Схема карданной передачи: Схема карданной передачи

Содержание

Карданные передачи

Карданные передачи

Ведущие мосты автомобиля расположены в одной плоскости с коробкой передач и соединены с рамой автомобиля подвеской, из-за прогиба которой они постоянно колеблются в процессе движения, то приближаясь, то удаляясь от коробки передач. Карданная передача служит для передачи крутящего момента от коробки передач к ведущим мостам автомобиля. Карданная передача автомобиля (рис. 1) состоит из карданного вала и двух шарниров.

Карданный вал выполнен из стальной сварной трубы, к переднему концу которой приварен шлицевой конец вала, а к заднему — вилка шарнира. Скользящая вилка шарнира установлена на шлицевом конце вала. Оба шарнира карданной передачи по конструкции аналогичны и каждый из них состоит из фланца-вилки и крестовины, установленной в ушках вилок на игольчатых подшипниках.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Рис. 1. Карданная передача:
1 — фланец-вилка; 2 — балансировочная пластина; 3 — вал; 4 — кольцо сальника; 5 — сальник скользящей вилки; б —обойма сальника скользящей вилки;, 7 — скользящая вилка; 8 — масленка скользящей вилки; 9 — масленка крестовины; 10 — крестовина; 11 — сальник игольчатого подшипника; 12 — стопорная пластина; 13 — игольчатый подшипник; 14 — крышка подшипника

Смазка подшипников шарниров осуществляется через угловую масленку, ввернутую в центральную часть крестовины. Для предохранения сальников от повреждения и излишнего давления смазки (нормальное 0,35—0,05 МПа) на крестовине установлен предохранительный клапан. Фланцы карданного вала специальными болтами крепятся к фланцу вторичного вала коробки передач и к фланцу ведущих шестерен переднего или заднего ведущих мостов. После динамической балансировки карданного вала биение не должно превышать 1 мм. Карданная передача некоторых автомобилей состоит из ряда карданных валов. В приводе к передним ведущим колесам применяют шарниры равных угловых скоростей.

При ЕО внешним осмотром проверяют состояние герметичных устройств карданных валов и механизмов привода передних колес, а также их работу на ходу.

При ТО-1 проверяют люфт в шарнирах и шлицевых соединениях карданной передачи. У автомобилей ВАЗ-2121 и ВАЗ-2109 после обкатки проверяют отсутствие посторонних стуков и шумов, состояние защитных чехлов, шарниров привода передних колес. У автомобиля УАЭ-31512 проверяют крепление карданных вилок. Выполняют смазочные операции. У автомобиля ВАЗ-2109 шарниры привода передних колес в периодической смазке не нуждаются.

Через одно ТО-1 у автомобиля ВАЗ-2121 проверяют состояние защитных чехлов, шарниров привода передних колес. У автомобиля УАЭ-31512 дополнительно проверяют отсутствие посторонних стуков и шумов в карданных передачах.

При ТО-2 выполняют операции ТО-1. У автомобилей УАЭ-31512 подтягивают гайки крепления фланцев карданных валов.

У автомобилей ВАЗ-2121 и ВАЗ-2109 привод передних колес осуществляют качающиеся валы с шарнирами равных угловых скоростей, которые закрыты защитными чехлами. При повреждении чехлы заменяют, а шарниры промывают и заменяют смазку.

К неисправностям карданной передачи и привода передних колес относятся шум и вибрация, которые могут усиливаться с возрастанием скорости движения автомобиля. Основные причины неисправностей: износ цапф, крестовин, подшипников, шлицевого соединения, отверстий в ушках вилок и фланцев, нарушение балансировки и погнутость карданных валов, а также ослабление крепежных соединений. Для устранения неисправностей затягивают крепежные соединения, заменяют валы, фланцы, подшипники, крестовины, муфты.

При разборке карданных валов на всех деталях краской или керном делают метки, определяющие взаимное положение сопряженных деталей. При сборке соединяют детали в том же положении для сохранения балансировки валов. Погнутость карданного вала проверяют на контрольных призмах П2-3-2 ГОСТ 5641—82 индикатором ИЧ-05.

Биение валов на трубе в средней части у автомобилей ИЖ-2715 не более 0,5 мм, ВАЗ-2121— не более 0,3 и УАЗ-31512— не более 0,6 мм.

Рис. 2. Передний карданный вал автомобиля ВАЗ-2121:
1 — фланец-вилка; 2 — стопорное кольцо; 3 — игольчатый подшипник; 4 — скользящая вилка; 5 — сальник; 6 — обойма сальника; 7 — карданный вал; 8 — вилка; 9 — наконечник; 10 — пробка; 11 — крестовина

У автомобиля ВАЗ-2121 при сборке карданного шарнира после запрессовки одного из игольчатых подшипников регулируют осевой зазор крестовины в пределах 0,01—0,04 мм при помощи стопорного кольца (рис. 2).

Автомобили ГАЗ-53-12 помимо промежуточного и заднего карданных валов имеют опору промежуточного вала, шарниры валов одинаковы. У автомобилей ЗИЛ-431410, ЗИЛ-4331 аналогичная конструкция, промежуточная опора состоит из резиновой подушки с шариковым подшипником. Карданная передача автомобилей

ГАЗ-66-11 состоит из трех карданных валов. Карданные шарниры перечисленных автомобилей имеют увеличенную периодичность смены смазки.

Карданные валы привода переднего и заднего мостов автомобилей «Урал-5557», ЗИЛ-431410 отличаются длиной и присоединительными фланцами. Карданная передача автомобиля КамАЭ-5320 состоит из карданных валов приводов промежуточного и заднего мостов, конструкции валов одинаковы.

Автомобиль КАЗ-4540 имеет три карданных вала, карданные валы переднего и заднего мостов отличаются длиной. У карданного вала коробки передач уменьшены диаметр трубы, крестовины, размеры вилок и фланцев. Каждый карданный вал в сборе динамически сбалансирован.

Признаками неисправности карданных валов являются гул и прерывистый шум, усиливающиеся с увеличением скорости движения автомобиля, а также вибрация карданных валов. Причины: нарушение балансировки, погнутость, износ цапф, крестовин, подшипников, шлицевого соединения, отверстий в ушках вилок и фланцев. Для устранения неисправностей выправляют, балансируют или заменяют вал или крестовину с подшипниками, фланцы. Стук или слабый удар в карданной передаче при переключении передач или при движении автомобиля по инерции возможен при износе шлицев фланца ведущего зубчатого колеса мостов, шлицевых соединений карданных валов, а также ослаблении крепежных соединений или износе иголок подшипников, шипов крестовин карданных шарниров. Для устранения неисправностей затягивают крепежные соединения, заменяют валы, фланцы, подшипники, крестовины.

К быстрому износу шипов и игольчатых подшипников приводит также повреждение сальников крестовины кардана. Неисправные сальники заменяют.

У автомобилей с промежуточными опорами возможен шум в опорах из-за износа резиновой подушки или разрушения сепаратора подшипника опоры. При этом меняют резиновую подушку или подшипник.

При сборке карданных валов все детали ставят на первоначальные места. Вилки вала располагают в одной плоскости. Для облегчения сборки на карданных валах имеются стрелки-метки, которые совмещают. У автомобилей ГАЗ-66-11 передний и задний карданные валы следует ставить вилками в сторону раздаточной коробки, промежуточный вал —в сторону коробки передач.

Чтобы удержать пластичную смазку и предохранить от загрязнения, подшипники снабжены комбинированным уплотнением, которое у автомобиля ЗИЛ-431410 состоит из однокромочного сальника и торцового уплотнения.

Сальник вмонтирован в обойму подшипника, а уплотнение напрессовано на шипы крестовины.

При выходе из строя деталей шарнира его разбирают специальным съемником. Торцовые уплотнения с двух смежных шипов спрессовывают. Нельзя устанавливать поврежденные уплотнения. Шарнир собирают оправкой, которой вначале напрессовывают торцовые уплотнения на два смежных шипа. После этого крестовину устанавливают в вилку, а остальные торцовые уплотнения — на шипы через отверстия под подшипники в вилках.

У автомобилей КамАЭ-5320 шлицевые соединения карданных валов также герметичны. Вытекание пластичной смазки из внутренней полости вала указывает на неисправность резинового и войлочного колец, которые в этом случае заменяют. При неисправных карданных валах наблюдаются рывки и удары при трогании автомобиля с места. Повышенный дребезжащий шум наблюдается при износе шлицевого соединения или нарушении балансировки карданного вала. Изношенные детали заменяют, вал балансируют. Биение карданного вала при вращении указывает на то, что вал погнут и его необходимо заменить. При балансировке учитывают, что допустимый дисбаланс для вала среднего моста составляет 0,05 Н-м, для вала заднего моста — 0,0035 Н-м. Для устранения дисбаланса к обоим концам трубы приваривают пластины. Взаимное расположение сбалансированных карданных валов отмечается стрелками, они выбиты на трубах и скользящих вилках. Болты, соединяющие фланцы валов, затягивают моментом 140— 170 Н-м.

Крепление фланцев на шлицевых концах валов трансмиссии проверяют на эстакаде или смотровой канаве. Предварительно подкладывают упоры под колеса автомобиля, включают стояночный тормоз, устанавливают в нейтральное положение рычаг коробки передач и выключают механизм блокировки межосевого дифференциала. После этого фланец карданного вала качают в продольном и поперечном направлениях. При обнаружении зазора подтягивают гайку крепления фланца, отсоединив один конец карданного вала. При износе шлицев и большом зазоре в шлицевых соединениях вал заменяют.

Техническое состояние карданной передачи проверяют люфто-мером-динамометром (как описано ранее) или прибором КИ-483А, устройством КИ-8902А для проверки биений карданных валов. Прибор устанавливают на ближнюю к заднему мосту вилку карданного вала, автомобиль затормаживают стояночным тормозом. Проверяют люфт с усилием на динамометрической рукоятке прибора 14,7 Н-м на автомобилях ГАЭ-53-12 и 19,6 Н-м — на ЭИЛ-431410. При этом люфт с указанным усилением выбирают в одном направлении, устанавливая градуированный диск на нуль по уровню жидкости, и с таким же усилием выбирают люфт в обратном направлении. Допустимый угловой люфт карданной передачи 2°.

Техническое обслуживание включает очистку карданных валов 0т грязи, осмотр сальников, периодическое смазывание, проверку крепежных соединений.

При ТО-1 проверяют крепление францев, кронштейна промежуточной опоры, затяжку гайки сальникового уплотнения шлице-вого соединения, выполняют смазочные операции. У автомобиля ЗИЛ-4331 момент затяжки гаек крепления фланцев должен быть 120—160 Н-м, а гаек крепления кронштейна промежуточной опоры—80—100 Н-м.

При ТО-2, кроме операций ТО-1, проверяют состояние промежуточной опоры и ее подшипника, люфт в шарнирах и шлицевом соединении карданной передачи и при необходимости устраняют неисправности. При значительном радиальном и торцевом зазорах в подшипниках крестовин заменяют карданный вал. Выполняют смазочные операции.

При СО или через три ТО-2 у автомобилей ГАЗ-53-12, ГАЗ-66-11 разбирают шарниры, промывают детали, закладывают в каждый подшипник по 3—4 г смазки № 158 и собирают шарниры.

У автомобилей ЗИЛ-431410, ЗИЛ-4331 смазка заложена на весь период эксплуатации. У автомобилей ЗИЛ-431410, КамАЭ-5320, «Урал-5556» вынимают шлицевую втулку карданного вала, удаляют старую и закладывают свежую пластичную смазку.

При смазывании шлицевого соединения автомобиля КамАЭ-5320 в полость шлицевой втулки карданного вала привода промежуточного моста закладывают 350 г смазки, а в полость шлицевой втулки вала привода заднего моста—180—200 г. При сборке шлицевого соединения защитную резиновую муфту закрепляют одним концом на скользящей втулке, а другим заворачивают в сторону проушин вилки.

Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента между агрегатами трансмиссии или к вспомогательным механизмам при изменении относительного положения (углы поворота и расстояние) соединяемых валов во время движения машины. Карданная передача состоит из карданных шарниров, карданных валов и опор. Карданные шарниры обеспечивают передачу крутящего момента при изменяющихся углах наклона соединяемых валов, а скользящая вилка — при изменении расстояния между валами. Карданная передача обеспечивает равномерную передачу крутящего момента, высокий КПД, минимальные динамические нагрузки, возникающие из-за неуравновешенности деталей передачи, бесшумность работы, простоту и надежность конструкции.

Рис. 3. Схема карданной передачи

По числу карданных шарниров карданные передачи делят на одно-, двух-, трех- и многошарнирные. Наиболее распространена двухшарнирная карданная передача, состоящая из двух карданных шарниров и соединяющего их карданного вала. При значительном расстоянии между агрегатами трансмиссии их соединяют трех-шарнирной карданной передачей с промежуточной опорой. Одношарнирная карданная передача применяется, когда соединяемые механизмы связаны с общим основанием и имеют небольшое расстояние между собой (привод ведущего управляемого колеса).

Рис. 4. Жесткий (а), шариковый (б) и кулачковый (в) карданные шарниры

В зависимости от кинематики различают карданные шарниры неравных и равных частот вращения. Первые (асинхронные) используются в карданных передачах, соединяющих коробки передач с ведущими мостами, вторые (синхронные) — в передних ведущих мостах автомобилей. Синхронные карданные шарниры бывают сдвоенные, шариковые и кулачковые.

В зависимости от величины угла между осями соединяемых валов применяют упругие и жесткие карданные шарниры. При первых угловое смещение валов (несколько градусов) происходит вследствие деформации упругих (резиновых) элементов, при вторых — благодаря шарнирным соединениям металлических деталей.

Наиболее распространенный асинхронный жесткий карданный шарнир состоит из двух вилок, закрепленных на валах, и крестовины, соединяющей вилки. Крестовина имеет четыре шлифованных шипа с каналами для смазки. Шипы крестовины соединяют вилки таким образом, что угол между ними изменяется как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Каждый шип вращается в игольчатом подшипнике, собранном в стакане. Подшипники закрепляются в отверстиях вилок пластинами. Смазка подшипников производится через масленку. Вытеканию смазки из подшипников препятствует сальник. Избыточная смазка удаляется через предохранительный клапан. Рассмотренный карданный шарнир передает крутящий момент под углом не более 20—25°.

Существенный недостаток этого шарнира состоит в том, что при равномерном вращении ведущей вилки ведомая вращается неравномерно (в течение одного оборота карданного вала дважды отстает от ведущей вилки и дважды обгоняет ее), поэтому возникают дополнительные нагрузки на детали главной передачи, дифференциала, полуосей и колес, увеличивается их износ. Для устранения неравномерного вращения ведомого вала применяют двойную карданную передачу с жесткими карданными шарнирами или одинарную карданную передачу с шарниром равных частот вращения.

Шариковый синхронный карданный шарнир состоит из двух одинаковых вилок-кулаков (полусфер), изготовленных заодно с полуосями, центрирующего шарика и четырех ведущих шариков, расположенных в делительных канавках вилок и соединяющих вилки друг с другом. Шарик фиксируется в определенном положении шпилькой, которая удерживается штифтом. Форма делительных канавок такова, что шарики независимо от угловых перемещений вилок всегда располагаются в плоскости, делящей угол между осями вилок пополам. Благодаря этому обеспечивается равномерность вращения полуосей. Такие шарниры установлены на автомобилях ЗИЛ-131 и ГАЗ-66.

Кулачковый синхронный карданный шарнир состоит из вилок, связанных с полуосями и вставленных в вилки кулаков, в пазы которых входит диск, представляющий промежуточное звено шарниров. Кулачковый карданный шарнир работает подобно двум сочлененным асинхронным жестким карданным шарнирам, из которых первый создает неравномерность вращения, а второй ее устраняет. Кулачковые карданные шарниры проще и дешевле шариковых, но их КПД ниже.

Карданный вал предназначен для Передачи крутящего момента и выполняется в виде тонкостенной трубы. К концам трубы приваривают с одной стороны вилку шарнира, с другой -— наконечник со шлицами. Этот наконечник входит в шлицевую ступицу вилки, образуя скользящее соединение, позволяющее изменять длину карданного вала. Кардан со шлицевым соединением называют универсальным. Для предотвращения вибраций и крутильных колебаний при вращении длинных карданных валов в передачах применяют промежуточную опору — обычно шарикоподшипник, установленный в резиновой обойме. Обойма жестко крепится на раме или кузове машины.

На современных грузовых автомобилях применяются двойные карданные передачи с жесткими карданами на игольчатых подшипниках, состоящие из промежуточного и главного карданных валов, промежуточной опоры и трех шарниров — переднего, среднего (универсального) и заднего, соединяющих вал с вторичным валом коробки передач, валы между собой и вал с главной передачей. Валы и изготовлены из тонкостенных стальных труб; с обоих торцов главного вала приварены вилки карданов. Передний конец промежуточного вала имеет вилку, задний — шлицевую вилку, соединенную со скользящей вилкой. Втулка с вилкой образуют скользящее соединение, позволяющее увеличивать расстояние между передним шарниром промежуточного вала и задним шарниром главного вала. Смазка шлицев производится через специальную полость. Для предохранения от пыли и грязи служит резиновый чехол. Вилки соединены крестовиной, которая вращается в ушках вилок на игольчатых подшипниках. Подшипники закрыты крышкой. Опорой промежуточного карданного вала служит шарикоподшипник, установленный в резиновой подушке промежуточной опоры и закрытый с торцов сальниками. Смазка подшипника производится через угловую масленку.

Рис. 5. Карданная передача автомобиля ЗИЛ-130

Устройство и работа карданной передачи

Устройство и работа карданной передачи

На автомобиле КамАЗ-5320 карданная передача обеспечивает привод к среднему ведущему мосту и привод к заднему мосту II, которые связаны через проходной средний ведущий мост, выполняющий функции промежуточной опоры.

Каждая из передач состоит из карданного вала, переднего карданного шарнира, соединенного с карданным валом шлицевым соединением, и заднего карданного шарнира, имеющего фланцевое соединение с ведущим валом межосевого дифференциала (картером дифференциала), а для заднего моста — с ведущим валом главной передачи. На автомобиле применена карданная передача открытого типа.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Рис. 4.18. Карданная передача автомобиля КамАЗ-5320:
I — карданная передача к среднему ведущему мосту; II — карданная передача к заднему мосту; 1, 4 — карданные шарниры; 2 — шлицевое соединение; 3 — карданный вал; 5 — средний ведущий мост; 6 — задний ведущий мост

Устройство карданной передачи показано на рис. 4.19. На одном конце трубчатого карданного вала приварена вилка, на другом — шлицевая втулка. Карданные валы тщательно динамически балансируются. Дисбаланс устраняют балансировочными пластинами, которые приваривают к концам трубы вала и шлицевой втулки. Правильное взаимное положение вилки с шлицевым валом относительно карданного вала в сбалансированном комплексе отмечается выбитыми на них стрелками, которые надо совмещать при сборке карданной передачи.

В карданной передаче автомобиля КамАЗ-5320 применены жесткие карданные шарниры неравных угловых скоростей открытого типа. Каждый такой шарнир состоит из двух вилок — вилки с фланцем и вилки с шлицевым валом. В расточках вилок установлена крестовина, относительно шипов которой вилки могут поворачиваться. Возможность поворота вилок относительно взаимно перендикулярно расположенных шипов крестовины обеспечивает передачу вращения (крутящего момента) от одного вала к другому при переменном угле между валами. Вилка фланцем крепится к фланцу вторичного вала коробки передач. Вилка шлицевым валом соединяется со шлицевой втулкой карданного вала. Шлице-вое соединение карданного вала герметичное. Смазка во внутренней полости вала удерживается от вытекания заглушкой, а также резиновым и войлочным кольцами, которые прижимаются гайкой сальникового устройства.

Шарнирное соединение вилок с крестовиной выполнено на игольчатых подшипниках. В стакане размещены игольчатые подшипники, внутренней беговой поверхностью которых служат шипы крестовины. Каждый стакан подшипника крестовины зафиксирован в вилке от проворачивания и смещения в осевом направлении. Через сверления в шипах крестовины к подшипникам подводится смазка. В центре крестовины имеется масленка. В полости подшипников смазка удерживается комбинированным уплотнением, которое состоит из резинового самоподжимного сальника радиального уплотнения и двухкромочного торцевого сальника, напрессованного на шип крестовины. Все карданные шарниры одинаковы по общему устройству, но у заднего конца карданного вала нет шлицевого соединения.

Рис. 4.19. Устройство карданной передачи

Рис. 4.20. Карданная передача автомобиля Урал-4320:
1 — передача к раздаточной коробке; 2,4,6 — валы передачи к лебедке; 3,5 — промежуточные опоры карданной передачи к лебедке; 7 — передача к заднему мосту; 8 — передача к среднему мосту; 9 — передача к переднему мосту

Карданная передача автомобиля Урал-4320 (рис. 4.20) состоит из передачи к раздаточной коробке, передачи к среднему, заднему и переднему ведущим мостам. После модернизации главных передач среднего и заднего ведущих мостов Урал-4320 карданные валы привода к ним укорочены по сравнению с машинами предшествующего выпуска. Кроме того, от раздаточной коробки крутящий момент передается к лебедке карданной передачей, состоящей из трех валов с карданными шарнирами и двух промежуточных опор.

Карданная передача автомобиля КамАЗ-4310 по общей схеме аналогична карданной передаче автомобиля Урал-4320 и состоит из четырех карданных валов: вала между коробкой передач и раздаточной коробкой, валов привода переднего, среднего и заднего ведущих мостов. Карданная передача открытого типа по устройству также аналогична описанной Еыше для автомобиля КамАЗ-5320, но отличается размерами валов, присоединительными фланцами и усиленной защитой шлицевых соединений от попадания влаги и грязи.

Карданные передачи необходимо собирать таким образом, чтобы неподвижные и скользящие вилки карданов валов располагались в одной плоскости. Для этой цели на шлицевых втулках карданных валов и скользящих вилках выбиты стрелки. Необходимо эти стрелки совмещать.

Балансировка карданных валов привода к ведущим мостам осуществляется приваркой балансировочных пластин. Карданная передача между коробкой передач и раздаточной коробкой балансируется установкой балансировочных пластин иод стопорную пластину болтов крепления опорной пластины на вилках.



Читать далее: Карданный привод ведущих управляемых колес переднего моста автомобилей Урал-4320 и КамАЗ-4310

степеней свободы трансмиссии
— MATLAB & Simulink

О степенях свободы и ограничениях трансмиссии

Идентификация вращательных степеней свободы (DoFs) важна для построения и
анализ трансмиссии, особенно сложной системы со многими ограничениями и
внешние срабатывания. Simulink ® представляет степени свободы трансмиссии и другие системные переменные Simscape™ как состояний среди всех состояний
модель, включая чистые состояния Simulink.

В этом разделе объясняется, как идентифицировать степени свободы трансмиссии, обрабатывать ограничения и
извлечь истинные или независимых степеней свободы из полной трансмиссии
диаграмма.

Определение степеней свободы

В Simscape
Модель Driveline™, механические движения могут быть вращательными или поступательными: движение
вокруг или вдоль одной оси. Самый простой способ определить карданный привод градусов
свободы
(DoF) от угловой или линейной скорости. DoF
представляет собой одну, отдельную угловую или линейную скорость. Каждый DoF отвечает на
крутящие моменты и силы, действующие на силы инерции и массы, составляющие трансмиссию.
Интегрирование уравнений движения Ньютона определяет угловое и линейное движения.
Механические степени свободы — это свойства вращающейся инерции и движущихся масс. это
тем не менее последовательный и простой для идентификации одного Simscape
DoF трансмиссии как ось трансмиссии со связанными с ней инерциями и массами.

Чтобы идентифицировать и подсчитать степени свободы в трансмиссии, посмотрите на Simscape
Схема трансмиссии, начиная с ее механических соединительных линий, затем
учитывая его блоки. Блоки трансмиссии изменяют степени свободы, представленные соединением.
строки по:

  • Создание крутящих моментов и сил, которые действуют относительно между трансмиссией
    оси

  • Добавление ограничений между осями карданной передачи

  • Наложение внешних крутящих моментов, сил и движений

Основные правила соединительных линий и портов см. в разделе Построение модели трансмиссии.

Определение основных степеней свободы

Базовой единицей движения трансмиссии является глубина резкости, представленная непрерывным
линия механического соединения. Такие линии представляют собой идеализированные безмассовые и совершенно
жесткие оси карданной передачи.

Инерционные блоки, вращающиеся тела с инерциями жестко закреплены
и вращаться вместе со своими осями. Представлены массовыми блоками, переводящими тела с
массы жестко прикреплены к своим осям и перемещаются вдоль них. Одно соединение
линия или набор разветвленных соединительных линий представляют либо вращательные, либо
поступательное движение и должно быть связано либо с вращательным, либо с поступательным
порты.

Оси трансмиссии как основные степени свободы — механические порты

Линия соединения, закрепленная портами физического сетевого разъема, представляет собой идеализированную ось трансмиссии. Линия соединения
применяет ограничение, согласно которому два соединенных компонента трансмиссии вращаются или
переводить с той же угловой или линейной скоростью соответственно.

Вы измеряете угловую или линейную скорость оси с помощью идеального датчика вращательного движения
или идеальное поступательное движение
Сенсорный блок.

Определение относительных и абсолютных углов и положений. Относительный угол или положение иногда необходимо вычислить внутри
генерируемые крутящие моменты или силы между парами осей (см. Определение связанных степеней свободы). Для определения относительного угла или
положение, блок датчика движения интегрирует относительное угловое или линейное
скорость пары осей и прибавляет результат к начальному относительному
угол или положение, указанное в инспекторе свойств блока.

Вы можете определить абсолютный угол поворота или позицию перемещения для
одной оси, когда вы измеряете его движение с помощью датчика движения, подключая
другой физический порт подключения датчика к механическому вращающемуся
Ссылка или механический перевод
Справка. Датчик определяет абсолютный угол или положение
интегрирование скорости оси и добавление абсолютного опорного угла
или положение, которое вы указываете в инспекторе свойств датчика движения.

Вращающиеся силы инерции и поступательные массы, прикрепленные к осям трансмиссии

Вы не можете подвергать соединительную линию трансмиссии, саму по себе, каким-либо крутящим моментам или
силы, потому что ему не хватает инерции или массы. Другой базовый элемент для построения
функционирующая модель карданной передачи представляет собой один или несколько инерционных блоков, один или несколько
Массовые блоки или и то, и другое. В реальной механической системе
вращающиеся (или скользящие) тела обладают как инерцией (или массой), так и степенями свободы.

Вы прикрепляете Инерцию и Массу к механическим соединительным линиям, разветвляя
линии. Присоединенные инерции или массы подвержены любому крутящему моменту или силе.
передается по соединительной линии. Линия соединения накладывает
ограничение, согласно которому все, что прикреплено к одной линии, должно вращаться или скользить
с той же скоростью.

Правила разветвления осей карданной передачи и ограничения

Вы можете разветвлять соединительные линии. Вы можете соединить конец любой ветви
соединительная линия трансмиссии только к соединительному порту механического сохранения. Набор непрерывных, разветвленных соединительных линий
представляет один DoF.

Разветвленные соединительные линии и ограничения угловой скорости

Определение связанных степеней свободы

степеней свободы (DoF) с помощью внутреннего динамического элемента . А
динамический элемент создает крутящий момент или силу от относительного угла, положения или
движение двух осей. Этот крутящий момент или сила действует между двумя осями, которые остаются
независимыми степенями свободы, которые передают крутящий момент или силу своим соответствующим
присоединенные инерции или массы.

Динамические элементы — внутреннее генерирование крутящего момента и силы

Помимо шестерен, большая часть Simscape
Блоки библиотеки трансмиссии являются динамическими элементами, как и механические блоки.
вращательные и поступательные блоки библиотеки Simscape Foundation. Эти блоки создают внутренние крутящие моменты и
сил. На блоке с двумя механическими портами сохранения один крутящий момент или
сила приложена с положительным знаком к одной оси и отрицательным знаком к другой
ось. На этом рисунке крутящий момент приложен одинаково и противоположно к стержню и
оси корпуса торсионной пружины-демпфера.

На блоках с более чем двумя механическими консервационными портами общий крутящий момент или
силы, втекающие в блок и выходящие из него, по-прежнему в сумме равны нулю, но крутящий момент или
сила распределяется между портами более сложным образом, который зависит от
динамика привода.

Муфта и подобные муфте элементы — условные соединения

динамический ограничение.

В разблокированном состоянии муфта соединяет две оси трансмиссии и может налагать относительную
крутящий момент между ними, оставляя две оси независимыми. Разблокированное сцепление есть
либо без зацепления, вообще не создавая крутящего момента; или задействованы, навязывая кинетические
трение как функция относительной скорости двух связанных
оси.

Если муфта блокируется и создает только статическое трение между двумя соединенными
оси, две оси больше не являются независимыми. Вместо этого они действуют как единое целое.
оси, вращаясь с той же скоростью. См. раздел Определение ограниченных степеней свободы.

Несколько других блоков, похожих на сцепление, также имеют блокировку и разблокировку Кулона.
трение:

  • Торсионный Пружинный Демпфер

  • Нагруженный-Контактный Вращательный
    Трение и поступательный контакт с нагрузкой
    Трение

Определение ограниченных степеней свободы

Некоторые элементы трансмиссии связывают оси трансмиссии таким образом, что исключается их
свобода передвижения самостоятельно. Такие элементы накладывают ограничения на движения
соединенные оси. Ограниченная ось больше не является независимой от других осей и
не засчитывается в счет общего чистого или независимого движения трансмиссии. Такой
ограничения удаляют из системы независимые степени свободы (DoF).

Не все ограничения независимы. Замыкание разветвленных соединительных линий в петли
делает некоторые ограничения внутри циклов излишними. Количество эффективных или
независимых ограничений — это количество ограничений, возникающих из блоков, за вычетом
количество независимых замкнутых контуров соединительной линии карданного вала.

За исключением сцеплений и элементов, подобных сцеплению, ограничители трансмиссии
безусловное или статические ограничения ;
то есть неизменным в моделировании.

Блокировка оси карданной передачи

Подсоединение соединительной линии карданной передачи к эталону механического вращения
или механический поступательный
Базовый блок замораживает движение соответствующей карданной передачи
ось. Он не может двигаться, и его угловая или линейная скорость ограничена.
ноль во время моделирования. Такая ось не имеет ассоциированной независимой степени свободы.

Блокировка двух осей трансмиссии вместе с муфтой или элементом, подобным муфте

Пока выполняются условия блокировки, заблокированная муфта или
элемент, похожий на муфту, заставляет две соединенные оси трансмиссии вращаться или скользить
все вместе. Две оси остаются разными, но только одна представляет собой независимую
DoF. Другой зависим.

Даже если он продолжает создавать кинетическое трение между осями, разблокированный
муфта или похожий на муфту элемент больше не налагают ограничений. Вместо этого действует
как динамический элемент. См. Определение связанных степеней свободы.

Соединение осей трансмиссии с шестернями

Зубчатая муфта между двумя или более осями трансмиссии уменьшает независимую
DoF трансмиссии путем наложения ограничений. Природа этих ограничений
зависит от снасти, которую вы используете. Зубчатые блоки с двумя соединенными осями накладывают на одну
такое ограничение и уменьшить две оси до одной независимой DoF.

Многоосные шестерни накладывают более одного ограничения. Например, планетарная передача.
накладывает два ограничения на три оси, сводя оси к одной независимой степени свободы.
(Это число не включает четвертую, внутреннюю глубину резкости, планетарное колесо,
который не подключен к оси с механическим портом.)

Замкнутые циклы, действующие ограничения и согласованность ограничений

Фактическое количество ограничений для определения количества степеней свободы — это количество
эффективные или независимые ограничения. Когда соединительные линии
образуют замкнутые контуры, будьте особенно внимательны при подсчете ограничений в трансмиссии
диаграмма. Наличие замкнутых контуров на диаграмме снижает эффективную
количество ограничений, сделав некоторые из ограничений избыточными:

N конструкция =
N bconstr
N loop

N constr Number of independent constraints
N bconstr Number of constraints from blocks
N петля Количество независимых петель

Вы можете надежно подсчитать количество независимых петель, посчитав
фундаментальные петли. Фундаментальные циклы не имеют подциклов. Вы можете проследить
основная петля только с одним путем. Считая только основные петли, вы
избегайте пересчета петель, которые перекрываются.

Например, на этой диаграмме есть два независимых контура.

На этой схеме можно нарисовать три петли: две внутренние петли, левую и правую,
и внешний цикл. Внешний цикл охватывает оба внутренних цикла.

На этой диаграмме два независимых контура, потому что только два
фундаментальный. Внешний цикл не является фундаментальным.

Непротиворечивость ограничений. Пока все скорости, ограниченные точками ветвления линии, равны
во всем цикле замкнутый цикл делает избыточным одно из ограничений
содержащиеся в нем. (См. Правила и ограничения ветвления осей трансмиссии.) Скорости
не связанные напрямую линиями, также должны быть непротиворечивыми, если, например,
они передаются через шестерни.

Если скорости вдоль замкнутого контура не могут быть согласованы,
трансмиссия перегружена и не может двигаться.

Активация, определение и прекращение степеней свободы

Вы можете использовать Simscape
Трансмиссия и связанные с ней блоки только с одним портом разъема карданной передачи для начала или окончания физической линии соединения.
Завершение линии соединения ограничивает DoF.

К таким блокам относятся:

  • Инерция и Масса, воспринимающие крутящий момент
    и сила и реагировать с ускорением.

  • Механический Вращательный
    Справочник и механический перевод
    Справочник, который заземляет DoFs до нулевой скорости.

  • Кузов автомобиля, который неявно
    соединяет трансмиссию с землей.

Эти блоки не должны заканчивать соединительную линию, но могут быть ответвлениями
соединительная линия.

Направленность степеней свободы

Соединительные линии трансмиссии не имеют собственной направленности. Направление
поток движения и крутящего момента определяется динамикой трансмиссии при моделировании
модель.

Влияние крутящего момента и силы на степени свободы

Соединение идеального источника крутящего момента или идеального источника силы с
соединительная линия трансмиссии добавляет крутящий момент или силу, указанную физическим
входной сигнал на эту ось трансмиссии. Такое срабатывание не влияет на
количество системных DoF. Оси карданной передачи передают крутящий момент и усилие на свои
связанные инерции и массы. Трансмиссия может свободно реагировать на эти навязанные
крутящие моменты или силы. Движение моделируется путем интеграции трансмиссии
ускорения (результат приложенных крутящих моментов и сил), чтобы получить
скорости привода.

Влияние движения на степени свободы

Подключение идеального источника угловой скорости или
Идеальная поступательная скорость
Источник на ось трансмиссии лишает эту ось свободы
реагировать на крутящий момент или силу. Вместо этого он определяет движение оси во время
моделирование от управляющего входа физического сигнала. В отличие от крутящего момента,
приведение в действие движением удаляет из системы независимую степень свободы.

Для получения дополнительной информации об управлении трансмиссией с помощью крутящих моментов, усилий и
движения, см. Приведение в действие трансмиссии.

Подсчет независимых степеней свободы

Чтобы определить количество независимых степеней свободы (DOF) в
трансмиссия:

  1. Сосчитайте все непрерывные, непрерывные соединительные линии трансмиссии (группируя
    соединенные наборы разветвленных линий) в Simscape
    Часть схемы вашей модели, посвященная трансмиссии. Назовите сумму таких строк
    Н КЛ .

    Эти линии соединяют два порта разъема карданной передачи или заканчиваются на одном
    порт механического разъема. Дополнительные сведения см. в разделах «Определение основных степеней свободы» и «Приведение в действие, определение и завершение степеней свободы».

  2. Подсчитайте все ограничения, возникающие из блоков, которые налагают ограничения на
    соединенные с ними оси карданной передачи. Назовите сумму таких ограничений
    bconstr .

    Обычно каждый такой блок накладывает одно ограничение, но сложные шестерни накладывают
    больше, чем один. Подробнее см. в разделе Определение ограниченных степеней свободы.

  3. Подсчитайте количество независимых петель,
    Н петля . Эффективное количество
    ограничения N конструкция =
    N bконструкция
    Н петля . Дополнительные сведения см. в разделе Замкнутые циклы, Эффективные ограничения и Согласованность ограничений.

  4. Подсчитайте все движения в вашей трансмиссии, подсчитывая каждое движение
    исходный блок. Назовите сумму таких срабатываний движения
    N мак . Дополнительные сведения см. в разделе Активация, определение и прекращение степеней свободы.

Цифра N DoF независимых DoF в
ваша трансмиссия:

N DoF =
Н Класс
N конструкция
Н мак =
Н Класс
[ N bconstr
N петля ] –
N mact

Необходимое (хотя и недостаточное) условие для движения трансмиссии и
успешное моделирование трансмиссии заключается в том, что
N DoF положительный. Считайте вращательные и
поступательные степени свободы отдельно.

Условные степени свободы для муфт и элементов, подобных муфтам

В отличие от других компонентов трансмиссии, муфты и элементы, подобные муфтам, могут
претерпевать прерывистое изменение состояния во время моделирования. В общем, число
независимых степеней свободы трансмиссии не является постоянной во время ее движения. Каждое состояние
изменение одной или нескольких муфт изменяет независимый счетчик глубины резкости. Взятый как
в целом, разные коллективные состояния муфт трансмиссии могут иметь
различные общие чистые DoF. Чтобы полностью понять трансмиссию, изучите каждый
возможное коллективное состояние его состояний сцепления для идентификации его независимых степеней свободы
и, возможно, неверные конфигурации.

Подсчет степеней свободы в простой трансмиссии со сцеплением

Рассмотрим модель двухступенчатой ​​трансмиссии
sdl_transmission_2spd .

Простая передача

Эта система имеет пять кажущихся DOF, представленных этими осями трансмиссии:

  • разветвленные оси с инерционным приводом.

    Ось, соединяющая блок муфты высшей передачи (муфта муфты высшей передачи
    график) к блоку Gear High

  • Ось, соединяющая блок муфты низшей передачи (муфта муфты низшей передачи
    график) к блоку Gear Low

  • Ось, соединяющая блок Clutch Brake с механическим поворотным
    Эталонный блок (заземление вращения)

Существует видимая замкнутая петля, образованная блоками шестерен и блоками муфт шестерен.
Эта петля действительна только в том случае, если оба блока муфты переключения передач заблокированы.

Фактическое количество независимых степеней свободы зависит от состояния муфт.
модель не имеет источников движения, поэтому в качестве ограничений нам нужно рассматривать только шестерни и муфты:

Эти три ограничения уменьшают пять степеней свободы до двух.

Теперь рассмотрим муфты.

  • Сначала рассмотрим случай, когда блокировка Clutch Brake отключена.
    (бесплатно).

    • Если обе муфты муфты высшей передачи и муфты низшей передачи
      разблокирована, система имеет два независимых DoF, один слева от
      блоки шестеренчатой ​​муфты, а другой — между блоками зубчатой ​​муфты
      и тормозной блок сцепления.

    • Если один из этих блоков сцепления заблокирован, дополнительный
      ограничение сводит систему к одной независимой степени свободы, все
      слева от тормозного блока сцепления. (График управления сцеплением
      настроены для предотвращения блокировки обоих этих блоков сцепления в
      одновременно.)

  • Если блокировка Clutch Brake включена, график управления сцеплением сохраняется.
    два блока муфты переключения передач отключены.

    • Если блок тормоза сцепления разблокирован, трансмиссия имеет два
      независимые ДО: слева от блоков фрикционов и между ними
      блоки сцепления коробки передач и блок тормоза сцепления.

    • Если тормозной блок сцепления заблокирован, система сводится к одному
      DoF, слева от блоков муфты переключения передач. Все направо
      Блоки шестеренчатой ​​муфты зафиксированы в корпусе.

Эта таблица и абстрактная диаграмма обобщают возможности, доступные в этом
модель.

Brake Enabling Clutch Locking Independent DoFs
Brake disabled Both gear clutch blocks unlocked Two: On the left and on the right of the gear схватить
блоки
Один блок муфты сцепления заблокирован Один: слева от блока тормоза сцепления
Тормоз активирован Блок тормоза сцепления разблокирован Два: слева и справа от блока сцепления
блоки
Блок тормоза сцепления заблокирован Один: слева от коробки передач Блоки сцепления

Степени свободы в простой трансмиссии

Нефизические конфигурации

Схема графика сцепления, реализованная в подсистеме Графика сцепления
исключает нефизические конфигурации. В любом случае их стоит рассмотреть, т.
ради полного понимания конструкции трансмиссии. Для дополнительной информации
о проблемах со сцеплением см. разделы «Устранение неполадок при моделировании и симуляции трансмиссии» и «Моделирование трансмиссии».

Оба сцепления заблокированы, тормоз сцепления разблокирован. Эта конфигурация создает конфликт степеней свободы и уменьшает независимые
DoFs к одному. Ось трансмиссии справа от блоков муфты переключения передач пытается
вращаться с двумя разными скоростями, как того требуют два разных передаточных числа.
Два заблокированных сцепления налагают два дополнительных ограничения на два оставшихся
степени свободы, но образуют замкнутый цикл, номинально оставляя одну свободу в
механизм. Из-за конфликта степеней свободы попытка имитации такого
конфигурация приводит к Simscape
Ошибка привода.

Если бы у двух Gears были одинаковые передаточные числа, DoF не конфликтовали бы,
и симуляция будет работать без ошибок.

Одноступенчатая муфта заблокирована, тормоз муфты заблокирован. Эта конфигурация также создает конфликт степеней свободы и дает ноль степеней свободы.
Два заблокированных сцепления налагают два дополнительных ограничения на два
остальные степени свободы и не оставляют свободы в механизме. Движимый
ось трансмиссии влево, ось трансмиссии между зубчатой ​​муфтой
Блоки пытаются вращаться, но оказываются заблокированными в механическом вращении.
Справка. Попытка смоделировать такую ​​конфигурацию приводит к
Симскейп
Ошибка привода.

Обе шестерни заблокированы, тормоз сцепления заблокирован. Эта конфигурация также имеет избыточные ограничения. Три заблокированных муфты обеспечивают
два эффективных ограничения на оставшиеся две степени свободы (после учета
с учетом замкнутого контура) и выход N DoF =
0. Кроме того, ось трансмиссии справа от шестерни
блоки сцепления пытаются вращаться с двумя разными ненулевыми скоростями, оставаясь при этом
привязывается к эталону механического вращения, создавая два разных степеней свободы.
конфликты.

Вы щелкнули ссылку, соответствующую этой команде MATLAB:

Запустите команду, введя ее в командном окне MATLAB.
Веб-браузеры не поддерживают команды MATLAB.

Выберите веб-сайт, чтобы получить переведенный контент, где он доступен, и ознакомиться с местными событиями и предложениями. В зависимости от вашего местоположения мы рекомендуем вам выбрать: .

Вы также можете выбрать веб-сайт из следующего списка:

Европа

Обратитесь в местное представительство

Приводной вал Toyota Tacoma. ЗАДНИЙ, карданный вал, трансмиссия — 3710004352

Колеса TRD Внимание! Обновите свою поездку с помощью НОВОГО бронзового колеса Geniune TRD.

Купить сейчас

Выберите год:

  • 2022

  • 2021

  • 2020

  • 2019

  • 2018

  • 2017

  • 2016

  • 2015

  • 2014

  • 2013

  • 2012

  • 2011

  • 2010

  • 2009 г.

  • 2008 г.

  • 2007 г.

  • 2006 г.

  • 2005 г.

  • 2004 г.

  • 2003 г.

  • 2002 г.

  • 2001 г.

  • 2000 г.

  • 1999 г.

  • 1998 г.

  • 1997 г.

  • 1996 г.

  • 1995 г.

    «},»vehicleDescription»:null},»interpret»:{«exampleSearch»:»3710004352″,»searchSummary»:»»,»refineSearch»:»»,»searchWordList»:»»,»ukeyMake» :5775,»ukeyModel»:89501,»ukeyCategory»:0,»modelYear»:»ALL»,»nModelYear»:0,»ukeyTrimLevel»:0,»ukeyDriveLine»:0,»searchTerm»:»»,»введение «:»Найдено точное совпадение со складским кодом \»3710004352\».для вашей Toyota Tacoma «,»relatedSearchLink»:»Показать все детали Toyota Tacoma, такие как \»Приводной вал\»»,»ukeyModelRange»:0},»cart «:false,»производительность»:true,»аксессуар»:false,»isRelated»:false,»id»:»RelatedProductsComponent»,»title»:»RelatedProductsComponent»,»style»:»»,»dataAttributes»:null ,»ariaAttributes»:null,»shouldRenderVueComponent»:true,»message»:null,»localizedResources»:{}} };

    Рекомендуемая производителем розничная цена
    $ 785,80

    Добавить в корзину

    Выберите параметры продукта

    «},»vehicleDescription»:null},»interpret»:{«exampleSearch»:»3710004352″,»searchSummary»:»»,»refineSearch»:»»,»searchWordList»:»»,»ukeyMake»:5775 ,»ukeyModel»:89501,»ukeyCategory»:0,»modelYear»:»ALL»,»nModelYear»:0,»ukeyTrimLevel»:0,»ukeyDriveLine»:0,»searchTerm»:»»,»введение»: «Найдено точное совпадение со складским кодом \»3710004352\».