Предавателно оборудване за моторни превозни средства - Скоростната кутия

Петък, 02 януари 2015 г., 08:19

Редуктор или преобразувател на въртящ момент е предавка, която може да променя въртящия момент и скоростта, измерени на задвижващия вал стъпка по стъпка или безстепенно, в зависимост от възможностите и нуждите на ресурса и задвижваната машина.

Трансмисиите се използват за различни цели. Двигателите с вътрешно горене са в състояние да осигурят икономична производителност само при относително малък диапазон на скоростта. Изискванията за скорост и въртящ момент на задвижваните машини (в повечето случаи на автомобил, мотоциклет, дизелов локомотив или мотор) варират значително. От друга страна, металорежещите машини често трябва да поддържат определено предавателно отношение между основното движение и вторичните движения (подаване) (например, когато стругът реже резба), като в този случай е важно да се запази кинематичната връзка точно, настройката на въртящия момент е вторична.

Предаването може да бъде редукторно (шпорно или планетарно), хидродинамично или хидростатично. По-рядко се използват трансмисии, задвижвани с ремък или с верига или с триене. Задачата може да се изпълни с няколко електрически задвижвания, но тези решения обикновено не се наричат преобразуватели на въртящия момент.

Едно от предимствата на буталните парни машини беше тяхната лекота на управление. Парната машина успя да стартира парния локомотив от пълно натоварване с евентуално няколко десетки влака, свързани към него. Двигателите с вътрешно горене (Otto и дизелови двигатели), от друга страна, могат да се стартират само без товар, не могат да се експлоатират в неподвижно състояние и трябва да работят с минимална скорост (празен ход), за да бъдат натоварени. Мощността, доставяна от двигателя, силно зависи от тяхната скорост. Мощността на двигателя, въртящият момент на вала и специфичният разход силно зависят от скоростта. Би било полезно за задвижването на сухопътни превозни средства, ако мощността на двигателя може да бъде увеличена при всички скорости.

Тъй като изпълнението може да бъде описано като:

Идеалното шофиране би реализирало тази връзка. В този случай, ако се изисква висок въртящ момент (например за каране на превозно средство нагоре по стръмен наклон или при ускоряване на превозното средство), той ще бъде наличен за сметка на скоростта. Въртящият момент, подаван към вала на двигателите с вътрешно горене, е показан на фигурата. По този начин въртящият момент, необходим за задвижваното превозно средство, може да бъде постигнат само с помощта на скоростна кутия. Това би позволило въртящият момент на колелата да бъде на разположение при необходимата стойност при почти постоянна скорост на двигателя. Строго погледнато, тази задача може да бъде решена само чрез използване на непрекъснато променливи предавания. На практика обаче обикновено е достатъчно да се използва многоскоростна трансмисия, която има по-проста структура и следователно е по-евтина. Трансмисиите имат 4 до 7 предавки и обикновено задна предавка.

Редукторни редуктори

Скоростни кутии

Най-простата е структурата на зъбните колела. Стоките и тяхната поддръжка също са най-евтините и надеждни. Те работят по следния начин:

Двигателят е свързан към трансмисията чрез освобождаема трансмисия ("съединител"). Съединителят е необходим за изключване на двигателя от останалата част на задвижващата верига при превключване на предавките, така че ненатоварените зъбни колела да могат да се плъзгат една в друга. В опростения чертеж (трансмисията има само две предавки), предавката на задвижващия вал задвижва предавката на задвижващия вал през зъбния вал. Към изходното ребро е монтиран аксиално подвижен масив от две предавки. Когато лостът за превключване се премести наляво с лоста за превключване, зъбното колело с по-голям диаметър на блока е свързано с малката предавка на вала на зъбното колело. Това е бавно, 1-ва скорост. Когато плъзгащият се блок на плъзгача се плъзне надясно, зъбното колело с по-малък диаметър и зъбното колело с по-голям диаметър на зъбния вал влизат в контакт и по този начин скоростта на изходящия вал се увеличава. (Скорост 2) За да се поддържат връзките на зъбните колела по време на движение („не изпадайте в скорост“) се използва заключване за всяка предавка.

Недостатъкът на трансмисиите с много предавки е, че те изискват практика, за да работят, а неправилното боравене може да доведе до структурни повреди, особено до зъби. Това е така, защото зъбите на зъбните колела могат да се плъзгат един в друг при изключен съединител само ако периферната скорост на двете зъбни колела, които трябва да бъдат свързани, е почти еднаква. Поради тази причина превключвателите сега се използват рядко.