Червячные редукторы
Червячные редукторы получили большую популярность в виду своей простоты и достаточно низкой стоимости. Из всех видов червячных редукторов наиболее распространены редукторы с цилиндрическими или глобоидными червяками. Как и многие другие типы редукторов червячные могут состоять из одной или нескольких ступеней. На одноступенчатом редукторе передаточное отношение может быть в пределах 5-100, а на двух ступенях может достигать 10000. Основными достоинствами редукторов червячного типа являются компактные размеры, плавность хода и самоторможение. Из недостатков можно отметить не очень высокий КПД и ограниченная нагружаемая способность. Основными элементами являются зубчатое колесо и цилиндрический червяк. Цилиндрический червяк представляет собой винт с нанесенной на его поверхности резьбой определенного профиля. Число заходов зависит от передаточного отношения, и может составлять от 1 до 4. Вторым основным элементом редуктора является червячное колесо. Оно представляет собой зубчатое колесо из сплава бронзы, количество зубьев также зависит от передаточного отношения и может составлять 26-100.
В ниже приведенной таблице представлена зависимость передаточного отношения от количества зубов колеса и заходов винта.
| Передаточное отношение | Число заходов червяка | Число зубов колеса |
| 7-8 | 4 | 28-32 |
| 9-13 | 3-4 | 27-52 |
| 14-24 | 2-3 | 28-72 |
| 15-27 | 2-3 | 50-81 |
| 28-40 | 1-2 | 28-80 |
| 40 | 1 | 40 |
Кинематические схемы одноступенчатых червячных редукторов представлены ниже:
А) Редуктор с нижним расположением червяка
Б) Редуктор с верхним расположением червяка
В) Редуктор с боковым расположением червяка (ось червяка расположена горизонтально)
Г) Редуктор с боковым расположением червяка (ось червяка расположена вертикально)
Редукторы червячные двухступенчатые позволяют получить моменты в диапазоне 100 – 2800Нм. Конструкция представляет собой жесткую скрутку двух редукторов. Между собой редукторы соединены с помощью фланца. Цилиндрический вал первой ступени установлен в полый вал второй ступени.
Вариант расположения червячных пар представлен на рисунке ниже:
Расположение входного и выходного вала зависит от варианта сборки. Существуют следующие сборки: 11, 12, 13, 16, 21, 22, 23, 26.
Фазовращатели и их функция
Большинство новых двигателей оснащено фазовращателями, которые дают возможность выполнять корректировку работы силового агрегата на основе числа оборотов коленвала. Это необходимо для того, чтобы получить максимальный вращательный момент в большем диапазоне оборотов.
Если взять любое руководство по эксплуатации авто, то в нем будут указаны такие характеристики, как мощность двигателя в лошадиных силах и максимальный вращательный момент, который мотор способен выдавать при определенных оборотах коленвала в минуту.
Вот взять, к примеру, распространенную модель «Рено-Логан». Двигатель способен выдавать при 6 тыс. оборотах коленвала 170 лошадиных сил. Максимальный крутящий момент составляет 270 Нм при 3250 об/мин. Из этих цифр видно, что показателя максимального вращательного момента можно достичь уже при средних оборотах. А наибольшая мощность становится доступной лишь после 6000 об/мин. Если такой мотор оснастить системой фазовращателей, у него будет более широкий диапазон, при котором двигатель выдаст самый высокий вращательный момент, а не тот, который заложен в конструкцию производителем.
Разрезная шестерня распредвала выполняет примерно такие же функции, что и фазовращатель. Эта деталь имеет схожую конструкцию, что и распределительный вал. Она может поворачиваться на определенные углы вперед либо назад.
Разрезная шестерня
Разрезная шестерня ная шестерня со с регулировочными винтами для спиральной пру — ненагруженных передач, не под-яшной.
Иногда применяются разрезные шестерни для получения минимального зазора. Разрезная шестерня состоит фактически из двух шестерен, примыкающих друг к другу торцами, причем их относительное положение определяется посредством пружин. Обе части шестерни могут вращаться друг относительно друга под действием пружин и входят в зацепление с парней шестерней. Сила пружины стремится развести обе части шестерни и поэтому толщина зубца шестерни получается переменной, зависящей от впадины парного колеса. Такая шестерня применяется только для позиционной передачи и используется только на конце зубчатой передачи, когда отсутствует сколько-нибудь значительная нагрузка.
Для непрерывной передачи вращения разрезную шестерню соединяют двумя промежуточными шестернями редуктора. Разрезная шестерня центрируется десятью роликами 36 и опирается на пять конических подпоров, вмонтированных в корпус редуктора. Все остальные шестерни редуктора вращаются на роликоподшипниках.
|
Автоматический стационарный буровой ключ. |
Вращение верхнему трубозажимному устройству передает разрезная шестерня, вращающаяся на 15 роликах, вмонтированных в корпус редуктора и соединенных с двумя промежуточными шестернями редуктора. Коленчатый вал двигателя ДР-13 соединяется с ведущим валом редуктора и насаженными на нее маховиком и муфтой предельного момента при помощи шлицевого валика. Маховик введен в конструкцию для увеличения крутящего момента, обеспечивающего раскрепление и закрепление замковых соединений труб. Муфта предельного момента ограничивает крутящий момент не только по величине, но н по направлению вращения.
Почему не рекомендуется передавать нагрузку разрезными шестернями.
Для уменьшения шума шестеренных насосов применяют разрезные шестерни с беззазорным зацеплением. Применяют также специальную коррекцию зубьев.
Натяжение тросика верньерного устройства производится натяжными пружинами, роликами, приводным барабаном и разрезными шестернями. Главной причиной появления люфтов в механической передаче является возникновение остаточной деформации тросика к период эксплуатации. Устранение люфта достигается теми же устройствами, что и натяжение тросика. Шестереночная передача состоит из самых обычных шестеренок. Сдвиг зубцов ведомых колес осуществляется пружиной, которая выбирает зазор между зубьями, появляющийся при сочленении ведомой шестерни с ведущей. Плавность хода верньерного устройства достигается также использованием маховиков ( радиолы Рига-101 и Виктория-001), Как уже отмечалось выше, в радиолах Симфония-2, Симфотш-003 и Эстония-стерео функции маховика ( при выключенной системе автоподстройки) выполняет ротор электродвигатели.
В корпусе имеется Г — образный выступ, в котором монтируются ролики для передачи вращения от привода разрезной шестерне.
Конструкция устройства состоит из верхнего плавающего корпуса с зажимными приспособлениями и нижнего зажимного приспособления, которое вмонтировано в корпус редуктора разрезной шестерни. Нижнее и верхнее зажимное приспособления имеют по паре сменных челюстей с сухарями, которые вставлены в челюстедержатели и зафиксированы дугообразными пружинами и болтами вкладышей. Верхний челюстедержатель поворачивают с помощью храпового устройства, а нижний — с помощью пневматического цилиндра двойного действия.
|
Структурная схема ( а и амплитудные ( L и. |
Того же порядка бывает и величина момента от дополнительных сил трения в механических люф-товыбирающих устройствах при предварительной закрутке их торсиона на один-два зуба разрезной шестерни, установленной в последней ступени редуктора или в открытой паре после него.
Ключ эксплуатируется в тяжелых условиях ( агрессивная среда, большие величины крутящего момента, удары, вибрации и прочие), что приводят к повышенному износу разрезной шестерни и Г — образного выступа в корпусе.
Одно перемещение осуществляется за счет зазоров между ведущими пальцами и овальными окнами корпуса, а другое, перпендикулярное к первому, — за счет зазоров между двумя пальцами разрезной шестерни и окнами промежуточного диска.
Верхний корпус с целью обеспечения семоустанавливания по бурильному замку может перемещаться в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях: первое перемещение происходит по зазорам мевду ведущими пальцами и продолговатыми окнами корпуса и второе — по зазорам мевду двумя кольцами разрезной шестерни и окнами промежуточного диска.
Толкатели
Усилия от кулачков распределительного вала к клапану или штанге передают толкатели. Они же воспринимают и боковые усилия, возникающие при вращении кулачков распределительного вала. Толкатели подвергаются действию переменных нагрузок, имеющих динамический характер, следовательно, должны иметь износостойкие рабочие поверхности и малую массу. Для уменьшения массы толкатели выполняют пустотелыми.
В двигателях с нижним расположением клапанов применяются тарельчатые толкатели со сферической опорной поверхностью. Кулачок распределительного вала касается опорной части толкателя сбоку от оси стержня и имеет небольшую конусность. Благодаря такому устройству толкателя и кулачка толкатель вращается во время вращения распределительного вала, что обеспечивает равномерный износ опорной поверхности. Для регулировки тепловых зазоров в стержень толкателяввернут регулировочный болт с контргайкой.
У двигателей с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительных валовтолкатели выполнены в виде пустотелого поршня, внутрь которого входит штанга. Нижний конец штанги смазывается маслом, стекающим по штанге. В толкателе имеется отверстие, через которое вытекающее масло смазывает направляющие втулки и кулачки распределительного вала. Таких отверстий может быть два. Торец толкателя, контактирующий с кулачком, наплавлен отбеленным чугуном, сами толкатели стальные. Для равномерного износа опорная часть толкателя делается сферической, а кулачок имеет конусность, что приводит к вращению толкателя во время работы двигателя.
Рычажные подвесные толкатели применяют на двигателях дизелей. В приливах толкателя установлена ось ролика, на которой в игольчатом подшипнике вращается ролик. Ролик при работе двигателя катится по поверхности кулачка распределительного вала. У этих толкателей трение скольжения заменено на трение качения, что способствует уменьшению износа толкателя и поверхности кулачка вала.
При верхнем расположении клапанов и распределительного вала (двигатели автомобилей ВАЗ-2110, -2111, -1111 и -11113) толкателиимеют форму стакана, в перевернутом виде надетого на клапан. В наружном днище толкателя выполнено кольцевое углубление для укладки регулировочных шайб, подбором толщины которых регулируется тепловой зазормежду толкателем и кулачком распределительного вала.
На двигателях ЗМЗ-4061 и -4063 автомобилей «ГАЗель» и на двигателях автомобилей ВАЗ-2112 применены гидротолкатели. Эти двигатели имеют распределительные валы для впускных и выпускных клапанов. Каждый цилиндр имеет по два впускных и два выпускных клапана. Над каждым клапаном располагаются гидротолкатели. Гидротолкатели стальные, выполнены в виде цилиндрического стакана с плунжерной парой и шариковым обратным клапаном. На наружной поверхности стакана имеются кольцевая канавка и отверстие для подвода масла внутрь толкателя из магистрали головки блока цилиндров. Наружная поверхность и торец толкателя нитроцементированы. Толкатели устанавливаются в отверстиях головки блока цилиндров. Гидравлические толкатели исключают необходимость регулировки зазора между толкателями и клапанами.
а—тарельчатый со сферической опорной поверхностью; б—цилиндрический (поршневой); в—рычажно-роликовый;1 — распределительный вал; 2—кулачок; 3—толкатель; 4— регулировочный болт; 5— контргайка; 6—штанга; 7—отверстие для слива масла; 8—пята; 9—ролик; 10—игольчатый подшипник; 11 — ось ролика; 12—втулка; 13—вилка толкателя.
Механизм привода клапанов при верхнем расположении клапанов и распределительного вала:
1— головка цилиндров; 2 — клапан; 3 — толкатель; 4 — корпус подшипников распределительного вала; 5 — распределительный вал; 6 — регулировочная шайба; 7 — маслоотражательный колпачок; А — зазор между кулачком и регулировочной шайбой
1-корпус, 2-гидрокомпенсатор, 3-плунжер, 4-клапан гидрокомпенсатора, 5-пружина гидрокомпенсатора.
Во время работы двигателя масло под давлением из системы смазки поступает в корпус, отжимает клапан и заполняет гидрокомпенсатор и плунжер.
Когда двигатель не работает давления масла нет.
Плунжер может отойти от стержня клапана. Пружина компенсатора расправится, компенсатор прижмет к низу корпуса, а плунжер к стержню клапана, следовательно зазора нет. Тепловой зазор устанавливается между плунжером и днищем корпуса – автоматически. Первый раз применился в ЗМЗ-406.
Если распредвал вышел из строя
Распредвал на модели ВАЗ 2106 демонтируется редко. Как правило, во время ремонта или разборки. Иногда чтобы произвести его замену.
Признаки
Вначале немножко расскажем о признаках, которые говорят о том, что распредвал неисправен, изношены его шейки либо постели. Установить стучит ли вал или нечто иное в моторе ВАЗ 2106 затруднительно, но можно. Стук распределительного вала глухой и хорошо слышен. При увеличении оборотов двигателя, стук учащается.
Некоторые водители определяют стук в этом узле при помощи стетоскопа или палки через крышку клапанов. Но часто, неопытному водителю сделать это затруднительно. Вследствие этого самый лучший способ диагностики распределительного вала это снять его, вымыть и осмотреть.
Если распределительный вал неисправен, то могут наблюдаться следующие симптомы:
- глухой стук, напоминающий удары молотка;
- невозможность регулировки зазоров клапанов, во время поворачивания коленчатого вала распредвал находится постоянно в различных положениях.
Функции распредвала
Распредвал – элемент ГРМ (газораспределительного механизма). Он определяет порядок тактов мотора и синхронизирует открывание/закрывание клапанов, которые подают в цилиндры воздушно-топливную смесь и отводят отработанные газы.
Газораспределительный механизм работает по следующему принципу. В момент запуска двигателя стартер проворачивает коленчаты й вал . Распредвал приводится в движение при помощи цепи или ремня, посаженного на шкив коленвала. В цилиндре открывается впускной клапан, и в камеру сгорания поступает смесь бензина и воздуха. В этот же момент датчик коленвала подает импульс на катушку зажигания. В ней генерируется разряд, который идет на свечу зажигания .
К моменту, когда появляется искра, оба клапана в цилиндре закрыты, а топливная смесь сжата. Во время возгорания образуется энергия, и поршень перемещается вниз. Так коленвал проворачивается и приводит в движение распределительный вал. В этот момент он открывает выпускной клапан, через который выходят отработанные в процессе горения газы.
Распредвал всегда открывает нужный клапан на конкретный промежуток времени и на стандартную высоту. Благодаря своей форме этот элемент обеспечивает стабильный цикл смены тактов в моторе.
Подробно о фазах открытия и закрытия клапанов, а также об их настройках, показано в данном видео:
В зависимости от модификации двигателя в нем может стоять один или несколько распредвалов. В большинстве автомобилей эта деталь размещена в головке блока цилиндров. Она приводится в движение за счет вращения коленчатого вала. Эти два элемента соединяются при помощи ремня или цепи ГРМ.
Чаще всего одним распредвалом оснащены двс с рядным расположением цилиндров. Большинство таких двигателей имеет по два клапана на цилиндр (один впускной, а другой выпускной). Встречаются также модификации с тремя клапанами на цилиндр (два на впуск, один на выпуск). Двумя валами чаще комплектуются двигатели, в которых на один цилиндр приходится по 4 клапана. В оппозитных двс и с V-образной формой тоже устанавливается два распределительных вала.
Моторы с одним валом ГРМ имеют простую конструкцию, что приводит к снижению стоимости агрегата в процессе изготовления. Такие модификации легче обслуживать. Их всегда устанавливают на бюджетные автомобили.
На более дорогих модификациях двигателей некоторые производители устанавливают второй вал для снятия нагрузки на вал и в некоторых моделях ДВС для обеспечения сдвига фаз распределения газов. Чаще всего такая система встречается в автомобилях, которые должны отличаться спортивными характеристиками.
Распредвал всегда открывает клапан на конкретный промежуток времени. Чтобы улучшить эффективность мотора на повышенных оборотах, необходимо изменить этот интервал (двигателю нужно больше воздуха). Но при стандартной настройке газораспределительного механизма при повышенных оборотах коленвала впускной клапан закрывается раньше, чем в камеру поступит нужный объем воздуха.
В то же время, если установить спортивный распредвал (кулачки на дольше открывают впускные клапаны), на низких оборотах двигателя есть большая вероятность, что впускной клапан откроется еще до того, как закроется выпускной. Из-за этого часть смеси попадет в выхлопную систему. Как результат – потеря мощности на низких скоростях и повышение токсичности выхлопов.
Самая простая схема для достижения такого эффекта – установить распредвал с функцией проворачивания на определенный угол относительно коленвала. Этот механизм позволяет осуществить раннее и позднее закрытие/открытие впускных и выпускных клапанов. На оборотах до 3500 он будет находиться в одном положении, а когда этот порог преодолевается, вал немного проворачивается.
На сегодняшний день с целью повышения производительности силовых агрегатов разрабатываются электромагнитные и пневматические бескулачковые системы газораспределения. Пока такие модификации очень дорогие в производстве и обслуживании, поэтому их еще не устанавливают на серийные автомобили.
Помимо распределения тактов двигателя данная деталь приводит в движение дополнительное оборудование (зависит от модификации мотора), например, масляный и топливный насосы, а также вал трамблера.
Достоинства и недостатки зубчатых передач
Прежде всего, среди достоинств зубчатой передачи можно выделить:
- высокую надежность с учетом расширенного диапазона нагрузок и скоростей;
- компактность, большой ресурс и высокий КПД;
- относительно небольшие нагрузки на валы и подшипники;
- постоянное передаточное число (отношение);
- простота изготовления и обслуживания;
Также выделяют и недостатки зубчатой передачи:
- повышенные требования к качеству изготовления и точности установки;
- при высокой скорости вращения возникает шум по причине возможных неточностей при изготовлении шага и профиля зубьев;
- повышенная жесткость не позволяет эффективно компенсировать динамические нагрузки, в результате чего возникает разрушение и пробуксовки, появляются дефекты;
Напоследок отметим, что во время обслуживания механизм нужно осматривать, производя проверку состояния зубчатых колес, шестерен и зубьев на предмет повреждений, трещин, сколов и т.д.
Также проверяется само зацепление и его качество (часто используется краска, которая наносится на зубья). Нанесение краски позволяет изучить величину пятна контакта, а также расположение относительно высоты зуба. Для регулировки зацепления применяются прокладки, которые ставятся в подшипниковые узлы.
Особенности редукторов по виду механических передач
Мировой промышленностью выпускается огромное количество редукторов и редукторных механизмов различающихся по типу передачи, вариантам сборки и т.д. Рассмотрим основные типы механических передач, их особенности и преимущества.
Цилиндрическая передача – является самой надежной и долговечной из всех видов зубчатых передач. Данная передача применяется в редукторах, где требуется высокая надежность и высокий КПД. Цилиндрические передачи обычно состоят из прямозубых, косозубых или шевронных зубчатых колёс.
а) Прямозубая цилиндрическая передача
б) Косозубая цилиндрическая передача
в) Шевронная цилиндрическая передача
г) Цилиндрическая передача с внутренним зацеплением
Конические передачи – обладают всеми преимуществами цилиндрических зубчатых передач и применяются в случае перекрещивания входного и выходного валов.
а) Коническая зубчатая передача с прямым зубом
б) Коническая зубчатая передача с косым зубом
в) Коническая зубчатая передача с криволинейным зубом
г) Коническая гипоидная передача
Червячная передача – позволяет передавать кинетическую энергию между пересекающимися в одной плоскости валами. Основными преимуществами данной передачи является высокий показатель передаточного отношения, самоторможение, компактные размеры. Недостатками являются низкий КПД, быстрый износ бронзового колеса, а также ограниченная способность передавать большие мощности.
Гипоидная передача – она же спироидная состоит из конического червяка и диска со спиральными зубьями. Ось червяка значительно смещена от оси конического колеса, благодаря чему число зубьев одновременно входящих в зацепление в несколько раз больше чем у червячных передач. В отличие от червячной пары в гипоидной передаче линия контакта перпендикулярна к направлению скорости скольжения, что обеспечивает масленый клин и уменьшает трение. Благодаря этому КПД гипоидной передачи выше, чем у червячной передачи на 25%.
а) Червячная передача с цилиндрическим червяком
б) Червячная передача с глобоидным червяком
в) Спироидная передача
г) Тороидно-дисковая передача
д) Тороидная передача внутреннего зацепления
Волновая передача – прототипом является планетарная передача с небольшой разницей количества зубов сателлита и неподвижного колеса. Волновая передача характеризуется высоким показателем передаточного отношения (до 350). Основными элементами волновой передачи являются гибкое колесо, жесткое колесо и волновой генератор. Под действием генератора гибкое колесо деформируется и происходит зацепление зубьев с жестким колесом. Волновые передачи широко применяются в точном машиностроении благодаря высокой плавности и отсутствия вибраций во время работы.
1) Зубчатое колесо с внутренними зубьями
2) Гибкое колесо с наружными зубьями соединенное с выходным валом редуктора
3) Генератор волн
Конструкция зубчатого колеса
Несмотря на кажущуюся простоту, в технике принято выделять несколько отдельных частей зубчатого колеса. Как и любое другое колесо, зубчатый вариант в своей основе имеет диск необходимого диаметра. Основной частью является обод, на боковой или торцевой поверхности которого выполнены зубья. Все вместе они образуют так называемый венец зубчатого колеса. Геометрия зубьев различна у разных типов зубчатой передачи. Сам зуб условно разбивается на несколько частей. Наружная часть называется вершиной. Прилегающие к ней боковые поверхности носят название головки зуба. Внутренняя часть именуется ножкой зуба. Две соседние ножки образуют впадину зубчатого колеса.
Для крепления на валу механизма в центре диска изготавливается ступица со сквозным отверстием. Форма отверстия зависит от геометрии сечения вала и может быть цилиндрической, квадратной или многоугольной. При использовании цилиндрических валов, в ступице обычно выполняют шпоночный паз.
С целью уменьшения веса толщина диска колеса выполняется обычно меньше, чем толщина ступицы или обода. Также для этого в теле диска могут присутствовать окна разнообразной формы.
Строй-Техника.ру
Строительные машины и оборудование, справочник
Категория:
Устройство автомобиля
Публикация:
Распределительные шестерни
Читать далее:
Распределительный вал двигателя
Распределительные шестерни
Распределительный вал обычно приводится в движение шестернями и реже цепью.
Все отечественные автомобильные двигатели, за исключением двигателей ЗИЛ-110 и ЗИЛ-111, имеют шестеренчатый привод распределительного вала. Привод состоит из шестерни, установленной на распределительном валу, и шестерни коленчатого вала. Шестерня получает вращение от шестерни. Обе шестерни имеют косые зубья для плавного зацепления и уменьшения шума при работе. С этой же целью шестерни распределительных валов двигателей ГАЗ изготовляют из текстолита. Распределительные шестерни, укрепленные на коленчатых валах, изготовляются из стали (двигатели ГАЗ) или из легированного чугуна.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Рис. 1. Привод распределительного вала:
а — при помощи шестерен; б — при помощи бесшумной цепи; 1 — распределительная шестерня коленчатого вала; 2 — шестерня распределительного вала; 3 и 4 — установочные метки
В четырехтактном двигателе рабочий процесс во всех цилиндрах совершается за два оборота коленчатого вала. За это время в каждом цилиндре по одному разу должны открыться и закрыться впускной и выпускной клапаны, т. е. распределительный вал должен сделать один оборот. Следовательно, распределительный вал должен вращаться в 2 раза медленнее коленчатого вала. Для этого шестерня распределительного вала имеет в 2 раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала.
У двухтактных двигателей число оборотов коленчатого и распределительного валов одинаковое.
При сборке двигателя необходима правильная установка газораспределительного механизма, для чего шестерни коленчатого и распределительного валов соединяют по меткам 3 и 4, которые имеются на шестернях.
Дизель ЯАЗ-М206 имеет пять распределительных шестерен, расположенных сзади в отдельном картере и закрытых съемной крышкой.
Рис. 2. Распределительные шестерни дизеля ЯАЗ-М206:
а — расположение шестерен; б — крепление промежуточной шестерни; 1 — распределительный вал, 1 — шестерня распределительного вала; 3 — шестерня привода нагнетателя; 4 — коленчатый вал; 5 — распределительная шестерня коленчатого вала; 6 — промежуточная шестерня; 7 — шестерня уравновешивающего вала; 8 — уравновешивающий вал; 9 — фланец; 10 — роликоподшипник; 11 — ось шестерни
Они приводят в движение распределительный и уравновешивающий валы, нагнетатель, топливоподкачивающий насос, водяной насос и регулятор. Распределительный и уравновешивающий валы удалены от коленчатого вала, поэтому между их шестернями введена промежуточная шестерня. Она не изменяет соотношения чисел оборотов шестерен, так как все они имеют одинаковый диаметр, а только изменяет направление их вращения. Крепление промежуточной шестерни показано на рис. 2, б. Шестерня вращается на конических роликоподшипниках, установленных на оси и закрытых фланцем.
Движение от распределительной шестерни коленчатого вала через промежуточную шестерню 6 передается последовательно шестерням. Движение от шестерни передается воздушному нагнетателю, затем к топливоподкачивающему и водяному насосам и регулятору. Шестерня привода нагнетателя и других агрегатов вращается почти в 2 (1,95) раза быстрее коленчатого вала.
Для согласованной работы механизмов дизеля ЯАЗ-М206 распределительные шестерни соединяются по меткам.
В дизеле ЯМЗ-236 шесть распределительных шестерен расположены в его передней части. Они приводят в движение распределительный вал, кулачковый вал топливного насоса высокого давления, вентилятор и масляный насос. Шестерня распределительного вала имеет два зубчатых венца.
Рекламные предложения:
Читать далее: Распределительный вал двигателя
Категория: —
Устройство автомобиля
Анализ с использованием виртуальной работы
Для этого анализа рассмотрим зубчатую передачу с одной степенью свободы, что означает, что угловое вращение всех шестерен в зубчатой передаче определяется углом входной шестерни.
Размер шестерен и последовательность, в которой они входят в зацепление, определяют отношение угловой скорости ω A входной шестерни к угловой скорости ω B выходной шестерни, известное как передаточное число или передаточное число зубчатой передачи. . Пусть R будет передаточным числом, тогда
- ω А ω B знак равно р . {\ displaystyle {\ frac {\ omega _ {A}} {\ omega _ {B}}} = R.}
Входной крутящий момент T A действует на входной шестерни G A преобразуется зубчатой передачи в выходной крутящий момент T B , оказываемого выходной шестерни G B . Если предположить, что шестерни жесткие и отсутствуют потери при зацеплении зубьев шестерни, то принцип виртуальной работы может быть использован для анализа статического равновесия зубчатой передачи.
Пусть угол θ входной шестерни является обобщенной координатой зубчатой передачи, тогда передаточное отношение R зубчатой передачи определяет угловую скорость выходной шестерни через входную шестерню:
- ω А знак равно ω , ω B знак равно ω р . {\ displaystyle \ omega _ {A} = \ omega, \ quad \ omega _ {B} = \ omega / R. \!}
Формула для обобщенной силы, полученная из принципа виртуальной работы с приложенными крутящими моментами, дает:
- F θ знак равно Т А ∂ ω А ∂ ω — Т B ∂ ω B ∂ ω знак равно Т А — Т B р знак равно {\ displaystyle F _ {\ theta} = T_ {A} {\ frac {\ partial \ omega _ {A}} {\ partial \ omega}} — T_ {B} {\ frac {\ partial \ omega _ {B} } {\ partial \ omega}} = T_ {A} -T_ {B} / R = 0.}
Механическое преимущество зубчатой передачи является отношение выходного крутящего момента T B к входным крутящим моментом T A , и выше дает уравнение:
- M А знак равно Т B Т А знак равно р . {\ displaystyle \ mathrm {MA} = {\ frac {T_ {B}} {T_ {A}}} = R.}
Передаточное число зубчатой передачи также определяет ее механическое преимущество. Это показывает, что если входная шестерня вращается быстрее, чем выходная шестерня, то зубчатая передача усиливает входной крутящий момент. И если входная шестерня вращается медленнее, чем выходная шестерня, зубчатая передача снижает входной крутящий момент.
Классификация, основные параметры редукторов
В зависимости от типа зубчатой передачи редукторы бывают цилиндрические, конические, волновые, планетарные, глобоидные и червячные. Широко применяются комбинированные редукторы, состоящие из нескольких совмещенных в одном корпусе типов передач (цилиндро-конические, цилиндро-червячные и т.д.).
Конструктивно редукторы могут передавать вращение между перекрещивающимися, пересекающимися и параллельными валами.
Так, например цилиндрические редукторы позволяют передать вращение между параллельными валами, конические — между пересекающимися, а червячные — между пересекающимися валами.
Общее передаточное число может достигать до нескольких десятков тысяч, и зависит от количества ступеней в редукторе. Широкое применение нашли редукторы, состоящие из одной, двух или трех ступеней, при чем они могут, как описывалось выше, совмещать разные типы зубчатых передач.
Ниже представлены наиболее популярные виды редукторов, серийно выпускаемые промышленностью.
Базовая структура
Простая стационарная передача (без вращающихся осей) имеет как минимум два вала и является одноступенчатой (только одна пара колес). Эпициклическая зубчатая передача имеет не менее двух валов и одну ось вращения и является двухступенчатой. В технических приложениях требуются два вала, закрепленных на раме, один ведущий и один ведомый. Вращение колеса ( планетарное колесо U, рисунки ниже) должно быть соосно обоим обведенным колесам (1 и 2), с которыми оно соединено. В результате эти два вращающихся колеса, закрепленных на раме, являются так называемыми центральными колесами . И обе, и перемычка (S), несущая ось с вращающимся колесом, соосны.
Различные конструкции обусловлены формой второй центральной шестерни (2) и тем фактом, что используются простая планетарная передача (U) или пары планетарных шестерен (U1 и U2). Если вторая центральная шестерня является кольцевой шестерней , коробка передач особенно узкая (простая планетарная шестерня U).
Тип 1: с коронной шестерней 2 и планетарной шестерней U, которая спарена с обеими центральными шестернями 1 и 2
Тип 2: с цилиндрической шестерней 2 и парой планетарных шестерен U1, U2, каждая из которых соединена только с одной центральной шестерней.
Два типа планетарных шестерен 1 и 2: центральные шестерни , S: перемычка, U: планетарная передача,: радиус ,: окружная скорость (скорость, перпендикулярная радиусу)р{\ displaystyle r}ты{\ displaystyle u}
Если ось вращения параллельна валам, закрепленным на раме, и все колеса являются , колеса выглядят как круглые тела в перпендикулярном осям сечении. Вращающаяся шестерня вращается вокруг центральной шестерни с внешними зубьями, как планетарная, что привело к общему, но не всегда уместному, обозначению планетарных шестерен как планетарных. Один говорит о планетарной передаче, вращающейся вокруг солнечной шестерни .
В коническом дифференциале , наиболее часто используемом планетарном редукторе, центральная линия вращающейся оси пересекает центральную осевую линию, прикрепленную к раме, под прямым углом. Его обозначение как планетарный редуктор неуместно в указанном выше смысле. Две центральные являются зеркальным отображением одних и тех же . Планетарная передача тоже коническая, перемычка имеет форму клетки.
