Механика коробка передач схема: Nothing found for Articles Ustrojstvo Kpp %23Ustr

Как правильно переключать передачи на механике?

Многие автомобилисты с большим стажем попросту не признают автоматические трансмиссии, считая их неэкономичными и ненадёжными. Доля правды в этом есть, хотя современные автоматизированные коробки передач уже достигли по своим параметрам механические аналоги и в чём-то превзошли их. Однако автоматическая трансмиссия всё равно стоит намного дороже — поэтому в массовом сегменте лидируют именно механические КПП. Она хороша всем, за исключением удобства — потому у начинающих водителей возникает вопрос, как правильно переключать передачи на механике во время движения, а также при старте? Схема работы с механической трансмиссией достаточно проста, но нужно соблюдать некоторые рекомендации.

Старт

Чтобы автомобиль начал движение, необходимо включить передачу и открыть подачу топлива в объёме, достаточном для ускорения. Казалось бы, всё предельно просто — сцепление, первая передача, газ. Однако автомобиль вынужден преодолевать наибольшее усилие в момент, когда трогается с места — именно поэтому мотор нередко глохнет, оставляя водителя в недоумении. Секрет заключается в плавном балансировании между двумя педалями: сцепления и газа, которые в определённый момент должны быть нажаты одновременно.

Конечно, речь идёт не о работе педалями, а об использовании механической трансмиссии. Специалисты рекомендуют использовать для старта с сухой чистой поверхности первую передачу — крутящий момент, передаваемый ею к колёсам, очень высок, поэтому вероятность заглушить двигатель будет минимальной. Передачу включать следует при полном выжиме педали сцепления, а рычаг нужно двигать плавно, стараясь не преодолевать резким усилием естественное сопротивление. Если коробка передач начинает издавать неприятные звуки, а сопротивление резко перемещается, стоит вернуть рычаг механической трансмиссии в нейтральное положение, отпустить сцепление, вновь нажать педаль и повторить попытку. Когда нужная ступень будет включена, усилие на рычаге на долю секунды уменьшится, а затем он его движение остановится, поскольку он столкнётся с ограничителем в конце паза.

Если вы собираетесь ездить на автомобиле на протяжении холодного времени года либо в период осенних заморозков, нелишним будет освоить старт со второй передачи. Такая методика позволяет избежать пробуксовки колёс и не позволяет автомобилю сразу уходить в занос либо зарываться колёсами в снег. Отличий мало — на механической трансмиссии стоит выбрать вторую передачу, однако балансирование педалями газа и сцепления должно быть намного более тонким, чтобы избежать повышенной нагрузки на силовой агрегат. Стоит запомнить, что резкие движения рычагом коробки передач, быстрое поднятие ноги с педали сцепления, подача чрезмерного количества топлива негативно отражаются на трансмиссии и могут привести к её поломке в ближайшей перспективе.

На ходу

Когда машина движется, очень важно понимать, когда именно переключать ступени, чтобы уменьшить расход топлива, добиться оптимальной динамики и предотвратить поломку трансмиссии. В интернете и некоторых пособиях часто встречается рекомендация, в которой каждой передаче соответствует определённая скорость движения. Она полностью неверна, поскольку каждый автомобиль обладает своим уровнем мощности и индивидуально подобранными передаточными числами.

Новичкам можно порекомендовать обращать внимание на тахометр — у большинства машин зона экономичной работы мотора находится в диапазоне, примерно равном 2500–3500 об/мин. Если автомобиль движется при подобной частоте вращения коленвала, браться за рычаг не стоит. Однако правильное переключение ступеней у спортивных автомобилей с высокооборотистыми моторами может осуществляться по-другому. Именно поэтому специалисты рекомендуют не экономить, и проходить специальное обучение вождению скоростных машин, предлагаемое многими дилерами.

При повышении оборотов следует сменить ступень на высшую, не забывая полностью выжимать педаль сцепления и соблюдать правила предосторожности при перемещении рычага. Аналогичным образом нужно поступить и при падении оборотов — однако передачу следует сменить на низшую. Переключаться лучше последовательно, используя при разгоне каждую передачу. Конечно, можно перескакивать через 1–2 ступени трансмиссии, но при этом рекомендуется соблюдать исключительную осторожность в работе со сцеплением, чтобы не повредить валы коробки передач.

Механическая коробка передач хороша тем, что позволяет подготовиться к различным сложным ситуациям. В частности, правила переключения механической коробки передач предписывают включать пониженную ступень при:

• Приближении к крутому подъёму;
• Движении на опасном спуске;
• Обгоне;
• Крутом повороте.

Если использовать рабочую тормозную систему не представляется возможным, например, при движении под резкий уклон или по скользкой дороге, нужно начать торможение двигателем. Для этого педаль газа стоит полностью отпустить, а затем постепенно менять передачи на низшие, пока автомобиль не достигнет нужной скорости. Очень важно не допускать чрезмерного повышения оборотов двигателя, а также пытаться помогать трансмиссии рабочим тормозом, если это возможно.

Водители со стажем нередко ориентируются на звук мотора — однако чтобы переключать ступени «на слух», нужно привыкнуть к автомобилю. Наибольшим профессионализмом считается переключение передач по ощущению реакции автомобиля. Водитель оценивает, насколько быстро автомобиль ускоряется при нажатии на газ и при наборе определённых оборотов меняет передачу, улучшая динамику автомобиля. Однако это требует от него огромного опыта и привычки к конкретной машине.

Секреты экономичности

Как уже говорилось выше, диапазон в 2500–3500 об/мин считается для автомобиля наиболее экономичным. Специалисты рекомендуют выбирать именно его при равномерном движении со средней или высокой скоростью, чтобы уменьшить затраты горючего. Некоторые водители считают, что, быстро переходя на повышенные ступени и удерживая частоту вращения коленвала на уровне 1000–1500 об/мин, они снижают расход топлива. Такое мнение ошибочно — для ускорения с низких оборотов автомобилю требуется намного больше горючего, да и отреагировать на неожиданно возникающие ситуации водителю будет намного сложнее.

Чтобы узнать, как правильно переключать скорости, необходимо понять, какую компоновку используют современные механические трансмиссии. Как правило, пятая и шестая (а у некоторых производителей седьмая) передачи предназначены исключительно для снижения расхода топлива. Максимальная скорость достигается на четвёртой либо пятой передаче, что зависит от количества ступеней. Раннее включение повышающей передачи не приведёт к снижению затрат горючего — обороты упадут до минимума, как в ситуации, описанной выше. Кроме того, использование наибольших ступеней в городе неоправданно — их создавали для равномерного движения по загородному шоссе.

Общие рекомендации

Чтобы избежать преждевременной поломки коробки передач, ускоренного износа мотора и сцепления, стоит избегать резких движений рычагом, а также правильно балансировать педалями, стараясь не допускать резких ударов и пробуксовок. Если же вас интересует, как менять передачи, чтобы уменьшить расход топлива, то необходимо постоянно поддерживать обороты двигателя в узком рабочем диапазоне. При помощи механической КПП можно также тормозить мотором, предотвращая попадание в опасные ситуации. Освоив правила переключения, вы сможете полностью контролировать свой автомобиль, добившись оптимальной динамики, минимальных расходов и абсолютной безопасности.

Коробка передач механическая, механическая КПП MAN. Технические характеристики

MAN предоставляет широкий выбор механических коробок передач для каждого типа грузового автомобиля — в соответствии с мощностью и крутящим моментом двигателя. Механические коробки передач производства ZF встраиваются в единую систему и обеспечивают высокий уровень управляемости и комфорта, и при этом надежны и имеют долгий срок эксплуатации.
Механические коробки передач ZF обладают от 6 до 16 передач. — При этом на серии грузовиков малой и средней грузоподъемности и соответствующими двигателями устанавливаются 6-ти и 9-ти ступенчатые коробки передач. Грузовики средней и большой грузоподъемности оснащаются 9, 12 и 16 скоростными коробками передач.

Среднегрузопродъемные атвомобили и автомобили большой грузоподъемности могут оснащаться 12 и 16-ти ступенчатыми коробками передач

MAN ComfortShift с системой (HGS) гидростатического переключения передач ServoShift с сервоприводом. Система Servoshift обеспечивает малое усилие для переключения передачи, и уменьшает ход рычага передач. 16 передач удобно переключаются между отдельными группами, с удобными диапазонами. Нажав кнопку на ручке рычага переключения передач можно переключать передачи без работы педалями газа и сцепления.
Для работы на стройплощадке коробка передач может поставляться также в версии с повышающей передачей.

Ecomid — переключение передач просто и экономично

• 9 ступеней
• Dashboard-compatible shift system
• Компактный дизайн
• Малый вес
• Минимальный шум
• Возможно установить интардер и отбор мощности
  

Ecosplit — Технология управления грузовиками большой грузоподъемности

Чтобы доставлять тяжелый груз к месту назначения быстро экономично и сохранно, даже в трудных условиях и по бездорожью нужен мощный двигатель и трансмиссия, эффективно передающая мощность двигателя.
С облегченным 12 ступенчатым вариантом коробки передач водители дальнобойщики получат максимальный результат даже в случае двигателя с низким крутящим моментом — при трогании, наборе скорости и двигаясь с необходимой скоростью. 16 ступенчатая коробка передач демонстрирует свои лучшие качества в сложных условиях эксплуатациии и в условиях бездорожья. Распределение передаточных отношений специально расчитано на повышенные требования к транспортному средству. На этой коробке пердач ZF построена технология MAN MAN ComfortShift

 

• 12 или 16 ступеней переключения передач
• Компактный дизайн
• Малый вес
• Минимальный уровень шума
• Servoshift — сервопривод для облегчения переключения передач
• Ecosplit может быть оснащен отбором мощности через муфту или диск.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Переключение передач на машине с МКПП. Как правильно переключать скорости на механической коробке передач.

Транспортное средство с механической коробкой от автомобиля с «автоматом» отличается тем, что у него имеется 3 педали: это сцепление, тормоз и газ. На автоматической же коробке сцепления нет. В отличие от МКПП, АКПП сама переключает передачи.

В авто с «механикой» скорости переключаются вручную. Прямо на рычаге переключения передач указана схема их переключения и по ней можно узнать как их правильно переключить.

Механические КПП бывают 4-5 и 6 ступенчатыми.

Задняя схема может располагаться по схеме переключения в разных краях. На любом ТС предусмотрена защита от включения задней скорости при движении вперед.

МКПП более надежна в эксплуатации и весьма неприхотлива в обслуживании. Каждая из коробок имеет свое собственное передаточное число и подбирается к определенному мотору. Она обеспечивает оптимальную работу силового агрегата в разных условиях.

Для того, чтобы автомобилю начать движение, используется 1 передача. Остальные применяются для разгона, дальнейшего движения и торможения мотором.

Как правильно переключать скорости?

Правильное переключение подразумевает под собой правильную последовательность: на повышение — 1, 2, 3, 4 и 5, а на понижение — в обратном порядке.

Если не соблюсти это правило и переключиться с 1 скорости сразу на 4, то мотор не сможет вытащить авто с низов. Такое перескакивание приведет к очень быстрому износу автомобильных деталей и узлов агрегата. Так что, чем дороже транспорт, тем больше придется раскошелиться на ремонт.

Если же на большой скорости переключиться с 5 на 2, то можно запросто вывести из строя мотор, редуктор, провода и даже саму коробку.

Чтобы с 5 скорости переключиться на 2 без нежелательных последствий, надо снизить скорость транспортного средства до той, которая бы соответствовала 2 передаче. Водитель при переключении на пониженную скорость должен помнить, что сцепление должно отпускаться плавно, в противном случае на скользком асфальте машину запросто может занести.

Какое оптимальное соотношение скорости и передачи?

Именно оно и влияет на работу силового агрегата и экономию горючего.

При езде на 1 первой скорости двигаться нужно не быстрее 20 км/ч, второй — 40 км/ч, третьей — 60 км/ч, на четвертой — 80 км/ч, на пятой же автомобиль должен ехать быстрее 80 км/ч.

Для каждой передачи существует своя скорость движения. Если такое соотношение будет нарушено, то утратится динамика разгона и повысится расход горючего, износ деталей и узлов мотора.

Вовремя переключаясь на определенную скорость, поддерживается оптимальная работа не только двигателя, но и коробки.

Для двигателей работающих на бензине оптимальные обороты — 200-2500. Для дизелей же оптимальное количество оборотов должно составлять — 1500-2000.

У тех автомобилей у которых нет тахометра, водителям приходится прислушиваться к звуку мотора.

Как улучшить динамику?

Ошибка большинства автовладельцев в том, что они не переключаются на пониженную скорость в момент обгона. Обогнать впереди едущую машину получится быстрее на пониженной передаче. Не теряя скорости поднимутся обороты двигателя и увеличится тяга. В особенности это актуально при обгоне большегрузов с прицепами.

Если по какой-то причине не удалось обогнать автомобиль, при возвращении на свою полосу приходится заехать на сплошную линию, из-за чего возникает риск нарваться на штраф.

Аналогичное правило работает и при подъеме в горку. Мотор на повышенной скорости не тянет, падают обороты и, соответственно, скорость. В данном случае также необходимо переключиться на пониженную скорость и увеличить обороты силового агрегата, чтобы не потерять скорость движения.

Переключение передач и плавность хода авто зависит от того, насколько плавными и синхронными будут действия водителя. Это переключение МКПП, выжим сцепления и газа.

Ошибка начинающих автолюбителей в том, что они в момент движения всегда смотрят на рычаг переключения скоростей. Они теряют очень много времени на переключение и сильно отвлекаются. Такая ошибка напрямую связана с безопасностью ДД.

Поэтому начинающим водителям обязательно нужно научиться переключать скорости «вслепую».

21.03.2017

Как работает механическая коробка передач [МКПП]

Принцип работы механической коробки передач на примере 2-х и 5-ти ступенчатой трансмиссии

У водителя автомобиля с механической коробкой, часто возникают вопросы:

• Что происходит внутри коробки, когда двигается ручка переключения скоростей?
• Когда путаешь передачи (скорости), то слышен ужасный скрежет, что это там так скрипит?
• Что произойдет, если включить заднюю скорость, двигаясь на машине вперед?

В статье разберемся, как работает механическая коробка передач, параллельно ответив на все вопросы.

Для чего машине трансмиссия

Автомобилю коробка передач (трансмиссия) необходима из-за особенностей работы двигателя внутреннего сгорания. Во-первых, каждый двигатель имеет предельную допустимую частоту оборотов – максимальное значение оборотов в минуту, превысив которое он просто взорвется. Во-вторых, двигатели имеют узкий диапазон оборотов, при которых крутящий момент и мощность находятся на максимуме. Например, двигатель может выдавать максимальную мощность при 5500 оборотах в минуту. Коробка передач изменяет передаточное отношение между двигателем и ведущими колесами во время ускорения и замедления автомобиля. Переключая передачи, вы разгружаете работу двигателя, который не достигает предельно допустимой частоты оборотов.

Коробка связана с двигателем через муфту, поэтому входной вал коробки делает столько же оборотов, сколько и двигатель.

Пятиступенчатая МКПП применяет одно из пяти передаточных чисел к входному валу, чтобы произвести различное значение количества оборотов на выходном валу. Вот несколько типичных передаточных чисел:

ПЕРЕДАЧА	ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО	КОЛИЧЕСТВО ОБОРОТОВ В МИНУТУ НА ВЫХОДНОМ ВАЛУ С ДВИГАТЕЛЕМ В 3000 ОБОРОТОВ
1-ая	2. 315:1	1,295
2-ая	1.568:1	1,913
3-яя	1.195:1	2,510
4-ая	1.000:1	3,000
5-ая	0.915:1	3,278

Сколько скоростей нужно МКПП для эффективной работы, читайте тут.

Основы конструкции трансмиссии на примере двухступенчатой МКПП

Чтобы понять основную идею стандартной КПП, на рисунке приведен пример двухступенчатой коробки в нейтральном положении.

Рассмотрим каждую часть, изображенную на рисунке, чтобы разобраться в том, как они взаимодействуют.

• Вал (ось) зеленого цвета идет от мотора машины через сцепление. Зеленая зубчатая передача и зеленая ось соединены в единое целое. Сцепление представляет собой устройство, соединяющее/рассоединяющее двигатель с коробкой. Когда выжимается педаль сцепления, двигатель машины с коробкой рассоединяются, так, двигатель может продолжать работу, даже если автомобиль никуда не движется. Когда вы убираете ногу с педали сцепления, мотор и зеленая ось напрямую связываются друг с другом. Зеленая ось и зубчатая передача вращаются с тем же значением количества оборотов в минуту, что и двигатель.
• Красная ось и зубчатые передачи называются промежуточным валом. Они также связаны между собой образуя единое целое, поэтому все зубчатые передачи промежуточного вала и сам промежуточный вал вращаются как единое целое. Зеленый и красный оси связаны между собой через зацепляющие шестерни, поэтому, если вращается зеленый, то вращается и вал красного цвета. Так, вал промежуточного звена получает питание непосредственно от двигателя автомобиля при включенном сцеплении.
• Желтый вал – шлицевой (вторичный, ведомый) вал, который подключен непосредственно к ведущему валу через дифференциал и к ведущим колесам автомобиля. Если вращаются колеса, с ними вращается желтый вал.
• Синие зубчатые передачи (или ведомые шестерни) вращаются на желтом валу на подшипниках, поэтому не зависимы от него. Если двигатель выключен, но автомобиль движется по инерции, желтый может крутиться внутри шестерен синего цвета, но сами синие шестерни и промежуточный вал останутся неподвижными.
• Маховик (муфта включения передач) связан в единое целое с желтым валом вращаясь вместе с ним. Роль маховика в подключении к одной из синих зубчатых передач, чтобы передавать их инерцию колесам машины.  Чтобы присоединиться к синей шестерне, зубчики маховика, называемые «собачьими зубами», входят в специальные отверстия по бокам шестерни.

Включим первую скорость

На рисунке ниже показано как маховик присоединяется к синей шестерне, расположенной справа, на первой скорости.

На иллюстрации ось зеленого цвета, подключенная к двигателю, вращает ось промежуточную, которая крутит шестерню синего цвета, расположенную справа. Эта шестерня через маховик передает свою энергию желтому валу вращая его. Тем временем, синяя шестерня, находящаяся слева, свободно вращается на подшипниках, никак не влияя на желтую ось.

Когда маховик находится между двумя синими шестернями (как показано на первом рисунке), трансмиссия пребывает в нейтральном положении, а обе шестерни свободно вращаются вокруг ведомой оси, при этом с разной скоростью.

Когда вы делаете ошибку при переключении скоростей и слышите ужасный скрежет, неприятный звук издают «собачьи зубы», которые напрасно пытаются найти отверстия, для присоединения к синей шестерне, так как она вращается быстрее, чем крутятся колеса машины и как следствие маховик не может захватить шестерню. В коробке, показанной выше, нет синхронизатора (о нем позже), поэтому при работе на такой коробке сцепление выжимается дважды. Двойное сцепление было распространено в старых автомобилях и все еще используется в некоторых гоночных авто, но в уже усовершенствованной форме. При двойном сцеплении выжимается педаль сцепления первый раз, чтобы отсоединить двигатель от коробки. Это уберет давление с собачьих зубцов, чтобы перевести маховик в нейтральное положение. Затем вы убираете ногу с педали сцепления и увеличиваете число оборотов двигателя до «правильной скорости». Понятие «правильная скорость» – это значение количества оборотов в минуту, при котором двигатель будет работать на следующей скорости. Идея состоит в том, чтобы скорость вращения синей шестеренки следующей передачи и маховика совпадали для облегчения вхождения собачьих зубцов в нужные отверстия (т.е. что бы не было того самого скрежета). Затем вы выжимаете педаль сцепления во второй раз попадая «собачьими зубами» в следующую передачу. При каждом переключении передач нужно выжать сцепление два раза, отсюда понятие «двойное сцепление». Малые линейные движения ручки переключения передач меняют скорость автомобиля. Ручка переключения движет стержень, который соединен с вилкой. Вилка двигает маховик по желтой оси, чтобы тот присоединил одну из двух передач.

Конструкция классической 5 ступенчатой МКПП

В пятиступке механизм переключения скоростей немного сложнее. В ней стоят три вилки управляемые стержнями, которые, в свою очередь, управляются рычагом переключения скоростей. Если смотреть на смещение стержней сверху, то скорости идут в обратном порядке. Вот, что мы имеем в виду:

Передвигая рычаг влево-вправо, вы привлекаете к процессу разные вилки (соответственно и разные маховики). Двигая рычаг вперед-назад, вы передвигаете один и тот же маховик, но только присоединяете его к шестеренкам разных передач.

Задняя скорость включается маленькой промежуточной шестеренкой (на рисунке изображена фиолетовым цветом). Синяя шестеренка, изображенная на рисунке, постоянно движется в противоположном ко всем остальным синим шестеренкам, направлении. Вот ответ на вопрос — невозможно переключить трансмиссию автомобиля на заднюю скорость, когда автомобиль движется вперед.

Синхронизаторы для МКПП

Чтобы не использовать двойне сцепление, в МКПП ставят синхронизаторы. Цель синхронизатора заставить маховик вступить во фрикционный контакт с синей шестеренкой, до того, как собачьи зубцы присоединятся к шестеренке. Это позволяет маховику с синей шестерёнкой синхронизировать скорость вращения, до вовлечения в процесс собачьих зубцов.

Конус на синей шестеренке соответствует конусообразному углублению в маховике, так, трение между конусом шестерни и маховиком синхронизирует скорость вращения синей шестерни и маховика. Затем, внешняя часть маховика цепляется к нужной передаче собачьими зубцами.

Каждый производитель реализует синхронизацию своим способом, но мы описали главный принцип работы этого механизма.

О том, что лучше, автоматическая или механическая коробка, читайте здесь.

Теперь, для закрепления, взглянем, как работает МКПП в этом видео — ролике

Toyota Corolla | Механическая коробка передач

1.5.36. Механическая коробка передач

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Схема переключения передач стандартная, показана на иллюстрации.

При включении передачи нажмите педаль сцепления, затем плавно отпускайте.

Не допускается держать ногу на педали сцепления во время движения, в противном случае возможно нарушение нормальной работы сцепления. Также недопустимо ставить автомобиль на передачу, чтобы удержать на подъеме, для этого пользуйтесь ручным тормозом.

Слишком раннее переключение на повышенную передачу и слишком позднее переключение на пониженную приводит к перегрузке двигателя и появлению стуков. Частое переключение передач на предельно допустимых скоростях движения является причиной ускоренного износа двигателя и повышенного расхода топлива.

Предельно допустимые скорости движения

Для выезда на шоссе или для обгона медленно движущегося транспорта может понадобиться движение автомобиля с предельной скоростью на данной передаче.

Обязательно соблюдайте следующие предельные скорости движения.

Для двигателей моделей 2Е и 4E-FE

передача	скорость (км/ч)
1-я	44
2-я	82
3-я	119
4-я	161

Для двигателей модели 4A-FE

передача	скорость (км/ч)
1-я	52
2-я	86
3-я	125
4-я	169

Для двигателей модели 7A-FE

передача	скорость (км/ч)
1-я	45
2-я	78
3-я	120
4-я	165

Для двигателей модели 2С

передача	скорость (км/ч)
1-я	40
2-я	69
3-я	107
4-я	165

---

Предупреждение

Не допускается переключение на пониженную передачу, если скорость движения превышает предельную скорость для следующей пониженной передачи.

---

Советы по вождению

Если включение заднего хода из нейтрального положения рычага затруднительно, то на мгновение отпустите педаль сцепления и повторите включение.

Не включайте 5-ю передачу при буксировании прицепа, чтобы избежать увеличения тормозного пути автомобиля против нормы.

Механическая коробка передач или МКПП

Многие водители не ограничиваются только вождением своего автомобиля, и их интересует куда более интересная информация, чем где находится педаль тормоза в автомобиле. И поэтому не перестаю рассказывать о том, из каких интересных агрегатов состоит ваш любимый автомобиль. Моя очередная статья типа «Как это работает» посвящена одному из часто используемых нами органов управления автомобиля – механическая коробка передач. Полное техническое название – механическая коробка переменных передач, а сокращают обычно до МКПП или просто КПП. Если встретите такие аббревиатуры в документах на машину или в автосалоне, знайте это она, самая обычная и часто встречаемая коробка передач современных автомобилей.

Прежде чем перейти к грубой механике, нахожу нужным поведать вам немного общей вводной информации о том, что это вообще такое механическая коробка передач, зачем она нужна в автомобиле и принцип работы МКПП. По традиции не вижу смысла углубляться в историю создания механической коробки, так как это долго и скучно и позвольте мне сокращать название коробки до МКПП.

Все мы прекрасно понимаем, что рычаг переключения передач – это не вся МКПП, а только орган ее управления. Все мы регулярно им пользуемся, чтобы переключить МКПП на ту или иную передачу и вообще вождение автомобиля практически нельзя представить без коробки передач. Вообще назначение коробки передач в автомобиле это регулирование скорости движения автомобиля и его направление (не забываем про заднюю передачу). Конечно, как вы правильно уже понимаете, скорость движения автомобиля зависит от выбранной вами передачи МКПП. Для чего это нужно? На практике легко разобраться, почему коробка передач так необходима. Попробуйте на своем автомобиле все время ездить на первой передаче, я думаю, что скорость движения ограничиться максимум 60 км/ч и шум двигателя не позволит вам все время ехать на максимуме. Если скорость не устраивает, то можно двигаться на 4-ой передаче, но вряд ли вы сможете стронуться с места, а даже если удастся, то вашей динамике позавидует только гужевая повозка. То есть необходимость коробки переменных передач в автомобиле очевидна даже самому нерадивому водителю.
Мы разобрались в том, что МКПП является неотъемлемой частью нашего автомобиля. Но до сих пор не понятно, как МКПП удается при одних и тех же оборотах двигателя, двигаться на разных передачах с разной скоростью? Все очень просто. В МКПП заложен принцип редуктора, который был придуман еще в 19 веке. Этот принцип предполагает 2 вала, на которых закреплены шестеренки разной величины с разным количеством зубов. Если покрутить один вал, то его шестерня начнет толкать шестерню второго вала. А так как одна шестерня больше другой, то валы будут вращаться с разной скоростью. А теперь представьте, что МКПП состоит из нескольких таких пар с разными сочетаниями размеров шестерен, первый вал вращает двигатель, а второй – это выход на колеса вашего автомобиля. Разберемся в вышесказанном. Получается, что разные пары шестерен, установленные в МКПП – это и есть разные передачи, которые мы переключаем. МКПП изначально вращает двигатель автомобиля с одной скоростью, а на выходе из коробки передач на колеса получаем другую скорость вращения. И скорость этого вращения будет меняться в зависимости от того, какую передачу (пару шестерен) мы выберем.

Схема 1. Принципиальная схема работы механической коробки передач.
Фото: Autogurnal.

Теперь давайте по схеме 1 закрепим, полученную информацию. Итак, мы разобрались, что МКПП с одной стороны связана с двигателем, который вращает механизмы внутри ее. С другой стороны МКПП имеет выходной вал, который связан с ведущими колесами нашего автомобиля. Так же мы успели понять, что МКПП представляет собой корпус, в котором установлено несколько пар шестерен разного размера. А посредством использования разных пар этих шестерен получаем различную скорость движения выходного вала на колеса автомобиля. Представьте, что на схеме прямоугольники одинакового цвета это и есть наши пары шестерен. Каждая пара соответствует своей передаче. То есть получается, что вращение двигателя мы можем передать колесам через любую из этих пар шестерен. А так как размеры шестерен различные, то и скорость вращения выходного вала будет разная. Если мы заставим сцепиться первую (синюю) пару шестерен, то путь вращающего момента покажет белая линия. В этом случае если прокрутить вал 1 на один оборот, то вал 2 повернется примерно на 1/3 оборота. Это происходит из-за того, что ведущая шестеренка в паре (то есть та, которая крутит) меньше, чем ведомая шестеренка (то есть та, которую крутят). При этом сила вращения, которая передается на вал 2 самая большая, по сравнению с другими парами, показанными на схеме 1. Таким образом, мы увидели в действии работу 1-ой передачи нашего автомобиля (очень принципиально и схематично конечно). При включении 1-ой передачи мы получаем малую скорость, но большую мощность, в чем Вы убедились уже из личного опыта.

Вот мы тронулись с места на 1-ой передаче и набрали скорость. Но эта скорость, даже если вы нажмете педаль газа «в пол», на большинстве автомобилей не превысит 60 км/ч. Соответственно, мы переключаемся на 2-ую передачу. На нашей схеме ей соответствует 2-ая зеленая пара шестерен. Что же происходит? Мы зацепили 2-ую пару шестерен. На валу 1 шестерня увеличилась, а на валу 2 наоборот – уменьшилась. Это означает, что если сейчас повернуть вал 1 на один оборот, то вал 2 повернется уже на 2/3 оборота. Из этого можно сделать вывод, что вал 2, который выходит на колеса, станет вращаться быстрее, чем при 1-ой передаче, но мощность передаваемого вращения, станет меньше. Так будет происходить и дальше. Чем выше передача, тем больше скорость и меньше мощность, передаваемая на колеса нашего автомобиля. Это есть закон механики. Поэтому стронуть автомобиль с места на 4-ой передаче практически невозможно. А почему же тогда автомобилю становится легче разгонятся, например, на 3-ей передаче, если он уже движется с какой-то скоростью? Ответ прост. Наш автомобиль движется, а значит, колеса крутятся, колеса соединены с валом 2, значит, он тоже крутится. И если вал 2 уже вращается с какой то скоростью, то двигателю нужно его просто подталкивать, чтобы двигаться еще быстрее. А это намного легче, чем сталкивать с места 1,5 тонную махину. Этот эффект можно сравнить с тем, когда вы толкаете автомобиль вручную. Столкнуть его с места очень трудно, но когда он набрал хоть какую-то скорость, становится намного легче.

У разных марок автомобиля диапазоны скоростей на той или иной передаче могут отличаться из-за разных размеров шестерен. Поэтому советовать на какой скорости переключаться на ту или иную передачу было бы глупо. Нужно полагаться на свои ощущения или если они подводят, тогда можно пользоваться тахометром. Вот и закончились мои мысли по поводу того, как пояснить для начинающих водителей принцип работы механической коробки передач. Надеюсь, вам эта информация была полезна, вскоре я продолжу эту тему и выложу полное описание работы МКПП на более профессиональном языке и в более глубокой форме. Спасибо за внимание.

Принцип работы МКПП, часть 2 (подробно)

В первой части статьи я попробовал создать у вас общее представление о принципе работы МКПП. А теперь я на более профессиональном языке попробую описать подробно процессы, происходящие в МКПП, и продолжу свой рассказ.

Что бы правильно понять суть работы МКПП, посмотрим, из каких частей она состоит. Наиболее распространенный тип механической коробки передач — это МКПП переднеприводных автомобилей. Поэтому, мы будем разбирать принцип работы МКПП автомобиля именно с передними приводными колесами (мкпп автомобилей с задними приводными колесами конструктивно отличается от данной). Нужно заметить, что российские МКПП очень схожи по конструкции с иностранными, так что эта информация будет полезна и владельцам российских автомобилей.

Механическая коробка передач автомобиля Ниссан Примера P12 — вид изнутри.
Фото: Autogurnal.

На фотографии вы видите коробку передач с механическим приводом автомобиля Ниссан Примера P12. С нее снят основной кожух и привод включения передач, так понятнее где расположены основные части механизма. МКПП состоит из 3 основных узлов – первичный вал, который вращается посредством двигателя, вторичный вал на который передается вращение через первичный и дифференциал (приводится во вращение вторичным валом соответственно). Работу дифференциала мы разбирать не будем, так как это тема отдельной статьи. Будем считать, что эта большая шестерня (дифференциал) справа на фотографии – это просто выход мощности на колеса автомобиля. Значит, нам просто нужно разобрать, как взаимодействуют между собой первичный и вторичный вал, и что происходит в процессе переключения передач.

Схема 2. Принципиальная схема работы механической коробки передач (МКПП).
Фото: Autogurnal.

Как вы уже успели заметить, первичный и вторичный валы находятся в постоянном зацеплении. То есть все шестерни, постоянно вращают друг друга. Но если бы все шестерни на валах были жестко закреплены, то вторичный вал всегда пытался бы вращаться с разной скоростью из-за разного размера шестерен (мы это разобрали выше, принцип редуктора). Поэтому, чтобы вторичный вал не заклинивало и мы получили собственно эффект переключения передач, жестко (то есть напрессованы) закреплены только 4 шестерни на первичном валу и шестерня 5-ой передачи на вторичном валу. А 4 шестерни на вторичном валу и шестерня 5-ой передачи на первичном валу свободно вращаются относительно своего вала через подшипник. Я немного усовершенствовал предыдущую схему, так что берем ее в помощь и смотрим. Подытожим полученную информацию практикой. Например, автомобиль стоит на месте с заведенным двигателем, что тогда происходит в МКПП? Начнем с колес, они стоят на месте и не вращаются, тогда соответственно вторичный вал тоже не вращается. Но двигатель заведен и соответственно вращает первичный вал. Получается, что первичный вал вращается с жестко закрепленными на нем шестернями, которые далее передают вращение на соответственные им шестерни на вторичном валу. А шестерни на вторичном валу свободно вращаются относительно его, так как посажены на вал через подшипник скольжения.

Так ведет себя МКПП, когда автомобиль стоит на месте, а что нужно сделать, чтобы автомобиль стронулся с места и начал движение? Нужно как-то передать вращение с первичного вала на вторичный, а, следовательно, и на колеса автомобиля. Для этого необходимо, чтобы в одной из пар шестерен обе шестерни стали жестко закреплены на обоих валах. Тогда крутящий момент через шестерню первичного вала будет передаваться на шестерню вторичного вала, а с нее и на сам вторичный вал. Для этого в МКПП есть такая вещь, как синхронизатор (смотрим расположение на схеме). Синхронизатор выполнен в виде муфты, которая надета на шлицы вторичного вала (и один синхронизатор надет на первичный вал для включения 5-ой передачи). Синхронизатор не может вращаться относительно вала, на котором расположен, так как надет на шлицы, но зато может двигаться по шлицам влево или вправо, если смотреть по схеме (для 5-ой передачи только вправо). На синхронизаторе выполнены 2 ряда зубцов слева и справа и на шестернях со стороны синхронизатора так же выполнены соответственные зубцы, которые могут входить в зацепление друг с другом. В нашей МКПП есть 3 синхронизатора – один для 1-ой и 2-ой передачи, второй для 3-ей и 4-ой передачи и третий для 5-ой передачи. Разберем работу синхронизатора 1-ой и 2-ой передачи.

Синхронизатор вращается заодно с валом и может двигаться вправо и влево. Если сдвинуть синхронизатор влево, то зубцы синхронизатора войдут в зацепление с зубцами шестерни 1-ой передачи. Получается, что сейчас шестерня 1-ой передачи на вторичном валу и синхронизатор стали одним целым. Значит вращение с двигателя, передаваемое на шестерню 1-ой передачи первичного вала, посредством зацепления идет на шестерню 1-ой передачи вторичного вала, которая вращает зацепленный на ней синхронизатор, а синхронизатор уже вращает вторичный вал. В итоге, вторичный вал начнет вращать колеса и автомобиль начнет движение.

Теперь, если мы подвинем синхронизатор вправо, то вернем его в среднее положение и высвободим шестерню 1-ой передачи вторичного вала. Она будет снова свободно вращаться, не передавая вращение на колеса. Толкнем синхронизатор еще вправо и зацепим его с шестерней 2-ой передачи вторичного вала. Теперь синхронизатор вращается заодно с шестерней 2-ой передачи вторичного вала, а значит, вращение пойдет по такому же принципу, но уже через пару шестерен 2-ой передачи, а скорость вращение вала увеличится. Так же точно движением другого синхронизатора влево или вправо приводим в действие 3-ю или 4-ю передачу. Свободно вращающаяся шестерня 5-ой передачи с синхронизатором располагается на первичном валу в данной МКП, а парная ей шестеренка на вторичном валу закреплена жестко. 5-я передача включается так же движением синхронизатора вправо (смотрим на схеме). Как вы уже догадались, это мы, находясь в автомобиле, толкаем синхронизаторы в ту или иную сторону, двигая рычаг переключения передач. Движение синхронизаторов происходит посредством механизма переключения передач. На различных МКПП он может быть выполнен по разному. Но это всегда система нескольких тяг идущих от рычага переключения передач до самой коробки. Внутри МКПП система переключения состоит из валиков, на концах которых закреплены вилки, надетые на синхронизаторы. Когда мы хотим включить какую либо передачу, то толкаем рычаг переключения передач. Это движение через систему тяг передается определенному валику с вилкой, а уже она в свою очередь двигает нужный нам синхронизатор в сторону выбранной передачи. Заметьте, чтобы включить, например, 2-ю передачу после первой, нужно сначала выключить первую. Таким образом, конструкция синхронизатора исключает включение сразу нескольких передач, а следовательно и исключает заклинивание валов в МКПП.

Механическая коробка передач автомобиля Ниссан Примера P12 — механизм включения передач и промежуточная шестерня заднего хода.
Фото: Autogurnal.

Многие заметят, что я в рассказе ничего не было сказано про заднюю передачу. Это потому, что включение ее отличается от остальных. На фото я обозначил небольшой вал с шестерней. Это так называемая промежуточная шестерня задней передачи. Как же происходит включение? На первичном и вторичном валу есть отдельная пара шестерен для передачи заднего хода, но эти шестерни изначально не зацеплены дуг с другом. Одна шестерня приводит во вращение другую через вышеупомянутую промежуточную шестерню. Обе шестерни заднего хода жестко закреплены на своих валах. Поэтому вторичный вал вращается без помощи синхронизатора, но уже в отличную от других передач сторону из-за, вмешавшейся промежуточной шестерни заднего хода. Так вторичный вал, а, следовательно, и дифференциал и колеса автомобиля начинают вращаться в обратную сторону, и мы получаем задний ход. Передача заднего хода, обычно, включается без синхронизатора, простым движением промежуточной шестерней по своему валу в сторону соответственной пары шестерен заднего хода. Почему не нужен синхронизатор? Задняя передача – это единственная передача, которая включается только при полной остановке автомобиля. Все остальные могут включаться в движении автомобиля. Дело в том, что при движении автомобиля, колеса передают вращение на вторичный вал через дифференциал, а двигатель одновременно передает вращение на первичный вал. Получается, что 2 вала вращаются одновременно разными источниками и не всегда скорость их вращения совпадает. Что бы в этот момент включить нужную передачу без повреждения шестерен и посторонних звуков и помогает синхронизатор. Он сглаживает (синхронизирует) разность скоростей вращения валов и включает передачу плавно и без стуков. Но если, например, на скорости 60 км в час начать включать 1-ую передачу не спасет даже синхронизатор, хруст вы услышите небывалый. Но, в итоге, синхронизатор позволит вам включить «первую», когда уравняет скорости валов, но этими действиями вы причините большой вред вашей механической коробке передач. Одно из правил пользования МКПП – это включение передач, только соответственно скорости движения и включение передачи заднего хода только при полной остановке автомобиля. Особенно часто нарушение этого правила можно наблюдать во дворах жилых домов, когда водители паркуют на стоянке свои автомобили. Не дождавшись полной остановки автомобиля, начинают сразу включать заднюю передачу. От чего слышан отменный хруст промежуточной шестерни задней передачи, которая не может попасть на зуб парной шестерни на вторичном валу из-за того, что он еще движется в другую сторону. Поэтому лучше всего дождаться полной остановки автомобиля и выдержать небольшую паузу на сцеплении, чтобы первичный и вторичный валы успели полностью остановиться. Тогда задняя передача включиться четко, без хруста.

На этом я закончу свой рассказ о принципе работы МКПП. В этой статье вы посмотрели, из чего состоит механическая коробка передач и как взаимодействуют детали внутри ее. Надеюсь, моя статья помогла вам разобраться с этим вопросом. Спасибо за внимание!

Компоненты трансмиссии | Mister Transmission

Вы когда-нибудь задумывались, что же находится внутри современной автоматической коробки передач? В этой статье описываются блоки сцепления, односторонние муфты, гидротрансформаторы и многое другое.

Современная автоматическая трансмиссия состоит из множества компонентов и систем, которые спроектированы для совместной работы в симфонии умных механических, гидравлических и электрических технологий, которые с годами превратились в то, что многие люди, склонные к механике, считают формой искусства.Мы стараемся использовать простые общие объяснения, где это возможно, для описания этих систем, но из-за сложности некоторых из этих компонентов вам, возможно, придется использовать некоторую мысленную гимнастику, чтобы визуализировать их работу.

Основные компоненты, из которых состоит автоматическая коробка передач:

• Планетарные зубчатые передачи, представляющие собой механические системы, обеспечивающие различные передаточные числа переднего и заднего хода.
• Гидравлическая система, в которой используется специальная трансмиссионная жидкость, которая подается под давлением масляным насосом через корпус клапана для управления сцеплениями и лентами с целью управления планетарными передачами.
• Уплотнения и прокладки используются для удержания масла там, где оно должно быть, и предотвращения его утечки.
• Гидротрансформатор, который действует как сцепление, позволяя автомобилю останавливаться на передаче при работающем двигателе.
• Регулятор и модулятор или трос дроссельной заслонки контролируют скорость и положение дроссельной заслонки, чтобы определить, когда нужно переключаться.
• Компьютер, который контролирует точки переключения на новых автомобилях и направляет электрические соленоиды для переключения потока масла на соответствующий компонент в нужный момент.

Наборы планетарных шестерен

Автоматические коробки передач содержат множество передач в различных комбинациях. В механической коробке передач шестерни скользят по валам, когда вы перемещаете рычаг переключения передач из одного положения в другое, включая шестерни различного размера по мере необходимости, чтобы обеспечить правильное передаточное число. Однако в автоматической коробке передач шестерни никогда не перемещаются физически и всегда включаются с одними и теми же передачами. Это достигается за счет использования планетарных передач.

Базовый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни, кольцевой шестерни и двух или более планетарных шестерен, все из которых находятся в постоянном зацеплении. Планетарные шестерни соединены друг с другом через общее водило, которое позволяет шестерням вращаться на валах, называемых «шестерни», которые прикреплены к водилу.

Одним из примеров использования этой системы является соединение зубчатого венца с входным валом, идущим от двигателя, соединение водила планетарной передачи с выходным валом и блокировка солнечной шестерни, чтобы она не могла двигаться. В этом сценарии, когда мы поворачиваем коронную шестерню, планеты будут «ходить» по солнечной шестерне (которая остается неподвижной), заставляя водило планетарной передачи вращать выходной вал в том же направлении, что и входной вал, но с меньшей скоростью, вызывая редуктор (аналогично автомобилю на первой передаче).

Если мы разблокируем солнечную шестерню и соединим любые два элемента вместе, это приведет к тому, что все три элемента будут вращаться с одинаковой скоростью, так что выходной вал будет вращаться с той же скоростью, что и входной вал.Это похоже на машину, которая находится на третьей или высокой передаче. Другой способ, которым мы можем использовать планетарную шестерню, — это заблокировать водило планетарной передачи от движения, а затем подать мощность на коронную шестерню, которая заставит солнечную шестерню вращаться в противоположном направлении, давая нам задний ход.

На рисунке справа показано, как описанная выше простая система будет выглядеть в реальной передаче. Входной вал соединен с зубчатым венцом (темно-серый). Выходной вал соединен с водилом планетарной передачи (светло-серым), который также соединен с «многодисковой» муфтой.Солнечная шестерня соединена с барабаном (оранжевого цвета), который также соединен с другой половиной пакета сцепления. Снаружи барабан находится полоса (синяя), которую можно при необходимости затянуть вокруг барабана, чтобы предотвратить вращение барабана с прикрепленной солнечной шестерней.

Пакет муфты используется, в этом случае, для блокировки водила планетарной передачи с солнечной шестерней, заставляя оба вращаться с одинаковой скоростью. Если и пакет сцепления, и лента были отпущены, система была бы в нейтральном положении. Вращение входного вала приведет к повороту планетарных шестерен против солнечной шестерни, но поскольку ничто не удерживает солнечную шестерню, она просто будет вращаться свободно и никак не повлияет на выходной вал.Чтобы установить агрегат на первую передачу, применяется лента, которая удерживает солнечную шестерню от движения. Чтобы переключиться с первой на высшую передачу, ремень отпускается, и включается сцепление, заставляя выходной вал вращаться с той же скоростью, что и входной.

Возможно множество других комбинаций с использованием двух или более планетарных наборов, соединенных различными способами, чтобы обеспечить разные скорости движения вперед и назад, которые присутствуют в современных автоматических трансмиссиях.

Некоторые хитроумные механизмы переключения передач, присутствующие в четырех-, а теперь и пяти-, шести- и даже семиступенчатой ​​автоматике, достаточно сложны, чтобы заставить технически проницательного неспециалиста кружиться в голове, пытаясь понять поток мощности через трансмиссию, когда она переключается с первой передачи. через высшую передачу, пока автомобиль разгоняется до скорости шоссе.На более новых автомобилях компьютер автомобиля отслеживает и контролирует эти переключения, так что они почти незаметны.

Пакеты сцепления

Пакет сцепления состоит из чередующихся дисков, которые помещаются внутри барабана сцепления. Половина дисков стальная и имеет шлицы, которые входят в пазы на внутренней стороне барабана. Другая половина имеет фрикционный материал, связанный с их поверхностью, и имеет шлицы на внутренней стороне, которые соответствуют канавкам на внешней поверхности прилегающей ступицы. Внутри барабана находится поршень, который приводится в действие давлением масла в нужный момент, чтобы сжать пакет сцепления вместе, так что два компонента заблокируются и повернутся как одно целое.

Обгонная муфта

Односторонняя муфта (также известная как муфта «обжимной») — это устройство, которое позволяет такому компоненту, как коронная шестерня, свободно вращаться в одном направлении, но не в другом. Этот эффект аналогичен эффекту велосипеда, когда педали будут вращать колесо при вращении педалей вперед, но будут вращаться свободно при вращении назад.

Обычное место, где используется односторонняя муфта, — это первая передача, когда рычаг переключения передач находится в положении движения. Когда вы начинаете ускоряться с остановки, трансмиссия запускается на первой передаче.Но вы когда-нибудь замечали, что происходит, если вы отпускаете газ, пока он еще на первой передаче? Автомобиль продолжает двигаться накатом, как если бы вы были на нейтрали. Теперь переключитесь на низшую передачу вместо Drive. Когда вы в этом случае отпускаете газ, вы чувствуете, что двигатель замедляет вашу скорость, как в автомобиле со стандартной коробкой передач. Причина этого в том, что в Drive используется одностороннее сцепление, тогда как в Low используется пакет сцепления или лента.

Полосы

Лента — это стальная лента с фрикционным материалом, прикрепленным к внутренней поверхности.Один конец ленты прикреплен к корпусу трансмиссии, а другой конец подключен к сервоприводу. В соответствующее время гидравлическое масло под давлением подается в сервопривод, чтобы затянуть ленту вокруг барабана, чтобы предотвратить вращение барабана.

Преобразователь крутящего момента

В автоматических коробках передач гидротрансформатор заменяет сцепление на автомобилях со стандартной коробкой передач. Он нужен для того, чтобы двигатель продолжал работать, когда автомобиль останавливается. Принцип действия гидротрансформатора похож на включение вентилятора, подключенного к стене, и нагнетание воздуха в другой вентилятор, который отключен от сети.Если вы схватите лопасть отключенного вентилятора, вы сможете удержать его от вращения, но как только вы отпустите, он начнет ускоряться, пока не приблизится к скорости включенного вентилятора. Отличие гидротрансформатора в том, что вместо воздуха в нем используется масло или трансмиссионная жидкость, если быть более точным.

Гидротрансформатор представляет собой большую гидравлическую муфту в форме пончика (диаметром от 10 до 15 дюймов), которая устанавливается между двигателем и трансмиссией. Он состоит из трех внутренних элементов, которые работают вместе для передачи мощности на трансмиссию.Три элемента гидротрансформатора — это насос, турбина и статор. Насос установлен непосредственно на корпусе гидротрансформатора, который, в свою очередь, прикручен болтами непосредственно к коленчатому валу двигателя и вращается с частотой вращения двигателя. Турбина находится внутри корпуса и соединена непосредственно с входным валом трансмиссии, обеспечивающей движение транспортного средства. Статор установлен на односторонней муфте, так что он может свободно вращаться в одном направлении, но не в другом. В каждом из трех элементов установлены ребра, которые точно направляют поток масла через преобразователь.

При работающем двигателе трансмиссионная жидкость втягивается в насосную секцию и выталкивается наружу под действием центробежной силы, пока не достигнет секции турбины, которая начинает ее вращение. Жидкость продолжает круговое движение назад к центру турбины, где она входит в статор. Если турбина движется значительно медленнее, чем насос, жидкость будет контактировать с передней частью ребер статора, которые толкают статор в одностороннюю муфту и предотвращают его вращение.Когда статор остановлен, жидкость направляется ребрами статора для повторного входа в насос под «вспомогательным» углом, обеспечивая увеличение крутящего момента. По мере того, как скорость турбины достигает скорости насоса, жидкость начинает сталкиваться с лопатками статора на задней стороне, заставляя статор поворачиваться в том же направлении, что и насос и турбина. По мере увеличения скорости все три элемента начинают вращаться примерно с одинаковой скоростью.

Начиная с 80-х годов, для повышения экономии топлива преобразователи крутящего момента оснащаются блокирующей муфтой (не показана), которая блокирует турбину с насосом, когда скорость транспортного средства достигает примерно 45-50 миль в час.Эта блокировка управляется компьютером и обычно не включается, если трансмиссия не находится на 3-й или 4-й передаче.

Гидравлическая система

Гидравлическая система представляет собой сложный лабиринт каналов и трубок, по которым трансмиссионная жидкость под давлением подается ко всем частям трансмиссии и гидротрансформатора. Диаграмма слева — простая схема трехступенчатой ​​автоматической коробки передач 60-х годов. Новые системы намного сложнее и сочетаются с компьютеризированными электрическими компонентами. Трансмиссионная жидкость служит для различных целей, включая управление переключением передач, общую смазку и охлаждение трансмиссии.В отличие от двигателя, который использует масло в основном для смазки, каждый аспект функций трансмиссии зависит от постоянной подачи жидкости под давлением. Это мало чем отличается от системы кровообращения человека (жидкость даже красного цвета), где даже несколько минут работы при отсутствии давления могут быть вредными или даже фатальными для жизни трансмиссии. Чтобы поддерживать нормальную рабочую температуру трансмиссии, часть жидкости направляется по одной из двух стальных трубок в специальную камеру, которая погружена в антифриз в радиаторе.Жидкость, проходящая через эту камеру, охлаждается, а затем возвращается в трансмиссию через другую стальную трубку. Типичная трансмиссия имеет в среднем десять кварт жидкости между трансмиссией, гидротрансформатором и охлаждающим баком. Фактически, большинство компонентов трансмиссии постоянно смазываются жидкостью, включая пакеты сцепления и ленты. Поверхности трения этих деталей предназначены для правильной работы только в том случае, если они покрыты маслом.

Масляный насос

Масляный насос трансмиссии (не путать с насосным элементом внутри гидротрансформатора) отвечает за создание всего давления масла, которое требуется в трансмиссии.Масляный насос установлен на передней части картера коробки передач и напрямую соединен со ступицей корпуса гидротрансформатора. Поскольку корпус гидротрансформатора напрямую соединен с коленчатым валом двигателя, насос будет создавать давление всякий раз, когда двигатель работает, пока имеется достаточное количество трансмиссионной жидкости. Масло поступает в насос через фильтр, расположенный в нижней части масляного поддона трансмиссии, и поднимается по всасывающей трубке прямо к масляному насосу. Затем масло под давлением подается к регулятору давления, корпусу клапана и остальным компонентам по мере необходимости.

Корпус клапана

Гидроблок — это центр управления автоматической трансмиссией.

Корпус клапана содержит лабиринт каналов и проходов, по которым гидравлическая жидкость направляется к многочисленным клапанам, которые затем активируют соответствующий пакет сцепления или сервопривод ленты для плавного переключения на соответствующую передачу для каждой дорожной ситуации. Каждый из множества клапанов в корпусе клапана имеет определенное назначение и назван в честь этой функции.Например, клапан переключения передач 2-3 активирует переключение с повышающей передачи со 2-й передачи на 3-ю или клапан синхронизации переключения 3-2, который определяет, когда должно произойти переключение на более низкую передачу.

Самый важный клапан, которым вы можете управлять напрямую, — это ручной клапан. Ручной клапан напрямую соединен с рукояткой переключения передач и закрывает и открывает различные проходы в зависимости от того, в каком положении находится переключатель передач. Например, когда вы переводите переключение передач в режим Drive, ручной клапан направляет жидкость к блоку сцепления ( s), который включает 1-ю передачу.Он также настраивается для отслеживания скорости автомобиля и положения дроссельной заслонки, чтобы определить оптимальное время и силу для 1–2 переключения. В трансмиссиях с компьютерным управлением у вас также будут электрические соленоиды, которые установлены в корпусе клапана, чтобы направлять жидкость в соответствующие пакеты или ленты сцепления под управлением компьютера для более точного управления точками переключения передач.

Компьютерное управление

Компьютер использует датчики двигателя и трансмиссии для определения таких вещей, как положение дроссельной заслонки, скорость автомобиля, частота вращения двигателя, нагрузка на двигатель, положение выключателя стоп-сигнала и т. Д.для контроля точных точек переключения, а также того, насколько плавным или жестким должно быть переключение. Некоторые компьютеризированные трансмиссии даже учатся вашему стилю вождения и постоянно адаптируются к нему, поэтому каждая смена рассчитывается именно тогда, когда вам это нужно.

Благодаря компьютерному управлению, спортивные модели выпускаются с возможностью ручного управления трансмиссией, как если бы это был рычаг переключения передач, что позволяет водителю выбирать передачи вручную. На некоторых автомобилях это достигается путем пропускания рычага переключения передач через специальные ворота, а затем нажатия на него в одном или другом направлении для переключения на повышенную или понижающую передачу по желанию.Компьютер отслеживает эту активность, чтобы убедиться, что водитель не выбрал передачу, которая может привести к превышению скорости двигателя и его повреждению.

Еще одним преимуществом этих «умных» трансмиссий является то, что они имеют режим самодиагностики, который может обнаружить проблему на ранней стадии и предупредить вас с помощью светового индикатора на приборной панели. Затем технический специалист может подключить испытательное оборудование и получить список кодов неисправностей, который поможет точно определить причину проблемы.

Регулятор, вакуумный модулятор, трос дроссельной заслонки

Эти три компонента важны для некомпьютеризированных передач.Они предоставляют входные данные, которые говорят трансмиссии, когда нужно переключаться.

Губернатор подключен к выходному валу и регулирует гидравлическое давление в зависимости от скорости автомобиля. Это достигается за счет центробежной силы, которая вращает пару шарнирных грузов против возвратных пружин. По мере того, как грузы растягиваются относительно пружин, большее давление масла проходит мимо регулятора, чтобы воздействовать на клапаны переключения, которые находятся в корпусе клапана, которые затем сигнализируют о соответствующих переключениях.

Конечно, скорость автомобиля — это не единственное, что определяет, когда должна переключаться трансмиссия, но также важна нагрузка на двигатель.Чем большую нагрузку вы возлагаете на двигатель, тем дольше трансмиссия будет удерживать передачу перед переключением на следующую.

Существует два типа устройств, которые служат для контроля нагрузки двигателя: трос газа и вакуумный модулятор. Передача будет использовать одно или другое, но обычно не оба этих устройства. Каждый из них работает по-своему, чтобы контролировать нагрузку на двигатель.

Трос дроссельной заслонки просто отслеживает положение педали газа через кабель, идущий от педали газа к дроссельной заслонке в корпусе клапана.

Вакуумный модулятор контролирует вакуум в двигателе с помощью резинового вакуумного шланга, который подсоединен к двигателю. Вакуум двигателя очень точно реагирует на нагрузку двигателя с высоким вакуумом, который создается, когда двигатель находится под небольшой нагрузкой, и снижается до нуля, когда двигатель находится под большой нагрузкой. Модулятор прикреплен к внешней стороне корпуса трансмиссии и имеет вал, который проходит через корпус и прикрепляется к дроссельной заслонке в корпусе клапана. Когда двигатель находится под небольшой нагрузкой или без нагрузки, высокий вакуум действует на модулятор, который перемещает дроссельную заслонку в одном направлении, позволяя трансмиссии переключаться раньше и мягко.По мере увеличения нагрузки на двигатель разрежение уменьшается, что приводит к перемещению клапана в другом направлении, заставляя трансмиссию переключаться позже и более жестко.

Уплотнения и прокладки

Автоматическая коробка передач имеет множество уплотнений и прокладок для регулирования потока гидравлической жидкости и предотвращения ее утечки. Есть два основных внешних уплотнения: переднее уплотнение и заднее уплотнение. Переднее уплотнение герметично закрывает место крепления гидротрансформатора к картеру трансмиссии. Это уплотнение позволяет жидкости свободно перемещаться от преобразователя к трансмиссии, но предотвращает утечку жидкости.Заднее уплотнение предотвращает утечку жидкости через выходной вал.

Уплотнение обычно изготавливается из неопрена (аналогично неопрену в щетке стеклоочистителя) и используется для предотвращения утечки масла через движущиеся части, такие как вращающийся вал. В некоторых случаях соединению неопрена помогает пружина, которая удерживает неопрен в тесном контакте с вращающимся валом.

Прокладка — это тип уплотнения, используемый для уплотнения двух неподвижных частей, скрепленных вместе.Некоторые распространенные материалы для прокладок: бумага, пробка, резина, силикон и мягкий металл.

Помимо основных уплотнений, существует также ряд других уплотнений и прокладок, которые различаются от трансмиссии к трансмиссии. Типичным примером является резиновое уплотнительное кольцо, уплотняющее вал рычага переключения передач. Это вал, который вы перемещаете, когда манипулируете переключателем передач. Другой пример, который является общим для большинства трансмиссий, — это прокладка масляного поддона. Фактически, уплотнения требуются везде, где устройству необходимо пройти через корпус коробки передач, и каждое из них является потенциальным источником утечек.

Хотите узнать больше?
Посетите один из наших офисов

Карта механики — Системы с ременным и зубчатым приводом

Ременные и шкивные системы, а также системы с шестеренчатым приводом представляют собой обычные способы передачи вращательного движения и крутящего момента с одного вала на другой. Ремни обеспечивают гибкость в том, что валы не обязательно должны находиться рядом друг с другом, а шестерни чаще используются в приложениях с высокими нагрузками.

Ремни и шкивы часто используются для передачи движения и крутящего момента от одного вала к другому.

Шестерни — еще один распространенный способ передачи движения и крутящего момента от одного вала к другому.

Положение, скорость и ускорение в системах с ременным приводом

На схеме ниже показана простая система с ременным приводом. Шкив A и шкив B имеют свой собственный радиус и соединены ремнем, который, как мы предполагаем, не проскальзывает относительно шкивов. Каждый шкив совершает вращение с фиксированной осью и, следовательно, будет следовать этим кинематическим правилам отдельно, однако движение ремня можно использовать для связи движения двух шкивов.

На приведенной выше диаграмме показана простая система с ременным приводом, соединяющая шкив A и шкив B.

В качестве ограничения мы можем предположить, что скорость шкива будет одинаковой по всей петле в любой момент времени. Если бы это было не так, в одних местах пояс собирался, а в других растягивался. Если ремень не проскальзывает, скорость ремня будет такой же, как скорость кромки каждого из двух шкивов. Приравнивая эти две скорости друг к другу и работая в обратном направлении, чтобы связать их с угловыми скоростями, мы получаем среднее уравнение ниже.Взятие интеграла или производной позволяет нам также связать угловые смещения или угловые ускорения с аналогичными уравнениями.

Угловые перемещения:	\ [r_ {A} (\ Delta \ Theta _ {A}) = r_ {B} (\ Delta \ Theta_ {B}) \]
Угловые скорости:	\ [r_ {A} \ omega_ {A} = r_ {B} \ omega_ {B} \]
Угловые ускорения:	\ [r_ {A} \ alpha_ {A} = r_ {B} \ alpha_ {B} \]

Если у нас есть более сложная серия ремней и шкивов, мы будем анализировать систему поэтапно.Это будут шкивы, соединенные ремнями, как у нас выше, а также шкивы, соединенные через вал, как показано со шкивами B и C на схеме ниже.

На схеме выше показана многоступенчатая система с ременным приводом, соединяющая шкив A и шкив D. Шкивы A и B соединены ремнем, затем B и C находятся на одном валу, затем C и D соединены ремнем.

Для шкивов на одном валу угловые смещения, угловые скорости и угловые ускорения будут одинаковыми.

\ [\ Delta \ Theta_ {B} = \ Delta \ Theta_ {C} \]

\ [\ omega_ {B} = \ omega_ {C} \]

\ [\ alpha_ {B} = \ alpha_ {C} \]

Если мы знаем угловое смещение, угловую скорость или угловое ускорение шкива A, мы могли бы найти угловое смещение, угловую скорость или угловое ускорение шкива D, перемещая одно взаимодействие за раз (определение движения шкива B, затем C, затем D).

Положение, скорость и ускорение в зубчатых передачах

На схеме ниже показана простая зубчатая передача. Gear A и Gear B имеют свой радиус и взаимодействуют в точке соприкосновения. Каждая шестерня совершает вращение с фиксированной осью и, следовательно, будет следовать этим кинематическим правилам отдельно, однако движение зубьев в точке контакта можно использовать, чтобы связать движение одной шестерни с другой.

На схеме выше показана простая зубчатая передача с взаимодействующими шестернями A и B.

В качестве ограничения мы можем предположить, что скорость зубьев в точке контакта будет такой же. Если бы это было не так, зубья одной шестерни проходили бы сквозь зубцы другой шестерни. Приравнивая эти две скорости друг к другу и работая в обратном направлении, чтобы связать угловые скорости, мы находим второе уравнение ниже. Взятие интеграла или производной позволяет нам также связать угловые смещения или угловые ускорения с аналогичными уравнениями.

Угловые перемещения:	\ [r_ {A} (\ Delta \ Theta _ {A}) = — r_ {B} (\ Delta \ Theta_ {B}) \]
Угловые скорости:	\ [r_ {A} \ omega_ {A} = — r_ {B} \ omega_ {B} \]
Угловые ускорения:	\ [r_ {A} \ alpha_ {A} = — r_ {B} \ alpha_ {B} \]

Вы заметите, что приведенные выше уравнения соответствуют уравнениям, которые мы имели для систем с ременным приводом, за исключением знака минус в правой части каждого уравнения. Это связано с тем, что зацепленные шестерни вращаются в противоположных направлениях (если одна шестерня вращается по часовой стрелке, другая будет вращаться против часовой стрелки), в то время как шкивы в системах с ременным приводом всегда вращаются в одном направлении.

Также аналогично системам с ременным приводом, у нас могут быть составные зубчатые передачи с тремя или более шестернями, как показано на рисунке ниже. В этих сценариях у нас также, вероятно, будут шестерни, которые соединены через вал, как синие и желтые шестерни, показанные ниже. В таких ситуациях шестерни на одном валу будут иметь совпадающие угловые смещения, угловые скорости и угловые ускорения.Как и в случае систем с ременным приводом, вам просто нужно переходить зубчатую передачу по одному шагу за раз, применяя правильный набор уравнений для соответствия каждому шагу взаимодействия.

На анимированной диаграмме выше показана составная зубчатая передача. Красная и синяя шестерни взаимодействуют через зацепляющиеся зубья, затем синяя и желтая шестерни находятся на одном валу, затем, наконец, желтая и зеленая шестерни взаимодействуют через зацепляющиеся зубья.

Концепция, которая обычно используется в зубчатых передачах, которая обычно не используется в системах с ременным приводом, — это концепция передаточного числа .Для любой зубчатой ​​передачи передаточное число определяется как угловая скорость входа, деленная на угловую скорость выхода. Основываясь на приведенных выше уравнениях, мы также можем доказать, что отношение угловых смещений или угловых ускорений будет аналогично передаточному отношению. Однако передаточное число всегда определяется как положительное число, поэтому вам все равно придется использовать интуицию, чтобы определить направление вывода.

\ [Передаточное число = \ frac {\ omega_ {input}} {\ omega_ {output}} = \ frac {\ Delta \ Theta_ {input}} {\ Delta \ Theta_ {output}} = \ frac { \ alpha_ {input}} {\ alpha_ {output}} \]

В простой двухступенчатой ​​системе передаточное число будет равно радиусу выходной шестерни, деленному на радиус входной шестерни, или количеству зубьев ведомой шестерни, разделенному на количество зубьев на ведущей шестерне. входная шестерня (так как количество зубьев будет прямо пропорционально радиусу).В составных зубчатых передачах этот простой расчет, приведенный ниже, не будет работать, но если вам задано передаточное число для составной зубчатой ​​передачи, вы все равно можете применить приведенные выше уравнения.

\ [Передаточное число = \ frac {\ omega_ {input}} {\ omega_ {output}} = \ frac {r_ {output}} {r_ {input}} = \ frac {N_ {output}} { N_ {input}} \]

Как заменить трансмиссионную жидкость и фильтр

Том Морр

Жизненно важные жидкости в транспортных средствах обычно выполняют две важные функции: смазку и очистку.По мере того, как жидкость циркулирует по деталям, она собирает грязь и металлическую стружку, которые могут накапливаться с течением времени. Если вам повезет, этот мусор осядет на дно кастрюли или корпуса и не будет циркулировать по системе. Вот почему некоторые автомагазины используют машины, которые выполняют промывку трансмиссионной жидкости, обеспечивая удаление большего количества этого мусора перед заливкой новой трансмиссионной жидкости в автомобиль.

Ничто так не продлевает срок службы автомобиля, как регулярная замена жидкости. Для автоматических коробок передач / трансмиссий рекомендуемый интервал обслуживания составляет примерно каждые 30 000 миль или 30 месяцев.(Обратитесь к руководству пользователя или руководству по обслуживанию для получения информации о вашем автомобиле.) Жидкость для автоматической коробки передач (ATF) следует заменять раньше, если на масляном щупе обнаруживается темная или пахнущая жидкость.

Замена трансмиссионного масла и фильтра своими руками

Даже те из нас, кто меняет собственное масло, часто съеживаются от перспективы слить масло ATF. Поскольку многие поддоны трансмиссии не имеют сливных пробок, замена жидкости может оказаться сложной задачей — необходимо снять поддон целиком. Но даже на автомобилях, у которых есть сливные пробки, поддон все равно необходимо снимать для замены фильтра.

Замена трансмиссионной жидкости — одна из тех грязных работ, которые кому-то приходится делать. Выполнение дела самостоятельно сэкономит деньги, возможно, время и свежая ATF помогут вашей коробке передач работать не по годам. Также относительно легко определить, когда у вас может быть низкий уровень ATF. Обратитесь в сервисную службу автоматической коробки передач, если вы обнаружите следующие признаки низкого уровня трансмиссионной жидкости:

• Пробуксовки трансмиссии
• Коробка передач переключается примерно
• Шумная передача
• Нет включения привода на передних или задних передачах

Как заменить жидкость в АКПП: пошаговая инструкция

Если вы наберетесь некоторого первоначального терпения, изучение того, как менять жидкость для автоматической коробки передач, принесет вам только пользу в долгосрочной перспективе.Что еще более важно, вам понадобится комплект фильтров для автоматической коробки передач; они обычно содержат прокладку для поддона в дополнение к новому фильтру коробки передач и его уплотнительному кольцу. Вместе с некоторыми базовыми инструментами магазина вы готовы приступить к работе.

Всегда соблюдайте правила безопасности при работе с автомобилями. Чтобы предотвратить травмы, используйте соответствующие средства индивидуальной защиты, которые могут включать защитные перчатки, очки, шлемы и обувь.

Что делают датчики трансмиссии? | Стюарт Мастерская по ремонту трансмиссий

Это все датчики трансмиссии и их назначение.

Микропроцессор модуля управления трансмиссией — это мозг автомобиля. Информация поступает от датчиков по всему автомобилю. В трансмиссии они отвечают за синхронизацию переключения и различные аспекты переключения. Модуль управления трансмиссией или «TCM» — это еще один микропроцессор, используемый для регулирования работы трансмиссии. Все эти микропроцессоры получают информацию от всех датчиков. Вот список некоторых датчиков вашего автомобиля и их функций, которые помогут вашему автомобилю функционировать должным образом.Они также предупреждают главный процессор, если это неисправность, и сохраняют код, чтобы наши технические специалисты в нашей мастерской по ремонту трансмиссий Stuart могли правильно диагностировать ваши проблемы с трансмиссией.

Датчик входной скорости трансмиссии
Этот датчик измеряет число оборотов входного вала в минуту или число оборотов в минуту. Когда гидротрансформатор передает необходимое давление на муфты и планетарный редуктор, автомобиль начинает движение. Когда автомобиль или грузовик движется, входной вал трансмиссии вращается с той же скоростью, что и двигатель.Скорость вашего автомобиля зависит от входной скорости и передаточного числа. Если этого не произойдет, PCM будет предупрежден о конкретной проблеме.

Датчик выходной скорости трансмиссии
Этот датчик измеряет скорость «выходного вала» в оборотах в минуту.

Датчик скорости автомобиля
Этот датчик измеряет чистую скорость. Если этот датчик выйдет из строя, трансмиссия выйдет из строя. Это может создать впечатление, что трансмиссия повреждена, но именно поэтому у вас должен быть надежный магазин трансмиссии, который заменит только датчик, а не заставит вас поверить в необходимость дорогостоящего ремонта.

Датчик расхода воздуха
Это измеряет поток воздуха во впускное отверстие двигателя. Если этот датчик выходит из строя, переключение трансмиссии становится неустойчивым. Это также может создать впечатление, что ваша передача имеет серьезные проблемы. Часто мы можем просто заменить датчик, и все вернется в нормальное рабочее состояние.

Датчик частоты вращения вала турбины
Он измеряет скорость вращения вала внутри трансмиссии, что, в свою очередь, определяет величину проскальзывания сцепления. Это сообщит нам, есть ли проблема со сцеплением или неисправен датчик.

Датчик температуры всасываемого воздуха
Это сообщает PCM температуру воздуха, поступающего во впускное отверстие двигателя, а также контролирует количество воздуха, смешанного с топливом. Он также является частью системы контроля давления в трансмиссии. Если этот датчик неисправен, это может вызвать ненормальное переключение передач.

Датчик температуры охлаждающей жидкости
PCM использует этот датчик, чтобы также регулировать соотношение воздуха в смеси с топливом, а также измерять температуру жидкости в радиаторе, а также ограничивать сцепление при более низких температурах.

Датчик положения дроссельной заслонки
Он измеряет движение дроссельной заслонки и отправляет информацию в TCM о том, что происходит внезапное увеличение или уменьшение ускорения. Неисправный датчик такого типа может вызвать проблемы с переключением передач, которые могут выглядеть так, как если бы трансмиссия вышла из строя.

Итак, как мы видим, датчики играют большую роль как в функционировании, так и в диагностике. Важно знать, что если вам кажется, что у вас проблемы с передачей, то иногда проблема может быть просто в неисправном датчике.Но иногда датчик обнаруживает более серьезную проблему, которую следует решать немедленно. Наша репутация самой надежной ремонтной мастерской в ​​округе Мартин дает нам в A One Transmissions в Стюарте, Флорида, потому что у нас есть тысячи постоянных клиентов, которые знают, что могут нам доверять. Прочтите их истории здесь.

Механическая мощность — tec-science

Механическая мощность определяется силой и скоростью или крутящим моментом и скоростью вращения.

Введение

Термин мощность (в физическом смысле) играет важную роль в трансмиссиях, поскольку их размеры должны соответствовать характеристикам двигателя. По этой причине в следующей статье термин мощность обсуждается более подробно. В связи с зубчатыми колесами вопрос о механической мощности на выходном валу (например, в патроне дрели или на заднем колесе велосипеда) всегда кажется взаимодействием между двумя решающими параметрами. А именно

• поступательная скорость (скорость) и сила при поступательных движениях; соответственно
• скорость вращения и крутящий момент при вращательных движениях.

Повседневный опыт показывает, что при заданной мощности привода (мощности двигателя) редуктор может изменить только один параметр за счет другого параметра. Например, нельзя будет подняться на крутой холм на велосипеде или автомобиле (когда требуется большая сила) на такой высокой скорости, как по ровной дороге. Соответственно необходимо уменьшить скорость ведомых колес в пользу силы. Вы должны буквально «переключить передачу на более низкую». Только после преодоления подъема, когда больше не требуется больших усилий, можно снова набрать скорость на более высокой передаче.

Рис.: Использование трансмиссии в велосипеде

Даже дрель на самой высокой передаче может не развить крутящий момент, необходимый для сверления большого отверстия. На этом этапе также необходимо использовать более низкую передачу в пользу крутящего момента и в ущерб скорости.

Рисунок: Применение трансмиссий

Определение механической мощности

Таким образом, хотя увеличение силы может происходить только за счет скорости, увеличение скорости приводит к неизбежному уменьшению силы.Эта ситуация, в конечном счете, является прямым следствием принципа энергосбережения (подробнее об этом см. Статью , принцип действия ).

Чтобы понять это, необходимы базовые знания терминов мощность и работа . По этой причине в следующих разделах эти термины описаны более подробно.

Физически механическая мощность P движущегося тела определяется работой или энергии Вт, переданной за определенное время Δt:

\ begin {align}
\ label {def_leistung}
& P = \ frac {W} {\ Delta t} \\ [5px]
\ end {align}

Чем больше работы будет выполнено за определенный период времени, тем больше будет мощность. Работа W, по определению, является результатом произведения силы F и расстояния Δs, через которое действует сила (при условии, что сила и расстояние исправлены):

\ begin {align}
\ label {def_arbeit}
& W = {F} \ cdot {\ Delta s} \\ [5px]
\ end {align}

Эти основные термины используются в следующих разделах для более подробного изучения механической силы при поступательном и вращательном движениях.

Мощность при поступательных движениях (линейных движениях)

Для мощности поступательных движений (линейных движений) существует определенная связь между силой и скоростью.Это будет показано в следующих разделах на примере лебедки с приводом от двигателя.

Рис.: Подъем ящика с помощью лебедки (вращательное движение)

Derivation

Лебедка поднимает ящик вверх с постоянной скоростью v и постоянной силой F. Ящик поднимается на перемещение Δs за время Δt. Работа W лебедки, выполненная за это время Δt, определяется по определению как произведение приложенной силы F и пройденного расстояния Δs:

\ begin {align}
\ label {arbeit}
& W = F \ cdot \ Delta s \\ [5px]
\ end {align}

Очевидно, что эта работа была выполнена во время подъема и, следовательно, за время подъема Δt.Исходя из определения мощности, преобразованная механическая мощность лебедки P может быть определена следующим образом:

\ begin {align}
\ label {leistung_trans}
& P = \ frac {W} {\ Delta t} = \ frac {F \ cdot \ Delta s} {\ Delta t} = F \ cdot \ underbrace {\ frac {\ Delta s} {\ Delta t}} _ {= v} = F \ cdot v \\ [5px]
\ end {align}

Во время этого математического преобразования был использован тот факт, что отношение пройденного расстояния Δs и требуемого времени Δt соответствует скорости v поднятого ящика.

Требуемая механическая мощность P для приведения компонента в движение с постоянной скоростью v за счет силы F получается из произведения обеих величин:

\ begin {align}
\ label {translationsleistung}
& \ boxed {P = F \ cdot v} \\ [5px]
\ end {align}

Воздействие на движение трансмиссией

В этом примере требуемая механическая мощность подается от двигателя и передается непосредственно на лебедку. В принципе, двигатели не могут обеспечить какую-либо мощность.Скорее, производительность ограничена в зависимости от конструкции двигателя. Если доступна только определенная мощность двигателя P, то после преобразования уравнения (\ ref {translationsleistung}) сразу становится очевидно, что более высокое усилие F, очевидно, может быть достигнуто только при соответственно более низкой скорости v.

\ begin {align}
\ label {kraft}
& F = \ frac {P} {v} \\ [5px]
\ end {align}

Рис.: Передаточное отношение силы / скорости с трансмиссией

Таким образом, более тяжелый ящик можно поднимать с большим усилием только при соответствующем уменьшении скорости.С другой стороны, при заданной мощности двигателя P лихтер (когда для подъема требуется только меньшее усилие F) может подниматься с более высокой скоростью v.

\ begin {align}
\ label {geschwindigkeit}
& v = \ frac {P} {F} \\ [5px]
\ end {align}

Именно здесь в игру вступают передачи. Они берут под свой контроль власть в пользу большей силы или в пользу большей скорости. Коробка передач не может увеличивать обе величины одновременно, так как это потребует увеличения мощности.Однако мощность фиксируется двигателем и не может быть изменена даже коробкой передач.

Коробка передач

изменяет не механическую мощность, а только соотношение скорости и усилия, которое отстает от определенной мощности! Это означает либо большее усилие при более низкой скорости, либо более высокую скорость при меньшем усилии.

В идеальном случае входная мощность P _и , подаваемая двигателем, полностью передается редуктором на выход редуктора (P _или ). Однако в действительности потери мощности P _l происходят в редукторе из-за трения.Они выражаются коэффициентом передачи η _г (≤ 1):

\ begin {align}
\ label {getriebewirkungsgrad_trans}
& \ boxed {P_ {o} = P_ {i} \ cdot \ eta_g} \\ [5px]
\ end {align}

Рисунок: Схема потока энергии реальной трансмиссии

Мощность при вращательных движениях (круговых движениях)

Знание о взаимосвязи между силой и скоростью поступательных движений можно перенести на вращательные движения. Для этого снова рассматривается лебедка, описанная в предыдущем разделе.На этот раз, однако, более подробно рассматривается круговое движение канатной лебедки и действующая сила.

Рис.: Подъем ящика с помощью лебедки (вращательное движение)

Derivation

Лебедка тянет канат с силой F по длине дуги Δs при намотке. Однако пройденное расстояние Δs больше не описывает прямую линию, а представляет собой дугу окружности. Однако сила всегда параллельна криволинейной траектории в каждой точке. Это означает, что формула для работы W = F⋅Δs может быть применена снова.

\ begin {align}
\ label {arbeit_01}
& W = F \ cdot \ Delta s \\ [5px]
\ end {align}

За весь оборот лебедка один раз полностью намотала трос по окружности, т.е. сила F действовала по круговой траектории Δs = 2π⋅r. Затем окончательно определяется работа W, выполняемая лебедкой во время этого вращения:

\ begin {align}
\ label {arbeit_02}
& W = F \ cdot 2 \ pi r \\ [5px]
\ end {align}

Время Δt для этого одиночного оборота также называется периодом T (период = «продолжительность одного оборота»).Следовательно, за время T была сделана работа W = F⋅2π⋅r, что привело к следующей мощности P:

\ begin {align}
\ label {leistung_rot}
& P = \ frac {W} {\ Delta t} = \ frac {F \ cdot 2 \ pi r} {T} = 2 \ pi \ underbrace {\ frac { 1} {T}} _ {= n} \ cdot \ underbrace {F \ cdot r} _ {= M} = 2 \ pi \ cdot n \ cdot M \\ [5px]
\ end {align}

Произведение действующей силы F и перпендикулярно выровненного плеча рычага r в конечном итоге соответствует эффективному крутящему моменту M на барабане лебедки, с которым осуществляется вращательное движение.Следовательно, обе переменные могут быть объединены в крутящий момент M.

Формулу можно интерпретировать и дальше, учитывая значение выражения 1 / T. В то время как период T указывает «время на оборот», значение, обратное периоду 1 / T, следовательно, указывает «количество оборотов за время». Это соответствует скорости вращения n (или частоте f) вращательного движения! Применяется следующая зависимость между частотой вращения n (или частотой f) и периодом T:

\ begin {align}
\ label {drehzahl}
& n = \ frac {1} {T} \\ [5px]
\ end {align}

Примечание: В принципе, термин скорость вращения (обозначается n) эквивалентен термину частота вращения или частота для краткости (обозначается f).Однако, хотя термин скорость вращения часто используется в связи с технической единицей «обороты в минуту», частота вращения f обычно используется в связи с физической единицей «обороты в секунду». Обратите внимание, что даже если в уравнениях используется символ n, всегда следует использовать единицу измерения 1 / с!

Механическая мощность P компонента, приводимого в движение с постоянной скоростью вращения n за счет крутящего момента M, получается из произведения обеих величин, умноженных на постоянный коэффициент 2π:
\ begin {align}
\ label {rotationsleistung}
& \ boxed {P = 2 \ pi \ cdot M \ cdot n} \\ [5px]
\ end {align}

Воздействие на движение трансмиссией

В данном случае мощность, необходимая для вращения барабана лебедки, обеспечивается непосредственно двигателем.Поскольку мощность двигателя всегда ограничена, двигатель не может генерировать желаемый крутящий момент. Однако при подъеме больших грузов требуются более высокие крутящие моменты. В таком случае необходимо установить редуктор, который увеличивает крутящий момент M при заданной мощности двигателя P. После преобразования уравнения (\ ref {rotationsleistung)) сразу становится очевидным, что более высокий крутящий момент неизбежно приводит к более низкой скорости n. Ящик уже нельзя так быстро поднять.

\ begin {align}
\ label {getriebe}
& n = \ frac {P} {2 \ pi \ cdot M} \\ [5px]
\ end {align}

Рисунок: Преобразование отношения крутящий момент / скорость с коробкой передач

Если, с другой стороны, необходимо поднять небольшую нагрузку с соответствующим уменьшенным крутящим моментом M, крутящий момент может быть уменьшен редуктором в пользу скорости n. В этом случае ящик можно будет поднять быстрее.

Опять же, обратите внимание, что мощность P фиксируется двигателем и не может быть изменена трансмиссией! Коробка передач может управлять только соотношением крутящего момента и скорости! Таким образом, мощность, подаваемая двигателем, преобразуется коробкой передач только в пользу более высокого крутящего момента и, таким образом, за счет скорости (или наоборот).

Коробка передач

изменяет не механическую мощность, а только отношение крутящего момента к скорости, которое отстает от определенной мощности! Это означает либо высокий крутящий момент при более низкой скорости, либо более высокую скорость при более низком крутящем моменте.

В принципе, и крутящий момент, и скорость, конечно, могут быть увеличены одновременно за счет более высокой мощности двигателя. Но ведь двигатель не сможет выдавать неограниченную мощность. Наконец, достигается предел мощности, и дальнейшее увеличение крутящего момента может быть достигнуто только с помощью коробки передач, которая неизбежно снижает скорость. Более того, по экономическим причинам увеличение мощности двигателя не всегда имеет смысл, поскольку такие двигатели обычно дороже, чем двигатели с более низкими значениями мощности.

Связь поступательного и вращательного движения

На этом этапе формулу (\ ref {leistung_rot}) для вычисления мощности вращательных движений следует интерпретировать по-другому:

\ begin {align}
& P = \ underbrace {\ frac {2 \ pi} {T}} _ {= \ omega} \ cdot M = \ omega \ cdot M \\ [5px]
& \ boxed {P = M \ cdot \ omega} \\ [5px]
\ end {align}

В этом уравнении термин 2π / T в конечном итоге означает угол, пройденный в радианах за единицу времени:

• один полный оборот = угол 2π
• необходимое время = период T

Таким образом, термин 2π / T может быть интерпретирован как угловая скорость ω.Угловая скорость ω связана со скоростью вращения n следующим образом:

\ begin {align}
\ label {winkelgeschwindigkeit}
& \ boxed {\ omega = \ frac {2 \ pi} {T}} = 2 \ pi \ underbrace {\ frac {1} {T}} _ {= n} = 2 \ pi n \\ [5px]
& \ boxed {\ omega = 2 \ pi n} \\ [5px]
\ end {align}

При сравнении формул мощности для поступательного и вращательного движения становится очевидной прямая аналогия. Аналоговая величина силы для поступательных движений соответствует крутящему моменту для вращательных движений, а величина поступательной скорости соответствует угловой скорости.Тогда произведение соответствующих величин соответствует поступательной мощности или вращательной мощности.

«Скорость движения»

	поступательное движение	вращательное движение
«интенсивность движения»	усилие F	крутящий момент M = F⋅r
поступательная скорость v	угловая скорость ω = v / r
«мощность»	P = F⋅v	P = M⋅ω

снова рассматривается подъем ящика с помощью лебедки.В этом случае барабан лебедки вращается, а ящик перемещается. Однако очевидно, что оба движения не независимы друг от друга. Если, например, скорость вращения барабана лебедки увеличивается, скорость поступательного движения коробки также увеличивается. Очевидно, существует определенная связь между угловой скоростью и поступательной скоростью.

Рисунок: Связь между поступательным и вращательным движением

Эта взаимосвязь может быть установлена ​​с помощью механической силы. Вращательная сила P _rot барабана лебедки полностью передана поступательной мощности P _tra ящика.Если соответствующие формулы уравновешены, применяется следующее соотношение между угловой скоростью ω и поступательной скоростью v:

\ begin {align}
\ label {zusammenhang}
& P_ {tra} = P_ {rot} \\ [5px]
& F \ cdot v = M \ cdot \ omega ~~~~~ \ text {mit} ~~ ~ M = F \ cdot r ~~~ \ text {folgt:} \\ [5px]
& F \ cdot v = F \ cdot r \ cdot \ omega \\ [5px]
& \ boxed {v = \ omega \ cdot r} \\ [5px]
\ end {align}

Поступательная скорость v можно понимать как скорость, с которой вращающаяся точка перемещается на расстояние r от оси вращения. Острие на тросе намотки барабана лебедки будет вращаться с той же скоростью, что и ящик. Таким образом, крутящий момент и угловая скорость вращательных движений напрямую связаны с силой и поступательной скоростью поступательных движений по радиусу (см. Таблицу выше).

Вращательное и поступательное движения связаны друг с другом через радиус!

типов шестерен | Бесплатное руководство по снаряжению

Что такое шестерня?

Зубчатая передача — это элемент машины, в котором зубья нарезаны вокруг цилиндрических или конусообразных поверхностей с одинаковым расстоянием между ними.Соединяя пару этих элементов, они используются для передачи вращений и сил от ведущего вала к ведомому валу. Шестерни можно разделить по форме на эвольвентные, циклоидальные и трохоидальные. Кроме того, они могут быть классифицированы по положению вала как шестерни с параллельными валами, шестерни с пересекающимися валами и шестерни с непараллельными и непересекающимися валами. История шестеренок давняя, и использование шестерен уже появилось в Древней Греции до нашей эры. в сочинении Архимеда.

Ящик с образцами различных типов шестерен

Типы шестерен

Шестерни разные

Существует много типов шестерен, например прямозубые, косозубые, конические, червячные, зубчатые рейки и т. Д.Их можно в целом классифицировать, глядя на положения осей, таких как параллельные валы, пересекающиеся валы и непересекающиеся валы.

Необходимо точно понимать различия между типами шестерен, чтобы обеспечить передачу необходимой силы в механических конструкциях. Даже после выбора общего типа важно учитывать такие факторы, как: размеры (модуль, количество зубьев, угол наклона спирали, ширина торца и т. Д.), Стандарт класса точности (ISO, AGMA, DIN), необходимость шлифования зубьев. и / или термообработка, допустимый крутящий момент, КПД и т. д.

Помимо этой страницы, мы представляем более подробную техническую информацию о передаче в разделе «Знание передач» (отдельная страница в формате PDF). В дополнение к списку, приведенному ниже, каждый раздел, например червячная передача, реечная шестерня, коническая шестерня и т. Д., Имеет собственное дополнительное объяснение, касающееся соответствующего типа шестерни. Если PDF-файл просматривать затруднительно, обратитесь к этим разделам.

Лучше всего начать с общих знаний о типах шестерен, как показано ниже. Но помимо них есть и другие типы, такие как торцовая шестерня, елочка (двойная косозубая шестерня), коронная шестерня, гипоидная шестерня и т. Д.

• Цилиндрическая шестерня

  Шестерни, имеющие цилиндрические продольные поверхности, называются цилиндрическими шестернями. Цилиндрические зубчатые колеса относятся к группе зубчатых колес с параллельными валами и представляют собой цилиндрические зубчатые колеса с прямой линией зубьев, параллельной валу. Цилиндрические зубчатые колеса являются наиболее широко используемыми зубчатыми колесами, которые могут обеспечить высокую точность при относительно простых производственных процессах. Они обладают отсутствием нагрузки в осевом направлении (осевая нагрузка). Большая из пары зацеплений называется шестерней, а меньшая — шестерней.
  Нажмите здесь, чтобы выбрать цилиндрические зубчатые колеса
  Эскиз прямозубой шестерни

• Helical Gear

  Цилиндрические зубчатые колеса используются с параллельными валами, аналогично цилиндрическим зубчатым колесам, и представляют собой цилиндрические зубчатые колеса с кривыми зубьями. У них лучшее зацепление зубьев, чем у цилиндрических зубчатых колес, они обладают превосходной бесшумностью и могут передавать более высокие нагрузки, что делает их пригодными для применения на высоких скоростях. При использовании косозубых шестерен они создают силу тяги в осевом направлении, что требует использования упорных подшипников.Цилиндрические шестерни бывают с правым и левым скручиванием, требуя встречных шестерен для зацепляющейся пары.
  Нажмите здесь, чтобы выбрать косозубые шестерни
  Эскиз косозубой шестерни

• Зубчатая рейка

  Зубья одинакового размера и формы, нарезанные на равные расстояния вдоль плоской поверхности или прямого стержня, называются зубчатой ​​рейкой. Зубчатая рейка представляет собой цилиндрическую шестерню с бесконечным радиусом шагового цилиндра. Взаимодействуя с цилиндрической шестерней, он преобразует вращательное движение в поступательное.Зубчатые рейки можно разделить на прямые зубчатые рейки и косозубые зубчатые рейки, но обе имеют прямые зубья. Обрабатывая концы зубчатых реек, можно стыковать зубчатые рейки встык.
  Нажмите здесь, чтобы выбрать зубчатую стойку
  Эскиз зубчатой ​​рейки

• Коническая шестерня

  Коническая шестерня имеет коническую форму и используется для передачи усилия между двумя валами, которые пересекаются в одной точке (пересекающиеся валы).Коническая шестерня имеет конус в качестве передней поверхности, а ее зубья нарезаны по конусу. Типы конических зубчатых колес включают прямые конические зубчатые колеса, косозубые конические зубчатые колеса, спирально-конические зубчатые колеса, косозубые зубчатые колеса, угловые конические зубчатые колеса, коронные зубчатые колеса, конические зубчатые колесные зубчатые колеса и гипоидные зубчатые колеса.
  Нажмите здесь, чтобы выбрать конические шестерни
  Эскиз конической шестерни

• Спирально-коническая шестерня

  Спирально-коническая шестерня — это коническая шестерня с криволинейными линиями зубьев. Благодаря более высокому коэффициенту контакта зубьев они превосходят прямые конические шестерни по эффективности, прочности, вибрации и шуму.С другой стороны, их труднее производить. Кроме того, поскольку зубья изогнуты, они создают осевые силы в осевом направлении. В спирально-конических зубчатых колесах зубчатая передача с нулевым углом закручивания называется конической зубчатой ​​передачей с нулевым углом поворота.
  Нажмите здесь, чтобы выбрать спиральные конические шестерни
  Эскиз спирально-конической шестерни

• Винтовая шестерня

  Винтовая шестерня — это пара одинаковых ручных косозубых шестерен с углом поворота 45 ° на непараллельных, непересекающихся валах. Поскольку контакт зубьев является точечным, их грузоподъемность мала, и они не подходят для передачи большой мощности. Поскольку мощность передается за счет скольжения поверхностей зубьев, необходимо обращать внимание на смазку при использовании винтовых передач. Нет никаких ограничений по сочетанию количества зубов.
  Нажмите здесь, чтобы выбрать винтовые шестерни
  Эскиз винтовой шестерни

• Miter Gear

  Miter Gear — конические шестерни с передаточным числом 1.Они используются для изменения направления передачи мощности без изменения скорости. Есть прямая и спирально-угловая шестерни. При использовании спирально-угловых шестерен необходимо рассмотреть возможность использования упорных подшипников, поскольку они создают осевое усилие в осевом направлении. Помимо обычных косозубых шестерен с углами вала 90 °, косые шестерни с любыми другими углами вала называются угловыми косозубыми шестернями.
  Нажмите здесь, чтобы выбрать Miter Gears
  Эскиз митры шестерни

• Червячная передача

  Винт, вырезанный на валу, — это червяк, сопряженная шестерня — это червячное колесо, а вместе на непересекающихся валах называется червячной передачей.Червяки и червячные колеса не ограничиваются цилиндрическими формами. Есть песочные часы, которые могут увеличить коэффициент контакта, но производство становится более трудным. Из-за скользящего контакта поверхностей шестерен необходимо уменьшить трение. По этой причине для червяка обычно используется твердый материал, а для червячного колеса — мягкий материал. Несмотря на низкую эффективность из-за скользящего контакта, вращение происходит плавно и тихо. Когда угол подъема червяка мал, он создает функцию самоблокировки.
  Нажмите здесь, чтобы выбрать червячные передачи
  Эскиз червячной передачи

• Внутренняя шестерня

  Внутренняя шестерня имеет зубья, нарезанные на внутренней стороне цилиндров или конусов, и работает в паре с внешними шестернями. В основном внутренние шестерни используются для планетарных зубчатых передач и зубчатых муфт валов. Существуют ограничения в количестве различий между зубьями между внутренними и внешними зубчатыми колесами из-за эвольвентного натяга, трохоидного натяга и проблем триммирования.Направления вращения внутреннего и внешнего зубчатых колес в зацеплении одинаковы, в то время как они противоположны, когда два внешних зубчатых колеса находятся в зацеплении.
  Нажмите здесь, чтобы выбрать внутренние шестерни
  Эскиз внутреннего зубчатого колеса

Обзор шестерен

(Важная терминология передач и номенклатура передач на этом рисунке)

• Червь
• Колесо червячное
• Внутренняя шестерня
• Муфта зубчатая
• Шестерня винтовая
• Эвольвентные шлицевые валы и втулки
• Угловая шестерня
• Шестерня прямозубая
• Цилиндрическая шестерня
• Трещотка
• Собачка
• Стеллаж
• Шестерня
• Шестерня прямая коническая
• Шестерня коническая спирально-цилиндрическая

Есть три основных категории шестерен в соответствии с ориентацией их осей

Конфигурация:

1. Параллельные оси / прямозубая шестерня, косозубая шестерня, зубчатая рейка, внутренняя шестерня
2. Пересекающиеся оси / угловая шестерня, прямая коническая шестерня, спирально-коническая шестерня
3. Непараллельные, непересекающиеся оси / винтовая передача, червячная передача, червячная передача (червячное колесо)
4. Прочее / Эвольвентный шлицевой вал и втулка, зубчатая муфта, собачка и трещотка

Разница между шестерней и звездочкой

Проще говоря, шестерня зацепляется с другой шестерней, в то время как звездочка зацепляется с цепью и не является шестерней.Помимо звездочки, предмет, который чем-то похож на шестеренку, представляет собой храповик, но его движение ограничено одним направлением.

Классификация типов зубчатых колес с точки зрения позиционных соотношений присоединяемых валов

1. Когда два вала шестерен параллельны (параллельные валы)
   Цилиндрическая шестерня, рейка, внутренняя шестерня, косозубая шестерня и т. Д.
   Как правило, они имеют высокий КПД трансмиссии.
2. Когда два вала шестерен пересекаются друг с другом (пересекающиеся валы)
   Коническая шестерня относится к этой категории.
   Обычно они обладают высокой эффективностью передачи.
3. Когда два вала шестерен не параллельны или не пересекаются (смещенные валы)
   Червячная передача и винтовая передача относятся к этой группе.
   Из-за скользящего контакта эффективность передачи относительно низкая.

Класс точности шестерен

Когда типы шестерен группируются по точности, используется класс точности. Класс точности определяется стандартами ISO, DIN, JIS, AGMA и т. Д.Например, JIS определяет погрешность шага каждого класса точности, погрешность профиля зуба, отклонение спирали, погрешность биения и т. Д.

Наличие зубошлифовального

Наличие шлифовки зубьев сильно влияет на работоспособность шестерен. Следовательно, при рассмотрении типов шестерен шлифование зубьев является важным элементом, который следует учитывать. Шлифовка поверхности зубьев делает шестерни более тихими, увеличивает передаточную способность и влияет на класс точности. С другой стороны, добавление процесса шлифования зубьев увеличивает стоимость и подходит не для всех шестерен.Чтобы добиться высокой точности, кроме шлифовки, существует процесс, называемый бритьем с использованием бритвенных ножей.

Виды формы зуба

Чтобы широко классифицировать типы зубчатых колес по форме зуба, различают эвольвентную форму зуба, циклоидную форму зуба и форму трохоидного зуба. Среди них чаще всего используется эвольвентная форма зуба. Их легко производить, и они обладают способностью правильно соединяться даже при небольшом отклонении межосевого расстояния. Циклоидная форма зуба в основном используется в часах, а трохоидная форма зуба — в насосах.

Создание шестерен

Эта статья воспроизводится с разрешения автора.
Масао Кубота, Хагурума Ньюмон, Токио: Ohmsha, Ltd. , 1963.

Зубчатые колеса — это колеса с зубьями, которые иногда называют зубчатыми колесами.

Шестерни — это механические компоненты, которые передают вращение и мощность от одного вала к другому, если каждый вал имеет выступы (зубья) соответствующей формы, равномерно распределенные по его окружности, так что при вращении следующий зуб входит в пространство между зубьями другого. вал.Таким образом, это компонент машины, в котором вращательная сила передается поверхностью зуба первичного двигателя, толкающей поверхность зуба ведомого вала. В крайнем случае, когда одна сторона представляет собой линейное движение (это можно рассматривать как вращательное движение вокруг бесконечной точки), это называется стойкой.

Существует множество способов передачи вращения и мощности от одного вала к другому, например, посредством трения качения, передачи намотки и т. Д. Однако, несмотря на простую конструкцию и относительно небольшой размер, шестерни имеют много преимуществ, таких как надежность передачи, точное угловое соотношение скорости, длительный срок службы и минимальные потери мощности.

От небольших часов и прецизионных измерительных приборов (приложения для передачи движения) до больших шестерен, используемых в морских системах передачи (приложения для передачи энергии), шестерни широко используются и считаются одним из важных механических компонентов наряду с винтами и подшипниками.

Есть много типов шестерен. Однако самые простые и часто используемые шестерни — это те, которые используются для передачи определенного передаточного числа между двумя параллельными валами на определенном расстоянии.В частности, наиболее популярными являются шестерни с зубьями, параллельными валам, как показано на рис. 1.1, так называемые цилиндрические зубчатые колеса.

[Рисунок 1.1 Цилиндрические зубчатые колеса]

Самым простым способом передачи определенного передаточного отношения угловой скорости между двумя параллельными валами является привод трения качения. Это достигается, как показано на рисунке 1.2, за счет наличия двух цилиндров с диаметрами, обратными передаточному отношению, находящихся в контакте и вращающихся без проскальзывания (если два вала вращаются в противоположных направлениях, контакт находится снаружи; и если они вращаются в одном и том же направлении). направление, контакт внутри).То есть вращение достигается за счет силы трения в контакте качения. Однако избежать некоторого пробуксовки невозможно и, как следствие, нельзя надеяться на надежную передачу. Для получения большей передачи мощности требуются более высокие контактные силы, что, в свою очередь, приводит к высоким нагрузкам на подшипники. По этим причинам такая конструкция не подходит для передачи большого количества энергии. В результате была изобретена идея создания подходящей формы зубьев, равномерно расположенных на поверхностях качения цилиндров, таким образом, чтобы по крайней мере одна пара или более зубцов всегда находились в контакте.Сдвигая зубья ведущего вала зубцами ведущего вала, обеспечивается надежная передача. Это называется цилиндрической шестерней, а контрольный цилиндр, на котором вырезаны зубья, — это цилиндр шага. Прямозубые цилиндрические шестерни — это один из видов цилиндрических шестерен.

[Рисунок 1.2 Шаговые цилиндры]

При пересечении двух валов ориентирами для нарезания зубьев служат конусы, контактирующие при качении. Это конические шестерни, как показано на рисунке 1.3, где основной конус, на котором вырезаны зубья, называется продольным конусом. (Рисунок 1.4).

[Рисунок 1.3 Конические шестерни]

[Рисунок 1.4 Шаговые конусы]

Когда два вала не параллельны и не пересекаются, искривленных поверхностей, контактирующих с качением, не существует. В зависимости от типа шестерен зубья создаются на паре опорных контактирующих вращающихся поверхностей. Во всех случаях необходимо настроить профиль зуба таким образом, чтобы относительное движение контактирующих поверхностей шага соответствовало относительному движению зацепления зубьев на контрольных криволинейных поверхностях.

Когда шестерни рассматриваются как твердые тела, для того, чтобы два тела сохраняли заданное передаточное отношение угловой скорости, находясь в контакте на поверхностях зубьев, не сталкиваясь друг с другом и не разделяясь, необходимо, чтобы общие нормальные составляющие скорости передачи две шестерни в точке контакта должны быть равны. Другими словами, в этот момент нет относительного движения поверхностей шестерни в направлении общей нормали, а относительное движение существует только вдоль контактной поверхности в точке контакта.Это относительное движение есть не что иное, как скольжение поверхностей шестерен. Поверхности зубьев, за исключением особых точек, всегда связаны с так называемой передачей скользящего контакта.

Для того, чтобы формы зуба удовлетворяли условиям, как объяснено выше, использование огибающей поверхности может привести к желаемой форме зуба в качестве общего метода.

Теперь укажите одну сторону поверхности шестерни A как криволинейную поверхность FA и задайте обеим шестерням заданное относительное вращение.Затем в системе координат, прикрепленной к зубчатому колесу В, рисуется группа последовательных положений поверхности зубчатого колеса FA. Теперь подумайте об огибающей этой группы кривых и используйте ее как поверхность FB зубьев шестерни B. Тогда из теории огибающих поверхностей ясно, что две поверхности зубчатых колес находятся в постоянном линейном контакте, и эти две шестерни будут иметь желаемое относительное движение.

Также возможно привести к форме зубов следующим методом. Рассмотрим, в дополнение к паре шестерен A и B с заданным относительным движением, третью воображаемую шестерню C в зацеплении, где A и B находятся в зацеплении, и придайте ей поверхность FC произвольной формы (изогнутая поверхность только без тела зуба) и соответствующее относительное движение.

Теперь, используя метод, как и раньше, из воображаемого зацепления шестерни A с воображаемой шестерней C, получим форму зуба FA как огибающую формы зуба FC. Обозначим линию соприкосновения поверхностей зубьев FA и FC как IAC. Аналогичным образом получают контактную линию IBC и поверхность FB зуба из воображаемого зацепления шестерни B и воображаемой шестерни C. Таким образом, поверхности FA и FB зубьев получаются посредством FC. В этом случае, если линии контакта IAC и IBC совпадают, шестерни A и B находятся в прямом контакте, а если IAC и IBC пересекаются, шестерни A и B будут иметь точечный контакт на этом пересечении.

Это означает, что с помощью этого метода можно получить формы зубьев с точечным контактом, а также формы зубьев с линейным контактом.

Однако существуют ограничения для геометрически полученных форм зубьев, как объяснено выше, особенно когда тела зубьев поверхностей FA и FB вторгаются друг в друга или когда эти области не могут использоваться в качестве зубных форм. Это вторжение одного тела зуба в другой называется интерференцией профилей зубов.

Как видно из приведенного выше объяснения, теоретически существует множество способов изготовления зубных форм, которые создают заданное относительное движение.Однако в действительности учет зубчатого зацепления, прочности формы зуба и трудностей нарезания зуба ограничит использование таких форм зубьев всего несколькими.

Технические данные Free Gear доступны в формате PDF

KHK предлагает бесплатно книгу «Технические данные редуктора» в формате PDF. Эта книга очень полезна для изучения шестерен и передач. В дополнение к типам зубчатых колес и терминологии зубчатых колес в книгу также включены разделы, касающиеся профиля зуба, расчетов размеров, расчетов прочности, материалов и термической обработки, идей о смазке, шума и т. Д.Из этой книги вы узнаете много нового о снаряжении.

Способы использования шестерен в ситуациях механического проектирования

Шестерни в основном используются для передачи энергии, но, исходя из идей, они могут использоваться в качестве элементов машин по-разному. Ниже представлены некоторые способы.

1. Захватывающий механизм
   Используйте две прямозубые цилиндрические шестерни одинакового диаметра в зацеплении, чтобы при реверсировании ведущей шестерни ведомая шестерня также реверсировалась. Используя это движение, вы можете получить механизм захвата обрабатываемой детали.За счет регулировки угла раскрытия захватного кулачка можно разместить заготовки различных размеров, что обеспечивает универсальную конструкцию захватного механизма.
2. Механизм прерывистого движения
   Существует Женевский механизм как механизм прерывистого движения. Однако из-за необходимости в специализированных механических компонентах цена на него высока. Используя шестерни с отсутствующими зубьями, можно получить недорогой и простой прерывистый механизм.
   Под отсутствующими зубьями шестерни мы подразумеваем шестерню, у которой любое количество зубьев шестерни удалено от корней.Шестерня, которая сопряжена с шестерней с отсутствующими зубьями, будет вращаться до тех пор, пока она находится в зацеплении, но остановится, как только встретит часть с отсутствующими зубьями ведущей шестерни. Однако у него есть недостаток, заключающийся в том, что он переключается при приложении внешней силы, когда шестерни выключены. В этих случаях необходимо поддерживать его положение, например, с помощью фрикционного тормоза.
3. Специальный механизм передачи мощности
   Установив одностороннюю муфту (механизм, который позволяет вращательное движение только в одном направлении) на одной ступени зубчатой ​​передачи редуктора скорости, вы можете создать механизм, который передает движение в одном направлении, но на холостом ходу. задом наперед.
   Используя этот механизм, вы можете создать систему, которая управляет двигателем, когда электроэнергия включена, но когда мощность отключается, он перемещает выходной вал за счет силы пружины.
   За счет внутренней установки пружины (винтовой пружины кручения или спиральной пружины), которая наматывается в направлении вращения в зубчатой ​​передаче, редуктор скорости приводится в действие по мере наматывания пружины. Когда пружина полностью заведена, двигатель останавливается, и встроенный в двигатель электромагнитный тормоз удерживает это положение.
   Когда электричество отключается, тормоз отпускается, и сила пружины приводит в движение шестерню в направлении, противоположном тому, когда двигатель работал.Этот механизм используется для закрытия клапанов при потере питания (аварийный) и называется «аварийным запорным клапаном с пружинным возвратом».

Почему сложно достать нужные шестерни?

На саму шестерню нет стандарта

Шестерни используются во всем мире с давних времен во многих областях и являются типичными компонентами элементов машин. Однако, что касается класса точности шестерен, в различных странах существуют промышленные стандарты, такие как AGMA (США), JIS (Япония), DIN (Германия) и т. Д.С другой стороны, нет стандартов в отношении факторов, которые в конечном итоге определяют [саму зубчатую передачу], таких как ее форма, размер, диаметр отверстия, материал, твердость и т. Д. В результате нет единого подхода, но это сбор фактических спецификаций зубчатых колес, выбранных отдельными разработчиками, которые соответствуют дизайну их машин или тех, которые определены отдельными производителями зубчатых колес.

Существует множество спецификаций передач

Как упоминалось выше, существует множество спецификаций передач.За исключением очень простых шестерен, не будет преувеличением сказать, что существует столько же видов, сколько и мест, где используются шестерни. Например, среди многих зубчатых колес, когда угол давления, шаг зуба и количество зубьев совпадают, существует много других спецификаций, которые определяют зубчатые колеса, такие как размер отверстия, ширина торца, термообработка, окончательная твердость, шероховатость поверхности после шлифования, наличие вала и т. д. Можно сказать, что вероятность того, что две шестерни будут совместимы, мала.Это одна из причин, почему (например, при поломке шестерни) трудно получить замену.

Невозможно получить желаемую передачу

Иногда случается, что вы не можете получить замену изношенной или сломанной шестерни в том месте, где используется машина. В этом случае в большинстве случаев нет проблем, если есть руководство или список деталей для машины, который содержит чертеж, необходимый для изготовления шестерни. Также нет проблем, если есть возможность связаться с производителем станка и что производитель может поставить необходимое оборудование.К сожалению, во многих случаях:
— В руководстве к машине не показан чертеж самой шестерни
— невозможно получить только шестерню от производителя машины и т. Д.
По таким причинам трудно получить необходимую механизм. В этих случаях возникает необходимость составить производственный чертеж сломанной шестерни. Это часто бывает сложно без специальных знаний в области технического оборудования. Ситуация часто бывает такой же сложной для производителей зубчатых колес из-за недостатка данных о них.Кроме того, для создания чертежа из сломанного механизма требуется много инженерных кадров, и это поднимает вопрос о том, кто будет нести эти затраты.

Когда требуется только одна шестерня, стоимость производства высока

Когда машина, использующая шестерню, производится серийно, то также и шестерня, которая изготавливается для определенного размера партии, что позволяет распределять удельную стоимость шестерни за счет экономии на масштабе. С другой стороны, пользователи, использующие машину после ее изготовления, и когда одна или две шестерни нуждаются в замене, они часто сталкиваются с высокими производственными затратами, из-за чего стоимость окончательного ремонта иногда бывает очень высокой.Короче говоря, разница в двух методах производства (массовое или мелкосерийное) сильно влияет на стоимость снаряжения. Например, покупка 300 зубчатых колес за один выстрел для проекта по производству нового оборудования (изготовление 300 зубчатых колес одной партией) по сравнению с покупкой одного запасного зубчатого колеса позже (с производственной партией в 1 штуку) имеет огромную разницу в стоимости производственной единицы. Такая же ситуация на этапе проектирования новой машины, когда для прототипа требуется одна шестерня с такой же высокой стоимостью.

Возможность использования стандартных передач

При разработке новой машины, если характеристики используемых шестерен могут быть согласованы со спецификациями стандартных шестерен изготовителя шестерен, упомянутые выше проблемы могут быть решены. Таким способом:

• Вы можете избежать этапа конструирования новых шестерен при конструировании станка
• Вы можете использовать 2D / 3D модели САПР, чертежи деталей для печати, расчеты прочности и т. Д., Предоставленные производителем зубчатых колес.
• Даже если вам нужна только одна шестерня в качестве пробной, стандартные шестерни обычно массово производятся производителем шестерен по разумной цене

Вот некоторые из удобств, которыми вы можете воспользоваться.

Кроме того, если зубчатая передача в используемом механизме нуждается в замене, если ее технические характеристики аналогичны характеристикам редуктора, ее можно заменить на стандартную шестерню отдельно или на стандартную шестерню с дополнительной работой. В этой ситуации также можно избежать неудобств, связанных с выполнением следующих задач:

• Посмотреть чертежи
• Создание новых чертежей
• Ищите подрядчика для изготовления шестерни
• Примите высокую стоимость штучного производства

Ссылки по теме:
齿轮 的 种类 — 中文 页
Знать о типах зубчатых колес и соотношениях между двумя валами
Номенклатура зубчатых колес
Вычислитель зубчатых колес
Типы и характеристики зубчатых колес
Типы зубчатых колес и терминология
Зубчатая рейка и шестерня

Как работает трансмиссия Tiptronic? 3 факта для будущих автомехаников

В настоящее время всего 2% молодых канадских водителей учатся водить джойстик, поэтому автоматическая коробка передач является стандартом для большинства канадских автомобилей.Однако для тех, кто умеет водить и то, и другое, выбор типа трансмиссии часто сводится к прямому выбору между удобством и производительностью. В то время как автоматикой легче управлять, переключение передач часто обеспечивает лучшую управляемость, управляемость и топливную экономичность.

Но что, если бы был способ получить лучшее из обоих миров? Системы трансмиссии Tiptronic позволяют водителям наслаждаться интуитивно понятной компьютерной системой переключения передач автоматической коробки передач, а также позволяют им переключаться на ручную настройку, когда они хотят испытать более контролируемые характеристики в стиле спортивного автомобиля.Хотя эта система по-прежнему доступна в основном в качестве опции на дорогих моделях класса люкс, она становится все более популярной, и студенты-автомеханики могут начать ремонтировать все больше и больше автомобилей Tiptronic по мере продвижения своей карьеры.

Интересно, как работают коробки передач типтроник? Вот что вам следует знать.

1. Первым производителем автомобилей, который использовал коробку передач Tiptronic, был Porsche

.

Хотя различные формы полуавтоматических трансмиссий существуют с 1930-х годов, первая трансмиссия tiptronic дебютировала на Porsche 911 1990 года.Немецкий автопроизводитель разработал систему как способ поставить автоматическую версию своего флагманского автомобиля без ущерба для своей репутации выдающейся производительности.

Общественный резонанс был в основном положительным, и компания продолжала совершенствовать и улучшать свою систему на протяжении многих лет. Авто-механический колледж студентов, знакомых со своими спортивными автомобилями, могут также быть знакомы с рядом других производителей систем tiptronic, таких как BMW Steptronic и Chrysler Auto / Stick.

2. Автомеханики обнаружат, что системы Tiptronic сильно отличаются от штатных трансмиссий

Коробки передач

Tiptronic работают так же, как и автоматические системы, с бортовым компьютером автомобиля, переключающим передачи вручную. Для включения ручных функций система будет иметь либо дополнительную заслонку внутри рычага переключения передач, либо кнопки, установленные на рулевом колесе.

Когда включен ручной режим, водитель игнорирует компьютер и берет на себя управление передачами.Это позволяет водителю пользоваться некоторыми преимуществами системы переключения передач, такими как возможность более быстрого переключения передач при подъеме в гору.

В системе tiptronic обычно предусмотрены меры безопасности, чтобы водители не превышали красную линию оборотов и не повредили двигатель, в то время как функция ручного переключения передач также отключается после определенного периода бездействия.

3. Автомеханики знают, что у Tiptronics много тех же проблем, что и у автоматики

В то время как трансмиссии типтроник обладают определенными преимуществами по сравнению с обычной автоматикой, автомеханики вскоре узнают, что система несовершенна.Во-первых, трансмиссия tiptronic должна иметь такие же тяжелые компоненты, как и автоматическая, что увеличивает снаряженную массу автомобиля и снижает его характеристики.

Гидротрансформатор в трансмиссиях tiptronic, который водитель использует для переключения передач, также имеет тенденцию быть менее отзывчивым, чем традиционное сцепление, в то время как обычная ручная система обеспечивает лучшую экономию топлива, чем большинство автомобилей tiptronic.

Заинтересованы в обучении автомехаников?

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о наших курсах!

Категории: Новости УВД, Суррей
Теги: Автомеханический колледж, обучение автомехаников, Автомеханики

.