Laboratorní práce

Cíl práce: seznámení s konstrukcí a provozem převodovky; způsob určování odhadovaných parametrů převodovky, jako je rozsah převodových poměrů, hustota řady převodových poměrů, rozsah změn točivého momentu a další.

Při jízdě po silnici se automobil musí neustále „přizpůsobovat“ měnícím se podmínkám vozovky a změnám zatížení. Základem této přizpůsobivosti je tzv „Zlaté pravidlo mechaniky“: čím více ztrácíte na rychlosti, tím více získáváte na síle. Díky tomuto pravidlu je možné racionalizovat rychlost, a tedy i výkonové charakteristiky pohybu vozidla.

Mechanismus, kterým je této racionalizace dosaženo, se nazývá převodovka auto.

Převodovka umožňuje měnit tažnou sílu na hnací kola vozu, couvat a odpojovat motor a hnací kola, když je vůz zaparkovaný a pohybuje se setrvačností. V závislosti na počtu převodových stupňů vpřed mohou být stupňovité převodovky tří, čtyř nebo pětistupňové. Mohou být s pevnými hřídelovými osami nebo planetární. Nejrozšířenější jsou stupňovité převodovky s pevnými osami hřídelí. Takové boxy jsou jednoduché konstrukce, relativně levné na výrobu, mají vysokou účinnost, malou hmotnost a rozměry a jsou spolehlivé v provozu.

Převodovky jako pohonná jednotka slouží k přenosu točivého momentu z motoru na hnací kola vozu.

Točivý moment ve stupňovité převodovce se mění ve velikosti pomocí ozubených kol. Točivý moment přenášený od klikového hřídele motoru je na výstupním hřídeli převodovky tím větší, čím větší je převodový poměr odpovídajícího převodového stupně.

Převodový poměr u Poměr počtu zubů hnaného kola k počtu zubů hnacího kola se nazývá dvojice ozubených kol. Při současném záběru více párů ozubených kol je převodový poměr převodovky roven součinu převodových poměrů jednotlivých převodových stupňů. Je třeba si uvědomit, že když jede vůz na přímý převod (obvykle 4. převodový stupeň), převodový poměr převodovky je roven jedné.

Moment , přenášené převodovkou (s výjimkou ztrát třením),

M KP = М D ∙ u KP,

kde М D – točivý moment na klikovém hřídeli motoru,

u КП — převodový poměr převodovky na daném převodovém stupni.

Jak již bylo řečeno, v přímém přenosu u KP = 1. V tomto převodovém stupni se točivý moment přenáší beze změny z hřídele motoru (primární hřídel převodovky) na sekundární (výstupní) hřídel převodovky. Schopnost měnit převodový poměr převodovky umožňuje motoru pracovat v nejúčinnějších a nejhospodárnějších režimech. Kinematické, dynamické a ekonomické vlastnosti vozidla do značné míry závisí na konstrukci převodovky.

K analýze a hodnocení konstrukcí převodovek se používá řada hodnotících parametrů, které jsou určovány požadavky kladenými na převodovky různých typů.

Rozsah převodového poměru (rozsah převodovky). Toto je poměr převodových poměrů nejnižšího a nejvyššího převodového stupně:

Д a = u KP (max.) u KP min .

V osobních autech D a =3…4, v nákladních Д a =5. 8.

Počet převodů a hustota převodového poměru. Hustota řady je charakterizována poměrem převodových poměrů sousedních ozubených kol. Čím větší počet převodů, tím vyšší hustota řádků, tím více je splněn požadavek na zajištění trakce a ekonomických vlastností vozidla. U moderních konstrukcí převodovek je hustota řádků akceptována v rozsahu 1,1…..1,5. Při vyšších převodových stupních by měl být indikátor hustoty blíže nižší hodnotě.

Rozsah točivého momentu. Rovná se poměru hodnot točivého momentu na nejnižším a nejvyšším převodovém stupni:

Д M = M KP(max) M KP min .

M KP( max ) = M D ∙ u KP( max );

M KP( min ) = М D ∙ u KP ( min ) .

kde М D – točivý moment na klikovém hřídeli motoru.

Hladina hluku generovaná během provozu. Tento parametr závisí na kvalitě, výrobní přesnosti a typu ozubených kol, tuhosti hřídelí a skříně převodovky. Šroubová a rybí ozubená kola poskytují nižší hladinu hluku. Tato kola mají také velkou pevnost. Parametrem pro posouzení hlučnosti převodovky může být její účinnost, od r Hluk je vždy doprovázen úbytkem energie.

Snadné ovládání. Hodnotícími ukazateli jsou jak síla na ovládací páce, tak složitost manipulace, která je dána mírou složitosti vlastní konstrukce převodovky a jejího pohonu (přítomnost synchronizátorů, automatizace řízení stupňové převodovky, automatické převodovky).

Kovový obsah konstrukce, pracnost výroby a náklady. Spotřeba kovu se odhaduje podle měrné hmotnosti převodovky – poměru její hmotnosti k výkonu motoru.

Měrná hmotnost (kg/kW) stupňové převodovky je charakterizována následujícími hodnotami:

0,3….0,5 — osobní automobily,

0,5….2,0 — nákladní automobily.

Zdroj převodovky. To je vzdálenost v tisících kilometrů před většími opravami.

125….250 — osobní automobily,

250….500 — nákladní auta a autobusy.

ZAŘÍZENÍ A FUNKCE PŘEVODOVKY

Na Obr. 1 znázorňuje konstrukční schéma mechanické pětistupňové převodovky pro osobní automobil. Skříň se skládá ze tří hřídelí, které nejsou vzájemně spojeny: G, D, E. Hřídel G se nazývá primární. Tato hřídel je spojena přímo s klikovou hřídelí motoru pomocí spojkového mechanismu.

Hřídel se nazývá D sekundární. Sekundární hřídel je jako hnaná hřídel převodovky spojena přímo s hnacími koly vozidla přes kardanovou hřídel a diferenciál.

Hřídel E je střední. Má tzv převodový blok. Sekundární a mezihřídel nesou sadu ozubených kol – 2……12. Primární hřídel je vybavena pouze jedním ozubeným kolem – 1.

Písmena A, B a V označují ozubené spojky, které tvoří drážkové spojení se sekundární hřídelí a mají schopnost se podél ní axiálně pohybovat. Každá ze spojek je vybavena vnitřními zuby. Pomocí těchto spojek se zablokují určitá ozubená kola, aby byl zajištěn určitý převodový poměr. u KP.

Na samostatném hřídeli je instalováno ozubené kolo (13), které je určeno ke změně směru otáčení sekundárního hřídele D, když je potřeba zajistit zpětný pohyb vozidla.

Rýže. 1. Schéma mechanické pětistupňové převodovky osobního automobilu:

A, B, C – ozubené spojky; G – primární hřídel; D – sekundární hřídel; E – mezihřídel

Na obrázku vedle spojek (A, B, C) ukazují šipky směr pohybu spojek pro získání konkrétního převodu. Například pro získání 7. převodového stupně se spojka (B) posune doprava a uzavře ozubené kolo (1) na sekundárním hřídeli (D). Rotace od klikového hřídele motoru je přenášena přes kotouč spojky na primární hřídel (G) převodovky. Z něj se přes ozubené kolo (2) přenáší rotace na ozubené kolo (8) převodového bloku. Potom je přes ozubené kolo (7) rotace přenášena na ozubené kolo (XNUMX), pevně spojené pomocí spojky (B) se sekundárním hřídelem (D). Tím je zajištěn (I) přenos pohybu vozidla. Převodový poměr převodovky na XNUMX. rychlostní stupeň:

u CP (I) = z 2 z 1∙ z 7 z 8.

Pro zajištění zpětného chodu se ozubené kolo (11) přesune pomocí spojky B doleva a zapadne do ozubeného kola (13). Ten je v neustálém záběru s ozubeným kolem (12) a je parazitní. Po přijetí rotace od kola (12) přenáší rotaci na další kolo (11) a s ním na sekundární hřídel převodovky v opačném směru.

POZNÁMKA. Ozubené spojky (A, B, C) fungují pouze „jednotlivě“: je-li jedna ze spojek zapnutá, musí být zbývající dvě rozpojeny.

Obrázek také ukazuje polohu ovládací páky převodovky při zařazení konkrétního rychlostního stupně a poskytuje tabulku počtu zubů na ozubených kolech dané převodovky.

Vybavení laboratoře: pracovní model mechanické pětistupňové převodovky, jejíž konstrukční schéma je na obrázku.

Úlohu, kterou musí student řešit v laboratorní hodině, zkoumající danou převodovku osobního automobilu, zadává přímo vyučující. Tento úkol může být převzat z „Úvodu“, ale může být také formulován dodatečně učitelem.

Zpráva (jednotlivě) spolu s řešením zadaného úkolu poskytuje kinematické schéma této převodovky, vyrobené v souladu s požadavky GOST.

Adresa: Rusko, 450071, Ufa, poštovní přihrádka 21