Кпп устройство: Коробка передач — устройство, назначение, виды

Коробка передач — устройство, назначение, виды

Назначение и устройство

• изменения крутящего момента,
• изменения скорости,
• коррекции направления движения автомобиля,
• разъединения ДВС и трансмиссии и, напротив, их соединения (такая потребность актуальна при переключении передач, необходимости получения малых «ползучих» скоростей, кратковременной остановки транспортного средства),
• блокировки гидротрансформатора (функция ценна для уменьшения потери полезной энергии «автомата» при передаче крутящего момента в ситуации, когда выравниваются обороты ведомой и ведущей турбин).

В корпусе устройства коробки передач с “механикой” объединены валы (2, 3 или более),  синхронизатор, шестерни, рычаг для переключения скоростей, проволочные кольца, подшипники, сальники.

Устройство АКПП (КПП с “автоматикой”) представляет собой узел, в который входят гидротрансформатор, планетарный ряд, фрикционы, тормозная лента, узел управления (насос + маслосборник + клапанная коробка).

В основе роботизированных коробок могут лежать как решения механического типа с электрической либо гидравлической системой управления сцеплением и передачами, так и автоматические коробки, оборудованные электрогидравлическим приводом сцепления.

На сцеплении, шестернях, валах и синхронизаторах остановимся более подробно.

Сцепление

Именно благодаря наличию сцепления двигатель на короткий промежуток времени можно аккуратно отсоединить от трансмиссии, а трансмиссию защитить от перегрузок.

Стандартная муфта сцепления большинства транспортных средств  с механической коробкой включает маховик, нажимной диск, ведомый диск, выжимной подшипник, привод, вилку и выключатель сцепления.

Один двигатель соединен с колёсами, другой — с ДВС. В момент, когда водитель отпускает педаль, диски прижимаются друг к другу и начинают совместное вращение.

Именно о классическом сцеплении как таковом чаще говорят при использовании механической коробки передач, а при езде с ДВС на АККП говорят о совмещенном решении сцепления и гидротрансформатора. Его непосредственная функция аналогична сцеплению. Но водителю не нужно совершать никаких рутинных действий и выжимать сцепление вручную. За него все будет делать сама КПП.

Что касается роботизированных решений типа DSG (с мехатроникой), то они располагают двумя сцеплениями. Наличие двух сцеплений ценно для повышения мощности транспортного средства, и при этом минимизации пробуксовок, оптимизации расхода топлива.

Ведь физически в момент переключения обороты двигателя при использовании двух сцеплений способны остаются на прежнем уровне.

На картинке ниже вы видите “поведение” сцепления в роботизированной коробке  DSG в момент после переключения на вторую передачу.

Шестерни и валы

Первичный или ведущий вал (ведвал) посредством корзины сцепления присоединен к маховику. Выступы способствуют продвижению второго диска сцепления и направления крутящего момента на промежуточный вал посредством шестерни.

Конец вторичного вала примыкает к подшипнику на хвостовике ведущего. Так как нет фиксированной связи, валы независимы, и нет препятствий для того, чтобы они вращались в разные стороны. Нет препятствий и для варьирования скоростей.

Устройство автоматической коробки передач вместо шестерён и валов предполагает планетарный редуктор. Вращаются шестерни и валы всегда как единое целое. Но конструктивно это могут быть как разные детали, так и неразборный узел.

Синхронизаторы

Функция синхронизаторов – выравнивание частоты вращения шестерен и валов, благодаря чему создаются все условия для плавного переключения скоростей. Благодаря синхронизаторам КПП меньше изнашивается и меньше шумит.

Как работает стандартный синхронизатор?

• Муфта подается в сторону шестерни.
• Блокировочное кольцо муфты принимает на себя усилие.
• Поверхности зубьев начинают взаимодействовать.
• Блокировочное приобретает положение “на упор”.
• Зубья муфты оказываются напротив зубьев блокировочного кольца.
• Муфта оказывается в зацеплении с венцом на шестерне.
• Муфта и шестерня блокируется.

Казалось бы шагов достаточно много, но все это происходит за доли секунд – в момент  включения водителем передачи.

Принцип работы механических коробок переключения передач

КПП с “механикой” во время работы задействуют различные комбинации зубчатых колес.

Принцип работы МКПП базируется на создании соединений между первичным и вторичным валом. Благодаря использованию шестерен с разным количеством зубьев трансмиссия подстраивается под условия на дороге, цели водителя.

При возрастании скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного величина крутящего момента от ДВС к колёсной базе уменьшается.

При уменьшении скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного вала величина крутящего момента, от двигателя к ведущим колесам, наоборот увеличивается.

КПП различны по количеству ступеней. Каждая ступень имеет свое передаточное число. Оно представляет собой отношение зубьев количества зубьев ведомой шестерни по отношению к числу зубьев ведущей шестерни.

У пониженной передачи – наибольшее передаточное число, а у повышенной передачи, наоборот, наименьшее передаточное число.Чем ниже передаточные числа, тем быстрее транспортное средство способно разогнаться.

При изменении передаточных чисел и скорости транспортного средства  для кратковременного отключения коробки передач применяется сцепление.

В зависимости от конструкции КПП при этом могут быть двухвальные и трехвальные. И устройство, и процесс работы агрегатов несколько отличается.

2-х-вальная коробка передач: устройство и принцип работы

• картер – несущий элемент, корпус. К нему крепятся все остальные детали устройства. Он же защищает агрегат  от внешнего воздействия, а человека – от вращающихся деталей, а также выполняет функцию хранилища для масла.
• валы – первичный и вторичный,
• шестерни (в блоках), часть крепится к ведущему, часть к ведомому валу,
• шлиц (соединяет ПВ и сцепление),
• синхронизаторы.

Рычаг переключения – в нейтральном положении: шестерни прокручиваются, крутящий момент от ДВС не передается к колёсам.

Рычаг перемещен – муфта синхронизатора также изменяет положение. Уравниваются угловые скорости соответствующего вала и шестерни. Крутящий момент передаётся с первичного вала на вторичный. От ДВС на ведущие колеса с заданным передаточным числом .передается крутящий момент.

Отдельно на картинке показан задний ход. Для него в КПП есть задняя передача. Для коррекции направления задействуется промежуточная шестерня. Она монтируется на отдельную ось.

3-вальная КПП: устройство и принцип работы

Устройство:

• Картер.
• Ведвал.
• Ведомый вал. Находится на одной оси с ведущим.
• Промежуточный вал. Монтирован параллельно первичному.
• Шестерни. Блок шестерен ведомого вала свободно вращается на нем. Блоку шестерен промежуточного и ведвала обеспечена жесткая связь, а шестерни на ведомом валу свободно вращаются, четкой фиксации нет.
• Синхронизаторы. Стоят  на всех передачах. Благодаря шлицу беспрепятственно перемещаются в продольном направлении.
• Механизм переключения (рычаг + ползунки + блокатор). Монтирован на картере.

Первичный вал работает в тандеме со сцеплением и отвечает за передачу крутящего момента к промежуточному валу. Все детали находятся в зацеплении. Принципиальное отличие – меньше потерь на трение при первой передачи и возможность обеспечить зацепление сразу двух пар зубчатых колёс. Соответственно у решения более высокий КПД на первой передаче.

Виды коробок переключения передач

Механические КПП

Главное при езде на механике научиться чувствовать, когда точно переключать передачи и как достигать нужную динамику.

Впрочем, умение работать с “механикой” – это не только безупречная езда, но ещё и продление службы эксплуатации самой КПП.

Один из неудобных моментов – требуется постоянно следить за тахометром. Но это важно. ДВС работает правильно, если параметры варьируются от 2,5 до 3,5 тысяч оборотов в минуту, если цифры другие, требуется переключить передачу.

Автоматические КПП

Наиболее популярны гидравлические “автоматы”. Крутящий момент у них передаётся с помощью турбин через рабочую жидкость.

Несмотря на то, что для машины с “автоматом” нужно больше топлива, чем с механикой и даже больше времени на разгон, всё чаще водители предпочитают именно “автоматы”. Ведь с ними гораздо удобней, чем с “механикой”.

Тем более, что современные АКПП адаптивны и могут беспрепятственно подстраиваться под абсолютно разные стили вождения. В том числе, спортивный.

Роботизированные вариаторы

Переключение может быть и ручным, и автоматическим, а вот управление устройством  осуществляется посредством переключателя, джойстика.

Полностью вручную (при любом режиме) нужно только нажимать рычаг переключателя. А вот дальше при выборе автоматического режима работа будет возложена на робота. В том числе, автоматически согласуются частота вращения звеньев и оборотов ДВС.

Вариатор

Вариаторы позволяют достигнуть наивысшую топливную экономичность, ведь нагрузки в таких решениях идеально согласованы с оборотами коленвала.

Есть вариаторы, которые по своему устройству ближе к МКПП (с центробежным сцеплением), есть решения, которые ближе к АКПП (такое устройство включает гидротрансформатор).

Но, увы, любая конструкция не позволяет создать очень мощный вариатор. Поэтому на практике поставить вариатор получается только на легковые автомобили, всевозможную мототехнику (очень популярный вариант для скутеров), но не на большегрузный коммерческий транспорт (автобусы, грузовики), т.е. транспортные средства, которые как раз и “съедают” больше всего топлива.

 Исключение составляют только лёгкая коммунальная, сельскохозяйственная техника.

Плюсы и минусы

Обратите внимание, в нашем курсе “Автомобильные основы” на базе LCMS ELECTUDE КПП уделяется огромное внимание. При этом доступны учебные материалы для обучающихся всех уровней:

• базовый,
• продвинутый,
• специалист.

Дополнительную информацию вы можете посмотреть непосредственно в модулях LCMS LCMS ELECTUDE — платформе для обучения автомехаников, автомехатроников, автодиагностов.

Устройство механической коробки передач автомобиля

Механическая трансмиссия автомобиля предназначена для изменения крутящего момента и передачи его от двигателя к колесам. Она отсоединяет двигатель от ведущих колес машины. Объясним для начинающих автолюбителей и чайников из чего состоит механическая коробка передач и как работает.

Из чего состоит

• картера, первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
• дополнительного вала и шестерни заднего хода;
• синхронизаторов;
• механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами и рычага переключения.

Схема работы: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер.

Картер

Валы

Синхронизаторы

Механизм переключения

Требования к коробке передач

• высокий КПД
• легкость управления и безударное переключение и бесшумность работы
• невозможность включения одновременно двух передач или заднего хода при движении вперед
• надежное удержание передач во включенном положении
• простоту конструкции и небольшую стоимость, малые размеры и массу, удобство обслуживания и ремонта

Как работают шестерни

а) Передаточное отношение одной пары шестерен.

б) Передаточное отношение двух шестерен.

Первичный вал и шестерня «А» вращаются со скоростью 2000 об/мин. Шестерня «Б» вращается в 2 раза медленнее, т.е. она имеет 1000 об/мин, а т.к. шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и третья шестеренка делает 1000 об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее — 500 об/мин. От двигателя на первичный вал приходит — 2000 об/мин, а выходит — 500 об/мин. На промежуточном валу в это время — 1000 об/мин.

В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже — двум. Общее передаточное число схемы 2х2=4. Т.е. в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу, по сравнению с первичным. А если выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал вращаться не будет. Прекращается передача крутящего момента на ведущие колеса авто, что соответствует нейтральной передаче.

Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи: 1 — первичный вал; 2 — шестерня первичного вала; 3 — промежуточный вал; 4 — шестерня и вал передачи заднего хода; 5 — вторичный вал.

Передаточные числа

Первая передача необходима для начала движения, чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелую машину. Далее, увеличив скорость и сделав некоторый запас инерции, можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью и так далее. Обычный режим движения – на четвертой (в городе) или пятой (на трассе) — они самые скоростные и экономичные.

Какие бывают неисправности

Шум при работе, зависящий в основном от типа установленных шестерен, значительно уменьшается при замене прямозубых шестерен косозубыми. Правильная работа также зависит от обслуживания в срок.

Устройство и принцип работы коробки передач

Коробка передач, или по-другому трансмиссия, передает силу вращения — так называемый вращательный момент — от двигателя автомобиля на колеса. При этом в зависимости от условий движения автомобиля она может передавать вращательный момент полностью либо частично.

Машина, идущая в гору, должна пользоваться более низкой передачей по сравнению с машиной, мчащейся по ровному скоростному шоссе. При более низкой передаче на колеса передается больший крутящий момент. А это требуется тогда, когда машина двигается медленно, потому что ей тяжело. Более высокие передачи подходят для более быстрого движения автомобиля.

Бывают коробки передач с ручным управлением, но бывают и автоматические. Чтобы сменить передачу в ручной трансмиссии, водитель вначале нажимает педаль сцепления (рисунок слева). При этом двигатель отсоединяется от коробки передач. Потом водитель переводит рычаг управления на другую передачу и отпускает педаль сцепления. Двигатель снова соединяется с коробкой передач и может вновь передавать свою энергию колесам. В автоматической коробке передач положение педали газа (акселератора) соотносится со скоростью движения автомобиля, и автоматически меняется передача, если это необходимо.

Ручное управление передачей

Приводимые рядом диаграммы показывают, как с помощью рычага управления можно перейти с одной передачи на другую. В зависимости от установленной передачи разные доли крутящего момента, проходя через коробку передач (красные линии со стрелками), попадают на колеса.Нейтральная передача. Энергия двигателя не передается колесам.

Нейтральная передача. Энергия двигателя не передается колесам.

Первая передача. Самая большая шестеренка ведущего вала соединяется со своей парой на ведомом валу. Машина движется медленно, но может преодолевать тяжелые участки пути.

Вторая передача. Вторая пара шестеренок работает вместе с механизмом сцепления. При этом скорость движения автомобиля обычно от 15 до 25 миль в час.

Третья передача. Работает третья пара шестеренок вместе с механизмом сцепления. Скорость автомобиля еще больше, а крутящий момент на колесах меньше.

Четвертая передача. Входной и выходной валы соединяются напрямую (прямая передача) — скорость движения автомобиля максимальная, а крутящий момент самый низкий.

Реверс.(5-я передача на картинке) При включении передачи заднего хода его ведущая шестерня’вращает выходной (ведущий) вал в противоположную сторону.

Работа акселератора

Число оборотов двигателя в минуту зависит от того, сколько топлива поступает из карбюратора в цилиндры. Движение топлива регулируется дроссельной заслонкой карбюратора, а работой заслонки управляют с помощью педали акселератора, которая находится на полу перед водителем.

Когда водитель нажимает ногой на педаль акселератора, дроссельная заслонка открывается и в двигатель поступает больше топлива. Если водитель отпускает педаль акселератора, заслонка прикрывается и количество поступающего топлива уменьшается. При этом уменьшаются и обороты двигателя и скорость автомобиля.

Автоматическая коробка передач

Когда применяется автоматическая трансмиссия, у водителя нет под ногой педали сцепления. Вместо нее преобразователь крутящего момента в паре с планетарной передачей (рисунок справа и снизу) автоматически отключают двигатель от ведущего вала, когда по условиям движения следует перейти на другую передачу.

А после того как передача сменилась, снова подключают ведущий вал. Стоит водителю поставить рычаг управления в рабочее положение, и механизм автоматической коробки передач сам выберет нужную передачу в соответствии с условиями движения автомобиля в данный момент.

Устройство механической коробки передач

• картера;
• первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
• дополнительного вала и шестерни заднего хода;
• синхронизаторов;
• механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
• рычага переключения.

Схема работы механической коробки передач: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения передач; 3 — механизм переключения передач; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер коробки передач.

Валы коробки передач вращаются в подшипниках, установленных в картере, и имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.

Синхронизаторы необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.

Механизм переключения передач служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона авто. При этом замковое устройство не позволяет включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает передачи от самопроизвольного выключения.

КАК РАБОТАЮТ ШЕСТЕРНИ В КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ

а) Передаточное отношение одной пары шестерен

б) Передаточное отношение двух шестерен

От двигателя на первичный вал коробки передач приходит — 2000 об/мин, а выходит — 500 об/мин. На промежуточном валу коробки передач в это время — 1000 об/мин.

В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже — двум. Общее передаточное число этой схемы 2х2=4. То есть в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу коробки перемены передач, по сравнению с первичным. Обратите внимание, что если мы выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал коробки вращаться не будет. При этом прекращается передача крутящего момента и на ведущие колеса автомобиля, что соответствует нейтральной передаче в коробке.

Задняя передача, т.е. вращение вторичного вала коробки передач в другую сторону, обеспечивается дополнительным, четвертым валом с шестерней заднего хода. Дополнительный вал необходим, чтобы получилось нечетное число пар шестерен, тогда крутящий момент меняет направление:

Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи: 1 — первичный вал; 2 — шестерня первичного вала; 3 — промежуточный вал; 4 — шестерня и вал передачи заднего хода; 5 — вторичный вал.

ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ЧИСЛА МЕХАНИЧЕСКОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Первая передача и передача заднего хода — самые «сильные» и двигателю не трудно крутить колеса, но машина в этом случае движется медленно. А при движении в гору на «шустрых» пятой и четвертой передачах двигателю не хватает сил, и приходится переключаться на более низкие, но «сильные» передачи.

Первая передача необходима для начала движения автомобиля, чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелую машину. Далее, увеличив скорость движения и сделав некоторый запас инерции, вы можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью, четвертую и пятую передачи.

Все ступеньки переключения передач вверх — с первой по пятую, следует проходить последовательно. Переключение передач в нисходящем порядке можно производить «прыгая через ступеньку» и даже через несколько. Обычный режим движения автомобиля – на четвертой (в городе) или пятой (на трассе) передачах, потому что они самые скоростные и экономичные.

НЕИСПРАВНОСТИ И ПОЛОМКИ В КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ

Рычаг переключения передач должен переводиться спокойным плавным движением, с микропаузами в нейтральной позиции, чтобы сработали синхронизаторы, оберегающие шестерни от поломок. При грамотном обращении с ним и периодической замене масла в коробки передач, она не напоминает о себе до конца срока службы.

Механическая коробка переключения передач (МКПП): особенности и специфика устройства

Механическая коробка передач – один из важнейших узлов автомобиля, ее главная задача состоит в приеме, изменении и передаче крутящего момента от мотора на колеса. Если говорить простыми словами, она позволяет колесам авто вращаться с различной скоростью при одних и тех же оборотах двигателя.

У многих автомобилистов может возникнуть резонный вопрос, а для чего все-таки нужен этот механизм? Ведь скорость авто зависит от силы нажатия на акселератор, и, казалось бы, можно соединить мотор прямо с колесами. Но двигательные агрегаты работают в диапазоне 800-8000 оборотов в минуту. А при движении – в еще более узком диапазоне 1500-4000 об/мин. При слишком долгой работе на низких оборотах (менее 1500) двигатель быстро утратит работоспособность, поскольку давление масла будет недостаточным для смазки. А длительная работа на слишком высоких оборотах (свыше 4000) становится причиной быстрого износа комплектующих.

Рассмотрим, как коробка передач изменяет скорость авто:

• двигатель в процессе работы вращает коленвал и приводной вал;
• это движение передается на шестерни МКПП
• шестерни начинают вращаться с разной скоростью;
• водитель включает выбранную передачу;
• на вал кардана и колеса передается заданная скорость вращения;
• авто начинает ехать с требуемой скоростью.

Иными словами, коробка перемены передач призвана обеспечить выбор подходящего режима функциональности мотора в разных условиях на дороге — разгон, торможение, плавная езда и прочее. В «механике» процедура смены передач производится водителем в ручном режиме, без использования вспомогательных приспособлений.

Специфика работы МКПП

Возможности каждой машины с МКПП зависят от передаточного числа, т.е. от того, какое количество передач доступно для регулирования скоростных режимов транспортного средства. Современные авто обычно комплектуются пятиступенчатыми МКПП.

Механические коробки передач производятся уже свыше 100 лет, сегодня их конструкция доведена практически до идеала. Они надежны, экономичны в обслуживании, неприхотливы в эксплуатации и легко ремонтируются. Пожалуй, единственный их минус – необходимость самостоятельно переключать передачи.

Коробка переключения передач тесно взаимодействует со сцеплением. При смене передачи водитель должен выжимать педаль сцепления, чтобы синхронизировать работу двигателя и валов, регулирующих повышение/понижение скорости.

Когда водитель выжимает сцепление и начинает переключать передачу, начинают работать вилки переключения передач, которые перемещают муфты в нужном для переключения направлении. При этом сразу же срабатывает замок (блокировка), который исключает возможность одновременного включения сразу двух передач. Если бы устройство не было оборудовано замком, то периодически вилки переключения передач могли бы цеплять сразу две муфты.

После того, как вилка задела муфту, она передает ей необходимое направление. Зубцы муфты и размещенной рядом на валу шестерни передачи соприкасаются, из-за чего шестерня блокируется. После этого сразу же начинается совместное синхронизированное вращение на валу, МКПП передает это вращение в двигательный агрегат, от него — на карданный вал и далее — на сами колеса. Вся эта процедура занимает долю секунды.

В том же случае, если ни одна из шлицевых муфт не входит во взаимодействие с шестерней (т.е. не блокирует ее), то коробка находится в нейтральном состоянии. Соответственно, движение вперед невозможно, так как силовой агрегат и трансмиссия находятся в разобщенном состоянии.

Механическая коробка переключения передач обычно оборудована удобным для руки рычагом, который специалисты называют «селектором». Выжимая рычаг в определенном направлении, водитель выбирает повышение или понижение скорости. Традиционно селектор переключения передач устанавливается на самой коробке в салоне автомобилей, либо же сбоку.

Преимущества использования МКПП в России

Самым главным достоинством автомобилей с МКПП можно считать их стоимость, кроме того, «механика» не требует специального охлаждения, которым обычно оборудуются АКПП.

Каждый опытный водитель хорошо знает, что авто с МКПП более экономичны в потреблении топлива. Например, Peugeot 208 Active 1.6 бензин, механика (115 л.с), который имеется в наличии в ГК Favorit Motors, потребляет всего 5.2 литра горючего на 100 километров пути в городских условиях. Подобно этой марке, и другие модели транспортных средств с МКПП на сегодняшний день являются востребованными теми водителями, которые хотят экономить средства на покупку горючего без ущерба для режима эксплуатации автомобиля.

МКПП имеет простую конструкцию, благодаря чему диагностика неполадок может быть проведена без использования дорогостоящего оборудования. Да и сам ремонт потребует значительно меньших вложений от собственника автомобиля, чем в случае устранения неисправностей в коробке-автомат.

Еще одно достоинство «механики» — надежность и долговечность. Срок службы механической коробки передач обычно приравнивается к сроку службы самого автомобиля. Высокая надежность коробки становится одной из основных причин, почему автолюбители выбирают машины с МКПП. Однако специфика переключения передач потребует относительно частой замены механизмов сцепления, однако это не является слишком затратной процедурой.

В экстренных ситуациях на дороге у авто с МКПП имеется больше возможностей и техник (езда по грязи, льду, воде). Соответственно, даже неопытный водитель сможет справиться с управлением автомобилем в отсутствии ровного дорожного покрытия. При поломках транспортное средство с МКПП можно завести с разгона, также разрешается транспортировать машину на буксире без ограничений скорости перевозки.

У вас «сел» аккумулятор или вышел из строя стартер? Машину с «механикой» достаточно поставить на «нейтралку» и подтолкнуть, после чего включить третью передачу – и авто заведется! С «автоматом» такой фокус проделать не удастся.

Современные МКПП

Современные МКПП имеют разное число передач – от четырех до семи. Идеальной модификацией специалисты считают 5 и 6 передач, поскольку они обеспечивают оптимальное регулирование скорости автомобиля.

4-х ступенчатые коробки морально устарели, сегодня их можно встретить лишь на бу авто. Современные автомобили развивают высокие скорости движения, а «четырехступка» не предназначена для движения на скорости свыше 120 км/час. Поскольку здесь всего 4 передачи, то при движении с высокой скоростью приходится поддерживать высокие обороты, что ведет к преждевременному износу двигателя.

Семиступенчатая механика надежна и позволяет полностью контролировать динамику авто, но она требуется слишком часто переключать передачи, что может быть утомительным для водителя в условиях городской эксплуатации

Советы специалистов по эксплуатации МКПП

Как и любой другой сложный механизм транспортного средства, механическая коробка передач должна эксплуатироваться в строгом соблюдении правил завода-изготовителя машины. Выполнение этих простых правил, как показывает практика работы специалистов ГК Favorit Motors, способно замедлить износ деталей и сократить частоту поломок в агрегатах.

• Переключение передач целесообразно выполнять в соответствии с рекомендациями производителей относительно разрешенной минимальной и максимальной скорости, предназначенной для каждой передачи. Помимо этого, производитель обычно приводит инструкции по экономичной эксплуатации транспортного средства. К примеру, для автомобиля Volkswagen Polo (двигатель 1.6, 110 л.с, 5МКПП) имеются рекомендации по экономичному расходу топлива: переключение на вторую передачу осуществлять на скорости 20 км/ч, на третью — при достижении 30 км/ч, на четвертую — при 40 км/ч и на пятую — при 50 км/ч.
• Переключение на заднюю передачу (движение назад) должно производиться только при полной неподвижности автомобиля. Даже на малых скоростях переключение на заднюю передачу является недопустимым.
• Выжимать педаль сцепления рекомендуется быстро, а отпускать — медленно и без рывков. Это позволяет уменьшить силу трения на выжимной подшипник и отсрочить необходимость ремонта.
• При езде по скользкой дороге (гололед) нельзя бросать сцепление или ставить коробку передач на «нейтралку».
• Не рекомендуется переключать передачи при крутых поворотах, это приводит к быстрому износу механизмов.
• Любое транспортное средство нуждается в постоянном контроле количества масла в картере МКПП. Если по мере необходимости не доливать рабочую жидкость и не производить замену, то масло насыщается металлической пылью, что усиливает износ.

Как видите, продлить «жизнь» механической коробке вполне возможно. Для этого надо просто выполнять все рекомендации производителя, а при первых же сомнениях в качестве работы обращаться к специалистам ГК Favorit Motors.

Техцентры компании оснащены всем необходимым диагностическим оборудованием и узкопрофильными инструментами для диагностики неисправностей и ремонта МКПП. Для выполнения ремонтно-восстановительных работ специалисты ГК Favorit Motors используют технологии, рекомендованные производителем, и качественные сертифицированные запчасти.

Мастера автосервиса обладают многолетним опытом работы и специализированными знаниями, что позволяет им быстро диагностировать неисправности и провести любые разновидности ремонта механических коробок передач. Каждый специалист регулярно проходит переподготовку в учебных центрах заводов-изготовителей и получает сертификат на право ремонта и обслуживания определенной марки авто.

К услугам клиентов автосервиса Favorit Motors – удобный график работы, онлайн запись на обслуживание и ремонт, гибкая программа лояльности, гарантия на запчасти и все виды ремонта механической коробки передач. Все необходимые комплектующие и расходные материалы имеются на складе компании.

Цена ремонта МКПП зависит от типа поломки и объема требуемых ремонтно-восстановительных работ. Обратившись в ГК Favorit Motors, вы можете быть уверены, что работоспособность «механики» будет восстановлена в кратчайшие сроки, а стоимость услуг не скажется негативно на семейном или корпоративном бюджете.

Как работает роботизированная коробка передач — ДРАЙВ

Чтобы ответить на этот вопрос, придётся вспомнить устройство обычной механической коробки передач. Основу классической «механики» составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). На первичный вал через механизм сцепления передаётся крутящий момент от двигателя. Со вторичного вала преобразованный момент идёт на ведущие колёса. И на первичный, и на вторичный валы посажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Но на первичном шестерни закреплены жёстко, а на вторичном — свободно вращаются. В положении «нейтраль» все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно, то есть крутящий момент на колёса не поступает.

Перед включением передачи водитель выжимает сцепление, отсоединяя первичный вал от двигателя. Затем рычагом КПП через систему тяг на вторичном валу перемещаются специальные устройства — синхронизаторы. При подведении муфта синхронизатора жёстко блокирует на валу вторичную шестерню нужной передачи. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него — на главную передачу и колёса. Для сокращения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два, распределяя ведомые шестерни между ними.

Упрощённая схема работы 5-ступенчатой механической коробки передач.

Принцип действия роботизированных коробок передач абсолютно тот же. Единственное отличие в том, что смыканием/размыканием сцепления и выбором передач в «роботе» занимаются сервоприводы — актуаторы. Чаще всего это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Но встречаются и гидравлические актуаторы.

Роботизированная КПП SensoDrive применяется на автомобилях марки Citroen.

Управляет актуаторами электронный блок. По команде на переключение первый сервопривод выжимает сцепление, второй перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый плавно отпускает сцепление. Таким образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при поступлении команды электроника всё сделает сама. В автоматическом режиме команда на смену передачи поступает от компьютера, учитывающего скорость движения, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других систем. А в ручном — приказ на переключение отдаёт водитель при помощи селектора КПП или подрулевых лепестков.

Фирма Ricardo на примере «робота» Easytronic от модели Opel Corsa предложила заменить раздельные актуаторы для сцепления и выбора передачи одиночным электромагнитным актуатором. Благодаря этому уменьшились размеры и масса агрегата. И самое главное — механизм выбора передачи стал работать в восемь раз быстрее, а общий период разрыва потока мощности сократился до 0,35 с. Вверху — серийный Easytronic, внизу — рисунок разработки Ricardo.

Проблема «робота» — отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек чувствует момент смыкания дисков и может переключить скорость быстро и плавно. А электроника вынуждена перестраховываться: чтобы избежать рывков и сохранить сцепление, «робот» надолго разрывает поток мощности от двигателя к колёсам во время переключения. Получаются дискомфортные провалы на разгоне. Единственный способ достичь комфорта при переключениях — сократить их время. А это, увы, означает рост цены всей конструкции.

Пионером массового использования преселективных коробок стал концерн Volkswagen, использующий DSG (S tronic у Audi) как на переднеприводных, так и на полноприводных моделях с продольно и поперечно установленными двигателями. Аббревиатура DSG (Direct Shift Gearbox — коробка прямого включения) стала нарицательным для коробок с двумя сцеплениями — хотя на самом деле это просто товарный знак.

Революционным решением стала появившаяся в начале 80-х трансмиссия с двумя сцеплениями DCT (dual clutch transmission). Рассмотрим её работу на примере 6-ступенчатой коробки DSG концерна Volkswagen. У коробки два вторичных вала с расположенными на них ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у шестиступенчатой «механики» Гольфа. Фокус в том, что первичных валов тоже два: они вставлены друг в друга по принципу матрёшки. Каждый из валов соединяется с двигателем через отдельное многодисковое сцепление. На внешнем первичном валу закреплены шестерни второй, четвёртой и шестой передач, на внутреннем — первой, третьей, пятой и заднего хода. Допустим, автомобиль начинает разгон с места. Включается первая передача (муфта блокирует ведомую шестерню первой передачи). Замыкается первое сцепление, и крутящий момент через внутренний первичный вал передаётся на колёса. Поехали! Но одновременно с включением первой передачи умная электроника прогнозирует последующее включение второй — и блокирует её вторичную шестерню. Именно поэтому такие коробки ещё называют преселективными. Таким образом, включены две передачи сразу, но заклинивания не происходит, — ведущая шестерня второй передачи находится на внешнем валу, сцепление которого пока разомкнуто.

Состояние DSG при движении на первой передаче. Муфтами блокированы шестерни 1-й и 2-й передач.

Когда машина достаточно разгонится и компьютер решит повысить передачу, размыкается первое сцепление и одновременно замыкается второе. Крутящий момент теперь идёт через внешний первичный вал и пару второй передачи. На внутреннем валу уже выбрана третья. При замедлении те же операции происходят в обратном порядке. Переход происходит практически без разрыва потока мощности и с фантастической скоростью. Серийная коробка Гольфа переключается за восемь миллисекунд. Сравните со 150 мс на Ferrari Enzo!

Состояние DSG после переключения на 2-ю передачу. 3-я передача ожидает своей очереди.

Коробки с двойным сцеплением экономичнее и быстрее традиционных механических, а также более комфортны, чем «автоматы». Главный их недостаток — высокая цена. Вторую проблему — неспособность передавать большой крутящий момент — решили с появлением DSG фирмы Ricardo на 1000-сильном купе Bugatti Veyron. Но пока удел большинства суперкаров — «роботы». Хотя, например, коробка Ferrari 599 GTB Fiorano — не чета опелевскому Изитронику: время переключения у суперробота исчисляется десятками миллисекунд.

Роботизированная коробка AMG Speedshift, устанавливаемая на новейший SL 63 AMG, представляет собой модифицированный мерседесовский «автомат» 7G-Tronic. Только крутящий момент вместо тяжёлого и инертного гидротрансформатора передаёт одинарное многодисковое «мокрое» сцепление. Благодаря применению сложных электрогидравлических актуаторов время переключения составляет 0,1 с.

Сегодня коробки DCT есть не только у Фольксвагена, но и у компаний BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT. Преселективные коробки признали даже инженеры Porsche, которые используют в своих машинах только проверенные технологии. Аналитики прогнозируют, что в будущем наиболее распространёнными трансмиссиями станут DCT и вариаторы. А дни третьей педали, похоже, сочтены — скоро она исчезнет даже из самых драйверских спорткаров. Человечество выбирает то, что удобнее.

Строение коробки передач

Коробка передач автомобиля предназначена для изменения силы тяги на ведущих колесах, скорости движения, изменения направления движения автомобиля. Кроме того, коробка передач позволяет на длительное время отсоединять двигатель от трансмиссии при работе двигателя на остановившемся автомобиле или при движении накатом.

• обеспечение высоких тягово-скоростных и топливно-экономических качеств автомобиля;

• легкость и удобство управления;

• высокий КПД;

• низкий уровень шума при работе;

• надежность;

• малые габаритные размеры.

В зависимости от характера изменения передаточного числа различают коробки передач ступенчатые, бесступенчатое и комбинированные. По характеру связи между ведущим и ведомым валами коробки передач делятся на механические, гидравлические, электрические и комбинированные. По способу управления — на автоматические и не автоматические. Ступенчатые коробки передач различают по числу передач переднего хода, по числу валов — на двух- и трехвальные.
В основном на автомобилях применяют ступенчатые коробки передач — двух- или трехвальные. Переключение передач осуществляется передвижением зубчатых колес или передвижением муфт синхронизаторов.

На автомобилях с классической компоновкой обычно применяют трехвальные коробки передач. Особенностью таких автомобилей является то, что почти всегда можно выделить передачу, на которой они проходят большую часть пути. Поэтому основным преимуществом трехвальных коробок передач является наличие в них так называемой «прямой» передачи, которая получается при непосредственном соединении ведущего и ведомого валов. Другим преимуществом трехвальных коробок передач является относительная

легкость получения большого передаточного числа на низшей (первой) передаче при малом межосевом расстоянии. Это объясняется тем, что передаточное число всех передач, кроме «прямой», у таких коробок передач образуется двумя последовательно работающими парами зубчатых колес, в отличие от одной пары в двухвальных коробках передач.

Двухвальные коробки передач автомобиля проще по конструкции, дешевле и имеют более высокий КПД (только на «прямой» передаче трехвальная коробка передач имеет более высокий КПД, чем двухвальная). Преимуществом двухвальных коробок передач является простота вывода крутящего момента на любую сторону (переднюю или заднюю или обе сразу), что в некоторых случаях, например при заднемоторных, переднеприводных и полноприводных конструкциях автомобилей, предоставляет большие компоновочные возможности.

1 — подшипник выключения сцепления; 2 — направляющая втулка муфты подшипника выключения сцепления; 3 — ведущее зубчатое колесо привода спидометра; 4 — картер сцепления; 5 — полуосевое зубчатое колесо; 6 — сателлит; 7 — ось сателлитов; 8 — коробка дифференциала; 9 — регулировочная прокладка; 10, 12— синхронизаторы; 11 — упорные полукольца; 13 — игольчатый подшипник зубчатого колеса; 14 — вторичный вал; 15 — задняя крышка картера коробки передач; 16 — картер коробки передач; 17— первичный вал.

Что такое коробка передач?

Обновлено 2020 г. ⚙️ Когда дело доходит до компонентов зубчатой ​​передачи, все может быстро запутаться. Производители шестерен, а также инженеры и дизайнеры используют множество терминов, чтобы говорить о том, что иногда по сути является одним и тем же. Термин «коробка передач» является одним из тех терминов, которые часто используются взаимозаменяемо с редуктором или зубчатым редуктором… даже при том, что иногда они относятся к немного различающимся физическим расположениям шестерен.

Самое основное определение коробки передач состоит в том, что это замкнутая зубчатая передача, или механический блок или компонент, состоящий из ряда интегрированных шестерен внутри корпуса.Собственно, само название определяет, что это такое — коробка с шестернями. В самом общем смысле коробка передач функционирует как любая система передач; он изменяет крутящий момент и скорость между приводным устройством, таким как двигатель, и нагрузкой.

Шестерни внутри коробки передач могут быть любого из множества типов, от конических и спирально-конических зубчатых колес до червячных передач и других, например планетарных шестерен.Шестерни установлены на валах, которые поддерживаются подшипниками качения и вращаются через них. Коробка передач — это механический метод передачи энергии от одного устройства к другому, который используется для увеличения крутящего момента при снижении скорости.

используются во многих приложениях, включая станки, промышленное оборудование, конвейеры и практически любое приложение для передачи мощности вращательного движения, которое требует изменения требований к крутящему моменту и скорости.

Итак, ясно — редуктор — это всегда полностью интегрированный механический компонент, состоящий из ряда сопряженных шестерен, содержащихся в корпусе с валами и подшипниками (для поддержки и компенсации нагрузок), и во многих случаях фланца для крепления двигателя. Большая часть индустрии движения не делает различий между терминами «редуктор» и «редуктор». Но в некоторых случаях термин коробка передач конкретно относится к закрытой передаче, как описано выше, в то время как более общий термин редуктор относится к узлам, иначе открытым зубчатым колесам, которые устанавливаются внутри некоторой существующей рамы машины.Последние предназначены для компактных мобильных устройств или мобильных устройств с батарейным питанием, что требует особенно тесной интеграции и исключения дополнительных компонентов. Здесь серия параллельных пластин может поддерживать валы зубчатой ​​передачи (и их подшипники) и позволять привинчивать их к поверхности двигателя.

Хотя это и выходит за рамки этого FAQ, другие открытые зубчатые передачи просто устанавливаются на выходе электродвигателя и работают в условиях окружающей среды.Некоторые такие открытые зубчатые передачи являются самосмазывающимися — изготовлены из полиамидов со стабильными размерами или аналогичных материалов, разработанных с учетом строгих требований к чистоте, вибрации, весу и стоимости. Ознакомьтесь с этими статьями для получения дополнительной информации по этой теме…

Как определить размер и выбрать коробку передач: Руководство инженера по движению
Что такое шестерни передачи мощности?

| Специальная коробка передач приводит в действие интеллектуальное подъемное устройство

Цели проекта:

После успешного начального сотрудничества Gorbel Inc.бросил вызов GAM Gear разработать
коробка передач для новой линейки интеллектуальных подъемных устройств (ILD) G-Force, которая поместится в ограниченном пространстве
ограничения, обеспечивают необходимый крутящий момент в трех вариантах мощности, чтобы выдерживать нагрузки до 660 фунтов. и
стоят меньше, чем компоненты, которые они использовали в прошлом.
Проект совместной разработки между двумя компаниями, который начался как сокращение затрат
По словам Джеффа МакНила, директора по маркетингу компании Gorbel, в конечном итоге эта инициатива имела два основных фактора.
«Мы хотели удвоить нашу максимальную грузоподъемность с 330 фунтов. до 660 фунтов. и мы хотели использовать
стандартизированные компоненты для всех трех мощностей ».

Процесс совместной разработки:

Запатентованная компанией Gorbel технология G-Force из Нью-Йорка обеспечивает более точную и управляемую работу.
действия, чем традиционные подъемники, но более отзывчивые, чем воздушные балансиры.Стандартные подъемники
есть кулон с кнопками вверх и вниз. Устройства G-Force определяют движение и скорость руки
и автоматически реагируют соответственно. Могут быть запрограммированы другие функции, такие как «виртуальные пределы».
в подъемные устройства с помощью специального программного обеспечения, которое затем интегрируется со спецификацией клиента
применение.
GAM был введен в начале редизайна и, работая в тесном сотрудничестве с продуктом Горбеля
Инженеры-разработчики разработали специальную коробку передач исключительно для использования в ILD G-Force.Оба
вращающиеся и сопряженные компоненты были рассмотрены с целью устранения всего, что было
функционально ненужный ..

Успешных результатов:

В окончательном варианте коробка передач обеспечивает требуемый крутящий момент на подъемник за счет вращения
корпус, который действует как мощный ведомый шкив.«Компоненты GAM позволили нам достичь
наша цель — удвоить производительность при использовании стандартизированных компонентов по всей линии », — Макнил
состояния. Функционально, добавляет Макнил, устройства G-Force обеспечивают быстрое и точное сервоуправление
подъем без замены клапана. С легкостью работы продукт конкурирует с ручным
подъемник, и рабочие не будут использовать его, если это замедлит их. При большей мощности — двигатели в сборе,
например — подъемники G-Force могут потребоваться для подъема от 400 до 500 фунтов.штук вместе очень
точно. «Вы не рискуете повредить дорогие детали или нанести травму оператора
рука, — замечает Макнил.

Загрузить историю применения нестандартной коробки передач

Второй взгляд на КПД коробки передач

Автор: Фриц Фаульхабер
Президент по инжинирингу
MicroMo
Клируотер, Флорида.

Производители часто указывают КПД двигателя. То же касается КПД коробки передач. Однако общий КПД системы (двигатель плюс редуктор) нельзя ни однозначно понять, ни легко рассчитать. Это делает данные о КПД коробки передач в каталогах продукции ненадежными. В каталогах обычно приводится только одна оценка эффективности, что не совсем точно. Эффективность зависит от ряда факторов, особенно от нагрузки коробки передач. Большинство производителей не указывают допуски по эффективности или разницу в эффективности между коробкой передач с большой нагрузкой и коробкой передач, работающей при нормальных нагрузках.

Входная электрическая мощность коробки передач (произведение напряжения и тока двигателя), умноженная на коэффициент полезного действия двигателя, представляет собой входную мощность коробки передач. Выходная мощность — это частота вращения коробки передач и момент нагрузки. Отношение выходной мощности к входной мощности равно эффективности.

Потери мощности в коробке передач в основном связаны с трением, в результате которого выделяется тепло. В миниатюрных редукторах нагрев не представляет большой проблемы, поскольку потери мощности и абсолютное количество потребляемой мощности относительно малы.Однако в больших коробках передач используются маслоохладители и насосы для компенсации неэффективности коробки передач.

Таким образом, КПД коробки передач зависит от трения. Это, в свою очередь, зависит от качества передачи, количества зацеплений зубьев (сколько раз одно колесо приводит в движение другое) и крутящего момента нагрузки (сколько «момента» должна передавать коробка передач).

Большинство производителей указывают предполагаемую рабочую точку коробки передач. КПД редуктора прямозубого редуктора диаметром 16 мм варьируется от 87% при передаточном числе 6.От 3: 1 до примерно 40% при соотношении 10 683: 1. Основное правило, которое дизайнеры используют для цилиндрических зубчатых колес, — это потеря 10% за одно зацепление. Одно зубчатое колесо, контактирующее с другим, определяется как зацепление, и потеря в этом зацеплении составляет примерно 10%.

Общее правило: чем меньше нагрузка и чем выше передаточное число, тем меньше вероятность того, что редуктор действительно достигнет эффективности, указанной производителем. Небольшая нагрузка и высокие передаточные числа приводят к снижению КПД коробки передач. Но с большой нагрузкой и высокими передаточными числами коробка передач приблизится к своей теоретической эффективности.

Общий КПД системы зависит от КПД двигателя и коробки передач вместе. Если каждый КПД двигателя и редуктора составляет 50%, два КПД умножаются, чтобы получить КПД системы (0,5 x 0,5 или 0,25, или КПД системы 25%).

При низких передаточных числах двигатели нагружены сильнее, чем редукторы. Низкое передаточное число позволяет двигателю «видеть» больше нагрузки, чем при высоком передаточном числе. Например, максимальный КПД коробки передач 22: 1 составляет около 76%, а максимальный КПД двигателя — около 80%.Однако это не происходит одновременно. Когда двигатель достигает максимального КПД, КПД коробки передач приближается к 63% вместо 74%. Следовательно, когда двигатель работает с максимальной эффективностью, редуктор не работает — на низких передаточных числах.

Это критическая проблема. Предположение, что КПД коробки передач постоянный, приводит к неверным расчетам. В этом случае разница в эффективности в 10% может иметь большое значение для общей эффективности системы. При более высоких передаточных числах коробки передач КПД двигателя и коробки передач подчиняется аналогичным кривым, потому что в этой точке коробка передач воспринимает большую нагрузку, чем двигатель.Это приводит к максимальному КПД как коробки передач, так и двигателя.

Переменные скорости двигателя представляют собой еще один набор переменных в общем уравнении. Тем не менее, примерно от 150: 1 до 200: 1, КПД коробки передач и двигателя достигает пика одновременно. Чтобы использовать наименьшее количество энергии, важно точно согласовать двигатель, коробку передач и нагрузку, чтобы получить максимальную эффективность системы.

Комплексный мониторинг коробки передач | Система 1

Для надежной работы редуктора требуется правильная металлургия и размер, отливка и механическая обработка редуктора, а редуктор должен быть надлежащим образом собран, установлен (фундамент и монтаж), выровнен, смазан и эксплуатироваться в пределах своих проектных ограничений.Проблемы с одним или несколькими из них, если их не выявить, могут привести к отказу коробки передач. Сложный отказ коробки передач может стать самой дорогостоящей проблемой для машинного поезда, не только с точки зрения затрат на ремонт / замену материалов и рабочей силы, но также с точки зрения простоев и производственных потерь. Хорошая новость заключается в том, что при возникновении проблем коробка передач обычно сообщает о неисправности посредством шума и / или вибрации.

Неисправности коробки передач возникают из-за проблем с подшипниками, роторной динамикой и зубчатым зацеплением, и проблема в одной области может перерасти в проблему в другой.Проблемы с зубчатым зацеплением могут быть неуловимыми по нескольким причинам. Многоступенчатые сложные редукторы имеют внутренние промежуточные шестерни и валы, вращающиеся с различной скоростью, и могут иметь более двух зацепляющих шестерен на ступень. В планетарных коробках передач некоторые шестерни (и, следовательно, места зацепления) постоянно перемещаются относительно датчика, установленного на корпусе. Кроме того, в коробке передач могут происходить изменения скорости и / или нагрузки, которые будут изменять амплитуду вибрации, по которой определяются состояние передачи и уровни срабатывания сигнализации.

Решение Системы 1

Выявление проблем подшипников качения (REB) или жидкостных подшипников (FFB) в редукторах ничем не отличается от обнаружения проблем с другими типами машин, что достигается с помощью спектральных частот неисправностей подшипников для REB или характеристик формы волны радиального и осевого смещения вала и / или изменение позиции для FFB. Эти инструменты являются основными в Системе 1 и в той или иной степени присутствуют в любой системе мониторинга состояния. С другой стороны, шестеренки требуют специальной выборки, фильтрации и встроенной аналитики для выявления ключевых показателей здоровья.Некоторые специализированные периферийные устройства защиты / мониторинга имеют эти встроенные функции, но этого уровня сложности не хватает в большинстве систем защиты оборудования общего назначения. Чтобы быть эффективной, система мониторинга состояния мирового класса должна обладать широтой и гибкостью для обнаружения проблем подшипников, роторной динамики и зубчатых колес с использованием всего диапазона устройств Edge для облегчения раннего обнаружения и выявления первопричин. Система 1 эволюционировала и включает возможности подключения, аналитики и визуализации для обработки множества конструкций редукторов, условий эксплуатации и потребностей пользователей.

Компонент 1: Связь

На многих промышленных объектах требуется единая система мониторинга состояния для работы с машинами разных типов и уровней критичности. Некоторым машинам требуется система защиты, в то время как другим требуется только сбор данных, а уровень критичности диктует разные объемы и интервалы данных. Система 1 может взаимодействовать с различными устройствами Edge, которые выдают не только динамические сигналы вибрации, но и пропорциональные значения, соответствующие условиям процесса, и дискретные входы, соответствующие рабочим состояниям.

Как проверить коробку передач

Хотя всесторонняя проверка редуктора на месте желательна во многих ситуациях, могут существовать ограничения, которые ограничивают объем проверки, такие как стоимость, время, доступность и квалифицированный персонал.

Стоимость и время простоя могут быть восприняты руководством как непомерно высокие, но обнаружение проблемы на самых ранних стадиях может сэкономить время и деньги в долгосрочной перспективе. Хотя проведение всесторонней проверки может показаться слишком сложным, простой визуальный осмотр пятен контакта шестерен через смотровое отверстие может предотвратить будущие катастрофические отказы.Если внутренний опыт инспекции недоступен, можно нанять эксперта для проведения инспекции и обучения персонала.

Преодоление ограничений для проведения осмотра может помочь продлить срок службы редуктора и избежать катастрофического отказа. Это может сэкономить время, деньги, травмы персонала и повреждение соседнего оборудования.

В этой статье описывается оборудование и методы, необходимые для проверки коробки передач на месте.

Подготовка к работе

Перед началом проверки подготовьте форму проверки для документирования ваших наблюдений.Он должен быть разработан для вашего конкретного приложения. Далее собираем необходимое оборудование.

Хорошая уборка важна

Существует несколько источников загрязнения коробки передач, в том числе встроенные, внутренние, попавшие внутрь и добавленные во время технического обслуживания. Многие редукторы работают в грязной среде. Поэтому во время проверок следует использовать надлежащие методы ведения домашнего хозяйства. Перед открытием зоны вокруг смотровых отверстий и других отверстий необходимо очистить их.

Инспекторы должны позаботиться о том, чтобы ничего не уронить в коробку передач. Карманы рубашки должны быть пустыми, а инструменты должны храниться в поясе для инструментов. Порты никогда не должны оставаться открытыми во время перерывов и должны быть закрыты и закреплены после завершения проверки.

Обходной визуальный осмотр

Перед открытием смотрового люка коробки передач необходимо провести тщательный внешний осмотр. Используйте форму проверки, чтобы записать важные данные, которые в противном случае были бы потеряны после завершения очистки.Например, перед очисткой корпуса редуктора снаружи осмотрите его на предмет признаков перегрева, коррозии, загрязнения, утечек масла и повреждений.

Измерьте момент затяжки конструкционных креплений, которые несут значительные нагрузки, например болтов моментного рычага. Ищите признаки движения, включая потрескавшуюся краску или фреттинг-коррозию на стыках конструкций. Обратите внимание на состояние креплений и осмотрите несущие поверхности компонентов на предмет фреттинг-коррозии или других признаков движения.

Обнаружение перегрева

Следующие признаки перегрева:

• Дым от валов, сальников или сапунов
  
• Обесцвеченная или пригоревшая краска на корпусах
  
• Вода, распыленная на корпус или валы, быстро испаряется, закипает или трескается
  
• Температурные краски на неокрашенных поверхностях
  
• Компоненты из расплавленного пластика, такие как транспортировочные заглушки
  
• Низкий уровень масла в смотровом стекле или на щупе
  
• Темное масло в смотровом стекле или на щупе
  
• Пена в смотровом стекле
  
• Вода в смотровом стекле или осадок на фильтрующем элементе (может указывать на неисправность маслоохладителя)
  
• Металлическая стружка на магнитных пробках, детекторах стружки или фильтрах (может указывать на отказ зубчатой ​​передачи или подшипника из-за перегрева)
  

Чтобы помочь вам обнаружить перегрев, используйте этот контрольный список.

• Визуально проверьте внешний вид коробки передач на предмет признаков перегрева.

• Регистрируйте температуру с термометров коробки передач, термопар или резистивных датчиков температуры (RTD).

• Измерьте температуру масляного картера.

• В системах с питанием под давлением с маслоохладителем измерьте температуру на входе и выходе масла из коробки передач, а также на входе и выходе охлаждающей воды.

• Оцените температуру корпуса и вала коробки передач с помощью распыления воды.

• Измерьте температуру корпуса редуктора, дотронувшись до него ладонью и используя термочувствительную краску, цветные карандаши и этикетки или датчик цифрового термометра.

• Проверьте температуру корпуса коробки передач с помощью инфракрасного термометра или инфракрасной камеры.

• Проведите анализ трансмиссионного масла на предмет окисления или термического разложения с помощью локальных и лабораторных тестов.

• Анализируйте трансмиссионное масло с помощью счетчиков частиц, спектрометрического анализа и феррографии для обнаружения частиц износа.

• Осмотрите внутренние компоненты коробки передач через смотровые отверстия на предмет признаков перегрева, перекоса, недостаточного люфта, недостаточного люфта подшипника или окисления масла.

• Измерьте уровень шума и вибрации коробки передач и сравните с допустимыми пределами.

Осмотрите сапун

Сапун следует размещать в чистом, не находящемся под давлением месте, вдали от загрязняющих веществ. Он должен включать в себя фильтр и осушитель для предотвращения попадания пыли и воды. Кроме того, убедитесь, что сапун защищен от попадания воды во время промывки.

Уплотнение вала

Ищите утечки масла через уплотнения вала.Если есть признаки утечки масла, вероятно, через уплотнения попадает пыль и вода. Если редуктор имеет лабиринтные уплотнения, он должен иметь внешние уплотнения, такие как V-образные кольца, для предотвращения попадания загрязняющих веществ.

Рисунок 1. Растрескавшаяся краска на моментном рычаге
интерфейс указывает движение
(а). Направление трещин 45 градусов
(б) предлагает компонент на
вправо сдвинута вниз относительно
компонент слева.

Осмотрите структурные интерфейсы

На рисунке 1 показана потрескавшаяся краска на границе раздела, что указывает на движение. Направление трещин под 45 градусов предполагает, что компонент справа сместился вниз относительно компонента слева.

Осмотр через контрольные порты

Осмотрите крышку смотрового окна и определите, все ли болты затянуты и крышка плотно закрыта, и есть ли утечка масла.Только квалифицированный персонал должен иметь право открывать смотровые окна. В некоторых случаях необходимо заблокировать порты висячими замками для обеспечения безопасности.

Очистите крышку смотрового окна и окружающую область. Снимите крышку, стараясь не загрязнить внутреннюю часть коробки передач. Подсчитайте болты и храните их в отдельном контейнере, чтобы они не упали в коробку передач. Следите за состоянием шестерен, валов и подшипников.

Если шестерни или подшипники повреждены, но все еще функционируют, руководство может принять решение продолжить работу и контролировать развитие повреждений.В этом случае необходимо постоянно контролировать систему передач. Вы также должны убедиться в отсутствии рисков для жизни человека.

В критических случаях осмотрите шестерни с помощью магнитопорошкового контроля, чтобы убедиться в отсутствии трещин, препятствующих безопасной и продолжительной работе. Если трещин нет, следует периодически проводить визуальный осмотр и измерять температуру, звук и вибрацию.

Соберите образцы смазки для анализа, осмотрите масляный фильтр на предмет износа и загрязнений, а также проверьте магнитные пробки на предмет износа.

Лучше всего брать пробу масла из коробки передач как можно ближе к коробке передач. Использование порта для образца minimess с удлинителем трубки позволит вам установить порт для образца в слив и манипулировать трубкой так, чтобы она оканчивалась именно там, где вы хотите.

Практическое правило при установке удлинителей трубки порта отбора пробы заключается в том, чтобы держать конец трубки на расстоянии не менее 2 дюймов от любой статической или динамической поверхности.

Вам необходимо будет промыть всю комбинацию удлинителя пробирки, порта minimess для пробы, адаптера порта пробы и пробирки перед тем, как взять пробу на анализ.Перед взятием пробы на анализ промойте все компоненты по крайней мере в 10 раз больше. Обычно это дает 3 или 4 унции жидкости для порта для пробы с удлинением трубки 12 дюймов.

Чтобы предотвратить дальнейшее повреждение шестерен и подшипников из-за износа, замените фильтрующий элемент, а затем слейте, промойте и снова заполните резервуар новой смазкой. Продолжайте контролировать свойства смазочного материала во время работы и при необходимости повторите техническое обслуживание.

Если обнаружены трещины или повреждения достаточно серьезны, чтобы потребовать снятия коробки передач, измерьте люфт муфты вала и центровку перед снятием коробки передач.Обратите внимание на состояние и момент ослабления крепежных деталей, включая соединительные и монтажные болты.

Чтобы проверить возможное скручивание корпуса редуктора, установите циферблатный индикатор в каждом углу редуктора, а затем измерьте перемещение монтажных ножек по мере ослабления болтов. Если скручивания нет, каждый индикатор будет фиксировать одно и то же вертикальное движение. Если есть скручивание, рассчитайте скручивание по относительным движениям.

Если явных повреждений не обнаружено, задокументируйте состояние шестерен и подшипников с помощью фотографий, эскизов и письменных описаний.Кроме того, запишите схемы контакта зубьев шестерни для дальнейшего использования (см. Раздел «Запись схем контакта зубьев шестерни»).

Измерение люфта шестерни и осевого люфта вала

Измерьте люфт шестерни, установив циферблатный индикатор так, чтобы он был похож на профиль зуба шестерни, заблокируйте шестерню, чтобы предотвратить ее вращение, и раскачивайте шестерню через люфт.

Для измерения осевого люфта вала установите циферблатный индикатор на конце вала и переместите вал в осевом направлении.В большинстве случаев для этого требуется приспособление с шарикоподшипником на центральном валу, которое позволяет толкать и тянуть вал, когда он вращается для посадки роликов подшипника.

Это приспособление используется для измерения осевого люфта вала.

Выравнивание зубчатого зацепления

Шестерни обладают максимальной грузоподъемностью, когда валы шестерен идеально выровнены, а передаваемая нагрузка равномерно распределяется по всей активной ширине торца. К сожалению, многие факторы, такие как проблемы конструкции, точность изготовления, прогибы, тепловые искажения и внешние эффекты, могут в совокупности вызвать смещение зубчатого зацепления.В результате шестерни смещены и распределение нагрузки не равномерное.

Схема контакта зубьев шестерни

Важно проверить рисунки контакта зубьев шестерни, поскольку они могут выявить перекос зубчатого зацепления. Проверку следует проводить при вводе коробки передач в эксплуатацию, чтобы выявить несоосность до того, как она приведет к повреждению. Проверки следует регулярно повторять для выявления любых изменений в схемах контактов, вызванных такими проблемами, как отказ подшипников.

Что искать

Следите за сильным контактом на краях зоны контакта, особенно на каждом конце шестерни и поверхности шестерни, на концах зубьев и вдоль корней зубьев в начале активного профиля (SAP). Определите, есть ли ступени износа на концах зуба, вершинах или SAP. Шестерня часто шире, чем шестерня, и если есть перекос, ступень износа скорее всего будет на любом конце шестерни. Сильное смещение обычно вызывает макропиттинг.

Серьезное смещение может вызвать
макропитание на косозубых шестернях.

Запись рисунков контакта зубьев шестерни

Если есть признаки перекоса шестерни, такие как макропитание, сконцентрированное на концах зубьев, но нет сломанных зубьев или других повреждений, которые препятствовали бы вращению шестерен, запишите схемы контакта зубьев шестерни. То, как зубья шестерни соприкасаются, показывает, как они выровнены. Образцы контакта зубов могут быть записаны в условиях нагрузки или без нагрузки.Шаблоны без нагрузки не так надежны, как загруженные шаблоны для обнаружения несоосности, потому что маркировочный компаунд относительно толстый. Кроме того, испытания без нагрузки не включают смещения, вызванные нагрузкой, скоростью или температурой. Поэтому, если возможно, выполняйте любые тесты без нагрузки с тестами под нагрузкой.

Запись рисунков контактов без нагрузки

Для испытаний на холостом ходу тщательно очистите и покрасьте зубья одной шестерни мягким маркировочным составом, а затем прокрутите зубья через сетку, чтобы смесь перешла на неокрашенную шестерню.Поверните шестерню вручную, прикладывая небольшую нагрузку к валу шестерни рукой или тормозом. Используйте прозрачную ленту, чтобы поднять перенесенные узоры с шестерни, и закрепите ленту на белой бумаге, чтобы сформировать постоянную запись.

Смазка PT-650 Tooth Marking Grease от Products / Techniques Inc. работает лучше всего. Скотч № 845 Book Tape (2 дюйма шириной) предпочтителен для снятия рисунков контактов.

На рис. 2 показаны контактные ленты, которые показывают рисунок контакта, изменяющийся от центра в некоторых секторах зубчатого колеса к смещению к левому концу ширины лицевой поверхности в других секторах.Этот тип несоосности вызван биением шестерни. Исправить это можно только заменой шестерни на более точную.

На этом изображении показан рисунок контакта без нагрузки, перенесенный на неокрашенную шестерню.

На этой фотографии виден другой участок неокрашенной шестерни.

Рис. 2. Документация схем контакта без нагрузки.

Запись загруженных схем контактов

Для тестов с нагрузкой тщательно очистите зубы растворителем и ацетоном.Покрасьте несколько зубьев на одной или обеих шестернях тонким слоем лака для макетирования (DYKEM). Дайте шестерням поработать под нагрузкой на время, достаточное для стирания лака и установления пятна контакта. Сфотографируйте выкройки, чтобы получить постоянную запись.

Если возможно, запишите схемы нагруженных контактов при нескольких нагрузках, например, 25, 50, 75 и 100 процентов от полной нагрузки. Проверяйте шаблоны примерно через час работы при каждой загрузке, чтобы отслеживать, как шаблоны меняются с нагрузкой. В идеале шаблоны не должны изменяться в зависимости от нагрузки.Оптимальные формы контакта покрывают почти 100 процентов активной поверхности зубьев шестерни при полной нагрузке, за исключением крайних участков вдоль вершин, корней и концов зубьев, где контакт должен быть более легким, о чем свидетельствуют следы лака.

Осмотр редуктора на месте можно рассматривать как профилактическое обслуживание. Проблемы, обнаруженные на ранней стадии и устраненные, могут предотвратить катастрофические, дорогостоящие и опасные отказы в будущем.

Этот образец был записан при 50-процентной нагрузке.

Этот образец был записан при 100-процентной нагрузке.

Выбор коробки передач Dodge для промышленного применения в Техасе

Выбор коробки передач Dodge для промышленного применения в Техасе

Коробка передач — это механическое устройство, используемое для уменьшения и увеличения крутящего момента за счет уменьшения и увеличения скорости.В устройство входит минимум две шестерни, одна из которых приводится в движение двигателем. Связь между скоростью коробки передач и передаточным числом обратно пропорциональна. Конвейеры и краны являются примерами приложений с постоянной скоростью, в которых обычно используются редукторы с повышенным крутящим моментом. Ярким примером эффективной коробки передач является коробка передач Dodge.

Texas обслуживается ведущим поставщиком качественных механических устройств, включая коробки передач. В BK Industrial Solutions мы предлагаем коробки передач Dodge, которые помогут вам удовлетворить конкретные потребности вашего приложения и эксплуатационные требования.

Характеристики коробки передач

Коробка передач состоит из ведущей шестерни, соединенной с приводным механизмом, например дизельного двигателя или электродвигателя, соединенной с другой шестерней большего или меньшего диаметра, которая связана с ведомой механической нагрузкой. Если ведомый механизм должен работать с более высокой скоростью, чем приводной механизм, диаметр второй шестерни будет меньше. Если эта скорость ведомого механизма должна быть меньше скорости приводного механизма, диаметр второго года будет больше.В качестве механического навесного оборудования для двигателя коробка передач Dodge производит следующее:

• Преобразование в высокую скорость двигателя и низкий крутящий момент из низкой скорости двигателя и высокого крутящего момента
• Преобразование в низкую скорость двигателя и высокий крутящий момент из двигателя с высокой скоростью и низким крутящим моментом
• Ремень или цепь ГРМ с передаточным числом 1: 1 могут использоваться для приведения в действие зубчатой ​​передачи и эффективно использоваться для сведения к минимуму передачи вибрации двигателя на нагрузку.

Помощь при выборе коробки передач

Как опытный поставщик коробок передач Dodge, наша команда в BK Industrial Solution может помочь вам в процессе выбора коробки передач.Правильно подобрав редуктор, вы сможете получить преимущества механической моторизованной системы, обеспечивающей постоянный высокий КПД и производительность.

Если вы хотите добавить коробки передач Dodge в свою деятельность, позвоните нам сегодня по телефону 409.838.1641, заполните контактную форму или запросите бесплатное предложение.

Комплексный обзор функций, типов и удобства использования

Промышленный редуктор упрощает механическую работу в различных отраслях промышленности.Основные редукторы, используемые в промышленности, включают цилиндрические редукторы, коаксиально-винтовые линии, конические цилиндрические редукторы, косозубые конические редукторы и червячные редукторы. Основные отрасли промышленности, в которых широко используются промышленные редукторы:

• Бумажная промышленность
• Цементная промышленность
• Сахарная промышленность
• Сталелитейная промышленность

Регулярное обслуживание необходимо для того, чтобы промышленный редуктор работал в течение длительного времени.Ниже приведены несколько простых советов по обслуживанию, которые помогут правильно обслуживать промышленный редуктор.

1. Промышленный редуктор необходимо хранить в сухом месте. Это очень необходимое предварительное условие. Чтобы свести к минимуму риск неработающих деталей, редуктор следует разместить в безопасном месте. Регулярно очищайте складские помещения и машину. Вы можете легко уменьшить воздействие на окружающую среду, сохранив оборудование и рабочую среду свободными от пыли, грязи и отходов. Перед подготовкой переключателя всегда очищайте смотровые отверстия коробки передач.Также проверьте коллекторы магнитного мусора и фильтры.
2. Проверить, используется ли промышленный редуктор в соответствии с термическими и механическими характеристиками, рекомендованными производителем. Редукторы часто выходят за рамки предписанных производителем спецификаций и работают с большей мощностью, чем требуется. Это влияет на эффективность оборудования и сокращает срок его хранения.
3. Чтобы предотвратить перегрев, необходимо периодически проверять температуру промышленного редуктора.Также ищите изменения температуры. Как и в случае с пеностеклом, обесцвеченные кожухи прижигают следы на кожухах, а изуродованные пластиковые детали могут быть симптомами перегрева. Чтобы проверить, нет ли перегрева, вы можете выполнить более быстрый тест: распылить воду на коробку передач и посмотреть, не испаряется ли она, кипит или трескается. Коробка передач перегревается, если вода исчезает.
4. Грязь, пыль и влага по-прежнему видны сквозь сапун промышленной коробки передач. Во избежание этого убедитесь, что используется подходящий сапун.
5. Используйте Регулярно смазывайте. Это один из ключевых шагов профилактического обслуживания промышленной коробки передач. Всегда используйте смазку рекомендованного сорта и типа в подходящем количестве, рекомендованном производителем. Измерьте прочность смазки и проверьте наличие смотрового стекла или утечки масла в уплотнениях вала на наличие признаков недостаточной смазки. Утечки масла указывают на то, что уплотнения могут не работать должным образом и требуют замены.
6. В шумной среде в основном работает промышленный редуктор, поэтому его шумовые изменения могут остаться незамеченными.Любой нерегулярный шум может указывать на повреждение компонентов. Можно проводить регулярные проверки на вибрацию шестерен и внутренних подшипников для проверки на смещение устройства, трещины деталей и т. Д.

Но подождите!

Как правило, коробка передач является неотъемлемой частью многих деталей машин. Чтобы обеспечить максимальную эффективность любой коробки передач, необходимо проводить плановое техническое обслуживание. Лучший способ управлять коробкой передач — периодически проверять ее, чтобы оценивать и устранять потенциальные неисправности до их возникновения

Физические компоненты коробки передач различаются в зависимости от ее типа и от производителя.Большинство коробок передач изготовлено из железа, алюминия или латуни. Цилиндрические редукторы также могут изготавливаться из пластиков, таких как поликарбонаты или нейлоны, как и другие типы редукторов. В дополнение к используемому сырью ориентация зубьев шестерни играет важную роль в общей производительности устройства, крутящем моменте и скорости. Редукторы с простыми зубьями шестерен обычно используются для работы на малых оборотах. Эти коробки передач могут быть шумными и менее эффективными. Обычно косозубые редукторы используются для высокоскоростных приложений. Эти редукторы работают медленнее и могут повысить общую эффективность, чем редукторы для правки.