Как работает роботизированная кпп: 6 правил, о которых мало кто знает :: Autonews

Роботизированная коробка передач – устройство, принцип работы

Роботизированная коробка передач (обиходное название – коробка-робот) представляет собой механическую коробку передач, в которой функции выключения сцепления и переключения передач автоматизированы. Название «роботизированная коробка передач» свидетельствует о том, что водитель и условия движения формируют только входную информацию для системы управления, а работой коробки передач руководит электронный блок с определенным алгоритмом управления.

Роботизированная коробка передач сочетает в себе комфорт автоматической коробки передач, надежность и топливную экономичность механической коробки передач. При этом «робот» в большинстве своем значительно дешевле классической АКПП. В настоящее время практически все ведущие автопроизводители оснащают свои автомобили роботизированными коробками передач, устанавливая их на всю линейку моделей от малого до премиум класса.

Устройство роботизированной коробки передач

Роботизированные коробки передач различаются по конструкции, вместе с тем, можно выделить следующее общее устройство данного агрегата — механическая коробка передач с системой управления сцеплением и передачами.

В автоматизированных коробках передач используется сцепление фрикционного типа. Это может быть отдельный диск или пакет фрикционных дисков. Прогрессивным в конструкции коробки передач является т.н. двойное сцепление, которое обеспечивает передачу крутящего момента без разрыва потока мощности.

В основу конструкции роботизированной коробки положена механическая коробка передач. При производстве используются, в основном, готовые технические решения. Например, автоматизированная коробка передач Speedshift от Mercedes-Benz построена на базе АКПП 7G-Tronic путем замены гидротрансформатора на фрикционное многодисковое сцепление. В основе коробки SMG от BMW лежит шестиступенчатая «механика», оборудованная электрогидравлическим приводом сцепления.

Коробки-роботы могут иметь электрический или гидравлический привод сцепления и передач

. В электрическом приводе исполнительными органами являются сервомеханизмы (электродвигатель и механическая передача). Гидравлический привод осуществляется с помощью гидроцилиндров, которые управляются электромагнитными клапанами. Такой вид привода еще называют электрогидравлическим. В ряде конструкций «роботов» с электрическим приводом (Easytronic от Opel, Durashift EST от Ford) используется гидромеханический блок с электродвигателем для перемещения главного цилиндра привода сцепления.

Электрический привод отличает невысокая скорость работы (время переключения передач 0,3-0,5с) и меньшее энергопотребление. Гидравлический привод предполагает постоянное поддержание давления в системе, а значит большие затраты энергии. Но с другой стороны он более быстрый. Некоторые роботизированные коробки передач с гидравлическим приводом, устанавливаемые на спортивные автомобили, имеют просто впечатляющую скорость переключения передач: Ferrari 599GTO — 0,06c, Lamboghini Aventador – 0,05c.

Эти качества определяют область применения «роботов» с электрическим приводом на бюджетных автомобилях, с гидравлическим приводом – на более дорогих автомобилях. Электрический привод имеют следующие конструкции коробок передач:

• Allshift от Mitsubishi;
• Dualogic от Fiat;
• Durashift EST от Ford;
• Easytronic от Opel;
• MultiMode от Toyota;
• SensoDrive от Citroen;
• 2-Tronic от Peugeot.

Достаточно большое количество роботизированных коробок оснащены гидравлическим приводом:

• ISR (Independent Shifting Rods) от Lamborghini;
• Quickshift от Renault;
• R-Tronic от Audi;
• Selespeed от Alfa Romeo;
• SMG от BMW.

Управление роботизированной коробкой передач осуществляет электронная система, которая включает входные датчики, электронный блок управления и исполнительные механизмы. Входные датчики отслеживают основные параметры коробки передач: частоту вращения на входе и выходе, положение вилок включения передач, положение селектора, а также давление и температуру масла (для гидравлического привода) и передают их в блок управления.

На основании сигналов датчиков электронный блок управления формирует управляющие воздействия на исполнительные механизмы в соответствии с заложенной программой. В своей работе электронный блок взаимодействует с системой управления двигателем, системой ABS (ESP). В роботизированных коробках с гидравлическим приводом в систему управления дополнительно включен гидравлический блок управления, который обеспечивает непосредственное управление гидроцилиндрами и давлением в системе.

Исполнительными механизмами роботизированной коробки передач в зависимости от вида привода являются электродвигатели (электрический привод), электромагнитные клапаны гидроцилиндров (гидравлический привод).

Коробка передач с двойным сцеплением

Основным недостатком роботизированной коробки передач является сравнительно большое время переключения передач, что приводит к рывкам и провалам в динамике автомобиля и, соответственно, снижает комфорт от управления транспортным средством.

Решение указанной проблемы было найдено в применении коробки передач с двумя сцеплениями, обеспечившей переключение передач без разрыва потока мощности.

Двойное сцепление позволяет при включенной передаче выбрать следующую передачу и при необходимости включить ее без перерыва в работе коробки. Поэтому другое название роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями — преселективная коробка передач (от preselect — предварительно выбрать).

Другим преимуществом коробки передач с двойным сцеплением является высокая скорость переключение передач, зависящая только от скорости переключения муфт (DSG от Volkswagen — 0,2c, DCT M Drivelogic от BMW – 0,1c). «Робот» с двумя сцепления отличает еще и компактность, что актуально для малолитражных автомобилей. Наряду с этим, можно отметить повышенное энергопотребление коробки (особенно с «мокрым» сцеплением). Сравнительно высокая скорость переключения передач в совокупности с непрерывной передачей крутящего момента позволяют добиться отменной разгонной динамики автомобиля и экономии топлива.

В настоящее время двойное сцепление применяется во многих роботизированных коробках передач:

• DCT M Drivelogic от BMW;
• DSG от Volkswagen;
• PDK от Porsche;
• Powershift от Ford, Volvo;
• Speedshift DCT от Mercedes-Benz;
• S-Tronic от Audi;
• TCT от Alfa Romeo;
• Twin Clutch SST от Mitsubishi.

Даже великолепная Ferrari 458 Italia оборудована Doppelkupplungsgetriebe (коробка передач с двойным сцеплением). Все перечисленные роботизированные коробки передач используют гидравлический привод сцепления и передач. И лишь одна коробка передач на сегодняшний день имеет электрический привод устройств, это

EDC (Efficient Dual Clutch) от Renault (время переключения передач 0,29с).

Пионерами массового применения коробки передач с двумя сцеплениями являются Volkswagen и Audi, которые устанавливают роботизированную коробку передач DSG и S-Tronic на свои автомобили с 2003 года. Коробка S-Tronic является аналогом коробки DSG, но в отличие от нее устанавливается продольно оси на задне- и полноприводные автомобили.

На автоматизированной коробке DCT M Drivelogic в системе управления реализуется функция Drivelogic, которая предполагает одиннадцать программ переключения передач. Шесть программ выполняются в режиме ручного переключения, а пять являются автоматизированными программами переключения передач. Данная функция позволяет адаптировать смену передач под стиль вождения конкретного человека. По сути, данная коробка является адаптивной коробкой передач.

Принцип действия роботизированной коробки передач

Работа роботизированной коробки передач может осуществляться в двух режимах: автоматическом и полуавтоматическом. В автоматическом режиме электронный блок управления на основании сигналов входных датчиков реализует определенный алгоритм управления коробкой с помощью исполнительных механизмов.

На всех роботизированных коробках предусмотрен режим ручного (полуавтоматического) переключения передач, аналогичный функции Tiptronic АКПП. Работа в данном режиме позволяет последовательно переключать передачи с низшей на высшую и наоборот с помощью рычага селектора и (или) подрулевых переключателей. Поэтому в ряде источников информации роботизированная трансмиссия называется секвентальной коробкой передач (от sequensum – последовательность).

 

 

Как правильно ездить на роботизированной коробке передач: особенности работы робота

9 августа 2021, Статьи

Рассказываем о специфике использования робота в машине.

Роботизированная коробка передач — в простонародье просто робот — для большинства водителей мало чем отличается от традиционного автомата, рычаг которого для начала движения переводится в положения D (Drive) или R (Reverse). Но в то же время эти коробки устроены иначе. Поэтому владельцам машин с такой популярной в наши дни трансмиссией следует знать, как правильно ездить на роботе.

Как работает роботизированная коробка передач

По конструкции робот напоминает механику. Разница между ними в том, что у роботизированной коробки за управление переключением ступеней и смыкание/размыкание сцепления отвечает автоматика. То есть водителю не нужно выбирать рычагом нужную ступень и при этом каждый раз выжимать левую педаль. У машин с роботом, как и с автоматом, ее нет. То есть педалей на автомобиле с роботизированной коробкой всего две, а не три.

Роботы бывают двух видов: с одним сцеплением (автоматизированные) и с двумя (преселективные). Первые проще, дешевле и конструктивно больше походят на механику, поскольку сделаны на ее основе и дополнены сервоприводами и управляющей электроникой. Они задумчивее и грубее в переключении ступеней, с ними машина дольше трогается с места, а смена передач в движении может происходить с «кивками» автомобиля. Однодисковые роботы, как правило, встречаются на недорогих моделях автомобилей из недалекого прошлого.

Преселективная коробка сложнее по конструкции. Она — как две механики в одном корпусе: одна с четными передачами, а другая с нечетными. Переключения в таком роботе происходят быстрее и без разрыва мощности, как в однодисковом, поскольку следующая передача в нужный момент уже готова включиться. Такой тип коробок передач распространен на машинах концерна Volkswagen, где он носит название DSG. Преселектив можно встретить на Porsche, «Шкодах» и Audi. А еще такие коробки используют фирмы BMW, Mercedes-Benz, Ford, Renault, Volvo, Kia, Hyundai и другие.

Как переключать передачи на роботе

К роботизированным коробкам передач применимы все основные правила пользования автоматом:

• Для начала движения при нажатом тормозе нужно включить режим D или R, а после остановки — выключить.

• Не рекомендуется нажимать одновременно на газ и тормоз при выбранном режиме движения, чтобы избежать перегрузки трансмиссии и снижения ее ресурса.

• Переключения между режимами D, R и P следует производить после полной остановки машины при нажатом тормозе, то есть когда сцепления полностью разомкнуты.

• Избегайте резких стартов в режиме «газ в пол» и прочих «светофорных гонок», а также дрифта и езды с заносами, чтобы раньше времени не убить коробку.

• Не стоит покорять бездорожье на машине без понижающей передачи. От пробуксовок на оффроуде у робота сильно изнашивается сцепление, а сам он перегревается.

• Не переключайте робот в N для движения накатом, чтобы не подвергать сцепление ударным нагрузкам при последующем включении режима D.

• По возможности избегайте буксировки прицепов или других автомобилей, чтобы не подвергать элементы робота повышенному износу. А если это все же необходимо, то двигайтесь плавно, без резких разгонов и торможений.

Как управлять роботизированной коробкой передач

Поскольку роботы конструктивно отличаются не только от привычного классического автомата, но и друг от друга, в их эксплуатации есть разного рода нюансы, о которых следует знать владельцам машин с такими коробками. Например, чтобы в автоматическом режиме однодисковый робот успевал переключать ступени и не пинался, а преселективный не путался в передачах, лучше ездить спокойно, плавно и не торопясь. Для агрессивной езды по этой же причине предпочтительнее ручной режим коробки, в котором можно щелкать ступени самостоятельно.

У машин с однодисковым сцеплением, как правило, не предусмотрен режим автоматического включения стояночного тормоза при остановке либо он действует всего несколько секунд, чтобы водитель успел потянуть за рычаг между передними сиденьями. Поэтому стоять на светофоре и трогаться с места в горку с такой коробкой нужно как на механике — предварительно нажав тормоз или удерживая автомобиль на месте с помощью «ручника». Роботы изначально настроены на экономичный стиль езды, поэтому после первой они спешат скорее подоткнуть вторую передачу.

При толкании в заторах на небольшой скорости роботизированные трансмиссии то и дело переключаются между первой и второй ступенью, тем самым увеличивая нагрузку на свои элементы и больше нагреваясь. Да и сцеплению при этом приходится работать с пробуксовками. Чтобы наносить меньше вреда роботу и минимизировать дискомфорт для водителя и пассажиров от пинков коробки, в пробках лучше ездить в ручном режиме, выбрав и зафиксировав оптимальную для дорожной ситуации первую или вторую передачу.

Иван Титов

Читайте также

• Автомобили с пробегом продолжают дорожать, но рост цен замедлился
• Какими смартфонами пользуются автомобилисты в России
• Полный список автомобильных новинок месяца: их уже можно купить
• Топ товаров с «АлиЭкспресс» к предстоящему отпуску
• ГИБДД рассказала о новом дорожном знаке

Продолжение темы

Все новости

13 апреля 2023Укачивает в машине: что делать

5 апреля 2023Что делать если машина закрылась, а ключи остались внутри?

4 апреля 2023Скрутили или нет? Как узнать реальный пробег при покупке автомобиля

4 апреля 2023Дым из-под капота: что можно и нельзя делать

2 апреля 2023Можно ли отремонтировать трещину на лобовом стекле

Робот с гармоническим приводом, Робот с планетарной коробкой передач, Робот с редуктором

Почему в роботах используется гармонический редуктор, а не обычный редуктор? Потому что робот требует небольшого размера и высокой точности. Только гармонический редуктор может обеспечить высокую точность, малый зазор, большой коэффициент замедления и малый размер. В соответствии с потребностями гибкости малых и средних роботов гармонические и планетарные редукторы роботов обычно используются на шарнирах роботов.

Что такое коробка передач в роботе?

Коробка передач робототехники является частью суставов манипуляторов роботов. Соединения обеспечивают маневренность, а коробки передач определяют скорость и направление движения. Они являются связующим звеном между двигателем, который обеспечивает приводную энергию, и компонентом машины, задачей которого является выполнение запланированного движения.

Как работает роботизированная коробка передач?

Передаточное отношение редуктора гармонического привода больше, чем у обычного редуктора. Поскольку количество зубьев зацепления велико, его грузоподъемность и передача очень высоки; диапазон мощности от нескольких ватт до нескольких десятков киловатт, при этом он не оказывает воздействия и шума; Гармонический редуктор может создать пространственный механизм для передачи движения и мощности, такой как герметизация устройств замедления передачи гармоник, и приводит в действие пространственные механизмы, работающие в вакууме, коррозии и других вредных средах; в дополнение к этому также можно использовать гармоническую передачу. Реализовать высокоскоростное движение, такое как ручные генераторы, ветряные турбины, и удобную реализацию дифференциальной передачи.

Конструкция коробки передач робота

От 60% до 70% вращающихся соединений робота используют гармонические шестерни. Механизм гармонической зубчатой ​​передачи состоит из трех основных частей: жесткой шестерни, генератора гармоник и гибкой шестерни. При работе жесткая шестерня установлена ​​неподвижно, каждый зуб равномерно распределен по окружности, а гибкая шестерня с внешней формой зуба вращается вдоль внутренних зубьев жесткой шестерни. Гибкая шестерня имеет на два зуба меньше, чем жесткая, поэтому гибкая шестерня поворачивается на соответствующий угол двух зубьев в противоположном направлении за каждый оборот жесткой шестерни. Генератор гармоник имеет эллиптический профиль, и шарики, установленные на генераторе гармоник, используются для поддержки гибкой шестерни, а генератор гармоник приводит гибкую шестерню во вращение и придает ей пластическую форму. При вращении только несколько зубьев эллиптического конца гибкой шестерни входят в зацепление с жесткой шестерней. Только так гибкая шестерня может свободно поворачиваться на определенный угол относительно жесткой шестерни.

Редуктор манипулятора робота

Характеристики планетарных редукторов и гармонических приводов для роботов Laifual в робототехнике

Являясь профессиональным производителем планетарных редукторов для роботов, наши редукторы с гармоническим и планетарным приводом обладают такими преимуществами, как легкий вес, свободный зазор между шестернями и высокий крутящий момент. и т. д. Они могут широко использоваться в промышленных роботах, имитационных роботах, устройствах для производства полупроводниковых жидких кристаллов, фотогальваническом оборудовании, оптических инструментах, прецизионных станках и других роботизированных передовых областях.

Для получения дополнительной информации о планетарном редукторе робота, пожалуйста, свяжитесь с нами!

Сопутствующие товары

• Редуктор LFS Ultra Flat Harmonic

  Редуктор LFS Ultra Flat Harmonic

  Узнать больше

• Планетарная коробка передач LFD

  Планетарная коробка передач LFD

  Узнать больше

• Легкие гармонические приводы LSN

  Легкие гармонические приводы LSN

  Узнать больше

Продукция

• Коробка передач Harmonic серии LS
  • LSS High Precision Harmonic Gearbox
  • LSG Harmonic Drives с высоким крутящим моментом
  • Коробка передач LSD Shorten Thin Harmonic
  • Легкие гармонические приводы LSN
  • Редуктор LFS Ultra Flat Harmonic
• Гармонический редуктор серии LH
  • LHT High Precision Harmonic Gearbox
  • LHD Shorten Thin Harmonic Drives
  • Коробка передач LHG Harmonic с высоким крутящим моментом
  • Легкие гармонические приводы LHN
• Поворотные приводы
  • LFRob I серия
  • Серия LFRob T
• О нас
• Технология продукта
• Скачать
• Настройка

Новости

• Приглашение на Hannover Messe 2023, Германия | Suzhou Changmu Drive Co. , Ltd (дочерняя компания Laifual Drive)

  07.03.2023

• Как решить проблему шума гармонического редуктора?

  18.01.2023

• Обсуждение Harmonic Gearhead, основной части робота

  01-11-2023

Свяжитесь с нами

Мотор-редукторы — РЕДУКТОРЫ — 51055

Мотор-редукторы используются в робототехнике, где необходим высокий крутящий момент. Редукторный двигатель постоянного тока имеет редуктор в сборе прикреплен к двигателю. Скорость двигателя рассчитывается с точки зрения оборотов вала в минуту и ​​называется числом оборотов в минуту. Узел редуктора помогает в увеличении крутящего момента и снижении скорости .

Используя правильную комбинацию шестерен в редукторном двигателе, его скорость может быть снижена до любого желаемого значения. Эта концепция, при которой шестерни снижают скорость автомобиля, но увеличивают его крутящий момент, известна как редуктор.

Если вам нужен высокий крутящий момент при относительно низкой частоте вращения вала или оборотах в минуту.

-Мотор-редуктор переменного тока может обеспечить достаточную силу для управления подъемниками, медицинскими столами, домкратами и робототехникой.
— Мотор-редукторы постоянного тока обычно используются в автомобильной промышленности, например, в лебедках с электроприводом на грузовиках, электродвигателях стеклоочистителей, сиденьях с электроприводом или электростеклоподъемниках.

Двухмоторный редуктор

Это готовая к сборке коробка передач, в которой используются два электродвигателя для независимого управления каждым выходным валом. Шестерни и корпус редуктора точно отлиты из прочного пластика для плавной и эффективной работы. Можно выбрать два передаточных числа: 207:1 или 58:1.

http://www.servocity.com/html/twin-motor_gearbox.html

6-ступенчатая коробка передач

Редуктор может быть собран для шести различных передаточных чисел. Перед сборкой выберите один из них в соответствии с применением. Передаточное отношение может быть изменено от 11,6:1 до 1300,9:1 с помощью комбинации передач. Двигатель РЭ-260 3 вольта. Типы передач включают 8T, 36/14T и сцепление. Коробка передач подходит для двигателей 130 или 140 типов. Другие детали включают скрещенный рупор и выходной вал. Используйте кулачок для вертикального перемещения или перейдите на прямолинейное движение. В комплект входит смазка для смазки, а также шестигранный ключ и маленькие винты с крестообразным шлицем.

http://www.servocity.com/html/6-speed_gearbox.html

4-ступенчатая коробка передач

Изменяя комбинации четырех передач, можно получить четыре различных передаточных числа: 126:1 , 441:1, 1543:1, 5402:1. Настройка более высокой скорости подходит для модели автомобиля и т. д. Установка более низкой скорости подходит для моделей гусеничных машин и т.д. В комплекте двигатель работает от 3 вольт.

http://www.servocity.com/html/4-speed_gearbox.html

Червячный редуктор

Может обеспечивать чрезвычайно низкую скорость вращения и используется для редуктора. Позволяет выбрать 2 передаточных числа, 216,1:1 и 336,1:1. Корпус редуктора отлит под давлением, а шестерни изготовлены из полиацеталя для снижения механического шума. Принимает двигатели типа 140 или 260. Включенный мотор работает от 3-4,5 вольт.

http://www.servocity.com/html/worm_gearbox.html

Планетарный редуктор

Очень универсальная система для преобразования высокоскоростных электродвигателей в малооборотные с высоким крутящим моментом. Часто используется в точных приборах из-за надежности и точности устройства. В двигателе RC-260, входящем в этот набор, используются угольные щетки для увеличения срока службы двигателя. Мотор RC-260 работает от 3 вольт. Различные комбинации редукторов позволяют получить 8 различных передаточных чисел (4:1, 5:1, 16:1, 20:1, 25:1, 80:1, 100:1, 400:1). При передаточном числе 400:1 и напряжении 3 В коробка передач развивает крутящий момент около 15 кг.

http://www.servocity.com/html/planetary_gearbox.html

Редуктор повышенной мощности

Разработан для работы с высоким выходным крутящим моментом, а не скоростью. Подходит для создания таких моделей, как танки, багги, гусеничные машины и так далее. Позволяет выбрать 2 передаточных числа, 41,7:1 и 64,8:1. Корпус редуктора отлит под давлением, а шестерни изготовлены из полиацеталя для снижения механического шума. Принимает двигатели типа 140 или 260. Включенный мотор работает от 3-4,5 вольт.

http://www.servocity.com/html/high_power_gearbox.html

Универсальный редуктор

Универсальный редуктор хорошо подходит для различных применений и может быть установлен несколькими способами. Шестигранный вал и резьбовой вал включены, чтобы предоставить строителю гибкость при проектировании. Пластиковые шестерни и металлическая коробка передач высокого качества.

http://www.servocity.com/html/universal_gearbox.html

Низкоскоростная коробка передач с мини-мотором

Этот двигатель типа 030 отличается низким потреблением электроэнергии и не издает электронных шумов. Коробка передач имеет 7 различных передаточных чисел (71,4: 1, 149,9: 1, 314,9: 1, 661,2: 1), которые можно легко отрегулировать, изменив конечное положение крепления шестерни. Шестигранный вал 3 мм и отверстия для крепления коробки передач совместимы с другими изделиями Tamiya. Доступны 2 различных положения крепления редуктора. Коробка передач имеет прозрачный корпус редуктора, через который видны внутренние механизмы.

http://www.servocity.com/html/mini_motor_low-speed_gearbox__.html

Многоступенчатая коробка передач с мини-мотором

Это многоступенчатая коробка передач с мини-мотором (12 скоростей) из серии образовательных конструкторов Tamiya. Эта коробка передач отличается широким диапазоном передаточных чисел от низкого до высокого. Это двигатель типа 030 с прозрачным корпусом редуктора, чтобы показать внутренние механизмы.

http://www.servocity.com/html/mini_motor_multi-ratio_gearbox.html

Редуктор с червячным приводом с вертикальным валом

 В этом редукторе используется червячный редуктор с передаточным отношением 30:1 для приложений, требующих чрезвычайно медленного и плавного вращательного движения. Конструкция с червячным приводом не только минимизирует люфт, но и устраняет обратный ход мотор-редуктора, поэтому положение можно удерживать даже при отсутствии подачи питания. Прецизионно отшлифованный выходной вал из нержавеющей стали 3/8 дюйма поддерживается двойными шарикоподшипниками 3/8 дюйма ABEC 5 для поддержки нагрузки в любом положении.

Конструкция из АБС-пластика и алюминия диаметром ¼ дюйма обеспечивает жесткую конструкцию без лишнего веса и легко устанавливается на любую плоскую поверхность с помощью монтажных выступов основания.