматическая коробка передач, в которой используется планетарный редуктор, гидравлическое управление и преобразователь крутящего момента.

Традиционная автоматическая коробка передач также называется автоматической коробкой передач с гидротрансформатором, и это наиболее часто используемая технология автоматического переключения передач в большинстве автомобилей.Он использует гидравлическую муфту или преобразователь крутящего момента для преобразования передач вместо сцепления.

Типы автоматической трансмиссии

Автоматическая коробка передач имеет четыре типа, протекающих ниже точек.

  • Автоматическая механическая коробка передач (АМТ)

Возможно, вам хорошо знакомо это название, так как это одна из самых распространенных автоматических коробок передач, доступных в Индии. Самый успешный на индийском рынке, но это не делает его лучшим.

Автоматизированная механическая трансмиссия использует множество гидравлических систем, связанных с ECU, который переключает передачи в зависимости от текущих 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 для механической коробки передач, делает ее более дешевой и менее сложной в эксплуатации. Затем ECU управляет гидравлическими системами, присутствующими внутри двигателя.ЭБУ с установленными на заводе показаниями переключения передач на определенных оборотах заставляет гидравлические системы работать, переключая передачи.

  • Бесступенчатая трансмиссия (CVT)

Бесступенчатая трансмиссия — перспективная система автоматической трансмиссии в Индии. Бесконечное передаточное число является его самым большим преимуществом перед другими вариантами трансмиссии.

Бесступенчатая трансмиссия или бесступенчатая трансмиссия использует ремни и шкивы для получения бесконечного передаточного отношения.В случае с бесступенчатой ​​трансмиссией эффективность использования топлива является лучшей в классе, поскольку двигатель всегда работает на таких оборотах, при которых он будет эффективен благодаря бесконечному передаточному числу, изменяющемуся при необходимости.

Благодаря многочисленным сцеплениям, валам и шестерням Трансмиссия с двойным сцеплением может быть одной из самых сложных систем трансмиссии. Это дает каждому быстрому переключению передач по производительности, равной трансмиссии с двойным сцеплением. Трансмиссия с двойным сцеплением медленно растет на индийском рынке.Коробка передач с двойным сцеплением, получившая разные названия от разных компаний, использует ее, и это основные названия, под которыми она известна. Volkswagen называет это DSG, Porsche PDK.

Dual Clutch Transmission простыми словами можно описать как две механические коробки передач, которые управляются автоматически. Работа намного сложнее, так что давайте приступим к ней.

  • Интеллектуальная механическая коробка передач (iMT)

Еще один вариант Автоматизированной МКПП Интеллектуальная МКПП (так называется, это уже не опечатка) дополнительно использует в качестве основы ведущую коробку передач и делает ее автоматической.В случае с интеллектуальной механической коробкой передач вы управляете коробкой передач, как и обычная механическая коробка передач, но вы управляете передачами в то же время, когда автомат управляет сцеплением.

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

С помощью датчика намерения на рычаге переключения передач iMT Hyundai знает, когда вы собираетесь переключить передачу. Когда датчик получает показания от TGS, он приводит в действие сцепление, тем самым готовясь к переключению передач. Это позволяет водителю переключать передачи, не заботясь о сцеплении, так как оно автоматически выжимается самой машиной.

Преимущества

  • Мгновенное передаточное отношение постоянное, а рабочая стабильность высокая;
  • Принята некруглая передача, и мгновенное передаточное отношение может быть рассчитано в соответствии с требуемым правилом изменения;
  • Широкий диапазон изменения передаточного отношения, подходящий для замедления или увеличения скорости передачи;
  • Диапазон окружных скоростей редуктора большой.
  • Эффективность трансмиссии высока, 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 нарезания зубчатых колес или зубья специальной формы, необходимы высокоточные станки, специальные фрезы и измерительные инструменты, чтобы обеспечить сложность производственного процесса и высокую стоимость.

Связанные

Как работают механические коробки передач | Как работает автомобиль

Двигатели внутреннего сгорания работают на высоких скоростях, поэтому необходимо уменьшить передачу, чтобы передать мощность на ведущие колеса, которые вращаются гораздо медленнее.

Коробка передач обеспечивает выбор шестерни для различных условий вождения: старт с места, подъем в гору или движение по ровной поверхности. Чем ниже передача, тем медленнее вращаются опорные катки по отношению к двигатель скорость.

Редуктор с постоянным зацеплением

Редуктор второй ступени в коробка передач система, после сцепление . Обычно он прикручивается к задней части двигатель , с схватить между ними.

Современные автомобили с МКПП передачи иметь четыре или пять скоростей вперед и одну назад, а также нейтральное положение.

Синхронизатор отключен

Шестерня свободно вращается на втулке, приводимая в зацепление с промежуточным валом.Блок синхронизатора, насаженный на первичный вал, находится рядом.

Синхронизатор включен

Вилка перемещает синхронизатор в сторону выбранной передачи. Поверхности трения синхронизируют скорости валов, а синхронизатор и шестерня сцепляются друг с другом.

Шестерня рычаг , управляемый водителем, соединен с рядом селекторных стержней в верхней или боковой части коробки передач. Штоки переключения расположены параллельно валам, на которых установлены шестерни.

Самая популярная конструкция – редуктор с постоянным зацеплением. Имеет три вала: Входной вал , промежуточный вал и главный вал, которые работают в подшипники в корпусе редуктора.

Также имеется вал, на котором вращается промежуточная шестерня задней передачи.

Двигатель приводит в движение первичный вал, который приводит в движение промежуточный вал. Промежуточный вал вращает шестерни первичного вала, но они вращаются свободно до тех пор, пока не будут заблокированы с помощью синхронизатора, соединенного шлицами с валом.

Это устройство синхронизатора, которым фактически управляет водитель через шток переключателя с вилкой на нем, который перемещает синхронизатор для включения передачи.

Стопорное кольцо, задерживающее устройство в синхронизаторе, является последним усовершенствованием современной коробки передач. Он предотвращает зацепление шестерни до тех пор, пока скорости валов не будут синхронизированы.

На некоторых автомобилях дополнительная передача, называемая овердрайв , устанавливается. Она выше высшей передачи и обеспечивает экономичное вождение на крейсерских скоростях.

Четырехступенчатая коробка передач с постоянным зацеплением

Передачи выбираются системой тяг и рычагов, приводимых в действие рычагом переключения передач. Привод передается через первичный вал на промежуточный вал, а затем на первичный вал, за исключением прямой передачи — высшей передачи, когда первичный вал и первичный вал заблокированы вместе.

Как работают передаточные числа

Нейтральный

Все шестерни, кроме необходимых для заднего хода, постоянно находятся в зацеплении.Шестерни вторичного вала свободно вращаются вокруг него, а шестерни промежуточного вала неподвижны. Диск не передается.

Первая передача

На первой передаче наименьшая шестерня на промежуточном валу (с наименьшим количеством зубьев) блокируется с ней, передавая привод через наибольшую шестерню на главном валу, обеспечивая высокий крутящий момент и низкую скорость для старта с места.

Вторая передача

На второй передаче разница диаметров шестерен на двух валах уменьшается, что приводит к увеличению скорости движения и меньшему увеличению крутящего момента.Соотношение идеально подходит для подъема на очень крутые холмы.

Четвертая передача

На четвертой передаче первичный вал и главный вал сцеплены вместе, обеспечивая «прямой привод»: один оборот карданного вала на каждый оборот коленчатого вала. Прироста крутящего момента нет.

Реверс

Для реверса промежуточная шестерня вставляется между шестернями на двух валах, заставляя главный вал изменять направление.Задняя передача обычно не синхронизирована.

Синхронизация передач

Устройство синхронизатора представляет собой кольцо с зубьями на внутренней стороне, устанавливаемое на зубчатую центр который насажен на вал.

Когда водитель выбирает передачу, соответствующую конусообразной трение поверхности на ступице и зубчатой ​​передаче привода от поворотного механизма через ступицу к валу, синхронизируя скорости двух валов.

При дальнейшем движении рычага переключения передач кольцо перемещается вдоль ступицы на короткое расстояние, пока его зубья не входят в зацепление со скошенными зубьями на стороне шестерни, так что шлицевая ступица и шестерня сцепляются друг с другом.

Современные конструкции также включают стопорное кольцо, вставленное между фрикционными поверхностями. Кольцо запирания также имеет собачьи зубья; она сделана из более мягкого металла и более рыхлая соответствовать на валу, чем на ступице.

Стопорное кольцо должно располагаться точно сбоку от ступицы с помощью выступов или «пальцев», прежде чем его зубья совпадут с зубьями на кольце.

За время, необходимое для определения местоположения, скорости валов были синхронизированы, так что водитель не может столкнуться зубьями, а синхронизатор считается «непревзойденным».

Что такое коробка передач?

Обновлено 2020 ⚙️ Когда дело доходит до компонентов зубчатой ​​передачи, все может быстро запутаться. Существует множество терминов, которые используют производители зубчатых колес, а также инженеры и дизайнеры, чтобы говорить о том, что иногда по сути является одним и тем же. Термин «редуктор» является одним из тех терминов, которые часто используются взаимозаменяемо с редуктором или редуктором… хотя иногда они относятся к несколько разным физическим устройствам шестерен.

Самое основное определение редуктора состоит в том, что это замкнутая зубчатая передача или механический блок или компонент, состоящий из ряда интегрированных шестерен в корпусе.Собственно, само название определяет, что это такое — коробка с шестернями. В самом общем смысле коробка передач работает как любая система передач; он изменяет крутящий момент и скорость между приводным устройством, таким как двигатель, и нагрузкой.

Показанный здесь типичный редуктор представляет собой угловой редуктор с фланцевым креплением производства Neugart USA.

 

Этот планетарный редуктор GPX UP диаметром 22 мм был разработан для применения в аэрокосмической отрасли. Обратите внимание, как планетарные шестерни вращаются на игольчатых подшипниках, а не на подшипниках скольжения. Изображение предоставлено maxon

Зубчатые колеса внутри редуктора могут быть любого типа, от конических и спирально-конических до червячных и других, таких как планетарные.Шестерни установлены на валах, которые поддерживаются и вращаются через подшипники качения. Коробка передач представляет собой механический метод передачи энергии от одного устройства к другому и используется для увеличения крутящего момента при снижении скорости.

Apex Dynamics USA предлагает прецизионные планетарные редукторы AFX. Редукторы

используются во многих приложениях, включая станки, промышленное оборудование, конвейеры и действительно любые приложения для передачи энергии вращательного движения, которые требуют изменения требований к крутящему моменту и скорости.

Этот ступичный привод от ABM Drives оснащен колесом с шиной, двигателем переменного тока, коробкой передач и тормозом.

Итак, понятно — редуктор всегда является полностью интегрированным механическим компонентом, состоящим из ряда сопряженных шестерен, содержащихся в корпусе с валами и подшипниками (для поддержки и распределения нагрузок) и во многих случаях фланцем для крепления двигателя. Большая часть индустрии движения не делает различий между терминами «редуктор» и «редуктор». Но в некоторых контекстах термин редуктор конкретно относится к корпусной передаче, как описано выше, в то время как более общий термин редуктор относится к узлам открытого зубчатого зацепления, которые устанавливаются внутри какой-либо существующей рамы машины.Последние предназначены для компактных мобильных устройств или мобильных устройств с батарейным питанием, требующих особенно тесной интеграции и отказа от дополнительных подкомпонентов. Здесь ряд параллельных пластин может поддерживать валы зубчатой ​​передачи (и их подшипники) и позволять прикручивать болты к поверхности двигателя.

Редукторы Bonfiglioli TQK предназначены для реверса и позиционирования.

Хотя это выходит за рамки этого FAQ, другие открытые зубчатые передачи просто монтируются на выходе электродвигателя и работают в условиях окружающей среды.Некоторые такие открытые зубчатые передачи являются самосмазывающимися — они изготовлены из стабильных по размеру полиамидов или аналогичных материалов, разработанных с учетом строгих требований к чистоте, вибрации, весу и стоимости. Ознакомьтесь с этими статьями для получения дополнительной информации по этой теме …

Как определить размер и выбрать редуктор: Руководство инженера по движению
Что такое шестерни силовой передачи?

Коробка передач и типы коробок передач, принцип работы коробок передач

Что такое коробка передач

Дорожные условия неоднородны
всякий раз, когда мы находимся в путешествии в транспортном средстве.Кроме того, мы не всегда ведем автомобиль с одной и той же скоростью. Транспортное средство должно эксплуатироваться на более низкой скорости, когда требуется большее тяговое усилие. При этом исходя из условий эксплуатации автомобиль
требуется разная скорость и крутящий момент. Для этого требуется коробка, содержащая различные шестерни, валы и подшипники. Эта коробка называется коробкой передач. Его также можно назвать зубчатым колесом. Используя эту коробку, водитель может достигать различных скоростей и крутящих моментов для транспортного средства. Коробка передач состоит из различных зубчатых передач для различных скоростных режимов автомобиля.

Расположение коробки передач

Коробка передач расположена на втором месте
трансмиссии автомобиля. В автомобиле после двигателя расположено сцепление. После сцепления находится коробка передач. Он расположен между сцеплением и карданным валом.

Потребность коробки передач

1. Для снижения частоты вращения двигателя и
для увеличения крутящего момента.
2. Для уменьшения крутящего момента двигателя и увеличения скорости
.
3. Для выбора уровней скорости
по требованию водителя.
4. Для толкания автомобиля
назад.
5. Для обезвреживания транспортных средств, когда нет необходимости передавать мощность двигателя.

Принцип работы механизма коробки передач

Коробка передач

работает по принципу
рычажного механизма.

Типы коробки передач

Ниже приведены коробки передач
, используемые в автомобилях.

1. Редуктор со скользящим зацеплением
2. Редуктор с постоянным зацеплением
3. Редуктор с синхронизатором
4. Редуктор с эпициклическим зацеплением
5.Коробка автомат

Существует много типов редукторов
. Важные коробки передач обсуждаются ниже.

Редуктор со скользящей сеткой

Коробка передач со скользящим зацеплением

использовалась
в автомобилях более ранних дней. Изображение
Представляет детали коробки передач с подвижной сеткой. В этой коробке передач присутствуют прямозубые шестерни. Этот бокс подходит для большегрузных автомобилей. Перемещая шестерни, этот тип редукторов перемещает шестерни и зацепляет их, поэтому он называется коробкой передач со скользящим зацеплением.

Строительство

В коробке передач присутствует промежуточный вал или встречный
вал. Этот вал поддерживается подшипниками в коробке передач. Зубья шестерни неподвижно закреплены на этом промежуточном валу. В главном валу шлицы выполнены таким образом, что шестерни могут свободно перемещаться по шлицам. Шестерня зубчатая

(1) на валу сцепления всегда находится в зацеплении
с шестерней промежуточного вала (2). Шестерня (7) промежуточного вала всегда находится в зацеплении с промежуточной шестерней (8).Трехступенчатая коробка передач с скользящим зацеплением показана на изображении

.

Принцип работы

а) Нейтральное положение

Зубья шестерни (1) входного вала
(сцепления) находятся в зацеплении с шестерней промежуточного вала 2. Следовательно, промежуточный вал вращается. Однако шестерни (3 или 4) не входят в зацепление с шестернями выходного вала (5 или 6), как показано на рисунке. Следовательно, мощность не будет передаваться на выходной вал. Это состояние называется нейтральным положением.

б) Первая передача

Шестерня (1) вала сцепления находится в зацеплении
с шестерней промежуточного вала (2).Поскольку шестерни 3 и 4 находятся на промежуточном валу, они также вращаются. Когда вилка переключения передач перемещается влево, как показано на рисунке. чтобы шестерня 5 на вторичном валу вступила в зацепление с шестерней 4 на промежуточном валу, при этом вторичный вал вращается. Вращающаяся мощность
теперь передается на выходной вал от шестерни 1-2-4-5. Теперь мы можем получить передаточное число первой передачи 3:1.

в) Вторая передача

Во время второй передачи вилка переключения передач
перемещается вправо, как показано на рисунке, чтобы зацепить шестерню 6 на выходном валу
с шестерней 3 на промежуточном валу. Шестерни 1, 2, 3 и 6 соприкасаются и вращаются.Теперь мощность передается от шестерни 1-2-3-6. Теперь скорость становится больше первой передачи и достигается передаточное число 2:1.

г) Третья передача

Кулачковая муфта расположена на шестерне
1 на первичном (муфтовом) валу и
шестерню 6 на вторичном валу, как показано на рисунке. Теперь, перемещая шестерню
вилка переключения слева, как показано на рисунке, кулачковая муфта может зацепляться с кулачковой муфтой на валу сцепления. Теперь выходной вал вращается с той же скоростью, что и вал сцепления (главный).Это максимальная скорость, и передаточное число в этом состоянии составляет 1:1. Теперь мощность вращения напрямую передается от вала сцепления на выходной вал.

д) Задняя передача

Для передачи заднего хода вилка переключения передач
перемещается вправо, как показано на рисунке. Следовательно, шестерня 5
на выходном валу находится в зацеплении с шестерней 8 промежуточного вала, которая является промежуточной шестерней. Теперь передача мощности идет от шестерни 1-2-7-8-5 к вторичному валу.

Преимущества редуктора с раздвижной сеткой

1. Простая конструкция
2. Простота обслуживания
3. Подходит для тяжелых транспортных средств
4. Низкая стоимость
5. Более высокий механический КПД
6. Низкая себестоимость

Недостатки

1. Затрудненное переключение передач
2. Шумная работа
3. Для смены шестерни
требуется опыт
4. Края зубьев быстро изнашиваются.

Коробка передач с постоянным зацеплением

В редукторе с постоянным зацеплением
зубья главного вала и промежуточного вала всегда находятся в постоянном зацеплении друг с другом.Следовательно, он называется коробкой передач с постоянным зацеплением. В редукторах этого типа используются косозубые шестерни. Механизмы зубчатых передач в редукторе с постоянным зацеплением можно увидеть
на этом изображении.

Строительство

В редукторе с постоянным зацеплением шестерни 6, 7 и 8 выходного
вала всегда находятся в зацеплении с шестернями 5, 4 и 3 промежуточного вала. На валу сцепления и промежуточном валу имеются соответственно шестерни 1 и 2, которые всегда находятся в зацеплении друг с другом. Шестерни на главном валу поддерживаются втулками.Шестерня 5 промежуточного вала находится в зацеплении с промежуточной шестерней. После шестерни муфты на валу муфты и перед шестерней заднего хода на основном валу
имеются кулачковые муфты (D2 и D1 соответственно). Эти кулачковые муфты могут перемещаться по пазам, выполненным на главном выходном валу. Все валы в коробке передач поддерживаются подшипниками в корпусе.

Принцип работы

Нейтральное положение

В нейтральном положении обе кулачковые муфты (D1 и D2) не находятся в зацеплении ни с одной шестерней, как показано на рисунке.Все шестерни на валах 1,2 и 3,4 и 5,6 и
7,8,9 вращаются. Однако главный выходной вал
не вращается, так как кулачковые муфты не находятся в зацеплении ни с одной из шестерен. Следовательно, мощность вращения не передается.

Первая передача

При нажатии рычага переключения передач кулачковая муфта D1 перемещается влево, чтобы зацепить шестерню 7 на главном валу
, как показано на рисунке. Теперь мощность вращения передается на главный вал через кулачковую муфту.Сейчас скорость низкая. Передача мощности от вала сцепления к выходному валу осуществляется с помощью шестерни 1-2, что означает, что мощность вращения передается на главный вал с помощью 1-2-4-7-D1
.

Вторая передача

Для включения второй передачи при нажатии рычага переключения передач кулачковая муфта D2 перемещается вправо, как показано на рисунке, чтобы зацепить шестерню 8 вторичного главного вала. Теперь мощность вращения передается на главный вал через кулачковую муфту D2
. .Теперь скорость главного вала выше скорости первой передачи.Передача мощности от вала сцепления к вторичному валу осуществляется через шестерни 1-2-3-8-D.

Третья передача

Для включения третьей передачи собачка
муфта D2 перемещается влево для зацепления с
Шестерня вала сцепления напрямую. Теперь
выходной вал вращается с той же скоростью
как частота вращения вала сцепления. Мощность вращения передается на главный вал напрямую через шестерню 1-D2.

Скорость заднего хода

Для включения передачи заднего хода собачка
муфты D1 приводится в действие для перемещения вправо к передаче заднего хода 6 для включения, как показано на рисунке.Так как промежуточная шестерня расположена между шестернями 5 на промежуточном валу и 6 на главном валу, промежуточная шестерня меняет направление вращения шестерни 6 на главном валу. Теперь автомобиль движется в обратном направлении
. Мощность передается от вала сцепления к главному валу через шестерни 1-2-5-натяжитель-6-D1

.

Преимущества коробки передач с постоянным зацеплением

1. Простое переключение передач
2. Меньше шума
3. Меньше шансов поломки зубьев шестерен
.
4.Плавность работы
5. Низкие эксплуатационные расходы

Недостатки

1. Для переключения передач с одной скорости на
другую скорость необходимо выполнить двойное выключение сцепления
.
2. Больше износа
3. Возможность износа кулачковой муфты.

Синхронизатор коробки передач

Коробка передач с синхронизатором по конструкции похожа на коробку передач с постоянным зацеплением, но немного отличается. Вместо кулачковой муфты, используемой в коробке передач с постоянным зацеплением, в коробке передач с синхронизатором используется синхронизирующий узел.В зубчатой ​​передаче с синхронизатором шестерни 6, 7 и 8 выходного вала всегда находятся в зацеплении с шестернями 5, 4 и 3 промежуточного вала. На валу сцепления и промежуточном валу имеются соответственно шестерни 1 и 2, которые всегда находятся в зацеплении друг с другом. Шестерни на главном валу поддерживаются втулками. Шестерня 5 промежуточного вала находится в зацеплении с промежуточной шестерней. После шестерни сцепления на валу сцепления и перед шестерней заднего хода на главном валу имеются синхронизаторы (соответственно S2 и S1).Эти синхронизаторы имеют возможность перемещаться по пазам, выполненным на главном выходном валу. Все валы в коробке передач поддерживаются подшипниками в корпусе.

Принцип работы

Компоновка коробки синхронизаторов
показана на рис. Работа коробки передач синхронизатора для различной скорости автомобиля поясняется ниже

.

.Нейтральное положение

В нейтральном положении оба синхронизатора (S2 и S1) не находятся в зацеплении ни с одной из шестерен, как показано на рисунке.

Все шестерни на валах 1,2 и 3,4 и 5,6 и 7,8,9 вращаются. Однако главный выходной вал не вращается, поскольку кулачковые муфты не находятся в зацеплении ни с одной из шестерен. Следовательно, мощность вращения не передается.

Первая передача

При нажатии рычага переключения передач синхронизатор S1 перемещается влево
, как показано на рис. 3.5.3.2, чтобы зацепить шестерню 7 на главном валу. Теперь вращательное усилие передается на главный вал через собачья муфта.Теперь скорость низкая. Передача мощности от вала сцепления к выходному валу осуществляется с помощью шестерни 1-2, что означает, что мощность вращения передается на главный вал с помощью 1-2-4-7-S1.

Вторая передача

Для включения второй передачи при нажатии рычага переключения передач синхронизатор S2 перемещается вправо для включения шестерни 8 вторичного главного вала. Теперь мощность вращения передается на главный вал через синхронизатор S2. Теперь скорость главного вала выше скорости первой передачи.Мощность
передача от вала сцепления к вторичному валу осуществляется через шестерни 1-2-3-8-S2

Третья передача

Для перехода на третью передачу синхронизатор S2 перемещается влево для непосредственного зацепления с шестерней вала сцепления. Теперь выходной вал вращается со скоростью, равной скорости вала сцепления. Мощность вращения передается на главный вал напрямую через шестерню 1-S2

Скорость заднего хода

Для включения передачи заднего хода синхронизатор S1 приводится в действие для перемещения вправо к передаче заднего хода 6 для включения, как показано на рисунке.Поскольку промежуточная шестерня расположена между шестернями 5 на промежуточном валу и 6 на главном валу, промежуточная шестерня изменяет
направление вращения шестерни 6 на главном валу. Теперь автомобиль движется в обратном направлении. Мощность передается от вала сцепления к главному валу через шестерни 1-2-5-натяжитель-6-S.

Блок синхронизации

В блоке синхронизации присутствуют две конусообразные детали. Один конус является частью хомута, а второй конус является частью шестерни. Оба конуса вращаются с разной скоростью.На рисунке показан узел синхронизатора в разобранном виде. При вращении конуса 2 конус 1 начинает вращаться и двигаться в сторону конуса 2 и соприкасаться с конусом 2. Из-за этого действия в зоне контакта возникает трение. конусы и, следовательно,
увеличивает скорость передачи. Теперь скорости обоих конусов становятся одинаковыми. Дальнейшее перемещение муфты приводит к контакту внешнего барабана с кулачковой муфтой в редукторе. Теперь мощность вращения передается на главный вал. Точно так же он перемещается с левой стороны и контактирует с другой шестерней и передает мощность на главный вал.Конус 2 фиксируется
в различных положениях шариком и пружиной
в конусе 1. Он соединен с
вилкой переключения передач в прорези, расположенной во внешней скользящей втулке.

Использование синхронизатора

1. Для плавной работы шестерен путем
синхронизации двух разных скоростей
шестерен.
2. Для легкого переключения передач
3. Нет необходимости в двойном размыкании
4. Для эффективной передачи мощности
5. Шестерни не изнашиваются быстро
6.Меньше шума при работе

Достоинства синхронизатора

1. Низкая стоимость
2. Сложность обслуживания
3. Сложный ремонт

Нравится:

Нравится Загрузка…

Что такое автоматическая коробка передач: принцип работы


Сегодня мы поговорим об автоматической коробке передач. Мы все пользуемся велосипедами и автомобилями. Мы все знаем, что нам нужна коробка передач или коробка передач, чтобы изменять крутящий момент в зависимости от условий движения. Раньше мы использовали ручную коробку передач, в которой есть рычаг с ручным или ножным приводом и сцепление, через которое мы переключаем передачу в зависимости от условий движения.Но знайте, что торговля меняется, и автомобиль движется к автоматической коробке передач. В наши дни многие автомобили и скутеры используют автоматическую коробку передач, которая проста в обращении и удобна для пользователя. Но возникает вопрос, как работает автоматическая коробка передач? Используем ли мы обычную коробку передач в АКПП или есть другая компоновка? Сменим ли мы наш автомобиль с механической коробкой передач на автоматическую коробку передач, не меняя коробку передач? Сегодня я буду обсуждать эту тему, и если у вас возникнут какие-либо вопросы, любезно задайте их в поле для комментариев.Я скоро верну тебя обратно. Прежде чем начать этот пост, сначала прочтите следующий пост.

Принцип автоматической трансмиссии:

В механической трансмиссии мы использовали скользящую сетку или синхронизатор, а в автоматической трансмиссии мы использовали планетарный редуктор. В этом типе коробки передач не используются скользящие собачки или шестерни для включения, а различные скорости передачи достигаются простым затягиванием тормозных лент на зубчатом барабане. Он состоит из солнечной шестерни, шестерни или планетарной шестерни и зубчатого венца.Зубчатый венец содержит зубья по внутренней окружности и окружен тормозной лентой. Тормозная лента приводится в действие гидравлическим давлением гидравлического масла. Это управление электронным датчиком или движение автомобиля по скорости, нагрузке и открытию клапана акселератора. Планетарные шестерни находятся в постоянном зацеплении как с солнечной шестерней, так и с зубчатым венцом и могут свободно вращаться вокруг своих осей, удерживаемых несущей рамой, которая, в свою очередь, соединена с приводным валом. Когда зубчатый венец блокируется тормозной лентой, вращающаяся солнечная шестерня заставляет вращаться планетарные шестерни.Поскольку зубчатый венец не может двигаться. Планетарные шестерни вынуждены перелезать через него. В этом положении зубчатый венец действует как направляющая, по которой перемещаются планетарные шестерни. При этом вращается ведомый вал, соединенный с водилом планетарной передачи. Когда зубчатый венец отпущен, он может свободно двигаться вследствие вращения планетарных шестерен, которые вращаются вокруг своей оси. В этом положении каретки планетарной передачи не двигаются, поэтому ведомый вал остается неподвижным. Планетарная коробка передач содержит ряд таких узлов для получения различных понижений скорости.

Компонент автоматической коробки передач:

Основным компонентом автоматической коробки передач является корпус гидротрансформатора, масляный поддон и дополнительный корпус. Корпус гидротрансформатора закрывает преобразователь крутящего момента, а корпус содержит планетарную зубчатую передачу, а дополнительный корпус закрывает выходной вал. Масляный поддон прикручен к корпусу. Весь блок трансмиссии крепится к блоку цилиндров болтами через отверстия во фланце корпуса гидротрансформатора.

Работа автоматической коробки передач:

Автоматическая коробка передач работает так же, как и механическая коробка передач, за исключением того, что она управляется тормозным устройством с гидравлическим приводом. В автоматической коробке передач вал двигателя соединен со сцеплением, а затем с турбиной гидротрансформатора. Преобразователь крутящего момента приводит в движение зубчатый венец первой зубчатой ​​передачи через обгонную муфту. Привод зубчатого венца второй зубчатой ​​передачи затем принимается от водила первой зубчатой ​​передачи, так что они действуют последовательно.Такое расположение дает три скорости вперед и одну скорость назад при последовательном включении тормоза.

Выбор конкретной передачи и применение соответствующего сцепления и тормоза осуществляется гидравлически. Гидравлическое давление I регулируется скоростью автомобиля, которая контролирует давление масла на одной стороне клапана переключения, и открытие дроссельной заслонки, управляемое водителем с помощью педали акселератора, которая регулирует давление масла на другой стороне клапана переключения.

Сегодня мы обсудили автоматическую коробку передач: принцип и работа.Если у вас есть какие-либо вопросы, пожалуйста, спросите, комментируя. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, не забудьте поделиться ими в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт, чтобы получать больше информативных статей. Спасибо, что прочитали это.


Полуавтоматическая коробка передач: принцип работы

Для того, чтобы понять, как работает полуавтоматическая коробка передач, нам придется вспомнить конструкцию обычной механической коробки передач. Основу классической МКПП составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый).Крутящий момент от двигателя передается на первичный вал через шестерню сцепления. Преобразованный крутящий момент передается на ведущие колеса от вторичного вала. И первичный, и вторичный валы снабжены шестернями, которые входят в зацепление попарно. Но на первичке шестерни закреплены жестко, а на вторичке они вращаются свободно. В «нейтральном» положении все вторичные шестерни свободно крутятся на валу, то есть крутящий момент на колеса не передается.

Перед тем, как включить передачу автомобиля, водитель выжимает сцепление, отключая первичный вал от двигателя.Затем с помощью рычага коробки передач через систему тяги на вторичном валу перемещаются специальные устройства – синхронизаторы. Муфта синхронизатора при подключении жестко блокирует вторичную шестерню нужной скорости на валу. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него на главную шестерню и колеса. Для уменьшения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два, распределяя между ними ведомые шестерни.

Принцип работы полуавтоматических коробок передач абсолютно такой же. Разница лишь в том, что сервоприводы задействованы при включении/отключении сцепления и выборе передач. Чаще всего это шаговый электродвигатель с редуктором и сервоблоком. Но есть и гидроприводы.

Электронный блок управляет приводами. По команде на переключение первый сервопривод выжимает сцепление, второй двигает синхронизаторы, включая нужную передачу.Затем первый медленно отпускает сцепление. Таким образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при получении команды электроника все сделает сама. В автоматическом режиме команда на переключение передачи поступает от компьютера, который учитывает скорость, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других систем. А в ручном режиме водитель отдает команду на переключение с помощью селектора коробки передач или подрулевых лепестков.

Проблема полуавтоматической коробки передач – отсутствие обратной связи сцепления.Человек чувствует момент замыкания дисков и может переключать скорость быстро и плавно. А электронике приходится быть осторожнее: чтобы избежать рывков и удержать сцепление, полуавтоматическая трансмиссия надолго прерывает поток мощности от двигателя к колесам во время переключения. Неудобные провалы появляются при разгоне. Единственный способ добиться комфорта при переключении — сократить его время. А это, увы, означает увеличение цены всего агрегата.

Появившаяся в начале 80-х DCT (коробка передач с двойным сцеплением) была революционным решением.Рассмотрим его работу на примере 6-ступенчатой ​​коробки DSG концерна Volkswagen. Коробка передач имеет два вторичных вала с расположенными на них ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у шестиступенчатой ​​механической коробки передач Golf. Фишка в том, что первичных валов тоже два: они вставляются друг в друга по принципу матрешки. Каждый из валов связан с двигателем через отдельную многодисковую муфту. На внешнем первичном валу закреплены шестерни второй, четвертой и шестой передач, на внутреннем – первой, третьей, пятой и заднего хода.Допустим, автомобиль начинает разгоняться из состояния покоя. Первая передача актуальна (сцепление блокирует ведомую шестерню первой скорости). Первая муфта замкнута, и крутящий момент передается на колеса через внутренний первичный вал. Поехали! Но одновременно с включением первой скорости умная электроника прогнозирует последующее включение второй — и блокирует ее второстепенную передачу. Именно поэтому такие ящики еще называют преселективными. Таким образом, актуальны сразу две передачи, но заклинивания нет – ведущая шестерня второй скорости находится на внешнем валу, муфта которого еще разомкнута.

Когда автомобиль достаточно разгоняется и компьютер решает включить повышенную передачу, одновременно размыкается первое сцепление и закрывается второе. Крутящий момент теперь идет через внешний первичный вал и пару второй шестерни. На внутреннем валу уже выбрана третья передача. При замедлении те же операции происходят в обратном порядке. Переход происходит практически без разрыва силового потока и на фантастической скорости. Коробка серийного гольфа переключается за восемь миллисекунд.Сравните со 150 мс на Ferrari Enzo!

Коробки с двойным сцеплением эффективнее и быстрее традиционных механических, а также удобнее автоматических. Главный их недостаток – высокая цена. Вторая проблема, неспособность передавать высокий крутящий момент, была решена с появлением коробки передач DSG Рикардо на 1000-сильном купе Bugatti Veyron. Но пока судьба большинства суперкаров — полуавтоматические коробки передач. Хотя, например, коробка Ferrari 599 GTB Fiorano не ровня опельовскому Easytronic: время переключения суперробота исчисляется десятками миллисекунд.

Сегодня коробки DCT есть не только у Volkswagen, но и у BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT. Преселективные коробки получили признание даже у инженеров Porsche, которые используют в своих автомобилях только проверенные технологии. Аналитики предсказывают, что в будущем DCT и CVT будут наиболее распространенными трансмиссиями. А дни третьей педали, похоже, сочтены — скоро она исчезнет даже из лучших спорткаров. Человечество выбирает то, что ему удобнее.

Это перевод. Оригинал можно прочитать здесь: https://www.drive.ru/technic/4efb332e00f11713001e3f50.html

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.