Что такое коробка передач: виды, чем отличаются и как работают :: Autonews

Содержание

Сравнение механической и автоматической коробки переключения передач

Коробка передач собой представляет важнейшую конструктивную составляющую трансмиссии любого авто и служит непосредственно для изменения крутящего момента, направления движения машины, разъединения такого узла, как двигатель от трансмиссии и для скорости.

Всякий легковой автомобиль оснащен автоматической или же механической коробкой передач. Любой из видов имеет свои сильные и слабые стороны. Но для того, чтобы делать достоверные выводы, необходимо разобраться в вопросе и сравнить эти варианты.

Крайне важно не просто эксплуатировать данный агрегат, но и своевременно выполнять ремонт КПП Шкода, что поможет избежать серьезных проблем в будущем.

Особенности механической коробки передач

Механику можно назвать доступным, простым и невероятно удобным вариантом трансмиссии авто. Основные плюсы механики:

  • возможность быстрее набрать скорость и разогнать ТС;
  • в зимнее время намного проще завести авто с механической коробкой нежели с автоматом;
  • возможность в значительной мере сэкономить на топливе, если рационально пользоваться данной коробкой передач;
  • объем данного агрегата намного меньший, нежели у автоматического аналога;
  • на ремонтные работы механического узла уходит меньше времени и средств. Кроме того, ремонт становится более простым занятием;
  • во время вождения на дороге особенно зимой вы можете делать пробуксовки без опаски на то, что перегреется масло.

Основные минусы механики:

  • неудобство в процессе вождения – это один из существенных недостатков. Многие начинающие водители сложно привыкают к механике;
  • механические КПП в значительной мере сокращают ресурс мотора ТС.

Более простым и современным узлом считается автоматическая КПП, плюсы которой успели оценить многие водители. Основные достоинства автомата:

  • если установлена современная автоматическая КПП, то вы сможете наравне с конкурентами соревноваться в скорости своего ТС;
  • инновационные агрегаты автоматические отличаются возможностью экономить расход топлива;
  • востребованы данные коробки передач у женщин и неопытных водителей, для которых механика слишком сложна;
  • возможность повысить долговечность своего авто.

Основные минусы автоматики можно свести к следующим:

  • большая цена обслуживания, а также ремонтных работ;
  • могут появиться вопросы с запуском двигателя если на улице мороз;
  • высокий топливный расход на что уходят немалые средства.

Даже если установлена самая современная механическая КПП, она все равно не сможет соревноваться во многих аспектах с механикой. Если вы относитесь к категории водителя новичка, тогда лучше всего автоматика. Если предпочитаете скорость и драйв, тогда механика станет оптимальным вариантом. Выбор в таком случае только за вами.

Вам необходим быстрый и современный ремонт АКПП Шкода? Обращайтесь к нам www.minsk.skoda-auto.by. Качественно и оперативно выполненную работу гарантируем.

Подробнее по единому номеру (029/044/025) 721-00-00

Компания Suzuki раскрыла секреты новой коробки передач | Major

Новая роботизированная коробка переключения передач Auto Gear Shift будет сочетать в себе достоинства «механики» и «автомата».

Компания Suzuki  опубликовала  технические характеристики  новой пятиступенчатой автоматизированной механической коробки передач (AMT) Auto Gear Shift. Новая коробка передач от Suzuki будет оснащена электрогидравлическим приводом, который автоматически задействует сцепление и КПП.

Благодаря интеграции привода и контроллера, а также креплению их непосредственно на коробке передач, Auto Gear Shift обеспечивает слаженность работы всех механизмов устройства. Кроме того, новая коробка позволяет переключать передачи более плавно, а значит увеличить контроль над синхронностью работы сцепления, КПП и двигателя.

Первый автомобиль, оснащенный новой пятиступенчатой автоматизированной механической коробкой передач Auto Gear Shift, будет представлен 5 февраля 2014 года на автомобильном салоне в Дели.

Технические характеристики Auto Gear Shift:

Экономичный расход топлива

Благодаря механической трансмиссии, которая легла в основу Auto Gear Shift, а также компьютерному управлению переключением передач, автомобили, оснащённые новой роботизированной коробкой передач от Suzuki, расходуют топливо так же экономично, как и на «механике».

Легкость вождения

Водителю больше не нужно переключать передачи с помощью педали сцепления: эту функцию возьмет на себя коробка передач Auto Gear Shift, которая также будет удобна для эксплуатации  в пробках и во время парковки.

Удовольствие от вождения

Для поклонников «механики» в новой коробке Auto Gear Shift предусмотрен режим ручной работы КПП, который позволит управлять автомобилем в режиме механического переключения скоростей.

Коробки передач и сервисное обслуживание коробок передач для легковых и легких коммерческих автомобилей

Ваша конфиденциальность

Когда вы посещаете какой-либо веб-сайт, он может сохранять информацию в вашем браузере или получать из него данные, в основном в виде файлов cookie. Эта информация может относиться к вам, вашим предпочтениям, вашему устройству или будет использоваться для правильной работы веб-сайта с вашей точки зрения. Такие данные обычно не идентифицируют вас непосредственно, но могут предоставлять вам индивидуализированные возможности работы в интернете. Вы можете отказаться от использования некоторых типов файлов cookie. Нажимайте на заголовки категорий, чтобы узнать подробности и изменить настройки, заданные по умолчанию. Однако вы должны понимать, что блокировка некоторых типов cookie может повлиять на использование вами веб-сайта и ограничить предлагаемые нами услуги.

Строго необходимые файлы cookie

Всегда активно

Эти файлы cookie необходимы для функционирования веб-сайта и не могут быть отключены в наших системах. Как правило, они активируются только в ответ на ваши действия, аналогичные запросу услуг, такие как настройка уровня конфиденциальности, вход в систему или заполнение форм. Вы можете настроить браузер таким образом, чтобы он блокировал эти файлы cookie или уведомлял вас об их использовании, но в таком случае возможно, что некоторые разделы веб-сайта не будут работать.

Эти файлы cookie позволяют нам подсчитывать количество посещений и источников трафика, чтобы оценивать и улучшать работу нашего веб-сайта. Благодаря им мы знаем, какие страницы являются наиболее и наименее популярными, и видим, каким образом посетители перемещаются по веб-сайту. Все данные, собираемые при помощи этих cookie, группируются в статистику, а значит, являются анонимными. Если вы не одобрите использование этих файлов cookie, у нас не будет данных о посещении вами нашего веб-сайта.

Не работает коробка передач, не переключаются передачи: причины, диагностика

Коробка передач соединяет крутящийся маховик двигателя с колесами, регулируя скорость и мощность движения автомобиля. Максимальные обороты допускаются только на определенной скорости, поэтому значение своевременного переключения передач трудно переоценить. От того, как работает коробка передач, зависит долговечность и бесперебойная работа двигателя внутреннего сгорания. Еще одной важной характеристикой является передаточное число, которое достигает своего наибольшего значения на низших ступенях скоростей.

Важно понимать принцип работы и знать устройство механической КПП, чтобы понимать возможные причины, приводящие к тому, что не работает коробка передач.

Механическую коробку составляют:

  • три вида валов + вал заднего хода, которые оснащены шестернями с разным количеством зубьев;
  • синхронизаторы, уравнивающие угловые скорости валов и снижающие шумность в процессе работы;
  • механизм переключения скоростей с замками и устройствами для блокировки, удерживающими передачи в заданном положении;
  • картер, в котором установлены подшипники, облегчающие вращение валов КПП;
  • рычаг переключения скоростей для водителя.

Все КПП разделяются по числу ступеней или передач. Они бывают с двумя валами, которые преимущественно устанавливаются на машины с передним приводом, а также с тремя, состоящими из ведущего, промежуточного, вторичного валов.

Как работает коробка передач

Принцип работы КПП состоит в соединении различных шестеренок. При выжатом сцеплении они вращаются независимо сами по себе, а при включении скорости шестерни соединяются. Например, маленькое колесико со стороны двигателя во взаимодействии с большей по размеру шестеренкой со стороны колес увеличивает крутящий момент при небольшой скорости. При обратном соотношении, наоборот, увеличивается скорость при потере мощности мотора.

Причины и диагностика поломок КПП, их устранение

Проявляя внимание к работе агрегатов, механизмов автомобиля, водитель может вовремя определить, а после устранить небольшие поломки. Для этого необходимо знать следующие симптомы и причины, характерные для типичных поломок КПП:

  • Нередким явлением является протекание масла, которое вызвано повреждениями прокладок, сальников. Во избежание больших проблем желательно проверить крепление крышки корпуса КПП и в случае необходимости подтянуть его. Кроме того, лучше заменить прокладки и сальники;
  • Не переключаются передачи или КПП включается с трудом. Такое явление возможно из-за износа шестеренок, синхронизатора или выхода из строя других деталей коробки. В таких случаях желательно проверить все детали, а при необходимости заменить изношенные или вышедшие из строя элементы;
  • Ступени коробки не фиксируются, а выключаются сами по себе. Это часто происходит по причине износа шестеренок или синхронизатора. Лучше всего для решения проблемы выявить поломанные детали, а потом заменить их;
  • Шумность работы КПП чаще всего может быть связана с выходом из строя синхронизатора. Кроме того, причиной подобных явлений может также быть износ шестеренок, подшипников, шлицевых соединений. Замена таких деталей при быстром их выявлении послужит отличным решением проблемы.

Главные рекомендации при эксплуатации автомобиля

  • при перемещении рычага коробки необходимо до упора выжимать педаль сцепления;
  • нельзя воздействовать на рычаг силой, используя резкие и быстрые движения;
  • лучше переводить рычаг плавно, делая короткие паузы в нейтральной позиции;
  • важно строго соблюдать интервалы замены трансмиссионного масла в КПП.

В любом случае хороший водитель должен прислушиваться к своему авто, проявлять внимание и заботиться о нем. Это может гарантировать длительную надежную работу автомобиля. Все для качественного обслуживания автомобиля есть в каталоге автозапчастей на http://fortunaavto.com.ua/!

Коробка передач

Важнейшим конструктивным элементом трансмиссии автомобиля является коробка передач (КПП). Она выполняет функции по разъединению силового агрегата от трансмиссии, а также изменению скорости, крутящего момента и направления движения транспортного средства.


В зависимости от принципа действия КПП различают несколько ее типов:

  1. бесступенчатые;
  2. ступенчатые;
  3. комбинированные.

Тип коробки передач во многом определяет тип трансмиссии транспортного средства. В ступенчатых крутящий момент изменяется ступенчато. В эту категорию относят механическую и роботизированную КПП.

Механическая коробка передач (МКПП или механика) являет собой многоступенчатый цилиндрический редуктор, подразумевает ручное переключение передач. Может иметь разное число ступеней в связи с чем различают четырехступенчатую, пятиступенчатую, шестиступенчатую и более коробки передач.

МКПП имеет ряд преимуществ перед иными видами коробок передач. Среди наиболее весомых можно назвать следующие: возможность ручного управления во всех режимах движения, простота конструкции, высокая надежность. Эти качества делают «механику» наиболее распространенной. Однако, в последнее время все больше автолюбителей отдают предпочтение коробкам с автоматическим управлением.

Роботизированная коробка передач (автоматизированная КПП или робот) являет собой механическую КПП, но при этом функции переключения передач и выключения сцепления в ней автоматизированы. В современных моделях предусмотрено двойное сцепление, благодаря чему передача крутящего момента происходит без потери мощности.

Роботизированные КПП с двойным сцеплением позволяют снизить расход топлива и обеспечить высокую разгонную динамику, что делает их все более популярными. На сегодняшний день преселективные КПП устанавливаются на машины разного класса, как на бюджетные Ford, Volkswagen, Skoda, так и авто премиум класса Porsche, Bentley и др. Среди известных конструкций роботизированных КПП можно назвать SMG (Sequential M Gearbox), DSG (Direct Shift Gearbox), Изитроник.

Вариатор (вариаторная коробка передач) относится к бесступенчатым КПП. В этом случае передаточное число изменяется плавно. Достигается это за счет механического либо гидравлического преобразования крутящего момента.

Конструкция вариатора обеспечивает хорошие динамические характеристики транспортного средства. Недостатком таких КПП являются ограничения по величине передающего крутящего момента. Кроме того, некоторые конструкции имеют малый ресурс и недостаточно высокую надежность. Чаще всего вариаторы устанавливаются на японские автомобили, такие как Subaru, Honda, Nissan. Среди европейских автомобильных компаний вариаторы использует Ауди. Известными конструкциями вариаторов являются Экстроид и Мультитроник.

В автоматических коробках (АКПП или автомат) применяется комбинированный принцип действия. Классическая АКПП включает в конструкцию гидротрансформатор (заменяет сцепление и обеспечивает безступенчатое регулирование крутящего момента) и МКПП (как правило, планетарный редуктор). Более современные модели имеют 7 (7G-Tronic) или 8 ступеней передач.

Среди преимуществ «автоматов» можно назвать высокую надежность работы и плавное переключение передач. Из недостатков – низкая разгонная динамика и высокий расход топлива. В некоторых видах конструкций АКПП предусмотрена имитация ручного переключения передач Стептроник, Типтроник.

Сегодня термин «автоматическая коробка передач» используется для обозначения не только гидротрансформаторной коробки, но и для вариатора, и для роботизированной коробки передач. Эти типы КПП имеют электронное управление.

Адаптивная коробка передач является разновидностью АКПП. Отличительной чертой данной КПП является то, что она учитывает стиль вождения конкретного водителя.

От 3 до 10. Как развивались коробки передач

Рассказываем краткую историю прогресса автомобильных коробок передач на примере машин, выставленных в музее Skoda.

Автомобильные коробки передач, по легенде, появились благодаря Берте Бенц, супруге создателя первой машины Карла Бенца. Говорят, что именно она после своей знаменитой поездки из Мангейма в Пфорцхайм в 1888 году посоветовала изобретателю оснастить самодвижущийся экипаж коробкой передач для преодоления подъемов, с которыми у первого автомобиля были проблемы. Патент на коробку, похожую на современную велосипедную, принадлежит при этом самому Бенцу. Конструкция, появившаяся на первом автомобиле, была далека от совершенства, и на протяжении вот уже более чем ста лет ее все улучшают и улучшают инженеры из самых разных стран и отраслей. Когда-то обычной была 3-ступенчатая коробка, а сейчас в серии уже есть и 10-ступенчатые. Их, например, используют на автомобилях концернов Ford и General Motors. Это, правда, автоматы.

1906

На первых автомобилях, таких как Laurin & Klement VOITURETTE A, рычаг коробки передач чаще всего располагался по правую руку от водителя, притом что руль на большинстве моделей устанавливали тоже справа. Рядом с переключателем передач на фото – рычаг ручного тормоза. Конкретно у этой модели было три передачи для движения вперед и одна задняя, а рычаг фиксировался с помощью защелки.

1913

Довольно быстро кузова автомобилей стали более закрытыми, но, так как они были достаточно узкими, внутри не хватало места для рычагов. На Laurin & Klement Sg, выпущенном в 1913 году, они также находятся справа. Вместо защелки на рычаге КП появилась кнопка, похожая на те, что мы видим на «ручниках» в современных машинах.

1929

В 1920-е годы салоны автомобилей стали просторнее, и рычаг коробки передач переместился внутрь автомобиля. В то время в Чехословакии было левостороннее дорожное движение, соответственно, руль у автомобиля Laurin & Klement Skoda 110, выпущенного в 1929 году, располагался справа. Рычаг коробки передач с круглым набалдашником инженеры поместили по центру, то есть он оказывался под левой рукой водителя.

1937

Большинство массовых автомобилей 1930-х годов оснащались по-прежнему 3-ступенчатыми коробками передач, как и купе Skoda Popular Monte Carlo, хотя на машинах высшего ценового сегмента уже начали устанавливать 4-ступенчатые трансмиссии. А еще именно в этот период на рукоятях КП придумали делать гравировки с обозначением номера передачи.

1960

К этому времени рычаг коробки передач переехал с пола на рулевую колонку – это инженерное решение было попыткой сделать автомобиль комфортнее, заменив раздельные сиденья на большой передний диван. Такая компоновка была у любимой многими 21-й «Волги», а на фото – аналогично устроенная Skoda Octavia 1960 года выпуска. Правда, у «Шкоды» было уже четыре передачи, не считая задней, а у «Волги» – три.

1966

Впрочем, в Skoda подрулевой переключатель передач не прижился, и уже в 1966 году рычаг переехал обратно на пол – на фото выпущенный в 1966 году компакт Skoda 1000 MB. Но не все автопроизводители поступили так же, как чешская компания. На автомобилях Mercedes рычаг переключения передач остался на рулевой колонке и по сей день.

1989

Линейку автомобилей Skoda 105/120/130 производитель называет революционной с точки зрения переключения передач. Именно Skoda 130 в 1986 году стала первой чешской машиной с 5-ступенчатой трансмиссией. На фото – модель Skoda 125, произведенная в 1989 году, которой впервые достался рычаг не с жесткой пластиковой рукоятью, а с набалдашником из более мягкого пенополиуретана.

1996

Возрожденная Octavia 1996 года стала первым автомобилем Skoda с автоматической трансмиссией. 4-ступенчатая коробка была в новинку для чехов, хотя остальной мир с автоматами был уже неплохо знаком. На автомобилях концерна General Motors полностью автоматические коробки были уже в 1940-х годах, а в конце 1980-х появились и 5-ступенчатые АКП.

2018

Сегодня автомобили Skoda в Европе оснащаются механическими 5- или 6-ступенчатыми коробками, а также «роботами» DSG. В Украине на Skoda доступны и классические гидромеханические АКП. «Механика» же постепенно уходит в прошлое. Среди автомобилей всех брендов в 2018 году машины с МКП пользовались меньшим спросом, чем с другими трансмиссиями. Даже в бюджетном сегменте уже порой «механику» не предлагают вовсе.

Что такое коробка передач и что она делает?

Шестерни используются для передачи мощности от одной части машины к другой. В велосипеде, например, шестерни передают мощность от педалей к заднему колесу. Точно так же в автомобиле шестерни передают мощность от коленчатого вала (вращающейся оси, которая получает мощность от двигателя) на приводной вал, проходящий под автомобилем, который в конечном итоге приводит в движение колеса. Вы можете иметь любое количество шестерен, соединенных вместе, и они могут быть разных форм и размеров.Каждый раз, когда вы передаете мощность с одной шестерни на другую, вы можете сделать одно из двух:

Шестерни велосипеда Увеличить скорость : Если вы соедините две шестерни вместе, и у первой больше зубьев, чем у второй, вторая должен поворачиваться гораздо быстрее, чтобы не отставать. Таким образом, это расположение означает, что второе колесо вращается быстрее, чем первое, но с меньшей силой.

Изменение направления : Когда две шестерни входят в зацепление, вторая всегда вращается в противоположном направлении.Так что если первый вращается по часовой стрелке, второй должен вращаться против часовой стрелки. Вы также можете использовать шестерни особой формы, чтобы мощность машины поворачивалась на угол. В автомобиле, например, дифференциал (редуктор в середине задней оси заднеприводного автомобиля) использует конусообразную коническую шестерню для поворота мощности ведущего вала на 90 градусов и поворота задних колес.

Если быть точным, Коробка передач — это механическое устройство, используемое для увеличения/уменьшения крутящего момента посредством уменьшения/увеличения скорости.Он состоит из двух или более шестерен, одна из которых приводится в движение двигателем. Выходная скорость коробки передач будет обратно пропорциональна передаточному числу. Коробки передач обычно предпочтительнее использовать в устройствах с постоянной скоростью, таких как конвейеры и краны, где они могут обеспечить увеличение крутящего момента.

Редуктор состоит из ведущей шестерни определенного диаметра, соединенной с приводным механизмом (электродвигатель, ветряная турбина, дизельный двигатель и т. д.), связанной с другой шестерней меньшего размера (если ведомый механизм будет иметь более высокую скорость, чем ведущая один) или большего диаметра (если скорость ведомого механизма должна быть меньше скорости ведущего), соединенная с ведомой механической нагрузкой.Просто это механизм увеличения/уменьшения скорости/крутящего момента или наоборот. Это механическое крепление двигателя, которое вызывает:

  1. Преобразует двигатель с высокой скоростью и низким крутящим моментом в низкоскоростной двигатель с высоким крутящим моментом (ничего бесплатного даже на Рождество).
  2. Низкая скорость/высокий крутящий момент на высокую скорость/низкий крутящий момент.
  3. Иногда «зубчатая головка» работает на зубчатом ремне или цепи с передаточным числом 1:1 и используется для уменьшения передачи вибраций двигателя на нагрузку.
  4. Часто упускается из виду — редукторная головка уменьшает инерцию нагрузки с точки зрения двигателя пропорционально квадрату передаточного отношения.Например. если установить головку редуктора с передаточным числом 4:1, то 2000 об/мин согласуются с 500 об/мин, но инерция нагрузки уменьшится в 16 раз.
  5. Если вы используете червячную передачу, она добавляет в систему самоблокирующийся механизм (вы не можете перемещать груз, пока двигатель не закрутится).

Есть пара других со своими особенностями (например, шариковый винт, который также является зубчатым колесом, но мы обычно не называем их головками зубчатого колеса). Также обратите внимание, что шестерни не работают бесплатно, что означает, что вы теряете выходную мощность, что означает, что шестерня имеет определенную эффективность.Существуют различные типы головок редукторов: цилиндрические, планетарные, одноступенчатые, многоступенчатые, гармонические, цилиндрически-эпициклические, (циклоидальные), червячные и т. д., а также их комбинации, но это целая, отдельная наука.

Что такое коробка передач | КГ Интернэшнл FZCO

Шестерня представляет собой вращающуюся часть машины с нарезанными зубьями или зубьями, которая должна входить в зацепление с другой зубчатой ​​частью для передачи крутящего момента. Шестерни являются одной из наиболее важных частей любого двигателя и машины, которые помогают увеличить выходной крутящий момент за счет уменьшения передачи и регулировки направления вращения.Две или более шестерни, работающие вместе в тандеме, называются трансмиссией или коробкой передач. Редукторные устройства с большей вероятностью изменяют скорость, крутящий момент, направление источника питания.

Тренажерный зал в Тулоне, guetaly sport – (var) интернет-аптеки, продажа стероидов, бодибилдинг, алжир, анаболические стероиды, орау, ватерлоо, католические учителя.

Как они работают?
Электрический или гидравлический двигатель применяется на одном конце редуктора, а на другом конце энергия преобразуется в крутящий момент на низкой скорости.Внутри коробки используются материалы высокой прочности, что обеспечивает необходимую прочность. Вы можете представить себе энергию, необходимую для того, чтобы справиться с обломками круизного лайнера во время маневра? Или контейнерный кран? Или даже подземная землеройная машина?

Типы редукторов:

Цилиндрический редуктор:

Косозубая шестерня и косозубая коробка передач способны обеспечить плавную работу. Зубья косозубой шестерни срезаны под углом к ​​поверхности шестерни.Таким образом, во время процесса, когда два зуба начинают зацепляться, контакт происходит постепенно, начиная с одного конца зуба и поддерживая контакт по мере того, как шестерня вращается до полного зацепления. Когда дело доходит до трансмиссий, чаще всего используются косозубые шестерни, которые даже создают большую тягу.

Уникальная точка винтового редуктора:

Его уникальность заключается в том, что он фиксируется под углом, который во время движения обеспечивает большее взаимодействие в том же направлении.Это дает постоянный контакт в течение заданного периода времени. Винтовой редуктор экструдера также используется, когда необходимо максимально использовать прочность на кручение, а также для применения с низким уровнем шума. Области применения включают сталь, прокатные станы, конвейеры, лифты, нефтяную промышленность.

Конический цилиндрический редуктор:

Знаете ли вы критическую особенность этой коробки передач? Он представляет собой изогнутый набор зубьев, которые расположены на его конусообразной поверхности вплотную к ободу узла.Конический редуктор также используется для обеспечения вращательного движения между непараллельными валами. Они играют свою роль в карьерах в горнодобывающей промышленности, смесителях, конвейерах.

Червячные редукторы: В червячном редукторе

используется червячное колесо большого диаметра. Червяк или винт входит в зацепление с зубьями на периферийной части редуктора. Вращательное движение червячного редуктора заставляет колесо двигаться так же, как и из-за винтового движения. Установка устроена таким образом, что установка может вращать шестерню, но шестерня не может вращать червяк.Угол червяка небольшой, поэтому зубчатое колесо используется в конвейерных системах для торможения или аварийной остановки. Эти редукторы также используются в фармацевтических и упаковочных машинах, конвейерах заводов по розливу, машинах для пищевой промышленности.

Планетарный редуктор:

Планетарный редуктор считается идеальным, а также известен своей долговечностью, точностью и отличной функциональностью, а также отличается точностью применения. Планетарный редуктор увеличивает срок службы вашего оборудования, а также максимально оптимизирует его производительность.Этот редуктор поставляется либо в цельном полом формате, либо с различными вариантами монтажа, включая фланец, опору или вал. Использование этой коробки передач различается в зависимости от типа отрасли, но суть в том, что коробки передач сделаны для облегчения механического функционирования в разных отраслях.

Типы коробок передач — Полное объяснение

Введение

«Переключение передач» Есть острые ощущения? Конечно, вы, мы, автолюбители, всегда получаем мурашки по коже, когда дело доходит до повышения или понижения передачи, но вы когда-нибудь задумывались, как это происходит? это было сделано? Что происходит, когда мы тянем или нажимаем рычаг переключения передач? Почему есть автомобили без педали сцепления? Что делает коробку передач автоматической? Давайте просто узнаем.

Коробка передач представляет собой передаточное устройство, которое используется между выходным валом двигателя и главной передачей для передачи необходимого крутящего момента и мощности на колеса транспортного средства. червячный и эпицикл в зависимости от типа используемой коробки передач), которые расположены особым образом, чтобы обеспечить требуемое передаточное число или передаточное отношение к главной передаче транспортного средства, коробка передач обычно поставляется со спецификацией, т.е. 5-ступенчатая коробка передач с реверсом , и автоматическая коробка передач.

Зачем нам коробка передач?

Потребность в различном крутящем моменте и различной скорости из-за постоянного изменения дорожных условий привела нас к разработке промежуточного устройства, которое может обеспечивать различную скорость или передаточное число для поддержания движения автомобиля.

Давайте обсудим несколько моментов, объясняющих необходимость коробки передач-

  • Когда автомобиль трогается с места, крутящего момента выходного вала двигателя недостаточно для преодоления веса автомобиля, что затрудняет его движение. автомобиль изначально, поэтому для решения этой проблемы требуется коробка передач, которая может изначально обеспечить высокий крутящий момент для движения автомобиля.
  • Когда мы едем на горную станцию, важно, чтобы автомобиль был оснащен устройством, которое может обеспечить широкий диапазон высокого крутящего момента, для выполнения этой потребности требуется коробка передач, чтобы транспортное средство могло двигаться в горах.
  • Когда транспортное средство движется на высокой скорости, крутящий момент совершенно неэффективен, поэтому необходима коробка передач, которая также может обеспечить низкий коэффициент крутящего момента на высоких скоростях, чтобы транспортное средство могло поддерживать высокую скорость.
  • В гоночном автомобиле непрерывное переключение передач с высокого крутящего момента на высокую скорость происходит из-за извилистого пути, поэтому гоночный автомобиль должен быть оснащен подходящей коробкой передач, чтобы переключение передач было плавным и легким.

В Индии всегда есть проблемы с дорожным движением, поэтому постоянное переключение передач вручную, требующее непрерывного нажатия на педаль сцепления, утомляет водителя, поэтому возникает необходимость в автоматической коробке передач.

Основные части коробки передач
1. Главный вал

Это вал, используемый в качестве выходного вала в коробке передач, этот вал обычно располагается параллельно промежуточному валу и перед валом сцепления или выходным валом двигателя. , переключение передач обычно происходит через этот вал, так как он обычно связан с рычагом переключения передач.

2. Вал сцепления

Это вал, который передает мощность двигателя к коробке передач, включение и выключение мощности двигателя происходит с помощью сцепления.

3. Промежуточный вал или промежуточный вал

Это вал, через который мощность двигателя передается на главный вал путем непрерывного зацепления шестерни на промежуточном валу с шестерней на валу сцепления.

4. Зубчатые колеса

Это соединительные круги с зубьями, которые вращаются и входят в зацепление с другим зубчатым колесом на другом валу для передачи кругового движения между 2 различными валами, они могут быть цилиндрическими, косозубыми, коническими и червячный редуктор.

5. Синхронизаторы

Это специальные устройства, используемые в современных коробках передач (синхронизаторы), которые делают переключение передач плавным, выравнивая скорость главного вала, промежуточного вала и вала сцепления, они не не нужно скользить по валу для переключения передач.

6. Кулачковые муфты

Они использовались в старых редукторах, таких как редуктор с постоянным зацеплением, чтобы избежать скольжения шестерни по валу для зацепления или переключения. Поскольку они скользят по валу, чтобы переключить передачу.

7. Рычаг переключения передач

Рычаг, с помощью которого водитель переключает передачи. Движение рычага выполнено особым образом.

Примечание – В автоматической коробке передач используется планетарная зубчатая передача, поэтому не используются кулачковые муфты или синхронизаторы, а также в гидравлической муфте или преобразователе крутящего момента используются совершенно другие детали, так как в этом статор, рабочее колесо, сильно сжатые используется жидкость и турбина, обеспечивающая разную скорость и крутящий момент, поэтому шестерни вообще не используются.

Читайте также: 

Типы коробок передач

В настоящее время в основном используются 2 типа коробок передач:

1. Механическая коробка передач

Механическая коробка передач — это тип коробки передач, используемый в большинстве транспортных средств на дорогах из-за его низкой стоимости.Это тип коробки передач, в которой ограничены передаточные числа или передаточные числа, т. е. имеется максимум 6 скоростей и 1 передача заднего хода, а переключение передач выполняется вручную водителем путем нажатия или вытягивания рычага переключения передач в предустановленная мода. Механическая коробка передач всегда требует использования сцепления.

Типы механической трансмиссии, используемые с момента введения коробки передач:

(i) Коробка передач со скользящим зацеплением

в сетке я.е. независимая, только одна шестерня находится в непрерывном зацеплении с шестерней на валу сцепления, которая вращает промежуточный вал, а зацепление шестерен с соответствующей шестерней на промежуточном валу происходит за счет левого или правого разветвления шестерен главного вала .

Примечание. Скользящее зацепление требует специальной техники переключения передач, известной как двойное расцепление.

(ii) Редуктор с постоянным зацеплением

Это модифицированный редуктор, введенный для преодоления ограничений редуктора со скользящим зацеплением.В коробках передач этого типа все шестерни промежуточного вала, главного вала и вала сцепления находятся в постоянном зацеплении друг с другом, а переключение передач достигается за счет скольжения кулачковых муфт по шлицевому главному валу, чтобы получить высокая скорость или выходной крутящий момент.

Примечание – Коробка передач с постоянным зацеплением преодолевает проблему двойного выключения сцепления, но переключение передач шумное и по-прежнему не плавное, поскольку скорость промежуточного вала, главного вала и вала сцепления не одинакова во время переключения .

(iii) Коробка передач с синхронизатором

Это новейшая из всех типов механических коробок передач, которая обеспечивает плавное и бесшумное переключение передач за счет использования специальных устройств, известных как синхронизаторы, эти устройства помогают увеличить скорость все валы к одному и тому же (с использованием фрикционного контакта) перед зацеплением соответствующих шестерен, что вызывает меньший износ шестерен.

2. Автоматическая коробка передач или коробка передач

Используется в автомобилях высокого класса из-за его высокой стоимости, в этом типе коробки передач можно получить бесконечное передаточное отношение, просто нажав на акселератор, водителю просто нужно выбрать режим движения i.е. вперед или назад, парк, нейтраль, драйв и спорт, а требуемые передаточные числа вместе с синхронизацией зацепления получаются автоматически. Автоматическая коробка передач не требует педали сцепления, поэтому все автомобили с автоматической коробкой передач имеют только 2 педали.

Типы используемых автоматических трансмиссий:

(i) Планетарная коробка передач

Солнечная и планетарная шестерни вместе с кольцевым кольцом и водилом используются в этих типах коробок передач. Вал сцепления соединен с солнечной шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с рядами планетарной шестерни, свободно вращающейся вокруг своей оси и находящейся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом, имеющим зубья на внутренней стороне, вращение сателлитов

В этом типе переключение передач или различных передаточных чисел достигается путем создания любой из шестерен, которые являются солнечной шестерней, планетарной шестерней и зубчатым венцом постоянной с помощью тормозной ленты, которая приводится в действие педалью акселератора.

(ii) Гидравлический преобразователь крутящего момента

Это особый тип автоматической коробки передач, основанный на гидромуфте, в этом типе крыльчатка, турбина, сильно сжатая жидкость и статор используются для получения различные скорости или передаточные числа, которые контролируются педалью акселератора. Рабочее колесо гидротрансформатора соединено с валом двигателя, турбина соединена с выходным валом, а статор расположен между ними для направления потока жидкости.

Применение

5-ступенчатая 1-задняя механическая коробка передач используется в Maruti Suzuki swift с синхронизированной коробкой передач, Honda city i-VTech поставляется с автоматической коробкой передач планетарного типа, а Audi A6 оснащена автоматической коробкой передач гидравлического типа.

Здесь мы обсудили все типы коробок передач, которые используются в трансмиссии автомобиля. Если вам понравилась эта информация, не забудьте поставить лайк и поделиться.

Что такое планетарная коробка передач?

Terug naar overzicht

Какая тысячелетняя техника лежит в основе многих самых инновационных технических прорывов нашего времени? Робототехника, 3D-печать и новые транспортные средства имеют одну общую черту: часто они приводятся в движение планетарной коробкой передач.Как поставщик планетарных редукторов мы, конечно, знаем всю подноготную, но что делать, если вы сталкиваетесь с этой техникой впервые? Мы решили объяснить это понятно для всех — В этой статье мы обсудим основы планетарного редуктора.

Что такое планетарный редуктор?

Планетарная коробка передач представляет собой коробку передач с выровненными входным и выходным валами. Планетарный редуктор используется для передачи самого большого крутящего момента в наиболее компактной форме (известной как плотность крутящего момента).

Ускорительная втулка велосипеда — отличный пример планетарного механизма. Вы когда-нибудь задумывались, как можно получить столько мощности и возможностей в такой маленькой втулке? Для трехступенчатой ​​втулки используется одноступенчатая планетарная система передач, для пятиступенчатой ​​— двухступенчатая.Каждая система планетарной передачи имеет состояние понижения, прямое сцепление и режим ускорения.

С точки зрения математики, наименьшее передаточное отношение составляет 3:1, наибольшее — 10:1. При передаточном отношении менее 3 солнечная шестерня становится слишком большой по сравнению с планетарной шестерней. При передаточном отношении более 10 солнечное колесо становится слишком маленьким, и крутящий момент падает. Отношения обычно являются абсолютными, то есть целыми числами.

Кто изобрел планетарный редуктор, неизвестно, но функционально он был описан Леонардо да Винчи в 1490 году и использовался веками.

Почему редуктор называется планетарным?

Планетарный редуктор получил свое название из-за того, что разные шестерни движутся вместе. В планетарном редукторе мы видим солнечную (солнечную) шестерню, сателлитную (кольцевую) шестерню и две или более планетарные шестерни. Обычно солнечная шестерня приводится в движение и, таким образом, перемещает планетарные шестерни, заблокированные в водиле планетарной передачи, и образует выходной вал. Сателлитные шестерни имеют фиксированное положение по отношению к внешнему миру. Это похоже на нашу планетарную солнечную систему, отсюда и название.Помогло то, что древние конструкции зубчатых колес широко использовались в астрологии для картографирования и отслеживания наших небесных тел. Так что это был не такой уж большой шаг.

На практике мы часто говорим с точки зрения использования планетарных редукторов для промышленной автоматизации. Вот почему мы называем солнечную шестерню входным валом, планетарную шестерню и водило — выходным валом, а сателлиту (или зубчатый венец) — корпусом.

Возможности планетарных редукторов

Можно реализовать различные скорости и направления поворота с помощью одной и той же конструкции.Этого можно добиться, например, путем реверса коробки передач, что дает следующие возможности:

Ведущая сторона Твердый мир Со стороны привода Результат
Первичный вал Корпус Выходной вал Уменьшение
Первичный вал Выходной вал Корпус Обратное движение + Задержка
Выходной вал Входной вал Корпус Задержка
Выходной вал Корпус Входной вал Ускорение
Корпус Выходной вал Входной вал Обратное движение + Ускорение
Корпус Входной вал Выходной вал Задержка
Входной и выходной вал Н.А. Корпус 1:1

Где обычно используется планетарный редуктор (в трансмиссии)?

Где обычно используется планетарный редуктор (в трансмиссии):
  • В роботе для увеличения крутящего момента
  • В печатной машине для уменьшения скорости валков
  • Для точного позиционирования
  • В упаковочной машине для воспроизводимых продуктов

Покупка планетарной коробки передач: на что обратить внимание

Каковы критерии покупки планетарного редуктора? На этот вопрос сложно ответить, потому что он сильно зависит от того, где именно используется коробка передач.Прежде всего, должны быть правильными первичные характеристики (например, крутящий момент, люфт, передаточное отношение), а затем вторичные (например, коррозионная стойкость, уровень шума, конструкция) и третичные (например, время доставки, цена, глобальная доступность, обслуживание) важны.

Поскольку Apex Dynamics работает быстрее, вы можете обращаться к нам по всем вопросам. Мы ответим быстро, часто в тот же день, с индивидуальным ответом и/или индивидуальным предложением. Таким образом, вам никогда не придется беспокоиться о задержке, мы доставляем каждый редуктор со склада и быстрее, чем кто-либо другой.

Консистентная смазка или масло в качестве смазки в планетарном редукторе

Даже при всей точности изготовления и сборки планетарного редуктора внутри всегда есть поверхности качения или скольжения. Вот почему каждая коробка передач содержит смазку — будь то масло, консистентная смазка или синтетический гель — для обеспечения хорошей работы шестерен и предотвращения их износа. Кроме того, смазка часто также обеспечивает охлаждение и снижает шум или вибрацию. Apex Dynamics использует специальную смазку от компании Nye Lubricants, по сути это своего рода гель.

Мы публиковали статью на эту тему:
SMART Lubrication: Без смазки нет гладкой передачи!

6 аргументов в пользу планетарного редуктора в сочетании с серводвигателем

  1. Крутящий момент распределяется между 3 передачами (сателлитными шестернями), и поэтому – при равных размерах – крутящий момент почти в 3 раза больше, чем у «обычной» коробки передач.
  2. Низкий люфт.
  3. Компактный и, следовательно, с низкой инерцией массы.
  4. Высокая эффективность.
  5. Закрытая система.
  6. Абсолютное соотношение от 3:1 до 10:1 на ступень.

Почему планетарный редуктор от Apex Dynamics

Редукторы

Apex Dynamics идеально подходят, например, для современных сервоприводов благодаря сложным уплотнениям из витона, косозубым зубьям и сбалансированному валу солнечной шестерни. Мы предлагаем около 49 серий планетарных редукторов и предлагаем непревзойденный сервис, поддержку и местный склад. Это делает нас непревзойденным поставщиком редукторов с малым люфтом.

Пресс-релиз, Хелмонд 14.11.2017

 

Коэффициент обслуживания коробки передач

: что это такое и почему это важно?

Что такое коэффициент обслуживания? Это отношение мощности, с которой ваш редуктор может работать механически, по сравнению с мощностью, необходимой для вашего применения.Проще говоря, это то, насколько перегружена коробка передач, когда дело доходит до обработки прикладной нагрузки. Другими словами, эксплуатационные факторы — это переменные, которые определяют, насколько способен редуктор учитывать уникальные, но предсказуемые факторы, такие как частые пуски и остановы, реверсирование, удары или смягчение последствий отказов.

Коэффициенты эксплуатации позволяют рассчитать расчетную мощность (л.с.): л.с. первичного двигателя x применимые коэффициенты эксплуатации. Проектная мощность — это мощность, необходимая для того, чтобы приложение работало, не нанося вреда ни первичному двигателю, ни редуктору.Считайте это чрезмерным проектированием системы привода. Каждая переменная, влияющая на редуктор, увеличивает мощность, требуемую вашей конструкцией.

Рассмотрим простую аналогию: есть две версии одного и того же грузовика. Человек едет из пункта А в пункт Б, используя только прямое движение и 6-часовой рабочий день. Второй грузовик, проезжая такое же расстояние, загружен гравием, должен двигаться вверх и вниз по холмам с частыми остановками и имеет 10-часовой рабочий день. Оба грузовика могут выполнять эти работы, но какой грузовик прослужит дольше? Имеет ли смысл перепроектировать второй грузовик и использовать что-то более надежное?

Почему важен фактор обслуживания коробки передач?

Два одинаковых редуктора будут иметь разный срок службы в зависимости от специфики применения.Если вам требуется определенное количество часов работы от зубчатого редуктора, спроектируйте его для работы в этих конкретных условиях. Коэффициент обслуживания дает нам числовое значение этого уравнения. Обычно вы не можете изменить свое приложение, но вы можете выбрать, какой редуктор использовать.

Большой вывод заключается в том, что игнорирование конкретных условий эксплуатации приводит к плохо спроектированному приводу. Плохо спроектированные приводы приведут к чрезмерному износу, в основном внутреннего зацепления. Чрезмерный износ приведет к преждевременному выходу из строя редуктора.Замена приводит к простою. Другими словами, игнорирование эксплуатационных факторов будет стоить вам денег и приведет к потере производственного времени.

Эксплуатационный коэффициент вашего редуктора обеспечивает дополнительную мощность, которая позволяет приводу работать в определенных условиях применения. Без учета этих условий эксплуатации невозможно избежать прогрессирования преждевременного износа, которому подвергается плохо спроектированный привод.

Что означает сервис-фактор?

Мы знаем, что эксплуатационный коэффициент сравнивает номинальный крутящий момент редуктора (в лошадиных силах) с мощностью, необходимой для нашего применения.Но откуда взялись эти числа? Американская ассоциация производителей зубчатых колес (AGMA) рассчитывает их с учетом долговечности поверхности зубчатого колеса.

В частности, AGMA использует тип редуктора, ожидаемый режим работы и тип применения для получения необходимого коэффициента эксплуатации. Более высокий коэффициент эксплуатации означает, что коробка передач становится более функциональной. Эксплуатационный коэффициент и соответствующая конструкция HP обеспечивает повышенную механическую мощность. Эти расчеты гарантируют, что выходной крутящий момент редуктора безопасно превышает крутящий момент нагрузки.Недостаточно спроектированный редуктор неизбежно выйдет из строя.

Как узнать свой сервис-фактор?

Сервисный коэффициент, конечно, ценная цифра, но к настоящему моменту вы, вероятно, задаетесь вопросом, как определить конкретный сервисный коэффициент коробки передач. Требуемые минимальные эксплуатационные коэффициенты для многих зубчатых редукторов составляют 1,0, 1,4 и 2,0, что соответствует классу I, классу II и классу III соответственно.

Чтобы определить рейтинг коэффициента обслуживания, в первую очередь нужно указать номер класса вашего приложения. Продолжительность использования в течение дня и само приложение являются факторами, влияющими на результат.Например, компактор, используемый в течение любого периода времени, относится к классу III, тогда как равномерно загруженный винтовой конвейер, используемый в течение от 3 до 10 часов, относится к классу II. Чем ниже класс, тем меньше наказывает приложение. Если по какой-то причине вашего приложения нет в списке AGMA, есть способы самостоятельно определить коэффициент обслуживания.

Далее вам нужно решить, какой тип передачи вы хотите использовать. Имеются специальные таблицы для коэффициентов эксплуатации червячных, спирально-конических, винтовых и других типов редукторов.Каждый тип редуктора будет иметь отдельные расчеты.

Имейте в виду, что эти диаграммы основаны на типичных условиях. Если ваши условия кажутся нетипичными, рекомендуется использовать более высокий, чем рекомендованный, коэффициент обслуживания. Консервативность может уберечь зубья шестерни, подшипники и другие детали от чрезмерного износа и нагрузок.

Некоторые примеры уникальных условий включают повышенную температуру окружающей среды и более сложную несущую способность. Если в вашем редукторе используются режущие или неравномерные нагрузки, частые пуски и остановки, непрерывная работа или сильные ударные нагрузки, это создаст дополнительную нагрузку на редуктор.Эти условия потребуют более высокого коэффициента эксплуатации, чтобы обеспечить такой же срок службы ваших деталей.

Реальность вашего сервис-фактора

Обязательно учитывайте эксплуатационный фактор при проектировании системы привода. Умножение эксплуатационного коэффициента на крутящий момент, необходимый для применения, даст вам возможности редуктора. Редуктор с коэффициентом эксплуатации 2,0 может выдерживать вдвое больший крутящий момент по сравнению с коэффициентом эксплуатации 1,0. И хотя выходная мощность этих двух редукторов будет одинаковой, именно дополнительная мощность защищает редуктор с более высоким коэффициентом полезного действия.

Помните – реальные обстоятельства гораздо важнее, чем характеристики, указанные на бумаге. Если вы перегружаете свою систему и детали быстро изнашиваются, в долгосрочной перспективе это будет стоить вам только дороже. Замена деталей не только неприятна, но и затратна по материалам и потере производительности.

Хотите знать, как определить правильную коробку передач для вашего привода? Свяжитесь с нами сегодня!

Крепления коробки передач – Vibracoustic SE

Новые механические и особенно автоматические коробки передач с большим количеством передач становятся все более распространенными, чтобы максимизировать экономию топлива, не влияя на выходную мощность.Крепления коробки передач решают проблемы с шумом, вибрацией и жесткостью, возникающие из-за этих новых конструкций трансмиссии. Это решение для монтажа редуктора устраняет шум редуктора, обеспечивает снижение веса и затрат, а также повышает долговечность системы.

Наличие большего количества передач означает, что шестерни работают с небольшой нагрузкой или без нагрузки в течение более длительных периодов времени, создавая более слышимый высокочастотный скулящий шум.

Традиционные решения сосредоточены на технологии демпфера массы, при которой редуктор устанавливается на обычные резиновые опоры, а для противодействия высокочастотной вибрации добавляется демпфер большой массы.

Чтобы избежать дополнительной массы, резиновые щитки на обеих основных пружинах действуют как экономичные настраиваемые амортизаторы массы. Модульная конструкция использует вставленный сердечник для достижения эффективного переменного предварительного сжатия резиновой пружины. Это приводит к лучшей изоляции высоких частот, что приводит к уменьшению шума в салоне автомобиля и значительному снижению веса и стоимости.Легкий алюминиевый корпус и компактная конструкция позволяют удовлетворить строгие требования к упаковке.

Кроме того, монтировку можно легко настроить для работы с определенными частотами, что делает ее пригодной для различных применений. Неотъемлемой особенностью изделия являются резиновые щитки с обеих сторон основной пружины. Используя передовые инструменты проектирования, толщину и высоту этих клапанов можно настроить для достижения нескольких частот, что приводит к лучшей изоляции высоких частот и снижению уровня шума в салоне автомобиля.

Поскольку для электродвигателей требуется высокочастотная изоляция, эти элементы крепления также подходят для монтажа электродвигателей.

Крепления двигателя воспринимают статические и динамические нагрузки двигателя на протяжении всего срока его службы, а также являются важным фактором изоляции низкочастотных и высокочастотных вибраций. Уменьшенные двигатели и двигатели с турбонаддувом — это современные двигатели, которые позволяют снизить расход топлива, но приводят к высокому уровню вибрации.

Опоры двигателя и трансмиссии состоят из опорного рычага двигателя или редуктора, изолирующего элемента и соединительного элемента со стороны кузова.Важнейшим элементом является резиновая пружина, которая гасит вибрации, поддерживает вращающий момент и изолирует шум при запуске. Крепление двигателя предотвращает гул и удары при изменении нагрузки. Вибрации кузова и трансмиссии улучшены за счет использования гидравлической системы демпфирования. Крепления двигателя эффективно изолируют вибрации двигателя и гасят дорожные колебания, обеспечивая комфортное вождение.

Ассортимент продукции варьируется от обычных резиновых опор и опор гидромоторов, опор электродвигателей с электрическим или пневматическим переключением до опор коробок передач и торсионных стержней.

Эффективная, развивающаяся технология коробки передач

Архив > 2021 > Февраль 2021 > Эффективная, развивающаяся технология коробки передач

Доктор Радж Шах, Натан Арагон, доктор Матиас Войдт

Когда речь идет о заводском оборудовании, всегда требуется некоторый элемент обслуживания, замены и контроля; однако есть некоторые компоненты, которым нужно гораздо больше, чем другим. Коробки передач — это один из типов компонентов, требующих частого обслуживания.Как правило, это элементы, которые подвержены значительному износу из-за их уникальной работы по преобразованию высокой скорости и мощности с низким крутящим моментом от электродвигателей в низкоскоростную мощность с высоким крутящим моментом, необходимую для машин.

Несмотря на недостаток технического обслуживания, редукторы по-прежнему широко распространены, потому что, как гласит аксиома отрасли силовых трансмиссий, согласно Machine Design: «Скорость дешева, крутящий момент дорог». Кроме того, зависимость от двигателей для создания крутящего момента, необходимого для многих нагрузок (известная как технология прямого привода), как правило, менее экономична, чем создание крутящего момента с помощью дуэта двигатель/редуктор.По этой причине большинство инженеров в своих компоновках ссылаются на редукторы. Коробки передач также могут сделать излишними другие механические детали, такие как подшипники, ремни, шкивы и цепи. Эти упущения могут оптимизировать и способствовать созданию более экономичных операций с управлением движением.

Инженеры должны использовать самую эффективную коробку передач, соответствующую потребностям их применения. Использование подходящего редуктора является экономичным и экологически безопасным. Подходящие редукторы также должны генерировать меньшие потери мощности, поэтому в конструкции могут использоваться более дешевые компактные двигатели, для которых не требуется много места.Снижение тепловыделения также является побочным продуктом эффективности; это продлит срок службы редуктора, а также масла в нем. Избыток тепла может сделать операции менее безопасными, поскольку редукторы с горячим ходом печально известны тем, что обжигают рассеянных рабочих. В плане надежности конструкторы коробок передач тяготеют к смазочным материалам большей вязкости, что противоречит эффективности.

Существует множество зубчатых передач, каждый из которых имеет свои положительные и отрицательные стороны, поэтому стоит рассмотреть каждый из них.Некоторые примеры зубчатых передач, обычно используемых сегодня, включают следующее: Существует червячная передача, которая стоит непомерно дорого, особенно когда речь идет о прямоугольных передачах. Самоблокирующийся, этот тип редуктора избавляет от необходимости в моторном тормозе в определенных приложениях. С положительной стороны, он имеет приглушенный тон и в основном работает с относительной плавностью только в одном направлении. Эффективность червячной передачи достигает 65-80%. Обычно возникает трение скольжения, и это способствует расточительности с точки зрения энергии и выделения тепла, а также увеличению износа зубьев.Все это факторы, которые сокращают срок службы коробки передач. Когда червячные передачи используются в приложениях, в которых двигатель реверсирует, возникает люфт, а зубья со временем изнашиваются.

Кроме того, в редукторах с червячной передачей выделяется так много тепла, что конструкторы должны учитывать выравнивание давления между внутренней частью редуктора и атмосферой. Установка дыхательного клапана, который позволяет воздуху входить и выходить из редуктора, является одним из способов выравнивания давления.Однако загрязняющие вещества также могут попасть в редуктор, как и влага, что приводит к разложению масла и более быстрому выходу из строя редуктора. Включение камеры внутри редуктора для выравнивания давления является еще одним методом выравнивания давления. Это также может быть проблематично, потому что мочевые пузыри могут разорваться и привести к выходу из строя редуктора.

Другой тип зубчатого зацепления называется цилиндрическим зубчатым зацеплением. Механическая обработка менее сложная и дорогостоящая, чем косозубая передача, но более дорогая, чем червячная передача.По сути, эффективные цилиндрические зубчатые колеса имеют зубья с качением, а не скольжением, трением, что исключает нагрев. С другой стороны, прямозубые шестерни имеют ограниченное зацепление зубьев между сопрягаемыми шестернями. Это оказывает большее усилие на отдельные зубья, уменьшая передачу крутящего момента редукторам. Под воздействием этих факторов зубья начинают изнашиваться, помимо деформации или отклонения зубьев, что ограничивает срок службы шестерни. Это ограничение также создает пульсацию высокого крутящего момента, поскольку зубья встречаются и отступают, что приводит к шуму в редукторах.

Рисунок 1: Сравнение шестиступенчатой ​​и девятиступенчатой ​​автоматической коробки передач (Линия частичной нагрузки показывает, что при той же скорости двигатель в сочетании с 9-ступенчатой ​​коробкой передач работает на более низкой скорости. Это позволяет экономить трение и топливо. При полной нагрузке видно, что более узкая градация передач позволяет чаще включать максимальную мощность, что способствует ускорению).

Новые инновации в редукторах являются неотъемлемой частью более экологичного и устойчивого будущего.Автомобильная промышленность с годами увеличилась с 4–5 скоростей до 8–10 скоростей, чтобы сократить разрыв между вариаторами, тороидальными передачами и электромобилями (EV). Коробки передач нового поколения позволяют сократить выбросы CO2 до пяти граммов на километр за счет оптимизации подшипников качения и сведения к минимуму трения кромок уплотнения. Эта новая передовая экологичная технология была разработана Volkswagen. Это механическая коробка передач, MQ281, как она называется. Эта эффективная коробка передач была первоначально установлена ​​в новом Passat, и почти все другие модели Volkswagen последовали ее примеру.До этого времени механические коробки передач отошли на второй план. В настоящее время отмечается, что для повышения эффективности и улучшения потребления потребовались лишь незначительные изменения, что привело к значительному воздействию на выбросы и окружающую среду. Их часто упускают из виду и недооценивают; механические коробки передач занимают видное место на мировом рынке коробок передач из-за высокой скорости установки.

Этот новый дизайн опирается на концепцию вала 2,5 и предлагает разброс высокой передачи, ограниченный 7.89 и спектром крутящего момента от 200 до 340 ньютон-метров. Хотя это обеспечивает удовлетворительные ходовые качества, в том числе для тяжелых транспортных средств с громоздкими колесами, оно также позволяет «снижать скорость», то есть (экономить топливо) на высоких передачах с низкими оборотами двигателя. Основным стимулом для этой последней коробки передач является, прежде всего, повышение эффективности. Кроме того, для коробки передач была адаптирована концепция подшипников, чтобы уменьшить трение. В этой конструкции использовались подшипники с минимальным трением в сочетании с уплотнениями с низким контактом.Кроме того, было улучшено использование материала и его распределение для корпуса редуктора. Корпус с оптимизированной прочностью также может быть спроектирован с помощью дополнительного виртуального инструмента разработки. Новый корпус соответствует современным требованиям к шуму, таким как предотвращение нежелательных вторичных звуков. Таким образом, это обещает повышенный комфорт вождения за счет уменьшения слышимых и заметных вибраций в автомобиле.

Даже с учетом этого достижения Volkswagen следует отметить, что автомобили с механической (стандартной) коробкой передач составляют лишь около 3% всех автомобилей, продаваемых в США.У них даже есть лояльная группа клиентов, которые могут извлечь выгоду из обычно меньших производственных затрат по сравнению с автоматикой. Тем не менее, производители даже начинают отказываться от них. Важной причиной этого является сокращение производственных затрат в целом за счет избавления от возможного выбора дизайна. Кроме того, стандартные коробки передач раньше были более привлекательными из-за топливной экономичности, но после последних достижений в области автоматики это уже не всегда так.

Автопроизводители пошли на то, чтобы автоматические коробки передач имели большее количество передач, иногда даже между 8 и 10 скоростями.Это более высокое количество передач обеспечивает более плавное ускорение, а также может повысить эффективность. Компания Mercedes Benz серьезно отнеслась к этим достижениям, когда в 2013 году анонсировала свою 9-ступенчатую автоматическую коробку передач 9G-TRONIC. Эта трансмиссия имеет передаточное число 9,15, что помогает снизить частоту вращения двигателя и обеспечивает среднюю экономию топлива 44 мили на галлон. Кроме того, трансмиссия обеспечивает передачу крутящего момента до 1000 ньютон-метров. Говорят, что 9G занимает такой же объем места, как и предыдущая 7-ступенчатая, но 9G легче этой предыдущей трансмиссии.В дополнение к Mercedes, Ford и General Motors объединились для создания 10-ступенчатой ​​автоматической коробки передач, а Ford в одиночку сделал 8-ступенчатую автоматическую коробку передач, обе из которых будут направлены на повышение эффективности. Сообщается, что 8-ступенчатая коробка передач Ford позволит использовать адаптивный круиз-контроль, регулировать время переключения передач в зависимости от уклонов, спусков и поворотов, а также регулировать давление сцепления в зависимости от факторов как снаружи, так и внутри автомобиля.

Многие производители также сделали выбор в пользу совершенно других трансмиссий, таких как бесступенчатая трансмиссия (CVT).Известно, что вариаторы обеспечивают такую ​​же эффективность использования топлива, как и стандартные высокоскоростные автоматические коробки передач, и обеспечивают еще более плавные переходы передаточных чисел. Это связано с тем, что вместо фиксированных передач и передаточных чисел вариатор использует непрерывный диапазон передаточных чисел, чтобы получить идеальное значение для конкретных условий вождения. Это дает некоторые преимущества перед стандартными автоматическими коробками передач, поскольку в стандартных коробках передач наилучшее передаточное число для конкретных условий движения может быть между двумя фиксированными передаточными числами.Компания Nissan разработала вариатор XTRONIC, предназначенный для двигателей объемом 1,5 л или 2 л. Они утверждают, что у него разброс передаточного отношения 6 и что он переключает передачи на 30% быстрее, чем его предшественник.

Тема вариаторов важна при рассмотрении исключительно электромобилей. Многие люди были обеспокоены тем, что диапазон электромобилей слишком мал, потому что батареи в настоящее время не обладают достаточной плотностью энергии и емкостью. В 2018 году группа исследователей из Австралии и Китая провела исследование, посвященное удовлетворению потребностей электромобилей за счет использования как вариаторов, так и многоступенчатых коробок передач с двойным сцеплением (J.Руан и др., 2018). Они определили, что вариаторы обладают большим потенциалом для использования в электромобилях, в основном за счет энергопотребления и расхода топлива. Они показали, что для определенного класса электромобилей трансмиссии с одной по четыре скорости потребляли электроэнергии в диапазоне от 17,8 кВтч до 15,1 кВтч соответственно, в то время как вариатор потреблял электроэнергии 13,6 кВтч, и все это в комбинированном цикле города/шоссе. Бесступенчатая трансмиссия также показала самую низкую требуемую емкость батареи из всех трансмиссий — 34 кВтч на дальность 200 км. Это очень важная информация в связи с неизбежным появлением чисто электрических транспортных средств на мировом автомобильном рынке.

Еще одна сфера, где успех редукторов следующего поколения имеет решающее значение, касается будущего ветроэнергетики. Тем не менее, многие инсайдеры отрасли размышляют, являются ли темпы развития устойчивыми или эксперты откусывают больше, чем могут прожевать, когда речь идет о технологиях. Windpower Monthly в сотрудничестве с экспертами по ветряным турбинам Moventas провел расширенную дискуссию об инновациях в редукторах на выставке WindEurope 2019. В ней приняли участие представители таких престижных компаний, как GE, Acciona, Siemens Gamesa, Ingeteam, ABB, Innogy и Wood Mackenzie. .В ходе выступления были представлены различные сегменты цепочки поставок.

Ветряные турбины все чаще разрабатываются с расчетом на слабый ветер. Из-за этого фактора увеличиваются требования к AEP, диаметру ротора, высоте башни и крутящему моменту. Вопрос был задан участникам мероприятия редактором Windpower Monthly Шоном Кэмпбеллом, который спросил, приближается ли отрасль к логистическим и транспортным ограничениям с точки зрения установки, перемещения и обслуживания очень крупных компонентов.

Согласно вышеупомянутой публикации, на конференции Жако Нис, главный инженер-консультант по системной инженерии в GE, сказал: «Если мы будем практиковаться достаточно долго и достаточно близко к логистическим ограничениям, компании научатся работать с более крупными компонентами». Нис упомянул платформу Cypress, где кончик лезвия снимается и транспортируется отдельно, что значительно упрощает логистические проблемы, хотя и не лишенные смысла. Он заявил, что 15-20 лет назад редукторы были намного толще, а сейчас они меньше в диаметре, но немного длиннее.«Так что да, есть логистические ограничения, но есть и разработки по их устранению. Люди изобретательны, и мы постоянно переопределяем эти ограничения», — заключил он.

Moventas имеет долгую историю, которая позволила им соответствовать требованиям рынка, преодолевая при этом ограничения, включая требования к крутящему моменту и передаточному числу, которые досаждали коробкам передач как вчера, так и сегодня. Moventas была ведущей компанией в отрасли, предложившей решение для коробки передач Exceed с высокой плотностью крутящего момента в 2014 году.Его технологический план лежит в основе как средне-, так и высокоскоростных платформ, максимизирует выход энергии, использование капитальных затрат и внедряет следующую эволюцию инноваций в технологии коробок передач.

Основная проблема при проектировании редукторов заключается в том, что редукторы ветряных турбин должны выдерживать широкий спектр ударов и нагрузок, чего нет в большинстве случаев применения редукторов. В дополнение к изгибающим усилиям на валу, которые передаются на редуктор, существуют также резкие изменения крутящего момента, вызванные порывами и даже обратными крутящими моментами в тяжелых условиях.Это означает, что конструкция трансмиссии должна либо изолировать коробку передач от этих ударов, либо, наоборот, коробка передач должна быть сконструирована таким образом, чтобы выдерживать их. Исследование, проведенное Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL) за период 2009–2016 гг., показало, что 76% отказов шестерен были связаны с подшипниками и 17% с зубьями [www.energy.gov/eere/wind/articles/statistics- показать-подшипники-проблемы-причина-большинства-ветряных-турбин-редуктор-сбоев; С. Шэн].

Белые трещины травления (WEC) или белые участки травления (WEA), известные как «ранние отказы подшипников», влияют на надежность технического оборудования, особенно ветряных турбин или азиподов, и сокращают срок службы редуктора на много лет.Преждевременные отказы и WEA/WEC наблюдались в стальных микроструктурах без каких-либо видимых металлографических дефектов. Группа исследователей из Англии показала, что ВЭК чаще всего образовывались из включений MnS, входивших в состав недр подшипников. Они объяснили образование трещин концентрацией напряжений, возникших в определенных частях подшипников (Брюс и др., 2015). Не так много известно о реальной первопричине отслаивания или «аномального» отслаивания в дорожках качения, вызванного белыми участками/структурами травления, но исследования показали, что к ним могут привести различные источники и параметры.Исследователи опубликовали исследование в 2018 году, в котором основное внимание уделялось тому, как смазочные материалы, особенно присадки, влияют на проблему, и они подтвердили, что смазочные материалы с металлическими добавками обычно приводят к образованию WEC. Ранее также предполагалось, что водород, образующийся из смазочных материалов в результате дугового разряда, вносит значительный вклад в образование ВЭК. Эти исследователи подтвердили это, используя TDS-спектроскопию для наблюдения за маслами, которые были сильно насыщены водой, что привело их к выводу, что вода была основным источником водорода (Haque, et al, 2018).Трибохимические исследования компании SKF (K. Stadler et al., 2013) подтвердили локальное образование диффузионного водорода в условиях жесткого смешанного трения. Такие условия наблюдаются в примерах, когда комбинация смазочных материалов и добавок взаимодействует со свежими или зарождающимися металлическими поверхностями.

Так как многие проблемы, связанные с износом и поломкой редуктора, связаны с величиной сил, которыми они завалены. Одно из возможных решений было изучено для уменьшения крутящего момента путем разделения трансмиссии на несколько более мелких блоков, каждый из которых оснащен собственной коробкой передач и генератором.Уже с разной степенью успеха были испытаны роторы, приводящие в движение восемь или 16 отдельных редукторов и генераторов. В конечном счете, несмотря на значительный прогресс в конструкции редуктора, редуктор ветряной турбины по-прежнему требует сложного технического обслуживания. Например, ветряная турбина со сроком службы 20 лет, скорее всего, будет иметь редуктор, требующий капитального ремонта каждые пять лет.

По аналогии с человеческим телом механические компоненты, такие как коробки передач, в конечном итоге нуждаются в проверке, чтобы убедиться, что все работает так, как должно быть.Бороскоп — очень полезный инструмент, помогающий механикам заглянуть внутрь сложных механизмов, задействованных во всех типах машин, таких как автомобили и самолеты.

В последнее время ученые стремились к большему прогрессу в области мониторинга состояния внутри редуктора ветряной турбины. Используя новые методы наблюдения за процессом и контроля за зубчатыми колесами и подшипниками, можно предвидеть повреждения, и это может снизить затраты из-за непредвиденных отказов в редукторе. Существует метод, известный как спектр огибающей, который можно использовать в качестве диагностического инструмента путем мониторинга гармонических частот подшипников.Группа исследователей сообщила об улучшении спектра огибающей за счет интегрирования циклической спектральной когерентности вдоль выбранных полос фильтрации. Они сообщают, что этот инструмент смог обнаружить большинство отказов при различных условиях нагрузки, и заявление было подтверждено Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL). Они также увидели, что ситуации с более значительной нагрузкой обеспечивают большую обнаруживаемость повреждений, возможно, из-за крутящего момента (Mauricio, et al, 2020).

Характеристики и составы смазочных материалов, используемых в ветряных турбинах, могут сыграть важную роль в будущем для редукторов.Помимо полиальфиолефинов (ПАО), на этот рынок также вышли сложные эфиры и полиалкиленгликоли (ПАГ). Исследователи в Испании провели дополнительные исследования смазочных материалов для редукторов ветряных турбин. Они исследовали две добавки ионных жидкостей в синтетические масла для редукторов ветряных турбин на предмет их потенциала в отношении общего снижения трения и износа. Двумя используемыми ионными жидкостями были бис(трифторметилсульфонил)имид холина ([холин][NTf 2 ]) и бис(трифторметилсульфонил)имид 1-бутил-1-метилпирролидиния ([BMP][NTf 2 ]).Они оказались не очень эффективными в снижении трения, но износ снижался во всех различных условиях испытаний, при этом раствор BMP-NTf2 продемонстрировал более значительные улучшения по сравнению с составом на основе холина (Monge, et al, 2015). Ионные жидкости можно применять во всех типах базовых масел, но необходимо проверять их коррозионную активность.

Возможно, шестерни являются самым фундаментальным изобретением, составляющим основу цивилизации, наряду с колесом, логическим продолжением которого они являются.Что не подлежит сомнению, так это то, что обычный день нашей жизни немыслим без передач, факт жизни, настолько общепринятый, что средний человек едва ли задумывается об этой реальности. Начиная с первых прототипов зубчатых колес из дерева и бронзы, привезенных из Китая еще в 800 году до н. как мы знаем, это было бы невозможно без инновационной и развивающейся технологии универсальной и незаменимой коробки передач.

Для получения дополнительной информации

Koehler Instrument Company
[email protected]
www.koehlerinstrument.com

Доктор Радж Шах в настоящее время является директором компании Koehler Instrument Company, штат Нью-Йорк, и активным членом ASTM в течение последних 25 лет. Он занимал многочисленные руководящие должности в различных комитетах ASTM и является лауреатом премии ASTM за выдающиеся достижения (трижды: награда sui generis) и премии ASTM Eagle Award. доктор философии в химическом машиностроении из Пенсильванского государственного университета и научный сотрудник Чартерного института менеджмента в Лондоне, д-р.Шах является избранным научным сотрудником своих коллег из Energy Institute, NLGI, STLE, IChemE, INSTMC, AIC, CMI и RSC, а также дипломированным инженером-нефтяником.

Натан Арагон — студент-химик из Университета Стоуни-Брук, где д-р Шах является председателем внешнего консультативного совета директоров, а также проходит успешную программу стажировок в компании Koehler Instrument Company, Холтсвилл, штат Нью-Йорк.

Д-р Матиас Войдт является управляющим директором MATRILUB с более чем 34-летним опытом исследований и разработок, более чем 340 публикациями и 51 приоритетным патентом.Он является лауреатом премии ASTM за выдающиеся достижения. С ним можно связаться по адресу [email protected]

Ссылки

  1. www.apexdyna.nl/en/gear-history/
  2. www.windpowermonthly.com/article/1584161/future-gearboxes-happens-next
  3. www.moventas.com/about-moventas/
  4. www.motioncontroltips.com/what-is-a-gearbox/
  5. www.amarillogearservice.com/6-типов-промышленных-редукторов-типовых-применений/
  6. www.sciencedirect.com/topics/engineering/gearbox
  7. www.volkswagen-newsroom.com/en/stories/powering-into-the-future-with-a-single-gear-5819
  8. www.machinedesign.com/motors-drives/article/21829943/getting-the-most-of-gearboxes
  9. www.howacarworks.com/basics/how-manual-gearboxes-work
  10. www.powertransmission.com/blog/evolution-of-cooling-tower-gearboxes/
  11. quantworks.com/multi-speed-gearboxes-can-offer-many-benefits-for-ev-powertrains-depending-on-application/
  12. spiborescopes.com/gearboxes/
  13. www.volkswagenag.com/en/news/2019/07/MQ281.html
  14. www.littlegatepublishing.com/2017/04/is-the-uk-seeing-the-end-of-manual-gearboxes/
  15. www.pkservis.com/data/web/upload/nsk/gearbox.pdf
  16. www.mromagazine.com/features/three-causes-of-gearbox-failure/
  17. peaxy.net/updates/how-does-a-gearbox-fail
  18. media.3m.com/mws/media/530429O/cuno-auto-kleantm-filter-in-lube-oil-filter.pdf
  19. www.retroarms.com/news/the-difference-between-bushings-and-bearings
  20. www.инжиниринг.com/AdvancedManufacturing/ArticleID/19637/The-Past-Present-and-Future-of-Automotive-Transmission-Manufacturing.aspx
  21. www.greencarcongress.com/2014/03/20140306-9gtronic.html
  22. www.greencarcongress.com/2018/09/20180917-ford.html
  23. www.autoinfluence.com/11-things-you-need-to-know-about-ford-gms-10-speed-transmission/
  24. https://www.nissan-global.com/EN/TECHNOLOGY/OVERVIEW/cvt.HTML
  25. www.energy.gov/eere/wind/articles/statistics-show-bearing-problems-cause-majority-wind-turbine-gearbox-failures
  26. С. Шэн, База данных по надежности редукторов ветряных турбин, Обновление исследований по эксплуатации и техническому обслуживанию, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, 2017 г., NREL/PR-5000-68347, www.nrel.gov/docs/fy17osti/68347.pdf16,17 .
  27. Маурисио и др. «Мониторинг состояния планетарных редукторов ветряных турбин в различных условиях эксплуатации. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 2020 , vol. 142.
  28. Т. Брюс и др. «Характеристика повреждений, вызванных белым травлением, в подшипниках редуктора ветряных турбин». Изнашивание , 2015, том. 338–339, 164–177.
  29. Т. Хак и др. «Влияние смазки на растрескивание в результате белого травления при испытаниях упорных подшипников». Tribology Transactions , 2018, 61: 6, 979–990.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.