Jump to content

Трансмиссия (механическое устройство)

(Перенаправлено из Механическая трансмиссия )
Внутренние детали трансмиссии Volkswagen Golf 2009 года выпуска.

Трансмиссия — две (также называемая коробкой передач ) — это механическое устройство, в котором используется набор шестерен или более шестерен, работающих вместе — для изменения скорости, направления вращения или увеличения/уменьшения крутящего момента в машине . [1] [2]

Трансмиссии могут иметь одно фиксированное передаточное число, несколько различных передаточных чисел или бесступенчатое передаточное число. Трансмиссии с переменным передаточным числом используются во всех видах техники, особенно в транспортных средствах. Переключатели передач (которые на самом деле представляют собой звездочки в сочетании с роликовой цепью ) и ступичные шестерни (с использованием планетарных или солнечных и планетарных шестерен ) представляют собой функционально аналогичные механизмы, используемые в велосипедах .

Приложения

[ редактировать ]

Раннее использование

[ редактировать ]

Ранние трансмиссии включали прямоугольные приводы и другие передачи в ветряных мельницах , устройствах с лошадиным приводом и паровым устройствах с приводом. Применение этих устройств включало насосы , мельницы и подъемники . [ нужна ссылка ]

Автомобили

[ редактировать ]
Кривые мощности и крутящего момента для двух примеров автомобильных двигателей

Поскольку крутящий момент и мощность выходная двигателя внутреннего сгорания варьируются в зависимости от его оборотов , автомобилям с двигателями внутреннего сгорания требуется несколько передаточных чисел, чтобы поддерживать двигатель в пределах диапазона мощности и обеспечивать оптимальную мощность, топливную экономичность и плавность работы. Несколько передаточных чисел также необходимы для обеспечения достаточного ускорения и скорости для безопасной и надежной работы на современных скоростях шоссе. ДВС обычно работают в диапазоне примерно 600–7000 об/мин, тогда как скорость автомобиля требует, чтобы колеса вращались в диапазоне 0–1800 об/мин. [3]

В первых серийных автомобилях стандартная конструкция трансмиссии была механической : комбинация передач выбиралась водителем посредством рычага ( рычага переключения передач ), который перемещал шестерни и группы шестерен вдоль их осей. автомобили с различными типами автоматической коробки передач Начиная с 1939 года на рынке США стали доступны . Эти автомобили использовали собственную мощность двигателя для изменения эффективного передаточного числа в зависимости от нагрузки, чтобы поддерживать скорость вращения двигателя, близкую к оптимальной. Автоматические коробки передач сейчас используются более чем в 2/3 автомобилей по всему миру и почти во всех новых автомобилях в США.

В большинстве выпускаемых в настоящее время легковых автомобилей с бензиновыми или дизельными двигателями используются трансмиссии с 4–10 передаточными числами переднего хода (также называемыми скоростями) и одним передаточным числом заднего хода. В электромобилях обычно используется фиксированная или двухскоростная трансмиссия без передаточного числа задней передачи.

Трансмиссия для Bristol Sycamore вертолета

Мотоциклы

[ редактировать ]

Фиксированное соотношение

[ редактировать ]

В самых простых трансмиссиях использовалось фиксированное передаточное число, обеспечивающее либо понижение передачи, либо увеличение скорости, иногда в сочетании с изменением ориентации выходного вала. Примеры таких трансмиссий используются в вертолетах и ​​ветряных турбинах . В случае ветряной турбины первая ступень коробки передач обычно представляет собой планетарную передачу, чтобы минимизировать размер и при этом выдерживать высокий крутящий момент от турбины. [4] [5]

Мульти-соотношение

[ редактировать ]

Многие трансмиссии – особенно для транспортных средств – имеют несколько передач, которые используются для изменения соотношения входной скорости (например, оборотов двигателя) к выходной скорости (например, скорости автомобиля), как это требуется в конкретной ситуации. Выбор передачи (передаточного числа) может быть ручным, полуавтоматическим или автоматическим.

Руководство

[ редактировать ]

Механическая коробка передач требует от водителя вручную выбирать передачи. [6] используя рычаг переключения передач и сцепление (обычно это ножная педаль для автомобилей или ручной рычаг для мотоциклов).

В большинстве трансмиссий современных автомобилей используется синхронизатор для синхронизации скоростей входного и выходного валов. Однако до 1950-х годов в большинстве автомобилей использовались асинхронные трансмиссии .

Последовательное руководство

[ редактировать ]

Секвентальная механическая коробка передач — это тип асинхронной коробки передач, используемый в основном в мотоциклах и гоночных автомобилях. Он обеспечивает более быстрое переключение передач, чем синхронизированные механические коробки передач, за счет использования собачьих сцеплений , а не синхронизаторов. [7] Секвентальные механические коробки передач также ограничивают водителя возможностью выбора следующей или предыдущей передачи в последовательном порядке.

Полуавтоматический

[ редактировать ]

В полуавтоматической трансмиссии часть операций автоматизирована (часто приведение в действие сцепления), но для трогания с места или переключения передач требуется участие водителя.

Автоматизированный ручной/без сцепления ручной

[ редактировать ]

Автоматизированная механическая коробка передач (АМТ) по существу представляет собой обычную механическую коробку передач, которая использует автоматическое срабатывание для управления сцеплением и/или переключения передач.

Многие ранние версии этих трансмиссий были полуавтоматическими в работе, такие как Autostick , которые автоматически управляют только сцеплением , но все же требуют вмешательства водителя для инициирования переключения передач. Некоторые из этих систем также называются ручными системами без сцепления. [8] Современные версии этих систем, работающие полностью автоматически, такие как Selespeed и Easytronic , могут управлять как работой сцепления, так и переключением передач автоматически, без какого-либо вмешательства со стороны водителя. [9] [10]

Автоматический

[ редактировать ]

Автоматическая коробка передач не требует вмешательства водителя для переключения передач переднего хода в нормальных условиях вождения.

Гидравлический автоматический

[ редактировать ]

Наиболее распространенной конструкцией автоматических трансмиссий является гидравлическая автоматическая, в которой обычно используются планетарные передачи , приводимые в действие с помощью гидравлики . [11] [12] Трансмиссия соединена с двигателем через гидротрансформатор ( или гидромуфту до 1960-х годов) вместо фрикционной муфты , используемой в большинстве механических трансмиссий и трансмиссий с двойным сцеплением. [13]

Двойное сцепление (DCT)

[ редактировать ]

Трансмиссия с двойным сцеплением (DCT) использует два отдельных сцепления для нечетных и четных передач . [14] Конструкция часто похожа на две отдельные механические коробки передач , в которых соответствующие сцепления находятся в одном корпусе и работают как один блок. [15] [16] В легковых и грузовых автомобилях DCT работает как автоматическая коробка передач, не требуя вмешательства водителя для переключения передач.

Бесступенчатое соотношение

[ редактировать ]

Бесступенчатая трансмиссия (CVT) может плавно переключаться посредством непрерывного диапазона передаточных чисел . Это контрастирует с другими трансмиссиями, которые обеспечивают ограниченное количество передаточных чисел с фиксированными ступенями. Гибкость вариатора с подходящим управлением может позволить двигателю работать с постоянными оборотами, в то время как автомобиль движется с различной скоростью.

Вариаторы используются в автомобилях, тракторах, мопедах , мотороллерах, снегоходах , велосипедах и землеройной технике .

В наиболее распространенном типе вариатора используются два шкива, соединенные ремнем или цепью ; однако иногда использовались и несколько других конструкций.

Шум и вибрация

[ редактировать ]

Коробки передач часто являются основным источником шума и вибрации в транспортных средствах и стационарных машинах. Более высокий уровень звука обычно издается при включении пониженной передачи. Расчетный срок службы шестерен с более низким передаточным числом короче, поэтому можно использовать более дешевые шестерни, которые имеют тенденцию создавать больше шума из-за меньшего коэффициента перекрытия, меньшей жесткости зацепления и т. д., чем косозубые шестерни, используемые для высоких передаточных чисел. Этот факт использовался для анализа шума, создаваемого транспортными средствами, с конца 1960-х годов, а также был включен в моделирование городского шума дорог и соответствующее проектирование городских шумовых барьеров вдоль дорог. [17]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Джей Джей Уикер; Г. Р. Пеннок; Дж. Э. Шигли (2003). Теория машин и механизмов (3-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN  9780195155983 .
  2. ^ Б. Пол (1979). Кинематика и динамика плоских машин . Прентис Холл.
  3. ^ Наунхаймер, Харальд; Берче, Бернд; Рыбожз, Иоахим; Новак, Вольфганг (2011). «Преобразование мощности: выбор коэффициентов». Автомобильные трансмиссии: основы, выбор, конструкция и применение . Спрингер. стр. 100–114. дои : 10.1007/978-3-642-16214-5_4 . ISBN  978-3-642-16214-5 . Проверено 21 января 2023 г.
  4. ^ Стисдал, Хенрик (август 1999 г.), Ветряная турбина: компоненты и работа (PDF) , получено 6 октября 2009 г.
  5. ^ Мюзиал, В.; Баттерфилд, С.; Макнифф, Б. (май 2007 г.), Повышение надежности коробки передач ветряных турбин (PDF) , Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, заархивировано из оригинала (PDF) 23 сентября 2012 г. , получено 2 июля 2013 г.
  6. ^ «Работа с механической коробкой передач» . Ютуб . Проверено 21 января 2023 г.
  7. ^ «Как работают секвентальные коробки передач» . www.howstuffworks.com . 4 апреля 2003 года . Проверено 2 января 2020 г.
  8. ^ «Hyundai создал механическую коробку передач без сцепления» . 10 июля 2020 г.
  9. ^ «Прямо из Формулы 1» . www.magnetimarelli.com . Проверено 26 июля 2020 г.
  10. ^ «Введение в системы автоматической трансмиссии» . www.tranzmile.com . Проверено 1 августа 2020 г.
  11. ^ «Как работают автоматические коробки передач» . www.howstuffworks.com . 29 ноября 2000 г. Проверено 22 ноября 2020 г.
  12. ^ «Что делает автоматические коробки передач автоматическими» . Популярная механика . Журналы Hearst: 169–173. Февраль 1955 года . Проверено 22 ноября 2020 г.
  13. ^ «Как работает АТ?» . AW Северная Каролина . Архивировано из оригинала 6 октября 2014 года . Проверено 6 октября 2014 г.
  14. ^ «Силовой агрегат — трансмиссия: переключение мощности на коробку передач» (PDF) . АМС . Неофициальный сайт BMW.com. Сентябрь – октябрь 2003 г. Архивировано (PDF) из оригинала 17 июля 2011 г. . Проверено 31 октября 2009 г.
  15. ^ «Автоматические коробки передач с двойным сцеплением готовы отвоевать долю у традиционных трансмиссий благодаря сочетанию эффективности и удобства» (PDF) . AEI-online.org . DCTfacts.com. Июнь 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 7 октября 2011 г. . Проверено 31 октября 2009 г.
  16. ^ «Порше Доппелькупплунг (ПДК)» . Porsche.com. Архивировано из оригинала 5 декабря 2008 года . Проверено 31 октября 2009 г.
  17. ^ Хоган, К. Майкл; Латшоу, Гэри Л. (21–23 мая 1973 г.). Связь между планированием автомагистралей и городским шумом . Материалы специализированной конференции ASCE, Отдел городского транспорта. Чикаго, Иллинойс: Американское общество инженеров-строителей, Отдел городского транспорта. Архивировано из оригинала 18 мая 2007 года . Проверено 12 сентября 2007 г.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: a6babfd954a9b17960d90abda1818f0d__1722810240
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/a6/0d/a6babfd954a9b17960d90abda1818f0d.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Transmission (mechanical device) - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)