Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Коробка передач – виды и принцип работы

Читайте про коробку передач автомобиля, какие виды существую, принцип работы, а также видео про преимущества и недостатки автомата и ручной механики.Читайте про коробку передач автомобиля, какие виды существую, принцип работы, а также видео про преимущества и недостатки автомата и ручной механики.

Трансмиссия автомобиля состоит из многих элементов. Одним из главных элементов является коробка передач. Она используется для того, чтобы менять крутящийся момент, направление движения и скорость автомобиля. А ещё применяется для разъединения двигателя от трансмиссии.

Эта очень важная деталь в автомобиле, подразделяется на три вида:

  1. Бесступенчатая.
  2. Ступенчатая.
  3. Комбинированная.


В зависимости от того, какая коробка передач, определяется и вид трансмиссии машины.

Для ступенчатой трансмиссии применяется крутящий момент, меняющийся ступенчато. Ступенчатую коробку передач можно подразделить на два вида:

  1. Коробка передач механическая.
  2. Роботизированная (автоматическая).

Механическая коробка передач

Короба передач механическая (ещё можно встретить аббревиатурное название МКПП или просто — механика) состоит из многоступенчатого цилиндрического редуктора, где переключать передачи необходимо вручную. Смотря сколько автомобиль имеет передач, коробка бывает: четырёхступенчатая, пятиступенчатая, шестиступенчатая, семиступенчатая и больше. Смотрите пример МКПП — схема коробки передач ВАЗ 2110.

Механическая трансмиссия является самой распространённой во всём мире. Этому способствует простая конструкция и надёжная, а также то, что во время различных манипуляций при езде на автомобиле применяется ручное управление. Кроме надёжности и полного контроля водителем переключения передач она ещё и экономичнее в плане расхода топлива по сравнению со своим автоматическим аналогом. Но для простоты вождения всё больше людей хотят иметь автомобиль с автоматической коробкой передач.

Механическая КП относится к ступенчатым видам, т.е. крутящий момент в ней изменяются ступенями. Ступенью (или передачей) называется пара взаимодействующих шестерён. Каждая из ступеней обеспечивает вращение с определённой угловой скоростью или, другими словами, имеет своё передаточное число.

Передаточным числом называется отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Разные ступени КП имеют разные передаточные числа. Низшая ступень имеет наибольшее передаточное число, высшая ступень — наименьшее.

Видео про принцип работы:

Автоматическая коробка передач

Роботизированная коробка передач, — это та же механическая, только оснащена автоматизированными функциями, где автоматически выключается сцепление, и переключаются передачи. Роботизированную называют ещё автоматизированной коробкой передач или роботом. В более новых автомобилях стали применять двойное сцепление, чтобы передача крутящего момента шла без разрывов потока мощности. Такой тип снижает расход топлива, и автомобиль намного быстрее разгоняется с места. Поэтому коробки-роботы с каждым годом становятся всё более популярными. Сейчас такие аналоги устанавливают на такие марки автомобилей, как Volkswagen, Mercedes-Benz, Opel, Ford и прочие другие, а также даже на такие спортивные марки, как Bentley и Porsche. Самыми распространёнными автоматизированными агрегатами являются коробки марки DSG (Direct Shift Gearbox), Изитроник, SMG (Sequential M Gearbox).

Непосредственное управление АКПП осуществляется рычагом селектора. Выбор нужного режима работы коробки производится перемещением рычага в определённое положение:

  • Р — режим парковки;
  • R — режим заднего хода;
  • N — нейтральный режим;
  • D — движение вперёд в режиме автоматического переключения передач;
  • S — спортивный режим.


На отдельных коробках реализуется т.н. режим «Кик-Даун» (Kick-Down), предполагающий резкое ускорение автомобиля путём быстрого переключения передач.

Бесступенчатые КП

Для лучших характеристик автомобиля в бесступенчатых коробках передач применяют вариатор (ещё его называют вариаторной коробкой передач). В таких видах происходит преобразование механического или гидравлического крутящего момента, что помогает передаточному числу изменяться плавно, чего нет в ступенчатых коробках. Но также в вариаторных коробках передач существуют и недостатки — величина передающего крутящего момента имеет ограничения. Также некоторыми моделями вариаторов недовольны их надёжностью и сроком эксплуатации. Вариаторные виды применяются у таких производителей, как Nissan, Subaru и Honda (японские марки автомобилей). Из них самые известные марки — это Экстроид и Мультитроник.

Видео, про принцип работы бесступенчатой КП :

Комбинированная КП

Для автоматической коробки переключения передач (АКПП, или просто АКП) применяют комбинированный принцип действия. Такая разновидность состоит из механической коробки и гидротрансформатора. В механической КП используется редуктор планетарного типа, а гидротрансформатор применяется вместо сцепления и бесступенчатое регулирование крутящего момента. В новейших коробках-автоматах используется семь или восемь ступеней передач.

Плюсами АКПП является то, что передачи переключаются плавно и надёжность работы намного выше. А минусом автомата является то, что разгон происходит медленнее и намного больший расход топлива. В некоторых видах автоматической коробки передач применяют имитацию ручного переключения передач Стептроник, Типтроник (Tiptronic).

В наше время к АКП относится как гидротрансформаторная коробка, так и вариатор и роботизированная коробка передач, так как у всех есть электронное управление.

К автоматической коробке передач относится ещё адаптивная, которая учитывает стиль вождения хозяина автомобиля.

Автоматическая и механическая коробки передач: плюсы и минусы

Это видео наглядно демонстрирует основные преимущества и недостатки МКП и АКП. Далее при покупке автомобиля вы уже будите в курсе принципов работы различных видов коробки передач и вам, будет без проблем сделать дальнейший выбор.

Коробка переключения передач: назначение и принцип работы

Говоря сухим техническим языком, коробка передач служит для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции (накатом).

А теперь с точки зрения новичка давайте разберемся – зачем вообще нужна коробка передач на автомобиле, и для чего нужно переключать передачи? Переключение передач – необходимость, возникшая в связи с неравномерной характеристикой крутящего момента ДВС. Сравним для примера ДВС и электродвигатель.

Тяговые характеристики ДВС и электродвигателя

Основное различие между автомобильным и электрическим тяговым двигателем с интересующей нас точки зрения заключается в тяговых характеристиках, то есть в том, как меняется в зависимости от числа оборотов мощность и крутящий момент.
У электродвигателя крутящий момент при небольших оборотах довольно велик. По мере раскручивания момент падает.

Для транспортной машины такая характеристика наиболее благоприятна: при трогании с места и разгоне, когда приходится преодолевать значительные силы инерции, желательно иметь как можно больший крутящий момент. А для поддержания равномерного движения момент нужен уже намного меньше. Заметим, что мощность электродвигателя на любых оборотах может оставаться близкой к максимальной и на всех режимах используется почти полностью, то есть он отлично приспособлен к дорожным условиям работы. У двигателя внутреннего сгорания все обстоит иначе: мощность при низких оборотах у него значительно понижена, а величина крутящего момента в пределах эксплуатационных чисел оборотов вообще мало изменяется.

График показывает (рис.А), что если сопротивление движению увеличилось, и обороты двигателя начинают падать, то у электродвигателя это сопровождается значительным (в несколько раз) увеличением крутящего момента; у автомобильного же двигателя момент сначала немного растет, а потом уменьшается – двигатель глохнет.

Как видим, тяговая характеристика двигателя внутреннего сгорания совершенно неудовлетворительна. Но силовая установка с таким мотором по своей легкости,
экономичности и другим качествам пока превосходит электромотор. Поэтому конструкторам пришлось примириться с недостатками ДВС и для их преодоления поставить на автомобиль коробку передач, которая изменяет передаточное отношение
между двигателем и ведущими колесами и соответственно крутящий момент на них. На рисунке Б показано, как с помощью ступенчатой коробки передач тяговая характеристика ДВС пытается приблизиться к идеальной гиперболе.

Шестеренчатые передачи

А что такое передаточное отношение? Немного углубимся в механику. В шестеренчатой передаче, состоящей из двух шестерен, одна из которых является ведущей, а другая ведомой, их относительные размеры определяют скорость вращения и крутящий момент. Отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей и называется передаточным числом.

Если ведущая шестерня меньше ведомой, то скорость вращения ведомой будет меньше, а крутящий момент – больше, и наоборот. То есть, выигрывая в силе, теряем в скорости, и, напротив – выигрывая в скорости, теряем в силе. Если в передаче
участвует несколько пар шестерен, то общее передаточное число получается умножением передаточных чисел всех пар шестерен, участвующих в передаче.

Для получения различного по величине крутящего момента, необходимого для работы автомобиля в разных условиях, в коробке передач имеется несколько пар шестерен с различным передаточным числом. Если между ведущей и ведомой шестернями поместить промежуточную, то ведомая шестерня изменит направление вращения на обратное (получим передачу заднего хода).

Таким образом, любая коробка передач, будь то «механика», «автомат» или вариатор, служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя в различных условиях движения путем изменения передаточного отношения.

В любой коробке передач выделяют высшие и низшие ступени (передачи).

При трогании с места, разгоне, движении на небольшой скорости и по бездорожью – необходим высокий крутящий момент, который достигается при средне – высоких оборотах, но отсутствует необходимость развивать высокую скорость. Для движения в этом режиме служат низшие ступени коробки передач (обычно с первой по третью), имеющие наибольшее передаточное отношение; при этом даже при больших оборотах двигателя автомобиль будет ехать медленно.

Для равномерного движения на высокой скорости необходимо обеспечить большую частоту вращения колёс, поддерживая обороты двигателя в оптимальном диапазоне. Для этого служат высшие передачи (от четвертой и выше), имеющие значительно меньшие передаточные числа по сравнению с низшими. При этом автомобиль будет при тех же оборотах двигателя ехать достаточно быстро, пока не будут достигнуты максимальные рабочие обороты двигателя. Однако на высших передачах автомобиль не может двигаться с небольшой скоростью и, тем более, трогаться с места, так как двигатель не сможет развить крутящего момента, необходимого для того, чтобы сдвинуть автомобиль с места, и заглохнет.

Передача с передаточным отношением, равным 1, называется прямой (как правило, четвертая). Если передаточное число меньше единицы, такая передача называется ускоряющей (от пятой и выше). Ускоряющая передача включается при движении автомобиля в хороших дорожных условиях, когда не требуется большой силы тяги на ведущих колесах. Давая возможность двигателю работать с пониженными оборотами, ускоряющая передача способствует уменьшению износа двигателя и экономии топлива

С понятием передаточного числа связано выражение «длинная коробка» и «короткая коробка». Речь идёт о разнице в передаточных числах разных передач – в «длинной» коробке она больше. Рассмотрим два автомобиля, одинаковых во всём, кроме коробок передач. Водитель авто с «короткой» коробкой, поддерживая высокие обороты мотора, разгонится быстрее и быстро наберёт максимальную скорость. Водитель на машине с «длинной» коробкой разгоняться будет дольше, но до более высокой скорости. Таким образом, выбор коробки зависит от темперамента водителя. С «короткой» коробкой автомобиль более динамичен, но чаще приходится переключаться. С «длинной» – не такой резвый, но диапазон скоростей на одной передаче больше, то есть, можно добраться до высшей передачи и кататься на ней со скоростью от пятидесяти до ста с лишним, изменяя её только газом и тормозом. Любители агрессивного «спортивного» стиля предпочтут «короткую» коробку, люди спокойные – длинную.

Содержание статьи

Типы КПП

Современные автомобили могут оснащаться одним из четырех видов КПП – механической, автоматической, роботизированной или вариаторной.

Механическая коробка передач с ручным переключением состоит из набора шестерен. Изменение передаточного числа осуществляется путем введения их в зацепление в различных сочетаниях. К плюсам данной коробки следует отнести высокий КПД, простоту, низкую цену, высокую динамику и наименьший расход топлива по сравнению с остальными коробками. Из недостатков следует отметить неудобство управления, особенно при движении в городе. Подробнее про механическую коробку передач.

Планетарная передача

Автоматическая КПП – планетарная коробка передач с автоматическим переключением. Планетарная передача состоит из нескольких шестерен, называемых планетарными или сателлитами, вращающихся вокруг центральной (или солнечной) шестерни. Планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила.

Кроме этого, дополнительная внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни (как планеты вокруг Солнца), внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. В современных коробках используются несколько планетарных передач для получения большого диапазона передаточных чисел.

К преимуществам автоматической коробки следует отнести, прежде всего, удобство управления и комфорт. АКПП способны менять передачи на полной мощности двигателя, что практически неосуществимо в МКПП. В плюсы «автомата» можно добавить плавность хода во время переключения, отсутствие откатывания при трогании с места, защищенность двигателя и деталей трансмиссии от перегрузок и поломок из-за неправильного включения передач, увеличенный ресурс.

К недостаткам АКПП обычно относят более низкий КПД, более высокую цену, а также стоимость ремонта и обслуживания, повышенный расход топлива, ухудшение динамических качеств автомобиля, задержки в переключении передач. Однако с каждым годом эксплуатационные свойства автоматических коробок улучшаются, а число поклонников АКПП уверенно растет. Подробнее про автоматическую коробку передач.

Клиноременной вариатор

Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Его главные детали – два раздвижных шкива и соединяющий их ремень, в сечении имеющий трапециедальную форму. Если половинки ведущего шкива сдвинуть, они вытолкнут ремень наружу – радиус шкива, по которому работает ремень увеличится, следовательно, увеличится и передаточное отношение.

А если половинки ведомого шкива, наоборот, раздвинуть, то ремень провалится внутрь и будет работать по меньшему радиусу – передаточное отношение уменьшится. Если оба шкива будут в промежуточном положении, то передача станет прямой. Вместо ремня может применяться цепь, набранный из металлических пластин ремень, но принцип от этого не меняется. Для трогания автомобиля с места используется обычное сцепление или небольшой гидротрансформатор, который вскоре после начала движения блокируется. Управление дисками шкивов осуществляет электронная система из сервоприводов, блока управления и датчиков.

Главным преимуществом вариатора является то, что двигатель постоянно работает в оптимальном режиме. Как бесспорные плюсы вариатора (по сравнению с АКПП) выступают: экономичность, более плавный ход и динамичный разгон. Вариатор проще по конструкции, чем обычный «автомат». Однако по сравнению с МКПП вариаторы имеют меньшую экономичность и динамику.

Основным минусом вариатора является его несовместимость с мощными моторами из-за слабости и недолговечности ремней. Также ограничивают применение бесступенчатой трансмиссии потребность в дополнительных механизмах для режимов трогания и заднего хода,высокая стоимость, дорогое обслуживание и ремонт. Подробнее про вариатор CVT.

Роботизированная коробка – это обычная механическая коробка передач. Для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии также используется стандартное «сухое» однодисковое сцепление. Отличие состоит в том, что процессы включения-выключения сцепления и переключения передач автоматизированы. Такая коробка облегчает процесс управления автомобилем, освобождая от необходимости переключать передачи вручную и задумываться о том, какую именно передачу включить в данный момент. К преимуществам коробки-робота можно отнести небольшой вес, невысокую стоимость и экономичность.

Этот тип коробки имеет и несколько существенных недостатков. В первую очередь это касается плавности его работы, которая оставляет желать лучшего. Передачи переключаются с заметной задержкой, а в режиме «газ в пол» появляются толчки и рывки при переключениях. Не спасает и ручной режим, сцеплением ведь все равно управляет электроника. В четкости переключений «робот» уступает даже простому «автомату». К тому же, «роботу» свойственен небольшой откат при начале движения. Такой тип коробки обычно ставят на недорогие модели.

Более совершенной является роботизированная коробка с двойным сцеплением. В такой коробке одно сцепление включает нечетные передачи, а другое – четные. Во время езды крутящий момент передается по одному сцеплению, то есть диск сомкнут. В то же время диск второго сцепления разомкнут, но в самой коробке следующая передача уже включена.

Когда электроника «чувствует», что надо переключаться на другую передачу, то первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. Это позволяет избавиться от рывков при переключениях и обеспечивает непрерывный поток мощности от двигателя к колёсам, что недостижимо для обычной механической коробки с одним сцеплением. Режим переключения – как ручной, так и автоматический. Технически это довольно сложный вид коробки (а значит, и недешевый), но по динамике и экономии топлива он превосходит даже простую механику. Подробнее про роботизированную коробку передач.

Какая коробка лучше?

Как и на любой риторический вопрос, на него нет однозначного ответа. Какой вид КПП выбрать – дело личное, зависящее от приоритетов конкретного человека. Определитесь, что для вас важнее (цена, динамика, комфорт)- и тогда выбор КПП не составит для вас никакого труда!

Принцип работы роботизированной коробки передач

Все давно привыкли к автоматизированным коробкам переключения передач на автомобилях, ведь их аналоги ставились еще на Ford T, но многих до сих пор пугает словосочетание «роботизированная коробка». Попробуем разобраться в ее устройстве.

Автор: Никита Новиков, редактор

Фото: www.cardoen.be

Для знакомства с роботизированной КПП необходимо вспомнить основы устройства обычной механической коробки передач. Главной составляющей МКПП являются 2 вала — первичный, на который и передается крутящий момент силовой установки, и вторичный, с которого преобразованный момент перераспределяется на колеса. На оба вала насажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Шестерни первичного вала закреплены на нем жестко, а на вторичном они свободно вращаются. В нейтральном положении ручки КПП все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно и крутящий момент на ведущую ось не поступает. При переключении передач выжатым сцеплением отсоединяется от зацепа с двигателем первичный вал, а переводом рычага КПП на вторичном валу перемещаются синхронизаторы. При подведении муфта синхронизатора жестко блокирует на валу вторичную шестерню нужной передачи. После снятия ноги с педали сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом передается на вторичный вал, а далее и на главную передачу и колеса.

Принцип действия роботизированных коробок передач совпадает с принципом работы «механики». Только действия по смыканию/размыканию сцепления и выборому передач в данном типе коробок выполняют актуаторы. В большинстве случаев это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Управляет актуаторами электронный блок.

В автоматическом режиме команда на переключение передачи поступает от бортового компьютера, учитывающего скорость движения, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других вспомогательных систем. А в ручном — от водитель при переключении селектора КПП или лепестков, расположеных под рулем.

Основная проблема роботизированных КПП — отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек чувствует диски смыкаются и может контролировать скорость и плавность переключения. А электроника вынуждена перестраховываться: чтобы избежать рывков и сохранить сцепление, «робот» надолго разрывает поток мощности от двигателя к колесам во время переключения.

Фото: www.motor-talk.de

Инновацией в автомобилестроение стала появившаяся в начале 1980 годов трансмиссия с 2 сцеплениями DCT — dual clutch transmission. К их числу можно отнести 6-ступенчатую коробку DSG концерна Volkswagen. У немецкого варианта 2 вторичных вала с расположенными на них ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у 6-ступенчатой МКПП, устанавливаемой на Golf. Фокус в том, что первичных валов тоже два и они вставлены додин в другой по принципу матрешки и соединены с двигателем через отдельное многодисковое сцепление. На внешнем первичном валу закреплены шестерни 2, 4 и 6 передач, на внутреннем — 1, 3, 5 и заднего хода. Электроника автоматически готовит следующую передачу и при необходимости моментально ее включает, одновременно с этим подготавливая следующую передачу на другом валу.

Смена передач происходит с минимальным по времени разрывом потока мощности и с невероятной скоростью. Серийная коробка Volkswagen Golf переключается за 8 мс, а для сравнения, на Ferrari Enzo — 150 мс!

Коробки с двойным сцеплением расходуют меньше топлива и быстрее меняют скорости по сравнению с традиционными механическими, при этом более комфортны, чем АКПП. К основным недостаткам можно отнести высокую цену. Другая проблема — неспособность передавать большой крутящий момент — решили с появлением DSG фирмы Ricardo на 1000-сильном купе Bugatti Veyron. Но пока на большинство суперкаров устанавливаются «роботы».

Сегодня коробки DCT разработаны компаниями BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT. Данный тип признали даже конструкторы Porsche, которые применяют в своих моделях исключительно проверенные технологии. Эксперты считают, что в скором времени самыми распространенными трансмиссиями будут «роботы» DCT и вариаторы.

Устройство Механической Коробки Передач (МКПП)

Прошло не так уж много времени с тех пор, когда коробка-автомат являлась для нас диковинкой. Сейчас большинство современных автомобилей имеет АКПП, но механическая коробка переключения передач водителями с большим стажем ценится выше, потому что она имеет больший КПД, более проста в обслуживании и ремонте, дольше служит. Давайте для начала разберемся…

… в чем суть Коробки Переключения Передач?

Двигатель внутреннего сгорания, независимо от своей мощности, работает в узком диапазоне оборотов. Если двигатель будет работать в диапазоне оборотов, превышающих максимальный показатель, то он попросту выйдет из строя. А вот у ведущих колес этот диапазон намного больше. Чтобы оптимально поддерживать определенные обороты при переменной скорости вращения ведущих колес, требуется коробка переключения передач. Мы говорим в данной статье о механической, поэтому определение будет звучать так: это агрегат, который передает, преобразовывает и меняет направление крутящего момента с коленвала на ведущие колеса. Переключение передач в этом механизме возможно посредством передвижения рычага.

Если визуализировать положение трансмиссии в конструкции авто, то будет это выглядеть так: сначала идет двигатель автомобиля, затем сцепление, потом трансмиссия, дальше карданный вал и в самом конце колесо.

В ее состав входит:

  • Первичный, вторичный и промежуточные валы, оснащенные шестернями.
  • Вал реверсивного движения (задним ходом) с шестернями.
  • Синхронизаторы.
  • Картер.
  • Собственно, сам механизм переключения передач, который оснащен специальными замками и блокираторами.
  • Рычаг переключения.

Объясним на примере данного рисунка принцип работы Механической Коробки Переключения Передач (МКПП):

  • Первичный вал (зеленым цветом выделен на рисунке) соединяется с двигателем, причем на данном этапе вал муфты сцепления будет иметь одинаковую частоту вращения с двигателем. Многие думают, что сцепление входит в состав коробки передач, однако оно расположено перед самой коробкой, чтобы в нужный момент отключать трансмиссию от ДВС. Другими словами, вал двигателя будет отсоединен от вала коробки передач в тот момент, когда вы нажмете педаль сцепления. Но даже при отпущенной педали сцепления первичный (зеленый) вал будет иметь те же самые обороты, что и двигатель. Первичный вал и примыкающая к нему шестерня – это одно целое.
  • Промежуточный вал (на рисунке выделен красным цветом) с примыкающими к нему шестернями тоже представляют собой единое целое. Вы видите на рисунке, что красная шестерня и зеленая шестерня имеют определенную связь, потому что их зубья расположены в тесной связке. Таким образом, через подобную зубчатую передачу связываются промежуточный и первичный валы. Другими словами, при вращении первичного вала при включенном сцеплении обязательно будет вращаться и промежуточный вал.
  • Вторичный (на рисунке желтый) вал связан с колесами через дифференциал – если колесо вращается, то вторичный вал в обязательном порядке будет начинать вращение.
  • Примыкающие к нему шестерни (синим цветом выделены) расположены на подшипниках, внутри которых вращается вторичный вал (желтым цветом), когда колеса вращаются, но двигатель не работает. Это происходит, когда автомобиль совершает движение накатом.
  • На вторичном вале есть кольцо (фиолетовым цветом выделено на рисунке) – он необходимо для подключения одной из двух шестерен, которые на рисунке окрашены в синий цвет. В обычном положении кольцо (фиолетовое) находится в жесткой связке с вторичным валом (желтый), но при его передвижении вилкой (рычаг переключения передач) вправо или влево оно соединяется с одной из двух шестерен (синие), расположенных на вторичном вале. Это кольцо имеет специальные зубья, которые при передвижении его рычагом входят в бока одной из шестерен, где имеются специальные отверстия.

Итак, при включении первой передачи будет происходить следующее: первичный вал (зеленый) через промежуточный вал (красный) вращает одну из шестерен (синяя на желтом валу). Другая шестерня (синяя) свободно вращается на подшипнике, не оказывая никакого влияние на вторичный вал. А другая вырабатываемую энергию напрямую передает вторичному валу, который через карданный вал соединен с колесами.

Наверняка вы когда-либо слышали скрежет на моменте, когда передача была включена неправильно – все дело в том, что это зубья кольца неточно попали или совсем не попали в отверстия шестерни, которая на рисунке выделена синим цветом.

Как устроена современная 5-ступенчатая МКПП?

При передвижении рычага переключения передач, нужное кольцо соединяется зубьями с шестерней, соответствующей той или иной передаче. А вот движение задним ходом обеспечивает идлер, который крутит связанную с ним шестерню в обратном направлении.

Для наглядного представления принципа работы механической коробки передач, предлагаем посмотреть анимационный ролик.

Принцип работы механической коробки передач


Трансмиссия современного автомобиля порой имеет более сложную конструкцию, чем двигатель. Она делает работу мотора гибче и адаптирует крутящий момент к условиям движения. Несмотря на появление разных суперсовременных автоматических и роботизированных трансмиссий с электронным управлением, механическая коробка передач всегда была и будет генералиссимусом трансмиссии, и ключом к пониманию принципа работы любой сложной КПП.

Содержание:

  1. Зубчатая теория
  2. Основы конструкции трехвальной КПП
  3. Принцип работы КПП
  4. Двухвальная коробка передач

Зубчатая теория

Вначале стоит определить основные понятия и предназначение каждой шестеренки в простейшей коробке передач, тогда и любая сложная конструкция не будет казаться высшей математикой. Все понимают, что механическая коробка передач нужна в автомобиле для изменения передаточного отношения оборотов коленвала мотора к количеству оборотов ведущих колес в конечном итоге. Также КПП служит для изменения направления вращения выходного вала.

Теперь немного цифр, чтобы все стало по местам. Диапазон рабочей частоты оборотов двигателя внутреннего сгорания находится в пределах от 400 до 5-8 тысяч оборотов в минуту. Причем максимальный крутящий момент, который он способен отдать, достигается совсем не на каждой частоте, а в среднем, в пределах 3-4 тысяч оборотов. В других диапазонах двигатель не способен выдавать высокий крутящий момент.

Скорость же вращения ведущего колеса машины составляет примерно 1600-1900 об/мин, следовательно, для синхронизации работы двигателя с ведущими колесами необходим механизм, который будет максимально эффективно подстраивать скорость вращения колес к оборотам двигателя. На практике получается наоборот, тем не менее этим механизмом стала механическая коробка передач со ступенчатой передачей крутящего момента.

Основы конструкции трехвальной КПП

Любая традиционная коробка передач с механическим типом управления конструктивно состоит из таких элементов:

  1.  Картер коробки передач.
  2. Зубчатые колеса, шестерни, передающие крутящий момент.
  3.  Вал первичный, на него транслируется крутящий момент коленвала мотора.
  4. Вал вторичный, который связан с ведущими колесами.
  5.  Промежуточный вал.
  6. Синхронизаторы для облегчения вхождения в зацепление шестерен во время вращения.
  7.  Управляющее устройство, которое позволяет менять передаточное отношение КПП.
  8.  Подшипники, сальники, муфты.

КПП может иметь трехвальную конструкцию или двухвальную. Вращение коленвала передается на КПП при помощи сцепления, которое временно разъединяет двигатель и первичный вал КПП. Первичный и вторичный валы на двухвальной конструкции расположены соосно, но не соединены между собой. Вращение от первичного вала передается посредством промежуточного вала, он входит в зацепление с вторичным.

Принцип работы КПП

Первичный вал имеет одно зубчатое колесо, которое жестко закреплено на нем и передает момент на промежуточный вал. Вторичный же вал имеет целый блок разных шестерен, они могут как свободно вращаться, так и быть жестко зафиксированы на нем с помощью специального механизма. Нa современных автомобилях применяются только косозубые зубчатые соединения, поскольку они менее шумны, чем прямозубые.

Переключение и выбор нужной пары шестерен для передачи наиболее подходящего крутящего момента для конкретных условий движения, осуществляется при помощи вилок переключения, они приводятся в движение селекторным механизмом управления. Механизм переключения передач перемещается вдоль и в поперечном направлении при помощи рычага КПП. Он может быть расположен непосредственно на картере КПП, а может быть вынесен отдельно и фиксироваться на кузове машины или иногда на рулевой колонке.

В этих случаях применяют кулисную конструкцию привода механизма переключения. Весь принцип работы коробки передач основан только на зубчатом зацеплении косозубыми шестернями, а смазываются они трансмиссионным маслом, которое залито в картер коробки передач.

Двухвальная коробка передач

Принцип работы двухвальной КПП схож с трехвальной конструкцией, с одной только разницей. В конструкции нет промежуточного вала, а первичный и вторичный валы расположены параллельно. И еще одно принципиальное различие — вращение передается только одной парой зубчатых колес, в то время, как в трехвальной конструкции вращение передается при помощи третьей шестерни на промежуьочном валу. Еще одно конструктивное отличие заключается в том, что в двухвальной КПП не может быть прямой передачи. То есть передаточного отношения 1:1.

Задняя передача. которая вращает вторичный вал в сторону, противоположную вращению коленвала, осуществляется при помощи отдельной шестерни на собственном валу. Такая же схема задней передачи реализована в трехвальной КПП. Передачи в двухвальной КПП переключаются при помощи штока, а не вилки. Шток толкает нужную шестерню, она входит в зацепление с парной и фиксируется на валу специальным фиксатором. В двухвальных коробках, как правило, дифференциал скомпонован в одном корпусе с КПП.

В общих чертах, так работает механическая коробка передач двухвального и трехвального типа. Не хрустите шестернями, и удачи всем в дороге.

Читайте также Устройство автомобиля для начинающих — видео, Коробка  передач DSG — что это такое, Принцип работы двухмассового маховика

Читайте также:


Механическая коробка передач: устройство и принцип работы

Любой автомобиль с двигателем внутреннего сгорания имеет в своей конструкции коробку передач. Существует множество разновидностей этого агрегата, но наиболее распространенным типом является механическая коробка передач (МКПП). Ею оснащаются как отечественные, так и зарубежные автомобили.

Назначение МКПП

Коробка передач используется для того чтобы изменять передаточное отношение скорости вращения от двигателя к колесам. Способ переключения между ступенями (передачами) этого редуктора – ручной (механический), что дало название всему узлу. Водитель самостоятельно принимает решение о том, какое из фиксированных значений передаточного числа (шестерни, входящие в зацепление) должно быть включено в текущий момент.

Современная МКПП

Кроме этого, МКПП позволяет переключаться на режим заднего хода, в котором автомобиль движется в обратном направлении. Также есть нейтральный режим, когда отсутствует передача вращения от мотора к колесам.

Принцип работы и устройство

Коробка передач является многоступенчатым закрытым редуктором. Косозубые шестерни имеют возможность поочередно быть в зацеплении и менять частоту оборотов между входным валом и выходным. В этом заключается принцип работы коробки передач.

Сцепление

Механическая коробка работает в паре со сцеплением. Этот узел позволяет временно разъединять мотор от трансмиссии. Такая операция дает возможность безболезненно переключить передачи (ступени) не выключая обороты двигателя.

Блок сцепления необходим, так как через МКПП проходит значительный крутящий момент.

Шестерни и валы

В любой КПП традиционной конструкции располагаются параллельно оси валов, на которых базируются шестерни. Общий корпус принято называть картером. Наиболее популярными являются трехвальные и двухвальные компанийки.

В трехвальных имеется три вала:

  • первый – ведущий;
  • второй – промежуточный;
  • третий – ведомый.

Первый вал соединен со сцеплением, на его поверхности нарезаны шлицы, по которым перемещается ведомый диск сцепления. С этой оси вращение передается на промежуточную ось, жестко соединенную с шестерней первичного вала.

Ведомый вал МКПП имеет специфическое расположение. Он соосен с ведущим и соединен с ним через подшипник, находящийся внутри первого вала. За счет этого обеспечивается их независимое вращение. Блоки шестеренок с ведомой оси не имеют жесткой фиксации с ним, а также шестерни разграничены специальными муфтами-синхронизаторами. Последние как раз жестко сидят на ведомом валу, но способны перемещаться вдоль оси по шлицам.

Торцы муфт оснащены зубчатыми венцами, способными соединяться с такими же венцами, расположенными на торцах шестерен ведомого вала. Современное устройство коробки передач предполагает наличие таких синхронизаторов на всех передних передачах.

Во время включения нейтрального режима происходит свободное вращение шестерен, а все муфты-синхронизаторы находятся в разомкнутом положении. Когда водитель выжмет сцепление и переключит рычаг на одну из ступеней, то в это время вилка в КПП перемещает муфту в зацепление со своей парой на торце шестерни. Так шестеренка жестко фиксируется с валом и не прокручивается на нем, а обеспечивает передачу вращения и усилия.

От ведомого вала осуществляется передача крутящего момента и оборотов на ведущие колеса через карданный вал (на заднем приводе) или через редуктор и ШРУСы (на переднем приводе). Когда синхронизатор зацепляет напрямую ведущий и ведомый валы без участия шестеренок, то при этом коробка обеспечивает максимальный КПД. Для задней скорости установлена промежуточная «паразитная» шестерня, меняющая вращение на обратное.

В большинстве МКПП применяются шестерни с косым зубом, способные выдерживать большие усилия, чем прямозубые, также они менее шумные. Изготавливаются они из высоколегированной стали, после чего проводится закалка на ТВЧ и нормализация для снятия напряжений. За счет этого обеспечивается максимальный срок службы.

Для двухвальной коробки также предусмотрено соединение ведущего вала с блоком сцепления. В отличие от трехосной конструкции на ведущей оси располагается блок из шестеренок, а не одна. Промежуточного вала нет, а параллельно ведущему идет ведомый вал. Шестерни на обеих осях свободно вращаются и находятся все время в зацеплении.

Ведомый вал оснащен жестко закрепленной ведущей шестеренкой главной передачи. Между остальными шестеренками располагаются синхронизационные муфты. Такая схема механической коробки передач в плане работы синхронизаторов схожа с трехвальной схемой. Разница заключается в отсутствии прямой передачи, и в том, что каждая ступень имеет лишь одну пару соединенных шестеренок, а не две пары.

Двухвальное устройство механической коробки передач имеет больший КПД, чем трехвальное, однако, имеет ограничение по повышению передаточного числа. За счет такой особенности конструкция применяется лишь в легковых автомобилях.

Синхронизаторы

Все современные механические коробки переключения передач оснащены синхронизаторами. Без них на машинах приходилось делать двойной выжим, чтобы окружные скорости шестерен сравнялись, и обеспечилась возможность переключения ступеней. Также синхронизаторы не ставятся на КПП с большим числом передач, иногда до 18 ступеней, характерным для спецтехники, так как это технически невозможно. Для быстроты переключения скоростей спортивные авто могут в МКПП не иметь синхронизаторов.

Синхронизатор МКПП

Легковые автомобили, используемые большинством водителей, оснащены синхронизаторами, так как работает коробка передач автомобиля без них менее дружелюбно. Эти элементы обеспечивают бесшумность эксплуатации и выравнивание скоростей шестеренок.

Внутренний диаметр ступицы имеет шлицевые пазы, благодаря которым осуществляется перемещение вдоль оси вторичного вала. При этом такая жесткость обеспечивает передачу больших усилий.

Работает синхронизатор таким способом. Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

Работа синхронизаторов

Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.

Процесс переключения передач

За процедуру переключения отвечает соответствующий механизм. Для автомобилей, имеющих задний привод, рычаг устанавливается непосредственно на корпусе МКПП. Весь механизм прячется внутри корпуса агрегата, а ручка переключения непосредственно управляет им. Такое расположение имеет свои достоинства и недостатки.

Плюсы:

  • простое в конструкционном плане решение;
  • обеспечение четкости переключения;
  • более долговечная конструкция для эксплуатации.

Минусы:

  • нет возможности для применения конструкции с задним расположением мотора;
  • не используется на переднеприводных автомобилях.

Машины с передним ведущим мостом оборудуются рычагом переключения передач в таких местах:

  • напольно между водительским и передним пассажирским креслом;
  • на рулевой колонке;
  • в районе панели приборов.

Дистанционное управление коробкой для переднеприводных авто осуществляется при помощи тяг или кулис. У такой конструкции также есть свои особенности.

Плюсы:

  • комфортное более независимое расположение рычага для переключения передач;
  • вибрация от коробки не передается на рычаг МКПП;
  • обеспечивается большая свобода для дизайна и инженерной компоновки.

Минусы:

  • меньшая долговечность;
  • со временем могут появляться люфты;
  • требуется периодическая квалифицированная регулировка тяг;
  • четкость менее точная, в отличие от расположения непосредственно на корпусе.

Хотя существуют различные приводы для механизма включения/выключения передач, но сам механизм в большинстве КПП имеет схожую конструкцию. В его основе подвижные штоки, которые находятся в крышке корпуса, а также вилки, жестко зафиксированные на штоках.

Механизм переключения передач Лада Гранта

Вилки полукругом входят в проточку муфты синхронизатора. Дополнительно в МКПП располагаются приспособления, которые уберегут механизм от недовключения либо от самовольного выхода из зацепления шестерен, а также от одновременной активации двух ступеней.

Преимущества и недостатки механических коробок передач

Все типы механизмов обладают своими достоинствами и недостатками. Рассмотрим их у МКПП.

Достоинства:

  • конструкция обладает наименьшей стоимостью при сравнении с аналогами;
  • в отличие от гидромеханической имеет меньшую массу и более высокий КПД;
  • не нуждается в особых условиях охлаждения по сравнению с автоматическими КПП;
  • среднестатистическое авто с МКПП обладает более экономичными параметрами и динамикой разгона в отличие от среднего автомобиля с АКПП;
  • простота и инженерная отработанность конструкции;
  • высокая степень надежности и большой эксплуатационный ресурс;
  • не нуждается в специфическом обслуживании и дефицитных расходных либо ремонтных материалах;
  • водитель имеет более широкий диапазон использования техник вождения в экстремальных условиях гололедицы, бездорожья и т.д.;
  • авто легко заводится толканием и может буксироваться с любой скоростью и на любое расстояние;
  • есть техническая возможность полного разобщения мотора и трансмиссии в отличие от гидромеханической АКПП.

Недостатки:

  • для переключения передачи используется полное разобщение силовой установки и трансмиссии, что сказывается на времени операции;
  • необходимы специфические навыки вождения для обеспечения плавности переключения передач;
  • неспособность плавного переключения передаточного отношения, так как количество ступеней ограничено обычно числом от 4 до 7;
  • невысокий ресурс узла сцепления;
  • у водителя при длительном управлении автомобилем с МКПП появляется большая утомляемость, чем при езде на «автоматической» трансмиссии.

В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%.

Интересное по теме:

загрузка…

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Коробка передач DSG: устройство, принцип работы, достоинства и недостатки

Есть у преселективных роботизированных КП некоторые особенности, обусловленные их конструкцией, которые некоторые пользователи записывают в недостатки, а другие не считают минусом и призывают относится к ним философски. Во-первых, на уклоне автомобиль с DSG откатывается назад, стоит водителю снять ногу с педали тормоза. Этот момент поначалу может слегка нервировать и напрягать. Во-вторых, как минимум некоторые фольксвагеновские DSG старались как можно быстрее включить более высокую ступень для достижения максимально высокой топливной экономичности, даже, если водитель того не желает. «Взбодрить» агрегат можно, включив спортивный режим, который заставляет его задерживаться на каждой передаче, раскручивать двигатель и обеспечивать желаемый уровень динамики.

Как правильно пользоваться DSG

Срок службы преселективной роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями зависит от стиля езды и грамотности эксплуатации. Следует учитывать ее устройство и принцип работы. Эксперты рекомендуют бережно относиться к агрегатам с «сухими» сцеплениями, особенно чувствительным к агрессивному стилю вождения с резкими стартами, а также пробуксовкам и предостерегают от чип-тюнинга и других доработок, повышающих крутящий момент двигателя до критических значений. Кроме того, в городском режиме предпочтительно переключать передачи в ручном режиме, поскольку коробка быстро переходит с первой на вторую ступень и обычно стремиться включать высокие передачи – таким образом, постоянная дерготня снижает ресурс агрегата.

А еще при переключении режимов рекомендуется сильнее нажимать на педаль тормоза, чтобы диски сцепления были полностью разомкнутыми.

Неисправности коробки передач DSG

Говоря о проблемах агрегатов данного типа особо следует сказать о семиступенчатой фольксвагеновской DQ200 с «сухими» сцеплениями, в особенности прославившейся рядом неисправностей и породившей в народе настоящую DSG-фобию.

Как работает коробка передач — плюсы, минусы и принцип работы

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

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

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

Что такое коробка передач

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

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

Принцип работы коробки передач

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

Коробка передач рабочая

Коробка передач содержит шестерни разных размеров. 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 нужен лучший крутящий момент, чем при движении по прямой дороге.

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

Типы коробки передач

Обычно автомобильная коробка передач бывает двух типов

1. Механическая коробка передач

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

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

Типы МКПП

С момента внедрения трансмиссии используются 3 типа механических коробок передач:

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

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

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

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

Примечание — Они поставлялись с 4- или 5-ступенчатой ​​конфигурацией ручного переключения передач на 1 задний ход.

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

Note- Они идут с 5-ступенчатой ​​1-реверсивной конфигурацией.

2. Автоматическая коробка передач

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

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

Типы АКПП

Автоматическая коробка передач бывает четырех типов, следующих за точками.

  • Автоматическая механическая коробка передач (AMT)

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

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

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

  • Бесступенчатая трансмиссия (CVT)

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

Бесступенчатая трансмиссия

или бесступенчатая трансмиссия использует ремни и шкивы для обеспечения бесконечного передаточного числа.В случае бесступенчатой ​​трансмиссии эффективность использования топлива является лучшей в своем классе, поскольку двигатель всегда работает на таких оборотах, что обеспечивает эффективность благодаря бесконечному изменению передаточного числа при необходимости.

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

Коробку передач с двойным сцеплением

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

  • Интеллектуальная механическая коробка передач (iMT)

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

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

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

Преимущества

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

Недостатки

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

Связанные

Принцип работы и типы коробок передач

Коробка передач

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

Принцип передачи

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

Шестерня A приводит в движение Шестерня B


Шестерня C Приводы Шестерня D


Следовательно, общее передаточное число составляет:


1.Типы коробок передач:

Следующие типы коробок передач используются в автомобилях:

· Раздвижная сетка

· Постоянная сетка

· Synchromesh.

и. Коробка передач с подвижной сеткой

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

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

Драйвер

для выбора четырех разных передаточные числа и передача заднего хода.

Нейтральная передача:

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


Шестерня первого или нижнего вала:

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


Шестерня второй скорости:

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


Шестерня третьей скорости:

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


Передача четвертой скорости / Верхняя или Высокоскоростная передача:

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


Задний ход:

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


II. Коробка передач с постоянным зацеплением:

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

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


iii.Коробка передач синхронизатора:

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

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

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

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

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

соответствующая передача включена и затем включается сцепление

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

Следующие типы устройств в основном используются в транспортных средствах :

· Тип штифта

· Кольцо синхронизатора тип

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


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

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


Коробка передач — обзор | Темы ScienceDirect

11.3.3 Редукторы

Редукторы или также обычно называемые редукторами или закрытыми редукторами скорости используются во многих электромеханических приводных системах, как показано на фотографиях на рис. 11.14. Коробки передач, по сути, представляют собой несколько открытых зубчатых передач, содержащихся в корпусе. Корпус поддерживает подшипники и валы, удерживает смазку и защищает компоненты от воздействия окружающей среды. На рис. 11.14b показаны червячные редукторы с роликовыми затворами Lock и Dam 4, а также примыкающие к ним шестеренчатые ведущие шестерни. Десикантный сапун также показан в верхней части коробки передач.

Рис. 11.14. Цилиндрический редуктор для привода угловых ворот (a) и червячный редуктор для привода роликовых ворот (b) (USACE).

Редукторы доступны в широком диапазоне грузоподъемности и передаточных чисел. Коробка передач предназначена для увеличения или уменьшения скорости. В результате выходной крутящий момент будет обратной функцией скорости. Если закрытый привод является редуктором (выходная скорость меньше входной скорости), выходной крутящий момент будет увеличиваться; если привод увеличивает скорость, выходной крутящий момент уменьшается.Для подавляющего большинства приводов ворот скорость снижается и, следовательно, увеличивается крутящий момент. Таким образом, редукторы обычно называют редукторами для приводов затворов. К факторам выбора зубчатого привода относятся: ориентация вала, передаточное число, тип конструкции, характер нагрузки, номинальная мощность редуктора, окружающая среда, монтажное положение, диапазон рабочих температур и смазка. Цилиндрические редукторы и червячные редукторы являются одними из наиболее распространенных типов для электромеханических приводов (рис. 11.14).

Коробка передач, изображенная на рис.11.14а — четырехступенчатый редуктор (четыре набора шестерен), прямой угловой и косозубый привод. Прямой угол означает, что в этом случае двигатель передает крутящий момент на коробку передач горизонтально, а выходной вал коробки передач — вертикально. Коробка передач используется в нескольких системах приводов косых затворов USACE в Верхней Миссисипи, как показано на рис. 5.48b. Коробка передач имеет общий редуктор 406: 1. Коробка передач в сочетании с ведущей шестерней и секторной шестерней, описанной в Разделе 11.3.2, обеспечивает общее понижение (путем умножения каждого понижения) для системы привода угловой заслонки следующим образом:

Редуктор открытой шестерни = 6.85: 1

Редуктор коробки передач = 406: 1

(11,6) TotalDriveReduction = 6,85 × 406 = 2781: 1

Эта система дополнительно обсуждается и анализируется в Разделе 5.4.2. Эта конструкция обеспечивает необходимое усилие для перемещения угловой заслонки во всем диапазоне ее хода с ожидаемым коэффициентом безопасности 5 против нормальной нагрузки. Понижение высокого привода 2781: 1, по-видимому, не является чем-то необычным. Напомним из Раздела 3.11, что шестерни голландских ворот с козырьком на Рейне обеспечивают общее снижение привода 50 300: 1.Зубчатая муфта соединяет выходной вал с валом ведущей шестерни и передает крутящий момент. Редукторы увеличивают крутящий момент приводной системы. Это видно из сравнения размеров входного и выходного валов. Входной вал в этом случае составляет 57 мм, а выходной вал — 222 мм. Были проблемы со центровкой и связанные с ними отказы зубчатой ​​муфты, о которых подробнее говорится в Разделе 11.3.14. Это пример проблем, возникающих при неправильном первоначальном выравнивании и установке электромеханических приводов.Коробка передач имеет общий КПД 94% и использует насос с приводом от вала для циркуляции масла. Масляный насос запускается первым до включения коробки передач, чтобы обеспечить адекватную смазку шестерен. Это типично для многих редукторов, используемых для электромеханических приводов. Смазка разбрызгиванием также является обычным явлением. Обратите внимание, что на рис. 11.14a концевой выключатель кулачка приводится в движение с верхней части коробки передач. Этот концевой выключатель обеспечивает управление положением для системы привода и более подробно обсуждается в разделе 11.3.17.

Редукторы в проектах с гидравлическими затворами сталкиваются с некоторыми уникальными проблемами, обусловленными множеством факторов.Сюда входят экстремальные экологические условия, в том числе высокие и низкие температуры, нечастое использование, а также коррозия и разрушение смазочных материалов, вызванная водой. На навигационных шлюзах коробки передач могут быть погружены в воду во время паводков. На фотографии на рис. 11.15 показан Шлюз 20 на реке Миссисипи, затопленный во время наводнения, включая приводные механизмы и все приводные редукторы. В условиях затопления также может попасть значительный мусор, который может повредить приводное оборудование.

Рис. 11.15. Заблокируйте кран водопропускной трубы 20 и механизм затвора под углом, затопленный во время наводнения (USACE).

Использование редукторов — надежный и проверенный метод передачи энергии в приводах ворот. Устойчивость к коррозии, долговечность смазочного материала и подходящие смазочные свойства в широком диапазоне температур имеют первостепенное значение. В США редукторы производятся в соответствии с применимыми стандартами Американской ассоциации производителей шестерен (AGMA). Применимые стандарты включают AGMA 2001, AGMA 2003, AGMA 6013, AGMA 6113 и AGMA 9005, Refs. [17,18,20–22]. Подавляющее большинство приводов ворот используют снижение скорости.Это означает высокоскоростной вход и низкоскоростной выход, а также низкий входной крутящий момент и высокий выходной крутящий момент. Скорость и крутящий момент обратно пропорциональны друг другу. Редукторы следует выбирать на основе опубликованных изготовителями номинальных значений, включая эксплуатационные факторы, для требуемых условий эксплуатации. Редукторы электромеханических приводов почти всегда изготавливаются по индивидуальному заказу с учетом требуемых приводных нагрузок и требуемой ориентации привода. Валы нестандартного диаметра и длины доступны у большинства основных производителей редукторов.Коробки передач должны быть оснащены подшипниками качения, а любые радиальные нагрузки на валы коробки передач должны быть минимизированы или устранены, если доступное пространство сильно не ограничено. Вот некоторые типичные требуемые конструктивные факторы для редукторов:

КПД

Фактор обслуживания

Рейтинг долговечности

• Прочность

Фактор ресурса

Фактор надежности

Фактор применения

Входная скорость и крутящий момент

03 Выходная скорость и крутящий момент 2 Диаметры входного и выходного валов

Для коробок передач стандарт AASHTO [2] снова является одним из факторов, учитываемых при проектировании.AASHTO требует, чтобы редукторы определялись на основе крутящего момента в предельном состоянии при эксплуатационном коэффициенте AGMA 1,0 и выдерживали крутящий момент в предельном состоянии перегрузки, не превышая 75% предела текучести любого компонента. Подшипники закрытого редуктора должны быть роликового типа и иметь срок службы L-10 40 000 часов. Требования к качеству передач — AGMA Class 9 или выше, а люфт в соответствии со стандартами AGMA. Требования USACE [1] аналогичны и указывают на срок службы L-10 75 000 часов для подшипников с коэффициентом службы 1.0.

Хотя коэффициент обслуживания 1,0 часто используется и отмечается в различных руководствах по проектированию, его следует корректировать в зависимости от фактических условий эксплуатации. Фактор обслуживания объединяет такие переменные, как внешняя нагрузка, требуемая надежность и общий срок службы редуктора. Опубликованные коэффициенты обслуживания также часто являются минимумом, рекомендованным для конкретного приложения. Приложения, которые связаны с тяжелыми или ударными нагрузками, могут потребовать более высокого коэффициента обслуживания.

Смазка имеет решающее значение для правильного функционирования коробки передач, и эта тема более подробно обсуждается в Разделе 11.6.8. Смазка используется в коробках передач для контроля трения и износа между зубьями шестерен, а также для рассеивания тепла. Все редукторы выделяют тепло за счет трения, и чем менее эффективен редуктор, тем больше тепла выделяется. Если температура окружающей среды опускается ниже нормальных показателей смазочного материала (температуры потери текучести), в корпусе редуктора может быть установлен термостатический нагреватель. Однако эти нагреватели должны иметь наименьшую возможную мощность, чтобы масло не перегревалось и не «готовилось».Синтетические смазочные материалы часто являются приемлемой альтернативой маслам, поскольку они могут обеспечить лучшие характеристики при низких и высоких температурах. Отдельная система подачи смазочного масла, которая распыляет все шестерни и смазанные подшипники перед запуском и во время работы, часто используется для редукторов, которые работают нечасто, запускаются в условиях нагрузки или будут помещены на длительное хранение. Скопление воды и конденсация внутри коробок передач представляют собой серьезную проблему для коробок передач во многих приложениях для приводов затворов, включая большинство коробок передач в США.Это просто потому, что эти коробки передач часто находятся на улице и подвергаются воздействию погодных условий. Наводнение — еще одна серьезная проблема на многих сайтах блокировки. Отверстия для отвода воды, влагопоглотители и водоотделительная фильтрация — вот некоторые из различных методов, которые можно использовать для уменьшения проникновения воды. Сапун — это заглушка с отверстием, установленная в корпусе редуктора для обеспечения потока воздуха и сброса внутреннего давления, как показано на верхней части редуктора на рис. 11.14b. Соединительные порты для переносной фильтрации на коробке передач также помогают при обычной фильтрации масла и удалении влаги.Это обычно делается на многих сайтах блокировки USACE. Постоянно установленная система фильтрации петлей почек также успешно использовалась USACE. Эта система обеспечивает непрерывную фильтрацию трансмиссионного масла.

Еще одно соображение — это сама температура масла. Когда масло в коробке передач нагревается и охлаждается, оно расширяется и сжимается, позволяя влажному внешнему воздуху попадать в коробку передач через сапун. Чтобы ограничить проникновение влаги, необходимо использовать одноразовый влагопоглотитель подходящего размера.Десикантный сапун должен быть спроектирован и установлен правильно и также должен быть заменен, когда десикант насыщен. Сапун, показанный на рис. 11.14b, относится к осушающему типу. Воздействие на коробку передач на открытом воздухе влажности и солнечного света также приведет к попаданию воды в масло редуктора. Изготовленные защитные покрытия или крыши иногда используются для ограничения прямого воздействия солнечного света и элементов. Существуют также системы, в которых вместо осушающего сапуна используется закрытый баллон. Когда воздух в коробке передач расширяется и сжимается, мочевой пузырь также расширяется и сжимается.По сути, это замкнутая система, изолированная от атмосферы.

Как и открытые зубчатые колеса, косозубые зубчатые колеса работают с меньшим шумом и вибрацией, чем цилиндрические зубчатые колеса, и являются одними из наиболее распространенных типов зубчатых колес, используемых в редукторах для электромеханических приводов. В любой момент нагрузка на косозубые шестерни распределяется на несколько зубьев, что снижает трение и износ. Цилиндрические редукторы имеют один из самых высоких КПД до 98% в некоторых случаях. Из-за их углового среза зацепление зубьев приводит к возникновению осевых нагрузок вдоль вала шестерни.Это действие требует, чтобы упорные подшипники воспринимали осевую нагрузку и поддерживали соосность шестерен. Цилиндрические шестерни способны передавать высокий крутящий момент. Винтовые шестерни обычно работают с валами, параллельными друг другу. Двумя наиболее распространенными типами являются концентрический (входной и выходной валы расположены на одной линии) и параллельный вал (входной и выходной валы смещены). Одноступенчатые редукторы с косозубой шестерней обычно используются для передаточных чисел примерно до 8: 1. Там, где требуются более низкие скорости и более высокие передаточные числа (больший крутящий момент), возможны двойные, тройные и четверные передачи.Как отмечалось ранее, косозубая коробка передач, показанная на рис. 11.14a, дает четырехступенчатую передачу.

Червячные передачи используются, когда необходимы большие редукторы в ограниченном пространстве и требуется очень высокая механическая мощность. Их можно адаптировать к приложениям, где требуются высокие ударные нагрузки. Червячный редуктор, показанный на рис. 11.14b, является оригинальным редуктором для механизма роликовых ворот на замке и плотине 4, также показанным на рис. 11.5, и был установлен в 1935 году. Входной редуктор составляет 685 об / мин, а выходной — 10 об / мин для 68 .5: 1 уменьшение. Все 94 привода роликовых ворот на шлюзах и плотинах реки Верхняя Миссисипи используют один и тот же базовый червячный редуктор с некоторыми небольшими отклонениями от участка к объекту. При червячном приводе с одним редуктором червячная передача перемещается только на один зуб на каждые 360 градусов поворота червяка. Более высокие передаточные числа можно получить, используя двойные и трехкратные передаточные числа. Червячные передачи обычно имеют редукции от 20: 1 до 300: 1. Червячные редукторы также могут сильно нагреваться внутри редуктора и являются одними из наименее эффективных редукторов.Поэтому требуемая вязкость смазочного материала намного выше, чем для косозубого редуктора. Многие червячные передачи (не все) обладают тем свойством, которого нет у других зубчатых колес: они могут быть самоблокирующимися. Червяк может легко повернуть шестерню, но шестерня не может повернуть червяк. Эта функция самоблокировки обычно применима для червячных передач с углом упора менее 5 градусов. Это потому, что угол на червяке настолько мал, что, когда шестерня пытается его вращать, трение между шестерней и червяком удерживает червяк на месте.Функция самоблокировки червячного редуктора никогда не должна использоваться для замены тормоза в системе привода.

Работа червячной передачи аналогична винтовой. Относительное движение между этими шестернями является скорее скользящим, чем качением, и требует более высокой вязкости смазки. Равномерное распределение давления на зубья этих шестерен позволяет использовать металлы с изначально низкими коэффициентами трения, такие как бронзовые колесные шестерни с червячными передачами из закаленной стали. Еще одно существенное отличие от косозубых шестерен состоит в том, что червячные передачи обычно изготавливаются из разнородных материалов, что снижает вероятность истирания и снижает трение.Присадки для противозадирных присадок в смазке обычно не требуются для червячных передач и могут фактически повредить бронзовую червячную передачу. Червячные передачи также имеют более низкую пусковую эффективность, поэтому для червячных передач требуются двигатели с высоким пусковым моментом. КПД червячных передач обычно составляет от 50% до 90% в зависимости от величины редукции.

Конические шестерни используются для передачи движения между валами с пересекающимися осевыми линиями. Существует четыре основных типа конических зубчатых колес, и все они создают как осевые, так и радиальные нагрузки в дополнение к касательным нагрузкам на опорные подшипники.Самая простая коническая передача — это прямая коническая передача. Угол пересечения обычно составляет 90 градусов, но может достигать 180 градусов. Когда сопряженные шестерни равны по размеру, а валы расположены под углом 90 градусов друг к другу, они называются угловыми шестернями. Зубья конических зубчатых колес также могут быть нарезаны криволинейным образом для производства спирально-конических зубчатых колес, которые обеспечивают более плавную и тихую работу, чем конические зубчатые колеса с прямой резкой.

Помимо самих шестерен, внутри коробки передач есть много других компонентов.Следует также обратить внимание на подшипники, уплотнения и другое вспомогательное оборудование, такое как насосы и любые теплообменники. Смазка коробки передач имеет решающее значение для правильной работы всего этого оборудования. В большинстве закрытых редукторов используется одна смазка для шестерен, подшипников, уплотнений, насосов и т. Д. Поэтому выбор правильной смазки для системы зубчатого привода включает в себя удовлетворение потребностей в смазке не только шестерен, но и всех других связанных компонентов системы. Между корпусом редуктора и входным и выходным валами используются уплотнения для удержания масла и блокировки грязи и загрязнений.Уплотнения могут препятствовать проникновению воды в коробку передач, если она погружена во время затопления. Наиболее часто используемый тип, радиальное манжетное уплотнение, состоит из металлического корпуса, который входит в отверстие корпуса, и эластомерной уплотнительной кромки, которая прижимается к валу.

Принцип действия механической коробки передач автомобиля. Принцип работы механической коробки передач. Механическое переключение передач «Лепестки» и кнопочная система Lotus Evora car gear system

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

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

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

Ручное управление передачей

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

Нейтральная передача. Энергия двигателя не передается колесам.

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

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

Третья передача. Третья пара шестерен вместе с механизмом сцепления работает. Скорость автомобиля даже больше, а крутящий момент на колесах меньше.

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

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

Ускоритель рабочий

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

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

АКПП

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

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

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

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

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

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

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

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

Типы трансмиссий

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


Коробка передач механическая Tremary

Коробка передач механическая триммера состоит из таких валов:

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

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

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

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

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


Рисунок 2. Переключение передач MCPP.

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

Достоинства и недостатки

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

К преимуществам данной трансмиссии можно отнести:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Принцип работы ручного МКП

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

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

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

На первом месте:

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

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

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

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

Переключение передач

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

  • доступность и простота конструктивных решений;
  • четкое переключение;
  • высокий срок службы.

К недостаткам можно отнести:

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

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

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

Плюсы и минусы механических коробок передач

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

    1. Относительная дешевизна конструкции по сравнению с аналогами.
    2. Небольшая масса и завидная экономичность (экономичность).
    3. Отсутствие особых требований к охлаждению.
    4. Преимущество с точки зрения экономии и лучшей динамики разгона.
    5. Высокая надежность и высокий ресурс эксплуатации.
    6. Наличие возможности применять различные приемы (что важно для АС и опытных водителей) и стили вождения в определенных условиях (например, на льду и при движении по бездорожью).
  1. Машина с механической трансмиссией запускается от толчков и делает ее буксировку максимально простой и удобной на дальние расстояния с любой скоростью.
  2. Наличие отключения двигателя и трансмиссии.

Впечатляющий список.Поговорим о недостатках. Среди них:

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

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

Ящик ручной для «чайников». 9 важных деталей

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

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

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

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

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

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

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

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

Это непонятно, сложно и утомительно? Больше практики! Только при условии непрерывного и непрерывного вождения описанные принципы и тонкости будут не просто сводом или законами, а чем-то естественным и понятным.

Заключение

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

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

Как работает PPP?

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

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


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

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

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

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


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

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

Механическая коробка передач

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

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

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


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

АКПП


Типовая АКПП

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

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

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

Роботизированная коробка передач (робот, типтроник)

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


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

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

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

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

Теперь в компьютере tiptronic компьютер управляет большей частью ручной коробки, избавляя водителя от необходимости постоянно выжимать сцепление, но при этом водитель всегда может переключиться в полностью автоматический режим переключения.

Вариатор (вариатор)

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


Анимация работы вариатора

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

Вариатор

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

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

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

Коробка передач с двойным сцеплением (DCT)

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

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


Так выглядит коробка с двойным сцеплением
Коробки передач

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

Односкоростной редуктор

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

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

Однако ряд производителей электромобилей поставляют свои творения с коробками передач.

Полуавтоматическая коробка передач

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

Коробка передач IVT

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

Какие бывают коробки передач и чем они отличаются? Видео

Что такое коробка передач?

Обновлено 2020 г. ⚙️ Когда дело доходит до компонентов зубчатой ​​передачи, все может быстро запутаться.Производители шестерен, а также инженеры и дизайнеры используют множество терминов, чтобы говорить о том, что иногда по сути является одним и тем же. Термин «коробка передач» — один из тех терминов, которые часто используются взаимозаменяемо с редуктором или зубчатым редуктором… хотя иногда они относятся к немного различающимся физическим расположениям шестерен.

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

Типичный редуктор, показанный здесь, представляет собой угловой редуктор с фланцевым креплением от Neugart USA.

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

Шестерни внутри коробки передач могут быть любого из множества типов, от конических и спирально-конических зубчатых колес до червячных передач и других, например планетарных шестерен.Шестерни установлены на валах, которые поддерживаются подшипниками качения и вращаются через них. Коробка передач — это механический метод передачи энергии от одного устройства к другому, который используется для увеличения крутящего момента при снижении скорости.

Apex Dynamics USA предлагает прецизионные планетарные редукторы AFX. Редукторы

используются во многих приложениях, включая станки, промышленное оборудование, конвейеры и практически любое приложение для передачи мощности вращательного движения, которое требует изменения требований к крутящему моменту и скорости.

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

Итак, ясно — редуктор — это всегда полностью интегрированный механический компонент, состоящий из ряда сопряженных шестерен, содержащихся в корпусе с валами и подшипниками (для поддержки и компенсации нагрузок), и во многих случаях фланца для крепления двигателя. Большая часть индустрии движения не делает различий между терминами «редуктор» и «редуктор». Но в некоторых случаях термин редуктор конкретно относится к закрытой передаче, как описано выше, в то время как более общий термин редуктор относится к узлам, иначе открытым зубчатым колесам, которые устанавливаются внутри некоторой существующей рамы машины.Последние предназначены для компактных мобильных устройств или мобильных устройств с батарейным питанием, что требует особенно тесной интеграции и исключения дополнительных подкомпонентов. Здесь ряд параллельных пластин может поддерживать валы зубчатой ​​передачи (и их подшипники) и позволять привинчивать их к поверхности двигателя.

Редукторы Bonfiglioli TQK предназначены для реверсирования и позиционирования.

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

Как определить размер и выбрать коробку передач: Руководство инженера по движению
Что такое шестерни передачи мощности?

Коробка передач

и типы коробок передач, принцип работы коробок передач

Что такое коробка передач

Дорожные условия неоднородны
всякий раз, когда мы путешествуем в автомобиле.Более того, мы не ведем машину всегда с одинаковой скоростью. Если требуется большая тяговая мощность, транспортное средство следует использовать на более низкой скорости. Кроме того, в зависимости от условий эксплуатации транспортному средству
требуются разные скорость и крутящий момент. Для этого требуется коробка, содержащая разные шестерни, валы и подшипники. Эта коробка называется коробкой передач. Его также можно назвать зубчатой ​​колесной коробкой. Используя эту коробку, водитель может достигать различных скоростей и крутящих моментов для транспортного средства. Коробка передач — это коробка, которая состоит из различных зубчатых колес для различных скоростей движения автомобиля.

Расположение коробки передач

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

Требуется коробка передач

1. Для понижения оборотов двигателя и
для увеличения крутящего момента.
2. Для уменьшения крутящего момента двигателя и
для увеличения скорости.
3. Для выбора уровня скорости
по требованию водителя.
4. Для толкания автомобиля в направлении
назад.
5. Для нейтрализации транспортных средств, когда нет необходимости передавать мощность двигателя.

Принцип механизма коробки передач

Коробка передач работает по принципу
рычажного механизма.

Типы коробок передач

Ниже приведены коробки передач
, используемые в автомобилях.

1. Коробка передач с подвижным зацеплением
2. Коробка передач с постоянным зацеплением
3. Синхронизирующая коробка передач
4. Эпициклическая коробка передач
5.Автоматическая коробка передач

Доступно много типов коробок передач
. Важные коробки передач обсуждаются ниже.

Коробка передач с подвижным зацеплением

Коробка передач с подвижным зацеплением использовалась
в более ранних автомобилях. Image
представляет детали коробки передач с подвижной сеткой. В этой коробке передач присутствуют прямозубые шестерни. Этот ящик подходит для большегрузных автомобилей. Путем скольжения шестерен этот тип коробок передач перемещает шестерни и зацепляет их, поэтому его называют коробкой передач со скользящей сеткой.

Конструкция

В коробке передач присутствует промежуточный вал или противодействующий вал
. Этот вал поддерживается подшипниками в коробке передач. Зубья шестерни закреплены в этом промежуточном валу неподвижно. В главном валу шлицы выполнены таким образом, чтобы шестерни могли свободно перемещаться по пазам. Зубчатое колесо

(1) вала сцепления всегда находится в зацеплении
с шестерней промежуточного вала (2). Шестерня (7) промежуточного вала всегда находится в зацеплении с промежуточной шестерней (8) .Трехскоростной редуктор со скользящим зацеплением показан на изображении

Принцип работы

a) Нейтральное положение

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

b) Первая шестерня

Шестерня (1) вала сцепления находится в зацеплении на
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 изображении. чтобы зацепить шестерню 5 выходного вала с шестерней 4 промежуточного вала, выходной вал вращается. Мощность вращения
теперь передается на выходной вал от шестерни 1-2-4-5. Теперь мы можем получить передаточное число первой передачи 3: 1.

c) Вторая шестерня

Во время второй передачи вилка переключения передач
перемещается вправо, как показано на рисунке, чтобы зацепить шестерню 6 на выходном валу
с шестерней 3 на шестернях 1, 2, 3 и промежуточного вала. 6 войдут в контакт и повернутся.Теперь мощность передается от передач 1-2-3-6. Теперь скорость становится больше, чем на первой передаче, и достигается передаточное число 2: 1.

d) Третья шестерня

Собачья муфта расположена на шестерне
1 на входном валу (муфте) и шестерне 6
на выходном валу, как показано на изображении. Теперь, перемещая вилку переключения шестерни
влево, как показано на рисунке, кулачковая муфта входит в зацепление с кулачковой муфтой на валу муфты. Теперь выходной вал вращается с той же скоростью, что и вал муфты (основной).Это максимальная скорость, и передаточное число в этом состоянии составляет 1: 1. Вращающая сила теперь напрямую передается от вала сцепления на выходной вал.

e) Передача заднего хода

Для передачи заднего хода вилка переключения передач
перемещается вправо, как показано на изображении. Следовательно, шестерня 5
выходного вала находится в зацеплении с шестерней 8 промежуточного вала, который является промежуточной шестерней. Теперь передача мощности осуществляется от передач 1-2-7-8-5 к выходному валу.

Преимущества коробки передач со скользящей сеткой

1. Простая конструкция
2. Простая в обслуживании
3. Подходит для большегрузных автомобилей
4. Низкая стоимость
5. Повышенная механическая эффективность
6. Низкая стоимость производства

Недостатки

1. Переключение передач затруднено
2. Шумно в работе
3. Требуется опыт переключения передач

4. Края зубьев быстро изнашиваются.

Редуктор постоянного зацепления

В редукторе постоянного зацепления
зубьев главного вала и промежуточного вала всегда находятся в постоянном зацеплении друг с другом.Отсюда ее называют коробкой передач с постоянным зацеплением. В редукторах этого типа используются косозубые шестерни. Зубчатые передачи в коробке передач с постоянным зацеплением можно увидеть на этом изображении
.

Конструкция

В редукторе с постоянным зацеплением шестерни 6, 7 и 8 выходного вала
всегда находятся в зацеплении с шестернями 5, 4 и 3 промежуточного вала. В валу сцепления и промежуточном валу имеются шестерни 1 и 2 соответственно, которые всегда находятся в зацеплении друг с другом. Шестерни главного вала 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
присутствуют кулачковые муфты (D2 и D1 соответственно). Эти кулачковые муфты могут перемещаться по пазам на главном выходном валу. Все валы в коробке передач опираются на подшипники в корпусе.

Принцип работы

Нейтральное положение

В нейтральном состоянии обе кулачковые муфты (D1 и D2) не находятся в зацеплении с какими-либо шестернями, как показано на рисунке.Все шестерни на валах 1,2, 3,4, 5,6 и
7,8,9 вращаются. Однако вал главного выходного вала
не вращается, поскольку кулачковые муфты не находятся в зацеплении ни с одной из шестерен. Следовательно, вращательная сила не передается.

Первая передача

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

Вторая передача

Для включения второй передачи путем приведения в действие рычага переключения передач кулачковая муфта D2 перемещается вправо, как показано на рисунке, чтобы зацепить шестерню 8 на выходном главном валу. Теперь вращательная сила передается на главный вал через кулачковую муфту D2
. Теперь скорость главного вала выше, чем скорость первой передачи.Передача мощности от вала сцепления к выходному валу осуществляется через шестерни 1-2-3-8-D

Третья шестерня

Для перехода на третью передачу кулачок
муфты D2 перемещается влево для зацепления с
шестерней вала сцепления. напрямую. Теперь выходной вал
вращается с той же скоростью
, что и частота вращения вала сцепления. Вращательная сила передается на главный вал непосредственно через шестерню 1-D2

Скорость заднего хода

Чтобы включить передачу заднего хода, муфта D1 собачки
приводится в действие для перемещения вправо по направлению к шестерне заднего хода 6 для включения, как показано на рисунке .Поскольку промежуточная шестерня расположена между шестернями 5 промежуточного вала и шестерней 6 на главном валу, промежуточная шестерня изменяет направление вращения шестерни 6 на главном валу. Теперь машина движется в обратном направлении
. Мощность, передаваемая от вала муфты к главному валу, осуществляется через шестерни 1-2-5-Idler-6-D1

Преимущества коробки передач с постоянным зацеплением

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

Недостатки

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

Синхронизирующая коробка передач

Синхронизирующая коробка передач аналогична по конструкции коробке передач с постоянным зацеплением, но немного отличается. Вместо кулачковой муфты, используемой в коробке передач с постоянным зацеплением, в синхронизирующей коробке передач используется блок синхронизации.В коробке передач с зацеплением с синхронизаторами шестерни 6, 7 и 8 выходного вала всегда находятся в зацеплении с шестернями 5, 4 и 3 промежуточного вала. В валу сцепления и промежуточном валу имеются шестерни 1 и 2 соответственно, которые всегда находятся в зацеплении друг с другом. Шестерни главного вала поддерживаются втулками. Шестерня 5 промежуточного вала находится в зацеплении с промежуточной шестерней. После шестерни сцепления на валу сцепления и перед задней передачей на главном валу присутствуют синхронизаторы (S2 и S1 соответственно).Эти синхронизаторы могут перемещаться по пазам, выполненным на главном выходном валу. Все валы в коробке передач опираются на подшипники в корпусе.

Принцип работы

Компоновка коробки синхронизатора
показана на рисунке. Работа синхронизирующей коробки передач для различных скоростей транспортного средства объясняется ниже.

. Нейтральное положение

В нейтральном состоянии оба синхронизатора (S2 и S1) не находятся в зацеплении с какой-либо шестерней, как показано на рисунке.

Все шестерни на валах 1,2, 3,4, 5,6 и 7,8,9 вращаются. Однако главный выходной вал не вращается, так как кулачковые муфты не входят в зацепление ни с одной из шестерен. Следовательно, вращательная сила не передается.

Первая передача

При нажатии на рычаг переключения передач синхронизатор S1 перемещается в левую сторону
, как показано на рисунке 3.5.3.2, чтобы зацепить шестерню 7 на главном валу. передается на главный вал через кулачковую муфту.Теперь скорость низкая. Передача мощности от вала сцепления к выходному валу осуществляется с помощью передачи 1-2, это означает, что мощность вращения передается на главный вал с помощью 1-2-4-7-S1.

Вторая шестерня

Для включения второй передачи путем приведения в действие рычага переключения передач синхронизатор S2 перемещается вправо, чтобы зацепить шестерню 8 на выходном главном валу. Теперь вращательная сила передается на главный вал через синхронизатор S2. Теперь скорость главного вала выше, чем скорость первой передачи.Передача мощности
от вала сцепления к выходному 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 с той же скоростью, что и вал сцепления. Вращательная сила передается на главный вал непосредственно через шестерню 1-S2

Скорость заднего хода

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

Блок синхронизации

В блоке синхронизации присутствуют две части конической формы. Один конус является частью кольца, а второй — частью шестерни. Оба конуса вращаются с разной скоростью.В разобранном виде блок синхронизатора показан на рисунке. Когда конус 2 вращается, конус 1 начинает вращаться и перемещается по направлению к конусу 2 и контактирует с конусом 2. Из-за этого действия возникает трение в области контакта конусы и, следовательно,
увеличивает скорость передачи. Теперь обе скорости конуса совпадают. Дальнейшее перемещение муфты приводит к тому, что внешний барабан контактирует с кулачковой муфтой зубчатой ​​передачи, и теперь вращательная сила передается на главный вал. Таким же образом он перемещается с левой стороны, контактирует с другой шестерней и передает мощность на главный вал.Конус 2 заблокирован
в различных состояниях шариком и пружиной
в конусе 1. Он соединен с вилкой переключения передач
в пазу, который расположен во внешней скользящей втулке.

Использование синхронизатора

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

Достоинства синхронизатора

1. Низкая стоимость
2. Сложное обслуживание
3. Сложный ремонт

Набор инструментов Ugears STEM-lab | 4-х ступенчатая МКПП учебная механическая модель

Соберите его и откройте для себя принцип работы 4-ступенчатой ​​механической коробки передач.

  • Эксперимент: к модели прилагается «Учебное пособие по карманной модели» с рассказом о создании и конструкции механизма, а также занимательными и интересными задачами.
  • Погрузитесь в дополненную реальность (AR), узнайте, как коробка передач используется в автомобиле, и взаимодействуйте с ней через специальное AR-приложение Ugears.

Узнайте, как работает КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

Коробка передач — это стилизованная обучающая модель, интерактивное руководство по механизму, предназначенное только для изучения его основ и принципов работы. Механическая коробка передач — это редуктор, который обеспечивает преобразование скорости и крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. После сборки вы можете поэкспериментировать с механической коробкой передач Ugears, по очереди выбрать I, II, III или реверс с кинематической парой шестерен с разными передаточными числами и, вращая ручку привода по часовой стрелке, вы можете наблюдать и контролировать вращение. частота вращения промежуточного вала и приводного вала.В положении «N» — холостой ход, при котором обе шестерни муфты промежуточного вала остаются не сцепленными и работают на холостом ходу; Первая передача заставляет промежуточный вал и шестерни вращаться с самой низкой скоростью; Вторая передача позволяет ведущему валу вместе с маховиком вращаться со средней скоростью, а третья передача позволяет промежуточному валу и всем шестерням вращаться с максимальной скоростью. Включите передачу заднего хода и посмотрите, как ведущая шестерня муфты перемещается влево по направлению к передаче «R» и соединяется с ней, передавая вращение на нижнюю передачу и заставляя промежуточный вал и все шестерни вращаться в обратном направлении.

Кто и когда изобрел

Изобретение коробки передач принадлежит известному немецкому инженеру Карлу Бенцу.

Использование

Коробка передач в основном используется в автомобильной промышленности как часть автомобильного трансмиссионного механизма, который передает крутящий момент от вала двигателя на колеса.

В состав механизма коробки передач входят:

  • Рычаг переключения передач
  • Промежуточный вал с зубчатыми муфтами
  • Подшипник холостого хода заднего хода
  • Приводной вал
  • Ручка привода

Коробка передач разработана как инструмент обучения, а не как головоломка.

Как и остальные коллекции Ugear, создание лабораторных моделей STEM — это увлекательное и всеобъемлющее занятие: все, что вам нужно для создания, изучения и открытия, поставляется в коробке. Там вы найдете:

  • Высококачественные деревянные доски с предварительно вырезанными деталями и другими стандартными принадлежностями. Сборка не требует клея и дополнительных инструментов. Детали выходят из досок легким нажатием.
  • Подробное пошаговое руководство по эксплуатации в цвете. Легко следовать — легко учиться.
  • Примеры и предложения для ваших забавных практических проектов.
  • QR-код к Руководству по изучению Pocket Model (Основы коробки передач с описанием механизма, принципом работы, основными характеристиками, определениями и формулами).
  • QR-код для приложения Ugears AR. Новая захватывающая функция от Ugears, которая сделает ваше обучение еще более увлекательным!
.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *