Передаточные числа коробки передач: Передаточные числа КПП: что такое передаточное число

Содержание

Передаточные числа КПП: что такое передаточное число

В автомобиле коробка переключения передач — агрегат, который позволяет изменять крутящий момент, развиваемый двигателем внутреннего сгорания, перед передачей такого момента на ведущие колеса транспортного средства. Как известно, большинство коробок передач являются ступенчатыми, а в основе КПП лежит зубчатая передача.

Если просто, ступени фактически являются парами шестерен, которые имеют разное передаточное число (передаточное отношение). В этой статье мы рассмотрим,  что такое передаточное число коробки передач, на что указывает и влияет данная характеристика.

Содержание статьи

Что такое передаточное число коробки передач

Передаточное число является основной характеристикой зубчатой передачи. Такая передача передает крутящий момент от двигателя (в случае с автомобилем на ведущие колеса). Также зубчатая передача позволяет как уменьшить, так и увеличить крутящий момент, поступающий от двигателя.

Изменение становится возможным благодаря увеличению или уменьшению количества зубцов на шестернях.

Итак, передаточное число (АКПП, МКПП) представляет собой отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни в устройстве коробки передач, редуктора и т.д. Если просто, например, ведущая шестерня имеет 30 зубьев, а ведомая 60. В этом случае передаточное число такой зубчатой пары будет составлять 2, то есть 60:30.

  • Величина передаточного числа в коробке передач и редукторе напрямую оказывает влияние на динамику разгона, а также на показатель максимальной скорости. В ступенчатых КПП имеется несколько зубчатых пар с разными передаточными числами. Чем больше число, тем больше тяги обеспечивает данная передача. При этом мотор быстрее набирает обороты, машина активно разгоняется, однако максимальная скорость не высокая на данной передаче. Для увеличения скорости возникает необходимость в переключении на ступень выше.
Как правило, в автомобиле момент от двигателя, поступающий на КПП, увеличивается на пониженных передачах (1,2, 3). Также на внедорожниках момент может дополнительно изменяться при помощи раздаточной коробки (раздатки), которая отвечает за понижающую передачу.

На повышенных передачах (4, 5, 6) происходит уменьшение передаточного числа, что повышает максимальную скорость автомобиля. При этом разгон на таких передачах менее интенсивный, чем на пониженных.  

Еще добавим, что на динамику  разгона также влияет и передаточное число главной пары редуктора. Чем большим оказывается указанное число, тем лучше динамика автомобиля, причем на всех передачах. При этом максимальная скорость ниже. Например, возьмем модели ВАЗ. Если поставить на машину главную пару, которая имеет число 4.1 или 4.3 вместо 3.9, авто будет более динамичным, однако показатель максимальной скорости также будет уменьшен.

С учетом вышесказанного становится понятно, что на разных авто передаточные числа трансмиссии подбирают с учетом мощности двигателя, крутящего момента, который выдает агрегат, целевого назначения самого ТС и т.

д.  Другими словами, улучшение динамических характеристик автомобиля  зависит от того, насколько удачно реализован  подбор передаточных чисел в коробке передач.

  • Также при создании КПП конструкторы пытаются достичь оптимального баланса между разгонной динамикой и экономичностью. Если же за счет изменения передаточного отношения необходимо добиться лучшей разгонной динамики автомобиля, экономичность однозначно пострадает.

Кстати, зачастую в 5-и ступенчатых КПП пятая «повышенная» передача не является передачей для достижения максимальной скорости, как многие ошибочно полагают. Стандартно такая передача позволяет получить максимальную экономию горючего, а также значительно снизить шум и нагрузки на силовой агрегат при езде с высокой скоростью или скоростью, близкой к максимальной для данного ТС.

Изменение передаточного отношения КПП: тюнинг коробки передач

Как известно, наилучшие динамические показатели достигаются в диапазоне оборотов максимального крутящего момента, а не мощности. Фактически, при нижнем и верхнем значении частоты вращения коленчатого вала крутящий момент двигателя меньше максимального.

Получается, чем больше обороты будут отличаться  от оборотов максимального крутящего момента, тем медленнее разгоняется автомобиль. В стандартных КПП передаточное отношение каждой ступени подобрано так, чтобы водителю было комфортно разгонять машину на низких передачах, после чего на повышенных можно поддерживать набранную скорость одновременно с экономией топлива.

Если же отбросить экономичность, тогда путем ряда доработок коробки можно улучшить динамику. Прежде всего, сужается диапазона частот, которые мотор развивает при езде на одной передаче. Фактически, передачи делаются более короткими, а также сближаются передаточные отношения передач, которые расположены рядом (сближенный ряд КПП).

На практике, мотор в этом случае быстро выходит на максимальные обороты на более низкой передаче, однако после переключения на ступень выше обороты не падают, например, 3500 об/мин. на 1800, а остаются на отметке около 2500. Фактически, после переключения «вверх» обороты все равно остаются в диапазоне максимального крутящего момента.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроена механическая коробка передач. Из этой статьи вы узнаете об особенностях и принципах работы МКПП, устройстве механической коробки, преимуществах агрегатов данного типа и т.д.

Для решения такой задачи можно использовать колеса с меньшим радиусом, а также требуется установить другую главную пару редуктора с измененным передаточным числом (например, 3.9 или 4.1 вместо 3.7). Начнем с использования «стоковых» деталей.

Как правило, если модель автомобиля выпускается с разными двигателями (например, моторы 1.2, 1.4 и 1.6 литра), тогда главную пару для КПП в паре с 1.6 литровым двигателем используют от той версии, мотор которой менее мощный (в данном случае  двигатель 1.2 или 1.4).  

В результате  после установки главной пары 3.9 или 4.1 передаточное число на 5-й передаче будет почти таким же, как и на 4-й при главной паре 3. 7. Также дополнительно понизит общее передаточное число трансмиссии использование  шин меньшего радиуса. В результате  динамика автомобиля станет лучше, однако будет потеряна экономичность 5-й передачи.

На высоких скоростях двигатель будет на 5-й раскручиваться до максимальных оборотов, что может доставлять дискомфорт водителю и пассажирам. По этой причине ряд передаточных чисел КПП нужно подбирать с учетом конкретных задач и целей, учитывая мощность мотора, вес автомобиля, а также предпочтения водителя.

Если делать более серьезные доработки, тогда можно собрать коробку передач с измененным набором шестерен.  Естественно, это дорого, однако удается сблизить ряды на всех передачах, а не только 4 и 5.

Кстати, подбором передаточных чисел трансмиссии можно или улучшить разгонную динамику, или же повысить экономичность. При этом на практике во втором случае изменения в устройство КПП вносятся достаточно редко, так как штатно передаточное отношение зачастую подобрано достаточно удачно.

Также добавим, что стандартную 5-и ступенчатую коробку иногда переделывают в 6-и ступенчатую (особенно в паре с тюнингованным форсированным двигателем). Фактически, в КПП интегрируется комплект шестой передачи. Важно понимать, что  помимо высокой стоимости такой доработки снижается общая надежность такой коробки.

Что в итоге

Как видно, передаточное число  коробки передач оказывает серьезное влияние на динамические показатели и характеристики автомобиля.  В рамках проектирования КПП инженеры отдельно учитывают мощность мотора, целевое назначение автомобиля и т.д., поле чего подбираются передаточные числа для всего ряда передач.

Главная задача – обеспечить как приемлемую динамику разгона, так и добиться необходимых показателей топливной экономичности. В результате  такая трансмиссия полностью подходит для штатной эксплуатации  автомобиля. Если же владелец стремится улучшить динамические показатели, тогда кроме двигателя необходимо реализовать и тюнинг коробки передач.

Также бывает достаточно внести изменения только в трансмиссию, что уже само по себе дает заметные улучшения. В рамках тюнинга трансмиссии необходимо учитывать целесообразность тех или иных доработок, а также учитывать, в каких режимах будет эксплуатироваться конкретный автомобиль.

Читайте также

Передаточные числа nzs. Подбор КПП VAG по параметрам

Мони: Здравейте,имам Ауди куатро 80 2.6 със кутия CDV какво трябва да сменя вътре в нея за да стане поне като AXC като дължина .
Алексей: Привет, огр респект за супер ресурс! есть другая инфа по передаточным числам коробки 085 esy, сам на ней езжу двигло 1. 0 AUC при 100 км/ч выкручивается почти до 4 тысяч оборотов, а у тебя показывает 2500… 5я передача там 0,891 у тебя 0,74 по другим не сравнивал, вот ссыль https//www.drive2.ru/l/9536608/
Павел: Поставил двигатель 1Z 1,9 турбодиз. на фольс Т-4 а какая коробка на этот двигатель подойдет не знаю своя на ладан дышит подскажите пожайлуста если не трудно.За ранее спасибо.
ИВАН: Добрый день. У меня тоуран 1.9 дизель. Стоит кпп JYK . Хочу поставить с более длинными передачами. машина перешита на 140 л.с. Подскажите какую поставить Заранее спасибо.
Кирилл: Спасибо за рессурс. РКПП KCU и HYC не правильно отображаются передаточные. Ну и надо предусмотреть, что у них 2 главные пары.
EtherealDeath: У FTG коробаса 4.375 главная пара же
TDIFIL: TYG ставится на тигуан и к3 2012г, задний мост на Caddy 2010
TDIFIL: Добрый день, подскажите можно ли совместить DQ500 TYG, с мостом VW Caddy для подключения полного привода, не получится так что передние колеса будут вращаться медленней задних!
Илья: Здравствуйте! подскажите на октавию 2001 года 1. 8 турбо возможно поставить мкпп от дизеля 1.9
Аноним: Отличный сайт и база кпп. Если бы ещё были новые мкпп в базе.
Ильнур: Добрый вечер! Подскажите пожалуйста возможна ли поставить вместо 6 ст. МКПП JJY на пассат б6 поставить 5 ст. МКПП. Если возможна то какую модель МКПП выбрать. и какие на него комплектуюющие требуется для монтажа.
Евгений : Здравствуйте! Нужна помощь в подборе мкпп у меня пассат б5 1.8t aeb кпп dhw а хочется что бы передачи были длинные, к примеру у меня на 5 при 3000об. Скорость почти 120. А хотелось бы 2500об.мин например
Влад: А можно скинуть на почту передаточные числа кпп CYA А то на сайте тут не правильные. Буду благодарен
Евгений: скромно 200р задонатил, благим делом занимаетесь
Андрей: Подскажите пожалуйста по Ауди С4 станет ли коробка с двигателя AAS 2.4D 1992 г.в. на двигатель AAT 2.5 TDI 1996 г.в.
Sacha : У меня пассат б5 дв аев можно ли поставить мкпп ehv
elbaro: У МКПП FTJ ГП 35/8 4,375
Евгений: как узнать полный перечень двигателей, на которые ставилась МКПП DWH
иван: подойдет ли кпп DHF на ауди с4 45 кузов 2. 3 aar кто знает подскажите стояла кпп axg/
Аноним: можно поставить коробку передач с длинными передачами на ауди 100 с 4 с объёмом 2.3 литра
Димитрий: Я так и не понял какая у 5HP19 главная пара У всех одинаковая что ли Имеются ввиду CJU, CJW, DSS, DTU и прочие, которые ставились на A4 B5
Михаил: респект!!!
Дмитрий: Извините, увидел бусы сразу после написания.
Дмитрий: А инфа по бусам т1, т2 отсутствует напрочь — это идеология, или руки не дошли Если что rjes.com/html/gearbox_types.html
Олег : Скажите можно поставить вместо акпп 5hp19 fam 5hp19 fax
Олег : Скажите какие главные передачи у коробок fam и fax
Александр: КПП AXP главная передача — 4,11, 1-я передача- 3,545, 2-я передача-2,105 ,3-я передача-1,429 , 4-я передача-1,029 , 5-я передача-0,838 , задний ход-3,500. Двигатели 2,0л/74 квт 2,0л/85 квт.
Роман: У Коробка CDV — диаметр сцепления диаметр сцепления не 228, а 240мм как и у CAC, CDX,CDV,CBR
Роман: информацию по моделям нашел
Роман: в подборе кпп добавьте возможность выбирать для продольно и поперечно расположенных двигателей, в идеале указывать на какие модел авто ставились кпп
Влад: Коробка CYA, была недавно 37/9 стала 41/9…так сколько же
Сергей: Как узнать передаточные числа коробок CDU и CRD
Админ: Поправил
Дмитрий: МКПП CDV — главная пара 37/9 по каталогу. У вас написано 41/9. Где правда
Dima: Спасибо огромное!
Админ: Конечно нет. Ведь это модель мотора.
Chubaka: Нет BFH — г4 П32
Влад: респект
Владимир: Нет коробки с кодом JPG от VW Golf 5 1.4 tsi, добавь пожалуйста.

Какое оптимальное передаточное число коробки передач?

Практически любая коробка передач в современных автомобилях состоит из набора шестерен, которые используются для обеспечения нужного режима работы двигателя и для передачи необходимого крутящего момента на колеса через КПП. Исключением является вариатор CVT, который использует бесступенчатые технологии в своем переключении. Все остальные широко распространенные коробки применяют именно шестерни, которые имеют разные размер и могут обеспечить необходимые особенности работы машины. Одной из основных характеристик КПП является так называемое передаточное число.

Если бы в автомобиле не было коробки передач, сдвинуть его с места было бы сложной задачей. А после того, как авто тронулось бы, невозможно было бы набрать нормальную скорость, ведь двигатель очень быстро раскручивается и доходит до пика своих возможностей. Потому был придуман дополнительный блок с шестеренками, которые включаются в зависимости от скорости и режима работы автомобиля. Сегодня мы поговорим о таком моменте технических характеристик машины, как передаточные числа коробки.

Природа передаточного числа и сфера влияния данной характеристики КПП

У каждого производителя существуют собственные соображения о том, как определять оптимальное число для коробки. Природа этого значения достаточно проста — вычисляется соотношение количества зубьев ведущей и ведомой шестерни. Если ведущая шестеренка имеет 60 зубьев, а ведомая — 30, то передаточное число будет равно 2 (60:30). Если же наоборот, ведущая шестеренка будет обладать 30 зубьями, а ведомая — 60, то передаточное число будет равно 0.5 (30:60).

Сфера влияния этого фактора достаточно серьезная. Если передаточное число коробки подобрано на заводе не слишком хорошо, автомобиль будет крайне сложно эксплуатировать. Потому концерны стараются максимально точно настраивать качественную работу КПП в этом аспекте. В современных условиях наиболее распространенные диапазоны передаточных чисел для стандартной и популярной 5-ступенчатой механической коробки следующие:

  • первая передача зачастую обладает числом от 3 до 4;
  • вторая передача обладает передаточным числом от 2 до 2.9;
  • третья передача от 1.2 до 1.9;
  • четвертая передача от 0. 9 до 1.2;
  • пятая передача от 0.7 до 0.9;
  • передача заднего хода от 3 до 4.

Для автоматических коробок передач зачастую используют более длинные диапазоны, чтобы получить плавную и эластичную работу агрегата в различных режимах. С помощью передаточного число определяется длина передач, что серьезно влияет на качество и комфорт поездки водителя за рулем. Если передаточные числа настроены неудачно, ездить на машине с механической коробкой будет страшно неудобно. А на автомате с плохой настройкой будут проявляться постоянные рывки, расход топлива будет значительно завышен.

Вот такие особенности определяет передаточное число коробки передач. Главной задачей правильной настройки этого механизма является обеспечение нормальной работы двигателя в различных режимах. Именно после определения передаточных чисел и прочих особенностей коробки производитель создает рекомендации по скоростным режимам и оборотам для переключения передач. А также в связи с этой информацией и ее особенностями настраиваются прочие механизмы автомобиля.

Каким должно быть оптимальное передаточное число в коробке?

Говорить про оптимальные показатели в данном случае невозможно. Передаточное число коробки переда подбирается на заводе при изготовлении автомобиля, оно является неотъемлемой характеристикой конкретной коробки передач. Потому говорить о каких-либо цифровых значениях в данной связи невозможно. Это то самое, что говорить о превосходстве зимней резины над летней. Они просто разные, потому их эксплуатируют в различные сезоны. С передаточным числом все несколько иначе, ведь его особенности влияют на повадки машины.

Но для каждого водителя идеальные повадки автомобиля также разные, потому сложно определить оптимальное передаточное число. Также зависит удобство управления авто с конкретным передаточным числом от мощности двигателя, его способности тянуть с самых низов. Иначе водителю придется постоянно переключать передачи, а автоматическая коробка будет постоянно задействовать быстро выходящие из строя механизмы. Важно подобрать правильное передаточное число КПП, чтобы обеспечить следующие важные аспекты:

  • удобная эксплуатация автомобиля без чрезмерного количества переключения передач на механике или автомате;
  • нормальная динамика автомобиля, которая определяется именно настройками каждой отдельной передачи;
  • отличная работа в комплексе всех передач, отсутствие выхода из общего строя одного из режимов поездки;
  • обеспечение нормального расхода топлива при обычной эксплуатации автомобиля и отсутствие перегазовок;
  • наличие длинной последней передачи, которая может разогнать авто до максимальной скорости;
  • обеспечение эластичных условий эксплуатации силового агрегата, а также самого модуля КПП;
  • полная совместимость разработанного двигателя с передаточными числами трансмиссии в автомобиле.

Именно по этим причинам для каждого отдельного двигателя производитель разрабатывает коробку с определенными передаточными числами. Мало того, установка неродной коробки на автомобиль чревата серьезными последствиями. Если вы решите поставить на ваше авто коробку передач от более мощной модификации того самого двигателя, то обеспечите серьезные нарушения в эксплуатации авто. Придется задуматься о большом износе двигателя и не слишком удобных вариантах переключения передач.

При установке на двигатель коробки передач с менее мощного силового агрегата вы украдете у себя часть потенциала машины. Коробка не будет раскрывать весь потенциал агрегата, а также заставит тратить больше топлива на поездку. Это самые главные причины, которые заставляют автомобильных производителей изготавливать постоянно новые коробки с более универсальными и хорошими для эксплуатации настройками. Передаточные числа также сильно зависят от предназначения машины.

Если вы хотите получить больше сведений и технических моментов о коробке передач, ее характеристиках и конструкции, смотрите следующее видео:

youtube.com/v/fLY7Pm5Ih28?version=3&hl=en_US» name=»movie» />

Подводим итоги

Очень важный аспект передаточных чисел трансмиссии является одной из самых главных характеристик этого узла вашего автомобиля. Крайне важно, чтобы ваша машина обладала родной коробкой передач, потому как двигатель не сможет долго полноценно работать под управлением другой трансмиссии с измененными передаточными числами. Часто установка новых шестерен становится объектом тюнинга автомобилей. Задумайтесь, хотите ли вы вдвое уменьшить ресурс двигателя, получив пару дополнительных лошадиных сил.

Вопрос настройки передаточных чисел сегодня является одной из главных проблем слабых в инженерном плане компаний-производителей автомобильного транспорта. Именно из-за неудачных решений в конструкции коробки передач вышло так, что некоторые авто совершенно не могут выполнять свои задачи и реализовывать потенциал мощных и неплохих силовых агрегатов. Если у вас есть, чем дополнить рассказ о передаточных числах трансмиссии автомобиля, расскажите свое мнение в комментариях к записи.

Коробки Числа передаточные — Энциклопедия по машиностроению XXL

Планетарные передачи можно использовать как редуктор с постоянным передаточным числом как коробку скоростей, передаточное число в которой изменяется путем поочередного торможения различных звеньев как дифференциальный механизм. Их успешно применяют в транспортном машиностроении, станкостроении, приборостроении и т. д.  [c.368]

Кинематический расчёт коробки передач. Передаточные числа трансмиссии трактора на разных передачах [c.324]


Пусть, например, нам необходимо получить наилучшую с точки зрения к. п. д., угловой скорости звеньев и т. д. кинематическую схему планетарной коробки передач, передаточные отношения по передачам которой приведены выше, а план угловых скоростей изображен на фиг. 2. Зная, что из каждых трех основных звеньев можно составить планетарный ряд, найдем общее число таких планетарных рядов, которое равно числу сочетаний из семи по три  [c.125]

Для получения крутящего момента, различного по величине и необходимого для работы автомобиля в разных условиях, в коробке передач имеется несколько пар шестерен с различным передаточным числом. Передаточные числа коробок передач приведены в табл. 5.  [c.207]

Раздаточная коробка число передач передаточные числа высшее низшее Главная передача  [c.333]

Раздаточная коробка число передач передаточные числа высшее низшее  [c.441]

Для включения низшей передачи Н делителя зубчатую муфту 2 перемещают вправо, соединяя ее с зубчатым венцом 3 ведущего вала основной коробки передач. При этом крутящий момент передается от вала 8 на ведущий вал основной коробки передач без изменения. Для включения высшей передачи В делителя зубчатую муфту 2 перемещают влево, соединяя ее с зубчатым венцом шестерни 1. При этом крутящий момент передаётся от вала 8 через зубчатую пару i и 6 делителя и шлицевое соединение 7 на промежуточный вал основной коробки передач. Передаточное число зубчатой пары I п 6 делителя меньше, чем передаточное число зубчатой пары 4 и 5 постоянного зацепления основной коробки передач.  [c.124]

Из остальных передач в коробке одна берется прямой с передаточным числом, равным единице. Промежуточные передачи между первой и прямой подбираются из условий наиболее интенсивного разгона по геометрической прогрессии. Формулы для определения передаточных чисел промежуточных передач в коробке по передаточному числу первой передачи приведены в табл. 17. Передаточное число ускоряющей передачи не следует подбирать на основании закона геометрической прогрессии, так как эта передача не используется обычно для разгона. Л  [c.98]

При переводе рычага на рулевой колонке в положение Д открывается путь маслу по каналу Б. Поршень 2 перемещается влево, сжимая диски первого сцепления вращение от ведущего вала 23 передается промежуточному валу 22. Одновременно масло по каналу В подается к поршню, действующему на рычаг 5 первого тормоза 4, и барабан этого тормоза затормаживается. Вращение от задней солнечной шестерни 13, выполненной за одно ц лое с промежуточным валом 22, передается трем коротким сателлитам 14 и далее трем двойным сателлитам 11. Левые зубчатые венцы сателлитов 11 перекатываются по неподвижной передней солнечной шестерне 12 (она жестко соединена с барабаном первого тормоза), а правые передают крутящий момент кольцевой шестерне 15, имеющей внутренние зубья и соединенной с ведомым валом 10 коробки передач. Передаточное число второй передачи равно 1,68.  [c.154]


Чтобы получить еще большее число передаточных отношений, применяют более сложные коробки с большим числом валов. На рис. 57, в показана коробка того же типа, что и предыдущая, но к ней добавлен зубчатый перебор с двумя парами колес  [c.108]

Марка автомобиля Передаточное число Передаточное число Передаточные числа раздаточной коробки  [c.226]

Недостатком ступенчатых коробок передач является ограниченное число передаточных чисел. Увеличение числа передач ведет к увеличению веса, усложнению конструкции и управления коробкой.  [c.126]

Построим скоростной график трансмиссии, на котором по оси ординат отложим частоту вращения Пд двигателя, а по оси абсцисс — развиваемую на различных передачах коробки передач скорость V автомобиля или суммарное передаточное число и трансмиссии (рис. 41). Предположим, что ряд передаточных чисел построен по геометрической прогрессии. На рис. 41, а такой график построен для случая с > 1, т. е. когда максимальной скорости некоторый запас мощности. Поскольку на любой ступени коробки передач передаточное число трансмиссии равно произведению передаточных чисел коробки передач и заднего моста, то при уменьшении передаточного числа заднего моста пила скоростного графика трансмиссии, вытягиваясь, перемещается вправо. При этом одновременно уменьшается величина с.  [c.124]

Ступени возврата используются нередко в коро «>ках скоростей и коробках подач для передачи вращения также между параллельными валами либо с целью осуществления большой редукции, либо для уменьшения количества зубчатых передач при заданном числе передаточных отношений. Например, из сравнения схем по фиг. 51, а и б видно, что нри одинаковом числе зубчатых передач механизм по фиг. 51, а дает три передаточных отношения, а по схеме фиг. 51, б — четыре  [c.99]

Большое распространение в механизмах станков получили переборы — простые ступени возврата. Такой перебор позволяет удвоить число передаточных отношений. На фиг. 52 изображена типичная кинематическая схема коробки скоростей с перебором. Она состоит из основного механизма 6 = 3-2 (группы передач между  [c.100]

Раздаточная коробка обычно снабжается двухступенчатым редуктором. В результате наличия двух ступеней включения в раздаточной коробке увеличиваются передаточные числа силовой передачи и удваивается общее число  [c. 418]

Для КП мотоцикла ИЖ можно легко подобрать нужное передаточное отношение от двигателя к коробке. Общее передаточное отношение можно изменить при помощи смены ведущих звездочек цепи па вторичном валу КП и задней звездочки (с большим или меньшим числом зубьев).  [c.42]

Рассмотрим в качестве примера схему ГМП автомобиля ЗИЛ-П1 с гидравлической системой автоматического переключения передач [13]. Передача (рис. 9.61) содержит комплексный четырехколесный ГДТ, работающий совместно с двухступенчатой планетарной коробкой передач. Передаточное число первой передачи 1,72, второй 1 и заднего хода 2,39. Главная передача автомобиля имеет передаточное отнощение 3,54. При включенной понижающей передаче тормоз 6 включен, а сцепление 16 и тормоз 10 выключены. Вращение от турбины 4 ГДТ передается через вал 77 коронной шестерне 7. Шестерня 7 обкатывает сателлит 8 по неподвижной солнечной шестерне 15.  [c.227]

По чертежу коробки передач (рис. 9.6) установить число скоростей, определить передаточные числа и угловые скорости ве-  [c.148]

В коробке передач (рис. 9.8) переключение осуществляется кулачковыми муфтами. Установить число передач и передаточные числа для каждой ступени.  [c.149]

Пример I. Рассчитать плоскоременную передачу от асинхронного электродвигателя на входной вал коробки скоростей токарно-револьверного станка по следующим данным мощность двигателя N=7 кВт, частота вращения двигателя П]=1440 об/мин, передаточное число передачи и=3. Пусковая нагрузка — до 130 % номинальной, рабочая нагрузка изменяется в значительных пределах, наклон межосевой линии к горизонту — 80°, натяжение ремня производится перемещением двигателя. Передача работает в сухом помещении. Работа — двухсменная.  [c.162]


По принципу действия коробки передач разделяются на бесступенчатые и ступенчатые. Бесступенчатые коробки передач позволяют реализовать в определённом интервале бесконечное число передаточных чисел изменение крутящего момента в них осуществляется непрерывно и автоматически в зависимости от сопротивления пути и от числа оборотов двигателя (гидравлические реобразователи, механические конвертеры). В ступенчатых коробках передаточные числа изменяются либо при помощи механического ривода, либо от специального устройства (электровакуумного, пневматического). Количество передач (ступеней) в этих коробках ограничено в зависимости от числа ступеней различают 3-,4-, 5- и многоступенчатые коробки 1кредач.  [c.51]

Силу тяги регулируют изменением числа оборотов двигателя внутреннего сгорания, величины рс (количеством подаваемого топлива) и передаточного числа 1. Величина среднего эффективного давления в дизеле практически зависит от количества топлива т в г1ци л, впрыскиваемого в цилиндр, и почти не зависит от числа оборотов машины, чем дизель резко отличается от паровой машины. Характер изменения передаточного числа I определяет тип передаточного механизма. У тепловоза с механической передачей (с коробкой скоростей) передаточное число изменяется ступенчато, т. е каждому интервалу скорости соответствует определённое передаточное число. Диаграмма силы тяги = / (о) в этом случае имеет ступенчатый вид (фиг. 18).  [c.225]

Торможением каждого из оставшихся центральных звень. ев устанавливается соответствующее передаточное отношение. Кроме того, добавлением одной фрикционной муфты может быть дополнительно получена передача. напрямую». Таким образом,общее число ступеней будет равно числу центральных колес, число переключающих тормозов и муфт — числу передаточных отношений. По такой схеме выполняются коробки передач на малую мощность и небольшое число ступеней. На фиг, 88 приведен пример четырехско-po THofi коробки передач, различные передаточные отношения которой включаются тормозами /, II, Р и муфтой IIL 2. Схема с последовательным соединением простых планетарных механизмов, каждый из которых дает два раз-  [c. 510]

Широкие кинематические возможности планетарной передачи являются одним из основных ее достоинств и позволяют использовать передачу как редуктор с постоянным передаточным отношением как коробку скоростей, передаточное отношение в которой изменяют путем поочередного торможения различных звеньев как дифференциальный механизм. Вторьш достоинством планетарной передачи является компактность, а также малая масса. Переход от простых передач к планетарным позволяет во многих случаях снизить массу в 2…4 раза и более. Это объясняется следующим мощность передается по нескольким потокам, число которых равно числу сателлитов. При этом нагрузка на зубья в каждом зацеплении уменьшается в несколько раз внутреннее зацепление (р я Ь) обладает повышенной нагрузочной способностью, так как у него больше приведенный радиус кривизны в зацеплении [см. знаки в формуле (8.9)] планетарный принцип позволяет получать большие передаточные отношения (до тысячи и больше) без применения многоступенчатых передач малая нагрузка на опоры, так как при симметричном расположении сателлитов силы в передаче взаимно уравновешиваются. Это снижает потери и упрощает конструкцию опор (кроме опор сателлитов).  [c.193]

Модель Л одель коробки передач Число пере- дач Передаточные числа коробки передач Передаточные числа  [c.83]

Первые два случая относятся к деталям машин, в которых трение происходит в условиях, неблагоприятных для жидкостной смазки (червячные передачи, механизм винт—гайка), а также к сложным механизмам с большим числом передаточных звеньев и опор (например, многоваловые коробки передач и редукторы).  [c.158]

Существуют нортоновские передачи, у которых число передаточных отношений достигает 10—12 при приемлемых осевых размерах коробки. Ведущим звеном может быть и зубчатый конус т. е. передача является обратимой.  [c.41]

Такая конструкция значительно жестче, но передвижное колесо может сцепляться лишь с большим ко- тесом каждого двойного блока следовательно, при такой же длине меандра, как в коробках с кареткой, число передаточных отношений будет здесь вдвое меньше. Знаменатель ряда эгих отношений будет н данном случае равен г/, где попрежнему обозначено д = —. Это должно быть принято в расчет  [c.313]

С целью увеличения числа передаточных отношений, осуществляемых норто-нивской коробкой, иногда вводят в ее механизм дополнительные передачи в виде переборов. Число передаточных отношений может быть увеличено вдвое, если на валу каретки посадить два зубчатых колеса вместо одного, обеспечив возможность си.спления каждого из них с любым колесом ступенчатого конуса.  [c.319]

При включенной передаче в коробке передач ведущий вал раздаточной коробки вращается. По когда шестерня 1 (фиг. 286, а) находится в нейтральном положении, усилие на другие валы и на ведущие мосты не передается. При перемещении рычага 2 (фиг. 286, б) переключения передач назад шестерня 1 входит в зацепление с внутренними зубьями шестерни 3, соединяя ее с валом. При этом включается высшая передача раздаточной коробки с передаточным числом 1,44, и вращение передается через промежуточный вал на валы привода задних ведушдх мостов.[c.426]

При перемещении рычага 4 (фиг, 286, в) включения переднего моста вперед муфта о передвигается назад и захо,цит на шлицы вала нривода заднего моста, соединяя его с валом привода переднего моста. При этом также включается и передний мост. При перемещении рычага 2 (фиг. 296, г) переключения передач вперед шестерня 7 сдвинется назад и войдет в зацепление с шестерней в промежуточного вала, при этом включается низшая передача раздаточной коробки с передаточным числом 2,44 на все ведущие мосты.  [c.426]


К сложным зубчатым механизмам относятся также зубчатые коробки передач. Зубчатой коробкой передач называется зубчатый механизм, передаточное отношение которого можно изменять скачкообразно по ступеням. Коробками передач снабжаются те машины, рабочие органы которых должны вращаться с различными скоростями в зависимости от условий работы. Например, обработка различных деталей на токариом станке производится при разных скоростях, поэтому в механизм токарного станка включается коробка передач. Коробкн передач применяются в автомобилях для получения различных скоростей движения автомобиля. Схема и конструктивное оформление коробок передач бывают чрезвычайно разнообразными. Если число ступеней регулирования скорости невелико, то схема коробкн получается достаточно простой, при большом же числе ступеней регулировл-ння как схема, так и конструктивное оформление могут быть весьма сложными.  [c.153]

Если в кинематической схеме кроме редуктора (коробки передач) имеется цепная или ременная передача, то предварительно назначенное передаточное число пepeдa ш не изменяют, принимая = Иц или и = Ир, а уточняют передаточное тасло редуктора  [c.8]

Техническую характеристику (например, тяговую силу конвейера, скорость ленты, мощность двигателя, перс даточное число редуктора) размещают отдельно от технических ребований на свободном поле чертежа под заголовком Техничежая характеристика , при этом и над техническими требованиями помещают заголовок Технические требования . На чертеже изделия, для которого стандартом установлена таблица параметров (натрпмер, зубчатое колесо), ее помещают по правилам, установлен ым соответствующим стандартом. Все другие таблицы (например, таблицы передаточных чисел коробки) размещают на свободном поле чертежа справа от изображения или ниже его.  [c.13]

Рассчитать плоскоремеиную передачу от асинхронного электродвигателя на входной вал коробки подач по следующим данным передаваемая мощность N = 2,S кВт, частота вращения электродвигателя П = 1420 об/мин, передаточное число передачи и = 2. Пусковая нагрузка — до 120% нормальной. Рабочая нагрузка— постоянная, наклон межосевой линии к горизонту — 80°, работа — двухсменная. Коэффициент упругого скольжения принять равным = 0,02.  [c.170]


Коробки передач грузовых автомобилей – Основные средства

Шестиступенчатая синхронизированная коробка передач Eaton-542SM

В. Мамедов

Способность двигателей внутреннего сгорания приспосабливаться к изменениям внешней нагрузки по сравнению с поршневой паровой машиной или сериесным электромотором невелика. Это обстоятельство обусловило установку на автомобиле коробки передач, обеспечивающей необходимые тяговые усилия на ведущих колесах в разных режимах движения.

Благодаря коробке передач автомобиль может двигаться и с малой скоростью, и с максимальной. Она позволяет регулировать скорость в гораздо большем диапазоне, чем тот, который может обеспечить двигатель. Заметим также, что именно коробка передач дает возможность автомобилю двигаться задним ходом, и она же отсоединяет от ведущих колес двигатель при его пуске, на стоянке или при движении накатом.

Коробки передач грузовых автомобилей стараются разрабатывать так, чтобы они гарантировали машине необходимые динамические и экономические свойства, работали бесшумно, с высоким КПД, отличались надежностью, простотой обслуживания, имели по возможности малые габариты и массу, а также невысокую стоимость.

По способу изменения передаточных чисел коробки передач делятся на ступенчатые и бесступенчатые. Бесступенчатое изменение передаточного числа, как правило, достигается за счет гидротрансформатора, хотя на легких машинах могут использоваться и вариаторы, а на специальных шасси встречается объемный гидропривод. На концептуальных машинах можно найти и вовсе экзотические конструкции, но в эксплуатацию они, естественно, не попадают. Кроме того, коробки передач могут иметь неподвижные или вращающиеся (планетарные) оси валов, а также их комбинацию.

В последние годы изготовители грузовиков все больше внимания уделяют автоматизации процесса переключения передач. На грузовых автомобилях, работающих в городе, это кардинально улучшает условия труда водителя и, соответственно, положительно сказывается на безопасности движения. На магистральном транспорте автоматизация переключения передач еще и повышает эффективность перевозок, поскольку позволяет оптимизировать взаимодействие двигателя и трансмиссии.

Как компромиссный вариант, более дешевый, чем автоматические трансмиссии, все большее распространение получают полуавтоматические коробки, как правило, без гидротрансформатора. Они избавляют водителя от одной из наиболее энергоемких операций, связанных с переключением передач: или от выжима педали сцепления, или от собственно переключения, которое сводится к заданию передачи с помощью джойстика. Появились уже конструкции, например, Volvo I-Shift, работающие как полный автомат с гидротрансформатором. Заметим, что во всех трех случаях базовая коробка является механической.

Ступенчатые коробки передач, обладая большим КПД (при передаче полной мощности он составляет от 0,96 до 0,98), по конструкции проще бесступенчатых, дешевле в производстве и поддаются автоматизации процесса управления. Они-то и получили наибольшее распространение на грузовых автомобилях.

Необходимые динамические и экономические качества машины достигаются правильным выбором диапазона передаточных чисел в коробке передач, числом передач и тщательным подбором передаточного числа каждой из них. Диапазоном называют частное от деления передаточных чисел низшей и высшей передачи. Он должен быть тем больше, чем разнообразнее дорожные условия, в которых работает грузовой автомобиль, и меньше удельная мощность его двигателя.

Для коммерческих автомобилей, работающих преимущественно в городских условиях, диапазон передаточных чисел современных коробок передач составляет 5,0 – 8,0; для магистральных тягачей и грузовых автомобилей повышенной проходимости он уже равен 10 – 20. Число передач в механических коробках грузовых автомобилей варьируется от 5 до 16.

Увеличение числа ступеней в коробке позволяет лучше использовать мощность двигателя, и соответственно, меньше расходовать топлива, повышает среднюю скорость движения, и как результат, большая производительность автомобиля и снижение стоимости перевозок. Отметим, что увеличение числа ступеней в коробке усложняет и утяжеляет ее, возрастают размеры и стоимость агрегата, усложняется привод управления коробкой.

При механическом приводе быстрое и безошибочное переключение шести передач прямого хода осуществить уже довольно трудно. Именно такое их количество сегодня принято считать предельным при ручном переключении. Дальнейшее увеличение числа передач требует усложнения привода или установки дополнительной коробки со своим независимым приводом, который используется сравнительно редко – только на определенных режимах движения.

Одно время в коробках передач грузовиков широко применялась «ускоряющая» высшая передача, которая имела передаточное отношение 0,7 – 0,8. Считалось, что это позволяет полнее использовать мощность двигателя и снизить суммарное число оборотов коленвала на 1 км пути, и в конечном счете, экономить топливо. Однако эффект от их применения оказался сомнительным: по сравнению с прямой высшей передачей «ускоряющие» имели меньший КПД и вскоре от них отказались. Этому способствовал также рост удельных мощностей двигателей грузовых автомобилей.

К числу важнейших факторов, влияющих на КПД ступенчатых коробок передач, относятся правильный выбор кинематической схемы, от которой зависит число пар зубчатых колес, находящихся в зацеплении при передаче момента, а также частоты вращения, передаваемая мощность, эффективность системы смазки, точность изготовления зубчатых колес и деталей картера.

На грузовых автомобилях наибольшее распространение получили трехвальные коробки с прямой передачей, получающейся при соединении первичного и вторичного валов. По взаимному расположению ведущего и ведомого валов коробки передач разделяют на соосные и несоосные. Последние встречаются в основном на переднеприводных грузовых автомобилях.

Подавляющее большинство механических коробок передач выполняют с неразветвленным силовым потоком, так что через каждое включенное зубчатое зацепление проходит весь поток мощности. Встречаются, однако, коробки, в которых поток мощности делится на две или три ветви. В них больше зубчатых колес, которые имеют меньшие размеры, а следовательно, меньшие моменты инерции и окружные скорости. Применение таких схем объясняется желанием повысить срок службы трансмиссии при большой передаваемой мощности.

Многоступенчатые трансмиссии создают на базе основной четырех-, пяти- или шестиступенчатой базовой соосной трехвальной коробки, присоединяя к ней дополнительную коробку. Обычно она имеет две передачи (прямую и понижающую) и обеспечивает удвоение числа передач. Применение трехступенчатой дополнительной коробки позволяет утроить число передач базовой коробки. Водитель в обоих случаях использует два органа управления: один базовой, другой дополнительной коробкой.

Если передаточное число пониженной передачи в дополнительной коробке достаточно большое, чтобы увеличить общий диапазон, по крайней мере, вдвое, ее называют «демультипликатор». Если же она почти не увеличивает общий диапазон, а служит для получения «половинок» между передачами основной коробки, ее называют «делителем», имея в виду, что она делит имеющийся диапазон на большее число ступеней. Сегодня к базовой коробке часто пристыковываются две дополнительных – и спереди, и сзади. Естественно, одна из них является демультипликатором, другая – делителем.

Делитель имеет простую конструкцию и минимальное число зубчатых колес. КПД коробки с делителем практически не отличается от КПД базовой коробки, так как сохраняется число зубчатых зацеплений, передающих силовой поток. При передней установке недостатком делителя является увеличение крутящего момента на входе базовой коробки, что заставляет использовать в ее качестве более мощный, и соответственно, тяжелый агрегат. Эту проблему можно решить, установив делитель сзади, однако там обычно оставляют место для демультипликатора, установка которого спереди практически исключена из-за большого передаточного числа низшей передачи.

Задний демультипликатор конструктивно может повторять делитель или выполняться планетарным. При этом не происходит увеличения нагрузок в базовой коробке. Его диапазон ограничивают 4,0, поскольку при больших величинах усложняется переключение ступеней.

Большой диапазон демультипликатора используют как для расширения общего диапазона многоступенчатой трансмиссии, так и для одновременного сокращения диапазона базовой коробки. Правда, в таком случае уменьшается унификация базовой коробки и коробки с редуктором, так как сокращенный диапазон не позволяет использовать ее без демультипликатора. Зато уменьшается крутящий момент на вторичном валу базовой коробки, и она может быть выполнена более компактной и легкой. Кроме того, значительно уплотняется ряд ее передаточных чисел, что облегчает как работу синхронизаторов (можно поставить их на все передачи), так и собственно переключение передач. Вместе с тем, при работе на низшей передаче демультипликатора КПД трансмиссии снижается на 3 – 4%. Применение в демультипликаторах планетарных рядов сделает конструкцию легче и компактнее.

Передаточное число коробки передач


О сложном простыми словами. Передаточное число КПП. — DRIVE2

Каждый из нас, выбирая для покупки новый автомобиль, смотрит на технические характеристики. Если их уметь анализировать, то мы можем спрогнозировать (пусть и не очень точно) характер машины. Таким образом, нам легче будет подобрать «обновку под себя» (ведь мы все разные, как и предлагаемые нам машины). А правильный выбор положительно скажется как на удовольствии от езды, так и на безопасности. Частенько в характеристиках встречаются передаточные числа передач, а также цифра главной пары. Что они обозначают?
В каждой КПП несколько передач, например, в «механике» чаще всего 5. Для чего их столько нужно? Представьте себе, что 1-я передача — это спринтер. Мощный человек, огромные мускулы ног. Свою «стометровку» 1-я передача (спринтер) пробежит лучше всех. А 5-я передача — это марафонец, который мощным телосложением не выделяется, зато жилист и вынослив. С дистанцией 42 км 5-я передача (марафонец) справится гораздо лучше спринтера (1-я передача). Но вот сдвинуть тяжелую машину с места у марафонца (5-ой передачи) может не хватить сил. Все остальные передачи (2-я, 3-я, 4-я) — это бегуны по своим дистанциям, каждый из них тоже важен.

Одна из основных характеристик трансмиссии авто — передаточное число коробки передач. Значение термина — соотношение количества зубьев двух взаимодействующих шестерён, ведомой к ведущей. Или, что то же самое, соотношение угловых скоростей либо частоты вращения обеих элементов кинематической пары. Размер зубцов на обеих шестернях будет одинаковым, различаться могут их диаметры. В случае взаимодействия нескольких зубчатых колёс, общее значение определяется произведением чисел для всех пар. Если ведущее колесо имеет меньший диаметр и число зубьев, чем ведомое, скорость вращения на выходе снижается, а крутящий момент повышается. Чем ниже скорость, тем выше тяга. При обратном соотношении диаметров шестерён всё наоборот: скорость выше, но тяга меньше.

Ступени КПП

В КПП любого типа присутствует несколько ступеней. КПП внедорожников и тягачей имеют дополнительные понижающие передачи, они обеспечивают увеличение крутящего момента. Чем ниже ступень, тем выше её передаточное число и тем она «короче». Низшие ступени в большинстве МКПП, — первых три. Они, обеспечивая большую тягу, предназначены для трогания, медленной езды, разгона. Затем мы переключаемся на прямую передачу — четвёртую. Пятая, повышенная или «длинная» — для движения на высокой скорости. Однако она не может обеспечить нужный крутящий момент, когда мы едем в гору или собираемся обогнать впереди идущую машину. Необходимо перейти на ступень ниже: четвёртую или даже третью.
Передаточные числа ступеней в коробках передач выбираются с учётом типа привода, веса машины, мощности мотора, диаметра колёс. Расчёт ведут таким образом, чтобы при приличной динамике водителю не приходилось часто переключать рычаг и расход топлива был умеренным.

Массовые авто оснащают «длинными» КПП. Они удобнее, шире диапазон скоростей для каждой из ступеней. В городе, при постоянном изменении скорости движения, это имеет большое значение.

Спортивные версии, рассчитанные на любителей быстрой езды, оборудуются «короткими». Реально «рвануть» первым с перекрёстка, но переключаться придётся чаще.

Тюнинг

Отечественный тюнинг — наследие советского автопрома, где на самую большую страну мира производили три типа легковых автомобилей. Обвес, светодиодные «глазки БМВ» и дырявый глушитель-прямоток «звук Мазерати» позволяют владельцам отечественных авто хоть как-то выделиться из безликого потока. «Продвинутые и рукастые» автолюбители идут дальше и глубже, внося конструктивные изменения в двигатель и трансмиссию.

Считается, что «укоротить» коробку — очень круто. Любители быстрой езды могут приобрести вместо стандартных пар (рядов) шестерён альтернативные, повышающие передаточное число. К примеру, значение для главной пары ВАЗ 2107 в заводской КПП составляет 3,9, для ВАЗ 2108 — 3,8. Изменяют на 4,1 и более, до 5,1. Да, это позволяет машине «выстрелить» с места, но ухудшает другие характеристики. Повышается расход топлива и износ двигателя, снижается максимальная скорость, приходится часто переключаться. Чрезмерный тюнинг КПП вместо острых ощущений может привести к разочарованиям.

Передаточные числа КПП: что такое передаточное число

В автомобиле коробка переключения передач — агрегат, который позволяет изменять крутящий момент, развиваемый двигателем внутреннего сгорания, перед передачей такого момента на ведущие колеса транспортного средства. Как известно, большинство коробок передач являются ступенчатыми, а в основе КПП лежит зубчатая передача.

Если просто, ступени фактически являются парами шестерен, которые имеют разное передаточное число (передаточное отношение). В этой статье мы рассмотрим,  что такое передаточное число коробки передач, на что указывает и влияет данная характеристика.

Содержание статьи

Что такое передаточное число коробки передач

Передаточное число является основной характеристикой зубчатой передачи. Такая передача передает крутящий момент от двигателя (в случае с автомобилем на ведущие колеса). Также зубчатая передача позволяет как уменьшить, так и увеличить крутящий момент, поступающий от двигателя. Изменение становится возможным благодаря увеличению или уменьшению количества зубцов на шестернях.

Итак, передаточное число (АКПП, МКПП) представляет собой отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни в устройстве коробки передач, редуктора и т.д. Если просто, например, ведущая шестерня имеет 30 зубьев, а ведомая 60. В этом случае передаточное число такой зубчатой пары будет составлять 2, то есть 60:30.

  • Величина передаточного числа в коробке передач и редукторе напрямую оказывает влияние на динамику разгона, а также на показатель максимальной скорости. В ступенчатых КПП имеется несколько зубчатых пар с разными передаточными числами. Чем больше число, тем больше тяги обеспечивает данная передача. При этом мотор быстрее набирает обороты, машина активно разгоняется, однако максимальная скорость не высокая на данной передаче. Для увеличения скорости возникает необходимость в переключении на ступень выше.
Как правило, в автомобиле момент от двигателя, поступающий на КПП, увеличивается на пониженных передачах (1,2, 3). Также на внедорожниках момент может дополнительно изменяться при помощи раздаточной коробки (раздатки), которая отвечает за понижающую передачу.

На повышенных передачах (4, 5, 6) происходит уменьшение передаточного числа, что повышает максимальную скорость автомобиля. При этом разгон на таких передачах менее интенсивный, чем на пониженных.  

Еще добавим, что на динамику  разгона также влияет и передаточное число главной пары редуктора. Чем большим оказывается указанное число, тем лучше динамика автомобиля, причем на всех передачах. При этом максимальная скорость ниже. Например, возьмем модели ВАЗ. Если поставить на машину главную пару, которая имеет число 4.1 или 4.3 вместо 3.9, авто будет более динамичным, однако показатель максимальной скорости также будет уменьшен.

С учетом вышесказанного становится понятно, что на разных авто передаточные числа трансмиссии подбирают с учетом мощности двигателя, крутящего момента, который выдает агрегат, целевого назначения самого ТС и т. д.  Другими словами, улучшение динамических характеристик автомобиля  зависит от того, насколько удачно реализован  подбор передаточных чисел в коробке передач.

  • Также при создании КПП конструкторы пытаются достичь оптимального баланса между разгонной динамикой и экономичностью. Если же за счет изменения передаточного отношения необходимо добиться лучшей разгонной динамики автомобиля, экономичность однозначно пострадает.

Кстати, зачастую в 5-и ступенчатых КПП пятая «повышенная» передача не является передачей для достижения максимальной скорости, как многие ошибочно полагают. Стандартно такая передача позволяет получить максимальную экономию горючего, а также значительно снизить шум и нагрузки на силовой агрегат при езде с высокой скоростью или скоростью, близкой к максимальной для данного ТС.

Изменение передаточного отношения КПП: тюнинг коробки передач

Как известно, наилучшие динамические показатели достигаются в диапазоне оборотов максимального крутящего момента, а не мощности. Фактически, при нижнем и верхнем значении частоты вращения коленчатого вала крутящий момент двигателя меньше максимального.

Получается, чем больше обороты будут отличаться  от оборотов максимального крутящего момента, тем медленнее разгоняется автомобиль. В стандартных КПП передаточное отношение каждой ступени подобрано так, чтобы водителю было комфортно разгонять машину на низких передачах, после чего на повышенных можно поддерживать набранную скорость одновременно с экономией топлива.

Если же отбросить экономичность, тогда путем ряда доработок коробки можно улучшить динамику. Прежде всего, сужается диапазона частот, которые мотор развивает при езде на одной передаче. Фактически, передачи делаются более короткими, а также сближаются передаточные отношения передач, которые расположены рядом (сближенный ряд КПП).

На практике, мотор в этом случае быстро выходит на максимальные обороты на более низкой передаче, однако после переключения на ступень выше обороты не падают, например, 3500 об/мин. на 1800, а остаются на отметке около 2500. Фактически, после переключения «вверх» обороты все равно остаются в диапазоне максимального крутящего момента.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроена механическая коробка передач. Из этой статьи вы узнаете об особенностях и принципах работы МКПП, устройстве механической коробки, преимуществах агрегатов данного типа и т.д.

Для решения такой задачи можно использовать колеса с меньшим радиусом, а также требуется установить другую главную пару редуктора с измененным передаточным числом (например, 3.9 или 4.1 вместо 3.7). Начнем с использования «стоковых» деталей.

Как правило, если модель автомобиля выпускается с разными двигателями (например, моторы 1.2, 1.4 и 1.6 литра), тогда главную пару для КПП в паре с 1.6 литровым двигателем используют от той версии, мотор которой менее мощный (в данном случае  двигатель 1.2 или 1.4).  

В результате  после установки главной пары 3.9 или 4.1 передаточное число на 5-й передаче будет почти таким же, как и на 4-й при главной паре 3. 7. Также дополнительно понизит общее передаточное число трансмиссии использование  шин меньшего радиуса. В результате  динамика автомобиля станет лучше, однако будет потеряна экономичность 5-й передачи.

На высоких скоростях двигатель будет на 5-й раскручиваться до максимальных оборотов, что может доставлять дискомфорт водителю и пассажирам. По этой причине ряд передаточных чисел КПП нужно подбирать с учетом конкретных задач и целей, учитывая мощность мотора, вес автомобиля, а также предпочтения водителя.

Если делать более серьезные доработки, тогда можно собрать коробку передач с измененным набором шестерен.  Естественно, это дорого, однако удается сблизить ряды на всех передачах, а не только 4 и 5.

Кстати, подбором передаточных чисел трансмиссии можно или улучшить разгонную динамику, или же повысить экономичность. При этом на практике во втором случае изменения в устройство КПП вносятся достаточно редко, так как штатно передаточное отношение зачастую подобрано достаточно удачно.

Также добавим, что стандартную 5-и ступенчатую коробку иногда переделывают в 6-и ступенчатую (особенно в паре с тюнингованным форсированным двигателем). Фактически, в КПП интегрируется комплект шестой передачи. Важно понимать, что  помимо высокой стоимости такой доработки снижается общая надежность такой коробки.

Что в итоге

Как видно, передаточное число  коробки передач оказывает серьезное влияние на динамические показатели и характеристики автомобиля.  В рамках проектирования КПП инженеры отдельно учитывают мощность мотора, целевое назначение автомобиля и т.д., поле чего подбираются передаточные числа для всего ряда передач.

Главная задача – обеспечить как приемлемую динамику разгона, так и добиться необходимых показателей топливной экономичности. В результате  такая трансмиссия полностью подходит для штатной эксплуатации  автомобиля. Если же владелец стремится улучшить динамические показатели, тогда кроме двигателя необходимо реализовать и тюнинг коробки передач.

Также бывает достаточно внести изменения только в трансмиссию, что уже само по себе дает заметные улучшения. В рамках тюнинга трансмиссии необходимо учитывать целесообразность тех или иных доработок, а также учитывать, в каких режимах будет эксплуатироваться конкретный автомобиль.

Читайте также

Передаточные числа. — DRIVE2

КПП


Улучшение динамических характеристик автомобиля в
большой степени зависит от удачного подбора передаточных чисел в
коробке передач. Стандартный ряд передаточных чисел в
пятиступенчатой КПП подобран исходя из компромисса между
разгонной динамикой и экономичностью. Целью нашего тюнинга
является увеличение разгонной динамики автомобиля, пусть даже в
ущерб экономичности.
В связи с этим рассмотрим свойства различных комбинаций
деталей трансмиссии.
При расчетах элементов трансмиссии применяется величина,
называемая кинематической скоростью автомобиля. Она указывает
скорость, с которой будет двигаться машина при определенных
оборотах коленчатого вала двигателя, передаточных числах коробки
передач, редуктора ведущего моста и радиусе качения колес. Радиус
качения — это расстояние от оси колеса (центра ступицы) до
дороги. Он меньше радиуса автомобильной шины, так как под
тяжестью автомобиля покрышка сминается.
Определим кинематическую скорость автомобиля при оборотах
двигателя 5600 об/мин, соответствующих максимальной мощности
двигателя. Предположим, что колеса автомобиля имеют стандартную
резину БЛ-85 175/70 R13, имеющую радиус качения 0,255 метра, и за
один оборот смещают автомобиль на 1,6 метра.
Передаточное число главной передачи дифференциала — 3,7. Общее
передаточное число трансмиссии на пятой передаче, имеющей
передаточное число 0,784, равно 3,7х0,784=2,9. То есть колесо
автомобиля сделает 10 оборотов, если коленчатый вал двигателя
сделает 29 оборотов. При частоте вращения коленвала 5600 об/мин
за час двигатель сделает 5600х60= 336000 оборотов.
Колеса автомобиля за это время совершат 336 000 : 2,9 = 115862
оборота, а за каждый оборот колеса автомобиль пройдет 1,6 метра.
Таким образом, кинематическая скорость автомобиля со
стандартными шинами БЛ-85, с главной передачей, имеющей
передаточное число 3,7, на пятой передаче при частоте 5600 об/мин
составит 115 862 х 1,6 = 185 379,2 м/ч, а проще — 185 км/ч.
Но в том-то и дело, что это скорость кинематическая, то есть
та, которая могла бы быть, если бы двигатель смог развить 5600
об/мин на пятой передаче. Реально же мощности мотора для этого
недостаточно. На четвертой передаче, при тех же оборотах
двигателя, шинах, коробке передач и редукторе, кинематическая
скорость составит 155 км/ч. Эта скорость указана в паспорте
автомобиля как максимальная.
Так мы выяснили, что пятая передача в стандартном исполнении
служит не для достижения максимальной скорости, а для экономии
топлива. Если посмотреть технические характеристики автомобилей
рассматриваемого семейства, то мы не найдем различий в
максимальной скорости в зависимости от того, четыре или пять
скоростей имеет коробка передач. Это лишний раз подтверждает то,
что пятая передача служит для экономии топлива. Кроме того, при
движении автомобиля на пятой передаче со скоростью, близкой к
максимальной, мотор гораздо меньше досаждает своим шумом сидящим
в салоне людям.
Согласно паспортным данным автомобиля максимальный крутящий
момент развивается двигателем при 3600 об/мин коленчатого вала.
Работая на таких оборотах, двигатель придает максимальное
ускорение автомобилю.
На практике наиболее интенсивный разгон достигается
переключением на более высокую передачу при достижении двигателем
примерно 5000-5200 об/мин. В момент включения более высокой
передачи обороты двигателя со стандартной трансмиссией упадут до
2700-2900 об/мин.
При нижнем и верхнем значении частоты вращения коленвала
крутящий момент, развиваемый двигателем, значительно меньше
максимального. Чем больше отличаются обороты двигателя от
оборотов, соответствующих максимальному крутящему моменту (в
нашем случае — от 3600 об/мин), тем ниже крутящий момент
двигателя, тем с меньшим ускорением разгоняется автомобиль.
Улучшить его динамику можно путем сужения диапазона частот,
которые развиваются двигателем при движении на одной передаче.
Достичь этого можно, сблизив передаточные отношения соседних
передач. Такой ряд передаточных чисел трансмиссии называют
сближенным рядом. На каждой передаче в этом случае двигатель
работает более короткое время или в более узком диапазоне
оборотов. Но где их взять, эти передачи, ведь их всего пять?
Существует несколько способов, как сделать ряд передаточных
чисел трансмиссии более коротким. Во-первых, при максимальном
ускорении используются только четыре передачи, пятая нужна для
экономии топлива. Но ее тоже можно использовать для ускорения.
Для этого придется отказаться от нее как от экономичной передачи.
Сделать это можно, если использовать покрышки с меньшим радиусом
качения, например широко распространенные Я-402 185/65 R13. Еще
большие результаты по сжатию ряда передаточных чисел всей
трансмиссии дает установка главной пары (ГП) редуктора с
передаточным числом 3,9, либо 4,1, либо 4,3, в отличие от
стандартно устанавливаемой ГП с отношением 3,7. Где взять такие
пары? ГП с передаточным отношением 4,3 устанавливалась заводом
ранее, наряду с ГП-4,1, на автомобили, имеющие двигатель
ВАЗ-21081 с рабочим объемом 1,1 литра, а с передаточным числом
4,1 и 3,9 — на автомобили с двигателем 1,3 литра. Главная пара с
передаточным числом 3,9 может быть и сейчас установлена на
автомобиль с 1,5-литровым мотором.
Чтобы понять, что дает замена ГП-3,7 на ГП-4,3, сделаем
небольшие расчеты. Передаточное число пятой передачи в
стандартной КПП равно 0,784. Если перемножить передаточные числа
главной пары и коробки передач, получим 2,9008 — это и есть
передаточное число на пятой передаче трансмиссии в целом.
Передаточное число четвертой передачи — 0,941, а передаточное
число всей трансмиссии 0,941х3,7 = 3,4817. Заменив стандартную
главную пару на ту, у которой передаточное число 4,3, получим
общее передаточное число на пятой передаче 0,784х4,3=3,3712.
Таким образом, передаточное число на пятой передаче станет почти
таким же, как было на четвертой при ГП-3,7.
Применение более низкопрофильных покрышек, например Я-402,
дополнительно понизит общее передаточное число трансмиссии. Мы
«сожмем» ряд передаточных чисел. Динамика автомобиля от этого
улучшится, но возможности пользоваться экономичной передачей не
будет. Кроме того, при движении на высоких скоростях придется
мириться с ревом двигателя, работающего на близких к максимальным
оборотах. А вообще ряд передаточных чисел трансмиссии подбирается
под конкретную мощность двигателя, конкретную трассу и
индивидуальные предпочтения гонщика. «Мирный» водитель избавлен
от всех этих заморочек, а «спортсмен» сознательно придумывает
себе дополнительные проблемы.
Перечисленные выше меры не исчерпывают всех возможностей
изменения передаточных чисел трансмиссии. Нами были рассмотрены
лишь возможности тюнинга на основе серийных деталей. Арсенал
гонщиков, использующих производимые для спортивных автомобилей
элементы трансмиссии, намного шире.
Но установка их значительно удорожит тюнинг.
Автогонщики применяют коробки передач с измененным набором
шестерен. Из таблицы видно, что КПП могут быть пяти- или
шестиступенчатыми.
На какие скорости можно рассчитывать, установив каждую из
приведенных коробок передач на автомобиль? Чтобы наглядно
представить их возможности, рассмотрим диаграммы зависимости
кинематической скорости автомобиля от передаточного числа коробки
передач. Значения скорости даны из расчета частоты вращения
коленчатого вала двигателя 5600 об/мин. Приведены диаграммы для
двух значений передаточного числа главной пары — 3,7 и 4,3 .
Еще раз особо следует подчеркнуть, что кинематическая скорость
— это не максимальная скорость автомобиля! Если при включенной
первой или второй, третьей и, скорее всего, четвертой передаче
двигатель способен раскрутиться до 5600 оборотов в минуту, то при
включении пятой передачи на стандартной коробке передач мощности
двигателя недостаточно для того, чтобы вращаться с такой
частотой. По этой причине максимальная скорость в основном
определяется мощностью двигателя. Подбором передаточных чисел
элементов трансмиссии можно улучшить либо разгонную динамику
автомобиля, либо экономичность.
Есть способ преобразовать стандартную пятиступенчатую коробку
передач в шестиступенчатую. Для этого надо к стандартной коробке
передач приобрести комплект шестой передачи. Стоит такой комплект
350 у. е. В его состав входит: крышка, дополнение к механизму
переключения, шестерня шестой передачи и первичный вал коробки
передач. Но, по мнению наших консультантов, покупка такого
комплекта неоправданна, так как надежность переделанной таким
образом коробки невысока.
Таковы возможности тюнинга трансмиссии. Следует еще раз
подчеркнуть, что целесообразность реконструкции очевидна только
для автомобилей, которые будут работать в спортивном режиме.
Автомобилистам, у которых цель поездки состоит в том, чтобы
переместиться из одного места в другое, а не обогнать или удрать
от кого-то, лучше не изменять трансмиссию.
Передаточные числа коробок передач спортивных переднеприводных
автомобилей ВАЗ.
Передача Коробки передач
21083 (станд.) 21083-06 21083-16 21083-26
1-я 3, 636 2, 923 2, 923 3, 417
2-я 1, 95 1, 810 2, 053 2, 533
3-я 1, 357 1, 276 1, 553 2, 059
4-я 0, 941 1, 063 1, 310 1, 737
5-я 0, 784 0, 941 1, 129 1, 478
6-я — — — 1, 269
Статья написана при содействии специалистов фирмы
«Автоклассмастер».

Что такое передаточное число коробки передач и как его определить

Передаточное число – это величина, которая характеризует отношение количества зубьев ведомой шестерни к ведущей. Является основным показателем эффективности работы любой зубчатой передачи.

Устройство коробки переключения передач

Механическая коробка передач – это многоступенчатый редуктор, предназначенный для увеличения или уменьшения крутящего момента, передаваемого с маховика двигателя, на карданный вал, а в последствие – на ведущие колеса. Управление таким редуктором осуществляется вручную, с помощью специального рычага, установленного в салоне автомобиля. При достижении максимальных оборотов одной передачи, водитель устанавливает рычаг в такое положение, при котором в действие включится вторая передача, таким образом, обороты уменьшаются, а крутящий момент меняется.

Любая МКПП представляет собой совокупность определенных валов и шестерней. Ведущий вал имеет связь с маховиком двигателя через сцепление и принимает на себя основной крутящий момент. Момент передается на промежуточный вал, а с последнего – на ведомый, который соединяется с карданным валом и передает измененный крутящий момент на ведущие колеса автомобиля.

Все передачи автомобиля – это комбинации положения шестерней и отличаются они друг от друга передаточным числом.

Как определить передаточное число (ПЧ)?

Как вы уже поняли, передаточное число является отношением количества зубьев ведомой шестерни к количеству зубьев ведущей. Таким образом, рассчитать передаточное число не составляет никакого труда. Рассмотрим на примере. Предположим, имеется пара шестерней, со следующими передаточными числами: 40 и 20. Для того, чтобы произвести расчет, необходимо знать, какая из них является ведущей, а какая ведомая и обозначим их буквами А и В, соответственно.

Предположим, что А=40, а В=20. Получается, что число зубьев ведущей равно 40, а число зубьев ведомой равняется 20. Соответственно, чтобы узнать передаточное число данной передачи, необходимо разделить 20 на 40 и получится 0,5. Это означает, что передаточное число данной передачи равно 0,5. В случае, если поменять шестерни местами, то число зубьев ведущей шестерни будет равно 20, а ведомой – 40. Тогда, разделив 40 на 20, мы получаем число 2. В этом случае, передаточное число данной передачи будет равно 2.

Такой метод расчета используется при проектировании трансмиссии автомобиля. Чтобы автомобиль имел прекрасные динамические характеристики и развивал большую скорость, необходимо правильно подобрать передаточные числа коробки передач.

 

Чтобы узнать передаточное число трансмиссии своего автомобиля, достаточно взглянуть в техническую литературу к вашей модели машины. В других случаях, определение передаточного числа можно провести и без применения специальных расчетов и литературы. Достаточно знать принцип выполнения одного метода расчета передаточного числа.

Установите автомобиль на смотровую яму, под колеса обязательно поставьте противооткатные упоры. Коробка передач должна быть установлена в нейтральном положении. Возьмите мел и обозначьте специальные метки на колесе и полу, чтобы они имели совпадения. Такие же метки поставьте на корпусе и фланце редуктора заднего моста.

Попросите помощника из ямы пронаблюдать за совпадением меток на редукторе и фланце, а вы вращайте ведущее колесо. После повторного совпадения меток, подсчитывается количество оборотов (оно может быть равно даже 1) колеса, делится пополам и затем, полученное числовое значение разделите на количество оборотов, совершенных карданным валом. Конечный результат и будет передаточным числом.

Как передаточное число влияет на динамические характеристики автомобиля

Как было ранее упомянуто, правильно рассчитанное передаточное число позволит добиться максимальной эффективности работы КПП и снизить износ шестерней до минимума. На выбор передаточного числа влияют характеристики двигателя, его мощность, крутящий момент, диаметр колеса, назначение автомобиля и личные пожелания автолюбителя. Изменения, вносимые в передаточное число, могут увеличить или уменьшить крутящий момент, передаваемый на карданный вал автомобиля. Процесс изменения передаточного числа передачи заключается в изменении количества зубьев шестерни.

Если передаточное число высокое, то автомобиль будет набирать большую скорость за малый промежуток времени, однако, длина передачи будет намного меньше. Это означает, что переключение передач нужно будет осуществлять достаточно быстро. Проще говоря, увеличение передаточного числа способствует повышению величины ускорения автомобиля.

Уменьшение передаточного числа позволяет добиться большой максимальной скорости, развиваемой автомобилем. Здесь действует другой принцип, когда разгон происходит медленно, однако, скорость на выходе будет намного больше. Такое значение передаточного числа подходит только для достаточно мощных двигателей.

Исходя из выше сказанного, передаточное число должно быть таким, чтобы автомобиль имел хорошие динамические характеристики и большую максимальную скорость. В этом случае, путем подбора, можно добиться компромисса между двумя величинами, получив и то, и другое.

Многие автогонщики стараются сделать передаточные числа с последовательным уменьшением. То есть, в процессе возрастания скорости автомобиля и переключении передач, передаточное число каждой следующей передачи будет уменьшаться, что позволит добиться как повышенных динамических характеристик, так и большой максимальной скорости.

Большая скорость актуальна только при движении по прямой, с минимальным количеством поворотов. При движении по извилистой дороге, рекомендуется использовать повышенные значения передаточных чисел. Так происходит подбор ПЧ к типу трассы.

Передаточное число коробки передач. | АВТОМАШИНЫ

Что такое передаточное число? Довольно часто от автовладельцев можно услышать вопрос «что такое передаточное число». В данной статье я попытаюсь кратко осветить эту тему. Итак, передаточные механизмы передают вращение одного вала другому, т.е. заставляют вращаться второй вал через вращение первого. Этот вопрос исследовал еще Леонардо да Винчи. Некоторые его изобретения используют и по сей день в конструкциях велосипедов и даже автомобилей.

Так, на основе его эскизов зубчатых передач, глобоидной червячной передачи, конической, спиральной передач и роликовой цепи были разработаны ныне действующие механизмы КПП автомобиля. Передаточное число же представляет собой отношение угловых скоростей ведущей к ведомой шестерне (колес, валов) или отношение радиусов ведомой к ведущей шестерне. В частности, передаточные числа КПП определяются отношением числа зубьев ведомой к ведущей шестерне. В случае участия в передаче нескольких пар шестерен общее передаточное число представляет собой произведение передаточных чисел всех участвующих в передаче пар шестерен.

Как работает коробка передач?

Чтобы получить крутящий момент различной величины, который позволит работать автомобилю в различных условиях, в коробке передач установлены несколько пар шестеренок, которые имеют различные передаточные числа. «Задняя» передача получается путем помещения между ведущей и ведомой шестеренками еще одной, промежуточной, которая сделает вращение обратным. Любая коробка передач, механическая, автоматическая или роботизированная, обеспечивает оптимальный режим работы двигателя в разных дорожных условиях с помощью изменения передаточного числа. Также в любой КПП существуют высокие и низкие передачи. Чем больше передаточное число, тем мощнее (или короче) считается передача. Это означает, что двигатель набирает обороты тем быстрее, чем мощнее передача. При этом, однако, частота переключения передач также возрастает. Это является следствием того, что на данной передаче максимальная скорость, при которой нужно включать передачу выше, будет меньше

Как рассчитать передаточное число

Инструкция

Рассчитайте передаточное число, пользуясь его определением, по формуле: К = К1/К2, где К1 — количество зубьев ведомой шестерни, а К2 — количество зубьев ведущей шестерни. Например, для расчета передаточного числа крутящего момента от коробки передач к колесам нужно рассчитать соотношение ведомой шестерни дифференциала и шестерни вторичного вала в коробке передач, или, как это называют автолюбители, найти передаточное число для главной пары.

Посчитайте количество зубьев шестерни вторичного вала коробки передач, допустим там 15 зубцов. Подсчитайте их количество на ведомой шестерне, которая крепится на дифференциал, пусть на ней будет 51 зубец. Подставьте числа в приведенную выше формулу: 51 / 15 = 3,4. Полученное число будет являться передаточным числом для главной пары данной зубчатой передачи. Следовательно, ведомая шестерня дифференциала будет крутиться в 3,4 раза медленнее ведущей шестерни вала коробки передач при ее вращении.

Рассчитайте передаточные числа коробки переключения передач для каждой передачи по приведенной формуле. Чем ближе будут передаточные числа, тем более плавным и быстрым будет разгон автомобиля при последовательном переключении передач. Подсчитайте, во сколько раз уменьшатся обороты двигателя при изменении передачи, поделив передаточное число низшей передачи на передаточное число высшей.

Сделайте выводы по произведенным расчетам. Необходимо знать: чем выше передаточное число, тем скорость автомобиля будет набираться быстрее, однако передачи нужно будет переключать чаще. Устанавливая пару с меньшим передаточным числом, можно повысить максимальную скорость машины, однако автомобиль будет разгоняться хуже. Рассчитайте при необходимости по приведенной формуле передаточное число для зубчатых передач любых узлов в вашем автомобиле.

Влияние передаточного числа на динамику авто

Правильно подобранное передаточное число коробки передач является залогом согласованной работы всей трансмиссии. При его подборе стоит руководствоваться, прежде всего, мощностью и моментными характеристиками двигателя, а также размерами колес и, безусловно, личностными пожеланиями водителя. Изменяя ПЧ, можно уменьшить либо увеличить величину перенаправляемого крутящего момента. Это осуществляется изменением числа зубьев на каждой из шестеренок.

Чем выше значение данного числа, тем «мощнее» и «короче» будет передача, а значит, мотор намного быстрее будет выкручивать необходимое количество оборотов, при этом набор скорости осуществляется так же быстро, но возникает потребность в более частом переключении передач, и, следовательно, максимальное значение скорости на каждой ступени будет несколько снижено. Повышенное ПЧ способствует более стремительному ускорению.

Уменьшение же значения передаточного числа приводит к увеличению максимальной скорости, однако это хорошо только в том случае, когда двигатель имеет достаточный запас мощности. Но это негативно сказывается на разгонной динамике авто. Чем ближе значения ПЧ, тем более быстрым и плавным будет разгон при переключении передач. При обычной езде количество оборотов должно находиться в пределах 2-2,5 тысячи, это значение можно увидеть на тахометре, как только обороты превышают данное значение, а вам при этом еще необходимо набрать скорость, нужно перейти на более повышенную передачу. Безусловно, переключение передач, должно быть только последовательным.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:
  • Как выбрать самый экономичный кроссовер по расходу топлива?
  • КАК ПРОИЗВОДЯТ АВТОМОБИЛИ В ГЕРМАНИИ — немецкие авто видео.
  • Новый Audi Q2 2016-2017 описание технические характеристики фото видео
  • Volkswagen c coupe gte: обзор,описание,фото,видео,комплектация.
  • Mercedes-Benz Concept седан — видео трейлер
  • Бмв е39: обзор,описание,фото,видео,комплектация,характеристики
  • Опель Зафира: обзор,описание,фото,видео,комплектация.
  • Какую сигнализацию лучше поставить на автомобиль с автозапуском.
  • Volkswagen Amarok 2017 года фото видео обзор описание комплектация.
  • Как правильно открыть бизнес по продаже аккумуляторов?
  • Мерседес Вито 2020 в трех компоновках: пассажирской (Tourer), грузопассажирской (Mixto) и грузовой (Panel Van)
  • Hyundai Creta 2020 года смотрится гораздо более эффектно и стильно, чем предшественник
  • Фольксваген Туарег 2020 года c новым интерфейсом App-Connect и тремя дополнительными USB-разъемыми
  • Лада Веста СВ Кросс 2020 — модельного года прошедшая рестайлинг
  • Хендай Солярис 2020 года в новом кузове

Передаточное число коробки передач – его значение и подсчет + видео » АвтоНоватор

Передаточное число коробки передач является основной характеристикой зубчатых передач, обеспечивающих перенаправление крутящего момента между шестернями редуктора, который отвечает за распределение усилия мотора во время нашего движения. Разберемся, что же все это значит?

Как устроена коробка передач?

Как известно, механическая коробка переключения передач (МКПП) есть не что иное, как многоступенчатый шестеренный редуктор, в функции которого входит изменение крутящего момента. При этом переключение передач (скоростей) можно осуществлять только вручную, поэтому ее довольно часто называют еще и ручной коробкой передач.

Абсолютно любая КПП состоит из набора валов и расположенных на них шестерен. Ведущий вал соединен с маховиком посредством сцепления, а ведомый вал, в свою очередь, имеет жесткое соединение с карданным валом. Между ними расположен промежуточный вал, который и направляет вращение от ведущего к ведомому валу. Причем между собой все три этих узла взаимодействуют посредством расположенных на них шестеренок. Для того чтобы уменьшить шум, эти шестерни делают косозубыми.

Таким образом, принцип работы КПП можно свести к кинематическому соединению ведущего и ведомого валов, обусловленному различными комбинациями шестерен с разным передаточным числом (ПЧ).

Считаем передаточное число коробки передач

ПЧ является отношением количества зубьев ведомой к числу зубьев ведущей шестеренки. Таким образом, рассчитывается оно довольно просто. Допустим, если первая имеет 50 зубьев, а вторая – 25, то, разделив первое на второе число (50:25), получим 2. Последняя цифра и будет значением ПЧ данной пары. Но если вы понятия не имеете, какое значение ПЧ у вашей коробки передач, то вычислить его можно довольно легко. Для этого понадобится смотровая яма и домкрат.

Поставив машину на смотровую яму, установите противооткатный башмак во избежание разных неприятных моментов. Затем поставьте рычаг КПП в нейтральное положение и немного приподнимите с помощью домкрата одно из ведущих колес. Далее необходимо сделать отметки мелом на полу и колесе так, чтобы они четко совпадали. Аналогичные отметки необходимо поставить и на корпусе и фланце редуктора.

В дальнейших шагах вам понадобится помощник, кто-то (например, вы) должен вращать колесо и считать количество сделанных оборотов, напарник (ваш друг) же считает количество оборотов карданного вала. Как только метки совпадут снова, необходимо прекратить подсчет. В результате вы получите два значения, количество оборотов колеса делится пополам, а затем на полученное значение необходимо разделить обороты кардана. В результате будет нужное передаточное число.

Влияние передаточного числа на динамику авто

Правильно подобранное передаточное число коробки передач является залогом согласованной работы всей трансмиссии. При его подборе стоит руководствоваться, прежде всего, мощностью и моментными характеристиками двигателя, а также размерами колес и, безусловно, личностными пожеланиями водителя. Изменяя ПЧ, можно уменьшить либо увеличить величину перенаправляемого крутящего момента. Это осуществляется изменением числа зубьев на каждой из шестеренок.

Чем выше значение данного числа, тем «мощнее» и «короче» будет передача, а значит, мотор намного быстрее будет выкручивать необходимое количество оборотов, при этом набор скорости осуществляется так же быстро, но возникает потребность в более частом переключении передач, и, следовательно, максимальное значение скорости на каждой ступени будет несколько снижено. Повышенное ПЧ способствует более стремительному ускорению.

Уменьшение же значения передаточного числа приводит к увеличению максимальной скорости, однако это хорошо только в том случае, когда двигатель имеет достаточный запас мощности. Но это негативно сказывается на разгонной динамике авто. Чем ближе значения ПЧ, тем более быстрым и плавным будет разгон при переключении передач. При обычной езде количество оборотов должно находиться в пределах 2-2,5 тысячи, это значение можно увидеть на тахометре, как только обороты превышают данное значение, а вам при этом еще необходимо набрать скорость, нужно перейти на более повышенную передачу. Безусловно, переключение передач, должно быть только последовательным.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Переломка Отец называет его ДеМон › Бортжурнал › Подсчитаем передаточное число и скорость? (много букв)

Кто-то (не помню кто) у меня спрашивал хватает ли мощности двигателю для вращения таких колес?
Ответ: хватает, буксует даже…
Просто вот самому интересно стало. Прямо сейчас вот сижу и считаю, сколько же передаточное число нашей трансмиссии?

Итак, что мы имеем?

КПП ВАЗ 11113 (Ока) с передаточным числом
— на 1-й передаче — 3,7;
— на 2-й передаче — 2,06;
— на 3-й передаче — 1,27;
— на 4-й передаче — 0,9;
— задний ход — 3,67.
Главная передача ОКА — 4,1 (на ваз 1111 ГП = 4,54)
Раздаточная коробка ВАЗ 2121 (Нива)
— на высшей передаче — 1,2;
— на низшей передаче — 2,135.
Мосты ВАЗ 2121 (Нива)
Передаточное число главной передачи — 4,3.
_____________________________________________________________________
РАССЧЕТ:
Перемножаем все цифры, и получаем передаточное число всей трансмиссии:
1. На высшей передаче раздаточной коробки:
— на 1-й передаче — 3,7*4,1*1,2*4,3 =78,3;
— на 2-й передаче — 43,6;
— на 3-й передаче — 26,9;
— на 4-й передаче — 19,0;
— задний ход — 77,61.

2. На низшей передаче раздаточной коробки:
— на 1-й передаче — 3,7*4,1*2,135*4,3 =139,3;
— на 2-й передаче — 77,5;
— на 3-й передаче — 47,8;
— на 4-й передаче — 33,9;
— задний ход — 138,1.

Мда… (чешу репу)
Вроде ничего не напутал… ДеМон силен… Бедные полуоси и редуктора в мостах…
Если полуоси может еще потерпят, вот сателлиты (№ 20 на рисунке 1) и их каленая ось (№ 33) в частности…
Вобщем, эксплуатация покажет.

Полный размер

Рисунок 1 (www.autoprospect.ru)

Теперь возникает вопрос: Какова же теоретическая скорость нашего «ДеМона»?
Возьмем за основу данные из технических характеристик ВАЗ-11113:
Максимальный крутящий момент в 50 Н*м достигается при частоте вращения коленчатого вала 3200 об/мин.
Таким образом при 3200 об/мин на коленвале, вращение полуосей будет:
1. На высшей передаче раздаточной коробки:
— на 1-й передаче — 3200 / 78,3 = 41,9 об/мин;
— на 2-й передаче — 73,4 об/мин;
— на 3-й передаче — 118,9 об/мин;
— на 4-й передаче — 168,8 об/мин;
— задний ход — 41,2 об/мин.
крутящий момент на колесе при 1 передаче (пренебрежем КПД трансмиссии) — 78,3*50 = 3950 Н*м

2. На низшей передаче раздаточной коробки:
— на 1-й передаче — 3200 / 139,3 = 23,0 об/мин;
— на 2-й передаче — 41,3 об/мин;
— на 3-й передаче — 66,9 об/мин;
— на 4-й передаче — 94,4 об/мин;
— задний ход — 23,2 об/мин.
крутящий момент на колесе при 1 передаче (пренебрежем КПД трансмиссии) — 139,3*50 = 6965 Н*м (примерно как на стоковом УАЗ Хантер при тех же передачах КПП и РК).
Но нужно учесть, что стоковый УАЗ крутит маленькие колесики, а тут КрАЗовские лапти (для информации — УАЗовская на полметра ниже).

Это еще не все!
КрАЗовская резина марки ВИ-3 имеет наружный диаметр покрышки 1280 мм. Данные взял тут.
После обдирки — пусть она будет 1200 мм (раз уж теория пусть будет так).
1 оборот покрышки соответствует 3,77 метра пройденого пути

Итак, рассчитаем максимальную скорость при 3200 об/мин (при максимальном крутящем моменте):
1. На высшей передаче раздаточной коробки:
— на 1-й передаче — 41,9 об/мин * 3,77 метра = 158,0 метров в минуту.
Переводим в км/ч: 158,0 / 1000 * 60 = 9,5 км/ч;
— на 2-й передаче — 16,6 км/ч;
— на 3-й передаче — 26,9 км/ч;
— на 4-й передаче — 38,2 км/ч;
— задний ход — 9,3 км/ч.

2. На низшей передаче раздаточной коробки:
— на 1-й передаче — 5,2 км/ч;
— на 2-й передаче — 9,3 км/ч;
— на 3-й передаче — 15,3 км/ч;
— на 4-й передаче — 21,4 км/ч;
— задний ход — 5,2 км/ч.

Скорость — это только в теории, в будущем сверю с фактом по GPS.
Пока-пока! 😉

Улучшение КПП с помощью выбора передаточных чисел

Передаточное число в коробке передач явным образом характеризует зубчатые передачи. Они представляют собой крутящийся элемент, который вращает редукторные шестерни. Редуктор же в свою очередь распределяет силу мотора. У каждой коробки есть передаточное число, что это за число, на что оно влияет и как его вычислить?

Любая коробка передач обладает следующими элементами:

  1. Картер. Имеет узлы и детали самой коробки. Прикрепляется к сцеплению. При работе, шестерне подвергаются сильным нагрузкам, поэтому они нуждаются в тщательной смазке. Поэтому масло заливается до половины его объема.
  2. Валы с шестеренками первичными и вторичными. Эти элементы располагаются в подшипниках. Все шестерни различны по количеству зубцов.
  3. Синхронизаторы. Обеспечивают бесшумность, плавно переключают передачи. Очень важно плавно переключать передачи, чтобы синхронизаторы успевали срабатывать, иначе коробка может выйти из строя и машину придется отдавать в ремонт или самостоятельно заниматься ее ремонтом, что потребует финансовых затрат.
  4. Дополнительные валы для заднего хода. Аналогичны с первичными валами. Вращаются как первичные и вторичные, но в обратную сторону.
  5. Рычаг переключения. Обеспечивает передачу скоростей если вы обладатель механики. Если вы обладатель автомат коробки, то скорость переключается самостоятельно.
  6. Механизм для переключения блокировочной системы и замка. Отвечает за изменение передач посредством рычага или автоматически. Замковая система не позволяет активировать сразу несколько передач. Блокировочная система не дает самостоятельно выключаться передачам.

Передаточные числа в коробке передач

Изменение числа оборотов на разных передачах: давайте представим себе две шестерни у одной будет 10 зубцов, а у второй 20. Так как вторая шестерен больше, она успеет сделать только один оборот, следовательно первая сделает два вращения. Таким образом у разных шестерен разная скорость оборотов за минуту.

Пусть у нас будет 4 шестерни:

  • Первая, будет иметь 10 зубцов.
  • Вторая, будет иметь 20 зубцов.
  • Третья, будет иметь 10 зубцов.
  • И четвертая будет также как и вторая – 20 зубцов.

Пусть, первичный вал и первая шестерня будут вращаться со скоростью, к примеру 4000 оборотов за минуту. Тогда вторая шестерня будет вращаться медленней, исходя из вышесказанного, то есть – 2000 оборотов за минуту. Третья шестерня будет тоже делать 2000 оборотов за минуту, так как она закреплена на одном валу со второй шестерней. Получается, что четвертая шестерня будет самой медленной – 1000 оборотов за минуту.

Высчитав обороты за минуту, можно узнать передаточное число. Передаточное число двух пар первой и второй будет 2. Общее передаточное число 4. Это получается, что вторичный вал будет вращаться меньше в 4 раза. Вторичный вал может находится в состоянии покоя, что будет обеспечивать нейтральную передачу. Этого можно достигнуть путем съема зацепенения с третьей и четвертой шестерни. В автомате нейтральная передача необходима для буксировки автомобиля, используется во время поломки. В механической коробке используется для работы автомобиля если он долго стоит на месте в заведенном состоянии. Так или иначе, эта передача необходима любому автомобилю, но на автомате вы можете ни разу и не включить ее, за все время пользования машиной.

Так как коробка передач обладает большим набором шестерен, зацепив разные пары мы можем изменять передаточные числа.

Когда передаточное число 1, это обычно так называемая – 4 передача. На ней все валы вращаются одинаково. На самых мощных передачах 1-ой и передаче заднего хода двигатель обычно не испытывает перегрузок, но скорость езды автомобиля очень низкая.

Первая передача включается сразу, как только водитель садится за руль. Первая передача позволяет завести машину и сдвинуть ее с места, далее скорость увеличивается до передачи, комфортной для езды водителю. Водитель может переключаться на слабые и на мощные передачи. Все переключения на слабые передачи происходят последовательно, на сильные передачи можно переключиться перепрыгнув передачу, но так делать нежелательно. Например, с третьей передачи, можно сразу переключиться на пятую, тем самым пропуская четвертую передачу.

Если вы обладатель КПП, то все передачи будут изменяться плавно. За это отвечает гидравлическое или механическое преобразование крутящего элемента.

Чаще всего по трассе ездят на высокой скорости на 4 и 5 передачах, это обусловлено не только экономией времени, но и экономией топлива.

Ни в коем случае нельзя быстро переключать передачи резкими движениями, так как это может навредить корректной работоспособности коробки. Передачи должны переключаться плавно, чтобы успели срабатывать синхронизаторы.

Влияние передаточного на динамику машины

Правильно подобранное передаточное обеспечивает взаимосвязанную работу всех элементов автомобиля. При выборе передаточного числа необходимо руководствоваться характеристиками двигателя, но не стоит забывать и про колеса, точнее про их размер.

Изменяя передаточную величину крутящего момента может увеличиваться или уменьшаться. Это достигается изменением зубьев у каждой шестерни.

Зависимость числа и мощности следующая, чем выше число, тем мощней передача. Это говорит о том, что мотор автомобиля будет в разы быстрее выкручивать заветное количество оборотов. Высокое число обеспечивает быстрое ускорение.

Слишком малая передаточная цифра будет позволять разгонять максимальную скорость, но при этом динамика авто нарушается, поэтому не стоит слишком занижать ее.

Наиболее близкие передаточные числа обеспечивают плавный и быстрый разгон.

Для обычной повседневной езды достаточно количества оборотов в 2000-3000 тыс. Эти значения обычно высвечиваются на тахометре, и если вам все еще не хватает скорости, то нужно всего лишь переключиться на более высокую передачу.

Итоги

Как для механической, так и для автоматической коробки передач передаточное число настраивается без особых проблем и трудностей. Единственное различие, в механической коробке вы по-прежнему будете самостоятельно переключать передачи, автоматическая, сделает эту работу за вас.

Передаточное число – хороший вариант настроить машину “под себя”, выжать из нее максимум и заточить ее под свои требования. Это можно сделать самостоятельно или же прибегнуть к помощи профессионалов. Во втором случае, вы должны максимально точно объяснить какой результат вы ожидаете получить и вам настроят автомобиль. При самостоятельном изменении передаточного числа, тщательно протестируйте полученный результат, убедитесь что все работает корректно, что двигателю достаточно мощности.

Несомненно, отладка передаточного числа настраивается индивидуально под каждого водителя. Тут необходимо не только руководствоваться техническими характеристиками, но и очень хорошо чувствовать автомобиль. Передаточное число позволяет значительно ускорить разгон автомобиля, увеличить его скорость. Самое главное, чтобы передаточное число подходило для мощности автомобиля, тогда он будет служить вам верой и правдой долгие года.

Видео

Поделитесь с друзьями!

Передаточное число — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 14 декабря 2017; проверки требуют 14 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 14 декабря 2017; проверки требуют 14 правок. Данная зубчатая передача имеет большую шестерню с 28 зубьями и меньшую шестерню с 10 зубьями.
Передаточное число (u) = 2.8 (28/10).
Передаточное отношение ( i ) данной передачи не очевидно и может быть равно как 2.8, так и 0.357. Данная трёхзвенная планетарная передача имеет большое центральное зубчатое колесо в 56 зубьев и малое в 24 зуба. Её передаточное число (K) = 2,333 (56/24).
Понимание значения передаточного числа необходимо для того, чтобы рассчитать все шесть возможных передаточных отношений между двумя центральными зубчатыми колёсами и водилом.

Передаточное число — один из параметров пары зацепления из двух зубчатых колёс (двух шестерён), определяемый как соотношение числа зубьев большего зубчатого колеса к меньшему. Обозначение — u. Основополагающим документом, формулирующим данное понятие, является действующий ГОСТ 16530-83 (пункт 2.4.4).[1][2]

u = zБ / zМ
где
zБ – число зубьев большей шестерни;
zМ – число зубьев меньшей шестерни.

Определение передаточного числа одинаково применимо к любым механическим зубчатым передачам в виде пары зацепления из двух зубчатых колёс, независимо от типа: цилиндрическим, коническим, гипоидным, червячным. Передаточное число всегда есть рациональное число. Фактически ГОСТ 16530-83 предлагает рассматривать передаточное число вне контекста применения пары зацепления в конкретных кинематических цепях передачи мощности вращением, так как для определения передаточного числа не имеет значения, какое зубчатое колесо является ведущим, а какое ведомым.
Передаточное число показывает:

  • Насколько данная пара зацепления в принципе может изменить крутящий момент в ту или иную сторону.
  • Линейное соотношение диаметров зубчатых колёс.

Передаточное число не показывает:

  • Передаточное отношение, для определения которого необходимо понимать, какое зубчатое колесо является ведущим, а какое ведомым.

Передаточное число планетарного механизма[править | править код]

Для любого простого или сложного планетарного механизма таковое определяется как соотношение зубьев большего центрального зубчатого колеса к меньшему. Обозначение — K.[3][4]

Сходство и отличие от передаточного отношения[править | править код]

Передаточное число в отличие от передаточного отношения всегда положительное и не может быть меньше единицы. Передаточное число характеризует передачу только количественно. Передаточное число и передаточное отношение могут совпадать только у передачи внутреннего зацепления. У передач внешнего зацепления они не совпадают, так как в любом случае имеют разные знаки: передаточное отношение ­– отрицательное, а передаточное число – положительное. Наиболее распространены понижающие передачи, так как частота вращения исполнительного механизма в большинстве случаев меньше частоты вращения вала двигателя.[5]

В современном техническом речевом обиходе термины передаточное отношение и передаточное число зачастую подразумеваются как синонимы. Объяснение этому проистекает из факта того, что подавляющее число зубчатых передач являются понижающими, а у таких передач передаточное отношение и передаточное число совпадают. Формально, такое смешение терминов есть ошибка, так как передаточное отношение всегда определяется через угловые и линейные перемещения ведущего и ведомого элемента[6][7], а передаточное число только через число зубьев пары зубчатых колёс и только для зубчатых передач вращением. Фактически, это настолько широко распространено, в том числе в технической литературе, что, вероятно, уже может считаться нормой.

Примеры современного употребления:
Для механизмов типа винт-гайка-сектор передаточное число определяется отношением радиуса начальной окружности зубьев сектора к шагу винта[8].
Передаточные числа червячных пар достаточно велики, достигая 26 и более, причём могут иметь переменное передаточное число в зависимости от угла поворота[9].

  1. ↑ ГОСТ 16530-83, 1983, с. 19.
  2. ↑ ГОСТ 16530-83, 1983, с. 22.
  3. ↑ Анализ ПКП транспотных и тяговых машин, 2008, с. 17.
  4. ↑ ПКП колёсных и гусеничных машин, 2000, с. 12.
  5. ↑ Справочник конструктора; Машины и механизмы, 2019, с. 23.
  6. ↑ ГОСТ 19587-74, 1974, с. 11.
  7. ↑ ГОСТ 16530-83, 1983, с. 28.
  8. ↑ В зависимости от типа рулевой пары рулевые механизмы современных автомобилей разделяют на червячные, винтовые и … — Большая Энциклопедия Нефти и Газа (неопр.). www.ngpedia.ru. Дата обращения 14 февраля 2020.
  9. ↑ Для того чтобы облегчить управление в зоне наиболее частых поворотов рулевого колеса передаточное число рулевого … — Большая Энциклопедия Нефти и Газа (неопр.). www.ngpedia.ru. Дата обращения 14 февраля 2020.
  • ГОСТ 16530-83. ПЕРЕДАЧИ ЗУБЧАТЫЕ; общие термины, определения и обозначения. — официальное. — Москва: ИПК Издательство стандартов, 1983. — 51 с.
  • ГОСТ 19587-74. ПЕРЕДАЧИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ; термины и определения. — официальное. — Москва: ИПК Издательство стандартов, 1974. — 37 с.
  • Фещенко В. Н. Справочник конструктора. Книга 1. Машины и механизмы: учебно-практическое пособие / В. Н Фещенко. — 3-е изд. ипр. и доп. — М.: Инфра-Инженерия, 2019. — С. 23. — 400 с. — ISBN 978-5-9729-0252-1.
  • Н.В.Филичкин. Анализ планетарных коробок передач транспортных и тяговых машин. — официальное. — Челябинск: ЮУрГУ, 2008. — 178 с. — ISBN 5-696-03134-X.
  • В.М.Шарипов. Планетарные коробки передач колёсных и гусеничных машин. — официальное. — Москва: МГТУ МАМИ, 2000. — 142 с. — ISBN 5-94099-007-X.

Передаточное число: расчет, формула, определение

Любое подвижное соединение, передающее усилие и меняющее направление движения, имеет свои технические характеристики. Основным критерием, определяющим изменение угловой скорости и направления движения, является передаточное число. С ним неразрывно связано изменение силы – передаточное отношение. Оно вычисляется для каждой передачи: ременной, цепной, зубчатой при проектировании механизмов и машин.

Перед тем как узнать передаточное число, надо посчитать количество зубьев на шестернях. Затем разделить их количество на ведомом колесе на аналогичный показатель ведущей шестерни. Число больше 1 означает повышающую передачу, увеличивающую количество оборотов, скорость. Если меньше 1, то передача понижающая, увеличивающая мощность, силу воздействия.

Общее определение

Наглядный пример изменения числа оборотов проще всего наблюдать на простом велосипеде. Человек медленно крутит педали. Колесо вращается значительно быстрее. Изменение количества оборотов происходит за счет 2 звездочек, соединенных в цепь. Когда большая, вращающаяся вместе с педалями, делает один оборот, маленькая, стоящая на задней ступице, прокручивается несколько раз.

Передачи с крутящим моментом

В механизмах используют несколько видов передач, изменяющих крутящий момент. Они имеют свои особенности, положительные качества и недостатки. Наиболее распространенные передачи:

  • ременная;
  • цепная;
  • зубчатая.

Ременная передача самая простая в исполнении. Используется при создании самодельных станков, в станочном оборудование для изменения скорости вращения рабочего узла, в автомобилях.

Ремень натягивается между 2 шкивами и передает вращение от ведущего в ведомому. Производительность низкая, поскольку ремень скользит по гладкой поверхности. Благодаря этому, ременной узел является самым безопасным способом передавать вращение. При перегрузке происходит проскальзывание ремня, и остановка ведомого вала.

Передаваемое количество оборотов зависит от диаметра шкивов и коэффициента сцепления. Направление вращения не меняется.

Переходной конструкцией является ременная зубчатая передача.

На ремне имеются выступы, на шестерне зубчики. Такой тип ремня расположен под капотом автомобиля и связывает звездочки на осях коленвала и карбюратора. При перегрузе ремень рвется, так как это самая дешевая деталь узла.

Цепная состоит из звездочек и цепи с роликами. Передающееся число оборотов, усилие и направление вращения не меняются. Цепные передачи широко применяются в транспортных механизмах, на конвейерах.

Характеристика зубчатой передачи

В зубчатой передаче ведущая и ведомая детали взаимодействуют непосредственно, за счет зацепления зубьев. Основное правило работы такого узла – модули должны быть одинаковыми. В противном случае механизм заклинит. Отсюда следует, что диаметры увеличиваются в прямой зависимости от количества зубьев. Одни значения можно в расчетах заменить другими.

Модуль – размер между одинаковыми точками двух соседних зубьев.

Например, между осями или точками на эвольвенте по средней линии Размер модуля состоит из ширины зуба и промежутка между ними. Измерять модуль лучше в точке пересечения линии основания и оси зубца. Чем меньше радиус, тем сильнее искажается промежуток между зубьями по наружному диаметру, он увеличивается к вершине от номинального размера. Идеальные формы эвольвенты практически могут быть только на рейке. Теоретически на колесе с максимально бесконечным радиусом.

Деталь с меньшим количеством зубьев называют шестерней. Обычно она ведущая, передает крутящий момент от двигателя.

Зубчатое колесо имеет больший диаметр и в паре ведомое. Оно соединено с рабочим узлом. Например, передает вращение с необходимой скоростью на колеса автомобиля, шпиндель станка.

Обычно посредством зубчатой передачи уменьшается количество оборотов и увеличивается мощность. Если в паре деталь, имеющая больший диаметр, ведущая, на выходе шестерня имеет большее количество оборотов, вращается быстрее, но мощность механизма падает. Такие передачи называют понижающими.

Зачем нужна паразитка

При взаимодействии шестерни и колеса происходит изменение сразу нескольких величин:

  • количества оборотов;
  • мощности;
  • направление вращения.

Только в планетарных узлах с нарезкой зубьев по внутреннему диаметру венца сохраняется направление вращения. При наружном зацеплении ставится две одинаковые шестерни подряд. Их взаимодействие не меняет ничего, кроме направления движения. В этом случае обе зубчатые детали называются шестернями, колеса нет. Вторая, промежуточная, получила название «паразитка», поскольку в вычислениях не участвует, меняет только знак.

Виды зубчатых соединений

Зубчатое зацепление может иметь различную форму зуба на деталях. Это зависит от исходной нагрузки и расположения осей сопрягаемых деталей. Различают виды зубчатых подвижных соединений:

  • прямозубая;
  • косозубая;
  • шевронная;
  • коническая;
  • винтовая;
  • червячная.

Самое распространенное и простое в исполнении прямозубое зацепление. Наружная поверхность зуба цилиндрическая. Расположение осей шестерни и колеса параллельное. Зуб расположен под прямым углом к торцу детали.

Когда нет возможности увеличить ширину колеса, а надо передать большое усилие, зуб нарезают под углом и за счет этого увеличивают площадь соприкосновения. Расчет передаточного числа при этом не изменяется. Узел становится более компактным и мощным.

Недостаток косозубых зацеплений в дополнительной нагрузки на подшипники. Сила от давления ведущей детали действует перпендикулярно плоскости контакта. Кроме радиального, появляется осевое усилие.

Компенсировать напряжение вдоль оси и еще больше увеличить мощность позволяет шевронное соединение. Колесо и шестерня имеют 2 ряда косых зубьев, направленных в разные стороны. Передающее число рассчитывается аналогично прямозубому зацеплению по соотношению количества зубьев и диаметров. Шевронное зацепление сложное в исполнении. Оно ставится только на механизмах с очень большой нагрузкой.

В конической зубчатой передачи оси расположены под углом. Рабочий элемент нарезается по конической плоскости. Передаточное число таких пар может равняться 1, когда надо только изменить плоскость действия силы. Для увеличения мощности нарезается полукруглый зуб. Передающееся количество оборотов считается только по зубу, диаметр в основном используется при расчетах габаритов узла.

Винтовая передача имеет зуб, нарезанный под углом 45⁰. Это позволяет располагать оси рабочих элементов перпендикулярно в разных плоскостях.

У червячной передачи нет шестерни, ее заменяет червяк. Оси деталей не пересекаются. Они расположены перпендикулярно в пространстве, но разных плоскостях. Передаточное число пары определяется количеством заходов резьбы на червяке.

Кроме перечисленных производят и другие виды передач, но они встречаются крайне редко и к стандартным не относятся.

Многоступенчатые редукторы

Как подобрать нужное передаточное число. Двигатель обычно выдает несколько тысяч оборотов в минуту. На выходе – колесах автомобиля и шпинделе станка, такая скорость вращения приведет к аварии. Мощности исполняющего механизма не хватит, чтобы рабочий инструмент мог резать металл, а колеса сдвинули автомобиль. Одна пара зубчатого зацепления не сможет обеспечить требуемое понижение или ведомая деталь  должна иметь огромные размеры.

Создается многоступенчатый узел с несколькими парами зацеплений. Передаточное число редуктора считается как произведение чисел каждой пары.

Uр = U1×U2 × … ×Un;

Где:

Uр – передаточное число редуктора;

U1,2,n – каждой из пар.

Перед тем как подобрать передаточное число редуктора, надо определиться с количеством пар, направлением вращения выходного вала, и делать расчет в обратном порядке, исходя из максимально допустимых габаритов колес.

В многоступенчатом редукторе все зубчатые детали, находящиеся между ведущей шестерней на входе в редуктор и ведомым зубчатым венцом на выходном валу, называются промежуточными. Каждая отдельная пара имеет свое передающееся число, шестерню и колесо.

Редуктор и коробка скоростей

Любая коробка скоростей с зубчатым зацеплением является редуктором, но обратное утверждение неверно.

Коробка скоростей представляет собой редуктор с подвижным валом, на котором расположены шестерни разного размера. Смещаясь вдоль оси, он включает в работу то одну, то другую пару деталей. Изменение происходит за счет поочередного соединения различных шестерен и колес. Они отличаются диаметром и передающимся количеством оборотов. Это дает возможность изменять не только скорость, но и мощность.

Трансмиссия автомобиля

В машине поступательное движение поршня преобразуется во вращательное коленвала. Трансмиссия представляет собой сложный механизм с большим количеством различных узлов, взаимодействующих между собой. Ее назначение — передать вращение от двигателя на колеса и регулировка количества оборотов – скорости и мощности автомобиля.

В состав трансмиссии входит несколько редукторов. Это, прежде всего:

  • коробка передач – скоростей;
  • дифференциал.

Коробка передач в кинематической схеме стоит сразу за коленвалом, изменяет скорость и направление вращения.

Посредством переключения – перемещения вала, шестерни на валу соединяются поочередно с разными колесами. При включении задней скорости, через паразитку меняется направление вращения, автомобиль в результате движется назад.

Дифференциал представляет собой конический редуктор с двумя выходными валами, расположенными в одной оси напротив друг друга. Они смотрят в разные стороны. Передаточное число редуктора – дифференциала небольшое, в пределах 2 единиц. Он меняет положение оси вращения и направление. Благодаря расположению конических зубчатых колес напротив друг друга, при зацеплении с одной шестерней они крутятся в одном направлении относительно положения оси автомобиля, и передают вращательный момент непосредственно на колеса. Дифференциал изменяет скорость и направление вращения ведомых коничек, а за ними и колес.

Как рассчитать передаточное число

Шестерня и колесо имеют разное количество зубов с одинаковым модулем и пропорциональный размер диаметров. Передаточное число показывает, сколько оборотов совершит ведущая деталь, чтобы провернуть ведомую на полный круг. Зубчатые передачи имеют жесткое соединение. Передающееся количество оборотов в них не меняется. Это негативно сказывается на работе узла в условиях перегрузок и запыленности. Зубец не может проскользнуть, как ремень по шкиву и ломается.

Расчет без учета сопротивления

В расчете передаточного числа шестерен используют количество зубьев на каждой детали или их радиусы.

u12 = ± Z2/Zи u21 = ± Z1/Z2,

Где u12 – передаточное число шестерни и колеса;

Z2 и Z1 – соответственно количество зубьев ведомого колеса и ведущей шестерни.

Знак «+» ставится, если направление вращения не меняется. Это относится к планетарным редукторам и зубчатым передачам с нарезкой зубцов по внутреннему диаметру колеса. При наличии паразиток – промежуточных деталей, располагающихся между ведущей шестерней и зубчатым венцом, направление вращения изменяется, как и при наружном соединении. В этих случаях в формуле ставится «–».

При наружном соединении двух деталей посредством расположенной между ними паразитки, передаточное число вычисляется как соотношение количества зубьев колеса и шестерни со знаком «+». Паразитка в расчетах не участвует, только меняет направление, и соответственно знак перед формулой.

Обычно положительным считается направление движения по часовой стрелке. Знак играет большую роль при расчетах многоступенчатых редукторов. Определяется передаточное число каждой передачи отдельно по порядку расположения их в кинематической цепи. Знак сразу показывает направление вращения выходного вала и рабочего узла, без дополнительного составления схем.

Вычисление передаточного числа редуктора с несколькими зацеплениями – многоступенчатого, определяется как произведение передаточных чисел и вычисляется по формуле:

u16 = u12×u23×u45×u56 = z2/z1×z3/z2×z5/z4×z6/z5 = z3/z1×z6/z4

Способ расчета передаточного числа позволяет спроектировать редуктор с заранее заданными выходными значениями количества оборотов и теоретически найти передаточное отношение.

Зубчатое зацепление жесткое. Детали не могут проскальзывать относительно друг друга, как в ременной передаче и менять соотношение количества вращений. Поэтому на выходе обороты не изменяются, не зависят от перегруза. Верным получается расчет скорости угловой и количества оборотов.

КПД зубчатой передачи

Для реального расчета передаточного отношения, следует учитывать дополнительные факторы. Формула действительна для угловой скорости, что касается момента силы и мощности, то они в реальном редукторе значительно меньше. Их величину уменьшает сопротивление передаточных моментов:

  • трение соприкасаемых поверхностей;
  • изгиб и скручивание деталей под воздействием силы и сопротивление деформации;
  • потери на шпонках и шлицах;
  • трение в подшипниках.

Для каждого вида соединения, подшипника и узла имеются свои корректирующие коэффициенты. Они включаются в формулу. Конструктора не делают расчеты по изгибу каждой шпонки и подшипника. В справочнике имеются все необходимые коэффициенты. При необходимости их можно рассчитать. Формулы простотой не отличаются. В них используются элементы высшей математики. В основе расчетов способность и свойства хромоникелевых сталей, их пластичность, сопротивление на растяжение, изгиб, излом и другие параметры, включая размеры детали.

Что касается подшипников, то в техническом справочнике, по которому их выбирают, указаны все данные для расчета их рабочего состояния.

При расчете мощности, основным из показателей зубчатых зацепления является пятно контакта, оно указывается в процентах и его размер имеет большое значение. Идеальную форму и касание по всей эвольвенте могут иметь только нарисованные зубья. На практике они изготавливаются с погрешностью в несколько сотых долей мм. Во время работы  узла под нагрузкой на эвольвенте появляются пятна в местах воздействия деталей друг на друга. Чем больше площадь на поверхности зуба они занимают, тем лучше передается усилие при вращении.

Все коэффициенты объединяются вместе, и в результате получается значение КПД редуктора. Коэффициент полезного действия выражается в процентах. Он определяется соотношением мощности на входном и выходном валах. Чем больше зацеплений, соединений и подшипников, тем меньше КПД.

Передаточное отношение зубчатой передачи

Значение передаточного числа зубчатой передачи совпадает передаточным отношением. Величина угловой скорости и момента силы изменяется пропорционально диаметру, и соответственно количеству зубьев, но имеет обратное значение.

Чем больше количество зубьев, тем меньше угловая скорость и сила воздействия – мощность.

При схематическом изображении величины силы и перемещения шестерню и колесо можно представить в виде рычага с опорой в точке контакта зубьев и сторонами, равными диаметрам сопрягаемых деталей. При смещении на 1 зубец их крайние точки проходят одинаковое расстояние. Но угол поворота и крутящий момент на каждой детали разный.

Например, шестерня с 10 зубьями проворачивается на 36°. Одновременно с ней деталь с 30 зубцами смещается на 12°. Угловая скорость детали с меньшим диаметром значительно больше, в 3 раза. Одновременно и путь, который проходит точка на наружном диаметре имеет обратно пропорциональное отношение. На шестерне перемещение наружного диаметра меньше. Момент силы увеличивается обратно пропорционально соотношению перемещения.

Крутящий момент увеличивается вместе с радиусом детали. Он прямо пропорционален размеру плеча воздействия – длине воображаемого рычага.

Передаточное отношение показывает, насколько изменился момент силы при передаче его через зубчатое зацепление. Цифровое значение совпадает с переданным числом оборотов.

Передаточное отношение редуктора вычисляется по формуле:

U12 = ±ω12=±n1/n2

где U12 – передаточное отношение шестерни относительно колеса;

ω1 и ω2 – угловые скорости ведущего и ведомого элемента соединения;

n1 и n2 – частота вращения.

Отношение угловых скоростей можно считать через число зубьев. При этом направление вращения не учитывается и все цифры с положительным знаком.

Зубчатая передача имеет самый высокий КПД и наименьшую защиту от перегруза – ломается элемент приложения силы, приходится делать новую дорогостоящую деталь со сложной технологией изготовления.

Передаточные соотношения почти всех рядов КПП ВАЗ ПП и ЗП — DRIVE2

Здравствуйте товарищи тюнинг наркоманы, сегодня просто список рядов КПП и передаточных соотношений передач.

внешний вид тюнинг ряда КПП

Передаточные числа рядов КПП передний привод
Стандарт (I — 3,63; II — 1,95; III — 1,35; IV — 0,94; V — 0,78; VI — 0,69)
РЯД КПП 05 (I — 2.92; II — 1.81; III — 1.27; IV — 0.96; V — 0.78; VI — 0.69)
РЯД КПП 06 (I — 2.92; II — 1.81; III — 1.27; IV — 1.06; V — 0.94; VI — 0.78)
РЯД КПП 07 (I — 2.92; II — 2.05; III — 1.56; IV — 1.31; V — 1.13; VI — 0.94)
РЯД КПП 08 (I — 3.42; II — 2.11; III — 1.35; IV — 0.96; V — 0.78; VI — 0.69)
РЯД КПП 011 (I — 3.64; II — 2.22; III — 1.54; IV — 1.17; V — 0.87; VI — 0.78)
РЯД КПП 012 (I — 3.17; II — 1.95; III — 1.35; IV — 1.03; V — 0.78; VI — 0.69)
РЯД КПП 015 (I — 3,17; II — 1,81; III — 1,27; IV — 0,94; V — 0,73)
РЯД КПП 018 (I — 3.17; II — 2.11; III — 1.48; IV — 1.13; V — 0.88; VI — 0.78)
РЯД КПП 020 (I — 3,17; II — 1,90; III — 1,26; IV — 0,94; V — 0,73)
РЯД КПП 026 (I — 3,41; II — 2,53; III — 2,05; IV — 1,73; V — 1,47; VI — 1,26)
РЯД КПП 102 (I — 3.17; II — 1.95; III — 1.35; IV — 0.94; V — 0.73)
РЯД КПП 103 (I — 2.92; II — 1.95; III — 1.35; IV — 0.94; V — 0.69)
РЯД КПП 104 (I — 2,92; II — 1,95; III — 1,35; IV — 1,03; V — 0,73)
РЯД КПП 111 (I — 3,17; II — 2,22; III — 1,53; IV — 1,16; V — 0,88)
РЯД КПП 112 (I — 3.17; II — 2.05; III — 1.35; IV — 1.03; V — 0.78)
РЯД КПП 200 (I — 2,92; II — 2,22; III — 1,76; IV — 1,39; V — 1,17)
РЯД КПП 745 (I — 2,66; II — 1,93; III — 1,56; IV — 1,36; V — 1,20)
РЯД КПП 779 (I — 2.81; II — 2.18; III — 1.78; IV — 1.50; V — 1.29; VI- 1.12)

Главные пары бывают 3.58; 3.7; 3.9; 4.1; 4.3; 4.5; 4.7; 4.9; 5.0; 5.1; 5.3

Задний привод
Передаточные числа рядов КПП задний привод
Стандарт (I — 3,67; II — 2,10; III — 1,36; IV — 1,00; V — 0,8)
РЯД КПП 1R (I — 3,24; II — 1,99; III — 1,29; IV — 1,00; V — 0,76)
РЯД КПП 2R (I — 3,00; II — 1,82; III — 1,29; IV — 1,00; V — 0,63)
РЯД КПП 3R (I — 2,42; II — 1,77; III — 1,24; IV — 1,00; V — 0,58)
РЯД КПП 4R (I — 2,42; II — 1,67; III — 1,19; IV — 1,00; V — 0,58)

Главные пары бывают 3.9; 4.1; 4.3; 4.44; 4.7; 5.1; 5.3

Вот как-то так, довольно полная коллекция из того что есть на рынке.

Тюнинг механической коробки передач (МКПП) — замена дифференциала

Стремление улучшить внешний вид или технические характеристики серийного автомобиля привели к популярности тюнинга. Иногда дело ограничивается установкой спойлеров и порогов, но некоторые владельцы хотят «выжать» из автомобиля максимум возможного. С этой целью вносятся корректировки в работу двигателей, коробок передач и других узлов транспортного средства.

Многие автовладельцы с небольшим объемом двигателя «любители быстрорй езды» хотели бы увеличить мощность двигателя, но не всегда это возможно сделать но есть выход: можно сделать тюнинг МКПП.

Тюниг коробки передач что-это?

Это подбор передаточных чисел(отношение ведущей и ведомой шестерни) коробки передач. В ходе тюнинга специалисты стремятся подобрать передаточные числа таким образом, чтобы уменьшить «провалы» в момент перехода с одной передачи на другую. Иногда устанавливается новое сцепление, шестеренки или другие нестандартные детали трансмиссии. Как правило, передаточные числа подбираются специально, чтобы по мере возрастания передачи сокращался промежуток между ними. Здесь палка о двух концах понижая передаточное число вы получаете мощность но теряете в скорости и на оборот получая скорость теряете мощность.

Тюнинг коробки передач это: модернизация коробки передач с целью установки дополнительной передачи.

Коробки передач, выпускаемые разными компаниями, имеют свои особенности. Поэтому прежде чем начать тюнинговать мкпп, необходима консультация и осмотр специалиста. Вы можете обратиться в нашу компанию для получения подробной информации о возможности тюнинга коробки конкретного автомобиля.

Где сделать тюнинг мкпп в Москве?

Наша компания по ремонту МКПП предлагает произвести тюнинг механической коробки передач улучшить тягово скоростные характеристики трансмиссии. Изменить передаточные числа гланой параы и пятой передачи для изменения скорости — понижение оборотов тахометра. Так же можем предложить вам произвести замену дифференциала на самоблокирующийся.

Тюнинг мкпп — установка самоблокирующегося дифференциала в коробку передач Лада Ларгус

Как работают передаточные числа | HowStuffWorks

Если вы хотите создать высокое передаточное число, ничто не сравнится с червячной передачей . В червячной передаче вал с резьбой входит в зацепление с зубьями шестерни. Каждый раз, когда вал совершает один оборот, шестерня перемещается на один зуб вперед. Если шестерня имеет 40 зубьев, передаточное число передаточного числа 40: 1 в очень маленьком корпусе. Вот один из примеров стеклоочистителя.

Механический одометр — еще одно место, где используется много червячных передач:

Планетарные передачи

Есть много других способов использования шестерен.Одна специализированная зубчатая передача называется планетарной зубчатой ​​передачей . Планетарные передачи решают следующую проблему. Допустим, вам нужно передаточное число 6: 1, при котором входной сигнал вращается в том же направлении, что и выходной. Один из способов создать это передаточное число — использовать следующую трехступенчатую передачу:

В этой цепочке синяя шестерня в шесть раз больше диаметра желтой шестерни (что дает передаточное число 6: 1). Размер красной шестерни не важен, потому что она просто меняет направление вращения, чтобы синяя и желтая шестерни вращались одинаково.Однако представьте, что вы хотите, чтобы ось выходной шестерни была такой же, как и у входной шестерни. Обычное место, где требуется возможность такой же оси, — это электрическая отвертка. В этом случае вы можете использовать планетарную передачу, как показано здесь:

В этой системе передач желтая передача (солнце ) включает все три красные передачи ( планет ) одновременно. Все три прикреплены к пластине (водило ), и они входят в зацепление с внутри синей шестерни (кольцо ), а не снаружи.Поскольку вместо одной красные шестерни используются три, эта зубчатая передача чрезвычайно прочная. Выходной вал прикреплен к синей коронной шестерне, а водило планетарной передачи удерживается неподвижно — это дает то же передаточное число 6: 1. Вы можете увидеть изображение двухступенчатой ​​планетарной передачи на странице электрической отвертки и трехступенчатой ​​планетарной системы на странице спринклерных систем. Внутри автоматических трансмиссий вы также найдете планетарные передачи.

Еще одна интересная особенность планетарных редукторов заключается в том, что они могут создавать разные передаточные числа в зависимости от того, какую передачу вы используете в качестве входной, какую передачу вы используете в качестве выходной, а какую вы держите неподвижно.Например, если вход — солнечная шестерня, и мы удерживаем коронную шестерню неподвижно и прикрепляем выходной вал к водилу планетарной передачи, мы получаем другое передаточное число. В этом случае водило планеты и планеты вращаются вокруг солнечной шестерни, поэтому вместо того, чтобы солнечная шестерня должна вращаться шесть раз, чтобы водило планеты совершило один оборот, она должна вращаться семь раз. Это связано с тем, что водило планетарной передачи обернулось вокруг солнечной шестерни один раз в том же направлении, в котором она вращалась, вычитая один оборот из солнечной шестерни.Таким образом, в данном случае мы получаем сокращение 7: 1.

Вы можете снова переставить все, и на этот раз удерживайте солнечную шестерню неподвижно, снимите выход с водила планетарной передачи и подсоедините вход к коронной шестерне. Это даст вам редуктор 1,17: 1. В автоматической коробке передач используются планетарные редукторы для создания различных передаточных чисел, а также используются муфты и тормозные ленты для удержания различных частей редуктора в неподвижном состоянии и изменения входов и выходов.

Как работают передаточные числа | HowStuffWorks

Если вы хотите создать высокое передаточное число, ничто не сравнится с червячной передачей .В червячной передаче вал с резьбой входит в зацепление с зубьями шестерни. Каждый раз, когда вал совершает один оборот, шестерня перемещается на один зуб вперед. Если шестерня имеет 40 зубьев, передаточное число передаточного числа 40: 1 в очень маленьком корпусе. Вот один из примеров стеклоочистителя.

Механический одометр — еще одно место, где используется много червячных передач:

Планетарные передачи

Есть много других способов использования шестерен. Одна специализированная зубчатая передача называется планетарной зубчатой ​​передачей . Планетарные передачи решают следующую проблему.Допустим, вам нужно передаточное число 6: 1, при котором входной сигнал вращается в том же направлении, что и выходной. Один из способов создать это передаточное число — использовать следующую трехступенчатую передачу:

В этой цепочке синяя шестерня в шесть раз больше диаметра желтой шестерни (что дает передаточное число 6: 1). Размер красной шестерни не важен, потому что она просто меняет направление вращения, чтобы синяя и желтая шестерни вращались одинаково. Однако представьте, что вы хотите, чтобы ось выходной шестерни была такой же, как и у входной шестерни.Обычное место, где требуется возможность такой же оси, — это электрическая отвертка. В этом случае вы можете использовать планетарную передачу, как показано здесь:

В этой системе передач желтая передача (солнце ) включает все три красные передачи ( планет ) одновременно. Все три прикреплены к пластине (водило ), и они входят в зацепление с внутри синей шестерни (кольцо ), а не снаружи. Поскольку вместо одной красные шестерни используются три, эта зубчатая передача чрезвычайно прочная.Выходной вал прикреплен к синей коронной шестерне, а водило планетарной передачи удерживается неподвижно — это дает то же передаточное число 6: 1. Вы можете увидеть изображение двухступенчатой ​​планетарной передачи на странице электрической отвертки и трехступенчатой ​​планетарной системы на странице спринклерных систем. Внутри автоматических трансмиссий вы также найдете планетарные передачи.

Еще одна интересная особенность планетарных редукторов заключается в том, что они могут создавать разные передаточные числа в зависимости от того, какую передачу вы используете в качестве входной, какую передачу вы используете в качестве выходной, а какую вы держите неподвижно.Например, если вход — солнечная шестерня, и мы удерживаем коронную шестерню неподвижно и прикрепляем выходной вал к водилу планетарной передачи, мы получаем другое передаточное число. В этом случае водило планеты и планеты вращаются вокруг солнечной шестерни, поэтому вместо того, чтобы солнечная шестерня должна вращаться шесть раз, чтобы водило планеты совершило один оборот, она должна вращаться семь раз. Это связано с тем, что водило планетарной передачи обернулось вокруг солнечной шестерни один раз в том же направлении, в котором она вращалась, вычитая один оборот из солнечной шестерни.Таким образом, в данном случае мы получаем сокращение 7: 1.

Вы можете снова переставить все, и на этот раз удерживайте солнечную шестерню неподвижно, снимите выход с водила планетарной передачи и подсоедините вход к коронной шестерне. Это даст вам редуктор 1,17: 1. В автоматической коробке передач используются планетарные редукторы для создания различных передаточных чисел, а также используются муфты и тормозные ленты для удержания различных частей редуктора в неподвижном состоянии и изменения входов и выходов.

Как выбрать правильное передаточное число для вашего маслкара или дрэг-рейсера

«Дайте мне достаточно длинный рычаг и точку опоры, на которой его можно разместить, и я переверну мир.»- Архимед (287–212 гг. До н.э.)

На улице все является компромиссом. Мощность теперь становится проще, чем когда-либо, и с этим идет эволюция в подходе к передаточным числам. глубокая передача и раскрутите двигатель. Но с сегодняшними более высокими уровнями мощности это требует меньше рычагов, чем раньше, и есть золотая жила тонкостей, в которых стоит копаться. Мы исследуем преимущества и недостатки включения передачи в тягач и те же варианты соотношения для улицы.Благодаря большому количеству вариантов преобразования трансмиссии с повышающей передачей, никогда не было так просто построить автомобиль с быстрым перетаскиванием или гусеничным ходом, которым можно было бы весело ездить по улице. Все зависит от того, как далеко и как быстро вы хотите пройти.

Давайте начнем с простой стороны передаточных чисел. Архимед признал бы, что шестерни — это форма рычага. Введите число оборотов в минуту в ведущую шестерню, которая вращает коронную шестерню большего диаметра, и результирующее движение снижает выходную скорость, но увеличивает крутящий момент. Это необходимо, потому что автомобили тяжелые и требуют помощи рычага для быстрого ускорения.

Посмотреть все 14 фото Это непросто, но, по крайней мере, с шестернями GM цифры выбиты на стороне зубчатого венца.

Если у нас есть ведущая шестерня с 10 зубьями и коронная шестерня с 41 зубом и посчитать (41 10 = 4,10), это означает, что за каждый оборот коронной шестерни шестерня будет вращаться 4,1 раза. Это также умножает входной крутящий момент на 4,1, что является причиной подпрыгивания автомобиля при нажатии на дроссель.Передача с более низким числовым передаточным числом, например 3,08: 1, не увеличивает крутящий момент в такой степени, но при равных входных оборотах будет обеспечивать более высокую скорость оси или шин при прочих равных. Это означает, что передаточные числа задней передачи — это компромисс.

Но это только передаточное число задней оси. У нас также есть умножение крутящего момента двигателя на передаточное число. Первые дни автоматики GM производили Powerglide с жалким передаточным числом 1.76: 1. Вскоре появились трехступенчатые, такие как Th500 с передаточным числом 2.48: 1. Чтобы определить общее передаточное число Первой передачи автомобиля, мы просто умножаем передаточное число Первой передачи на передаточное число задней оси (например, 2,48 x 4,10 = 10,17: 1). Чтобы упростить задачу, мы проигнорируем коэффициент умножения типичного гидротрансформатора, поэтому это означает, что если мы умножим крутящий момент двигателя 400 фунт-фут на общее передаточное число первой передачи 10,17, мы приложим 4068 фунт-фут крутящего момента к две задние оси или более 2000 фунт-фут крутящего момента на ось. Вот почему машина так сильно трогается с места и почему такие детали, как оси и карданные валы, иногда перекручиваются или ломаются.

Посмотреть все 14 фотографий По мере численного увеличения передаточного числа, например, с 3,08: 1 до 4,10: 1, количество зубьев ведущей шестерни уменьшается, а количество зубьев коронной шестерни увеличивается. Это уменьшает ведущую шестерню, уменьшая площадь контакта между ведущей шестерней и кольцом. Следовательно, «более высокие» или более низкие шестерни по своей сути сильнее.

Давайте углубимся немного глубже в наш пример драг-кар с этим пакетом соотношений. Предположим, что мы используем заднюю шину высотой 26 дюймов и малый блок мощностью 550 л.с. в Chevelle весом 3600 фунтов, и она работает с низкими 11 шинами на скорости 120 миль в час.Возможно, автомобиль может улучшить сцепление с дорогой с 28-дюймовыми шинами, но мы не уверены, насколько эта более высокая шина повлияет на передаточное число. Мы будем называть это общее передаточное число (ODR). Формула выглядит так:

ODR = (Диаметр оригинальной шины. Диаметр новой шины) x Передаточное число
ODR = (26 28) x 4,10
ODR = 0,928 x 4,10 = 3,80: 1

Таким образом, более высокая шина будет эффективно уменьшить передаточное число с 4,10: 1 до 3,80: 1, или изменение на 7 процентов.

Программа моделирования драгстрипов Quarter Pro — отличный способ оценить изменения.Ближайшее передаточное число с 12 болтами к 3,80: 1 составляет 3,73: 1, и некоторые могут подумать, что это будет огромная потеря и т.д., но моделирование показывает нечто иное. Передача 3,73: 1 (при неизменном размере шин) замедлила ход и т.д. едва, на 0,08 секунды, но скорость ловушки действительно упала на 2 мили в час без изменений в 60-футовом.

Посмотреть все 14 фотографий Имейте в виду, что шестерни серии Pro намного мягче, чем уличные, и поэтому не должны использоваться на улице, поскольку они будут выделять чрезмерное тепло и изнашиваться намного быстрее.Более мягкая термообработка предназначена для поглощения ударной нагрузки при жестких запусках.

На самом деле, если бы мы добавили более высокую шину, она обеспечила бы лучшее сцепление с более высоким следом, и, возможно, 60-футовая шина могла бы быть быстрее. Одна из причин, по которой этот автомобиль не понес серьезной потери e.t. в основном потому, что двигатель развивает довольно хороший крутящий момент, особенно в среднем диапазоне. Здесь все машины разные. Если автомобиль работает с двигателем меньшего объема, таким как 5,3-литровый, который мы раскручиваем до 7000 об / мин, то, вероятно, на него сильнее повлияет снижение передаточного числа, потому что двигатели малого рабочего объема обычно вырабатывают меньший крутящий момент.

И наоборот, большому блоку 540ci, производящему 700 л.с. и 680 фунт-фут крутящего момента, не потребуется столько передач, потому что двигатель выдает больше мощности для ускорения автомобиля. Мы смоделировали эту ситуацию смены шин для 26-дюймовой шины по сравнению с 28-дюймовой, используя более высокую передачу 3,55: 1 (по сравнению с передачей 4,10: 1), и автомобиль потерял всего 0,07 секунды на пробеге 10,30 секунды на скорости 130 миль в час, но погас свет с помощью более высокая шина при 5800 об / мин вместо 6700. Конечно, если важна каждая последняя сотая, то более глубокая передача стоит замены, но для уличного компромисса более высокая передача будет работать нормально.

Посмотреть все 14 фотографий Наш Chevelle с заменой LS, который использовался в симуляциях, проталкивает Th500. Если нам нужен овердрайв, устройство Gear Vendors — отличный способ получить как надежность Th500, так и овердрайв, с возможностью разделить передачи, если мы захотим.

Теперь давайте возьмем наш теоретический 6.0L Chevelle с его вышеупомянутой передачей 4,10: 1 и выставим его на улицу с комплектом 28-дюймовых уличных шин, но мы хотим знать наши круизные обороты на шоссе. Чтобы продолжить обсуждение передаточных чисел, а не преобразователей крутящего момента, мы проигнорируем проскальзывание.Простая формула для определения наших крейсерских оборотов на скорости 70 миль в час выглядит так:

оборотов в минуту = (миль в час x передаточное число x 336) Диаметр шины
оборотов в минуту = (70 x 4,10 x 336) 28
оборотов в минуту = 3444

Эти обороты являются немного крутой для круизов по шоссе. Одним из способов улучшить это без необходимости полностью переключаться на автомат с повышающей передачей может быть повышающая передача от Gear Vendors, прикрученная к задней части нашего Th500. Что это стоит? Один из способов сделать это — просто умножить коэффициент перегрузки производителя оборудования на 0.78: 1 на передаточное число, чтобы создать наше эффективное передаточное число: 4,10 x 0,78 = 3,198, мы округлим это до 3,20. Если мы подключим к формуле 3,20: 1, то получится 2688 об / мин в качестве нашей новой круизной скорости. Снижение более 750 об / мин. Кроме того, блок Gear Vendors можно использовать для разделения шестерен Th500, что в целом улучшит и т.д. Наиболее распространенный подход — перегрузить секунду, чтобы последовательность переключения была первой (2,48: 1), второй (1,48: 1), второй перегрузкой (1,15: 1), затем третьей (1: 1).

Посмотреть все 14 фотоЭто Strange S-60 в нашем Chevelle с 4.10: 1 передача и ограниченное скольжение. Хотя многие считают Dana 60 слишком тяжелым, версия Strange всего на 20 фунтов тяжелее, чем 12-болтовая, даже с ее 35-шлицевыми осями и 9,5-дюймовым зубчатым венцом.

Конечно, если бы цель заключалась в том, чтобы подчеркнуть крутизну шоссе в этом уравнении, мы могли бы смягчить заднюю передачу до 3,55: 1. Это замедлит автомобиль на драгстрипе, возможно, на 0,10 секунды, но снизит крейсерские обороты. Это изменение обеспечило бы крейсерскую скорость до 70 миль в час 2326 об / мин. Имейте в виду, что крейсерская скорость на шоссе должна оставаться на уровне или выше скорости остановки гидротрансформатора, чтобы предотвратить чрезмерное нагревание жидкости.Конечно, поставщики оборудования могут использоваться и за механической коробкой передач.

Мы не забыли героев автокросса и трек-дня. Здесь ситуация немного более изменчива, потому что у драгрейсеров есть установленная дистанция в восемь или четверть мили, в то время как фанаты трекового дня и автокроссеры сталкиваются с гораздо более разнообразными схемами расположения.

Для тех, кто работает на трассе, в первую очередь следует учитывать длину самой длинной прямой. Для тех из нас, кто живет в Южной Калифорнии, у нас есть три трека в течение нескольких часов.Уиллоу-Спрингс — самый длинный, его длина составляет 2,5 мили, а длина переднего отрезка составляет около 2000 футов, то есть более 3/8 мили. Это намного дольше, чем на других курсах, и является важным фактором для передаточного числа главной передачи, основанного на пределе оборотов. Самый быстрый способ выяснить, планируете ли вы проехать по заданной трассе, — это найти автомобиль с аналогичными характеристиками и спросить их, какова их максимальная скорость в конце прямой (или пиковые обороты в конце), а также их передаточное число. и размер шин. Таким образом, вы можете сами произвести вычисления в качестве проверки.

Посмотреть все 14 фотографий Это 6,0-литровый двигатель LS с железным блоком в нашем тестовом муле Chevelle, который развивает мощность 550 л.с. с парой головок с портом TFS, впускным отверстием FAST LSX-R и сменными разъемами Hooker LS. Транс — TCI Th500 с 10-дюймовым преобразователем. Мы хотели бы поменять местами 10-скоростной GM, но пока нет автономных контроллеров.

Что не менее важно, чем главная передача, так это разделение шестерен между первой и высшей передачами. Здесь мы сосредоточим наше внимание на механических коробках передач. Преимущество руководств в том, что даже с четырехступенчатой ​​коробкой передач у вас есть более близкие передаточные числа, чем у трехступенчатой ​​автоматической коробки передач.Исключением является новая линейка 6-, 8-, а теперь и 10-ступенчатой ​​автоматики. Но эти трансмиссии пока не вошли в массовое производство, поэтому мы сосредоточимся на руководствах.

Для дорожных гонок / автокросса мы хотели бы иметь механическую коробку передач с несколькими редукторами, чтобы мы могли постоянно поддерживать двигатель в его диапазоне мощности. В то время как четыре скорости справляются со своей задачей, пятиступенчатая с малым разбросом еще лучше. Мы перечислили передаточные числа для нескольких трансмиссий в таблице «Поздняя механическая трансмиссия».Если мы разделим более высокую передачу (например, третью) на более низкую передачу (вторую), мы сможем увидеть изменение оборотов, выраженное в процентах.

Например, на пятиступенчатой ​​машине TKO-600 вторая передача составляет 1,89: 1, а третья — 1,28: 1. По расчетам 1,28 1,89 = 0,677, падение на 32,3% об / мин. Это тянет с 6500 об / мин в секунду до 4400 в третьем. У Super T-10 с близким передаточным числом 2,43, при переключении со второй на третью, частота вращения снижается намного меньше, на 24 процента, а у шестиступенчатой ​​коробки передач T-56 — на 27 процентов.Но теперь рассмотрим пятиступенчатую коробку передач Richmond. Разделение между третьим (1,57: 1) и четвертым (1,23: 1) составляет всего 22 процента, что значительно ближе. При 6500 об / мин частота вращения падает до более высокой 5070 об / мин. Конечно, один недостаток пятиступенчатой ​​коробки передач — дополнительные 35 фунтов.

Посмотреть все 14 фото Это пятиступенчатая коробка передач Richmond, происхождение которой восходит к Дагу Нэшу. Этот трансмиссионный двигатель считается близким с падением на 18-19 процентов оборотов в минуту между 3-4 и 4-5. Это позволяет двигателю оставаться в допустимом диапазоне мощности.

С появлением новых 8-, а теперь и 10-ступенчатых автоматических коробок передач GM они выводят подход близкого передаточного числа на новый уровень. Например, 10-ступенчатая коробка передач обеспечивает разделение передач от 17 до 18 процентов по сравнению с Th500 в 33 процента между второй и третьей передачами. Это может показаться незначительной разницей, поэтому просто ради удовольствия мы сравнили наш Chevelle с двигателем LS мощностью 550 л.с. и его пакет Th500 с заменой на совершенно новый GM 10L80, который имеет первое передаточное число 4,70: 1.

Общее передаточное число первой передачи с Th500 и 4.Задняя передача 10: 1 будет 2,48 x 4,10 = 10,168: 1. Но 10,168 4,70 (для определения эквивалентного передаточного числа задней передачи) равно 2,16: 1, что нереально. Итак, мы включили заднюю передачу 2,73: 1. Мы также добавили 90 фунтов, чтобы имитировать дополнительный вес 10-ступенчатой ​​коробки передач. Неудивительно, что 10-ступенчатая коробка передач была быстрее на 11,06 при 123,3 миль в час по сравнению с пакетом передач Th500 / 4,10 на 11,25 при 121,8 миль в час. 10-ступенчатая коробка передач была быстрее почти на две десятых секунды и на 1,5 мили в час быстрее. Это связано с тем, что 10-ступенчатая коробка передач поддерживает частоту вращения двигателя в оптимальном режиме с минимальным падением частоты вращения между передачами.

Просмотреть все 14 фотоЗдесь стоит рассмотреть вариант. Пятиступенчатая коробка передач Richmond обеспечивает глубокую первую передачу 3,27: 1. При задней передаче 3,08: 1 эффективное передаточное число первой передачи равно 4-ступенчатой ​​передаче Muncie первой передачи 2,20: 1 и задней передаче 4,56: 1. На четверть мили четвертая передача эквивалентна работе задней передачи 3,79: 1. Но переключитесь на пятую передачу 1: 1 и наслаждайтесь крейсерской скоростью на задней передаче 3,08: 1.

Время 60 футов было одинаковым для обеих трансмиссий, и никаких других изменений внесено не было.Симуляция с 10 скоростями испытала пробуксовку шины (которая замедлила 60-футовую скорость), потому что первая передача была намного больше. С тягой 10L80 был бы еще быстрее. Другой переменной будет мощность, потребляемая более тяжелой вращающейся массой 10-ступенчатой ​​коробки передач. Это немного замедлит нашу симуляцию, но это действительно показывает преимущество более близкого распределения передач. Помните, когда 10-скоростной велосипед считался экзотикой?

Все это попытка приблизиться к тому, что делает бесступенчатая трансмиссия, передаточные числа которой постоянно меняются, во время разгона.Мы еще не достигли этого, но 10 скоростей ближе, чем 4. Мы прошли долгий путь со времен скромного Powerglide.

Передаточное число ранней механической трансмиссии
1-й 2-я 3-й 4-я
M20 закрыть 2,20 1,64 1,28 1,00
M21 широкий 2,52 1,88 1,47 1.00
S-T10 2,43 1,61 1,23 1,00
ST10 2,64 1,75 1,34 1,00
ST10 2,88 1,91 1,33 1,00
Показать все
Поздние передаточные числа механической коробки передач
1-й 2-я 3-й 4-я 5-я 6-й 7-я
GM V-8 5-скор. 2,75 1,94 1,34 1,00 0,74
МакЛеод 5-скор. 2,95 1,99 1,34 1,00 0,63
ТКО-500 3,27 1,98 1,34 1,00 0,68
ТКО-600 2.87 1,89 1,28 1,00 0,64
Ричмонд 5-сп. 3,27 2,13 1,57 1,23 1,00
Т-56 2,66 1,78 1,30 1,00 0,74 0,50
TR-6060 2.66 1,78 1,30 1,00 0,80 0,63
TR-6070 * 2,66 1,78 1,30 1,00 0,74 0,50 0,42
TR-9070 DCT 3,14 2,05 1,43 1,10 0,86 0,68 0,56
TR-9070-DCT 3.24 2,02 1,45 1,08 0,81 0,63 0,50
* Фактически, в этой трансмиссии доступно три различных передаточных числа. Версия 2.29: 1 с первой передачей рассчитана на крутящий момент 635 фунт-фут.
Показать все
Передаточное число ранней автоматической трансмиссии
1-й 2-я 3-й 4-я
PG 1.76 1,00
Th450 2,52 1,52 1,00
Th500 2,48 1,48 1,00
4L60E * 3,06 1,63 1,00 0,70
200-4R 2,74 1,57 1,00 0,67
4L80E 2.48 1,48 1,00 0,75
* Передаточные числа такие же, как у 700-R4
Показать все
Поздние передаточные числа автоматической коробки передач
Транс 1-й 2-я 3-й 4-я 5-я 6-й 7-я 8-й 9-я 10-я
TCI 6-ступенчатая 2,97 2.23 1,57 1,18 1,00 0,75
6L80E 4,03 2,36 1,53 1,15 0,85 0,67
8L80 4,56 2,97 2,08 1,69 1,27 1.00 0,85 0,65
10L80 4,70 2,99 2,15 1,80 1,52 1,28 1,00 0,85 0,69 0,64
Показать всеПоказать все 14 фотоЭто новейший автомат GM: 10L80. Несмотря на то, что он тяжелый, он предлагает убийственное 4,70: 1 передаточное число первой передачи с шестью близкими передаточными числами между первой и седьмой (1.00: 1). Наша симуляция показывает, что он может стоить пару десятых на четверти мили по сравнению с типичным трехступенчатым автоматом. См. Все 14 фото. Это пятиступенчатая трансмиссия TKO, входящая в ранний Camaro. Самая популярная версия — TKO-600, но не из-за ее большей прочности, а из-за более гибкого передаточного числа первой передачи и более крутой повышающей передачи. С овердрайвом 0,64 это преобразует заднюю передачу 3,55: 1 в 2,27: 1. См. Все 14 фото. Повышающая передача раскручивает карданный вал на гораздо более высокой скорости. Это сложный вопрос, но если вы используете овердрайв на высокой скорости, вы должны учитывать то, что называется критической скоростью.На критической скорости карданный вал пытается превратиться в крендель, и случаются неприятности. При диаметре 3 дюйма, 54-дюймовый длинный карданный вал достигнет своей критической скорости на скорости 136 миль в час, используя передачу 3,55: 1, шину высотой 26 дюймов и передаточное число 0,76: 1. Подумайте об этом. Посмотрите все 14 фотографий. Поставщики Gear предлагают эту 22-процентную перегрузочную систему с болтовым креплением для множества различных трансмиссий GM, как ручных, так и автоматических. Повышающую передачу можно также использовать для разделения шестерен в трансмиссиях с широким передаточным числом. Крутящий момент этого агрегата достаточен, чтобы выдержать 3 800-фунтовые автомобили Drag Week, работающие в семерках.Посмотреть все 14 фотографий Среди наиболее интересных изменений механической коробки передач — новый TREMEC TR-9070 DCT. Это семиступенчатая механическая коробка передач, в которой используется двойное сцепление с мокрым сцеплением в корпусе, который выглядит как преобразователь крутящего момента. Муфты соединены с двумя отдельными входными валами. Переключением передач управляет компьютер — версия этой трансмиссии используется в C8 Corvette в качестве трансмиссии. Этот трансмиссия имеет крутящий момент 664 фунт-фут. Посмотреть все 14 фото

Как работают передаточные числа?

Передаточное число — это фундаментальная наука, лежащая в основе почти каждой машины в современную эпоху.Они могут максимизировать мощность и эффективность и основаны на простой математике. Итак, как они работают?

Если вы работаете с передаточными числами каждый день, этот пост, вероятно, не для вас. Но если вы хотите улучшить свое понимание этого важного элемента конструкции машины, продолжайте читать.

Передаточные числа просты, если вы разбираетесь в математике, стоящей за кругами. Я избавлю вас от математики в начальной школе, но важно знать, что длина окружности связана с диаметром круга.Эта математика важна при расчете передаточного числа.

Основы расчета передаточных чисел и передаточных чисел

Чтобы начать понимать передаточные числа, проще всего начать с удаления зубьев с шестерен. Представьте себе два круга, катящихся друг против друга, и при условии отсутствия проскальзывания, как в колледже Физика 1. Придайте одному кругу диаметр 2,54 дюйма . Умножение этого числа на пи дает нам окружность 8 дюймов или, другими словами, один полный оборот окружности приведет к смещению на 8 дюймов .

Обозначьте круг два диаметром ,3175 дюйма , что даст нам окружность 1 дюйм . Если эти два круга катятся вместе, они будут иметь передаточное число 8: 1, так как круг имеет длину окружности в 8 раз больше , чем круг два. Передаточное отношение 8: 1 означает, что , что круг два вращается на 8 раз по за каждый раз, когда один круг вращается один раз. Не засыпай меня еще; мы будем становиться все более и более сложными.

Шестерни — это не круги, потому что, как вы знаете, у них есть зубцы.Шестерни должны иметь зубья, потому что в реальном мире нет бесконечного трения между двумя вращающимися кругами. Зубья также позволяют легко достичь точного передаточного числа.

Вместо того, чтобы иметь дело с диаметрами шестерен, вы можете использовать количество зубьев шестерни для достижения высокоточных передаточных чисел. Передаточные числа никогда не бывают произвольными, они сильно зависят от необходимого крутящего момента и выходной мощности, а также от зубчатой ​​передачи и прочности материала. Например, если вам нужно передаточное число 3.57: 1 , можно было бы спроектировать две совместимые шестерни , одну с 75 зубьями и другую с 21 .

СВЯЗАННЫЙ: ДАННЫЙ ТУРБОФАН С ПЕРЕДАЧЕЙ НА 15 ПРОЦЕНТОВ ЭФФЕКТИВнее ДРУГИХ ДВИГАТЕЛЕЙ САМОЛЕТОВ

Еще одним важным аспектом, влияющим на использование зубьев в зубчатых колесах, являются производственные допуски. Большинство шестерен могут быть изготовлены с довольно широкими допусками, и мы знаем, что чем жестче допуски, тем дороже их производство.Зубья позволяют производить зубчатые колеса заданного диаметра в некотором роде, а это означает, что изготовление становится дешевле. По сути, зубья становятся буфером, который допускает дефекты в производстве зубчатых колес.

Расчет передаточных чисел в конструкции машины

Хотя базовое передаточное число довольно просто понять, оно также может быть намного сложнее. При проектировании машин часто требуются зубчатые передачи большого размера, называемые зубчатыми передачами. Они состоят из множества шестерен, которые часто ставятся друг на друга или кладутся последовательно.Зубчатые передачи необходимы для достижения более надежных передаточных чисел, а также для влияния на направление вращения. Поскольку две соединенные шестерни будут вращаться в противоположных направлениях, зубчатые передачи часто необходимы для передачи мощности через определенные передаточные числа без влияния на вращение.

Например, при использовании трехступенчатой ​​зубчатой ​​передачи , с передаточным числом 1: 5, приведет к увеличению скорости вращения на на 2500%, при сохранении выходного сигнала в том же направлении, что и входного.Чтобы дать более конкретный пример, двигатель, который прикладывал 100 об / мин к начальному концу этой зубчатой ​​передачи, будет выдавать 2500 об / мин на другом конце в том же направлении. Вы также можете изменить направление подачи питания и понизить двигатель 2500 об / мин до выходной мощности 100 об / мин . Эти изменения позволяют регулировать как крутящий момент, так и скорость.

СВЯЗАННЫЙ: ФУТУРИСТИЧЕСКОЕ РОССИЙСКОЕ ПЕХОТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПОЛУЧАЕТ ЯДЕРНОСТОЙКОЕ ОБНОВЛЕНИЕ

Более сложные комбинации шестерен и передаточных чисел позволяют получить некоторые интересные конструкции машин.Теоретически передаточные числа просты, но, как инженер, вы можете оказаться вовлеченными в сложные конструкции зубчатых передач, которые кажутся немного подавляющими. Как и в случае с другими инженерными навыками, для полного развития навыков проектирования передаточных чисел требуется время.

Коробки передач — практическое применение передаточных чисел

Коробки передач — одни из лучших примеров практического применения передаточных чисел. Любой, кто ездил на машине или другом моторизованном транспортном средстве, получил пользу от трансмиссии в той или иной форме.И каждая трансмиссия — это, по сути, просто набор тесно связанных шестерен и передаточных чисел. Посмотрите невероятно полезное видео из Learn Engineering ниже, чтобы узнать больше о том, как работают механические коробки передач.

Важно отметить, что, хотя механические трансмиссии не пользуются популярностью у автопроизводителей, поскольку их нелегко установить в гибридные или электромобили, они работают почти так же, как автоматические трансмиссии, в том, что касается передачи. .Основное отличие заключается в том, как переключаются передачи.

СВЯЗАННЫЙ: ПЯТЬ ТЕНДЕНЦИЙ, ФОРМИРУЮЩИХ АВТОМОБИЛЬНУЮ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ В 2020 ГОДУ

Механические трансмиссии будут включать в себя действия пользователя (перемещение рычага переключения передач и сцепления) для переключения, тогда как автоматические трансмиссии будут использовать ввод от бортового компьютера автомобиля или, в очень редких случаях. ранние модели, механическое воздействие либо от скорости автомобиля, либо от двигателя автомобиля.

Как определить передаточное число вашего автомобиля

Вы обычно слышите, как люди говорят о передаче или передаточном числе, когда говорят о маслкарах.Передаточные числа могут быть изменены во многих транспортных средствах, что может привести к изменению способа управления автомобилем. Передаточное число определяется шестернями главной передачи, которые установлены в вашем автомобиле. Если вы планируете обновить свой автомобиль или грузовик, знание того, как определить передаточное число, может помочь вам принять обоснованное решение при внесении изменений в трансмиссию.

Часть 1 из 5: Передаточные числа передаточного числа

Говоря о передаточных числах, важно знать, что все транспортные средства имеют передаточное число, заложенное в трансмиссию транспортного средства.Это соотношение нельзя изменить на большинстве автомобилей с передним приводом, но можно изменить на многих автомобилях с задним приводом. Передаточное число — это разница в размере ведущей шестерни или входной шестерни и коронной шестерни или выходной шестерни. Примером этого может быть передаточное число 2: 1. Это означало бы, что входная шестерня будет иметь два оборота, а выходная — один оборот. Это приводит к увеличению крутящего момента или крутящего момента на колесах. Это может повлиять на автомобиль по-разному:

  • Более высокое передаточное число может улучшить ускорение вашего автомобиля.

  • Пониженное передаточное число может повлиять на расход топлива из-за снижения оборотов двигателя на скоростях шоссе.

  • Передаточное число можно изменить, чтобы компенсировать изменение размера шин.

Часть 2 из 5: Подготовка и подъем автомобиля

Есть несколько способов определить передаточное число на вашем автомобиле. Перед проверкой автомобиля важно иметь все необходимые материалы и защитное снаряжение.

Необходимые материалы

  • Мел или краска
  • Прокладка крышки дифференциала
  • Масло дифференциала (рекомендуется производителем)
  • Домкрат напольный гидравлический
  • Джек стоит
  • Поддон маслосборника
  • Трещотка с головкой
  • Динамометрический ключ
  • Противооткатные упоры

Есть два разных способа определить передаточное число.Один из методов сообщит вам точное передаточное число, а другой — приблизительное. В обоих случаях вы подготовите автомобиль одинаково.

Шаг 1. Припаркуйте автомобиль на ровной, твердой и ровной поверхности .

Шаг 2: Установите противооткатные упоры вокруг передних колес автомобиля .

Шаг 3. Используя напольный домкрат, поднимите автомобиль за точки подъема, рекомендованные изготовителем . Поднимите автомобиль, пока задние колеса не оторвутся от земли.

Шаг 4: Поместите опоры домкрата под точки поддомкрачивания . Затем опустите на них автомобиль.

Шаг 5: Переведите автомобиль в нейтральное положение, чтобы можно было крутить карданный вал вручную .

Часть 3 из 5. Определение приблизительного передаточного числа вашего автомобиля

  • Подсказка : Вам нужно расположиться так, чтобы вы могли одновременно ухватиться за карданный вал и видеть внутреннюю часть задних колес.

Шаг 1: Нанесите видимую метку на карданный вал рядом с корпусом дифференциала .Используйте мел или ручку для рисования. Также нанесите отметку на задней части одной из задних шин.

  • Подсказка : Вы должны иметь возможность видеть обе отметки во время этой проверки.

Шаг 2: Проверните карданный вал вручную . Вращая карданный вал, считайте обороты, наблюдая за маркировкой, а также одновременно считая обороты шины.

Шаг 3: Продолжайте вращать карданный вал . Продолжайте считать вращения сделанных вами отметок, пока не почувствуете, что у вас есть хорошая запись каждого вращения.

Шаг 4: Разделите количество оборотов карданного вала на количество оборотов шины . Это даст вам приблизительное передаточное число.

  • Пример : Если приводной вал вращался 12 раз, а шина — четыре раза, то это передаточное число 3: 1. Если бы карданный вал был повернут 12,5 раза, а шина — четыре раза, то получилось бы 3,125: 1.

Часть 4 из 5: Определение более точного передаточного числа

Это наиболее точный метод определения передаточного числа.Большинство передаточных чисел не являются точными числами, что делает метод вращения менее точным.

Шаг 1. Поместите маслосборник под крышку заднего дифференциала .

Шаг 2: Снимите болты, которыми крепится крышка заднего дифференциала на . Используйте подходящую головку и трещотку.

Шаг 3: Снимите заднюю крышку и дайте маслу стечь .

Шаг 4: Найдите числа на коронной шестерне .Вращайте зубчатый венец вручную, пока не найдете числа, выбитые на зубчатом венце. Эти числа указывают ваше передаточное число.

Шаг 5: Очистите монтажную прокладку крышки на крышке и корпусе .

Шаг 6: Установите крышку дифференциала, используя новую прокладку .

Шаг 7: Затяните болты крышки дифференциала с помощью динамометрического ключа . Чтобы узнать правильные характеристики затяжки, вам понадобится руководство по обслуживанию.

Шаг 8: Залейте масло в дифференциал до нужного уровня . Правильный уровень см. В технических характеристиках производителя.

Часть 5 из 5. Завершите процесс

Шаг 1. Поставьте автомобиль на стоянку и включите стояночный тормоз .

Шаг 2: Поднимите заднюю часть автомобиля с помощью напольного домкрата и снимите стойки домкрата .

Шаг 3: Опустите автомобиль на землю и снимите противооткатные упоры .

Когда вы вносите изменения или модернизируете свой автомобиль, знание передаточного числа может помочь вам принять осознанное решение. В ваше соотношение могут быть внесены изменения в зависимости от типа улучшения, которое вы хотите сделать. Имейте в виду, что на некоторых транспортных средствах с компьютерным управлением новое передаточное число необходимо запрограммировать в модуле транспортного средства, чтобы обеспечить правильность показаний спидометра и переключения передач. Если вас не устраивают какие-либо этапы этого процесса, вы можете попросить сертифицированного механика из YourMechanic снять крышку дифференциала и получить передаточное число для вас.

Найдите идеальное передаточное число для гравийной передачи

Выбор правильной комбинации может сделать вашу поездку увлекательной и быстрой или низкой, устойчивой и продолжительной — все зависит от того, какой вид катания вы делаете больше всего.

Не так давно многие гравийные велосипеды поставлялись с дорожной двойной компактной звездой с 50/34 зубцами и кассетой с узким диапазоном (скажем, с 12-25 зубьями или, может быть, с 11-28).

С Ekar мы перешли к более легкому и простому миру трансмиссий 1x, где одна передняя звезда сочетается с большим количеством зубцов на ваших кассетах, что дает полный набор передач .

Но принцип остается прежним.

Чем больше число зубьев вашей передней звезды и чем меньше зубец задней кассеты, тем выше ваша максимальная скорость, тем дальше вы продвигаетесь за каждый оборот педалей — но вы, как правило, платите за это отсутствием дружелюбности альпинистское снаряжение. Так что комбинация дорожного стиля, вероятно, подойдет, если вы в основном придерживаетесь асфальта с небольшими перестрелками по бездорожью и при условии, что вы не носите больше, чем небольшой рюкзак на спине или на раме велосипеда.

С меньшей передней звездой и выбором больших звездочек на вашей кассете, тем медленнее ваша скорость, но тем больше вы повышаете свою способность справляться с трудностями и получать удовольствие, характерное для езды по гравию.

Но если вы выберете более сложные трассы, пройдете по крутым склонам или возьмете с собой собственный комплект — вы выиграете от более короткой («легкой») нижней части.

Выполните все три из них, и чтобы продолжать крутить педали, сохранять сцепление с дорогой и продолжать движение, вам, безусловно, следует обратить внимание на преимущества более низких диапазонов передаточных чисел, предлагаемых с Ekar.

Как правило, в гравийном секторе самое низкое передаточное число 1: 1 часто рассматривается как полезное, вы увидите, что конфигурации Ekar достигают этого, а некоторые варианты предлагают больше.

Существует множество различных типов езды по гравию — от медленного и жесткого байкпакинга на низком уровне до гонок на короткие дистанции по гравию.

И, соответственно, есть много разных типов гравийной езды — от новичка-энтузиаста до профессионального гонщика.В зависимости от того, где и когда вы едете, под вашими шинами существует множество различных условий: сухие, плотно упакованные и быстрые; мокрый, мутный и отнимающий силы; песчаные и скользкие технические тесты или комбинация, которая меняется в зависимости от езды и сезона.

Но, как правило, езда по гравию требует широкого диапазона: от низких нижних передач — для крутых скользких подъемов по разбитым поверхностям до средних высоких передач — для асфальтовых участков между трассами и для самых быстрых огневых дорог, где вы можете проехать. это все, даже на ваших 40-миллиметровых шинах низкого давления!

Вот почему мы сделали Ekar систему 1×13 , чтобы минимизировать суету и вес, связанные с дополнительными механизмами, но , чтобы увеличить дальность действия .

И мы тщательно расположили ступени между передачами с естественным и прогрессивным шагом, чтобы каждое переключение было интуитивно понятным, и вы всегда чувствовали, что у вас есть правильная передача для езды.

Комбинации передач

Ekar бывают разными.

Всего четыре звезды: Adventure 38 зубцов; Pure Gravel имеет 40 тонны, Fast Gravel — 42 тонны, а eGravel — 44 тонны.

А есть кассеты три: Endurance с 9-36T; Кассета Gravel Race 9-42T и кассета Gravel Adventure 10-44T.

Подсказки к их наиболее распространенному использованию находятся в названиях, но вот руководство по вариантам передач, которые мы порекомендуем этим совершенно разным гонщикам по гравию.

Джени и Марк обожают многодневные велосипедные приключения

Многодневные приключения вдали от всего этого, ношение палаток, дневной еды и запасной одежды означают, что пара упакована и тратит больше ватт, чем другие наездники, просто чтобы продолжать движение.Им также нравится оставаться на лоне природы, вдали от дорог и, по возможности, на трассах в сельской местности и в горах. Часто эти трассы могут быть жесткими, поэтому иногда скорость езды едва превышает скорость ходьбы, а иногда они слишком тяжелые, и короткие участки превращаются в поход на велосипеде.

Но ничего страшного, это часть их приключений.

Для Джени и Марка мы рекомендуем кассету 10-44 зуб. И звездочку 38 зуб. с опцией для 40 зуб. (1: 3.80) и 1: 0,89 на нижнем пределе — что должно поднять вас и ваш груженый байк на большинство холмов, которые вы можете себе представить!

Диего делает однодневные аттракционы

Езда по смешанной местности с друзьями; темп и расстояние варьируются в зависимости от группы и дня. Они переходят дорогу, не доходя до лесных пожаров, и едут по петлям, насколько это позволяют ноги, прежде чем заправляться топливом, рассказывать истории и делать все это снова!

В сочетании с и звездочкой 40 зубьев, кассета Ekar 9-42 зубьев имеет самый большой диапазон , идеально подходящий для этих смешанных дней, и Диего знает, что он будет готов к любым условиям и присутствующей группе в любой уик-энд.

Тони едет по гравию — и сильно толкает

Тони провел пару сезонов критических гонок, и всякий раз, когда он присоединяется к своим друзьям в гран-фондо, он всегда, кажется, бросает их и бросается навстречу хронометражным секциям, как будто у него есть профессиональный доссард.

Но теперь его укусил гравийный жук, и, хотя он все еще любит быстро ездить, следя за своей максимальной и средней скоростью, он участвует в гравийных гонках, где он может увеличить темп, поддерживать накачку своего критического гонщика адреналином и столкнуться с новым решение проблем.

Для Тони мы рекомендуем , звездочку 42 зуб. С 9-36 зуб. . На нижнем конце соотношение составляет 1: 1,2, а наверху соотношение 1: 4,67 близко эквивалентно кольцу 52 зуб. .

На самом деле нет единого правила для всех гонщиков.

Минимальное и максимальное передаточное число (иногда выражаемое в метрах или дюймах) будет меняться в зависимости от вашего уровня физической подготовки и выходной мощности; по шероховатости поверхности, погодным условиям и продолжительности езды.

Таким образом, у вас есть отличный выбор, чтобы адаптировать свою передачу к вашему типу езды, переключив компоненты. — звездочка легко снимается с крестовины всего четырьмя болтами, а переключение кассет на втулке N3W также простое.

А благодаря продуманному дизайну переключателя и узкой цепи Ekar, все они совместимы друг с другом , с одной и той же механической клеткой и роликами, с необходимостью изменять длину цепи только в крайних случаях.

Возможно, вы даже захотите иметь выбор колесных пар: одна с кассетой с меньшим радиусом действия и более агрессивными, широкими шинами для грязных дней, а также с кассетой с более высоким передаточным числом и резиной с более быстрым ходом для поездок на высоких скоростях.

В любом случае, у Ekar есть идеальные передаточные числа для езды по гравию.

Расчет передаточных чисел с помощью зубчатой ​​передачи

Пользователи новых зубчатых колес часто задаются вопросом, какой размер передних или задних звездочек использовать с их коробкой передач Pinion, или как сравнить настройки зубчатой ​​передачи с переключателем передач велосипеда. Зубчатую передачу можно легко сравнить с внешней передачей, используя внутренние передаточные числа коробки передач и размер передних и задних звездочек.

Вот что вам нужно сделать:

Умножьте внешнее (вторичное) передаточное число (число зубьев передней звездочки, деленное на число зубьев задней звездочки) на внутреннее передаточное число (из таблицы ниже), чтобы получить общее передаточное число для данного числа передач. Затем это общее передаточное число можно сравнить напрямую с конкретным переключателем или комбинацией односкоростных передач, предполагая, что используются колеса того же размера и длина кривошипа. Если эти факторы также различаются между двумя сравниваемыми велосипедами, см. Дополнительные ресурсы ниже.

На практике сравнения высоких и низких передач обычно достаточно, чтобы определить, обеспечивает ли данная установка желаемую передачу для подъема или спуска. Обратите внимание, что этот расчет одинаков, независимо от того, используете ли вы цепь или ремень.

Если вы не знакомы с концепцией передаточных чисел, в статьях ниже представлена ​​полезная справочная информация:

https://adventure.howstuffworks.com/outdoor-activities/biking/bicycle4.htm

https: // cyclingtips.ru / 2017/11 / понимание-велосипед-передаточные-отношения-почему-они-имеют значение /

На этой диаграмме показано внутреннее передаточное число для каждой из доступных передач в различных коробках передач:

Внутреннее соотношение

Номер передачи

П1.18

P1.12 / C1.12

P1.9 XR / C1.9XR

P1.9 CR

П1.6

1

0,55

0,55

0,55

0,77

1,05

2

0,61

0,64

0,68

0,90

1,32

3

0.68

0,76

0,84

1,05

1,61

4

0,76

0,89

1,05

1,23

2,04

5

0,84

1,05

1.32

1,45

2,50

6

0,94

1,23

1,61

1,69

3,13

7

1,05

1,45

2,04

2,04

8

1.18

1,72

2,50

2,38

9

1,32

2,04

3,13

2,78

10

1,45

2,38

11

1.61

2,78

12

1,82

3,33

13

2,04

14

2,27

15

2.50

16

2,78

17

3,13

18

3,45

Общий диапазон

628%

607%

569%

361%

Расчет верхнего и нижнего рационов коробки передач: пример 12-ступенчатой ​​шестерни

В качестве примера предположим, что вы используете переднюю звездочку 30 зуб. И заднюю звездочку 30 зуб.Это дает вам вторичное передаточное число 1 (30/30 = 1). Глядя на диаграмму выше, внутреннее передаточное число составляет 0,55 для передачи № 1 и 3,3 для передачи № 12. Если умножить передаточное число внутреннего редуктора на вторичное передаточное число для высшей и низшей передач, вы получите следующие высокие и низкие передаточные числа:

Наивысшее соотношение: 1 * 3,33 = 3,33
Наименьшее соотношение: 1 * 0,55 = 0,55

Эти числа теперь можно напрямую сравнивать с передаточными числами комбинаций переключателей передач.

Расчет высокого и низкого передаточных чисел с помощью системы переключения передач: пример 1×11

Предположим, у вас есть 1x система переключения передач с передней звездочкой 30 зуб. И кассетой 10-42 зуб.Эта настройка дает вам 420% общего диапазона передач (42/10), что меньше 600% диапазона 12-ступенчатой ​​коробки передач Pinion.

Чтобы рассчитать высокое и низкое передаточные числа с помощью системы переключения передач, просто разделите количество зубьев передней звездочки (цепного кольца) на количество зубьев задней звездочки (пластина кассеты). В этом случае мы получаем следующие высокие и низкие отношения:

Наивысшее соотношение: 30/10 = 3.000
Наименьшее соотношение: 30/42 = 0,714

Итак, как эти числа помогут вам выбрать звездочки для вашей новой шестерни? Простое сравнение будет иметь большое значение.

Сравнивая эти числа с приведенным выше примером Pinion, установка Pinion будет предлагать как более жесткую / быструю передачу (3,33 против 3,0), так и более легкую / медленную передачу (0,55 против 0,714) по сравнению с системой переключения передач. Если бы высокая передача в настройке переключателя была достаточно быстрой (3.000), и вы хотели более легкую передачу, уменьшение размера передней звездочки на коробке передач до 27 зуб. (Вторичное передаточное число 0,901) соответствовало бы высокому передаточному отношению настройки переключателя и уменьшало бы низкое. отношение к 0,495. Если бы пониженная передача на переключателе была достаточно простой (0.714), и вам нужно было больше передачи на верхнем конце, увеличение размера передней звездочки на коробке передач до 39 зуб. (Вторичное передаточное число 1,30) соответствовало бы низкому передаточному отношению настройки переключателя и увеличивало бы высокое передаточное число до 4,33.

Другой пример: сравнение шестерни с системой переключения передач 1×12

Предположим, у вас есть система переключения передач 1x с передней звездочкой 30 зуб. И кассетой 10-50 зуб. Эта настройка дает вам 500% общего диапазона передач (50/10), что меньше 600% диапазона 12-ступенчатой ​​коробки передач, и следующие высокие и низкие передаточные числа:

Наивысшее соотношение: 30/10 = 3.000
Наименьшее соотношение: 30/50 = 0,6

Сравнивая эти числа с приведенным выше примером Pinion, установка Pinion будет предлагать как более жесткую / быструю передачу (3,33 против 3,0), так и более легкую / медленную передачу (0,55 против 0,6) по сравнению с системой переключения передач. Если бы высокая передача в настройке переключателя была достаточно быстрой (3.000), и вы хотели более легкую передачу, уменьшение размера передней звездочки на коробке передач до 27 зуб. (Вторичное передаточное число 0,901) соответствовало бы высокому передаточному отношению настройки переключателя и уменьшало бы низкое. отношение к 0.495. Если бы понижающая передача в настройке переключателя была достаточно простой (передаточное число 0,6) и вам нужно было больше передачи верхнего конца, увеличение размера передней звездочки на коробке передач до 33 зуб. (Вторичное передаточное число 1,09) соответствовало бы низкому передаточному числу установки переключателя и увеличьте высокий коэффициент до 3,633.

Еще один пример:

Предположим, у вас есть система 3x с передними звездочками 24/34/48 зубьев и кассетой 11-32 зубьев. Это дает вам 582% общего диапазона передач ([48/24] * [32/11]), что меньше 600% диапазона 12-ступенчатой ​​коробки передач, а также следующие высокие и низкие передаточные числа:

Наивысшее соотношение: 48/11 = 4.364
Наименьшее соотношение: 24/32 = 0,75

В этом примере система переключателя будет предлагать более жесткую / быструю передачу (4,364 против 3,33), а коробка передач будет предлагать более легкую / медленную передачу (0,55 против 0,75). Если понижающая передача в настройке переключателя была достаточно простой (передаточное число 0,75) и вам нужно было больше передачи верхнего конца, вы могли бы увеличить размер передней звездочки на коробке передач до 41 зуба (вторичное передаточное число 1,364), чтобы соответствовать низкому передаточному числу настройки переключателя и увеличьте высокий коэффициент до 4,54. Если вы хотите соответствовать высокой передаче системы переключения (4.364), вам нужно будет увеличить размер передней звездочки до 39 зуб. (Вторичное передаточное число 1,31), чтобы соответствовать высокой передаче в системе переключателя, что также увеличит передаточное число низкой до 0,721.

На практике ваш выбор может быть ограничен доступными размерами звездочек, и вам может потребоваться соответствующая регулировка (возможно, 43 зуб. Не доступны, поэтому вам придется выбирать 42 зуб. Или 44 зуб.). Тем не менее, обычно существует достаточно звездочек, чтобы получить практически любую комбинацию, которая практична для езды на велосипеде.

Общие рекомендации

Если вы не уверены, с чего начать, вот общий список ссылок, вот общий список ссылок, основанный на передаточном числе вторичной передачи. Возможно, вы захотите скорректировать эти рекомендации в зависимости от силы / физической подготовки гонщика, рельефа местности и нагрузки груза, но они являются хорошей отправной точкой для тех, кто плохо знаком с внутренним зацеплением или одиночными скоростями:

0,95-1,2: катание на горных велосипедах, фэтбайках, более тяжелонагруженные туры по бездорожью
1,05-1,25: байкпакинг по бездорожью
1.1-1.3: Путешествие по дороге
1.2-1.4: Укладка велосипеда по дороге, поездки на работу, езда по гравию
1,3-1,5: Дорога, более быстрый / более подходящий гонщик по гравию

Интернет-инструменты

Онлайн-калькуляторы передаточного числа также полезны для определения звездочек какого размера использовать с Rohloff SPEEDHUB 500/14. Они запрограммированы для предоставления информации о передаче для Rohloff, переключателей и других внутренних систем (ступиц шестерен и коробок передач), а также могут использоваться для сравнения передач между велосипедами с колесами и / или шатунами разного размера, если вы рассматриваете новый велосипед. с любой совершенно новой конфигурацией.Вот пара, которую мы рекомендуем:

http://www.sheldonbrown.com/gear-calc.html

http://ritzelrechner.de/

Мы здесь, чтобы помочь

В Cycle Monkey мы любим помогать гонщикам лучше понять компоненты и оборудование, на которых они ездят, давая им возможность экспериментировать и изменять настройки катания, как мы любим. Если у вас есть какие-либо вопросы о передаче, выборе звездочки или изготовлении нестандартного велосипеда, напишите нам. Если это руководство было полезно, мы также хотим услышать ваше мнение! Сообщите нам об этом на Facebook.

.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *