Виды трансмиссии применяемых на автомобилях и не только

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное образовательное учреждение среднего профессионального

образования

КЕМЕРОВСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

Виды трансмиссии применяемых на автомобилях и не только

Подготовил

Черкозьянов Александр Николаевич,

преподаватель

Кемерово, 2014

Понятие трансмиссии и ее устройство

Трансмиссия - в машиностроении совокупность сборочных единиц и механизмов, соединяющих двигатель (мотор) с ведущими колёсами транспортного средства (автомобиля) или рабочим органом станка, а также системы, обеспечивающие работу трансмиссии. В общем случае трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам (рабочему органу), изменения тяговых усилий, скоростей и направления движения. В автомобилях часть трансмиссии (сцепление и коробка передач) входит в состав силового агрегата [1].

В состав трансмиссии автомобиля входят:

Сцепление;

Коробка передач;

Раздаточная коробка;

Главная передача;

Дифференциал;

Ведущий мост

В состав трансмиссии гусеничных машин в общем случае входят:

Главный фрикцион (сцепление);

Входной редуктор («гитара»);

Коробка передач;

Механизм поворота;

Бортовой редуктор.

Основные требования

К трансмиссиям транспортных средств предъявляются следующие требования:

обеспечение высоких тяговых качеств и скорости машины при прямолинейном движении и повороте;

простота и лёгкость управления, исключающие быструю утомляемость водителя;

высокая надёжность работы в течение длительного периода эксплуатации;

малые масса и габаритные размеры агрегатов;

простота (технологичность) в производстве, удобство в обслуживании при эксплуатации и ремонте;

высокий КПД;

в машинах высокого класса добавляется требование бесшумности.

Механические трансмиссии

Механические трансмиссии - (простые и планетарные) в коробках передач содержат лишь шестерёнчатые и фрикционные устройства. Преимущества их состоят в высокомкоэффициенте полезного действия (КПД), компактности и малой массе, надёжности в работе, относительной простоте в производстве и эксплуатации. Недостатком механической трансмиссии является ступенчатость изменения передаточных чисел, снижающая использование мощности двигателя. Большое время на переключение передач рычагом усложняет управление машиной. Поэтому спортивные автомобили, снабжённые механической трансмиссией, оборудуют электронными переключателями передач (под рулевыми лепестками, кнопками на руле и пр.) и коробками передач со сверхбыстрыми синхронизирующими сервомеханизмами.

Применение механических трансмиссий характерно для советского танкостроения (простые механические - Т-55,Т-62; планетарные с гидросервоуправлением - Т-64,Т-72,Т-80) [4].

Гидромеханические трансмиссии

Гидромеханические трансмиссии имеют гидромеханическую коробку передач, в состав которой входят гидродинамический преобразователь момента (гидротрансформатор, комплексная гидропередача) и механический редуктор. Преимущества этих трансмиссий состоят в автоматическом изменении крутящего момента в зависимости от внешних сопротивлений, возможности автоматизации переключения передач и облегчении управления, фильтрации крутильных колебаний и снижении пиковых нагрузок, действующих на агрегаты трансмиссии и двигатель, и в повышении вследствие этого надёжности и долговечности поршневого двигателя и трансмиссии [4].

Основным недостатком этих трансмиссий является сравнительно низкий КПД из-за низкого КПД гидротрансформатора. При КПД гидропередачи не ниже 0,8 диапазон изменения момента не более трёх, что вынуждает иметь механический редуктор на три-пять передач, считая передачу заднего хода. Необходимо иметь специальную систему охлаждения и подпитки гидроагрегата, что увеличивает габариты моторно-трансмиссионного отделения. Без специальных авто логов или фрикционов не обеспечиваются торможение двигателем и пуск его с буксира [4].

Гидромеханические трансмиссии получили широкое распространение в западном танкостроении — М1 «Абрамс» (США), «Леопард-2» (ФРГ). В трансмиссиях этих танков использованы не только гидродинамические передачи в основном приводе, но и гидростатические (гидрообъёмные) передачи в дополнительном приводе для осуществления поворота. Из работающей на постсоветском пространстве железнодорожной техники гидромеханическую передачу имеет, например, дизель-поездвенгерского производства Д1 [4].

Гидравлические трансмиссии

Гидравлическими трансмиссиями в транспортной технике называются трансмиссии, где переключения выполняются не механически, а гидравлическими аппаратами, так как чисто гидравлические трансмиссии встречаются весьма редко. В такой трансмиссии имеется коробка передач с первичным и вторичным валами и несколькими парами зубчатых колёс, как и в обычной КПП, но включение нужной пары в работу выполняет не кулачковая или фрикционная муфта, а гидромуфта или гидротрансформатор, заполняемый для включения передачи. Достоинство такой трансмиссии — совершенно безударное включение передач и отсутствие механических муфт, ненадёжно работающих при передаче больших моментов (например, на тепловозах), недостаток — необходимость установки отдельной гидромуфты (весьма громоздкого аппарата) на каждую передачу [3].

Из-за перечисленных особенностей гидропередача используется в основном на ЖД-технике. Из отечественных типов техники гидропередачу имеют, например, маневровые тепловозы ТГМ4 и ТГМ6, дизель-поезд ДР1.

Гидростатические трансмиссии

Рис. 1 - Гидромашина с наклонным блоком трансмиссии асфальтового катка

В гидростатической (гидрообъёмной) трансмиссии для передачи мощности используются аксиально-плунжерные гидромашины. Достоинства такой трансмиссии — малые габариты машин, малая масса и отсутствие механической связи между ведущим и ведомым звеньями трансмиссии, что позволяет разносить их на значительные расстояния и придавать большое число степеней свободы. Недостаток гидрообъёмной передачи — значительное давление в гидролинии и высокие требования к чистоте рабочей жидкости [3].

Гидростатическая передача используется на дорожно-строительных машинах (особенно катках — из-за необходимости обеспечивать очень большое передаточное число, а также зачастую приводить вальцы с торца, построение механической передачи затруднено), как вспомогательная — натепловозах,авиационной технике (благодаря малой массе и возможности размещать мотор далеко от насоса), металлорежущих станках [2].

Электромеханические трансмиссии

Электромеханическая трансмиссия состоит из электрического генератора, тягового электродвигателя (или нескольких), электрической системы управления, соединительных кабелей. Основным достоинством электромеханических трансмиссий, является обеспечение наиболее широкого диапазона автоматического изменения крутящего момента и силы тяги, а также отсутствие жёсткой кинематической связи между агрегатами электротрансмиссии, что позволяет создать различные компоновочные схемы.

Недостатком, препятствующим широкому распространению электрических трансмиссий, являются относительно большие габариты, масса и стоимость (особенно если используются электрические машины постоянного тока), сниженный КПД (по сравнению с чисто механической). Однако, с развитием электротехнической промышленности, массовым распространением асинхронного, синхронного, вентильного, индукторного и др. видов электрического привода, открываются новые возможности для электромеханических трансмиссий [4].

Такие трансмиссии применяются в тепловозах, карьерных самосвалах, некоторых морских судах, тракторах, самоходных механизмах, военной технике — на танках ЭКВ (СССР) и немецких военных машинах «Фердинанд» и «Мышонок»), автобусах (которые с таким видом трансмиссии правильнее называютсятепло электробус, например ЗИС-154) [4].

Литература

Шестопалов, С.К. Устройство легковых автомобилей. В 2 частях. Часть 1 [Текст]: учебное пособие для сред.проф.образ. / С.К.Шестопалов – Москва:ИЦ «Академия», 2010. – 352 с.- [Рекомендовано ФГУ «ФИРО»].

Шестопалов, С.К. Устройство легковых автомобилей. В 2 частях. Часть 2 [Текст]: учебное пособие для сред.проф.образ. / С.К.Шестопалов – Москва:ИЦ «Академия», 2010. – 368 с. – [Рекомендовано ФГУ «ФИРО»].

http://systemsauto.ru/transmission/transmission.html.

http://autoustroistvo.ru/transmissiya/

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/84889-vidy-transmissii-primenjaemyh-na-avtomobiljah