Главная передача автомобиля – назначение, типы передач, устройство, работа

Современные модели автомобилей имеют в своем арсенале, как правило, несколько двигателей – как бензиновых, так и дизельных. Двигатели различаются по мощности, величине крутящего момента, частоте вращения коленчатого вала. С разными двигателями применяются и разные коробки передач: механика, робот, вариатор и конечно автомат.

Адаптация коробки передач к конкретному двигателю и автомобилю осуществляется с помощью главной передачи, имеющей определенное передаточное число. В этом основное предназначение главной передачи автомобиля.

Конструктивно главная передача представляет собой зубчатый редуктор, который обеспечивает увеличение крутящего момента двигателя и уменьшение частоты вращения ведущих колес автомобиля.

На преднеприводных автомобиля главная передача расположена вместе с дифференциалом в коробке передач. В автомобиле с задним приводом ведущих колес главная передача помещена в картер ведущего моста, где кроме нее находится и дифференциал. Положение главной передачи в автомобилях с полным приводом зависит от типа привода, поэтому может быть как в коробке передач, так и в ведущем мосту.

В зависимости от числа ступеней редуктора главная передача может быть одинарной или двойной. Одинарная главная передача состоит из ведущей и ведомой шестерен. Двойная главная передача состоит из двух пара шестерен и применяется в основном на грузовых автомобилях, где требуется увеличение передаточного числа. Конструктивно двойная главная передача может выполняться центральной или разделенной. Центральная главная передача компонуется в общем картере ведущего моста. В разделенной передаче ступени редуктора разнесены: одна располагается в едущем мосту, другая – в ступице ведущих колес.

Вид зубчатого соединения определяет следующие типы главной передачи: цилиндрическая, коническая, гипоидная, червячная.

Цилиндрическая главная передача применяется на переднеприводных автомобилях, где двигатель и коробка передач расположены поперечно. В передаче используются шестерни с косыми и шевронными зубьями. Передаточное число цилиндрической главной передачи находится в пределах 3,5-4,2. Дальнейшее увеличение передаточного числа приводит к увеличению габаритов и уровня шума.

В современных конструкциях механической коробки передач применяется несколько вторичных валов (два и даже три), на каждом из которых устанавливается своя ведущая шестерня главной передачи. Все ведущие шестерни имеют зацепление с одной ведомой шестерней. В таких коробках главная передача имеет несколько значений передаточных чисел. По такой же схеме устроена главная передача роботизированной коробки передач DSG.

На пререднеприводных автомобилях может производиться замена главной передачи, являющаяся составной частью тюнинга трансмиссии. Это приводит к улучшению разгонной динамики автомобиля и снижению нагрузки на сцепление и коробку передач.

Коническая, гипоидная и червячная главные передачи применяются на заднеприводных автомобилях, где двигатель и коробка передач расположены параллельно движению, а крутящий момент на ведущую ось необходимо передать под прямым углом.

Из всех типов главной передачи заднеприводных автомобилей самой востребованной является гипоидная главная передача, которую отличает меньшая нагрузка на зуб и низкий уровень шума. Вместе с тем, наличие смещения в зацеплении зубчатых колес приводит к повышению трения скольжения и, соответственно, снижению КПД. Передаточное число гипоидной главной передачи составляет: для легковых автомобилей 3,5-4,5, для грузовых автомобилей 5-7.

Коническая главная передача применяется там, где не важны габаритные размеры и не ограничен уровень шума. Червячная главная передача ввиду трудоемкости изготовления и дороговизне материалов в конструкции трансмиссии автомобиля практически не применяется.

Главная двойная передача разнесенная

Разнесенная главная двойная передача состоит из центральной главной конической передачи и двух колесных редукторов. Разделение второго элемента главной передачи надвое и разнесение этих половин к колесам существенно осложняют и утяжеляют конструкцию, но в то же время дают следующий ряд преимуществ:

• уменьшение вертикальных размеров центральной части передачи тем, что в ней находится одна лишь коническая пара с небольшим диаметром ведомого зубчатого колеса;
• увеличение дорожного просвета автомобиля путем поднятия оси главной передачи над осью колес;
• уменьшение диаметра приводных валов;
• уменьшение реактивного момента, воспринимаемого средней частью балки моста.

Это обусловливает широкое применение разнесенных главных передач, в частности, на грузовых автомобилях и автобусах большой массы. При этом в большинстве случаев применяются планетарные редукторы, которые благодаря малым размерам удается разместить внутри обода колеса.
Двойная разнесенная главная передача (автомобиль МАЗ-5335) состоит из главной конической передачи, установлен в картере заднего моста.

• солнечной шестерни;
• коронного (ведомого) зубчатого колеса, которое жестко крепится к ступице колеса;
• водила, состоящего из двух чашек, на которых крепятся оси сател-литных зубчатых колес, жестко прикрепленных к кожуху полуосей;
• трех сателлитных зубчатых колес, сидящих на неподвижных осях водила.

Задний мост автомобиля МАЗ-5335 и его элементы: а — кинематическая схема; 6 — конструкция; в — колесный редуктор; г — детали колесного редуктора; д — главная передача и дифференциал; 1 — солнечная шестерня; 2 — сателлит; 3 — наружная чашка водила; 4 — коронное ведомое зубчатое колесо; 5 — ступица заднего зубчатого колеса; 6 — полуось; 7 — колесный редуктор; 8 — тормозной механизм задних колес; 9 — стопорный штифт кожуха полуоси; 10 — кожух полуоси; 11 — центральный редуктор; 12 — тормозной разжимной кулак; 13 и 16 — крышки; 14 и 22 — стопорные кольца; 15 — упорный сухарь; 17 — ось сателлита; 18 — подшипник сателлита; 19 — стопорный болт оси сателлита; 20 — пробка заливного отверстия; 21 — контргайка подшипника ступицы; 23 — гайка подшипника ступицы; 24 — кожух полуоси; 25 — упор зубчатого колеса; 26 — внутренняя чашка водила; 27 — полуосевое зубчатое колесо; 28 — сателлит дифференциала; 29— крестовина дифцЪеренциала; 30— цилиндрический роликоподшипник; 31 — конический подшипник зубчатого колеса; 32 — фланец; 33 — манжета; 34 — регулировочные прокладки; 35, 37 — зубчатые колеса; 36 — картер редуктора; 38 — ограничитель зубчатого колеса; 39 — правая чашка дифференциала; 40 — демонтажный болт картера

Крутящий момент от полуоси передается на солнечную шестерню, а от нее через три сателлита и коронное зубчатое колесо на ступицу колеса. Передаточные числа колесного редуктора определяются отношением числа зубьев коронного зубчатого колеса и солнечной шестерни, поэтому изменением указанных чисел зубьев может быть получен ряд передаточных чисел при сохранении межосевого расстояния. Сателлиты не влияют на передаточное число.
Конические и гипоидные зубчатые пары очень чувствительны к нарушению расчетного взаимного расположения контактирующих профилей зубьев, при нарушении которого увеличивается уровень шума передачи, снижается КПД и срок службы. Неправильное взаимное расположение зубчатых колес может иметь место вследствие неточной регулировки при сборке или из-за упругих прогибов деталей под действием рабочих нагрузок. Для уменьшения прогибов необходимо увеличивать жесткость главной передачи, которая зависит от устройства подшипниковых узлов, типа применяемых подшипников, длины консольных участков, плотности посадки деталей и т. п.
Поскольку валы главных передач испытывают большую осевую нагрузку, в их конструкциях применяются радиально-упорные подшипники. Для увеличения жесткости главной передачи их располагают так, чтобы вершины конусов, образованных нормалями к рабочим поверхностям подшипников, находились снаружи подшипникового узла. Такое расположение требует применения разных по размерам (из-за неравномерности нагрузок на подшипники) подшипников и позволяет существенно увеличить жесткость подшипникового узла, уменьшая прогиб зубчатого колеса под действием радиальной силы, возникающей в зацеплении.
Дополнительное увеличение жесткости дает раздвижение подшипников на некоторое расстояние. При консольной конструкции ведущего конического зубчатого колеса это применяется всегда. Радикально увеличивает жесткость ведущего зубчатого колеса устранение консоли путем установки дополнительного (обычно третьего) подшипника.
Очень важным в повышении жесткости подшипникового узла является предварительный натяг подшипников, который устраняет зазоры и создает начальное сжатие тел качения. В результате предварительного натяга подшипников при сборке на тела качения подшипников действуют радиальные и осевые силы, которые после приложения рабочей нагрузки перераспределяются между подшипниками, а внутри подшипника — между телами качения.
Регулирование подшипников ведомых валов (коробка дифференциала) осуществляется с помощью специальных гаек, которые стопорятся после регулировки пластинами, имеющими выступ, входящий в паз между специальными торцевыми зубьями гаек.

Зубчатые редукторы: основы — WorldWide Electric

Что такое зубчатый редуктор?

В мире механической передачи энергии много движущихся частей, и все может быстро усложниться. Очень важной частью этих систем являются редукторы — составные машины, передающие мощность от первичного двигателя к нагрузке. Шестеренчатые редукторы находятся в центре внимания этой статьи.

Упрощенный пример червячного редуктора с передаточным числом, близким к 50:1.

Из шести основных простых механизмов в редукторах обычно используется колесо и ось и/или винт (червячный редуктор), чтобы выполнять работу более эффективно за счет получения механического преимущества. Двигатели, как правило, предназначены для работы с определенным числом оборотов в минуту или числом оборотов в минуту, и, хотя эта скорость может регулироваться с помощью частотно-регулируемых приводов, во многих случаях более выгодно использовать установленную конкретную зубчатую передачу для регулировки этой скорости. выходную скорость и тем самым увеличить крутящий момент.

Например, если двигатель вращается со скоростью 1800 об/мин и этот двигатель подключен к редуктору 10:1, редуктор будет выдавать 180 об/мин. Если тот же двигатель имеет номинальный крутящий момент при полной нагрузке 30 фунт-футов, то выходная мощность редуктора 10:1 (при условии эффективности 85%) составит 255 фунт-футов. предлагая значительное увеличение объема работы, которую можно выполнить. Распространенными приложениями такого рода могут быть конвейеры, где пропускная способность требует определенных рабочих скоростей и повышенного крутящего момента для перемещения материалов из одного места в другое.

Где обычно можно найти редукторы?

Зубчатые редукторы являются неотъемлемой частью работы агрегатных заводов.

Редукторы используются во всех областях промышленности — в обработке агрегатов, сельском хозяйстве, химической переработке, нефтегазовой отрасли, системах передачи и распределения, логистике, складировании и хранении, и это лишь некоторые из них. Зубчатые редукторы обычно используются в областях, где требуется более высокий крутящий момент и / или более низкая скорость вращения, или если мощность должна передаваться под другим углом, например, под прямым углом к ​​двигателю. Также возможно изменить направление вращения – по часовой стрелке или против часовой стрелки.

Что может привести к выходу из строя редуктора?

Механические отказы являются большой проблемой в любом приложении и часто обсуждаются и обсуждаются. Когда система не работает, это в конечном итоге приводит к потере производительности и, как следствие, к потере денег. Бригады технического обслуживания, линейные рабочие и другой персонал неустанно работают над тем, чтобы как можно быстрее вернуть систему в рабочее состояние, и в это время производство продукции не производится. Так что же является причиной неудач? Как и у любого вращающегося оборудования, у него может быть много потенциальных причин поломок и простоев, но обычно все сводится к одной из двух проблем:

• Неправильный размер или применение
• Несоблюдение технического обслуживания оборудования

Неисправности: неправильная конструкция системы или технические характеристики

даваться в процессе. Выбор неправильного редуктора, неспособность принять во внимание все требования или условия эксплуатации или выбор редуктора с недостаточным размером для экономии небольшой суммы денег в краткосрочной перспективе — все это потенциальные ловушки. Поэтому важно провести надлежащее исследование перед установкой всей системы! «Вы можете заплатить мне сейчас, или вы можете заплатить мне позже» — гораздо лучше вложить надлежащие ресурсы в ваше приложение с самого начала и настроить его на гораздо более длительный срок службы, чем иметь непредвиденные простои позже, приводящие к огромным потерям. производительность и доход.

Поломки: отказ в обслуживании

Вы же не купите совершенно новый грузовик, не сойдете с него со стоянки и не скажете: «Эта машина новая. Мне никогда не придется менять масло», а вы? Конечно нет. Конечно, первые несколько месяцев, может быть, даже год или около того, все будет хорошо. Но в конце концов этому грузовику понадобится новый двигатель, когда детали начнут деформироваться, перегреваться и изнашиваться. Большинство зубчатых редукторов одинаковы — масло внутри должно быть доведено до определенного уровня и его необходимо регулярно менять в соответствии со спецификациями производителя. Каждый редуктор должен иметь определенный план профилактического обслуживания, в рамках которого оборудование регулярно проверяется на предмет безопасных и правильных условий эксплуатации. Многие компании также используют автоматизированные системы для мониторинга различных частей своих приложений, таких как датчики вибрации или тепловые сигнатуры, для раннего предупреждения о возможных проблемах.

Общие вопросы о редукторах

Когда речь идет о системах, в которых используются редукторы, обычно возникают два вопроса.

1. «Как мне выбрать лучший редуктор для моей работы»
2. «То, что у меня есть сейчас, работает плохо. Как я могу получить лучшую систему?»

Оба вопроса сводятся к тому, чтобы кто-то с нужными знаниями и опытом помог вам построить идеальную систему. Если вы являетесь дистрибьютором, мы хотели бы поговорить с вами о ваших потребностях в редукторах, а если вам нужен дистрибьютор, мы хотели бы связать вас с ним. Не стесняйтесь обращаться к нам по телефону 1-800-808-2131 или через Facebook или Twitter!

Зубчатые редукторы сложны, но выбрать правильный не обязательно. WorldWide Electric предлагает широкий выбор качественных, надежных и доступных по цене редукторов, которые удовлетворят потребности сельского хозяйства, щебня, нефти и газа, логистики, горнодобывающей промышленности и многого другого!

Зубчатые редукторы, редукторы и коробки передач

Другие статьи

Зубчатые редукторы, редукторы и коробки передач — в чем разница?

28 января 2019 г.

Предыдущая

Следующая

В этом блоге мы расскажем о различиях между редукторами, редукторами и коробками передач. На самом деле это довольно простая задача, потому что все эти термины могут относиться к одному и тому же механическому оборудованию.

Зубчатый редуктор = Редуктор скорости

Зубчатые редукторы также известны как редукторы скорости. Механический аксессуар, носящий любое из этих названий, предназначен для уменьшения числа оборотов в минуту (оборотов в минуту), передаваемых между двигателем и механизмом, который он приводит в действие. Редуктор скорости эффективно 1) уменьшает скорость, создаваемую двигателем, чтобы контролировать скорость, с которой работает оборудование, а 2) увеличивает крутящий момент, создаваемый двигателем. Умножение крутящего момента, генерируемого двигателем, увеличивает количество полезной мощности машины — говорят, что этот процесс создает «механическое преимущество». В более широком контексте редуктор — это, по сути, инструмент, используемый для повышения эффективности операций на объекте.

«Коробка передач» — универсальный термин

Термин «редуктор» используется для обозначения любого элемента оборудования, соединяющего двигатель и машину, который состоит из набора шестерен, также известного как зубчатая передача. Он получает первичную входную скорость от двигателя и изменяет ее на другую выходную скорость с помощью своих шестерен. Различные типы и комбинации зубчатых колес выполняют определенные задачи. Типы зубчатых колес, встречающиеся в коробках передач, включают цилиндрические, конические, спиральные, косозубые и червячные передачи. Эффективность работы редуктора определяется его передаточным отношением, которое представляет собой отношение оборотов входного источника к оборотам выходного источника.

Ожидается, что редуктор будет иметь более высокое передаточное число редуктора, где частота вращения источника на входе больше, чем частота вращения источника на выходе. Однако не все коробки передач являются редукторами или редукторами. Существуют и другие типы редукторов, которые выполняют другие функции. Например, другой тип редуктора выполняет функцию, обратную функции редуктора, — увеличивает скорость, создаваемую двигателем, и уменьшает крутящий момент.

Компания Bauer GMC предлагает широкий ассортимент зубчатых редукторов, которые предназначены для обеспечения максимальной эффективности работы вашего предприятия и увеличения срока службы вашего двигателя.