низ (10) "статистика на грешка"

За промяна на характеристиките на въртящия момент се използва специален механизъм, който се нарича "скоростна кутия". Тази дума произлиза от латинския редуктор - връщане или връщане, което много точно отразява принципа на действие на този механизъм. На този моментИма няколко вида скоростни кутии, които се използват в различни агрегати за трансформиране и предаване на въртящия момент от двигателя на устройството към консуматорите на енергия.

Видове скоростни кутии

Тези устройства се различават по вида на предаване на въртящия момент.

Изброените видове скоростни кутии могат да бъдат разделени според броя на предавки, които се използват за трансформиране на въртящия момент. Най-често срещаните устройства се състоят от една предавка, но ако е необходимо да се промени съотношението на скоростите на входящия и изходящия вал, тогава се използват механизми с голям брой предавки.

Работните части на скоростните кутии трябва да се смазват, за да се намали коефициентът на триене и загубата на мощност. Метод на приложение лубрикантизависи от вида на скоростната кутия и мощността на предаваната енергия. Ако преносната система не работи при условия повишени скоростивъртене, тогава е достатъчно еднократно нанасяне на смазка върху работните повърхности през целия експлоатационен живот. За мощни устройства се използва специална система за принудително подаване на смазочна течност, последвана от охлаждане и почистване.

Корпусът на скоростната кутия може да бъде сгъваем или неразглобяем.

Неотделимите продукти, като правило, работят при ниски нива на мощност и в онези области, където не се изисква устройството да работи в тежки условия. Предавателните кутии, които се използват за трансформиране на големи мощности, са разположени в корпус със сгъваема конструкция, което позволява, ако е необходимо, да се извършват планови или аварийни ремонти и настройки на механизма.

Корпусът на зъбното колело може да бъде изработен от различни материали. Изборът на материал зависи от условията на работа и мощността на устройството. Скоростна кутия за устройства с ниска мощност домакинска употребаМоже да бъде изработен от високоякостна пластмаса или алуминиева сплав.

Къде се използват скоростни кутии?

Скоростните кутии се използват в автомобилната индустрия, машиностроенето, кухненските и домакински електроуреди и газовите инструменти. Като се има предвид фактът, че всеки тип предаване на въртящ момент има свои собствени положителни характеристики и недостатъци, които определят възможността за използване на един или друг тип скоростна кутия при определени технически условия.

Червячните редуктори не са в състояние да трансформират твърде много въртящ момент, така че основната област на приложение на такива устройства са електрическите мотор-редуктори. Например, такъв механизъм е успешно внедрен в задвижването на чистачките на автомобил.

При задвижването на осите на автомобилите по правило се използва предавка, която позволява не само да се променя посоката на въртящия момент, но и да се променя силата и да се разпределя равномерно силата между задвижващите колела. Зъбите позволяват предаване на мощност с минимални загуби, така че ако работата на механизма не изисква повишена гладкост, но се изисква мощността на скоростната кутия да бъде доста голяма, тогава за предаване на въртящ момент се използват зъбни механизми.

Ако в даден механизъм е необходимо да се елиминира възможността за обратно предаване на въртящия момент към двигателя на устройството, тогава се използват червячни предавателни кутии, които са напълно лишени от такъв недостатък.

Червячният механизъм ви позволява да предавате въртене със съотношение повече от 100 към 1, но ниската ефективност на такива устройства не позволява използването им в мощни агрегати.

Трябва да се изберат само различни видове скоростни кутии, които ще се използват в определени механизми професионални инженери. Изчисляването на скоростната кутия трябва да се извърши в конструкторско бюро, което разполага със специалисти високо ниво. Чертежът на скоростната кутия трябва да бъде изпълнен до най-малките детайли и гайки, които могат да се използват в този механизъм.

Дори ако са известни характеристиките на скоростните кутии, които трябва да се използват в трансмисионния механизъм, не трябва да се вярва на работата по проектиране на такива скоростни кутии. сложни механизмислучайни хора. Ако е необходим нов капак на скоростната кутия или гайка на скоростната кутия, по-добре е да поръчате оригинална частвъв фабриката, където е произведен механизмът.

Ако имате въпроси, оставете ги в коментарите под статията. Ние или нашите посетители ще се радваме да им отговорим

За да разберете какво е едностепенна скоростна кутия, първо трябва да определите какво е устройството класическа версия. Скоростната кутия е механизъм, състоящ се от зъбни колела на съединителя, които предават едно на друго работно движение. Благодарение на тяхната простота, висока ефективност и ниска цена, скоростните кутии се намират широко приложениев машиностроенето за създаване на различни взаимосвързани механизми.

Корпусът на скоростната кутия съдържа червячни или зъбни задвижвания, които са монтирани чрез заваряване или други неподвижни методи на валове или оси. Първите се пресоват в лагери, които се намират в специално направени за тях отвори в корпуса. Такава трансмисия може да се монтира директно върху единица, която произвежда механично движение, но инсталирана в отделен корпус (скоростна кутия) има редица предимства. По-специално това са:

• гаранция за висока точност на сглобяване на механизма;
• повишена ефективност;
• по-добро смазване на частите на скоростната кутия;
• намалено износване;
• повишено ниво на защита срещу навлизане на вредни триони и мръсотия.

От какво се състои скоростната кутия?

Състои се от заварено стоманено или чугунено тяло. В него са разположени валове, оси, зъбни колела, червячни предавки, лагери и други елементи. Някои скоростни кутии съдържат специални устройства, които осигуряват смазване на елементите на скоростната кутия. Например, той може да бъде оборудван с маслена помпа или устройство, което осигурява охлаждане на това устройство (намотка с охлаждаща течност често се монтира в червячна скоростна кутия).

Скоростните кутии са различни. В същото време те се различават не само по видове, но и по индивидуални характеристики, така че скоростните кутии са проектирани за конкретно оборудване или агрегат, в зависимост от необходимостта, предавателно отношение и въртящ момент, които трябва да бъдат предадени на приемащото устройство.

Основни видове скоростни кутии

Те споделят:

• По вид връзка за трансфер до:
  1. назъбен;
  2. комбинирани.
• В зависимост от формата на зъбните колела на;
  1. конични и други.
• Според разположението на шахтите в пространството на:
  1. вертикален;
  2. хоризонтална.
• В зависимост от характеристиките на кинематичната система, която е в основата на определен механизъм на:
  1. разширени;
  2. с двойно стъпало и др.
• По броя на стъпките:
  1. едностепенен;
  2. двустепенен.

Едностепенни винтови редуктори

Този тип скоростна кутия се различава от другите по положението на валовете в корпуса и броя на етапите. Едностепенните винтови редуктори могат да бъдат вертикални и хоризонтални. Зъбните колела на тези устройства могат да имат наклонени и прави зъби, както и шевронни зъби. Корпусите са изработени от стомана чрез заваряване или от чугун чрез отливане. Валовете често се монтират в плъзгащи или търкалящи лагери. Първите често се монтират в тежки скоростни кутии.

Композицията и възможностите за оформление на едностепенна скоростна кутия са ограничени. Основната характеристика, която ги отличава един от друг, е разположението на валовете и осите в пространството. Освен това предавателното отношение на тези агрегати варира от 1,6 до 6,3. Ъгълът на наклона на зъбните колела, направени с помощта на спирални зъбни колела, варира от 8 до 200 градуса.

Максималното предавателно отношение, което уредът може да осигури, е 12,5, но рядко се използват скоростни кутии с максимални предавателни числа. Често се използват такива, които имат предавателно отношение не по-голямо от 6.

Кое разположение на скоростната кутия да избера - вертикално или хоризонтално? Всичко зависи от нуждата от удобства общо оформлениетова предавателно устройство. По-специално има значение как се намира възелът, който произвежда механичното движение, работният му вал и т.н.

За да създадете такова устройство, първо трябва да направите неговата верига. Предлагаме да проучим една от опциите за едностепенна скоростна кутия с хоризонтално разположение на осите.

Принцип на работа на едностепенна скоростна кутия

Достатъчно е просто за разбиране. В такъв механизъм, през по-малко зъбно колело, разположено на един вал, към едно, монтирано на друг вал, като по-голям размер, въртеливото движение се предава през зъбите. Ефектът от намаляване на броя на оборотите в минута се постига поради разликата в диаметъра на зъбните колела. Дължината на кръга, който първият очертава по време на движение, е значително по-малка от тази, която вторият очертава, така че голямата звездичка се върти по-бавно.

В този случай се създават устройства с обратно действие, които не намаляват броя на оборотите за единица време, а по-скоро ги увеличават.

Този тип скоростна кутия е най-простата. Различава се от другите по това, че движението се предава през една връзка, а не през няколко, докато входящото и изходящото завъртане имат противоположни посоки.

Предаването на въртящия момент може да се извърши и с помощта на червячна предавка, но предавателното отношение се влияе от диаметъра на „червея“.

Къде и за какво се използват едностепенни хоризонтални редуктори?

Те намират своето приложение:

• когато се изисква постоянно или променливо натоварване, реверсивно и еднопосочно;
• да предоставя постоянна работаили с кратки почивки;
• за осигуряване на въртене на валовете в различни посоки.

Те не могат или са опасни за използване, ако скоростта на въртене на вала надвишава 1800 оборота в минута, както и когато съдържанието на прах във въздуха е по-високо от 10 mg на кубичен метър. метър и атмосфера от първи и втори тип в съответствие с GOST 15150-69.

Процес на проектиране на едностепенна винтова скоростна кутия

Преди да започнете производството на това устройство, се прави проектно изчисление:

• избор на материали;
• избор на максимално допустимото напрежение при търкаляне;
• изчисляване на нетното полезно усукване на вала.

Като част от работата се изготвя идеен проект на скоростната кутия.

Изчисляването на размерите на вала на това устройство се извършва на 2 етапа:

1. приблизително изчисляване на броя обороти на чисто усукване;
2. точно изчисляване на якостните показатели на напрежението на огъване и усукване.

За производството на такива единици се препоръчва използването на термично обработена легирана стомана. Изчисляването на валовете при изготвяне на проект се извършва в зависимост от напрежението на усукване, концентрацията на напрежението и неговите цикли. Ако планирате да инсталирате високоскоростни валове, тогава за изчислението се вземат предвид по-малки стойности, докато нискоскоростните валове - по-големи.

На финалния етап на проектиране, a Монтажен чертежтова устройство. Той включва всички предварително разработени чертежи на всеки от елементите на скоростната кутия поотделно. В този случай се създава чертеж на готовото устройство в надлъжно и напречно сечение.

За да постигнете баланс и коаксиалност в разположението на различните елементи на това устройство, кинематични диаграмиедностепенни скоростни кутии. Те са изображения в различни секции на тялото и части, които изграждат скоростната кутия, отразяващи тяхното взаимно разположение, пропорции, точки на свързване и т.н.

Оформлението на едностепенна скоростна кутия може да бъде различно. Може да има допълнителни елементи, които значително подобряват работата му. Например, маслена помпа, което осигурява принудително смазване на места, където течността не навлиза при въртене на маховика на зъбното колело или в червячна скоростна кутия.

Поредица от лекции Техническа механика(продължение)

4. Видове съоръжения

Ротационното движение в машините се предава с помощта на триещи, зъбни, ремъчни, верижни и червячни предавки. Условно ще наричаме двойката колела, извършващи въртеливо движение. Колелото, от което се предава въртенето, обикновено се нарича задвижващо колело, а колелото, което получава движението, се нарича задвижвано колело.

Фигура - Предавателно устройство

Всяко въртеливо движение може да се измери в обороти в минута. Знаейки броя на оборотите в минута на задвижващото колело, можем да определим броя на оборотите на задвижваното колело. Скоростта на задвижваното колело зависи от съотношението на диаметрите на свързаните колела. Ако диаметрите на двете колела са еднакви, тогава колелата ще се въртят с еднаква скорост. Ако диаметърът на задвижваното колело е по-голям от задвижващото, тогава задвижваното колело ще се върти по-бавно и обратното, ако диаметърът му е по-малък, ще се върти повече революции. Броят на оборотите на задвижваното колело е толкова пъти по-малко числообороти на водача, колко пъти неговия диаметър по-голям диаметързадвижващо колело.

Фрикционно предаване

При фрикционното предаване въртенето от едно колело на друго се предава чрез сила на триене. Двете колела се притискат едно към друго с известна сила и поради триенето, което възниква между тях, се въртят едно в друго.

Предимствапредаване на триене:

· Лесно производство на подвижни тела;

· Равномерно въртене и тиха работа;

· Възможност за безстепенно регулиране на скоростта на въртене и включване/изключване на предаване в движение;

· Поради възможността за приплъзване, трансмисията има свойства за безопасност.

недостатъципредаване на триене:

· Приплъзване, водещо до променливи предавателни числа и загуба на енергия;

· Необходимостта от оказване на натиск.

Приложение:

В машиностроенето безстепенните фрикционни трансмисии се използват най-често за безстепенно регулиране на скоростта.

Фигура - Триеща предавка: a - челна предавка, b - ъглова предавка, c - цилиндрична предавка

Цилиндричните и челните предавки са особено приемливи. Колела за зъбни колела могат да бъдат направени от дърво. За по-добро сцепление работните повърхности на колелата трябва да бъдат "обвити" със слой от мека гума с дебелина 2-3 мм. Гумата може да бъде закована с малки пирони или залепена с лепило.

Gear

При зъбните колела въртенето от едно колело на друго се предава с помощта на зъби. Зъбните колела се въртят много по-лесно от фрикционните колела. Това се обяснява с факта, че тук изобщо няма нужда да натискате колелото върху колелото. За правилно ангажиране и лесна работаколела, профилът на зъбите се прави по определена крива, наречена еволвента.

Фигура - Устройство за предавка

Зъбното предаване се използва не само с паралелни валове, когато се използват така наречените цилиндрични зъбни колела, но и когато валовете вървят под произволен ъгъл. Това ъглово предаване се нарича конусно зъбно колело, а зъбните колела се наричат ​​конусни зъбни колела (g).

Конусните зъбни колела, подобно на цилиндричните зъбни колела, се доставят със спирален наклонен зъб (h). Такива предавки обикновено се използват в автомобили (за гладка работа). При зъбни задвижвания могат да се използват зъбни колела и зъбни колела. За периодично въртене може да се използва зъбна двойка, при която задвижващата предавка има непълен брой зъби.

Фигура - Зъбно предаване

Задвижващите зъбни колела също имат един зъб. Такива зъбни колела много често се използват в механизмите за броене. Задвижващото зъбно колело има един зъб, а задвижваното зъбно колело има десет и по този начин, за един оборот на задвижващото зъбно колело, задвижваното зъбно колело ще завърти само една десета от оборота. За да завъртите задвижваното зъбно колело с един оборот, задвижващото зъбно колело трябва да направи десет оборота.

Фигура - Видове зъбни колела: а - зъбно колело с един зъб, б - малтийски кръст

Предимства:

· Значително по-малки размери от другите предавки;

· Висока ефективност (загуби при прецизни, добре смазани предавки 1-2%);

· По-голяма издръжливост и надеждност.

недостатъци:

· Шум при работа;

· Необходимостта от прецизно производство.

Приложение: Най-често срещаният тип механична трансмисия. Те се използват за предаване на мощност - от нищожна до десетки хиляди kW.

Разглобеният тип зъбни колела включва също така нареченото малтийско зъбно колело или малтийски кръст (b). Механизмът на малтийски кръст се използва за периодично въртене.

Колани

Ремъчните задвижвания, както и зъбните предавки, са много разпространени. Колан, опънат върху макари, покрива част от тях. Тази прилягаща част (дъга) се нарича ъгъл на обиколката. Колкото по-голям е ъгълът на захващане, толкова по-добре се формира захватът, толкова по-добро и надеждно ще бъде въртенето на ролките. При малък ъгъл на навиване може да се случи коланът на малка шайба да започне да се плъзга и въртенето ще се предава лошо или изобщо няма. Ъгълът на навиване зависи от съотношението на размерите на макарите и тяхното разстояние една от друга. Фигури (a, b) показват как се променят ъглите на обиколката. Когато е необходимо да се увеличи ъгълът на обиколката, на трансмисията се поставя притискаща ролка-ролка (c).

Фигура - Видове ремъчни задвижвания

В зависимост от разположението на валовете и ремъка, ремъчната предавка може да бъде различни видове:

Отворена трансмисия (g). При това предаване и двете макари се въртят в една и съща посока.

Кръстосано предаване (d). Тази трансмисия се използва, когато е необходимо да се промени въртенето на задвижваната шайба. Ролките се въртят една към друга.

Полу-кръстосано зъбно колело (e) се използва, когато валовете не са успоредни, а под ъгъл.

Ъглово предаване (g) се образува, когато валовете вървят под ъгъл, но лежат, така да се каже, в една и съща равнина. При тази трансмисия трябва да се монтират ролки, за да се получи правилната посока на лентата.

Двойна предавка (z). С тази трансмисия ремъците могат да преминават от една задвижваща ролка към няколко задвижвани ролки.

Стъпаловидна трансмисия(и). Използва се, когато е необходимо да се промени скоростта на задвижвания вал. И двете ролки в тази трансмисия са стъпаловидни. Чрез пренареждане на колана на една или друга двойка стъпки се променя броят на оборотите на задвижвания вал. В същото време дължината на колана остава непроменена.

Според профила си поясите биват плоски, кръгли и трапецовидни (k, l, m).

Предавателното отношение на ремъчните предавки се приема в диапазона 1: 4, 1: 5 и само в изключителни случаи - до 1: 8.

При изчисляване на ремъчно задвижване се взема предвид плъзгането на ремъка по шайбите. Това приплъзване се изразява в рамките на 2-3%. За да се получи необходимата скорост, диаметърът на задвижваната шайба се намалява в същите граници.

Ролките могат да бъдат направени от шперплат или леки метали.

Предимства:

· Простота на дизайна;

· Възможност за локализиране на задвижващи и задвижвани ролки на големи разстояния (повече от 15 метра);

· Защита на механизмите от претоварване благодарение на еластичните свойства на ремъка и способността му да се плъзга по ролките;

· Възможност за работа с високи ъглови скорости.

недостатъци:

· Постепенно разтягане на ремъците, тяхната крехкост (при високи скорости работи от 1000 до 5000 часа);

· Непостоянство на предавателното отношение (поради неизбежно приплъзване на ремъка);

· Сравнително големи размери.

Приложение: Използва се много често, от потребителска електроникакъм индустриални механизми с мощност до 50 kW.

Червячна предавка

Червячна предавка се използва за получаване на въртене между валове, пресичащи се в една и съща равнина. Трансмисията се състои от винт (червяк) и спираловидно колело, които са в мрежа. Докато червеят се върти, намотките задвижват зъбите на колелото и го карат да се върти. Обикновено въртенето от червея се прехвърля към колелото. Задна предавка почти никога не се случва поради самоспиране.

Фигура - Видове червячни предавки

Най-често се използва при големи предавателни числа в диапазона от 5 до 300. Поради голямото предавателно отношение червячната предавка се използва широко като механизъм за намаляване на броя на оборотите - скоростна кутия.

Скоростните кутии могат да бъдат направени по различни начини. За някои червеят се прави от обикновен закрепващ винт, за други се прави чрез навиване на тел или тясна медна лента (на ръба) около пръчка под формата на пружина. За здравина завоите трябва да бъдат запоени към пръта. Червячните предавки се взимат от ненужен часовников механизъм. Но можете да ги направите сами: изрежете ги с файл от месингов или дуралуминиев диск.

При производството на скоростни кутии трябва да се внимава винтът и зъбното колело да нямат аксиално изместване при въртене. При високоскоростни скоростни кутии валовете му трябва да бъдат монтирани на лагери.

Предимства:

· Плавна и тиха работа;

· Голямо предавателно отношение.

недостатъци:

· Повишено генериране на топлина;

· Повишено износване;

· Склонност към хранене;

· Относително ниска ефективност.

Приложение: Използва се основно, когато се изисква голямо предавателно отношение.

Верижно предаване

В сравнение с ремъчното задвижване, верижното задвижване е удобно с това, че не позволява приплъзване и ви позволява да поддържате правилното предавателно отношение. Верижното предаване се извършва само с паралелни валове.

Фигура - Видове верижни задвижвания: а - плоча ролкова верига, б - тиха верига

Основната величина на верижното предаване е стъпката. Стъпката е разстоянието между осите на ролките на веригата или разстоянието между зъбите на зъбното колело.

Освен ролковите вериги, в машините широко приложение намират и зъбни, т. нар. тихи вериги. Зъбното колело на такава трансмисия е подобно на зъбно колело. Зъбните вериги могат да работят при високи скорости.

Допустимото предавателно отношение на верижните задвижвания може да бъде до 1:15. Най-малък брой зъби се използва за зъбни колела: за ролкови вериги - 9, а за зъбни вериги - 13-15. Разстоянието между осите на зъбните колела се приема най-малко един и половина пъти диаметъра на голямото зъбно колело.

Веригата е поставена върху зъбните колела не плътно, като колани, но с известно увисване. За регулиране на напрежението се използва опъваща ролка. Броят на оборотите на задвижваното зъбно колело зависи от съотношението на зъбите на двете зъбни колела.

Предимства:

· По-малка чувствителност към неточности в разположението на валовете;

· Възможност за предаване на движение от една верига към няколко зъбни колела;

· Възможност за предаване на въртеливо движение на големи разстояния.

недостатъци:

Повишен шум и износване на веригата, когато грешен избордизайн, небрежен монтаж и лоша поддръжка.

тресчотки

В допълнение към непрекъснатото въртеливо движение често се използват машини периодично въртеливо движение. Това движение се извършва с помощта на така наречения храпов механизъм. Основните части на храповия механизъм са: тресчотка (диск със зъби), лост и палец. Зъбците на тресчотката имат специална форма. Едната им страна е плоска, а другата е стръмна или донякъде подрязана. Тресчотката е монтирана на вала неподвижно. Лостът, разположен до тресчотката, може да се люлее свободно. На лоста има лапа, която в единия си край опира в тресчотката. С помощта на свързващ прът или прът от един или друг задвижващ механизъм лостът влиза в люлеещо се движение. Когато лостът е наклонен наляво, лапата се плъзга свободно по лекия наклон на зъбите, без да завърта тресчотката. При движение надясно лапата се опира на перваза на зъба и завърта тресчотката под определен ъгъл. И така, непрекъснато се люлее в една или друга посока, лостът с палеца кара тресчотката с вала да се върти периодично. За да се осигури сигурно прилягане на палеца към тресчотката, палецът е оборудван с притискаща пружина.

Фигура - Видове храпови механизми

Но по-често има друга цел на храповия механизъм - да предпази вала с храповия механизъм от завъртане. Така че, когато повдигате товар на лебедка, тресчотката и лапата предотвратяват връщането на барабана.

Таблица - Обозначаване на видовете предавки на диаграмите:

5. Видове и предназначение на скоростни кутии

Скоростната кутия получи името си от латинската дума редуктор, което означава „връщам го обратно“. Това е основният принцип на работа на скоростна кутия, която е сложно механично устройство, състоящо се от една или повече зъбни или червячни предавки. Предназначението на скоростната кутия е когато С помощта на тези зъбни колела всяко въртене се преобразува и променя ъгловите скорости.

Скоростни кутиивключени в системите на задвижващия механизъм. Обхватът на приложение на скоростните кутии е обширен: нито един механизъм, който има ротационни единици, не може без тях. Всички двигатели, независимо дали са електродвигатели или двигатели с вътрешно горене, задължително имат различни видове скоростни кутии. Скоростната кутия има една или повече зацепени зъбни системи с постоянно предавателно отношение. Видът на скоростната кутия зависи от вида на тези предавки.

Класификация на скоростните кутии

Скоростни кутии по вид на предавкиима скосени, цилиндрични, вълнови, планетарни - това са видове предавки, както и червячен тип.

Освен това те могат да бъдат едностъпални, двустепенни и тристепенни системи.В същото време те могат да се използват в двустепенни и тристепенни скоростни кутии различни видовепредаване

Видове скоростни кутиипо дизайн.

Те са разделени на този принцип: механични и редукторни двигатели.

Механичните скоростни кутии са просто механични трансмисии, докато мотор-редукторите са скоростна кутия и електрически мотор, комбинирани в един корпус.

По вид местоположение в пространствотоскоростните кутии се делят на хоризонтална и вертикална. Използват се както с моно предавка, така и с комбинация от няколко вида предавки.

Дизайн и предназначение на скоростната кутия

Скоростната кутия е корпус, в който са разположени всички трансмисионни елементи - валове, зъбни колела, лагери и други. Понякога корпусът на скоростната кутия съдържа устройства, които служат за смазване на предавката и лагерите (например в корпуса на скоростната кутия може да се постави маслена помпа за зъбни колела) или охлаждащи устройства (например водна намотка в корпуса на двустепенна червячна скоростна кутия ).

Таблица - Класификация на скоростните кутии в зависимост от вида на предавки и броя на степени

Скоростна кутия	Брой стъпки	Видове съоръжения	Относителното положение на осите на входящия и изходящия вал
Цилиндрична	Единичен етап	Едно или повече цилиндрични зъбни колела	Паралелен
			Паралелен или коаксиален
	Четири скорости		Паралелен
Конична	Единичен етап	Едно конусно зъбно колело	Пресичане
Конично-цилиндрична		Едно конусно зъбно колело и едно или повече цилиндрични зъбни колела	Пресичане или пресичане
Червей	Едностепенен; двустепенен	Една или две червячни предавки	Кръстосване
			Паралелен
Цилиндрично-червейна или червячно-цилиндрична	Двустепенна; тристепенен	Едно или две цилиндрични зъбни колела и едно червячно зъбно колело	Кръстосване
Планетарна	Едностепенен; двустепенен; тристепенен	Всеки етап се състои от две централни зъбни колела и сателити	Коаксиален
Цилиндрично-планетарен	Двустепенна; тристепенен; четири скорости	Комбинация от една или повече цилиндрични и планетарни предавки	Паралелен или коаксиален
Конус-планетарен	Двустепенна; тристепенен; четири скорости		Пресичане
Червей-планетарен	Двустепенна; тристепенен; четири скорости	Комбинация от едно конусно и планетарно зъбно колело	Кръстосване
Вълна	Единичен етап	Предаване с една вълна	Коаксиален

Принцип на работа на скоростните кутии

Тъй като работата на скоростната кутия се основава на предаване и трансформация въртящ момент, основната характеристика на механичните скоростни кутии е вида на механичната трансмисия, която използват.

Видове предавки в скоростните кутии:

Цилиндрично зъбно колело– един от най-надеждните и издръжливи видове зъбни колела, осигуряващ дълъг експлоатационен живот. Като правило се използва в скоростни кутии с особено сложни условия на работа. Този тип предаване е разделен на прави зъби трансфери, спираловидна И шеврон

трансфери;

· Конусни зъбни колела– за разлика от предишния има осите на входящия и изходящия вал, които се пресичат помежду си. Ротори с такова предаване се използват, когато е необходимо да се промени посоката на предаваната кинетична енергия;

· Червячна предавка- Това е механична трансмисия от винт („червей“) към зъбно колело. Те имат доста високо предавателно число и относително ниска ефективност. Има еднопроходен И многопроходен ;

· Хипоидно предаване (спироид)– използва скосени колела с кръстосани оси за предаване (колелата могат да имат наклонени или извити зъби). Този тип трансмисия се характеризира с нисък работен шум, плавен ход и висока товароносимост;

· Верижно предаване– както подсказва името, използва гъвкава верига за предаване на механична енергия. Състои се от две зъбни колела (задвижващо и задвижвано) и верига, която от своя страна се състои от движещи се звена. Това е един от най-универсалните, прости и икономични видове предавки;

· Колани – предаване на енергия чрез гъвкав ремък поради сили на триене или зацепване (в случай на зъбни ремъци). Състои се от задвижващи и задвижвани ролки, както и задвижващ ремък. Предимствата включват ниска цена, тиха и плавна работа, както и лесен монтаж и компенсиране на претоварванията поради приплъзване;

· Спирална предавка– преобразува постъпателното движение във въртеливо и обратно. По правило това е конструкция, състояща се от винт и гайка. Има подвижна и плъзгаща трансмисия. Това предаване често се използва не за движение, а за осигуряване. Използва се при регулиращи винтове, задвижвания на задвижки на механизми, различни инструменти;

· Предаване на вълни– сравнително нов тип предавка, характеризираща се с много високо предавателно отношение. Той работи, като генерира вълни върху гъвкаво колело, оборудвано с по-малко зъби от твърдо колело, и измества колелата едно спрямо друго чрез разликата в зъбите на оборот. Сред предимствата са ниско тегло, висока кинематична точност и възможност за предаване на въртящ момент през запечатани стени.

Брой степени на предавката

По правило скоростните кутии, състоящи се само от една предавка, са изключително редки. Този тип скоростна кутия се нарича едностепенна. Дву-, три- и многостепенните предавателни кутии са станали много по-широко разпространени и в такива предавателни кутии може да има както предавки от един и същи тип, така и няколко различни предавки, комбинирани помежду си. Общото предавателно отношение на скоростната кутия директно зависи от вида на използваната предавка и броя на етапите. В някои механизми броят на стъпките може да достигне десетки и стотици хиляди.

Зъбни колела

Таблица - Ресурс на зъбни колела, валове и лагери на скоростни кутии

Скоростна кутия в автомобил е необходима за разпределяне на въртящия момент, предаван от двигателя, между задвижващите колела. Конструктивно автомобилната скоростна кутия е конична скоростна кутия, разположена в отделен корпус.

В зависимост от вида на автомобила, скоростната кутия е разположена на предния или задния мост и задвижване на четирите колелапредполага наличието на две скоростни кутии, тъй като въртящият момент в този случай се разпределя между всички колела.

Предавателно отношение на автомобилна скоростна кутия

Основната характеристика на скоростната кутия, както всяка друга механична трансмисия, е предавателното отношение, което показва степента на намаляване на ъгловата скорост и увеличаване на въртящия момент, предаван на колелата. Предавателното отношение директно зависи от броя на зъбите на задвижващите и задвижваните зъбни колела. В скоростни кутии по-голям бройЗадвижваното зъбно колело винаги има зъби. Поради добрите си експлоатационни характеристики зъбните колела с кръгли зъби са широко разпространени в автомобилните скоростни кутии.

Скоростните кутии на високоскоростните автомобили имат предавателно отношение, близко до единица, при което броят на зъбите на задвижваното зъбно колело е само няколко единици повече, отколкото на задвижващото зъбно колело. Увеличаването на предавателното отношение повишава сцеплението на превозното средство, което е особено важно за специални превозни средства и трактори.

Характеристики на инсталиране на скоростни кутии на автомобили с задвижване на всички колела

Скоростни кутии с еднакво предавателно отношение трябва да се монтират на предните и задните оси на превозни средства със задвижване на всички колела, тъй като в противен случай става невъзможно да се управлява превозното средство с включена блокировка на централния диференциал.

Повреди и ремонт на скоростна кутия

От голямо значение за осигуряване на надеждността на скоростната кутия на автомобила е смазването на въртящите се части в зоната на зацепване. Изтичането на смазка може да доведе до маслен глад, в резултат на което зъбите на зъбните колела ще се прегреят и ще се износят интензивно. Периодичното наблюдение на състоянието на трансмисията, извършвано от професионални служители на сервиза, ще помогне да се избегнат повреди.

Ремонтът на скоростната кутия е особено сложна работа, тъй като включва голям брой настройки и последващи тестове. Една от предавките на скоростната кутия не може да бъде заменена без избор и работа, тъй като в противен случай няма да бъде осигурена необходимата площ на контактното петно. Скоростната кутия се регулира чрез промяна на разстоянието между края на зъбното колело и тялото на устройството.

Скоростната кутия на задния мост включва няколко компонента, като основните са диференциалът и основната предавка. Крайното задвижване е механизъм, чрез който се увеличава предавателното отношение на превозното средство. И така, какво е скоростна кутия, кога е създадена, какви неизправности могат да я сполетят и много повече ще ви кажем в тази статия.

История на създаването на скоростната кутия

Процес индустриална революциябе белязан от прехода на дървените части към металните. Вятърните и водните двигатели вече са създали такива сили, които дървени частибеше трудно за понасяне. Основният фактор на индустриалната революция беше създаването на по-модерни механизми и търсенето на нови енергийни ресурси.

Външен вид парен двигателизисква много големи мощности. Следователно имаше нужда от проектиране на метални скоростни кутии. До средата на деветнадесети век ръчните станове вече са започнали да избледняват на заден план и да бъдат заменени от механични с три пъти по-висока производителност. Енергията стана по-евтина, което доведе до увеличаване на скоростта на машинните инструменти и засили икономическото им предимство. Парен двигателимаше достатъчно мощност, за да управлява няколко текстилни стана.

Машините бяха разположени около парната машина, за да се увеличи ефективността. Парната машина освободи производствени възможности, което направи възможно изграждането на предприятия както в близост до вода, така и на места, където имаше въглища, транспорт, работна ръка и пазари. Новите времена са избрали оптимални дизайни на зъбни колела. Най-голяма популярност придобиха тези, които имаха най-висок икономически ефект.

Средата на 19 век е белязана от появата на първите серийни скоростни кутии. Е, появата няколко години по-късно на двигатели с вътрешно горене и електрически задвижвания бележи създаването на скоростни кутии с определени параметри. Предавателни механизми ротационни движенияот високооборотни двигатели и преобразуват техните параметри. Дори най-ранните примери за електродвигатели и двигатели с вътрешно горене бяха надарени с твърде много скорост и въртящ момент, които априори не бяха подходящи за използване в индустрията. Днес, разбира се, е трудно да се намери превозно средство или технологично оборудване, което да е лишено от скоростен механизъм. Скоростните кутии се използват в почти всички автомобили и технологично оборудване. Както вече разбирате, зъбните задвижвания са преминали през много години на развитие.

Конструкция и принцип на действие на скоростната кутия

Въпреки факта, че много модели автомобили със задно задвижване имат дизайн на задния мост скоростна кутия, изглежда доста идентичен, с рядко изключение на някои проби.Тук веднага се припомня дефиницията на скоростна кутия, която казва, че това е устройство, което променя скоростта на въртене в момента на предаване на силата между силите между устройствата. В резултат на промяна в скоростта на въртене е вероятно нейната величина и посока да се променят. На този принцип е изпълнена скоростната кутия, използвана при проектирането на задния мост на почти всяко превозно средство.

Предаването от задвижващия вал към задвижваните валове, които са разположени под прав ъгъл към него, използва зъбни колела, които са зъбни колела.Тъй като валовете са разположени под различни ъгли, зъбите на зъбните колела са направени в определена форма - тези зъбни колела се наричат ​​конусни зъбни колела. Конусните зъбни колела се използват, разбира се, за въртене, но дизайнът на зъбни колела от този тип ви позволява да сведете до минимум шума, излъчван по време на тяхната работа, а това е много важно, ако пътувате в компактен автомобил, например.

За да може скоростната кутия наистина да намали скоростта на въртене, задвижващото колело трябва да е няколко пъти по-малко от задвижваните. Ако конструкцията е регулирана правилно, тогава, когато задвижващият вал се завърти напълно около оста си, задвижваният вал няма да направи пълен оборот. Така скоростта на въртене се намалява, тоест намалява. Някои видове превозни средства често изискват значително намаляване на скоростта на вала, като SUV, които се движат различни видовекални препятствия достатъчно бавно, за да избегнете сядане по корема или засядане.

Видове скоростни кутии

Както вече разбрахте, скоростната кутия е механизъм, който ви позволява да намалите скоростта на въртене, като в същото време увеличавате въртящия момент. Това е специална единица, която се състои от една или повече зацепени зъбни колела, монтирани в корпус. Той е адаптиран да променя скоростта на въртене на валовете, както по-ниска, така и по-висока. Днес скоростните кутии се използват широко не само в автомобилната индустрия, но и в строителната индустрия, за повдигане на товари, в производството, въгледобива и петролната промишленост.

Скоростните кутии се делят на най Различни видове. Те обикновено се класифицират по няколко критерия. Най-важното от тях е вида на използваната трансмисия. И според този принцип те са разделени на няколко вида: конични, планетарни, цилиндрични, червячни, спироидни, вълнови и комбинирани.

Цилиндрични редуктори, често в повдигащи механизми и други зони с често повтарящи се краткотрайни натоварвания. Те са много издръжливи и ефективността им е доста висока.

Конусните скоростни кутии са по-сложни в конструкцията си от цилиндричните скоростни кутии. Съотношението на производителност и компактност ги отличава много благоприятно в сравнение с други видове. Конусните редуктори се използват широко в кранове с различни конструкции.

Червячните редуктори са проектирани да предават въртене между валове, пресичащи се под прав ъгъл, чрез червяк и червячно колело, което е свързано с него.Червеят е вид винт с трапецовидна или подобна резба. Червячно колело се нарича още зъбно колело. Зъбите му са извити. Червячните скоростни кутии се използват широко в металорежещи машини, тролейбуси и асансьори. Основното предимство на такива скоростни кутии е безшумността и гладката работа. Големият недостатък е повишеното отделяне на топлина, което води до ниска ефективност и ускорено износване.

Планетарни скоростни кутииВ сравнение с други, те издържат много добре натоварвания, като същевременно имат нисък специфичен капацитет на материалите. Те са много надеждни и в същото време имат компактни размери. Те също могат да бъдат трансформирани от производителите в зависимост от вида на използваната трансмисия. Преди това вълновите редуктори са били използвани само в ракетостроенето и отбранителната промишленост. Редукторите Wave са много надеждни и имат висока устойчивост на претоварване, освен това имат дълъг експлоатационен живот, много компактни, плавни и безшумни при работа.

Спироидни редуктори- Това са бюджетни единици за внедряване на задвижвания с ниска мощност за сравнително малко пари. Комбинираните скоростни кутии, въз основа на името им, използват различни видове зъбни колела в един корпус. Например червячно-конусни и конусно-спирални редуктори. Когато избирате един или друг тип скоростна кутия, трябва да се основавате на данните за натоварването - сила, маса, инерционен момент, време на работа и брой стартирания за дадено време.

Неизправности в скоростната кутия

Най-често повредите на скоростната кутия, като неразделна част от трансмисията на автомобила, често се свързват с пълното изчерпване на експлоатационния живот на части, които изискват последваща подмяна. Основните причини, допринасящи за последващите неизправности на скоростната кутия на задния мост, са:

- износени уплътнения на шенкела;

Износени лагери на стеблото и диференциала;

Неизправни диференциални елементи;

Износени или счупени части от основната двойка.

Просто е невъзможно да не забележите признаците на счупена скоростна кутия на задния мост. Това е теч на масло от самата скоростна кутия и характерен виещ звук, който идва от това устройство при движение. Всичко това веднага разкрива причината за повредата. И ако е доста лесно да се отстрани изтичане на трансмисионно масло чрез инсталиране на ново уплътнение на опашката, тогава шумът, който издава счупената трансмисия, не е толкова лесен за премахване.

Първо, трябва да проверите дали шумът изчезва, когато колата се движи по инерция. Ако изчезне, тогава причината за шума естествено е в главната скоростна кутия. Ако шумът и бръмченето не изчезнат, тогава най-вероятно причината е счупена опашка или лагери на диференциала.Защо е толкова лесно да се диагностицират толкова сериозни проблеми? Ние отговаряме. Докато колата се движи по инерция, елементите на основната двойка не влизат в контакт със сила, поради което не могат по никакъв начин да повлияят на появата на странен шум в колата.

Обърнете внимание, че основната двойка често е подложена на повишено износване поради ниско ниво на маслото. Когато частите на скоростната кутия не са достатъчно смазани, това естествено ги излага на много високо триене и термично претоварване.А нивото на маслото от своя страна пада рязко поради неизправности в масленото уплътнение, което става неподходящо за употреба, ако гайката на опашката е слабо затегната. Следващата причина, водеща до смяна на скоростната кутия на задния мост, е повишеното натоварване на трансмисията, което възниква, когато машината се използва дълго време с голямо претоварване. Също така не изключвайте дефект в части от поточната линия, които са монтирани на задната скоростна кутия, чиято цена е непосилно висока.

Как работи скоростната кутия на задния мост?

Устройството на скоростната кутия на задния мост на автомобила трябва да се разглежда заедно с други елементи, които са функционално свързани с него. Това:

- основна предавка (GP);

Диференциал между колелата.

Мощността от двигателя с вътрешно горене, или по-точно от скоростната кутия, преминава през задвижващото зъбно колело към задвижваното зъбно колело. Тези две предавки се наричат ​​основна предавка. GP променя големината и посоката на предаване на въртящия момент. Задвижваната предавка е свързана с полуосите, които предават мощността от двигателя към колелата. Диференциалът между осите го разпределя между различните оси, което им позволява да се въртят с различни скорости при промяна на посоката. Този принцип на проектиране на механизма е приложен на повечето автомобили със задно предаване. Това устройство е много надеждно и работи чудесно дори в най-много трудни условияпътища.

Регулиране на скоростната кутия на задния мост

Регулирането на задния мост е необходимо само в случаите, когато наистина започне да ви притеснява със странно бръмчене, което се чува вече при скорост от 30 км/ч. Основната причина за появата на характерен шум в скоростната кутия на задния мост е постоянното излагане на превозното средство на големи претоварвания или твърде често шофиране с ремарке или обикновени механични повреди. Затова не се колебайте да направите визуална диагностика на механизма.

Семеринги и фланци, лагери, сателити (звездообразен елемент в диференциала) и техните оси - всичко това ще трябва да се свали и прегледа, а ако е износено, веднага да се смени. Ще научите как трябва да изглеждат всички тези части в нормално работно състояние от ръководството за вашия превозно средство. Смяната на скоростна кутия в домашен автомобил няма да бъде скъпа. Но ако имате чужда кола, тогава е по-добре да проучите всички ценови листи и да направите запитвания в магазините за авточасти.

Сега, когато всички части са в добро работно състояние (това беше разкрито по време на визуална диагностика), скоростната кутия може да бъде сглобена. Първата стъпка е задвижващата предавка, след това регулиращата шайба, фланецът и дистанционната втулка с лагерите. След това затегнете гайката с необходимата сила. За да направите това, вземаме специален гаечен ключ с вграден динамометър; при липса на такъв ще трябва постоянно да използвате измервателен лост. Всеки милиметър от хода на лоста ще трябва да бъде придружен от измерване на налягането с помощта на стомана. А това е много неприятно и отнема много време и изисква известна прецизност и предпазливост. Гайката трябва да се затегне до 1 нютон, през което време фланецът не трябва да се движи. Той трябва да бъде закрепен със специален ключ с дистанционни елементи, които пасват точно на жлебовете на фланеца. След това монтираме задвижваното зъбно колело на мястото му в корпуса на диференциала и затягаме болтовете.

Сега пристъпваме към директно регулиране на хлабината. След като монтирате всички части на мястото им, затегнете всички гайки до минимум и завъртете задвижваното зъбно колело. След това го проверяваме за лек луфт, като разклащаме зъбното колело от едната страна на другата. Не забравяйте, че трябва да има малко игра, но не значителна! Това, може да се каже, е резервно място за отопление на скоростната кутия. За да не се счупи нищо при движение.

На финален етаппроверяваме разстоянието между болтовете, държащи гайките, които наскоро затегнахме. Гайките трябва да бъдат затегнати на същото разстояние; използвайте шублер. След това отново проверяваме екипировката за игра. Важно е той да остане такъв и занапред. Това е всичко, настройката на скоростната кутия е завършена.