Hvor sitter girkassen i bilen? Typer girkasser

En girkasse er en mekanisme som endrer dreiemomentet og kraften til en motor og finnes i nesten alle maskiner. Den er en del av bilens transmisjon og regulerer bevegelse i presisjonsinstrumenter med høy presisjon. Hva er en girkasse fra et teknisk synspunkt? Dette er ett eller flere gir som samvirker med hverandre og reduserer motorhastigheten til en akseptabel rotasjonshastighet for driftsenheten. I stedet for et drivhjul kan det være en orm.

Design og operasjonsprinsipp

Girkassen uten tillegg er gass eller hydraulisk, som betyr mekanisk innretning for å endre vinkelhastighet og dreiemoment. Det fungerer etter prinsippet til den gylne regel, når kraften som overføres ved rotasjon forblir praktisk talt uendret og reduseres med effektivitet.

Enhet

Den enkleste innretningen til en girkasse er et inngrep mellom et tannhjul og et tannhjul. Dreiemoment overføres gjennom direkte kontakt med tennene - elementene i delen. De beveger seg med samme lineære hastighet, men forskjellig vinkelhastighet. Antall rotasjoner av tannhjul og hjul per tidsenhet er forskjellig, avhengig av diameteren til delene og antall tenner.

Tannhjul og hjul er fast montert på aksler eller produsert sammen med dem. Huset kan ha fra ett til flere tannhjulspar. Monteringstegningen av girkassen viser tydelig dens struktur og komponenter:

• ramme;
• bolig dekke;
• par i mesh;
• aksler;
• lagrene;
• O-ringer;
• dekker.

Huset helt nederst har et hull for å tappe oljen og en enhet for å overvåke nivået av smøremidler, et kikkhull eller en peilepinne. Koblingen med dekselet faller sammen med aksenes plan.

Det kinematiske diagrammet til girkassen viser skjematisk girforbindelsene, akselplasseringene og rotasjonsretningen. Tanntypen, rett eller skrå, vises også. Ved hjelp av kinematisk diagram kan du bestemme antall trinn og andre egenskaper for hvordan en gitt girkasse fungerer.

Driftsprinsipp

Driftsprinsippet til en mekanisk girkasse er basert på overføring av dreiemoment fra en aksel til en annen gjennom samspillet mellom girdeler som er fast montert på dem. Den lineære hastigheten på tennene er den samme. Det kan ikke være annerledes, siden kontakten er vanskelig.

Prinsippet for drift av girkassen er trykket av en tann på overflaten av en lignende med en tilstøtende del og kraftoverføringen som beveger det drevne hjulet. Som et resultat avtar rotasjonshastigheten. Det skapes en kraft på utgangsakselen som kan sette aktuatoren i bevegelse.

Hovedparet er alltid det første, et høyhastighetsgir eller en snekke koblet til motoren og tilhørende hjul. Hele noden bestemmes av typen. Antall trinn er lik antall gir med et girforhold større enn 1.

Merking

I symbol Girkassen har en rekke tall og bokstaver som indikerer parametere og type. Den første er en indikasjon på antall trinn og type giring:

• sylindrisk - C;
• orm - H;
• konisk - K;
• globoid - G;
• bølge – B;
• planetarisk - P.

Kombinerte modeller er utpekt med flere bokstaver, som starter med det første paret:

• sylindrisk-orm - TsCh;
• orm-sylindrisk – ChC;
• konisk-sylindrisk – KC.

Antall gir av denne typen er angitt med et tall før bokstaven.

Den horisontale posisjonen regnes som normen og har ikke sin egen betegnelse. For en vertikal enhet er bokstaven V plassert etter betegnelsen på girtypen B - betyr en høyhastighetsmodell. Den etterfølges av en konvensjonell numerisk betegnelse for monteringsalternativet.

Merkingen kan inneholde en indikasjon på den klimatiske versjonen, for eksempel for tropene, nordlige områder, og i henhold til hvilken standard den er oppfylt.

For eksempel: 1Ts2U-250-31.5-22-M-U2. To-trinns sylindrisk med horisontalt arrangement. Sentrum-til-senter-avstanden til lavhastighets sceneakslene er 250 mm, girforholdet er 31,5. Enhetsmonteringsalternativ 22, skaft av koblingstype, klimatisk versjon samsvarer med GOST 15150-69.

Last ned GOST 15150-69

En elektrisk stasjon - en motor og en transmisjonsenhet i ett hus, har litt forskjellige markeringer. Først er det verdt bokstavbetegnelse merket til den sammensatte stasjonen, er rotasjonshastigheten til utgangshjulet indikert, siden den er konstant og koblet til en elektrisk motor.

Spesifikasjoner

Girkasser varierer i utseende i størrelse og form. Intern struktur variert. Listen forener dem alle tekniske egenskaper, ifølge hvilken de er valgt for ulike maskiner og maskiner. Hovedparametrene til girkassen inkluderer:

• girforhold;
• girkassens dreiemomentverdi;
• sted;
• antall trinn;
• dreiemoment.

Girforholdet tas som summen av alle gir, og samtidig vises en tabell over girforhold dersom enheten har 2 eller flere trinn. Ved hjelp av den velges en enhet som konverterer rotasjonen til en elektrisk motor eller motor med nødvendig mengde rpm

Det er viktig å vite mengden dreiemoment på girkassens utgående aksel for å avgjøre om det vil være nok kraft til å drive enheten.

Girforhold

Hovedkarakteristikken til giring, som alle andre parametere bestemmes av. Viser hvor mange færre omdreininger hjulet gjør i forhold til giret. Formel for girforhold:

U =Z 2 /Z1;

hvor U er girforholdet;

Z 1 antall tannhjul tenner;

Z 2 er antall tenner på tannhjulet.

Modulen til tannhjul og hjultenner er den samme. Antallet deres avhenger direkte av diameteren. Derfor kan du bruke formelen:

U =D 2 /D 1;

Hvor D 2 ogD 1 diameter på henholdsvis hjulet og giret.

Beregningen av det totale overføringsmomentet bestemmes som produktet av girforholdene til alle parene:

U p =U 1× U 2× … × U n ;

Hvor U r girforhold;

U 1, U 2, U n girforhold for girpar.

hvor U 12 – girforhold;

W 1 ogW 2– vinkelhastigheter;

n 1 ogn 2– rotasjonshastighet.

Å bestemme dreiemomentet på akselen er nødvendig for å finne ut kraften ved utgangen av girkassen;

Motorens inngangsmoment ved inngangen multipliseres med girforholdet. For å få en mer nøyaktig faktisk verdi, må den multipliseres med effektivitetsverdien. Koeffisienten avhenger av antall trinn og type giring. For et sporfat par er det 98 %.

Formålet med mekanismen

En girkasse er en enhet som endrer kraft. Dette kan være gass- og væsketrykk inn gassflasker, rørledninger og videre distribusjonsstasjoner. Mekaniske girkasser endrer antall omdreininger og vinkelhastighet.

Hvorfor trengs en giroverføringsmekanisme i en mekanisme eller maskin? Den reduserer vinkelhastigheten til motoren, samtidig som den øker dreiemomentet med samme mengde - kraften som utgangsakselen kan virke på aktuatoren med.

Rotasjonshastigheten til den elektriske motoren kan nå 1500 rpm. Den er ikke egnet for maskindrift. Samtidig, hvis en last er direkte festet til motorskiven, vil den ikke være i stand til å flytte den fra sin plass.

Enhetens funksjoner er å redusere rotasjonshastigheten titalls ganger og øke dreiemomentet med samme mengde - kraften som maskinen vil gjøre arbeidet med.

Typer girkasser

En girkasse er en mekanisme som overfører dreiemoment. De enkleste mekaniske komponentene som overfører dreiemoment er reim- og kjededrift. De overfører rotasjon fra en del til en annen og endrer samtidig vinkelhastigheten.

Den største gruppen av girkasser, som er mye brukt i alle mekanismer, fra kaffekverner til masovner, mekaniske girredusere. De er delt inn i grupper i henhold til flere parametere:

• type giring;
• antall gir;
• installasjonsmetode;
• romlig plassering av akser og girforbindelser.

Vanligvis er drivakselen til girkassen høyhastighets. Den er stivt koblet til motoren og roterer med samme hastighet, opptil 1500 rpm. I motsatt tilfelle, når hjulet er det ledende og utgående rotasjonshastighet øker og dreiemomentet reduseres, kalles enheten en reduserende enhet.

I henhold til type giring og girform er de delt inn:

• sylindrisk;
• konisk;
• mark;
• planetarisk;
• kombinert;
• bølge

Kombinerte modeller kan ha forskjellige typer gir.

Sylindrisk

Nai flere Heliske girkasser produseres. Arbeidsflate Hjulene og tannhjulene er formet som en sylinder. Modellene utmerker seg ved høy effektivitet, enkel utførelse og et bredt utvalg av deler. Entrinns enheter kalles girkasser. Den er kompakt, reduserer rotasjonshastigheten og overfører dreiemoment på samme tid.

Sylindriske modeller er delt inn etter tannform:

• rette tenner;
• spiralformet;
• chevron.

I henhold til det kinematiske skjemaet kan de være rettlinjede eller forgrenede.

En rett tann har en avrundet overflate for å fremme størst mulig kontaktflate. Når de er i kontakt, kommer tennene i kontakt i hele lengden. Friksjonen reduseres til et minimum. Effektiviteten til urgir er høyest, 99 %.

Fordelene med cylindriske tannhjul inkluderer minimal belastning på lagre, lav friksjon og mekanismen varmes ikke opp.

Ulempen er den høye støyen under drift og lav effekt. For å kunne utøve stor kraft, må hjulene gjøres brede og store.

En skrå tann er plassert i vinkel. Den har større kontaktflate med samme felgbredde. Tennene griper gradvis inn. Det spiralformede paret fungerer stille, jevnt og tåler store belastninger.

Friksjonsområdet langs evolventet er større, delene varmes opp. Effektiviteten til spiralgir er 98 % og lavere. Å lage deler med spiralformede tenner er vanskeligere, spesielt å frese tennene. Større presisjon kreves ved oppsett skjæreverktøy. Den skrånende posisjonen til tannen skaper ytterligere aksial belastning på lagrene og forkorter deres levetid.

For å kompensere for de negative aksiale kreftene til spiralformede tannhjul, ble det laget chevrongir. De representerer to hjul på en aksel med tenner skråstilt i motsatt retning. Dette øker kraften ytterligere.

Chevron-gir fungerer stille. Ulempen er den komplekse og tidkrevende teknologien for å kutte tenner.

Det kan være et hvilket som helst antall gir. Arrangementet av akslene er parallelle, horisontale og vertikale i samme plan. På stort antall gir i ett hus, et dobbeltradsarrangement av aksler er mulig.

Sylindriske modeller er mye brukt på alle områder. Fra husholdningsapparater, kaffekverner, bor, til metallurgisk og gruveindustri. Hver maskin har en eller flere girkasser. Spesielt tøffe forhold chevron gir brukes.

Konisk

Tannhjulet og hjulet har en konisk overflate. Akslene er plassert i vinkel. Tann på tannhjulet er rett og radial. Ofte brukes vinkelgir i kombinerte eller reduksjonsenheter. Rotasjonsretningen er mulig i alle retninger. Et hjul kan fungere som en leder.

Antall gir i et vinkelgir avhenger av formålet. Vanligvis alene. De fleste kjent eksempel spiralgir - bakakseldifferensial, dreiemomentreduserende enhet. Fra ett hjul roterer 2 gir synkront i én retning.

Mark

I stedet for et drivhjul er det en gjenget snekke i giret. Det er 1, 2, 4 tråder. Ingen andre passeringer. Skaftaksene er plassert vinkelrett i forskjellige plan.

Når den roterer, samhandler ormen med flere tenner på hjulet. Sterk friksjon i vinkel skaper et bremsemoment. Det hindrer hjulet i å snu og bevege ormen. Selvbremsing brukes i løftemekanismer. En hengende last vil ikke kunne gå ned. Et snekkegir kan bevege et hjul og tilhørende mekanisme med stor presisjon. Dette brukes i instrumenter og maskiner for å finjustere posisjonen til verktøyet.

I bølgemodeller brukes vibrasjoner av et tannhjul plassert inne i hjulet for rotasjon. Modellen har ennå ikke fått bred distribusjon.

Hvordan velge en girkasse i stedet for en ødelagt, for eksisterende utstyr og når du lager mekanismer selv. Det viktigste er kraften på utgangsakselen. Den beregnes basert på motorhastighet etter girforhold.

Du bør være oppmerksom på plasseringen av akslene i sylindriske modeller kan det være i en retning.

Festing utføres ved hjelp av en flens direkte til motorakselen og monteres på plattformen ved hjelp av hull i sålen.

Merkingen angir senter-til-senter-avstanden mellom akslingene. Denne størrelsen har en designmessig betydning når du installerer enheten og kobler den til motoren og akselen til arbeidsmekanismen.

Du bør se på hvilket par som er det første i girkassen, dets girforhold, giring. Valget av girkasse inkluderer også plasseringen av akslingene i rommet. De kan være plassert i rette vinkler og være i forskjellige plan. Type lagre er angitt i teknisk dokumentasjon. Det er også en tabell over levetid for forskjellige komponenter.

Ved utforming av en maskin utføres valget av snekkegirkasse basert på kraft og girplassering. Med lavere inngrep er paret godt smurt, krever ikke ekstra kjøling og kan fungere i lang tid. Du bør være oppmerksom på driftsmodusen. Noden er ikke alltid i stand til å jobbe i flere timer sammenhengende. Ormeleddet overopphetes raskt.

Vanlige feil

Girkassefeil kan unngås med riktig drift og regelmessig vedlikehold. Du bør studere passet nøye. Den viser typene vedlikehold og deres frekvens. Det er nødvendig å skifte olje regelmessig og hele tiden fylle på. Overholdelse av driftsmodus vil holde enheten intakt.

Hovedgirkassefeilen er forbundet med overoppheting. Dette skjer i fravær av smøring og bruk av oljer fra andre merker. Ellers vil enheten overopphetes og giret kan sette seg fast.

Lagre har sin egen sikkerhetsmargin. Levetiden deres er angitt i passet. Hvis du ikke erstatter dem med nye i tide, begynner nodene å smuldre. Kulene vil falle ut og akselen vil begynne å rotere med stor innsats og rykk.

Mellom kroppen og dekslene: topp og side, langs kontaktens plan, legges et tetningsmiddel under montering. Det hindrer olje i å lekke ut. Hvis den ikke endres i tide, vil væske lekke fra alle koblinger.

En girkasse i en bil er nødvendig for å fordele dreiemomentet som overføres fra motoren mellom drivhjulene. Strukturelt sett er en bilgirkasse en skrågirkasse plassert i et separat hus.

Avhengig av type bil er girkassen plassert på for- eller bakakselen, og firehjulsdrift krever tilstedeværelse av to girkasser, siden dreiemomentet i dette tilfellet er fordelt mellom alle hjul.

Girforholdet til en bilgirkasse

Hovedkarakteristikken til en girkasse, som enhver annen mekanisk girkasse, er girforholdet, som viser graden av reduksjon i vinkelhastighet og økning i dreiemoment overført til hjulene. Utvekslingsforholdet avhenger direkte av antall tenner på drevet og drevne gir. I girkasser større antall Det drevne giret har alltid tenner. Takket være det gode ytelseskvaliteter, gir med sirkulære tenner er mye brukt i bilgirkasser.

Girkasser til høyhastighetsbiler har et utvekslingsforhold nær enhet, der antall tenner på det drevne giret er bare noen få enheter mer enn på drivgiret. Økning av girforholdet forbedrer trekkraften kjøretøy, som er spesielt viktig for spesialkjøretøy og traktorer.

Funksjoner ved å installere girkasser på firehjulsdrevne kjøretøyer

Girkasser med samme utvekslingsforhold må installeres på for- og bakakslene på kjøretøy med firehjulstrekk, siden det ellers blir umulig å betjene kjøretøyet med senterdifferensialsperren innkoblet.

Girkassefeil og reparasjoner

Av stor betydning for å sikre påliteligheten til kjøretøyets girkasse er smøringen av de roterende delene i inngrepssonen. En smøremiddellekkasje kan føre til oljesult, som et resultat av at girtennene vil overopphetes og slites intensivt. Periodisk overvåking av tilstanden til overføringen, utført av profesjonelle bensinstasjonsansatte, vil bidra til å unngå sammenbrudd.

Reparasjon av girkasse er en spesielt komplisert jobb, da den innebærer et stort antall justeringer og påfølgende tester. Et av girene i girkassen kan ikke skiftes uten valg og innkjøring, siden ellers ikke det nødvendige kontaktområdet vil bli gitt. Girkassen justeres ved å endre gapet mellom enden av tannhjulet og enhetskroppen.

For å forstå hva en ett-trinns girkasse er, må du først finne ut hva enheten er i klassisk versjon. En girkasse er en mekanisme som består av clutchgir som overfører arbeidsbevegelser til hverandre. På grunn av deres enkelhet, høye effektivitet og lave kostnader, er girkasser mye brukt i maskinteknikk for å lage en rekke sammenkoblede mekanismer.

Girkassehuset inneholder snekke- eller girdrev, som er montert ved sveising eller andre immobiliseringsmetoder på aksler eller aksler. Førstnevnte er presset inn i lagre, som er plassert i hull spesielt laget for dem i huset. En slik transmisjon kan monteres direkte på en enhet som produserer mekanisk bevegelse, men installert i et separat hus (girkasse) har den en rekke fordeler. Spesielt er disse:

• garanti for høy nøyaktighet av mekanismemontering;
• økt effektivitet;
• bedre smøring av girkassedeler;
• redusert slitasje;
• økt beskyttelsesnivå mot inntrengning av skadelige sager og skitt.

Hva består girkassen av?

Den består av en sveiset stål- eller støpejernskropp. Den rommer aksler, aksler, gir, snekkegir, lagre og andre elementer. Noen girkasser inneholder spesielle enheter som gir smøring av girkasseelementer. For eksempel kan den være utstyrt med en oljepumpe eller en enhet som gir kjøling for denne enheten (en spole med kjølevæske er ofte montert i en snekkegir).

Girkasser er forskjellige. Samtidig er de forskjellige ikke bare i typer, men også individuelle egenskaper Derfor er girkasser designet for et spesifikt utstyr eller enhet, avhengig av behov, girforhold og dreiemoment som må overføres til mottakerenheten.

Hovedtyper av girkasser

De deler:

• Etter type overføringsforbindelse til:
  1. tannet;
  2. kombinert.
• Avhengig av formen på tannhjulene på;
  1. koniske og andre.
• I henhold til plasseringen av skaftene i rommet på:
  1. vertikal;
  2. horisontal.
• Avhengig av egenskapene til det kinematiske systemet som ligger til grunn for en bestemt mekanisme på:
  1. utvidet;
  2. med dobbelttrinn osv.
• Etter antall trinn:
  1. enkelt trinn;
  2. to-trinns.

Enkeltrinns spiralgirkasser

Denne typen girkasse skiller seg fra andre i plasseringen av akslene i huset og antall trinn. Ett-trinns spiralgirkasser kan være vertikale eller horisontale. Tannhjulene til disse enhetene kan ha skrå og rette tenner, samt chevron-tenner. Husene er laget av stål sveiset metode eller fra støpejern ved støping. Aksler er ofte montert i glide- eller rullelager. Førstnevnte er ofte installert i tunge girkasser.

Sammensetningen og layoutmulighetene til en ett-trinns girkasse er begrenset. Hovedtrekket Det som skiller dem fra hverandre er plasseringen av akslene og aksene i rommet. Dessuten varierer girforholdet til disse enhetene fra 1,6 til 6,3. Helningsvinkelen til tannhjul laget med spiralformede tannhjul varierer fra 8 til 200 grader.

Maksimal utveksling som enheten kan gi er 12,5, men girkasser med maksimal utveksling brukes sjelden. Ofte brukes de som har et girforhold som ikke overstiger 6.

Hvilket girkassearrangement bør jeg velge - vertikalt eller horisontalt? Alt avhenger av behovet for bekvemmelighet i den generelle utformingen av denne overføringsenheten. Spesielt har det betydning hvordan enheten som produserer mekanisk bevegelse er plassert, dens arbeidsaksel osv.

For å lage en slik enhet må du først lage kretsen. Vi foreslår å studere et av alternativene for en ett-trinns girkasse med et horisontalt akselarrangement.

Driftsprinsipp for en ett-trinns girkasse

Det er enkelt nok å forstå. I en slik mekanisme, gjennom et mindre tannhjul plassert på en aksel til et større installert på en annen aksel, overføres rotasjonsbevegelse gjennom tennene. Effekten av å redusere antall omdreininger per minutt oppnås på grunn av forskjellen i diameteren til tannhjulene. Lengden på sirkelen som den første skisserer under bevegelse er betydelig mindre enn den som den andre skisserer, så den store stjernen roterer saktere.

I dette tilfellet lages omvendtvirkende enheter som ikke reduserer antall omdreininger per tidsenhet, men heller øker dem.

Denne typen girkasse er den enkleste. Den skiller seg fra andre ved at bevegelse overføres gjennom ett ledd, og ikke gjennom flere, mens de innkommende og utgående rotasjonene har motsatte retninger.

Dreiemoment kan også overføres ved hjelp av en snekkemekanisme, men girforholdet påvirkes av diameteren på "ormen".

Hvor og til hva brukes entrinns horisontale girkasser?

De finner sin bruk:

• der konstant eller variabel belastning, reversibel og én retning er nødvendig;
• å sikre fast jobb eller med korte pauser;
• for å sikre rotasjon av akslene i forskjellige retninger.

De kan ikke eller er farlige å bruke dersom akselens rotasjonshastighet overstiger 1800 omdreininger per minutt, samt når luftstøvinnholdet er høyere enn 10 mg per kubikkmeter. meter og atmosfære av den første og andre typen i samsvar med GOST 15150-69.

Designprosess for entrinns spiralgirkasse

Før du starter produksjonen av denne enheten, gjøres en designberegning:

• utvalg av materialer;
• valg av maksimal tillatt rullespenning;
• beregning av netto nyttig akseltorsjon.

Som en del av arbeidet utarbeides den foreløpige utformingen av girkassen.

Beregningen av akseldimensjonene til denne enheten utføres i 2 trinn:

1. omtrentlig beregning av antall omdreininger med ren torsjon;
2. nøyaktig beregning av styrkeindikatorer for bøye- og torsjonsspenning.

For produksjon av slike enheter anbefales det å bruke varmebehandlet legert stål. Beregningen av aksler ved utarbeidelse av et prosjekt utføres avhengig av torsjonsspenningen, spenningskonsentrasjonen og dens sykluser. Hvis du planlegger å installere høyhastighetsaksler, blir mindre verdier tatt med i beregningen, mens lavhastighetsaksler - større.

På det endelige designstadiet, a monteringstegning denne enheten. Den inkluderer alle tidligere utviklede tegninger av hvert av girkasseelementene separat. I dette tilfellet lages en tegning av den ferdige enheten, i langsgående og tverrgående seksjoner.

For å oppnå balanse og koaksialitet i arrangementet av de forskjellige elementene i denne enheten, utvikles kinematiske diagrammer av entrinns girkasser. De representerer bilder i forskjellige deler av kroppen og deler som utgjør girkassen, og gjenspeiler deres relative posisjon, proporsjoner, sammenkoblingspunkter, etc.

Utformingen av en ett-trinns girkasse kan være annerledes. Den kan ha tilleggselementer som forbedrer ytelsen betydelig. For eksempel en oljepumpe som gir tvungen smøring på steder der væske ikke kommer inn når kjedehjulets svinghjul roterer eller i en girkasse av snekketype.

Forelesningsserie Teknisk mekanikk (fortsettelse)

4. Typer utstyr

Rotasjonsbevegelse i maskiner overføres ved hjelp av friksjon, gir, belte, kjede og snekkegir. Vi vil konvensjonelt kalle paret som utfører rotasjonsbevegelseshjul. Hjulet som rotasjonen overføres fra kalles vanligvis drivhjulet, og hjulet som mottar bevegelsen kalles det drevne hjulet.

Figur - Overføringsenhet

Enhver rotasjonsbevegelse kan måles i omdreininger per minutt. Ved å vite antall omdreininger per minutt av drivhjulet, kan vi bestemme antall omdreininger for det drevne hjulet. Hastigheten til det drevne hjulet avhenger av forholdet mellom diametrene til de tilkoblede hjulene. Hvis diameteren på begge hjulene er den samme, vil hjulene spinne med samme hastighet. Hvis diameteren til det drevne hjulet er større enn drivhjulet, vil det drevne hjulet spinne langsommere, og omvendt, hvis diameteren er mindre, vil det gjøre flere omdreininger. Antall omdreininger til det drevne hjulet er like mange ganger mindre enn antall omdreininger til drivhjulet som dets diameter er større enn diameteren til drivhjulet.

Friksjonsoverføring

Med friksjonsoverføring overføres rotasjon fra ett hjul til et annet ved hjelp av friksjonskraft. Begge hjulene presses mot hverandre med en viss kraft og roterer hverandre på grunn av friksjonen som oppstår mellom dem.

Fordeler friksjonsoverføring:

· Enkelt å produsere rullende elementer;

· Ensartet rotasjon og stillegående drift;

· Mulighet for trinnløs regulering av rotasjonshastighet og av/på-overføring på farten;

· På grunn av muligheten for å skli har giret sikkerhetsegenskaper.

Feil friksjonsoverføring:

· Slipp som fører til variable girforhold og tap av energi;

· Behovet for å gi press.

Søknad:

I maskinteknikk brukes kontinuerlig variabel friksjonstransmisjoner oftest for kontinuerlig variabel hastighetskontroll.

Figur - Friksjonsgir: a - frontgir, b - vinkelgir, c - sylindrisk gir

Sylindriske og frontale gir er spesielt akseptable. Hjul for tannhjul kan være laget av tre. For bedre grep bør arbeidsflatene på hjulene "behandles" med et lag myk gummi 2-3 mm tykt. Gummien kan enten spikres med små spiker eller limes med lim.

Utstyr

I tannhjul overføres rotasjon fra ett hjul til et annet ved hjelp av tenner. Tannhjul roterer mye lettere enn friksjonshjul. Dette forklares med at her er det ikke nødvendig å trykke hjulet på hjulet i det hele tatt. For korrekt engasjement og enkelt arbeid hjul, er tannprofilen laget langs en bestemt kurve som kalles en involutt.

Figur - Gear enhet

Giroverføring brukes ikke bare med parallelle aksler, når det brukes såkalte cylindriske tannhjul, men også når akslene går i en hvilken som helst vinkel. Denne vinklede girkassen kalles et konisk tannhjul, og tannhjulene kalles koniske gir (g).

Skrå tannhjul, som sylindriske tannhjul, kommer med en skrå spiraltann (h). Slike gir brukes vanligvis i biler (for jevn drift). I girdrev kan tannstang og tannhjul brukes. For periodisk rotasjon kan et tannhjulspar brukes der drivhjulet har et ufullstendig antall tenner.

Figur - Giroverføring

Drivhjulene har også én tann. Slike tannhjul ble veldig ofte brukt i tellemekanismer. Drivhjulet har en tann, og det drevne giret har ti, og for en omdreining av drivhjulet vil det drevne giret derfor kun dreie en tiendedel av en omdreining. For å snu det drevne giret én omdreining, må drivhjulet gjøre ti omdreininger.

Figur - Typer tannhjul: a - gir med en tann, b - maltesisk kryss

Fordeler:

· Betydelig mindre dimensjoner enn andre gir;

· Høy effektivitet(tap i presise, godt smurte gir er 1-2%);

· Større holdbarhet og pålitelighet.

Feil:

· Støy under drift;

· Behovet for presisjonsproduksjon.

Bruksområde: Den vanligste typen mekanisk girkasse. De brukes til å overføre kraft - fra ubetydelig til titusenvis av kW.

Den demonterte typen gir inkluderer også den såkalte maltesiske giringen, eller maltesisk kryss (b). Den maltesiske kryssmekanismen brukes til periodisk rotasjon.

Belting

Remdrift, som girdrev, er svært vanlig. Et belte strukket over trinser dekker en del av dem. Denne tilpasningsdelen (buen) kalles omkretsvinkelen. Jo større grepsvinkelen er, jo bedre grepet dannes, jo bedre og mer pålitelig vil remskivenes rotasjon være. Med en liten innpakningsvinkel kan det hende at beltet på en liten remskive begynner å gli, og rotasjon vil bli overført dårlig eller ikke i det hele tatt. Innpakningsvinkelen avhenger av forholdet mellom størrelsene på remskivene og deres avstand fra hverandre. Figurene (a, b) viser hvordan omkretsvinklene endres. Når det er nødvendig å øke omkretsvinkelen, plasseres en trykkrulle-rulle (c) ved girkassen.

Figur - Typer remdrift

Avhengig av plasseringen av akslene og beltet, kommer remdrifter i forskjellige typer:

Åpen overføring (g). Med denne girkassen roterer begge trinsene i samme retning.

Kryssoverføring (d). Denne girkassen brukes når det er nødvendig å endre rotasjonen til den drevne remskiven. Remskivene roterer mot hverandre.

Halvkryssgir (e) brukes når akslene ikke er parallelle, men i vinkel.

Vinkeltransmisjon (g) dannes når akslingene går i vinkel, men ligger som i samme plan. I denne transmisjonen må ruller installeres for å sikre riktig reimretning.

Dobbeltgir (z). Med denne transmisjonen kan reimer gå fra én drivremskive til flere drevne remskiver.

Trinnoverføring(Og). Den brukes når det er nødvendig å endre hastigheten på den drevne akselen. Begge trinsene i denne girkassen er trinn. Ved å omorganisere beltet til ett eller annet par trinn, endres antall omdreininger på den drevne akselen. Samtidig forblir lengden på beltet uendret.

I henhold til profilen deres er beltene flate, runde og trapesformede (k, l, m).

Girforholdet til remdrift er tatt innenfor området 1:4, 1:5 og bare i unntakstilfeller - opptil 1:8.

Ved beregning av remdrift tas det hensyn til at båndet glir langs remskivene. Denne glidningen er uttrykt innenfor 2-3%. For å oppnå ønsket hastighet reduseres diameteren på den drevne remskiven innenfor de samme grensene.

Remskiver kan være laget av kryssfiner eller lette metaller.

Fordeler:

· Enkel design;

Mulighet for posisjonering av drivende og drevne trinser på lange avstander(mer enn 15 meter);

· Beskyttelse av mekanismer mot overbelastning på grunn av de elastiske egenskapene til beltet og dets evne til å skli over remskivene;

· Evne til å arbeide med høye vinkelhastigheter.

Feil:

· Gradvis strekking av belter, deres skjørhet (ved høye hastigheter fungerer det fra 1000 til 5000 timer);

· Inkonstans i girforholdet (på grunn av uunngåelig remglidning);

· Relativt store størrelser.

Søknad: Brukes veldig ofte, fra forbrukerelektronikk til industrielle mekanismer med effekt opp til 50 kW.

Snekkeutstyr

Et snekkegir brukes for å oppnå rotasjon mellom aksler som krysser hverandre i samme plan. Transmisjonen består av en skrue (snekke) og et spiralformet hjul, som er i netting. Når ormen roterer, driver spolene tennene på hjulet og får det til å rotere. Vanligvis overføres rotasjonen fra ormen til hjulet. Revers oppstår nesten aldri på grunn av selvbremsing.

Figur - Typer snekkegir

Det brukes oftest med store utvekslingsforhold fra 5 til 300. På grunn av det store utvekslingsforholdet er snekkegiret mye brukt som en mekanisme for å redusere antall omdreininger - en girkasse.

Girkasser kan lages på forskjellige måter. For noen er ormen laget av en vanlig festeskrue, for andre er den laget ved å vikle en ledning eller en smal kobberlist (på en kant) rundt en stang i form av en fjær. For styrke bør svingene loddes til stangen. Snekkegir plukkes opp fra en unødvendig klokkemekanisme. Men du kan lage dem selv: kutt dem med en fil fra en messing- eller duraluminskive.

Ved produksjon av girkasser må man passe på at skruen og giret ikke har aksial forskyvning ved rotasjon. I høyhastighetsgirkasser bør akslene monteres på lagre.

Fordeler:

· Jevn og stillegående drift;

· Stort utvekslingsforhold.

Feil:

· Økt varmeutvikling;

· Økt slitasje;

· Tendens til å spise;

· Relativt lav effektivitet.

Søknad: Brukes først og fremst når det kreves et stort utvekslingsforhold.

Kjedeoverføring

Sammenlignet med et beltedrev er et kjededrev praktisk ved at det ikke tillater sklir og lar deg opprettholde riktig girforhold. Kjedeoverføring utføres kun med parallelle aksler.

Figur - Typer kjedetransmisjoner: a - platerullekjede, b - stille kjede

Hovedmengden til en kjedeoverføring er tonehøyden. Stigningen er avstanden mellom aksene til rullene på kjedet eller avstanden mellom tennene på tannhjulet.

I tillegg til rullekjeder er også gir, såkalte lydløse kjeder, mye brukt i maskiner. Tannhjulet til en slik girkasse ligner på et gir. Tannkjeder kan operere i høye hastigheter.

Det tillatte utvekslingsforholdet for kjededrift kan være opptil 1:15. Det minste antallet tenner brukes til tannhjul: for rullekjeder - 9, og for girkjeder - 13-15. Avstanden mellom aksene til tannhjulene antas å være minst en og en halv ganger diameteren til det store tannhjulet.

Kjedet settes på tannhjulene ikke tett, som belter, men med noe hengende. En strekkvalse brukes til å regulere strekk. Antall omdreininger på det drevne tannhjulet avhenger av forholdet mellom tennene på begge tannhjulene.

Fordeler:

· Mindre følsomhet for unøyaktigheter i plasseringen av skaftene;

· Mulighet for å overføre bevegelse med ett kjede til flere tannhjul;

· Mulighet for å overføre rotasjonsbevegelse over lange avstander.

Feil:

· Økt støy og kjedeslitasje når feil valg design, uforsiktig installasjon og dårlig vedlikehold.

Ratchets

I tillegg til kontinuerlig rotasjonsbevegelse, brukes ofte maskiner intermitterende rotasjonsbevegelse. Denne bevegelsen utføres ved hjelp av en såkalt skrallemekanisme. Hoveddelene av en skrallemekanisme er: skralle (en skive med tenner), spaken og pal. Skralletennene har en spesiell form. Den ene siden av dem er laget flat, og den andre er bratt eller noe underskåret. Skralle er montert på skaftet ubevegelig. Spaken som sitter ved siden av skralleen kan svinge fritt. Det er en pal på spaken, som i den ene enden hviler på skralle. Ved hjelp av en koblingsstang eller stang fra en eller annen drivmekanisme kommer spaken i en svingende bevegelse. Når spaken vippes til venstre, glir sperren fritt langs den slake skråningen av tennene uten å vri på skralle. Når du beveger deg mot høyre, hviler sperrehaken på kanten av tannen og dreier skralle i en viss vinkel. Så, kontinuerlig svingende i den ene og den andre retningen, får spaken med pal sperren med akselen til å rotere periodisk. For å sikre en sikker tilpasning av sperren til skralle, er sperren utstyrt med en trykkfjær.

Figur - Typer skrallemekanismer

Men oftere er det et annet formål med skrallemekanismen - å beskytte akselen med skralle fra å snu. Så når du løfter en last på en vinsj, hindrer skralle og sperre trommelen i å snu.

Tabell - Betegnelse på typer gir på diagrammene:

5. Typer og formål med girkasser

Girkassen har fått navnet sitt fra det latinske ordet redusering, som betyr "Jeg returnerer den." Dette er det grunnleggende prinsippet for driften av en girkasse, som er en kompleks mekanisk enhet som består av ett eller flere gir eller ormtype gir. Hensikten med girkassen er at når ved hjelp av disse girene konverteres enhver rotasjon og endrer vinkelhastigheter.

Girkasser inkludert i drivmekanismesystemer. Bruksomfanget for girkasser er omfattende: ikke en eneste mekanisme som har rotasjonsenheter kan klare seg uten dem. Alle motorer, enten elektriske motorer eller motorer intern forbrenning, nødvendigvis ha girkasser av forskjellige typer. Girkassen har ett eller flere inngrepsgirsystemer med konstant utveksling. Type girkasse avhenger av typen av disse girene.

Klassifisering av girkasser

Girkasser etter girtype det finnes skrå, sylindrisk, bølge, planetarisk - dette er girtyper av gir, så vel som ormetype.

Dessuten kan de være det enkelt-, to- og tre-trinns systemer. Samtidig kan de brukes i totrinns og tretrinns girkasser ulike typer overføring

Typer girkasser etter design.

De er delt inn etter dette prinsippet: mekaniske og girmotorer.

Mekaniske girkasser er rett og slett mekaniske girkasser, mens girmotorer er en girkasse og en elektrisk motor kombinert i ett hus.

Etter type plassering i rommet girkasser er delt inn i horisontal og vertikal. De brukes både med monogir og med en kombinasjon av flere typer gir.

Design og formål med girkassen

Girkassen er et hus der alle transmisjonselementer er plassert - aksler, gir, lagre og resten. Noen ganger inneholder girkassehuset enheter som tjener til å smøre giret og lagrene (for eksempel kan en giroljepumpe plasseres i girkassehuset) eller kjøleinnretninger (for eksempel en vannspiral i huset til en to-trinns snekkegirkasse ).

Tabell - Klassifisering av girkasser avhengig av type gir og antall trinn

Driftsprinsipp for girkasser

Siden driften av girkassen er basert på overføring og transformasjon dreiemoment, den viktigste egenskapen til mekaniske girkasser er typen mekanisk girkasse de bruker.

Typer gir i girkasser:

Spur gear– en av de mest pålitelige og holdbare girtypene, som gir lang levetid. Som regel brukes den i girkasser med spesielt komplekse driftsforhold. Denne typen overføring er delt inn i rette tenner overføringer, spiralformet Og chevron

overføringer;

· Skrått gir– i motsetning til den forrige har den aksene til inngangs- og utgående aksler, som krysser hverandre. Rotorer med en slik overføring brukes når det er nødvendig å endre retningen til den overførte kinetiske energien;

· Snekkeutstyr- Dette er en mekanisk overføring fra en skrue ("orm") til et gir. De har et ganske høyt girforhold og relativt lav effektivitet. Det finnes enkeltpass Og multi-pass ;

· Hypoid overføring (spiroid)– bruker skråhjul med kryssende aksler for overføring (hjul kan ha skrå eller buede tenner). Denne typen overføring er preget av lav driftsstøy, jevn kjøring og høy lastekapasitet;

· Kjedeoverføring– som navnet tilsier, bruker en fleksibel kjede for å overføre mekanisk energi. Den består av to tannhjul (driver og drevet) og en kjede, som igjen består av bevegelige ledd. Dette er en av de mest allsidige, enkle og økonomiske typene gir;

· Belting– overføring av energi ved hjelp av et fleksibelt belte på grunn av friksjon eller inngrepskrefter (ved registerremmer). Består av driv- og drevne trinser, samt drivreim. Fordelene inkluderer lav kostnad, stillegående og jevn drift, samt enkel installasjon og kompensering av overbelastninger på grunn av sklir;

· Helical gear– konverterer translasjonsbevegelse til rotasjonsbevegelse, og omvendt. Som regel er det en struktur som består av en skrue og en mutter. Det er en rullende og glidende transmisjon. Denne overføringen brukes ofte ikke til bevegelse, men for sikring. Brukes i justeringsskruer, drev utøvende organer mekanismer, en rekke verktøy;

· Bølgeoverføring– en relativt ny type gir, preget av svært høy utveksling. Det fungerer ved å generere bølger på et fleksibelt hjul, utstyrt med færre tenner enn et stivt hjul, og forskyve hjulene i forhold til hverandre med forskjellen i tenner per omdreining. Blant fordelene er lav vekt, høy kinematisk nøyaktighet og evnen til å overføre dreiemoment gjennom tette vegger.

Antall girtrinn

Som regel er girkasser som kun består av ett gir ekstremt sjeldne. Denne typen girkasse kalles entrinns. To-, tre- og flertrinns girkasser har blitt mye mer utbredt, og i slike girkasser kan det være både gir av samme type og flere forskjellige gir kombinert med hverandre. Det totale girforholdet til girkassen avhenger direkte av typen gir som brukes og antall trinn. I noen mekanismer kan antall trinn nå titalls og hundretusener.

Giraksler

Tabell - Ressurstid for gir, aksler og lagre til girkasser

Mange bilister vet at bilens girkasse har en girkasse. Men få mennesker vet hva slags mekanisme det er, hvordan det fungerer, hvilke funksjoner det utfører avhengig av plasseringen, hvilke funksjonsfeil som er typiske for den og hvordan de kan rettes opp. I dag skal vi snakke om alle funksjonene til en bilgirkasse.

Formål og utforming av girkassen

Denne kjøretøyoverføringsenheten har navnet sitt fra Engelsk verbå redusere (redusere). Hensikten med girkassen er å absorbere dreiemoment fra motorens veivaksel og, etter å ha redusert det, overføre det videre til transmisjonsenhetene (senterdifferensial, som fordeler dreiemomentet til drivhjulene i en viss andel). Avhengig av hvor den er installert, skilles det mellom frontgirkasse og bakaksler. I forhjulsdrevne biler det brukes en forakselgirkasse som er integrert i girkassen, og i bakhjulsdrevne biler er denne enheten installert på bakaksel. I firehjulsdrevne kjøretøyer brukes to girkasser - den fremre er plassert i girkassen, og den bakre er plassert på akselen, begge girkassene er koblet til hverandre ved hjelp av en kardanaksel.

Girkassemekanismen ser slik ut:

• Hus med tetninger (oljetetninger) og festemidler. Laget av høyfast stål eller lette legeringer, beskytter hovedgiret og tverrakseldifferensialen mot ytre påvirkninger. Festene brukes til å binde girkassehuset til basene, og tetningene forhindrer lekkasje av girvæske, som smører girkassen og differensialgirene.

• Hovedutstyr. a) drivutstyr. Designet for å motta dreiemoment fra sekundærakselen til girkassen og deretter overføre det til det drevne giret. b) drevet gir. Mottar dreiemoment fra drivgiret og overfører det videre til. Det drevne giret er større enn drivhjulet og har flere tenner - dette gjøres for å redusere det høye dreiemomentet som kommer fra drivhjulet.

• Interwheel. a) hus med oljetetninger. Beskytter differensialgir mot skade. b) satellittgir. Vanligvis er det tre av dem, to er plassert parallelt med hverandre, og en er vinkelrett, den er koblet til det drevne giret til hovedgiret. Funksjonen til satellittene er å overføre dreiemoment fra det drevne giret til akseltannhjulene. c) hjulakselgir. De mottar redusert dreiemoment fra satellittene og overfører det til hjulakselakslene. d) lagre. Installert mellom akseltannhjulene og drivakselen. Sørg for rotasjon av hjulakselakslene.

Hvis hovedgiret er ansvarlig for å motta dreiemoment, redusere eller øke det, så regulerer mellomhjulsdifferensialen, i tillegg til å fordele det som mottas fra girkassen mellom hjulene, hjulenes rotasjonshastighet når bilen svinger. Når en bil svinger, får det ytre hjulet mer dreiemoment og det indre hjulet mindre. Uten en differensial ville en slik operasjon vært umulig.

Avhengig av hvordan tennene til driv- og drevne gir er koblet sammen, er det fire typer girkasser:

• Bevel, består av to vinkelgir plassert i en vinkel på 90 grader. Egnet for kjøretøy med bakhjulsdrift og firehjulsdrift.

• Sylindrisk, består av to sylindriske tannhjul koblet parallelt. Denne typen sluttdrift brukes på forhjulsdrevne kjøretøy.

• Hypoid, består av tannhjul plassert i en vinkel på 45 grader i forhold til hverandre. Egnet for kjøretøy med bakhjulsdrift og firehjulsdrift.

• Snekkegiret består av en vinkelrett koblet skrue (snekke) og et snekkedrevet gir. Den brukes i styremekanismen den brukes ikke i biltransmisjoner.

Hovedkarakteristikken til girkassen er girforholdet, som gjenspeiler forholdet mellom vinkelhastigheten til drivakselen og vinkelhastigheten til den drevne akselen. Girkasser med høyt utvekslingsforhold er installert på girkassen til kjøretøy med stor egenvekt. Slike maskiner beveger seg med lav hastighet, men har større bæreevne. Girkasser med lavt utvekslingsforhold er installert på overføring av maskiner med lav egenvekt, noe som sikrer høy hastighet. Utvekslingsforholdet bestemmes av antall inngrep av drivgiret med det drevne giret. For eksempel, hvis utvekslingsforholdet er 5,1, vil under en omdreining av drivgiret det drevne giret kobles inn og ut med det 5 hele og 1 tiende ganger.

Hva er forskjellen mellom en girkasse og en differensial?

Dette spørsmålet blir ofte stilt av nybegynnere. En girkasse, som vi sa ovenfor, er en enhet som øker eller reduserer dreiemomentet som kommer til den fra motorens veivaksel. Og differensialen er en enhet som deler dreiemomentet som kommer fra girkassen mellom akslene (senterdifferensial) eller akselakslene (tverrakseldifferensial) i et visst forhold, og er også ansvarlig for å tilføre mer eller mindre dreiemoment til det ytre hjulet når snu bilen.

Havari og reparasjoner av girkasse

De vanligste feilene i bilgirkasser er gir, tetninger og lagre. Årsaken er slitasje på disse delene på grunn av drift med økt belastning, langvarig oljesult på grunn av mangel på olje. Disse sammenbruddene diagnostiseres av tilstedeværelsen av summing eller klikk i leddene til gir og lagre. Slitasje av tetningene kan bestemmes av dråper av transmisjonsvæske som siver gjennom sprekker i tetningene. Det anbefales å kontrollere funksjonen til disse girkasseelementene ved hvert vedlikehold og om nødvendig erstatte slitte deler med nye.

Sjeldnere bryter kroppen til selve bilgirkassen sammen, eller festene som den er festet til basen med, går i stykker. Dette havariet kan oppstå når bilen treffer en hindring. Støv og smuss kan komme inn i gapet som dannes under et sammenbrudd, noe som vil påvirke tilstanden til transmisjonsvæsken. Det vil i sin tur ikke være i stand til å utføre sine funksjoner, noe som vil føre til overoppheting av girene, brudd eller slitasje på tennene. Skader på girkassehuset er også full av utseendet til en høy brummen produsert av betjeningselementene, noe som vil påvirke den akustiske komforten under kjøring. Et defekt girhus kan diagnostiseres ved utseendet av spor av girolje under det. I dette tilfellet kan du sveise girkassehuset eller erstatte det med et nytt.

I alle fall, for å forhindre svikt i girkassen, må du overvåke nivået på transmisjonsvæsken som helles inn i den, bytte den hver 100.000 kilometer eller når du blir tvunget til å erstatte tetningene. Det anbefales også å diagnostisere driften av girkassen med jevne mellomrom, og hvis de minste tegnene på sammenbrudd av girkasseelementene vises, må du omgående erstatte dem og utføre rutinemessige reparasjoner.