1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Конструкции и расчет редукторов

Конструкции и расчет редукторов

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

ГОСТ 2185-66 устанавливает межосевые расстояния aW, номинальные передаточные числа и, коэффициенты ширины зубчатых колес ψba и дается рекомендуемые сочетания межосевых расстояний и общие номинальные передаточные числа для зубчатых цилиндрических передач, которые используются в двух- и трехступенчатых насосных редукторах общего назначения, что дает возможность для серийного изготовления редукторов.

Межосевые расстояния

Межосевые расстояния редукторов aw приведены в табл. 49. Величину межосевого расстояния определяют расчетом на усталостную контактную прочность поверхностей зубьев или выбирают конструктивно в зависимости от габаритных размеров приводимой машины. В табл. 50 и 51 приведены рекомендуемые стандартом межосевые расстояния для двух- и трехступенчатых редукторов и их распределение по отдельным ступеням.

Межосевые расстояния редукторов, мм

Примечание. Предпочтительный ряд первый.

Межосевые расстояния двухступенчатых трехосных редукторов, мм

Межосевые расстояния трехступенчатых редукторов, мм

1. Первый ряд следует предпочитать второму.

2. Для редукторов, которые должны быть кинематически согласованы между собой, допускается выбирать передаточные числа из ряда R40 (ГОСТ 8032-84).

3. Фактические значения передаточных чисел uф не должны отличаться от номинальных более чем на 2,5% при и ≤ 4,5 и на 4% при и > 4,5.

Общие передаточные числа иобщ. двухступенчатых редукторов

1. Для всех редукторов первый ряд следует предпочитать второму.

2. Фактические значения передаточных чисел uф не должны отличаться от номинальных более чем на 4%.

Общие передаточные числа иобщ. трехступенчатых редукторов

1. Для всех редукторов первый ряд следует предпочитать второму.

2. Фактические значения передаточных чисел иф не должны отличаться от номинальных более чем на 4%.

Передаточные числа

Номинальные передаточные числа и должны соответствовать указанным в табл. 52.

Рекомендуемые общие передаточные числа иобщ для двух- и трехступенчатых несоосных редукторов общего назначения приведены в табл. 53 и 54.

Распределение общего передаточного числа между отдельными ступенями передач в двух- и трехступенчатых редукторах (табл. 55 и 56) осуществляется при условии одинакового использования контактной прочности зубьев при одинаковой твердости их поверхностей, одинаковых коэффициентов ширины зубьев колес всех ступеней и распределения межосевых расстояний между отдельными ступенями, как это дано в табл. 50 и 5). В двухступенчатых редукторах с соосным расположением валов в одной горизонтальной плоскости при заданном распределении передаточных чисел между ступенями, с одинаковыми межосевыми расстояниями для выполнения условия равнопрочности приходится применять зубчатые колеса с разными коэффициентами ширины.

Распределение общих передаточных чисел в двухступенчатых трехосных редукторах по отдельным ступеням зубчатых зацеплений

Распределение общих передаточных чисел в трехступенчатых редукторах по отдельным ступеням зубчатых зацеплений

Распределение общих передаточных чисел в двухступенчатых двухосных (соосных) редукторах с горизонтальным расположением валов в одной плоскости по отдельным ступеням зубчатых зацеплений

Если первая ступень имеет коэффициент ширины ψ = 0,4, то вторая ступень должна иметь коэффициент ψ не менее 0,6 при одних и тех же материалах шестерен и колес и твердости поверхностей зубьев.

Передаточные числа отдельных ступеней этих редукторов (табл. 53) устанавливаются при условии близкой контактной равнопрочности и одинакового погружения в масляную ванну зубчатых колес быстроходной и тихоходной ступеней при смазывании окунанием.

Ширина зубчатых колес

Ширина зубчатых колес b зависит от коэффициента ширины ψ: b = ψаw. Значения коэффициента ширины зубчатых колес ψ (ГОСТ 2185-66) приведены в табл. 58.

Значения ширины зубчатых колес округляют до ближайшего числа из ряда R20 по ГОСТ 8032-84. Ширина канавки для выхода режущего инструмента в шевронных зубчатых колесах включается в величину ширины b. При различной ширине сопряженных зубчатых колес берется значение коэффициента ψ зубчатого колеса с меньшей шириной.

При выборе коэффициента ширины ψ необходимо принимать во внимание материал зубчатых колес и вид термообработки, точность изготовления, окружную скорость, величину модуля и осевого шага, характер нагрузки, схему редуктора и ряд других факторов. Рекомендуется выбирать узкие колеса, так как в этом случае получается более высокая точность изготовления и значительно снижается неравномерность распределения нагрузки по ширине, вызываемая деформацией валов и неточностями изготовления и монтажа редуктора. По этой же причине не рекомендуется отношение ширины шестерни к диаметру делительной окружности принимать больше 2,5.

При твердости поверхностей зубьев НВ ≤ 350 рекомендуется задавать твердость зубьев шестерни на 30. 50 единиц больше твердости зубьев колеса. В тех случаях, когда твердость зубьев шестерни значительно больше твердости зубьев колеса, ширина шестерни должна быть на 5. 10 мм больше, чем ширина колеса. В противном случае при относительном смещении шестерни и колеса в процессе эксплуатации на зубьях колеса образуется нежелательный уступ.

При твердости поверхностей зубьев обоих колес НВ ≥ 350 ширину колес можно принимать одинаковой. Для колес с цементированными, закаленными с поверхности зубьями коэффициент ширины ψ рекомендуется принимать не более 0,4. 0,5. При увеличении длины зубьев погрешности, возникающие при обработке, возрастают, что приводит к большим затруднениям при получении необходимого пятна контакта.

При поверхностной закалке происходит коробление зубьев; при этом с увеличением ширины колес ошибки в направлении зубьев возрастают. В случае применения широких колес лучше переходить на шевронное зацепление, так как длина зуба одной спирали составляет около половины общей ширины зубчатого колеса и ошибки в направлении зубьев значительно уменьшаются.

В прямозубых и косозубых передачах коэффициент ширины ψ должен быть не более 0,4. 0,6. При больших значениях коэффициента ψ необходимо применять шевронное зацепление.

Быстроходные передачи изготовляются с шевронным зацеплением при коэффициенте ширины ψ = 0,4. 1,0. При консольном расположении шестерен и колес рекомендуется выбирать коэффициент ширины ψ не свыше 0,4. При дальнейшем увеличении ширины колеса (при консольном его расположении) сильно возрастает концентрация нагрузки по длине зубьев и эффект от использования материала колес резко снижается.

Коэффициент ширины зубчатых колес

Модули

Значения модулей для цилиндрических зубчатых колес редукторов (ГОСТ 9563-60) приведены в табл. 59. Величину модуля определяют исходя из прочности зубьев по изгибу. По возможности выбирают наименьшие значения модулей, так как зубчатые колеса с малыми модулями нарезаются на зуборезных станках с большей точностью и с лучшей чистотой поверхности, имеют меньшую массу и меньшие потери на трение в зацеплении. При поверхностной закалке меньше искажается форма их зубьев и получается хорошая и более быстрая приработка зацепления.

Если зубчатое колесо должно работать при предельных контактных напряжениях, то значение модуля, полученного при расчете на изгиб, рекомендуется увеличивать на 10. 15%, так как при выкрашивании поверхностей зубьев происходит ослабление их поперечного сечения и может произойти излом зуба.

Значения модулей т, мм

Примечание. При назначении величин модулей первый ряд предпочтительнее.

Углы наклона линии зубьев

Углы наклона зубьев в косозубых передачах должны быть 8. 10 0 . В косозубых передачах при угле наклона зуба свыше 10° необходимо устанавливать или радиально-упорные подшипники с увеличенным углом контакта, или в опоре с радиальным подшипником дополнительно устанавливать упорный подшипник, что удорожает конструкцию и требует более надежного и сложного торцового крепления подшипников на валах и в корпусах.

Уменьшение утла наклона зубьев, особенно в узких колесах с коэффициентом ширины ψ 0,2. 0Д нежелательно, так как величина осевого шага может быть больше ширины колеса. Вследствие этого осевой коэффициент перекрытия будет меньше единицы и передача будет работать менее плавно, с большими динамическими нагрузками, что ведет к быстрому износу и появлению дефектов на поверхностях зубьев.

Для установленных ГОСТом межосевых расстоянии в табл. 60 приведены суммарные числа зубьев z и углы наклона зубьев β на делительном цилиндре при определенных интервалах передаточных чисел и модулей в нормальном сечении. Эти значения рекомендуются при коэффициенте ширины ψ ≥ 0,4 при некорригированном и корригированном зацеплении с коэффициентом сдвига х1=-х2 соответственно для шестерни и колеса, но могут быть использованы и при ψ 0 . Рекомендуемые параметры передач с шевронными колесами при некорригированном или корригированном зацеплении с коэффициентом сдвига х1=-х2 соответственно для шестерни и колеса при коэффициенте ширины ψ > 0,125 приведены в табл. 61, где для стандартных межосевых расстояний приведены суммарные числа зубьев z сопряженных шестерни z1 и колеса z2 и углы наклона зубьев β по принятому модулю зацепления т в интервале передаточных чисел. Подбор чисел зубьев шестерни z1 и числа зубьев колеса z2 в зависимости от принятого суммарного числа зубьев z и передаточного числа и передачи выполняется по табл. 62, где в числителе поставлено число зубьев колеса z2, а в знаменателе — суммарное число зубьев zz сопряженных шестерни и колеса. Для каждого значения передаточного числа и в верхней строке приведены наименьшие значения z2/z, а в нижней — наибольшие, соответствующие допустимым значениям рассматриваемого передаточного числа. В интервале наименьших и наибольших значений чисел зубьев z2 /z может быть любое целое число из указанного интервала.

Продолжение табл. 60

Продолжение табл. 60

Примечание. Отдельные сочетания величин αW, Z, m ; β могут быть использованы и при ψ ba Конструкции и расчет редукторов › Цилиндрические редукторы › Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Примерные значения КПД различных передач

Вид передачиЗакрытаяОткрытая
Цилиндрическая зубчатая передача0.96…0.980.93…0.95
Коническая зубчатая передача0.95…0.970.92…0.94
Червячная передача — самотормозящая z1=1 — несамотормозящая z1=1 z1=2 z1=40.45 0.68…0.72 0.73…0.78 0.78…0.840.40 0.52…0.62 0.62…0.72
Цепная передача0.95…0.970.90…0.93
Плоскоременная передача——0.93…0.95
Клиноременная передача——0.94…0.96
Фрикционная передача0.90…0.960.70…0.80
Одна пара подшипников качения0.990…0.995
Муфта0.98…0.99

Примечание:рекомендуется брать среднее значение в указанном интервале.

Рекомендуемые передаточные числа различных передач

Вид передачиСреднее передаточное числоМаксимально возможное передаточное число
Открытая цилиндрическая зубчатая передача3…7
Закрытая цилиндрическая зубчатая передача3…6
Закрытая коническая зубчатая передача2…3
Открытая червячная передача10…60
Закрытая червячная передача10…40
Открытая цепная передача2…6
Открытая плоскоременная передача2…5
Открытая клиноременная передача2…5

Примечание:рекомендуется брать среднее значение в указанном интервале.

Стандартные значения передаточных чисел u

1 ряд1,001,251,62,002,503,154,05,06,38,010,012,516,020,031,5
2 ряд1,121,401,82,242,83,554,55,67,19,011,214,018,022,435,5

Примечание: Лучше округлять до ближайшего значения из любого ряда, при равных условиях следует предпочитать первый ряд.

Параметры асинхронных электродвигателей

Тип электродвигателяPэд, кВтnэд, мин -1ТпикномМасса, кг

Синхронная частота вращения 3000

4А71А2У31,12,012,0
4А80А2У31,52,014,0
4А80В2У32,22,016,0
4А90L2У33,02,025,0
4A100S2У34,02,034,0
4A100L2У35,52,060,0
4A112M2У37,52,071,0
4A132M2У311,02,0
4A160S2У315,02,0
4A160M2У318,51,9
4A180S2У322,01,9

Синхронная частота вращения 1500

4A80A4У31,12,014,0
4A80B4У31,52,017,2
4A90L4У32,22,025,0
4A100S4У33,02,026,0
4A100L4У34,02,034,0
4A112M4У35,52,062,0
4A132SУ37,52,073,0
4A132M4У311,02,0
4A1604SУ315,02,0
4A160M4У318,51,9
4A180S4У322,01,9

Синхронная частота вращения 1000

4A80B6У31,11,915,6
4A90L6У31,51,924,0
4A100L6У32,21,933,0
4A112MA6У33,01,954,0
4A112MB6У34,01,966,0
4A132S6У35,51,972,0
4A132M6У37,51,8
4A160S6У311,01,8
4A160M6У315,01,8
4A180M6У318,51,8
4A200M6У322,01,8

Синхронная частота вращения 750

4A90LB8У31,101,826,3
4A100L8У31,501,831,0
4A112MA8У32,201,853,0
4A112MB8У33,001,865,0
4A132S8У34,001,885,0
4A132M80У35,501,895,0
4A160S8У37,501,7
4A160M8У311,01,7
4A180M8У315,01,7
4A200M8У318,51,7
4A200L8У322,01,7

ЛИТЕРАТУРА

1. Детали машин: Учебник для машиностроительных специальностей вузов/ М.Н. Иванов, В.А. Финогенов – 8-е изд.,испр.– М.: Высш. шк., 2003.– 408с.: ил.

2. Детали машин/ К.И. Заблонский.– К.: Вища шк. Головное изд-во, 1985.– 518с.

3. Дунаев П.Р., Леликов О.П. Конструирование деталей и узлов машин. М.: Высшая школа, 2001. – 447с.

4. Дьяконов В. Mathcad 2001: Специальный справочник. – СПб.: Питер, 2002.– 832с.: ил.

5. Кирьянов Д.В. Самоучитель Mathcad 11.- СПб.: БХВ-Петербург, 2003.- 560с.: ил.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Кинематический расчет привода 4

1.1. Выбор электродвигателя 4

Разбивка передаточного числа 5

Определение параметров вращения валов привода 5

2. ПРИМЕР КИНЕМАТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ПРИВОДА, ВКЛЮЧАЮЩЕГО ДВЕ СТУПЕНИ 6

2.1. Выбор электродвигателя 7

2.2. Разбивка передаточного числа 7

2.3. Оптимизация разбивки передаточного числа 8

Определение параметров вращения валов привода 8

3. ПРИМЕР КИНЕМАТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ПРИВОДА, ВКЛЮЧАЮЩЕГО ТРИ СТУПЕНИ 10

3.1. Выбор электродвигателя 10

Разбивка передаточного числа 11

Определение параметров вращения валов привода 12

Передаточное число редуктора — определение, типы редукторов, вычисление

Червячные редукторы относятся к классу наиболее распространенных редукторных механизмов. Благодаря оптимальной цене они востребованы как для оснащения быттехники, так и для комплектации тяжелого промышленного оборудования (такие передачи незаменимы в механизмах конвейерных систем).

Функции червячного агрегата сводятся к 2 базовым пунктам – преобразованию момента силы (наращиванию крутящего момента) и одновременному контролю (регулировке) угловых скоростей вращательного движения элементов двигателя. Плюсы – цена, способность сокращения передач и самоторможение. Устройство работает в диапазоне от 20 к 1 до 300 к 1 и более.

Принцип действия

Основная особенность системы с червяком – самоторможение – делает его особенно актуальным для комплектации производственного и промышленного (профессионального) оборудования. За счет самоторможения шестеренка приходит в движение под воздействием винта (червяка), но сама она при этом винт не вращает.

Принцип построен на взаимодействии двух функциональных элементов:

  • Ведущий червяк принимает от мотора энергию вращения и преобразует ее. Имеет форму винта.
  • Ведомое колесо получает преобразованную энергию от червяка и «раскручивает» выходной вал.

Передаточное число

Передаточное число редуктора рассчитывается по формуле:

I = N1/N2

где
N1 – скорость вращения вала (количество об/мин) на входе;
N2 – скорость вращения вала (количество об/мин) на выходе.

Полученное при расчетах значение округляется до значения, указанного в технических характеристиках конкретного типа редукторов.

Таблица 2. Диапазон передаточных чисел для разных типов редукторов

Тип редуктораПередаточные числа
Червячный одноступенчатый8-80
Червячный двухступенчатый25-10000
Цилиндрический одноступенчатый2-6,3
Цилиндрический двухступенчатый8-50
Цилиндрический трехступенчатый31,5-200
Коническо-цилиндрический одноступенчатый6,3-28
Коническо-цилиндрический двухступенчатый28-180

ВАЖНО!
Скорость вращения вала электродвигателя и, соответственно, входного вала редуктора не может превышать 1500 об/мин. Правило действует для любых типов редукторов, кроме цилиндрических соосных со скоростью вращения до 3000 об/мин. Этот технический параметр производители указывают в сводных характеристиках электрических двигателей.

Порядок выбора червячного редуктора

Среди достоинств данного агрегата – обоснованная цена червячного редуктора. Но даже с ее учетом подбор должен быть очень выверенным. Чтобы купить оборудование, которое оптимально впишется в используемую программу технического оснащения, необходимо разобраться с базовыми параметрами выбора червячного редуктора. В данной системе расчетов параметров для определения цены присутствуют такие характеристики, как:

  • передаточное отношение;
  • КПД;
  • количество ступеней;
  • планируемое время запуска;
  • габаритные размеры конструкции.

Определение передаточного числа

Начинается выбор червячного редуктора с расчета передаточного отношения – соотношения зубьев ведомой шестерни с количеством зубьев ведущего червяка. От этого зависит кратность увеличения крутящего момента при движении червяка.

Для расчета передаточного числа (требуемого) с целью правильного выбора червячного редуктора используется формула вида:

  • N вх. – это обороты входного вала электромотора де-факто (по паспорту, количество в минуту);
  • N вых. – требуемое число оборотов тихоходного выходного вала за минуту.

Результаты нужно округлить. После чего можно купить модель, руководствуясь таблицей передаточных чисел для разных вариаций механизмов.

Расчет количества ступеней

Расчет передаточного числа является ключевым и при определении требуемого числа ступеней. Во исполнение последней задачи необходимо подобрать систему, согласно полученному соотношению, из таблицы, приведенной ниже.

Выбор червячного редуктораПередаточные числа
одноступенчатый8–80
двухступенчатый100–4000

Выбор червячного редуктора по габаритам

Грамотный выбор червячного редуктора по габаритным параметрам требует приведение в соответствие параметров мощности, оборотов двигателя с типом приводного механизма. Чтобы определиться, какой типоразмер нужно купить именно вам, используйте формулу:

Т= (9550 * Р * U * N) / (К * N вх.).

Расчет времени включения осуществляется так:

  • T – это период эксплуатации, взятый в минутах за час работы по среднему показателю.
  • Результат определяют в процентах.

Важное условие: полученный момент не должен превышать номинального крутящего момента. Последний указан в паспорте (технические характеристики червячного редуктора). Это необходимо для продолжительной работы валов механизма (во избежание разницы между нагрузками, прикладываемыми де-факто, и предусмотренными в паспорте).

Где купить червячный редуктор

Если вы планируете купить червячный редуктор на долгосрочную перспективу по обоснованной цене, нам есть что вам предложить. ПТЦ «Привод» много лет занимается поставками данной техники по всей России и в страны СНГ.

Мы предлагаем только высоконадежные качественные агрегаты по эффективной цене производителя с гарантиями долгосрочной службы. Осуществляем полное сопровождение заказа – от помощи в построении системы требований до выбора червячного редуктора, соответствующего заявленным условиям работы.

Мощность привода

Правильно рассчитанная мощность привода помогает преодолевать механическое сопротивление трения, возникающее при прямолинейных и вращательных движениях.

Элементарная формула расчета мощности – вычисление соотношения силы к скорости.

При вращательных движениях мощность вычисляется как соотношение крутящего момента к числу оборотов в минуту:

P = (MxN)/9550

где
M – крутящий момент;
N – количество оборотов/мин.

Выходная мощность вычисляется по формуле:

P2 = P x Sf

где
P – мощность;
Sf – сервис-фактор (эксплуатационный коэффициент).

ВАЖНО!
Значение входной мощности всегда должно быть выше значения выходной мощности, что оправдано потерями при зацеплении:

P1 > P2

Нельзя делать расчеты, используя приблизительное значение входной мощности, так как КПД могут существенно отличаться.

Как рассчитать передаточное число редуктора

Определяем передаточное отношение редуктора вручную

Очень часто клиенты при обращении в нашу организацию, говорят, что вышедший из строя редуктор не имеет шильда и они не имеют понятия, как узнать передаточное число редуктора. Данному вопросу и будет посвящён этот раздел сайта.

Итак, расчёт передаточного числа цилиндрического редуктора состоит из следующих операций;

  • считаем количество зубьев каждой шестерни и вала-шестерни всех ступеней редуктора;
  • делим количество зубьев шестерни на количество зубьев вала-шестерни, работающего с ней в паре;
  • производим эту операцию для каждой ступени — получаем передаточное число (отношение) каждой ступени;
  • перемножаем полученные числа друг на друга — получаем общее передаточное число редуктора

Расчёт передаточного числа червячного редуктора состоит из следующих этапов:

  • считаем количество зубьев на червячном колесе
  • определяем количество заходов червяка (например, обычное сверло имеет два захода)
  • делим количество зубьев колеса на количество заходов червяка и получаем передаточное отношение червячного редуктора
  • в случае, если редуктор двухступенчатый, делаем это для каждой ступени и умножаем друг на друга

Как видим, всё достаточно просто. Если же редуктор сохранил хоть какую-то работоспособность, то достаточно вручную прокрутить входной вал редуктора до одного полного оборота выходного вала. Количество оборотов входного вала и будет являться передаточным числом редуктора. Подобным образом возможно определить передаточное отношение большинства редукторов, представленных в нашем каталоге.

Взрывозащищенные исполнения мотор-редукторов

Мотор-редукторы данной группы классифицируются по типу взрывозащитного исполнения:

  • «Е» – агрегаты с повышенной степенью защиты. Могут эксплуатироваться в любом режиме работы, включая внештатные ситуации. Усиленная защита предотвращает вероятность воспламенений промышленных смесей и газов.
  • «D» – взрывонепроницаемая оболочка. Корпус агрегатов защищен от деформаций в случае взрыва самого мотор-редуктора. Это достигается за счет его конструктивных особенностей и повышенной герметичности. Оборудование с классом взрывозащиты «D» может применяться в режимах предельно высоких температур и с любыми группами взрывоопасных смесей.
  • «I» – искробезопасная цепь. Данный тип взрывозащиты обеспечивает поддержку взрывобезопасного тока в электрической сети с учетом конкретных условий промышленного применения.

Червячные редукторы

Червячные редукторы получили большую популярность в виду своей простоты и достаточно низкой стоимости. Из всех видов червячных редукторов наиболее распространены редукторы с цилиндрическими или глобоидными червяками. Как и многие другие типы редукторов червячные могут состоять из одной или нескольких ступеней. На одноступенчатом редукторе передаточное отношение может быть в пределах 5-100, а на двух ступенях может достигать 10000. Основными достоинствами редукторов червячного типа являются компактные размеры, плавность хода и самоторможение. Из недостатков можно отметить не очень высокий КПД и ограниченная нагружаемая способность. Основными элементами являются зубчатое колесо и цилиндрический червяк. Цилиндрический червяк представляет собой винт с нанесенной на его поверхности резьбой определенного профиля. Число заходов зависит от передаточного отношения, и может составлять от 1 до 4. Вторым основным элементом редуктора является червячное колесо. Оно представляет собой зубчатое колесо из сплава бронзы, количество зубьев также зависит от передаточного отношения и может составлять 26-100.

В ниже приведенной таблице представлена зависимость передаточного отношения от количества зубов колеса и заходов винта.

Расчеты механических передач (стр. 5 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49

. (6)

Таблица 8 – Стандартные значения передаточных чисел (ГОСТ 12289-76)

После назначения стандартного значения передаточного числа ременной передачи уточняется частота вращения входного вала редуктора:

. (7)

В приводах безременной передачи на входе в редуктор, частота вращения входного (быстроходного) вала передаточного механизма равна частоте вращения вала электродвигателя:

. (8)

В этом случае номинальное значение передаточного числа редуктора совпадает с общим передаточным числом привода, рассчитанным по формуле (3):

. (9)

Передаточные числа отдельных простых зубчатых передач приведены в табл. 8. Передаточные числа червячных передач также выбираются из стандартного ряда, значения которого приведены в табл. 9.

Таблица 9 – Стандартные значения передаточных чисел червячных передач (ДСТУ2458-98)

От разбивки общего передаточного числа в двух — и трехступенчатых редукторах (а также в коробках передач) в значительной степени зависят удобство смазывания колес и компоновки деталей, а также конструкция корпуса и его габариты. Универсальной рекомендации по разбивке общего передаточного числа по ступеням, удовлетворяющей всем указанным условиям, не существует. Выбор способа разбивки зависит от конкретных требований, которым должна отвечать конструкция: обеспечения минимальных габаритов редуктора, минимальной массы зубчатых колес, получения одинакового погружения зубчатых колес всех ступеней в масляную ванну, создания устойчивой наименьшей площади корпуса редуктора и другого.

При разбивке общего передаточного числа в двухступенчатых редукторах можно пользоваться рекомендациями, приведенными в табл. 10. Рассчитанные по предложенным зависимостям передаточные числа ступеней округляют до стандартного ближайшего значения (см. табл. 8, 9), после чего по формулам (4), (5) определяется фактическое значение общего передаточного числа привода. Для двух — и трехступенчатых редукторов фактические общие передаточные числа, соответственно, равны:

, (10)

. (11)

Поскольку частоты вращения выходных валов коробок скоростей представляют геометрическую прогрессию со знаменателем , то по заданной минимальной частоте nmin=nвых1, соответствующей максимальному моменту , рассчитываются остальные частоты: , и т. д.

Таблица 10 – Рекомендации по разбивке общего передаточного числа двухступенчатых редукторов по ступеням

Рекомендуемые значения передаточных чисел

1. Зубчатая цилиндрическая

2. Зубчатая коническая

Номинальные передаточные числа зубчатых передач редукторов приведены в табл. 1.2.

Номинальные передаточные числа

Ряд I: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 10; 12,5.

Ряд 2:- 1,12; 1,4; 1,8; 2,4; 2,8; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1; 8; 9; 11,2.

При выборе материала для зубчатых колес следует учитывать назначение передачи условия эксплуатации и возможную технологию изготовления колес. В табл.1.3 приведены рекомендуемые материалы для изготовления зубчатых колес.

При окружных скоростях более 6 м/с целесообразно применять колеса с косыми, шевронными или круговыми зубьями.

В закрытых передачах не рекомендуется принимать модули меньше 1,75-2 мм (значения стандартных модулей приведены в табл. 1.4) и применять передачи 9-12 степени точности.

Материалы зубчатых колёс

,

,

Модули, мм (СТ СЭВ 310-76)

Ряд I: 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20.

Ряд 2: 1,25; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11; 14,

Примечание. Ориентировочное определение величины модуля:

Межосевые расстояния червячных и цилиндрических зубчатых пе­редач, а также диаметры колес конической зубчатой передачи, поду­ченные при проектировочном расчете, рекомендуется округлять до стандартных значений, приведенных в табл. 1.5.

Межосевые расстояния зубчатых и червячных передач, внешние делительные диаметры зубчатых колес конических передач,

мм (ОТ СЭВ. 229-75)

Ряд I: 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000.

Ряд 2: 71; 90; 112; 140; 180; 225; 280; 355; 450; 560; 710; 900.

Примечание. Фактические диаметры конической передачи не должны отличаться от номинальных более чем на .

Число зубьев шестерни зубчатой передачи рекомендуется прини­мать больше 17; при получении необходимо применять кор­ригирование зубьев с соответствующим расчетом. После определения делительных диаметров шестерни и колес и необходимо уточнить величину межосевого расстояния по формуле

для того чтобы убедиться в отсутствии необходимости корригирова­ния зубчатых колес. При определении ширины зубчатого венца цилиндрических колес в по формуле

полученное значение следует округлить по стандартному ряду чисел или согласно ГОСТу 6636-69 (табл. 1.6) .

При выборе значений коэффициента учитывается твер­дость рабочих поверхностей зубьев и расположение колес относительно опор (табл. 1.7).

ГОСТ 2185-66. Передачи зубчатые цилиндрические. Основные параметры

Модули для зубчатых колес по ГОСТ 9563-80 Размеры в мм 0,25 (0,7) (1,75) 3 (5,5) 10 (18) 32 0,3 0,8; (0,9) 2 (3,5) 6 (11) 20 (36) 0,4 1; (1,125) (2,25) 4 (7) 12

  1. Тип редуктора
  2. Модули для зубчатых колес
  3. Отзывы
  4. Передачи зубчатые цилиндрические. Основные параметры
  5. Приложения к ГОСТу
  6. Изменение №1 к ГОСТ 2185-66
  7. Изменение №2 к ГОСТ 2185-66
  8. Изменение №3 к ГОСТ 2185-66
  9. Передаточное число [I]
  10. Крутящий момент редуктора
  11. Планетарные редукторы
  12. Коэффициент полезного действия (КПД)
  13. Взрывозащищенные исполнения мотор-редукторов
  14. Входные и выходные валы редукторов

Тип редуктора

Наличие кинематической схемы привода упростит выбор типа редуктора. Конструктивно редукторы подразделяются на следующие виды:

Червячный одноступенчатый со скрещенным расположением входного/выходного вала (угол 90 градусов).

Червячный двухступенчатый с перпендикулярным или параллельным расположением осей входного/выходного вала. Соответственно, оси могут располагаться в разных горизонтальных и вертикальных плоскостях.

Цилиндрический горизонтальный с параллельным расположением входного/выходного валов. Оси находятся в одной горизонтальной плоскости.

Цилиндрический соосный под любым углом. Оси валов располагаются в одной плоскости.

В коническо-цилиндрическом редукторе оси входного/выходного валов пересекаются под углом 90 градусов.

ВАЖНО!
Расположение выходного вала в пространстве имеет определяющее значение для ряда промышленных применений.

  • Конструкция червячных редукторов позволяет использовать их при любом положении выходного вала.
  • Применение цилиндрических и конических моделей чаще возможно в горизонтальной плоскости. При одинаковых с червячными редукторами массо-габаритных характеристиках эксплуатация цилиндрических агрегатов экономически целесообразней за счет увеличения передаваемой нагрузки в 1,5-2 раза и высокого КПД.

Таблица 1. Классификация редукторов по числу ступеней и типу передачи

Тип редуктораЧисло ступенейТип передачиРасположение осей
Цилиндрический1Одна или несколько цилиндрическихПараллельное
2Параллельное/соосное
3
4Параллельное
Конический1КоническаяПересекающееся
Коническо-цилиндрический2Коническая
Цилиндрическая (одна или несколько)
Пересекающееся/скрещивающееся
3
4
Червячный1Червячная (одна или две)Скрещивающееся
1Параллельное
Цилиндрическо-червячный или червячно-цилиндрический2Цилиндрическая (одна или две)
Червячная (одна)
Скрещивающееся
3
Планетарный1Два центральных зубчатых колеса и сателлиты (для каждой ступени)Соосное
2
3
Цилиндрическо-планетарный2Цилиндрическая (одна или несколько)
Планетарная (одна или несколько)
Параллельное/соосное
3
4
Коническо-планетарный2Коническая (одна) Планетарная (одна или несколько)Пересекающееся
3
4
Червячно-планетарный2Червячная (одна)
Планетарная (одна или несколько)
Скрещивающееся
3
4
Волновой1Волновая (одна)Соосное

Модули для зубчатых колес

0,25(0,7)(1,75)3(5,5)10(18)32
0,30,8; (0,9)2(3,5)6(11)20(36)
0,41; (1,125)(2,25)4(7)12(22)40
0,51,252,5(4,5)8(14)25(45)
0,61,5(2,75)5(9)16(28)50

Допускается применение модулей 3,25; 3,75 и 4,25 мм для автомобильной промышленности и модуля 6,5 мм для тракторной промышленности
Распространяется на модули зубчатых колес цилиндрических, конических и червячных с цилиндрическим червяком.
Для цилиндрических колес с косым и шевронным зубом модуль определяется по нормальному шагу. В исключительных обоснованных случаях допускается определение модуля в торцовом сечении.
Для конических зубчатых колес модуль определяется по большему диаметру.
Для червячных колес с цилиндрическим червяком модуль определяется в осевом сечении червяка.
Значения модулей заключенные в скобки применять не рекомендуется

Отзывы

Нет отзывов, пока еще.

Передачи зубчатые цилиндрические. Основные параметры

Приложения к ГОСТу

Изменение №1 к ГОСТ 2185-66
Обозначение:Изменение №1 к ГОСТ 2185-66
Дата введения в действие:01.04.1978

Текст поправки интегрирован в текст или описание стандарта.

Изменение №2 к ГОСТ 2185-66
Обозначение:Изменение №2 к ГОСТ 2185-66
Дата введения в действие:01.01.1983

Текст поправки интегрирован в текст или описание стандарта.

Изменение №3 к ГОСТ 2185-66
Обозначение:Изменение №3 к ГОСТ 2185-66
Дата введения в действие:01.01.1993

Текст поправки интегрирован в текст или описание стандарта.

Передаточное число [I]

Передаточное число редуктора рассчитывается по формуле:

I = N1/N2

где
N1 – скорость вращения вала (количество об/мин) на входе;
N2 – скорость вращения вала (количество об/мин) на выходе.

Полученное при расчетах значение округляется до значения, указанного в технических характеристиках конкретного типа редукторов.

Таблица 2. Диапазон передаточных чисел для разных типов редукторов

Тип редуктораПередаточные числа
Червячный одноступенчатый8-80
Червячный двухступенчатый25-10000
Цилиндрический одноступенчатый2-6,3
Цилиндрический двухступенчатый8-50
Цилиндрический трехступенчатый31,5-200
Коническо-цилиндрический одноступенчатый6,3-28
Коническо-цилиндрический двухступенчатый28-180

ВАЖНО!
Скорость вращения вала электродвигателя и, соответственно, входного вала редуктора не может превышать 1500 об/мин. Правило действует для любых типов редукторов, кроме цилиндрических соосных со скоростью вращения до 3000 об/мин. Этот технический параметр производители указывают в сводных характеристиках электрических двигателей.

Крутящий момент редуктора

Крутящий момент на выходном валу [M2] – вращающий момент на выходном валу. Учитывается номинальная мощность [Pn], коэффициент безопасности [S], расчетная продолжительность эксплуатации (10 тысяч часов), КПД редуктора.

Номинальный крутящий момент [Mn2] – максимальный крутящий момент, обеспечивающий безопасную передачу. Его значение рассчитывается с учетом коэффициента безопасности – 1 и продолжительность эксплуатации – 10 тысяч часов.

Необходимый крутящий момент [Mr2] – крутящий момент, удовлетворяющим критериям заказчика. Его значение меньшее или равное номинальному крутящему моменту.

Расчетный крутящий момент [Mc2] – значение, необходимое для выбора редуктора. Расчетное значение вычисляется по следующей формуле:

Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2

где
Mr2 – необходимый крутящий момент;
Sf – сервис-фактор (эксплуатационный коэффициент);
Mn2 – номинальный крутящий момент.

Планетарные редукторы

Планетарные редукторы нашли широкое применение в тяжелом машиностроении, так как обладают рядом преимуществ перед редукторами другого типа. На редукторах планетарного типа можно получить достаточно большие передаточные числа, при этом габариты редуктора будут намного меньше чем у червячного или цилиндрического редуктора. Конструкция редуктора представляет собой планетарный механизм. Основными элементами редуктора являются сателлиты, солнечная шестерня, кольцевая шестерня и водило.

Внешний вид устройства планетарного редуктора представлен ниже:

А) сателлиты
Б) солнечная шестерня
В) водило
Г) кольцевая шестерня

Кольцевая шестерня планетарного редуктора находится в неподвижном состоянии, Вращение от входного вала передается на солнечную шестерню находящеюся в зацеплении со всеми сателлитами. Сателлиты вращаются внутри неподвижной кольцевой шестерни передавая энергию вращения на водило, а далее на выходной вал редуктора. Планетарный механизм может быть одно-, двух- и трехступенчатым, передаточное отношение зависит от количества зубьев на каждой шестерне.

Свое название планетарный редуктор получил благодаря тому, что зубчатые колеса вращаются подобно планетам солнечной системы. Планетарные редукторы могут быть одно-, двух- и трехступенчатыми. Передаточное отношение может быть в пределах 6 – 450. Редукторы планетарного типа обладают высоким КПД, и позволяют передавать большие мощности без потерь на нагрев. Для удобства монтажа планетарные редукторы выпускаются на лапах или на опорном фланце, а также возможен комбинированный вариант.

В настоящий момент на Российском рынке приводной техники пользуются популярностью редукторы серии 3МП и МПО.

Коэффициент полезного действия (КПД)

Расчет КПД рассмотрим на примере червячного редуктора. Он будет равен отношению механической выходной мощности и входной мощности:

ñ [%] = (P2/P1) x 100

где
P2 – выходная мощность;
P1 – входная мощность.

ВАЖНО!
В червячных редукторах P2 В редукторах обычно применяются обычные прямые валы, имеющие форму тел вращения. На валы редукторов действуют внешние нагрузки, консольные нагрузки и усилия преодоления зацеплений. Крутящий момент на валу определяется рабочим крутящим моментом редуктора или реактивным крутящим моментом привода. Консольная нагрузка определяется способом соединения редуктора с двигателем, зависит от радиального или осевого усилия на вал. В ряде машин, к которым предъявляются особые требования в отношении габаритов или веса используются редукторы с полым валом. Полый вал редуктора позволяет располагать вал исполнительного механизма внутри редуктора, тем самым отпадает необходимость использовать переходные полумуфты и т.п.

Передаточное число коробки передач: что нужно знать

В автомобиле коробка переключения передач — агрегат, который позволяет изменять крутящий момент, развиваемый двигателем внутреннего сгорания, перед передачей такого момента на ведущие колеса транспортного средства. Как известно, большинство коробок передач являются ступенчатыми, а в основе КПП лежит зубчатая передача.

Если просто, ступени фактически являются парами шестерен, которые имеют разное передаточное число (передаточное отношение). В этой статье мы рассмотрим, что такое передаточное число коробки передач, на что указывает и влияет данная характеристика.

Что такое передаточное число коробки передач

Передаточное число является основной характеристикой зубчатой передачи. Такая передача передает крутящий момент от двигателя (в случае с автомобилем на ведущие колеса). Также зубчатая передача позволяет как уменьшить, так и увеличить крутящий момент, поступающий от двигателя. Изменение становится возможным благодаря увеличению или уменьшению количества зубцов на шестернях.

Итак, передаточное число (АКПП, МКПП) представляет собой отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни в устройстве коробки передач, редуктора и т.д. Если просто, например, ведущая шестерня имеет 30 зубьев, а ведомая 60. В этом случае передаточное число такой зубчатой пары будет составлять 2, то есть 60:30.

  • Величина передаточного числа в коробке передач и редукторе напрямую оказывает влияние на динамику разгона, а также на показатель максимальной скорости. В ступенчатых КПП имеется несколько зубчатых пар с разными передаточными числами. Чем больше число, тем больше тяги обеспечивает данная передача. При этом мотор быстрее набирает обороты, машина активно разгоняется, однако максимальная скорость не высокая на данной передаче. Для увеличения скорости возникает необходимость в переключении на ступень выше.

На повышенных передачах (4, 5, 6) происходит уменьшение передаточного числа, что повышает максимальную скорость автомобиля. При этом разгон на таких передачах менее интенсивный, чем на пониженных.

Еще добавим, что на динамику разгона также влияет и передаточное число главной пары редуктора. Чем большим оказывается указанное число, тем лучше динамика автомобиля, причем на всех передачах. При этом максимальная скорость ниже. Например, возьмем модели ВАЗ. Если поставить на машину главную пару, которая имеет число 4.1 или 4.3 вместо 3.9, авто будет более динамичным, однако показатель максимальной скорости также будет уменьшен.

  • Также при создании КПП конструкторы пытаются достичь оптимального баланса между разгонной динамикой и экономичностью. Если же за счет изменения передаточного отношения необходимо добиться лучшей разгонной динамики автомобиля, экономичность однозначно пострадает.

Кстати, зачастую в 5-и ступенчатых КПП пятая «повышенная» передача не является передачей для достижения максимальной скорости, как многие ошибочно полагают. Стандартно такая передача позволяет получить максимальную экономию горючего, а также значительно снизить шум и нагрузки на силовой агрегат при езде с высокой скоростью или скоростью, близкой к максимальной для данного ТС.

Изменение передаточного отношения КПП: тюнинг коробки передач

Как известно, наилучшие динамические показатели достигаются в диапазоне оборотов максимального крутящего момента, а не мощности. Фактически, при нижнем и верхнем значении частоты вращения коленчатого вала крутящий момент двигателя меньше максимального.

Получается, чем больше обороты будут отличаться от оборотов максимального крутящего момента, тем медленнее разгоняется автомобиль. В стандартных КПП передаточное отношение каждой ступени подобрано так, чтобы водителю было комфортно разгонять машину на низких передачах, после чего на повышенных можно поддерживать набранную скорость одновременно с экономией топлива.

На практике, мотор в этом случае быстро выходит на максимальные обороты на более низкой передаче, однако после переключения на ступень выше обороты не падают, например, 3500 об/мин. на 1800, а остаются на отметке около 2500. Фактически, после переключения «вверх» обороты все равно остаются в диапазоне максимального крутящего момента.

Для решения такой задачи можно использовать колеса с меньшим радиусом, а также требуется установить другую главную пару редуктора с измененным передаточным числом (например, 3.9 или 4.1 вместо 3.7). Начнем с использования «стоковых» деталей.

Как правило, если модель автомобиля выпускается с разными двигателями (например, моторы 1.2, 1.4 и 1.6 литра), тогда главную пару для КПП в паре с 1.6 литровым двигателем используют от той версии, мотор которой менее мощный (в данном случае двигатель 1.2 или 1.4).

На высоких скоростях двигатель будет на 5-й раскручиваться до максимальных оборотов, что может доставлять дискомфорт водителю и пассажирам. По этой причине ряд передаточных чисел КПП нужно подбирать с учетом конкретных задач и целей, учитывая мощность мотора, вес автомобиля, а также предпочтения водителя.

Если делать более серьезные доработки, тогда можно собрать коробку передач с измененным набором шестерен. Естественно, это дорого, однако удается сблизить ряды на всех передачах, а не только 4 и 5.

Также добавим, что стандартную 5-и ступенчатую коробку иногда переделывают в 6-и ступенчатую (особенно в паре с тюнингованным форсированным двигателем). Фактически, в КПП интегрируется комплект шестой передачи. Важно понимать, что помимо высокой стоимости такой доработки снижается общая надежность такой коробки.

Что в итоге

Как видно, передаточное число коробки передач оказывает серьезное влияние на динамические показатели и характеристики автомобиля. В рамках проектирования КПП инженеры отдельно учитывают мощность мотора, целевое назначение автомобиля и т.д., поле чего подбираются передаточные числа для всего ряда передач.

Также бывает достаточно внести изменения только в трансмиссию, что уже само по себе дает заметные улучшения. В рамках тюнинга трансмиссии необходимо учитывать целесообразность тех или иных доработок, а также учитывать, в каких режимах будет эксплуатироваться конкретный автомобиль.

Устройство и принцип работы механической коробки передач. Виды механических коробок (двухвальная, трехвальная), особенности, отличия

Дифференциал коробки передач: что это такое, устройство дифференциала, виды дифференциалов. Как работает дифференциал КПП в трансмиссии автомобиля.

Коробка передач «механика»: основные плюсы и минусы данного типа КПП, принцип работы механической трансмиссии автомобиля (МКПП).

Устройство планетарной передачи (планетарного механизма). Где используется планетарная передача в автомобиле. Планетарная коробка передач, особенности.

Зубчатые передачи: виды зубчатых передач, их отличительные особенности. Достоинства зубчатых передач и недостатки, изготовление, обслуживание зубчатой пары.

Коробка отбора мощности (КОМ): для чего предназначена, как работает КОМ, особенности, виды и типы. Что нужно учитывать при эксплуатации данной коробки.

Понятия: передаточное число; понижающая, повышающая, прямая передача КПП.

Любой автолюбитель при выборе транспортного средства в первую очередь обращает внимание на технические параметры автомобиля. Но при этом далеко не все автомобилисты догадываются, что одним из самых важных факторов, который оказывает огромное влияние на управляемость автомобилем, а также на его скорость и параметры расхода топлива считается передаточное число коробки передач. Несмотря на то, что каждый производитель автомобилей выпускает свои типы авто, все они имеют коробки передач с единым принципом устройства. Как правило, КПП — это некоторое количество валов с размещенными на них шестернями с конкретным количеством зубьев. Основным предназначением этой конструкции является именно распределение усилия, которое вырабатывается непосредственно мотором автомобиля. Если бы производители не предусмотрели такую конструкцию, то любой автомобиль было бы невозможно сдвинуть с места.

Передаточное число: какое влияние оказывает?

Передаточное число — это параметр, который можно просчитать самостоятельно. Величина его вычисляется путем деления количества зубьев ведомой шестерни на количество ведущей. При этом чем большее значение передаточного числа, тем более стремительно силовой агрегат может накрутить нужное количество оборотов. То есть при большом передаточном числе автомобиль гораздо быстрее набирает разгон. Однако здесь есть один немаловажный нюанс, максимум скорости в таком случае будет меньшим, а переключение передач придется выполнять намного чаще. Именно по этой причине большинство автопроизводителей считают приемлемым значение параметра в среднем диапазоне и создают коробки передач многоступенчатой конструкции.



Значения передаточного числа

Для механической коробки передач, работающей в пятискоростном режиме, передаточные числа находятся в таких диапазонах:

· 1-я передача – от 3 до 4;

· 2-я передача – от 2 до 2,9;

· 3-я передача – от 1,2 до 1,9;

· 4-я передача – от 0,9 до 1,2;

· 5-я передача – от 0,7 до 0,9;

· задний ход – от 3 до 4.

В автоматических коробках передач диапазоны значений несколько шире. Сделано это для того, чтобы в различных режимах силовой агрегат работал динамичнее и более гладко. Кроме того, если в автоматике передаточные числа будут настроены неправильно, то езда на автомобиле станет некомфортной с периодическими рывками и внушительным расходом топлива. Поэтому оптимальными для АКПП считаются значения передаточного числа, расположенные близко к друг другу. При таких параметрах разгон автомобиля будет происходить без неприятных рывков во время переключения скоростей.

Подробнее о передаточном числе будет рассказано в этом видеоролике:

Тюнинг КПП с изменением передаточного отношения

Не все знают, что лучшие динамические показатели зависят не от мощности, а достигаются в том диапазоне оборотов, который характернее для максимального крутящего момента. То есть в граничных значениях частоты оборотов коленвала, наименьшем и наибольшем, крутящий момент не достигает своего максимума.

Другими словами, чем большей будет разница между текущими и максимальными оборотами, тем хуже будет происходить набор скорости. В классических коробках передаточные числа стараются подобрать таким образом, чтобы разгон авто был комфортен на низших передачах, а наивысшие использовать для поддержания высокой скорости, экономя при этом горючее.

Если экономичность не является критическим показателем, то можно улучшить динамику, изменяя ПЧ. В этом случае уменьшается диапазон скоростей вращения коленвала при движении на одной передаче, то есть она становится короче, при этом происходит сближение ПЧ рядом расположенных передач. Для этого даже есть свой термин – сближенный ряд КПП.

Что это означает с точки зрения водителя? Двигатель достигает максимальных оборотов на меньшей передаче, но при переходе на более высокую ступень обороты остаются на примерно том же уровне – падают, но не критично, оставаясь в поддиапазоне максимального крутящего момента.

Существует несколько путей решения этой задачи – например, установить колёса меньшего диаметра или изменить передаточное число главной пары (например, увеличить с 3,7 до 4,0). А можно и совместить эти методы.

Многие поступают так: если конкретная модель имеет комплектации с разными силовыми агрегатами (например, 1,1, 1,3 и 1,6 л.), то передаточное число главной пары для автомобиля с 1,6-литровым мотором делают равным ПЧ, характерному младшим версиям.

То есть в результате такого тюнинга при установке ПЧ в значение 4,0 вместо штатных 3,7 передаточное число на пятой передаче станет таким же, как на четвёртой. Если при этом «обуть» машину в покрышки с меньшим диаметром, это ещё больше понизит передаточное число. То есть машина будет разгоняться намного быстрее, но и бензина кушать больше.

После такого апгрейда на 5-й передаче двигатель будет раскручиваться «по полной», что не добавит комфорта пассажирам. Так что подобный тюнинг уместен только в случае острой необходимости с учётом других характеристик машины (её веса, мощности двигателя, режима эксплуатации).

Тюнинг трансмиссии. Как подобрать передаточные числа для КПП?


Большинство технологий, применяемых в тюнинге трансмиссии, проверены в автоспорте. Трансмиссия любого, особенно спортивного автомобиля – важнейший механизм реализации динамических характеристик двигателя. Даже с относительно слабым мотором машина может быть быстрой из-за правильно подобранных передаточных чисел.

В автоспорте применяются синхронизированные (как на ‘дорожных’ автомобилях) и несинхронизированные (кулачковые) коробки передач. По принципу переключения они делятся на обычные (Н-схема) и секвентальные (с последовательным выбором передач, как на мотоциклах).

В автомобилях достаточно серьезного уровня подготовки применяются кулачковые КП. Они имеют ряд преимуществ – выдерживают более высокие нагрузки (за счет формы зуба и зацепления шестерня – кулачковая муфта), позволяют опытным пилотам тратить меньше времени на переключение передач за счет неполного выжима сцепления или вообще без выжима сцепления, в них не разрушаются синхронизаторы (которых попросту нет).

Что такое передаточное число коробки передач

Передаточное число является основной характеристикой зубчатой передачи. Такая передача передает крутящий момент от двигателя (в случае с автомобилем на ведущие колеса). Также зубчатая передача позволяет как уменьшить, так и увеличить крутящий момент, поступающий от двигателя. Изменение становится возможным благодаря увеличению или уменьшению количества зубцов на шестернях.

Итак, передаточное число (АКПП, МКПП) представляет собой отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни в устройстве коробки передач, редуктора и т.д. Если просто, например, ведущая шестерня имеет 30 зубьев, а ведомая 60. В этом случае передаточное число такой зубчатой пары будет составлять 2, то есть 60:30.

  • Величина передаточного числа в коробке передач и редукторе напрямую оказывает влияние на динамику разгона, а также на показатель максимальной скорости. В ступенчатых КПП имеется несколько зубчатых пар с разными передаточными числами. Чем больше число, тем больше тяги обеспечивает данная передача. При этом мотор быстрее набирает обороты, машина активно разгоняется, однако максимальная скорость не высокая на данной передаче. Для увеличения скорости возникает необходимость в переключении на ступень выше.

На повышенных передачах (4, 5, 6) происходит уменьшение передаточного числа, что повышает максимальную скорость автомобиля. При этом разгон на таких передачах менее интенсивный, чем на пониженных.

Еще добавим, что на динамику разгона также влияет и передаточное число главной пары редуктора. Чем большим оказывается указанное число, тем лучше динамика автомобиля, причем на всех передачах. При этом максимальная скорость ниже. Например, возьмем модели ВАЗ. Если поставить на машину главную пару, которая имеет число 4.1 или 4.3 вместо 3.9, авто будет более динамичным, однако показатель максимальной скорости также будет уменьшен.

  • Также при создании КПП конструкторы пытаются достичь оптимального баланса между разгонной динамикой и экономичностью. Если же за счет изменения передаточного отношения необходимо добиться лучшей разгонной динамики автомобиля, экономичность однозначно пострадает.

Кстати, зачастую в 5-и ступенчатых КПП пятая «повышенная» передача не является передачей для достижения максимальной скорости, как многие ошибочно полагают. Стандартно такая передача позволяет получить максимальную экономию горючего, а также значительно снизить шум и нагрузки на силовой агрегат при езде с высокой скоростью или скоростью, близкой к максимальной для данного ТС.

Устройство коробки переключения передач

Механическая коробка передач – это многоступенчатый редуктор, предназначенный для увеличения или уменьшения крутящего момента, передаваемого с маховика двигателя, на карданный вал, а в последствие – на ведущие колеса. Управление таким редуктором осуществляется вручную, с помощью специального рычага, установленного в салоне автомобиля. При достижении максимальных оборотов одной передачи, водитель устанавливает рычаг в такое положение, при котором в действие включится вторая передача, таким образом, обороты уменьшаются, а крутящий момент меняется.

Любая МКПП представляет собой совокупность определенных валов и шестерней. Ведущий вал имеет связь с маховиком двигателя через сцепление и принимает на себя основной крутящий момент. Момент передается на промежуточный вал, а с последнего – на ведомый, который соединяется с карданным валом и передает измененный крутящий момент на ведущие колеса автомобиля.

Все передачи автомобиля – это комбинации положения шестерней и отличаются они друг от друга передаточным числом.

Что в итоге

Как видно, передаточное число коробки передач оказывает серьезное влияние на динамические показатели и характеристики автомобиля. В рамках проектирования КПП инженеры отдельно учитывают мощность мотора, целевое назначение автомобиля и т.д., поле чего подбираются передаточные числа для всего ряда передач.

Также бывает достаточно внести изменения только в трансмиссию, что уже само по себе дает заметные улучшения. В рамках тюнинга трансмиссии необходимо учитывать целесообразность тех или иных доработок, а также учитывать, в каких режимах будет эксплуатироваться конкретный автомобиль.

Устройство и принцип работы механической коробки передач. Виды механических коробок (двухвальная, трехвальная), особенности, отличия

Зубчатые передачи: виды зубчатых передач, их отличительные особенности. Достоинства зубчатых передач и недостатки, изготовление, обслуживание зубчатой пары.

Дифференциал коробки передач: что это такое, устройство дифференциала, виды дифференциалов. Как работает дифференциал КПП в трансмиссии автомобиля.

Устройство планетарной передачи (планетарного механизма). Где используется планетарная передача в автомобиле. Планетарная коробка передач, особенности.

Коробка отбора мощности (КОМ): для чего предназначена, как работает КОМ, особенности, виды и типы. Что нужно учитывать при эксплуатации данной коробки.

Коробка передач «механика»: основные плюсы и минусы данного типа КПП, принцип работы механической трансмиссии автомобиля (МКПП).

Как динамика машины зависит от передаточного числа

Чем правильнее (читай – сбалансированнее) подобраны ПЧ, тем эффективнее будет работать коробка, а износ шестерней будет сведён к минимуму. Но такой подбор – задача нелёгкая, поскольку необходимо учитывать множество факторов: мощность силового агрегата, назначение транспортного средства, диаметр колеса и т. д.

Величина передаточного числа влияет на то, как изменяется крутящий момент на выходе конкретной пары, а в конечном итоге – на валу, идущему к ведущим колесам. Для изменения ПЧ подбирают шестерни с увеличенным или уменьшённым количеством зубьев.

При высоком ПЧ автомобиль будет разгоняться быстрее, то есть будет обладать большей динамикой, но длина передачи будет короткой. Под этим термином понимают, насколько быстро достигаются максимальные обороты коленвала (короткие передачи расположены снизу, и переключаться здесь нужно быстро).

При уменьшении ПЧ мы ухудшаем динамику авто, но зато можем разгонять её до больших скоростей. Именно поэтому на самой высокой передаче обгон выполнять не рекомендуется, нужно перейти на меньшую и переключиться на высшую после завершения манёвра.

Конструкторы, подбирая передаточные числа, стремятся найти компромиссное решение, когда и скорость высока, и разгонные характеристики не страдают.

В автоспорте многие гонщики стремятся сделать передаточные числа коробки передач со строго последовательным уменьшением на определённое значение. Это делается для того, чтобы спортсмен переключался при разгоне «на автомате», то есть длина передач делается примерно равной.

Высокая скорость – режим, характерный для движения по прямой. Если трасса извилистая, рекомендуется использовать ПЧ с большими значениями – такой подбор в зависимости от типа трассы приходит с опытом.

Определение передаточного числа редуктора

Основные размеры электродвигателей

Данный раздел расчётов необходимо завершить указанием выбранного электродвигателя. Например: «Выбран электродвигатель 4А 112М4 УЗ ГОСТ 19523-81с мощностью Рдв = 5,5 кВт с синхронной частотой вращения вала электродвигателя nдв = 1500 об/мин.

После выбора электродвигателя определяют передаточное число редуктора

(2.6)

где nдв частота вращения вала двигателя под нагрузкой (асинхронная);

n1 = nдв/ uо.п. частота вращения входного (быстроходного)вала редуктора;

n2 = nвыхчастота вращения выходного (тихоходного) вала редуктора.

Передаточное число редуктора необходимо согласовать со стандартным значением, приведенным в табл.5; при этом отклонение Δu , согласно ГОСТ, не должно превышать 4% для цилиндрических передач и 2,5% для конических.

. (2.7)

Стандартные передаточные числа u по ГОСТ 2185-66

1 ряд1,01,251,62,02,53,154,05,06,38,010,0
2 ряд1,121,41,82,242,83,554,55,67,19,011,2

Примечание. 1-ый ряд предпочтителен 2-му.

Если погрешность превышает стандартное значение, то следует принять двигатель той же мощности, но с другой частотой вращения, либо изменить передаточное число открытой передачи (в допустимых пределах) и повторить расчеты.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector