Transmisie

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 13 august 2022; controalele necesită 48 de modificări .

Cutie de viteze (și cutie ) - un mecanism folosit în principal în mașini pentru a schimba raportul de viteză . Element de transmisie al vehiculelor pe roți și șenile, conceput pentru a extinde intervalul de viteză de rotație și cuplul motorului utilizat, posibilitatea de mișcare inversă, deconectarea pe termen lung a motorului în funcțiune de la transmisie. Prin proiectare, este de obicei o unitate separată , în carcasa ( carterului ) în care există anumite transmisii mecanice de mișcare de rotație, efectuând o reducere multidirecțională a fluxului de putere într-un anumit interval în funcție de rapoarte de transmisie fixe (viteze) din care să aleagă . În cazul unui motor cu ardere internă , acesta este practic o parte a transmisiei, dar poate fi înlocuit cu un variator . De regulă, nu este utilizat în transmisiile vehiculelor cu motoare cu abur sau electrice care au o adaptabilitate ridicată și caracteristici de tracțiune hiperbolice (pentru abur) sau parabolice (pentru motoarele electrice cu curent continuu ).

Clasificare

Conform metodei de conversie a cuplului

Cutie de viteze în trepte O cutie de viteze în care cuplul este convertit de angrenaje - adică angrenaje și/sau angrenaje planetare . [1] O astfel de cutie de viteze are un anumit număr specific de viteze cu rapoarte de transmisie fixe, în care este împărțită întreaga sa gamă de putere. Cutie de viteze cu frecare O cutie de viteze în care conversia cuplului este efectuată de elemente de frecare - în acest caz, variatoare . [2] O astfel de cutie de viteze nu are un anumit număr de trepte și poate schimba continuu raportul de viteză pe întreaga sa gamă de putere. Cutie de viteze hidromecanica O cutie de viteze care funcționează împreună cu o transmisie hidrodinamică (convertor de cuplu sau ambreiaj fluid). [3] Poate fi fie în trepte, fie fără frecare. Această combinație vă permite să extindeți gama de putere a cutiei de viteze și să îmbunătățiți adaptabilitatea mașinii la diferite condiții de condus.

Prin management

Transmisie manuală O cutie de viteze în care transmisia schimbătorului de viteze constă numai din dispozitive mecanice. [4] De obicei, în vorbirea de zi cu zi, o cutie de viteze mecanică este înțeleasă ca o cutie de viteze, schimbarea treptelor în care este încredințată în întregime șoferului care controlează cutia de viteze prin intermediul unei acționări mecanice manuale sau cu picior. Structural, în marea majoritate a cazurilor, se bazează pe roți dințate, deoarece numai acestea fac posibilă simplificarea la maximum a dispozitivelor de schimbare a vitezelor. Transmisie automată O cutie de viteze, al cărei dispozitiv și mecanică îi permit să determine în mod independent cel mai potrivit raport de transmisie disponibil în timpul mișcării vehiculului și să comute (în mod independent) (în mod automat) de la un raport de transmisie la altul. Din punct de vedere structural, se poate baza pe angrenaje, angrenaje planetare și cu frecare. Transmisie semiautomată O cutie de viteze, în designul căreia se folosește un fel de automată auxiliară, fie simplificând șoferul să conducă o mașină cu o astfel de cutie de viteze, fie fundamental necesară pentru funcționarea normală a unei astfel de cutii de viteze, dar în orice caz lăsând șoferului alegeți o treaptă de viteză pentru condițiile actuale de conducere și pentru a determina momentul trecerii de la o treaptă la alta. Are de obicei un actuator de schimbare de tip nemecanic (pneumatic, electric, hidraulic, electropneumatic).

După specificul designului

Cutia de viteze cu arbore O cutie de viteze în trepte, transmisia cuplului în interiorul căreia se realizează prin arbori, iar transformarea cuplului se realizează prin roți dințate. Includerea vitezelor într-o astfel de cutie de viteze este posibilă atât prin introducerea a două trepte în cuplare, cât și prin blocarea ambreiajelor cu trepte cu angrenare constantă. Ele pot fi cu două arbori, trei arbori, mai multe arbori. cutie de viteze planetară O cutie de viteze în trepte, transmisia și transformarea cuplului în interiorul căreia este efectuată de angrenaje planetare, iar arborii și angrenajele joacă un rol auxiliar. Pot fi cu două, trei și patru grade de libertate. De obicei (dar nu neapărat) cutiile de viteze planetare sunt atât automate, cât și hidromecanice. Cutie de viteze fara arbore O cutie de viteze în trepte, transmisia cuplului în interiorul căreia se realizează prin cuplaje fără arbori, iar transformarea cuplului se realizează prin roți dințate. CVT La fel ca cutia de viteze cu frecare sau variator. Cutie de viteze robotizată Cutia de viteze este dispusă structural ca una mecanică, dar de fapt este una automată.

Cutii de viteze cu specificații de design

Shaftless CP

În această cutie de viteze, nu există arbori comuni pentru un set de angrenaje , de unde și numele schemei „fără arbore”. Roțile dințate cilindrice sunt aranjate în perechi în rânduri pe două axe paralele (ca și cum ar fi arbori până la urmă). Fiecare pereche de angrenaje de pe același rând este în legătură constantă între ele. Toate treptele de viteză situate coaxial sunt conectate între ele prin intermediul ambreiajelor de blocare, iar fiecare două ambreiaje a două trepte de pe același rând sunt pornite conform unui principiu care se exclude reciproc: când un ambreiaj este pornit, celălalt este oprit. Arborele de antrenare aici este conectat rigid la primul său rând de viteze. Arborele condus este similar cu ultimul său rând de viteze. Ambii arbori pot fi amplasați coaxial sau nu coaxial, acest lucru afectează cumva calculul rapoartelor de transmisie, dar nu contează, cu excepția faptului că într-un aranjament coaxial este posibilă transmisia directă.

Din punctul de vedere al mecanicii muncii, în această schemă, pentru fiecare dintre cele două roți dințate ale oricărui rând, cu excepția primului și ultimului, nu există un rol rigid fix, cum ar fi un stăpân-sclav. Când se formează rapoarte de transmisie diferite, aceeași viteză a rândului intermediar poate fi condusă într-un caz și antrenată în altul. Această caracteristică vă permite să obțineți un număr mai mare de rapoarte de transmisie disponibile, iar în cazul general, numărul acestora este întotdeauna o funcție exponențială de forma 2 la puterea lui x-1, unde x este numărul de rânduri. Fiecare raport de transmisie poate fi format din mai multe rânduri, până la utilizarea simultană a tuturor rândurilor. Ambreiajele schimbătorului de viteze aici pot fi pornite în grupuri, ceea ce poate necesita utilizarea unui fel de automatizare auxiliară și diferite dispozitive de sincronizare centrală.

În ceea ce privește schema pe arbori, schema fără arbore permite nu numai creșterea numărului de viteze în ambele sensuri, ci și creșterea gamei de putere a cutiei de viteze reducând în același timp dimensiunile, care vor fi mai vizibile, cu cât numărul rândurilor de viteze este mai mare. . De exemplu: 4 rânduri de viteze - 8 trepte (fie 8 înainte, fie 4 înainte și 4 înapoi); 5 rânduri de viteze - 16 trepte (+16; 0 sau +8; -8). Deficiențele irecuperabile ale schemei sunt dificultatea (sau chiar imposibilitatea) de a obține o defalcare arbitrară a intervalului de putere în funcție de rapoartele de transmisie necesare, precum și imposibilitatea de a crea o cutie de viteze într-o formă pur mecanică fără automatizare auxiliară.

Cutia de viteze fără arbore a fost dezvoltată și promovată de compania germană Maybach . Trei modele și-au câștigat faima: Variorex, Olvar și Mekydro. Primele două, în versiuni diferite, au fost folosite pe tancurile germane și pe vehiculele blindate de transport de trupe din perioada războiului. Cutia de viteze Mekydro asamblată cu un convertor de cuplu a fost utilizată pe locomotivele diesel principale din Germania cu transmisie hidromecanică. Cutiile de viteze fără arbore au fost experimentate în URSS după război[ când? ] , dar nu a ajuns la aplicare practică. Un circuit extrem de rar în uz, în modern[ când? ] transmisii neutilizate din cauza deficiențelor sale.

CP nesincronizat

Aceasta se referă la o cutie de viteze mecanică, în proiectarea căreia nu există sincronizatoare (mai mult, poate fi fie o schemă pe angrenaje glisante, în care sincronizatoarele sunt imposibile în principiu, fie o schemă pe angrenaje cu angrenare constantă). Schimbarea vitezelor la o astfel de cutie de viteze necesită ca șoferul să aibă anumite abilități în sincronizarea independentă a vitezelor unghiulare ale ambreiajelor și treptelor de viteză prin determinarea duratei procesului de trecere de la o treaptă la alta și ajustarea simultană a vitezei cu pedala de accelerație. Ambele sunt de obicei realizate pe baza senzațiilor de la viteza de mișcare și turația motorului, pe baza experienței aplicate de a conduce o anumită mașină, în timp ce un turometru poate oferi asistență suplimentară.

Aproape toate cutiile de viteze manuale dinainte de război erau nesincronizate. În modern[ când? ] Camioane- tractoare și basculante de fabricație americană , motociclete, unele tractoare și mașini de curse sunt echipate cu cutii de viteze nesincronizate . La unele cutii de viteze, sincronizatoarele pot să nu fie disponibile deloc, ci doar pe o parte a vitezelor. Funcționarea cutiilor de viteze nesincronizate este legată de termeni precum „regazare” și „eliberare dublu ambreiaj”, deși de fapt modern[ când? ] cutiile de viteze nesincronizate vă permit să schimbați treptele fără a utiliza ambreiajul.

Cutie de viteze cu came

Prin aceasta se înțelege o cutie de viteze mecanică nesincronizată pe arbori și angrenaje cu ochiuri de viteză constantă cu angrenaje cuplate de ambreiajele cu came . Diferența dintre astfel de cutii de viteze și aceleași, dar cu includerea angrenajelor prin ambreiajele angrenajului , este că ambreiajele cu came permit o funcționare mai grea în timpul comutării atât în ​​ceea ce privește sincronizarea vitezelor unghiulare, cât și în ceea ce privește forța. În același timp, toate cutiile de viteze cu came sunt mai zgomotoase, deoarece cu fiecare accelerație alternativă, ambreiajul se poate roti ușor în raport cu treapta blocată. Datorită faptului că mașinile de curse sunt adesea echipate cu astfel de cutii de viteze, în care prezența constantă a zgomotului este o anumită normă, aici se folosesc adesea roți dințate cu tăiere cilindrica, ceea ce dă și mai mult zgomot, dar crește eficiența cutiei de viteze în sine.

CP secvenţial

Prin secvenţial se înţelege o cutie de viteze, în care mecanismul de schimbare a vitezelor nu permite selectarea arbitrară a următoarei trepte de viteză în raport cu cea care este cuplată în prezent, ci limitează gama de trepte disponibile la o singură treaptă de viteză sus şi o treaptă în jos. Trecerea la neutru pe o astfel de cutie de viteze este de obicei posibilă numai din două trepte - prima și înapoi (la motociclete este posibilă de la prima și a doua treaptă). Unele cutii de viteze secvenţiale pot fi echipate cu mecanisme de neutralizare rapidă din orice treaptă de viteză, dar aceasta nu este regula.

În forma sa canonică, cutiile de viteze secvențiale sunt utilizate pe mașinile de curse și orice motociclete. Mecanismul de schimbare aici este de obicei un tambur cu fante care transformă mișcarea alternativă unidirecțională a tijei manetei de schimbare în rotație. Designul unei transmisii mecanice într-o cutie de viteze secvențială poate fi aproape orice și nu are nimic de-a face cu secvența mecanismului de schimbare a vitezelor, deși cel mai adesea o cutie de viteze secvențială implică o schemă pe angrenaje cu ochiuri de viteză constantă cu trepte cuplate de ambreiajele cu came. Există cutii de viteze secvenţiale planetare (tanc Chiften). Designul unității responsabile cu selectarea și schimbarea vitezelor poate fi și aici diferit: pur mecanic (cutii de viteze cu came pentru motociclete), hidraulic (unele cutii de viteze planetare rezervor), electronic-hidraulic (cutii de viteze ale celor mai moderne).[ când? ] mașini de curse). Schimbarea vitezelor aici este posibilă atât cu un mâner unidirecțional, care are doar două poziții nefixe - treapta de viteză sus și treaptă în jos, cât și o pedală de picior cu mecanică similară. Cutiile de viteze semiautomate controlate electronic ale mașinilor de curse precum „ Formula 1 ” cu schimbarea treptelor prin butoane de pe volan pot fi, de asemenea, considerate secvențiale. O imitație a unei cutii de viteze secvenţiale poate fi considerată cutii de viteze automate de tip Tiptronic-Porsche și toate sistemele similare de cutii de viteze automate cu un mod opțional de schimbare secvențială a treptelor la comanda șoferului.

Preselective KP

Prin aceasta se înțelege o cutie de viteze în care treapta următoare este selectată înainte de a trece la ea.

Într-o retrospectivă istorică, acest termen este de obicei folosit în relație cu evoluțiile perioadei interbelice a secolului trecut și implică o cutie de viteze planetară sau fără arbore, completată de diverse mecanisme de simplificare a procesului de schimbare a vitezelor. La acel moment, în absența atât a cutiilor de viteze mecanice sincronizate, cât și a cutiilor de viteze automate, o astfel de direcție în dezvoltarea cutiilor de viteze era relevantă. Controlul cutiei de viteze preselective s-a realizat prin intermediul selectorului pentru selectarea prealabilă a vitezei. Selectorul a fost setat la treapta dorită, iar momentul includerii în sine a fost determinat fie prin apăsarea pedalei de ambreiaj, fie printr-o apăsare scurtă a selectorului într-o poziție nefixă (în cazul utilizării unui ambreiaj centrifugal pe mașini ) . Nu au fost necesare calificări sau abilități specifice de la șofer. Cutii de viteze preselective au fost utilizate pe vehicule complet diverse: cutiile de viteze germane Maybach Variorex fără arbori ale transportoarelor blindate SdKfz 250 și tancurile PzKpfw III; tancuri fără arbore KP Maibach Olvar Tiger și Royal Tiger; cutii de viteze planetare germane ale Auto Union și reprezentantul de curse Maybach; Cutii de viteze planetare britanice ale tancurilor Wilson of Matilda II, autobuze de tip AEC RT , mașini Armstrong Siddeley, Daimler, MG, Riley; Cutii de viteze planetare franceze Cotal și Talbot pentru autoturisme Delage, Delahaye, Talbot, Bugatti; Cutii de viteze planetare americane ale mașinilor Cord și Tucker.

În modern[ când? ] moment preselectiv sunt orice cutii de viteze cu două ambreiaje , deoarece aici automatele auxiliare preselectează întotdeauna treapta superioară sau descendentă în funcție de modul de conducere curent, indiferent dacă momentul trecerii la o nouă treaptă de viteză este determinat automat sau de către șofer. În forma sa originală, cutii de viteze planetare și fără arbore preselective pe moderne[ când? ] vehiculele nu se aplică. La cutiile de viteze moderne cu mai multe viteze[ când? ] camioane tractoare, un număr de trepte pot fi pornite prin preselectare cu un buton-întrerupător pe pârghia principală a cutiei de viteze, dar o astfel de cutie de viteze nu este numită preselectivă.

Vezi și

Note

  1. ↑ GOST 18667-73. - P. 3. P. 3 „Tipuri de cutii de viteze”, termenul 23 „Cutie de viteze în trepte”.
  2. ↑ GOST 18667-73. - P. 3. P.3 „Tipuri de cutii de viteze”, termenul 24 „Cutie de viteze cu frecare”.
  3. ↑ GOST 18667-73. - P. 3. P.3 „Tipuri de cutii de viteze”, termenul 26 „Cutie de viteze hidromecanica”.
  4. ↑ GOST 18667-73. - P. 3. P. 3 „Tipuri de cutii de viteze”, termenul 31 „Acționare mecanică a schimbătorului de viteze”.

Surse de informare

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice