Принцип работы кпп робот: 6 правил, о которых мало кто знает :: Autonews

Содержание

устройство и принцип работы. Советы по выбору.

Коробка робот похожа на механическую. Единственным отличием от механики является то, что в коробке робот передачи переключает некий исполнительный механизм (робот). Есть два типа исполнительных механизмов:

• Гидравлический привод;
• Электрический привод.

Классическая роботизированная коробка передач была сконструирована в 60-х годах 20 века. Основным ее недостатком является большое время переключения передач, что приводит к толчкам и провалам в динамике автомобиля. Для того чтобы сократить время переключения передач, была разработана коробка с двумя сцеплениями. Стоит отметить, что роботизированная коробка передач с двойным сцеплением является самой распространенной на рынке. Например, всем известная коробка DSG от Фольсксваген является роботизированной коробкой передач с двумя сцеплениями.

Такую коробку можно условно представить состоящей из двух коробок (см.

рисунок). Каждая из них со своим сцеплением. Одна коробка передач отвечает за нечетные передачи, вторая – за четные. Коробки существует независимо от друг друга.

Давайте рассмотрим процесс переключения передач. Предположим, вы едете на первой передаче. В то время как вы едете на первой, датчики управления сообщают коробке, что происходит разгон автомобиля и заранее включается вторая передача. Т.е. в момент, когда необходимо включить вторую передачу, она уже включена заранее. И коробка просто выключает первую передачу.

Для наглядности давайте рассмотри процесс переключения передач на классической механике.

1. Выжимаете сцепление;
2. Выключаете передачу;
3. Включаете передачу;
4. Отпускаете сцепление.

В коробке робот необходимо выполнить всего два действия:

1. Выключить сцепление 1

2. Включить сцепление 2.

Получается, что в механической коробке передач необходимо выполнить на два действия больше, чем в роботизированной. Поэтому роботизированная коробка передач быстрее переключает передачи, что сказывается на динамике автомобиля, а также на расходе топлива.

Выводы: Современные роботизированные коробки передач имеют два сцепления. Каждое из которых, отвечает за свои передачи. Эти передачи включаются заблаговременно, а в момент непосредственного переключения управление коробкой просто включает или выключает требуемое сцепление.

На рынке существует два вида сцепления:

• Сухого типа. Для автомобилей с малой мощностью. Недостаток коробок со сцеплением сухого типа – малый ресурс.

• Мокрого типа. Для автомобилей повышенной мощности. Работают с использованием масла и рассчитаны на более продолжительный срок службы.

Коробка-робот по сравнению с автоматической коробкой передач имеет несколько преимуществ:

• Низкий расход топлива;
• Лучшая динамика автомобиля;
• Стоимость.

К недостаткам можно отнести:

• низкий ресурс
• недостаток квалифицированного ремонта роботизированных коробок передач в СНГ.

Если вы спросите, с какой же коробкой нужно покупать автомобиль? Если рассматривайте покупку нового авто, то мы однозначно рекомендуем коробку робот. Однако если вы покупаете бэушный авто с пробегом более 200 тыс., то здесь лучше рассматривать вариант покупки либо механики, либо автоматической акпп.

Вернуться назад

Роботизированная коробка передач — что это такое, устройство и принцип работы коробки робот

Современные автомобили все чаще оснащаются коробками передач роботизированного типа. В обиходе такие коробки еще называют «роботами». Само наименование «роботизированная КПП» указывает на то, что действиями водителя с учетом условий движения автомобиля, формируется «входная информация» для электронного блока коробки (робота), который, посредством заложенных алгоритмов, руководит работой всего узла. Главным преимуществом роботизированных коробок передач является то, что эти агрегаты эффективно сочетают комфорт и удобство в эксплуатации привычной автоматической коробки с надежностью и топливной экономичностью обыкновенной «механики». Кроме того, как правило, коробка-робот существенно дешевле традиционной автоматической коробки. Сегодня «роботы» устанавливаются как на дорогие модели премиум-класса, так и на автомобили массового и даже бюджетного сегмента.

Роботизированная коробка передач способна работать в автоматическом, а также полуавтоматическом режимах. Для водителя работа роботизированной КПП будет практически неотличима от работы обычной коробки-автомата. При достижении определенной скорости движения электронный блок, на основании поступающих сигналов от входных датчиков, обеспечивает нужный алгоритм работы коробки при помощи исполнительных механизмов. Помимо этого, любая роботизированная коробка передач обладает функцией ручного переключения передач, называемой типтроник. Правда, в отличие от обычной «механики», при ручном переключении рычаг «робота» не нужно устанавливать в конкретное положение, определенное для той или иной передачи. Переключение в ручном режиме производится последовательно с низшей на высшую передачу и наоборот простым покачиванием селектора вперед или назад. Иногда роботизированную КПП, благодаря особенности последовательного переключения передач в ручном режиме, называют еще секвентальной (sequensum – последовательность). Для некоторых разновидностей роботизированных коробок дополнительно предусмотрены подрулевые лепестки, при помощи которых можно переключать передачи, не отрывая рук от рулевого колеса.

Устройство роботизированной коробки передач

Роботизированные коробки разных производителей могут несколько разниться по конструкции, но общий принцип функционирования таких агрегатов единый – любая роботизированная КПП представляет собой механическую коробку передач, которая наделена системой, управляющей передачами и сцеплением.

В коробках-«роботах» применяется фрикционный механизм сцепления. Для этого может использоваться отдельный диск, либо набор фрикционных дисков. Многие современные роботизированные коробки передач оборудуются системой двойного сцепления, при помощи которой обеспечивается передача крутящего момента с постоянным потоком мощности. Учитывая что основой любой роботизированной коробки передач является агрегат механического типа, производители используют, как правило, уже готовые решения. Так, к примеру, известный агрегат Speedshift, выпускаемый на мощностях Mercedes-Benz, построен на основе коробки 7G-Tronic, у которой гидротрансформатор заменен на многодисковое сцепление фрикционного типа. А для создания баварской роботизированной коробки SMG использован шестиступенчатый механический агрегат, доработанный сцеплением с электрогидравлическим приводом.

Примечательно, что «роботы» могут располагать, как гидравлическим, так и электрическим приводом передач и сцепления. Исполнительными узлами электрического привода коробки выступают сервомеханизмы (механическая передача с электромотором). Работа гидравлического привода коробки-робота осуществляется при помощи гидроцилиндров, управляемых электромагнитными клапанами. Подобная разновидность привода нередко именуется электрогидравлическим приводом. В некоторых роботизированных коробках передач, оснащаемых приводом электрического типа, например, Durashift, устанавливаемых на ряд моделей Ford, применяется гидромеханический блок, комплектуемый электродвигателем, который перемещает главный цилиндр привода сцепления.

Коробки-роботы с электроприводом устанавливают обычно на недорогие модели массовых брендов. Ведь электропривод, хотя и отличается невысоким энергопотреблением, не может обеспечить высокую скорость работы – переключение передачи составляет от 0.3 до 0.5 секунды. Система гидропривода в коробке требует наличие постоянного давления, достигаемое более высоким энергопотреблением. Роботы с гидравлическим приводом намного более быстродейственны – нередко роботизированные коробки с гидроприводом устанавливают даже на спортивные автомобили.

Управление «роботом» обеспечивается электронной системой, ответственной за включение и работу блока управления, входных датчиков и исполнительных механизмов. Такие основные параметры, как частота вращения, положение селектора или состояние вилок включения передачи, а также температура и давление масла (для системы с гидравлическим приводом) считываются датчиками и передаются к блоку управления. Затем электронный блок, на основании заложенной программы, вызывает необходимые воздействия на механизмы-исполнители. Стоит отметить, что в роботизированной КПП с гидроприводом система управления дополнена блоком, обеспечивающим функционирование гидроцилиндрами и обеспечивающим необходимый уровень давления.

В зависимости от типа привода, роль исполнительных механизмов роботизированной КПП выполняют электромоторы или электромагнитные клапаны, которыми оснащаются гидроцилиндры.

Коробка-робот с двойным сцеплением

Широкое распространение за последние пару лет получили роботизированные коробки передач с системой двойного сцепления. Дело в том, что главным недостатком стандартной коробки-робота считается довольно длительное время, требуемое агрегату на переключение передачи. Зачастую это вызывает провалы в динамике и рывки при активном стиле вождения, что негативно сказывается на уровне комфорта всей поездки в целом. Такая негативная особенность отпугивает немалое количество потенциальных автолюбителей от перспективы приобретения автомобиля, оборудованного роботизированной коробкой передач. Решением проблемы стало использование системы двойного сцепления, которая исключает разрыв потока мощности в момент переключения передачи. Двойное сцепление дает возможность выбрать требуемую передачу еще при включенной предыдущей передаче, и, в случае необходимости, включить следующую передачу не допуская перерыва в работе КПП. Благодаря такой конструктивной характеристике коробки передач с двойным сцеплением получили название преселективных коробок передач.

Еще одно важное достоинство коробок с двойным сцеплением – быстродействие при переключении передач. Здесь скорость перехода с одной передачи на другую зависит исключительно от скорости работы муфт. Так, «роботы» DSG от Volkswagen тратят на переключение не более 0.2 сек., а агрегаты DCT M Drivelogic, производимые компанией BMW, – всего 0.1 cек. Кроме того, «робот», оборудованный двумя сцеплениями, представляет собой весьма компактный агрегат, что особенно актуально для небольших городских малолитражек.

Отличия «робота» от «автомата»

Неискушенный автомобилист может не найти отличий между автомобилями, оборудованными автоматической и роботизированной коробками передач. Ведь в салонах таких машин отсутствуют педали сцепления, а селекторы переключения передач выглядят практически одинаково. Но на самом деле, с технической точки зрения, эти агрегаты значительно различаются между собой. Более того, конструктивно робот даже больше схож с механической коробкой. В отличие от «робота» или стандартной МКПП, основными узлами автоматической коробки являются редуктор и гидротрансоформатор, обеспечивающий плавное переключение передач. Именно гидротрансформатор выполняет функцию сцепления обычной МКПП, которым оснащается и РКПП. Таким образом, «робот» является механической коробкой передач, у которой за своевременность переключения передач отвечает электронный блок. А сами переключения производятся автоматически, посредством гидравлики и электронного управления.

Преимущества и недостатки роботизированных коробок передач

Оценивая плюсы и минусы роботизированных коробок передач, стоит отметить, что «робот» удобнее МКПП, ведь здесь не приходится постоянно орудовать рычагом переключения, а отсутствие необходимости выжимать педаль сцепления значительно уменьшает утомляемость водителя. Относительно АКПП, роботизированные коробки обеспечивают большую топливную экономичность и, как правило, имеют меньшую массу. Расход топлива у автомобиля с РКПП приближен к топливному расходу машины с «механикой». Стоимость роботизированной коробки передач также ниже по сравнению с коробкой-автоматом.

Что касается недостатков, то основные из них были названы выше – это ощутимые рывки и дергания при переключении передач, свойственные бюджетным автомобилям, оборудованным «роботами». Мало кого порадуют и длительные паузы при переходе с одной передачи на другую. Кроме того, начиная движение в горку, машина с РКПП, как и автомобиль с механической коробкой, может немного откатиться назад.

Впрочем, для объективности картины, стоит отметить, что все перечисленные недостатки устранены на агрегатах с двумя сцеплениями. Роботизированные коробки передач такого типа можно было бы считать оптимальными агрегатами, если бы не их высокая цена.

Робототехнические механизмы — ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ 51030

Шестерня представляет собой колесо с одинаковыми размерами и расстоянием между зубьями, обработанными или сформированными по его периметру. Шестерни используются в вращающихся механизмах не только для передачи движения из одной точки в другую, но и для механического преимущества , которое они обеспечивают. Две или более шестерни, передающие движение от одного вала к другому, называются зубчатой передачей , а зубчатая передача – это система колес или цилиндров с зацепленными зубьями. Зубчатая передача в основном используется для передачи вращательного движения, но также может быть адаптирована для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот.

Шестерни — это универсальные механические компоненты, способные выполнять множество различных видов передачи энергии или управления движением.

Примеры:

• Изменение Скорость вращения
• Изменение Направление вращения
• Изменение угловой ориентации вращательного движения
• Умножение или деление 9 вращательного момента или в линейное движение и обратное
• Смещение или изменение положения вращательного движения

ЗУБЬЯ ШЕСТЕРНИ

Зубья шестерни можно рассматривать как зацепление с зубьями шестерни , когда они входят в зацепление с зубьями шестерни . Однако шестерни могут вращаться непрерывно, а не раскачиваться вперед и назад на короткие расстояния, как это типично для рычагов. Шестерня определяется числом ее зубьев и диаметром . Шестерня, подключенная к источнику питания, равна 9.0003 называется драйвером , а та, которая получает питание от драйвера , ведомая шестерня . Он всегда вращается в направлении, противоположном ведущему механизму; если обе шестерни имеют одинаковое количество зубьев, они будут вращаться с одинаковой скоростью. Однако, если количество зубьев различается, шестерня с меньшим числом зубьев r будет вращаться быстрее. Размер и форма всех зубьев шестерни, которые должны правильно входить в зацепление для рабочего контакта, должны быть одинаковыми.

Простые зубчатые передачи

Зубчатая передача, состоящая из нескольких шестерен, может иметь несколько ведущих и несколько ведомых шестерен. Если поезд содержит нечетное количество шестерен , выходная шестерня будет вращаться в том же направлении что и входная шестерня , но если поезд содержит четное количество шестерен, выходная шестерня будет вращаться в противоположном направлении входная шестерня. Количество зубьев на промежуточных шестернях не влияет на общее передаточное число , которое определяется исключительно количество зубьев на первой и последней шестерне .

В простых зубчатых передачах высокие или низкие передаточные числа могут быть получены только путем сочетания больших и малых шестерен. В простейшей базовой передаче, включающей две шестерни, ведомый вал и шестерня вращаются в направлении, противоположном ведущему валу и шестерне. Если требуется, чтобы две шестерни и валы вращались в одном направлении, между ведущей и ведомой шестернями должна быть вставлена третья промежуточная шестерня . Натяжитель вращается в направлении, противоположном ведущему механизму.

Составные зубчатые передачи

Подробнее сложные составные зубчатые передачи могут достигать высоких и низких передаточных чисел в ограниченном пространстве путем соединения больших и малых шестерен на одной оси 900. Таким образом, передаточные числа соседних шестерен могут быть умножены в зубчатой передаче.

На рисунке ниже показан набор составных шестерен с двумя шестернями B и D, установленными на среднем валу. Оба вращаются с одинаковой скоростью, потому что они скреплены вместе. Если шестерня A (80 зубьев) вращается со скоростью 100 об/мин по часовой стрелке, шестерня B (20 зубьев) вращается со скоростью 400 об/мин против часовой стрелки из-за своего отношения скоростей 1 к 4. Поскольку шестерня D (60 зубьев) также вращается со скоростью 400 об/мин и ее отношение скоростей составляет от 1 до 3 по отношению к шестерне C (20 зубьев), шестерня C будет вращаться со скоростью 1200 об/мин по часовой стрелке. Передаточное число составной зубчатой передачи можно рассчитать, умножив передаточные числа скоростей для всех пар зацепляющихся зубчатых колес.

Например, если ведущая шестерня имеет 45 зубьев, а ведомая шестерня имеет 15 зубьев, передаточное число составляет 15/45 1/3.

крутящий момент на передачах

Коэффициент контакта: Отношение количества зубцов, находящихся в контакте, к числу не соприкасающихся зубцов.
Дедендум: Радиальное расстояние между окружностью делительной окружности и окружностью дедендума. Это расстояние измеряется в дюймах или миллиметрах.
Круг Дедендума: Теоретический круг через нижние части шестерни.
Глубина: Номер стандартизирован по шагу. Зубья полной глубины имеют рабочую глубину 2/P. Если зубья имеют одинаковые надстройки (как в стандартных взаимозаменяемых шестернях), надстройка равна 1/P. Зубья шестерни полной глубины имеют больший контактный коэффициент, чем короткие зубья, и их рабочая глубина примерно на 20 процентов больше, чем зубья короткой шестерни. Для шестерен с небольшим количеством зубьев может потребоваться подрезка, чтобы одна не мешала другой во время зацепления.
Диаметральный шаг (P): Отношение количества зубьев к делительному диаметру. Мера шероховатости зубчатого колеса, это показатель размера зуба, когда используются единицы измерения США, выраженные в количестве зубьев на дюйм.

Шаг: Стандартный шаг обычно представляет собой целое число при измерении как диаметральный шаг (P). Зубчатые колеса с крупным шагом имеют диаметральный шаг больше 20 (обычно от 0,5 до 19,99). Зубчатые колеса с мелким шагом обычно имеют диаметральный шаг зубьев больше 20. Обычный максимальный диаметр составляет 120 диаметральных шагов, но эвольвентные зубчатые колеса могут изготавливаться с диаметральным шагом до 200, а циклоидальные зубчатые колеса могут изготавливаться с диаметральным шагом до 200. 350.

Pitch Circle: Теоретический круг, на котором основаны все расчеты.
Диаметр делительной окружности: Диаметр делительной окружности, воображаемой окружности, которая катится без проскальзывания с делительной окружностью сопрягаемой шестерни, измеряется в дюймах или миллиметрах.
Угол давления: Угол между профилем зуба и линией перпендикулярной делительной окружности, обычно в точке пересечения делительной окружности и профиля зуба. Стандартные углы – 20 ° и 25 °. Он влияет на силу, которая стремится разъединить сопрягаемые шестерни. Большой угол давления уменьшает коэффициент контакта, но позволяет зубьям иметь более высокую пропускную способность и позволяет шестерням иметь меньше зубьев без подрезания.

Терминология Gear Dynamics

Люфт: Величина, на которую ширина зубчатого зазора превышает толщину зацепляющего зуба, измеренную на делительной окружности. Это кратчайшее расстояние между неконтактирующими поверхностями соседних зубов.
Gear Efficiency: Отношение выходной мощности к входной мощности с учетом потерь мощности в шестернях и подшипниках, а также из-за ветра и взбалтывания трансмиссионной смазки.
Мощность шестерни: Допустимая нагрузка и скорость передачи. Он определяется размерами и типом шестерни. Косозубые и косозубые передачи имеют мощность примерно до 30 000 л.с., спирально-конические шестерни — примерно до 5000 л. с., а червячные передачи — примерно до 750 л.с.
Передаточное отношение: Количество зубьев в большей шестерне пары, деленное на число зубьев в ведущей шестерне (меньшей шестерне в паре). Это также отношение скорости шестерни к скорости шестерни. В редукторах отношение входной скорости к выходной скорости.
Скорость редуктора: Значение, определяемое определенной скоростью на линии тангажа. Его можно увеличить, улучшив точность зубьев шестерни и балансировку всех вращающихся частей.
Подрезка: Углубление в основаниях боковых сторон зубьев шестерни для улучшения зазора.

Зубчатые наконечники

Легированная сталь	Сталь, содержащая другой материал, специально добавленный для улучшения определенных свойств металла.
Алюминиевый сплав	Серебристо-белый металл, мягкий, легкий, с высоким соотношением прочности и веса.
Автоматическая коробка передач	Сложная трансмиссия, не требующая от оператора переключения передач для изменения скорости и крутящего момента механической энергии.
Ось	Воображаемая прямая, проходящая через центр объекта. Шестерня может иметь отверстие на своей оси, через которое может быть вставлен вал.
Система ременного привода	Система, состоящая из ремня и как минимум двух неподвижных шкивов, используемая для передачи движения.
Коническая шестерня	Тип шестерни с конусообразными зубьями, нарезанными под углом. Конические шестерни часто используются в угловых зубчатых передачах.
Поломка	Поломка части или всего зуба шестерни, вызванная чрезмерной нагрузкой и напряжением шестерни.
Углеродистая сталь	Сталь, состоящая из железа и углерода без каких-либо дополнительных материалов.
Система цепного привода	Система, состоящая из цепи и звездочек, используемая для передачи движения.
Конический	Конусообразная, с цилиндрическим основанием и заостренным концом. Зубья некоторых конических шестерен имеют коническую форму.
Коррозия	Ухудшение полезных свойств материала из-за окисления.
Коррозия	Постепенное химическое воздействие на материал атмосферы, влаги или других агентов. Некоторые цепи предназначены для защиты от коррозии.
Цилиндрическая конфигурация	Конфигурация червячной передачи, в которой цилиндрический червяк входит в зацепление с цилиндрической косозубой шестерней. Цилиндрические конфигурации обеспечивают высокие передаточные отношения, но могут использоваться только при небольших нагрузках.
Двойная косозубая шестерня	Тип косозубой шестерни с двумя наборами зубьев, нарезанными под противоположными углами, разделенными канавкой, проходящей вокруг центра шестерни. Двойные косозубые шестерни используются для обеспечения более плавной работы и предотвращения боковых нагрузок.
Конфигурация с двойным конвертом	Конфигурация червячной передачи, в которой используется червяк в форме песочных часов с изогнутыми зубьями, оборачивающий часть червячной передачи. Эта конфигурация обеспечивает максимальный контакт зубьев и может выдерживать наибольшую нагрузку.
Система капельной подачи	Тип системы подачи смазочного материала, который включает в себя небольшой резервуар со смазочным материалом, соединенный с трубами, распределяющими смазочный материал по деталям машины.
Шестерня привода	Механизм, получающий энергию от источника питания, например электродвигателя. Ведущая шестерня передает мощность на зацепляющуюся ведомую шестерню для выполнения работы.
Ведомая шестерня	Шестерня, получающая движение от ведущей шестерни машины. Ведомые шестерни часто вращают инструменты или компоненты.
Эффективность	Мера производительности системы по сравнению с общей работой, предоставленной ей.
Закрытый редуктор	Система собранных зубчатых колес, заключенных в корпус, которая передает механическую энергию от первичного двигателя к выходному устройству, также известному как коробка передач.
Планетарная передача	Зубчатая передача, состоящая из одной или нескольких внешних шестерен, вращающихся вокруг центральной шестерни. Эпициклические зубчатые передачи также известны как планетарные зубчатые передачи.
Черные металлы	Металлы, содержащие железо. Черные металлы обычно используются для изготовления зубчатых колес.
Шестерня	Круглый или цилиндрический механический компонент с зубьями, используемый для передачи мощности. Шестерни предназначены для пересечения друг с другом и могут изменять скорость, крутящий момент или направление механической энергии.
Зубчатая передача	Система зубчатых колес, используемая для передачи вращательного движения от одной части механической системы к другой.
Коробка передач	Закрытая система собранных зубчатых колес, передающая механическую энергию от первичного двигателя к выходному устройству, также известная как закрытая зубчатая передача.
Постепенный износ	Тип поломки зубчатого колеса, при котором происходит удаление материала с поверхности зубьев зубчатого колеса. Постепенный износ можно уменьшить за счет использования смазочных материалов.
Твердость	Способность материала сопротивляться проникновению, вдавливанию или царапанью. Твердые материалы имеют тенденцию быть очень прочными и устойчивыми к износу.
Винтовая шестерня	Тип шестерни с наклонными зубьями. Косозубые шестерни работают тише, чем прямозубые, но они дороже и создают боковые нагрузки.
Угол спирали	Угол между осью винтовой шестерни и воображаемой линией, касательной к зубу шестерни. Углы спирали могут варьироваться по размеру от 0° до 90 градусов.
Шестерня «елочка»	Тип шестерни с зубьями, расположенными под углом в форме буквы «V». Шестерни типа «елочка» устойчивы к боковой нагрузке, но их производство дорого.
Промежуточная шестерня	Шестерня, используемая для обеспечения согласованности направления движения между ведущей и ведомой шестернями.
Первичный вал	Вращающийся вал, который получает мощность от источника питания и передает ее в механическую систему.
Внутренняя шестерня	Круглая шестерня с обращенными внутрь зубьями, используемая для зацепления с планетарными шестернями в планетарной зубчатой передаче. Также известен как зубчатый венец.
Эвольвентная кривая	Путь, определяемый путем отслеживания точки на линии, разматываемой с окружности.
Левая косозубая шестерня	Винтовая шестерня с зубьями, которые наклоняются влево, когда шестерня находится на плоской горизонтальной поверхности.
Линейное перемещение	Движение по прямой линии.
Блокировка/маркировка	Метод защиты сотрудников от случайного запуска машин посредством надлежащей блокировки и маркировки машин, находящихся на обслуживании.
Смазка	Вещество, используемое для уменьшения трения между двумя поверхностями при их относительном движении. Масло и консистентная смазка являются обычными промышленными смазочными материалами.
Смазка	Акт нанесения смазки на машины. Смазка уменьшает трение и износ между механическими компонентами.
Механическое преимущество	Разница между приложенной силой и выполненной работой. Механическое преимущество позволяет машинам выполнять больше работы с меньшими усилиями.
Создание сетки	Действие блокировки с другим объектом. Зубчатые передачи служат для передачи механической энергии.
Угловая шестерня	Тип конического зубчатого колеса, используемого в парах с пересекающимися валами под углом 90°. И ведущая, и ведомая шестерни в угловой паре имеют одинаковый диаметр, одинаковое количество зубьев и механическое преимущество, равное 1.
Точка зажима	Точка сцепления двух шестерен, которая может защемить или раздавить пальцы или другие части тела.
Цветные металлы	Металлы, которые намеренно не содержат железо.
Неметаллические материалы	Материалы, не изготовленные из металла, такие как дерево и пластик. Неметаллические материалы могут использоваться для изготовления шестерен, хотя они не так распространены.
Открытая передача	Шестерни в разобранном виде.
Выходной вал	Вращающийся вал, который получает мощность от механической системы и передает ее на выходной источник.
Средства индивидуальной защиты	Защитное оборудование, которое человек носит или использует для предотвращения травм на рабочем месте. Средства индивидуальной защиты сокращенно обозначаются как СИЗ.
Шестерня	Круглая шестерня, используемая в реечной системе для создания линейного движения. Когда шестерня поворачивается, плоская рейка скользит в линейном направлении.
Шаг	Свойство, используемое для классификации шестерен. Шаг обычно относится к числу зубьев шестерни в одном дюйме диаметра шага шестерни.
Диаметр шага	Диаметр делительной окружности зубчатого колеса. Делительный диаметр шестерни можно определить путем измерения расстояния от верхней части одного зуба до нижней части противоположного зуба.
Питтинг	Коррозия металла, происходящая в определенных местах заготовки или компонента.
Планетарный рычаг	Подвижный рычаг, вращающийся вокруг солнечной шестерни, на котором могут быть установлены планетарные шестерни.
Планетарная передача	Внешняя шестерня планетарной передачи, которая вращается вокруг солнечной шестерни. Планетарная шестерня может быть установлена на подвижном планетарном рычаге, который также вращается вокруг солнечной шестерни.
Планетарная передача	Зубчатая передача, состоящая из одной или нескольких внешних шестерен, вращающихся вокруг центральной шестерни. Планетарные зубчатые передачи также известны как планетарные зубчатые передачи.
Пластиковый поток	Состояние отказа шестерни, при котором зубья шестерни деформируются из-за больших нагрузок.
Угол давления	Угол между сторонами зуба шестерни, когда они наклонены к вершине шестерни.
Стойка	Плоский стержень с зубьями, используемый в системе реечной передачи для создания линейного движения. При вращении круглой шестерни рейка скользит в линейном направлении.
Рейка и шестерня	Пара шестерен, используемых для преобразования вращательного движения в прямолинейное. Рейка и шестерня состоят из круглой шестерни или шестерни, которая зацепляется с стержнем с плоскими зубьями или рейкой.
Прямоугольный	Угол, равный ровно 90 градусам.
Правосторонняя косозубая шестерня	Винтовая шестерня с зубьями, которые наклоняются вправо, когда шестерня находится на плоской горизонтальной поверхности.
Зубчатый венец	Круглая шестерня с обращенными внутрь зубьями, используемая для зацепления с планетарными шестернями в планетарной зубчатой передаче. Также известен как внутреннее зубчатое колесо.
Вращательное движение	Вращательное или вращательное движение, происходящее вокруг оси без изменения линейного положения.
Вал	В механической системе — цилиндрический стержень, используемый для поддержки вращающихся компонентов или для передачи мощности или движения посредством вращения.
Боковая нагрузка	Сила, возникающая, когда шестерни входят в зацепление под углом. Боковая нагрузка может привести к деформации и износу.
Конфигурация с одним конвертом	Конфигурация червячной передачи, в которой используется шестерня с криволинейными зубьями, оборачивающая часть червяка. Эта конфигурация обеспечивает больший контакт между червяком и зубьями червячной передачи и может выдерживать большую нагрузку.
Шестерня с косым зубом	Тип конической шестерни с прямыми зубьями, нарезанными под углом к оси вала шестерни. Шестерни с косыми зубьями могут выдерживать большую нагрузку, чем прямые конические шестерни, и обычно изготавливаются больших размеров.
Отслаивание	Серьезная форма питтинга, возникающая, когда большие питтинги образуются на значительной площади зубчатого колеса.
Скорость	Расстояние, которое проходит объект за заданный период времени. Скорость используется для измерения как линейного, так и вращательного движения.
Ускорители	Коробка передач, используемая для увеличения скорости механической энергии при уменьшении крутящего момента. Увеличители скорости используются не так часто, как редукторы.
Редуктор скорости	Коробка передач, используемая для уменьшения скорости механической энергии при увеличении крутящего момента. Червячные передачи часто используются в редукторах.
Снижение скорости	Процесс, при котором скорость механической энергии снижается при передаче мощности. Снижение скорости увеличивает момент механической энергии и часто осуществляется с помощью червячной передачи.
Спиральный уголок	Угол, под которым зубья спирально-конической шестерни установлены относительно оси вала шестерни. Угол спирали большинства конических шестерен составляет 35 градусов.
Спирально-коническая шестерня	Тип конического зубчатого колеса с коническими и криволинейными зубьями, предназначенный для плавного хода. Зубья спирально-конических шестерен имеют угол спирали.
Смазка разбрызгиванием	Тип смазки, используемый в закрытых зубчатых передачах. При смазке разбрызгиванием зубья шестерни погружаются в поддон со смазкой и переносят смазку на зацепляющую шестерню по мере ее вращения.
Цилиндрическое зубчатое колесо	Тип шестерни с прямыми зубьями с плоской вершиной, расположенными параллельно валу. Цилиндрические зубчатые колеса являются наиболее распространенным типом зубчатых передач, используемых в промышленности.
Нержавеющая сталь	Легированная сталь, устойчивая к коррозии.
Прямая коническая шестерня	Базовая коническая шестерня с коническими зубьями, наиболее широкими во внешней части. Прямые конические шестерни экономичны при передаче мощности между валами под прямым углом.
Солнечная шестерня	Центральная шестерня планетарной передачи, вокруг которой вращаются планетарные шестерни.
Усталость поверхности	Состояние отказа зубчатого колеса, при котором из зубчатого колеса удалены небольшие куски металла, оставляя вмятины или ямки на поверхности.
Титановый сплав	Металл, содержащий титан, серебристо-серый, прочный и легкий металл, известный своей коррозионной стойкостью.
Крутящий момент	Сила, вызывающая вращение. Шестерни могут передавать высокие уровни крутящего момента.
Прочность	Способность материала противостоять силам или внезапным ударам, которые пытаются его сломать.
Одежда	Постепенное удаление материала с поверхности, вызванное контактом микроскопических пиков на движущихся поверхностях.
Червяк	Цилиндрический винтообразный вал, используемый с червячной передачей для передачи движения.
Червячная передача	Шестерня с зубьями, которые входят в зацепление с винтовой резьбой червяка для передачи движения.
Червячная передача	Зубчатая передача, состоящая из длинного цилиндрического устройства со спиралевидной канавкой, которая пересекается с зубьями колесообразной шестерни. Для передачи движения между непересекающимися перпендикулярными валами используется червячная передача, а ведущей шестерней всегда является цилиндрический «червяк».
Точка обертывания	Открытый вращающийся вал, который может зацепиться за одежду, притянуть человека к механизму и нанести травму.
Коническая шестерня Zerol	Тип конического зубчатого колеса с криволинейными зубьями и углом наклона спирали 0°. Конические шестерни Zerol обеспечивают плавную и бесшумную работу, но создают боковые нагрузки.

Введение в Gears. Ни один хороший робот не может быть построен без… | Рутху С. Санкет | РУЧНАЯ РОБОТОТЕХНИКА

Ни один хороший робот не может быть построен без шестерен. Таким образом, хорошее понимание того, как шестерни влияют на такие параметры, как крутящий момент и скорость, очень важно.

Механическое преимущество — крутящий момент в зависимости от скорости вращения

Шестерни работают по принципу механического преимущества. Это означает, что, используя различные диаметры зубчатых колес, вы можете обмениваться между вращательной (или поступательной) скоростью и крутящим моментом.

Как и для всех двигателей, по техническому описанию двигателя можно определить выходную скорость и крутящий момент вашего двигателя. Но, к сожалению для роботов, коммерчески доступные двигатели обычно не имеют желаемого отношения скорости к крутящему моменту (основным исключением являются сервоприводы и двигатели с высоким крутящим моментом со встроенными коробками передач). Например, вы действительно хотите, чтобы колеса вашего робота вращались со скоростью 10 000 об/мин при низком крутящем моменте? В робототехнике крутящий момент лучше, чем скорость.

С шестернями можно заменить высокую скорость более высоким крутящим моментом. Этот обмен происходит с помощью очень простого уравнения, которое вы можете рассчитать:

Крутящий_Старый * Скорость_Старый = Крутящий_Новый * Скорость_Новый

Направление вращения шестерни

выход. Две соприкасающиеся шестерни всегда будут вращаться против часовой стрелки, то есть, если одна вращается по часовой стрелке, другая всегда будет вращаться против часовой стрелки. Но что, если есть цепь, скажем, из 6 соприкасающихся передач? Правило таково: нечетное количество шестерен всегда вращается в одном направлении, а четное количество шестерен вращается в противоположных направлениях.

Все шестерни, независимо от типа, работают по одному и тому же принципу, описанному выше. Однако разные типы позволяют выполнять разные задачи. Например, некоторые типы зубчатых колес имеют высокий КПД или высокие передаточные числа или работают под разными углами. Ниже приведены основные распространенные типы. Это не полный список. Возможна также комбинация типов.

Примечание. Указанные значения эффективности являются типичными. Из-за того, что могут присутствовать многие другие факторы, приведенные значения эффективности следует использовать только в качестве ориентира. Часто производители сообщают вам ожидаемую эффективность в таблицах данных для своих передач. Помните, что износ и смазка также сильно влияют на эффективность работы редуктора.

Цилиндрические зубчатые колеса (КПД ~90 %)

Цилиндрические зубчатые колеса являются наиболее часто используемыми зубчатыми колесами из-за их простоты и того факта, что они имеют максимально возможный КПД среди всех типов зубчатых колес. Не рекомендуется для очень высоких нагрузок, так как зубья шестерни могут легко сломаться.

Косозубые шестерни (эффективность ~80%)

Косозубые шестерни работают так же, как прямозубые, но обеспечивают более плавную работу. Вы также можете опционально управлять ими под углом. Из-за сложной формы они, как правило, дороги.

Звездочки с цепями (КПД ~80%)

Две шестерни с цепью можно рассматривать как три отдельные шестерни. Поскольку число нечетное, направление вращения одинаковое. Они работают в основном как цилиндрические шестерни, но из-за увеличенной площади контакта увеличивается трение (следовательно, снижается эффективность).

Зубчатая рейка (КПД ~90%)

Зубчатая рейка — тип зубчатой передачи, используемый в системах рулевого управления. Эта передача отлично подходит для преобразования вращательного движения в поступательное.

Создавая робота, вы хотите, чтобы он был максимально простым. Система подвески может потребоваться в следующих ситуациях. Ваш робот движется с высокой скоростью по пересеченной местности

При движении по пересеченной местности ваш робот, вероятно, будет сильно подпрыгивать. Это может нанести ущерб данным датчиков, суставам и потенциально повредить такие вещи, как шестерни.

Когда у вашего робота более 3 колес, в отличие, скажем, от трех точек, четыре точки не обязательно всегда будут на плоскости. Если местность неровная, например, если в земле есть трещины или небольшие предметы, через которые можно перелезть, одно из колес оторвется от земли. Это вызовет колебание вашего робота и потенциально может привести к опрокидыванию.

Подвеска двигателя

Длинные балки прикреплены к маленьким колесам.

Разное