Тип кпп: Виды коробок передач автомобиля и как они устроены

какие бывают типы автоматических коробок передач автомобилей

С момента появления первой автоматической трансмиссии, КПП данного типа составили серьезную конкуренцию МКПП. При этом долгое время коробка автомат устанавливалась на автомобили среднего класса и премиального сегмента, однако в дальнейшем агрегат стал массовым.

Благодаря огромной популярности, а также с учетом постоянного ужесточения норм и стандартов касательно топливной экономичности и экологичности, производители постоянно совершенствуют автоматическую трансмиссию, предлагают инновационные решения и т.д.

В результате сегодня можно выделить, как минимум, три основных типа «автоматов», которые сильно отличаются друг от друга по конструкции и принципам работы, однако каждый из них называется АКПП. Далее мы поговорим о том, какие бывают автоматические коробки, а также какие особенности имеет тот или иной агрегат.

Содержание статьи

Коробки — автомат: виды, типы и отличия

Начнем с того, что при выборе автомобиля с автоматом коробке передач нужно уделять отдельное внимание. Дело в том, что хотя все АКПП значительно повышают комфорт и упрощают процесс управления ТС, позволяя переключать передачи без участия водителя, каждая коробка имеет как определенные плюсы, так и минусы. Давайте разбираться. 

• Гидромеханический автомат АКПП (гидроавтомат, гидротрансформаторная АКПП) является первым типом автоматических коробок, который появился сразу за «механикой» и стал главным конкурентом МКПП.

Такая автоматическая трансмиссия фактически представляет собой  два отдельных устройства (гидротрансформатор и планетарную коробку передач). Наличие ГДТ (является сцеплением АКПП) означает, что нет прямой связи между двигателем и коробкой, крутящий момент от ДВС на КПП передается посредством двух турбин и рабочей жидкости (трансмиссионное масло ATF) .

Также масло в коробке автомат под давлением подается по отдельным каналам в гидроплите (гидроблок АКПП), благодаря чему жидкость является рабочим телом и воздействует на исполнительные устройства для включения передач.

На начальном этапе постой гидроавтомат представлял собой совокупность гидравлических и механических устройств, однако после активного внедрения электроники в конструкцию были внесены определенные изменения.

В современных АКПП жидкость перепускается по каналам посредством специальных клапанов (соленоид АКПП), которые управляются ЭБУ коробкой. В свою очередь, для корректного включения режимов и передач электронный блок получает сигналы с различных датчиков, которые информируют контроллер о скорости движения, нагрузке на двигатель, положении педали газа и т.д.

Также электронные устройства позволили расширить функционал АКПП. Коробка получила больше передач (общее количество может доходить до 6 и больше), появились дополнительные режимы (зима, спортрежим, экономичный режим), а также была реализована возможность эффективного переключения передач вручную (полуавтоматический режим работы АКПП Типтроник). 

Если говорить о преимуществах, гидроавтомат имеет достаточно большой ресурс (в отдельных случаях до 500 тыс. км.), а также обеспечивает неплохой уровень комфорта при езде.

Что касается основных недостатков, такая коробка  дорогая в ремонте, требует регулярного обслуживания, требовательна к качеству трансмиссионного масла, боится длительных нагрузок и тяжелых условий эксплуатации, не отличается высокой экономичностью, склонна к перегреву. Еще отметим, что потери в ГДТ приводят к тому, что КПД гидромеханических автоматов снижается по сравнению с аналогами. В результате страдает разгонная динамика. 

Такая трансмиссия, как и АКПП, имеет гидротрансформатор для передачи крутящего момента от ДВС, однако сама коробка сильно отличается. Если коротко, имеются два шкива, установленные на валах вариатора. Указанные шкивы соединены между собой  ремнем или цепью. В зависимости от нагрузки и скорости, ведущий и ведомый шкив изменяют свой диаметр, в результате чего крутящий момент на колесах также меняется. Причем происходит это предельно плавно.

С учетом того, что привычных фиксированных скоростей (ступеней) нет, благодаря такой особенности коробка вариатор CVT называется бесступенчатой трансмиссией (гибкое изменение передаточного отношения). Данный тип автоматов отличается от аналогов максимальной плавностью хода, так как смены передачи фактически не происходит. Обороты двигателя также удерживаются на одном уровне, без резкого увеличения и спада.

Как и в случае с АКПП, могут быть реализованы допрежимы (зимний, экономичный, спортивный, а также Типтроник с имитацией ручного переключения передач). При езде на авто с вариатором водители отмечают полное отсутствие ощутимых толчков, вибраций и т.п. Также следует выделить неплохую разгонную динамику и топливную экономичность.

Однако есть и минусы. Прежде всего, вариатор не рассчитан на высокие и даже средние нагрузки,  не отличается большим ресурсом, крайне сложен и дорог в ремонте, требователен к качеству и уровню масла. Это значит, что такую коробку не устанавливают в паре с мощными двигателями, в процессе эксплуатации трансмиссию крайне не рекомендуется нагружать.

• Роботизированная коробка передач (коробка робот или АКПП робот) является еще одним видом автоматических трансмиссий, который по целому ряду причин стал действительно массовым около 20 лет назад.

Примечательно то, что данный агрегат разработан давно и фактически является механической коробкой передач с одним сцеплением, в которой при этом автоматизировано управление работой сцепления, а также выбора и включения/выключения нужной передачи.

Простыми словами, АКПП робот является автоматизированной (роботизированной) механикой. Такая коробка отличается низкой стоимостью производства (что заметно снижает стоимость всей машины), позволяет добиться значительной экономии топлива (по аналогии с механикой), а также динамичного разгона.

Если рассматривать недостатки, тогда, прежде всего, следует выделить заметное снижение комфорта по сравнению с АКПП и вариаторами. Простыми словами, сцепление остается точно таким же, как и на МКПП, при этом робот не всегда своевременно, быстро и точно подбирает нужную передачу, не может плавно управлять сцеплением и т.д.

В результате в момент переключений ощущаются толчки, рывки и т.д., робот затягивает переключений передач, не всегда точно подбирает передачи в соответствии с постоянно меняющимися условиями во время движения.

Также исполнительные механизмы (сервомеханизмы, актуаторы) на роботизированных коробках РКПП быстро выходят из строя, качественный ремонт часто является невозможным, то есть нужна полная замена. При этом важно понимать, что подобные механизмы стоят достаточно дорого.  

С одной стороны, конструкция осталась похожей на механику, однако инженеры условно разместили сразу две такие механические коробки в одном корпусе.  Одна коробка имеет четные передачи, другая нечетные, также для каждой предусмотрено отдельное сцепление.

Если коротко, пока автомобиль движется, например, на одной передаче, следующая за ней уже также выбрана и включена, однако не задействована, так как сцепление выключено. В момент переключения передачи работающее сцепление быстро отключается, затем моментально подключается второе. Смена передачи происходит так быстро, что водитель этого почти не ощущает.    

При этом управление таким роботом больше напоминает схему управления АКПП (имеется гидроблок под названием Мехатроник, необходимо большее количество трансмиссионного масла и т.д.). Одновременно с этим также присутствует большое количество сервомеханизмов (по аналогии с однодисковым роботом, который имеет одно сцепление).

Из плюсов можно выделить высокую топливную экономичность и отличную динамику разгона, высокий уровень комфорта, а также лучшую способность коробки справляться с высокими нагрузками по сравнению с АКПП и вариаторами. 

При этом преселективная коробка сложная и дорогая в производстве, имеет заметно меньший ресурс, на практике раньше требует вмешательства, чем АКПП или вариатор. Что касается ремонта, роботы данного типа нуждаются исключительно в квалифицированном обслуживании, зачастую также требуются наборы дорогостоящего спецоборудования для проведения многих процедур (например, замена сцепления DSG).    

Как отличить робот от автомата или вариатора

Дело в том, что производители стремятся максимально упростить весь процесс взаимодействия водителя с коробкой. По этой причине, например, робот может иметь такой же селектор и режимы (P-R-N-D), как вариатор или АКПП.

Что касается ощущений при езде (при условии, что трансмиссия и сам автомобиль полностью в исправном состоянии), можно обратить внимание на следующее:

• в случае с «классическим» автоматом и преселективными роботами в режиме D может ощущаться легкий толчок;
• на вариаторе момент переключений не чувствуется;
• однодисковый робот может на низких оборотах в спокойном режиме переключаться относительно плавно, однако при динамичной езде коробка начинает толкаться сильнее. Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое селектор АКПП. Из этой статьи вы узнаете о различных видах селекторов коробки автомат, а также какие особенности и отличия реализации селектора АКПП можно встретить на автоматах разных типов.

По этой причине рекомендуется отдельно изучать мануал к автомобилю, чтобы точно определить, какой тип трансмиссии установлен на конкретной модели. Как правило, следует обращать внимание на следующие указания:

• AT — зачастую обозначает гидромеханический автомат;
• CVT — вариаторная коробка передач;
• AMT- роботизированная коробка с одним сцеплением;

Также можно задать вопрос на профильных автофорумах, отдельно изучить техническую литературу и т.д.

 

Подведем итоги

Как видно, каждая коробка автомат имеет как сильные, так и слабые стороны. Также с учетом разнообразия можно столкнуться с тем, что сразу определить, какая именно АКПП стоит на том или ином автомобиле, бывает затруднительно.

Напоследок отметим, что в процессе эксплуатации важно отдельно учитывать те или иные особенности конкретного автомата в зависимости от типа трансмиссии и вида АКПП. Также нужно строго соблюдать правила обслуживания автоматической коробки передач, что позволяет увеличить ресурс агрегата.

Читайте также

Какой тип КПП для грузовика лучше?

Механика, автомат, робот. Какой тип КПП для грузовика лучше?

 

Как известно, механическая коробка передач в автомобилях появилась раньше. В некоторых моделях грузовиков ранее устанавливались коробки с двойным выжимом сцепления. Но сегодня уже и на грузовых автомобилях устанавливается автоматическая КПП.

 

Многие водители по-прежнему предпочитают «механику», так как устройство ее проще, и при поломке в дороге, отремонтировать ее, соответственно, получается быстрее. В то же время механическая коробка передач обеспечивает меньший расход топлива. Недостатком можно назвать постоянную необходимость самостоятельно определяться с моментом переключения скорости, хотя некоторым водителям это по душе. Но, с плотным городским трафиком постоянное нажатие педалей и дергание ручки передач попросту утомляет.

 

Автоматические КПП для грузовиков позволяют с большим комфортом управлять транспортным средством. В современных автоматических коробках передач большее число диапазонов, чем в старых «автоматах» для грузовиков, где их было не более пяти. Разнится и принцип управления. В новых АКПП оно осуществляется за счет электроники, а не гидравлики. В современных автоматических коробках передач переключение передач происходит плавно. При езде за городом расход топлива уменьшается. Минус АКПП заключается в дорогом ремонте и обслуживании.

 

КПП роботизированная по принципу действия похожа на «механику». Вообще похожи они и по устройству, но в роботизированной КПП есть гидроприводы и сервоприводы, управляющие процессом переключения передач и работой сцепления.

 

Коробка-робот высокоэффективна. На ремонт и обслуживание роботизированной КПП много денег тратить не придется. Расход топлива в грузовом автомобиле с таким агрегатом такой же, как в машине с механической коробкой, а нередко и меньше.

MAN и Scania работают над КП для коммерческих автомобилей

 

Компании MAN и Scania объединили усилия, чтобы разработать новую модель КПП для коммерческих автомобилей. С 2016 года коробки передач Scania постепенно начнут устанавливать в автомобили MAN серий TGX и TGS. Задачей компании MAN станет разработка программного обеспечения для выбора наиболее удобного и эффективного варианта порядка переключения передач. Первые усовершенствованные таким образом машины уже проходят испытания.

 

Совместная разработка КПП – важный этап взаимодействия альянса компаний Scania, MAN и Volkswagen Commercial Vehicles. В рамках сотрудничества компании смогут обмениваться своим ноу-хау, и поэтому внедрять новые разработки максимально быстро.

 

Новые коробки передач производятся на базе трансмиссий Scania. Поставщиком для грузовиков и автобусов марки MAN по-прежнему остается Friedrichshafen.

 

Сотрудничество мощных производителей началось недавно, поэтому условия совместной работы пока лишь прорабатываются. Дело в том, что компании планируют работать друг с другом и в дальнейшем. Руководство MAN заявило, что цель сотрудничества со Scania заключается в создании деталей и узлов для коммерческих автомобилей по существенно усовершенствованным технологиям производства.

 

Контрольными пакетами акций Scania и MAN владеет концерн Volkswagen. Так что, два этих бренда начали сотрудничают не случайно. Однако, Volkswagen придерживается мультибрендовой стратегии, поэтому Scania и MAN останутся разными брендами. Эта же политика касается продаж и обслуживания.

 

Проект очень важен для налаживания эффективной синергии между тремя компаниями, так как объединенные усилия таких серьезных производителей способны внести в развитие автомобилестроения много нового.

 

Вышел 600-тысячный Foton Auman

 

Компания Beiqi Foton Motor Co, являющаяся крупнейшим производителем коммерческих автомобилей в КНР, спустила с конвейера 600-тысячный по счету тяжелый грузовик Foton Auman, на котором устанавливаются турбодизельные двигатели от Weichai Power.

 

Юбилейный автомобиль был выпущен во время нового этапа кооперации китайских фирм, чья деятельность связана с автомобилестроением.

 

Тяжеловозы Foton Auman GTL начали разрабатываться специалистами СП Foton-Daimler, и стали первыми китайскими грузовыми авто, которые полностью соответствуют международным экологическим стандартам и требованиям безопасности.

 

Машины планировалось оснащать лицензионным китайским мотором – аналогом силового агрегата Mercedes-Benz OM457 (490 л.с.). Однако, из-за отставания китайских поставщиков в разработках технологий, эти планы были сорваны. Поэтому грузовики Auman GTL оснащались лицензионными двигателями Cummins.

 

Соглашение с гигантом моторостроения Китая – Weichai – для компании Foton Motors стал новым этапом стратегического партнерства. Мотор Weichai дешевле немецкого двигателя компании Mercedes-Benz или мотора Cummins, и удешевление автомобиля в целом радует многих покупателей грузовиков.

 

Грузовики Foton Auman производит предприятие, которое за семь лет сменило три названия. Основанное в 1996 году, оно называлось тогда Beiqi Futian, в 2003 году было принято решение о переименовании его в Beiqi Foton Motor Co., Ltd. В 2012 году, когда с компанией Daimler AG было создано СП, название поменяли на Beijing Foton Daimler Automotive Co., Ltd.

 

Отметим, что качество продукции компании заметно улучшилось за эти семь лет. Ранее грузовики Foton Auman не были такими удобными и надежными. Однако, недочеты китайцы компенсировали гибкой ценовой политикой и широким ассортиментов моделей автомобилей.

 

 

Разновидности автоматических коробок передач машины

Новичкам кажется, что во всех автомобилях установлен один тип автоматической коробки передач, что не совсем верно. Производители оснащают машины различными типами трансмиссий. Изучим особенности каждой «коробки-автомата» — в чём различия.

Какие бывают

По популярности автоматические трансмиссии разделяют на:

• классические «автоматы»;
• вариаторы;
• «роботы».

Давайте разбираться, чем отличается робот от автомата и вариатора — что лучше для водителя.

Классическая коробка-автомат

Классика – это гидромеханическая трансмиссия. Она отличается повышенной прочностью, легче других в ремонте и дешевле обходится. Она надежна, конструкция её давно изучена, но отличается слегка увеличенным расходом топлива и чуть меньшей мощностью на колёсах. Это хороший вариант для водителей, которые не стараются «выжать из авто всё возможное» и для спокойного городского вождения. Это лучшая альтернатива «механики».
Такой тип трансмиссии получил наибольшее распространение среди автолюбителей. В ней соблюден оптимальный баланс технических качеств и стоимости в эксплуатации и ремонте. Об этом говорит статистика, утверждающая, что именно этот тип АКПП чаще всего приобретается. Так как именно такие трансмиссии устанавливают на авто среднего класса, она лучше других подойдет для эксплуатации в городских условиях.

Современные устройства давно избавились от недостатков и имеют приличный ресурс до капитального ремонта. Самые продвинутые модели имеют до 10 ступеней передач. Из минусов: имеет большую массу, динамика машины уменьшается, а расход топлива увеличивается.

Вариатор

Бесступенчатая трансмиссия, или вариатор – коробка передач с плавным переключением скоростей. Данный тип трансмиссии не имеет обычных ступеней передач. Они есть, но «виртуальные», сделанные для удобства управления машиной. Чтобы автомобиль не ехал «на одной ноте». Езда с CVT дает необычные ощущения: прибавляешь газ и следует ровное, без рывков и провалов ускорение.

Конструкция вариатора позволила легко осуществить ручной режим управления: достаточно ввести в память компьютера несколько фиксированных значений передаточного отношения, и его можно будет переключать вручную рычагом или кнопками.

Вариатор – прекрасный выбор. Во время езды можно насладиться плавным ходом и отсутствием малейших рывков при изменении скорости движения. Это хорошая альтернатива классической коробке передач. Такая АКПП хорошо себя покажет на качественных дорогах, где возможен быстрый разгон и движение на большой скорости. Также подойдет для крупных городов с плотным движением и постоянными пробками.

Вариатор максимально экономичен, дает предельно возможную динамику разгона автомобиля, но имеет минусы. Данная коробка боится бездорожья, она может перегреваться в сложных условиях движения. Ремонт обойдется недешево, мастера с нужной квалификацией придется поискать. При нормальной эксплуатации без резких стартов, езды по бездорожью и частой смене масла, ресурс достигает сотен тысяч километров. Поменять «ремень» технически несложно, но дорого.

«Робот»

Роботизированная трансмиссия — это усовершенствованная «механика» с электронными «мозгами». В ней электронный механизм самостоятельно переключает передачи, выжимает сцепление вместо водителя. За это отвечает электронный блок управления. Чем современей его «софт» — тем лучше работает трансмиссия. Есть «робот» с одним сцеплением — вариант для бюджетных автомобилей. Он лучше, чем обычная «механика», но на нем ощущаются небольшие толчки при переключении скоростей. Такая трансмиссия проста в управлении как «автомат» и экономит топливо как «механика».

Более продвинутым вариантом (уже не дешёвым) является «робот» с двумя сцеплениями. Он обеспечивает более быстрый разгон и плавное движение автомобиля.

При неполадках ремонт механической части не вызывает сложностей, она достаточно надежная. При выходе из строя электронной части – ремонт может быть дорогим, и не каждый мастер справится.
При покупке нового автомобиля и регулярном обслуживании его у дилера о состоянии АКПП любого типа можно не беспокоиться. А на выбор влияют такие факторы, как стоимость, ремонтопригодность, стиль вождения. При современных возможностях ремонта любая «коробка-автомат» имеет право на существование. Что лучше выбрать – дело личного вкуса и финансовых возможностей.

В итоге: АКПП с гидротрансформатором тяжелый, отбирает мощность от мотора и прожорлив; вариатор полегче, тоже ухудшает динамику, но почти не увеличивает аппетит; механика с автоматическим управлением («робот») несколько вяловата, зато экономит бензин.

Водителю на заметку

Многие автолюбители не всегда в состоянии определить, какой именно тип коробки установлен – «классика» или вариатор. На помощь придут несколько признаков, опираясь на которые, легко сделать правильный вывод.

• Изучение инструкции по эксплуатации. В неё производитель указывает тип трансмиссии. Если там указаны литеры «А/Т», то речь идет о 100% традиционном автомате. Вариатор обозначен как «CVT». Если документы не сохранились, то необходимые сведения можно найти в интернете.
• Провести тест-драйв машины. Авто, на которых установлен вариатор, едут плавно. Никаких толчков водитель не ощущает. Процесс разгона во многом похож на то, как набирает скорость троллейбус. Автомобили, в которых установлен классический «автомат», ощущается рывки и толчки при переключении скорости.

Можно добавить, что «коробка-автомат» больше подходит для городских условий с достаточно хорошими дорогами. При проживании в сельской местности или за городом, предпочтение стоит отдать более простой в управлении «механике».

Все механические КПП Skoda и их различия

Модели Механических КПП Skoda	Обозначения модификаций соответствующей МКПП
МКПП-5 0CF (MQ100)​	MHG, MVG, MWU, MZA, NNC, NND, NNE, NNF, NTK, NTL, NTM, NTN, NZC, NZD, NZE, NZF, PGV, PGW, PGX, PGZ, QAB, QAC, QAD, QAE, QCF, QCG, QCH, QCJ, RNY, RNZ
МКПП-5 0DF (MQ200)​
МКПП-5 02R (MQ250)​	EEQ, EER, EES, EET, EMD, EWR, EWT, FNY, GGU, GGV, GVZ, HET, HGW, HGX, HGY, HVU, HWY, HZN, HZP, JCZ, JDA, JDB, JDC, JDD, JDE, JEP, JXY, JXZ, JYF, KFK, LBQ, MAL, MAR, MAT, MDN, MNY, MQC, MQD, MUW, MUX, MZK, MZL, MZM, MZN, MZP, MZQ, MZR, MZS, PPH, QFX, QXQ, QXR, RSX, RSY
МКПП-5 02T (MQ200)​	EDB, EDY, EDZ, EJX, EJY, EJZ, ELR, EXU, EXV, EYW, EYX, EYY, FCG, FCT, FCU, FCV, FCW, FCX, FCY, FDL, FDM, FDN, FDV, FDX, FET, FGN, FGR, FHE, FLU, FLW, FMX, FMY, FNJ, FNT, FPU, FPV, FQD, FQE, FQK, FQT, FRA, FSP, FTD, FUA, FVS, FVT, FVU, FVV, FXB, FXP, FXU, FYH, FYK, GAH, GAR, GBZ, GCD, GDG, GDH, GDJ, GDK, GDL, GDM, GDN, GDP, GDQ, GDR, GEF, GEG, GEH, GEJ, GEK, GEL, GEM, GEN, GEP, GEQ, GER, GES, GET, GEU, GEV, GEW, GEX, GEY, GKJ, GKK, GKL, GKM, GKN, GKP, GKQ, GKR, GKS, GKT, GKU, GKV, GKW, GKX, GKZ, GLW, GNA, GNB, GNP, GPL, GRP, GRQ, GRR, GRS, GRT, GRU, GRV, GRW, GRX, GRY, GRZ, GSA, GSB, GSC, GSD, GSE, GSF, GSG, GSH, GSJ, GSK, GSL, GSM, GZK, HCS, HDK, HDT, HFL, HGF, HQC, HSG, HUY, HXL, HZE, HZK, HZL, HZM, JFM, JFQ, JFY, JFZ, JGC, JGE, JGF, JGG, JGH, JGJ, JGK, JGL, JGM, JGN, JGP, JGQ, JGR, JGS, JGT, JGU, JGV, JGW, JGX, JGZ, JHE, JHF, JHG, JHH, JHJ, JHK, JHL, JHM, JHN, JHP, JHQ, JHR, JHS, JJL, JNW, JPU, JQM, JUR, JUS, KBW, KBX, KBY, KRJ, LGQ, LMG, LMQ, LNC, LND, LNE, LNJ, LNR, LNS, LUC, LUD, LUE, LUF, LUG, LUH, LUJ, LUK, LUL, LUM, LUN, LUP, LUQ, LUR, LUS, LUU, LUV, LUW, LUX, LUY, LUZ, LVA, LVB, LVC, LVD, LVE, LVF, LVG, LVH, LVJ, LVK, LVL, LVM, LXL, LZF, MAB, MAH, MFX, MGZ, MHX, MKG, MKN, MSK, NCS, NJS, NJV, NLC, NMR, NMS, NPW, NVS, NYZ, PCD, PEA, PED, PEL, PNL, PNM, PNZ, PRR, PRS, PVP, QAA, QEG, QEH, QEJ, QEK, QEL, QJW, QNC, QNL, QNM, QNP, QVG, RMM, RZC, SCJ, SCK, SCL, SCM, SCN, SCP, SCQ
МКПП-5 0A4 (MQ250)​	FNE, FQZ, GQQ, GQR, GTB, GTU, HDR, HGN, HGP, HGQ, HGR, HGS, HJE, HJK, HNV, HQS, JCR, JCS, JCT, JCU, JCV, JCW, JCX, JCY, JQP, JVF, KBL, KBM, KBN, KBP, KCD, KJF, KPF, KQM, KRY, KWK, LEA, LEL, LFZ, LHP, LHW, LLL, LPU, LUB, LZY, MDM, MDZ, MHZ, MJN, MJT, MLS, MLT, MLU, MTG, MUB, MUC, MUD, MWW, MWX, NEN, NZA, NZB, PCH, PEW, PHB, PME, PNX, PNY, QFA, QGA, QGF, QGK, QPM, QPN, QQM, QQP, QSX, QSY, QTK, QVW, QWE, QWF, QXX, QXY, QXZ, QYA, QYB, QYC, QYD, QYE, QYF, QYG, QYH, QYJ, QYK, QYL, QYP, QYR, QZR, QZS, QZT, QZU, QZV, RAK, RAL, RAM, RAN, RGF, RGG, RNF, RNG, RNH, RNJ, RNK, RNL, RNM, RNN, RNP, RNQ, RNR, RPA, RSC, RSZ, RTA, RTB, RTC, RTD, RTE, RTF, RTG, RTH, RTJ, RTK, RTL, RTM, RTN, RTP, RTQ, RTR, RTS, RTT, RTU, RTV, RTW, RTX, RTY, RTZ, RWQ, RWR, RXH, RXM, RZU, SHY, SHZ, SLL
МКПП-5 02K​	CHV, CHW, CJF, CYZ, CZA, CZB, CZC, CZE, CZK, DAC, DDG, DDQ, DGF, DGG, DGH, DGK, DGL, DGM, DLP, DNZ, DQF, DRY, DRZ, DSB, DUS, DUT, DUU, DUV, DUW, DXY, EAX, EAY, EAZ, EJA, EJH, EJL, EJN, EJW, ERT, EUZ, EVA, FFZ, FJQ, FSQ, FVJ, FVW, GCH, HBN, HJJ, MWN, MWP
МКПП-5 02C​	AME, AMF, AMG, ART, ASU, ASY, AWP, AWR, AYO, AYR, CBB, CBC, CDG, CDH, CGL, CGM, CSR, CTT, CXM, CZP, CZR, CZS, DDP, DPU, DUF, DVM, DYU, DYY, EAG, EAH, EAJ, EDR, ERW, EWF, EWG, EWH, EWJ, EWK, EWL, EWN, FEW, FEX, GDS, JDG, JDL, JDY
МКПП-5 02J​	CYM, CZL, CZM, CZN, DBZ, DCL, DEA, DKV, DQY, DQZ, DSF, DSG, DTA, DTK, DUE, DVB, DYN, DYP, DZC, DZF, DZH, DZK, DZL, DZQ, DZR, EBA, EBD, EBF, EBJ, EBL, EBM, EBN, EBP, EBQ, EBS, ECW, EDT, EEA, EFG, EGB, EGC, EGD, EGF, EGR, EGS, EGT, EGU, EGV, EGW, EGX, EGY, EGZ, EHA, EHB, EHC, EHN, EKG, EKH, EKK, EKU, EKV, EKW, ELG, EMR, EMS, EMT, ENH, ENJ, ERS, ESP, ESV, EUH, EUQ, EUV, EUW, EVQ, EVR, EVS, EWP, EWQ, EWU, EWV, EWW, EWX, EWY, EWZ, EXA, EXB, EXD, EXE, EYD, EYE, EZH, EZJ, EZK, FBK, FBL, FBU, FBV, FBW, FBX, FBY, FCF, FCH, FCJ, FCK, FDR, FDS, FDT, FDU, FHK, FPR, FQL, GAX, GBU, GBV, GBW, GPK, GRJ, HPA, JDF, JDH, JDJ, JDK, JDM, JDN, JDP, JDQ, JDR, JDS, JDU, JDV, JDW, JDZ, JEG, JEH, JEJ, LCC, LKB, MZB, MZC, MZD, MZE, MZF, MZG, MZH, MZJ, PCM, PFS, QME, RNS
МКПП-5 0AH (MQ200)​	FVF, FZS, FZT, FZU, GPM, GUG, GXZ, HFN, JJS, JJT, JJU, JJV, JJW, JQX, KBQ, KHH, KHS, KLK, LBP, LBR, LBS, LBT, LBU, LBV, LBW, LHA, LHV, LJL, LMF, LNL, LPB, LSP, LSQ, LUT, MBQ, MBR, MBS, MBT, MBU, MBX, MBY, MHR, MHV, NHW, NNG, NNH, PCV, PKG, PKH, PNQ, QMF, QPJ, QQG, QTV, QYM, RGA, RGH, RGJ, RWM, SAN, SCS, SCT
МКПП-5 0AF (MQ200)​	FNH, FVH, FXQ, GJC, GJD, GQH, GVY, GYT, HCM, HFP, HHN, JHT, JHU, JHV, JHW, JHX, JSV, KHW, KKY, KQL, LDZ, LEG, LVN, LVP, LVQ, LVR, LVS, LVT, LVU, MJW, MKK, MYE, MYH, NMP, NNK, NNL, NNM, NVT, NVU, NVV, PAN, PBA, PBB, PRT, PST, PSU, PTA, PTB, QVH, RUQ, RZA, RZB, SCR, SHA, SLN, SNL
МКПП-5 012​	AKL, AKM, AKN, AKS, ALP, ALR, AMK, AMR, AMS, AMV, AOD, AOE, APL, APM, ATG, ATR, AUF, AWD, AXA, AXB, AXC, AXD, AXE, AXF, AXG, AXH, AXJ, AXP, BAA, BE, BG, CAA, CAC, CCE, CCF, CCG, CDX, CDY, CER, CGS, CGT, CGU, CHH, CMA, CMR, CMS, CNW, CNX, CNY, CNZ, CPA, CPB, CPC, CPD, CPE, CPF, CPH, CPK, CPL, CPY, CSP, CSV, CSW, CSX, CSY, CTD, CTE, CTG, CTJ, CUA, CUR, CUS, CUT, CUX, CUY, CUZ, CVA, CVB, CVC, CVD, CVE, CVF, CVG, CVH, CVJ, CVK, CVL, CVM, CVQ, CWB, CXX, CXY, DBY, DCR, DDB, DDM, DHC, DHD, DHE, DHF, DHG, DHH, DHJ, DHK, DHL, DHM, DHN, DHP, DHR, DHS, DHT, DHU, DHV, DHW, DRE, DVN, DVP, DVQ, DVR, DVS, DVT, DVU, DVV, DVW, DVX, DZU, EDS, EEN, ENW, GBR, GFK, GFL, GFM, HFA
МКПП-6 0A8​	FJW, FLB, FSM, GUC, HDS, JNC, JNF, JRX, JSA, KDV, KDW, KPB, KPC, KYA, KYB, LNK, NJU, NKL, NPA, PAZ, PEE, PEF, PEG, PNU, PRY, QDG, QDN, QQR
МКПП-6 02U (MQ200)​
МКПП-6 0DQ (MQ200)​
МКПП-6 02M​	DQB, DRP, DRV, DRW, DXW, EDH, EDJ, EEJ, EFF, EFX, EFY, EGG, EHX, EKT, ERF, ERH, ERR, EUJ, FBS, FEK, FEM, FHA, FHB, FHC, FMH, FMJ, FMK, FML, FMM, FSR, FZQ, FZR, HVC, JNA, JNB, JND, JNG, JRV, JRW, JRY, JSB
МКПП-6 0AJ (MQ200)​	FVG, GJB, GMT, GPN, GQG, GVW, HBJ, HBL, HPB, JJX, JJY, JPG, KRG, LHX, LHY, LNY, MHS, MHT, MHU, MNZ, MYF, NBW, NBX, NBY, NBZ, PND, PRG, PRH, PRJ, PRK, PRL, QGG, QMG, QUZ, REK, RGK, RGL, RGM, RGN, RHS, RKC, RLP, RMJ, RUZ, SAQ, SED, SEE, SEF, SEG, SEH, SEJ, SEK, SEL, SEM, SEN
МКПП-6 02S (MQ250)​	FNB, FNC, FND, FNG, FQF, FYG, GLB, GPS, GQL, GQM, GQN, GQP, GRM, GSR, GSU, GXV, HGG, HGH, HGJ, HGK, HGL, HGM, HHS, HHT, HJM, HJN, HXP, HYG, JAU, JCK, JCL, JCM, JCN, JCP, JCQ, JDX, JWN, JWP, JWX, JXP, JXQ, JXR, JYG, JYH, JYJ, JYK, JYL, JYQ, KKP, KRX, KVT, KVV, KVW, KVX, KVY, KVZ, KWA, KWB, KWC, KWD, LKA, MAW, MCB, MDP, MFR, MHQ, MUE, MUF, MUG, MUH, MUJ, MXQ, MYP, NBH, NBJ, NBS, NMY, NTG, PEQ, PHG, PPJ, PTU, PTW, PVN, QBN, QBP, QCN, QJX, QMV, QPS, QPT, QSZ, QVE, QVX, QWP, QWQ, QWR, QWS, QWT, QWU, QWV, QWW, QWX, QWY, QWZ, QXA, QXB, QXC, QXD, QXE, QXF, QXG, QXH, QYS, QYT, RMH, RNA, RSD, RSE, RSF, RSG, RSH, RSJ, RSK, RSL, RSM, RSN, RSP, RSQ, RSR, RSS, RST, RSU, RSV, RSW, RXL, RZF, SAP
МКПП-6 02Q (MQ350)​	FUP, FUQ, FUR, FUS, FWZ, GNE, GQD, GQU, GRF, GUM, GVT, GVU, GXC, HCR, HDU, HDV, HJH, HJR, HJS, HJT, HJU, HJV, HJW, HJX, HJY, HVS, HVT, JES, JET, JLR, JLS, JLT, JLU, JLV, JLW, JLX, JLY, JLZ, JMA, JQN, JRA, JRB, JRC, JRD, JRE, JRF, JRG, JRH, JRJ, JRK, JRL, JRM, JYR, JYS, JYT, JYU, JYV, KDL, KDM, KDN, KDP, KDQ, KDR, KDS, KDT, KDU, KDX, KDY, KDZ, KNP, KNQ, KNR, KNS, KNT, KNU, KNV, KNW, KNX, KNY, KNZ, KPA, KRM, KRN, KRP, KRQ, KSC, KXD, KXU, KXV, KXW, KXX, KXY, KXZ, KZN, KZS, KZT, KZU, KZV, KZW, LHC, LHD, LMN, LNM, LNN, LNP, LNQ, LNZ, LPA, LPR, LPS, LPT, LWB, LWN, LWP, LWQ, LWR, MAX, MAY, MDL, MHA, MHE, MKH, MPG, MQW, MRV, MRW, MWS, MZU, NBK, NBL, NEH, NFH, NFJ, NFK, NFL, NFM, NFN, NFP, NFQ, NFR, NFU, NFV, NFW, NFX, NFY, NGA, NGB, NGC, NGD, NGE, NTE, NVH, PCL, PDA, PDB, PDD, PFL, PFM, PFN, PFV, PGS, PGT, PLQ, PLR, PNN, PNP, PNS, PTC, PTV, PYD, QCP, QCQ, QCR, QFY, QFZ, QGN, QMB, QQN, QTP, QTQ, QUH, QUJ, QXU, QXV, RAZ, REJ, RHT, RKN, RKP, RMR, RWL, SAK, SDW, SDX, SDY, SDZ
МКПП-6 0BB (MQ350)​
МКПП-6 01E​	ABZ, ARX, CBD, CBL, CBM, CBN, CEP, CET, CGR, CMG, CRB, CXU, CYB, CYT, DGU, DGV, DKQ, DPG, DPH, DPJ, DPK, DPL, DPM, DPV, DPW, DQS, DQT, DSE, DSY, EAN, EAP, EAV, EAW, EDU, EEY, EHS, EHT, EHW, EKL, EKM, EKN, ELN, ELP, ELQ, ENK, ENT, ENU, ENV, ETH, ETJ, EXC, FCP, FDP, FGY, FGZ, FMG, FPN, FPP, FPW, FRE, FRF, FRG, FRH, FRJ, FRK, FRL, FRM, FRN, FRP, FRQ, FRR, FTE, FTF, FTG, FTH, FTJ, FTK, FTL, FTM, FTN, FTP, FTQ, FTR, FTS, FTT, FTU, FYF, FYT, FZV, FZW, FZY, GAZ, GBA, GBB, GBC, GBD, GBE, GDA, GDZ, GLX, GVS, HCN, HER, HHQ
МКПП-6 0A2​	FZJ, GHA, GYG, HEN, HMC, HPE, HSL, HSU, HVD, HXR, JMC, JMD, JME

Виды автоматических коробок передач на автомобиле: преимущества и недостатки

Все больше производителей автомобилей выпускают свою продукцию с АКПП, но, неискушенному в их тонкостях автолюбителю, может быть достаточно сложно определиться с тем, какую из них предпочесть. В этой статье как раз и пойдет речь о их видах, конструктивных особенностях, плюсах и минусах.

Типы автоматических коробок передач

Существует три наиболее распространенных типа автоматических коробок передач, которые устанавливаются в автомобили — это так называемая «классическая» она же гидравлическая, роботизированная (робот, типтроник) и вариативная (вариатор, CVT).

«Классическая» АКПП

Это первый из появившихся типов коробок. Отличается полным отсутствием какой-либо связи между двигателем и колесами. Состоит из гидротрансформатора (ГТ), зубчатых и планетарных передач. Передаточное число меняется изменением давления масла и различного соединения передач между собой. Управляется автоматом.

Существует 5 основных режимов работы этого агрегата:

• P — парковочная блокировка ведущих колес, блокировка находится в самой коробке и никоим образом не связана с отдельным стояночным тормозом.
• R, в русскоязычном варианте Зх — положение для включения заднего хода. Зачастую существует запрет на включение это режима до полной остановки авто.
• N, на русском Н — собственно «нейтралка», включают при кратковременной остановке или коротком расстоянии буксирования.
• D, или Д — режим для движения машины вперед, при котором используются все ступени кроме повышенных.
• L, или ПП, или Тх — режим пониженной передачи для движения при сложных дорожных условиях.

Справка! Это основные режимы работы, которые в обязательном порядке присутствуют во всех гидравлических АКПП. Кроме них, в зависимости от производителя, существуют дополнительные режимы, облегчающие вождение в разных условиях.

Роботизированная АКПП

Последняя по времени появления разновидность коробки-автомата. По своей сути представляет собой механическую коробку передач под управлением робота, который, в соответствии с заданными алгоритмами, отключает сцепление и переключает передачи. То есть водитель и автомобиль обеспечивают только входящие данные без воздействия на механизм переключения передач.

Роботы для таких коробок используются либо электрические, либо гидравлические. Гидравлические осуществляют работу с помощью гидроцилиндров управляемых электромагнитными клапанами. Они достаточно быстрые, но более энергозатратные. Это основной вид робота для машин спортивного типа.

Электрические роботы более медленные, но более экономичные. Используют в своей работе сервомоторы и различные механизмы. Чаще устанавливаются на бюджетные авто.

Сама же коробка механическая с фрикционным сцеплением. Существуют роботизированные КПП с одинарным и двойным сцеплением.

Справка! Легко отличить робота от «классики» можно по отсутствию у робота знака P, который означает парковочный режим.

Вариатор

Второе название, по которому можно определить тип коробки по документации на автомобиль — CVT (Continuously Variable Transmission). Работает по принципу плавной передачи крутящего момента от двигателя колесам. Как таковые передачи в ней отсутствуют, а передаточное соотношение меняется либо полностью автоматически, в соответствии с заданной программой, либо в ручном режиме.

Наиболее распространены коробки с клиноременным строением вариатора. Изменение передаточного числа в них передается между двумя, состоящими из двух конических частей каждый, шкивами с помощью специального ремня. Так же ремень называют цепью из-за того, что его основная составляющая это металлические полосы. Необходимое для движения цилиндров давление нагнетается масляным насосом, который прокачивает специальную ATF жидкость, которая также выступает в качестве смазки.

Второй тип вариатора — это тороидный. В этом случае усилие передается через тороидные ролики, зажатые между валами и расположенные на одной оси. Используется этот тип достаточно редко.

 

У этой АКПП есть возможность переключаться на ручной режим управления. В этом случае водитель самостоятельно переключает передачи и это отображается на приборной панели. Но не стоит рассчитывать, что можно будет держать количество оборотов в красной зоне — автоматика просто не дает этого делать, но и заглохнуть при их недостатке невозможно.

Основные преимущества АКПП

• «Классической»
  1. Гидравлическая коробка-автомат имеет высокий эксплуатационный ресурс (от 120 тысяч до 1 миллиона километров), что позволяет ей проработать весь срок службы автомобиля.
  2. Намного превосходит механическую коробку в экономичности и скорости переключения.
  3. Считается самой комфортной из трансмиссий, благодаря плавности и незаметности переключений. При этом двигатель работает в широком спектре оборотов без создания акустической усталости.
  4. Без проблем переживает пробуксовки в процессе вождения.
  5. Нет отката в момент старта движения с места.
  6. Одинаково хорошо работает при любой скорости.
  7. Благодаря отсутствию связи с двигателем на него не передаются удары и вибрации, что увеличивает его общий ресурс.
  8. Возможно эффективно задействовать торможение двигателем.
  9. Дополнительные режимы значительно расширяют возможности по управлению автомобилем в различных ситуациях и климатических условиях.
• Коробки-робота
  1. Дешевизна производства.
  2. Переключения скоростей самые быстрые.
  3. Экономичность.
• Вариатора
  1. Всегда оптимальный режим работы двигателя.
  2. Обеспечивает максимальный комфорт при вождении — нет толчков, задержек, рывков. Автомобиль хорошо ускоряется.
  3. Экономичнее, чем гидравлическая коробка-автомат.
  4. Достаточно простая конструкция.

Основные недостатки АКПП

• «Классической»
  1. Дороговизна производства, что сказывается на цене автомобиля в целом.
  2. По сравнению с механикой, риск поломки выше.
  3. Динамические свойства автомобиля и его КПД напрямую зависят от удачности конкретной модификации коробки и года её создания. Коробки ранних выпусков увеличивали расход топлива и снижали динамику.
  4. Совершенно невозможно завести машину «с толкача», поскольку необходимо давление масса в системе и работающий масляный насос.
• Коробки-робота
  1. При агрессивной манере езды возникает дискомфорт в управлении.
  2. Преселективные коробки стоят дороже любой другой.
  3. Неустойчива к пробуксовкам.
  4. В начале движения необходимо быть готовым к откату.
  5. Часто возникают задержки переключения передач.
  6. Некорректно работает при ошибках во время вождения.
  7. Более низкий ресурс, чем у «классического» типа.
  8. При пересадки с другого типа КПП может потребоваться период адаптации и процесс подстройки стиля вождения.
• Вариатора
  1. Дороговизна производства.
  2. Затратные ремонт и обслуживание.
  3. По сравнению с гидравликой, обслуживание необходимо проводить в два раза чаще.
  4. Низкий ресурс основного механизма вариатора, 120 тысяч километров.
  5. Плохо сочетается с мощными и большими двигателями, мощнее 200 лошадиных сил. Увеличивается износ ремня (цепи).
  6. Может некорректно работать в случаях пробуксовок или перегрева.
  7. Могут возникать проблемы в работе компьютерной системы, управляющей трансмиссией.

В целом можно сказать, что выбор автоматических коробок предоставляет автолюбителям возможность выбрать коробку под свой автомобиль и стиль вождения. Обладателям автомобилей с прицелом на большой пробег подойдет гидравлический вариант. Водителям бюджетных малолитражек и седанов — вариатор. А уж для машин спортивного класса идеальным вариантом будет коробка-робот с двойным сцеплением.

Читайте также:

Какая коробка передач на Ауди Q5, обзор КПП на Audi Q5

С 2008 года, когда была выпущена первая серия серднеразмерного кроссовера Audi Q5, разработчики не раз пытались поменять автомобилю коробку передач. Еще совсем недавно прорывом Ингольштадта считалась коробка DSG с двумя сцеплениями, которая ставилась на модели с поперечным расположением двигателя. Время идет, меняются автомобили и платформы, актуальными становятся авто с продольной установкой силовых агрегатов, что влечет за собой и модернизацию КПП.

Для Ауди Q5 предусмотрено несколько видов трансмиссий: механическая, автоматизированная и роботизированная. С момента выхода первого поколения авто многое изменилось, современный робот сменился АКПП, потом он же в обновленном варианте появился во втором поколении, а механика и вовсе ушла с рынка. Сегодня на Ауди Q5 ставят коробки S-tronic и АКПП tiptronic в зависимости от комплектации силовыми агрегатами.

Первое поколение кроссовера

Новенькая Audi Q5 в 2008 году получила роботизированную коробку передач, усовершенствованную DSG, которая у немецкого концерна имеет собственное имя S-tronic. Это преселективная КПП с двумя сцеплениями. По сути, она является механикой с автоматизированным управлением. Принцип ее работы построен на переключении скоростей с опережением. У S-tronic двойной входной вал: первый отвечает за четные передачи, а второй за нечетные. Подключение каждого вала к двигателю – собственными сцеплениями, вложенными друг в друга. Все происходит плавно и без рывков, за что и полюбили автомобилисты эту трансмиссию.

При разгоне сначала включаются шестерни первой передачи, шестерни второй же в это время работают на холостом ходу. Когда компьютер зафиксирует повышение скорости, гидропривод быстро, всего за 0,8 мс, включит второй вал и отключит первый. Главное отличие S-tronic от коробки DSG – наличие одного выходного вала и построение зубчатых пар в один ряд.

Первые Audi Q5, выпускавшиеся с 2008 по 2011 год, комплектовались коробкой с «мокрым» сцеплением DSG-7 DL501. Этот шаг был вполне оправданным, ведь робот использовали на машинах с бензиновым двигателем Audi Q5 2.0 TFSI quattro (211 Л.С.) и Audi Q5 3.2 FSI quattro (270 Л.С.), требующих быстродействие. Первые дизели и менее мощные силовые агрегаты компоновались механикой.

DSG-7 DL501 имеет два масляных контура. Для первого необходимо трансмиссионное масло AFT, которое при помощи насоса подается на сцепления, а дальше на мехатроник, после чего оно вновь возвращается к насосу. Масло второй системы, циркулирующее отдельно от первой, необходимо для смазывания шестерен зубчатых зацеплений и дифференциалов.

Плюсы робота от Ауди

Высокотехнологичный робот обеспечил автомобили быстродействием и повысил их комфортность во время езды. Одним из плюсов эс-троника считается небольшой вес и габариты, хотя для достаточно упитанного Ку5 с его подкапотным пространством это не являлось проблемой. Динамика с семиступенчатым роботом просто поражала: скорости переключались мгновенно, без чихов и притормаживаний, водитель просто наслаждался ездой, не отвлекаясь на ручное переключение. О любой неполадке на приборной панели сразу высвечивается сообщение. Еще один плюс – низкий расход топлива, что очень ценят водители.

Минусы S-tronic

В первое время S-tronic стал агрегатом, который позволил улучшить разгон и динамику авто. Но почему же споры вокруг целесообразности использования робота на кроссовере разгорелись именно тогда, когда на Ауди Q5 ставили коробки этого типа? Чтобы обеспечить передачу высоких оборотов и крутящий момент, разработчикам пришлось пересмотреть конструкцию агрегата и систему его смазки. Робот отличается довольно сложной конструкцией, что заведомо повышает ее стоимость как при покупке, так и в обслуживании. Поэтому очень важно знать, какие КПП ставят на Ауди Q5, чтобы избежать сюрпризов со стороны их работы. Первые автомобили этого модельного ряда имели в базе проблемную семиступку DSG-7, поэтому при выборе модели первого поколения, а она уже заведомо будет с серьезным пробегом, надо быть готовым к дорогостоящему ремонту.

Ауди даже в премиум-сегменте – автомобили, ориентированные на спортивный стиль вождения, поэтому высокие нагрузки им обеспечены. Чем жестче эксплуатация, тем тщательнее надо следить за состоянием агрегатов, для немца это, прежде всего, коробка передач. Замена масла, профилактика гидроблока и соленоидов предполагает использование только оригинальных расходников.

Малейший сбой, который выдаст компьютер, – повод для комплексной диагностики. Эксперты советуют через каждые 40 тыс. пробега менять масло, так как его износ влечет за собой поломку фрикционных дисков сцепления и износ втулки валов. В результате их несовершенной работы может наблюдаться налипание грязи на датчики, отвечающие за работу робота. Вместе с маслом надо сразу менять и масляный фильтр, чтобы старый осадок и элементы износа, находящиеся на сетке, не смогли попасть в новую порцию масла.

Одной из проблем для DSG-7 DL501 оказался слабый подшипник крышки сцепления. Он не любит агрессивной езды и пробуксовок. Главной болезнью первых семиступок на Ку5 стал мехатроник – электронно-гидравлический блок, на который возложена функция управления роботом. Да и ресурс самой КПП (шестерен) оставляет желать лучшего. Кажется, что в концерне не хотят замечать проблем с этим роботом и говорят только о его экономичности и быстродействии. А вот гарантию всего на 150 тыс. км. почему-то пропускают, хотя в период 2008-2011 года владельцы Ку-пятой высказывали немало претензий по качеству робота во время гарантии, при этом немало было и случаев полной замены КПП. Учитывая, что за Ауди практически не берутся в обычных СТО, обращаться приходится только в официальные центры, где обслуживание этого автомобиля очень дорогое.

Революция 2012 года

В 2012 был проведен рестайлинг Q5, в котором полностью отказались от эс-троника на бензиновых двигателях. Эта коробка передач осталась только на дизеле. Так в Ку5 появился восьмиступенчатый автомат tiptronic. Разработчики усиленно уверяли покупателей в том, что такая рокировка – способ посмотреть, как будет вести себя автомобиль в новых условиях, а не реакция на недостатки S-tronic. При этом останавливаться на достигнутом в Ингольштадте не стали: продолжилась работа над усовершенствованием программного обеспечения, узла сцепления и отдельных механизмов. И все же на дизеле пока остался все тот же эс-троник DSG-7, как и на всех американских версиях автомобиля.

Tiptronic изначально разрабатывался для спортивных моделей. По сути, это автомат с ручным управлением, что позволяет контролировать динамику авто при разных режимах езды. Особой разницы в принципе действия и в движении автомобиля не видно, разве что водитель может сам переключать селектор или лепестки на руле.

Принцип работы его не так и сложен. Можно выбрать либо функцию автомата или взять управление полностью на себя. Для автомата предусмотрены стандартные позиции: D, N, R, P. Рядом – паз для ручного режима. При помощи подрулевых лепестков можно избежать изменения положения селектора. Плюс tiptronic – работа при помощи компьютера, который контролирует все действия водителя.

Основа трансмиссии, которую Ауди именует tiptronic, – восьмиступенчатая коробка ZF. Она характеризуется высокой производительностью и низким уровнем расхода топлива, что не только экономит бюджет, но и позволяет уменьшить уровень вредных выбросов в атмосферу. Восемь ступеней обеспечивают поддержку оборотов двигателя близко к идеальным, что гарантирует бесперебойную работу в любой ситуации. Снизить расход топлива удается также за счет 8HP схемы, которая блокирует одновременное выключение более двух фрикционных муфт.

В отличие от эс-троника, который устанавливался на первые модели, эта коробка не вызывала никаких нареканий у владельцев Ку5. Ее ценили за бесперебойность работы и плавность переключения скоростей. Для Q5, впрочем, как и для другой Ауди, очень ценен такой параметр, как быстродействие. Именно это дал авто новый автомат, который поставили на рестайлинговые модели. Моментальный сброс с восьмой передачи на третью в режиме Sport – хороший показатель для типтроника. Также действует система контроля холостого хода, которая включает нейтралку при простое авто и двигатель при этом работает на холостом ходу. Система реагирует на температурные показатели за бортом: в жаркое время года в приоритете пониженная передача, гарантирующая повышение оборотов двигателя и кондиционера для быстрого охлаждения салона. Зимой же все наоборот: во главе высокие обороты, что сокращает время прогрева силового агрегата.

Кроме того, восьмиступенчатая коробка позволила еще больше экономить топливо. Ее восьмая скорость включается только при режиме свыше 80 км/ч, при езде в режиме Efficiency – при 70 км/ч. При этом нет никаких рывков, все происходит очень плавно, хотя эта КПП и уступает своему предшественнику. Переходя на пониженную передачу, система 8HP балансирует обороты двигателя и частоту вращения собственного турбинного колеса, что гарантирует плавный переход с одной передачи на другую. Плюсом типтроника оказалась и четкая работа при выборе передач во время езды в пробках. Странно, что при всех плюсах автомата второе поколение Ку5 вновь вернулось к эс-тронику. Инженеры постарались исправить все недостатки, и им это удалось, ведь нареканий на новую коробку стало меньше. И только SQ5 остался верным типтронику.

Покупая новую Ку-пятую, можно не волноваться о качестве автомобиля, ведь инженеры учли все недостатки робота, благодаря чему частота обращений по поводу ремонта этого агрегата снизилась вдвое. А вот вторичный рынок требует от потенциальных покупателей внимания, ведь от того, какая коробка передач на Ауди Q5, зависит, как поведет себя авто на дороге и то, сколько средств придется вложить в него, чтобы довести до совершенства.

Как работает коробка передач с двойным сцеплением?

Большинство из нас знает, что существует два типа коробок передач: механическая, когда водитель переключает передачи, выжимая педаль сцепления и перемещая рычаг переключения передач, и автоматическая, которая переключает передачи автоматически, используя муфты, гидротрансформатор и планетарную передачу. Но есть еще один тип, который занял место между механикой и автоматом, и объединил достоинства обеих коробок — трансмиссия с двойным сцеплением, также известная, как полуавтоматическая трансмиссия, механическая трансмиссия без сцепления и роботизированная коробка передач.

В мире гоночных автомобилей полуавтоматические трансмиссии, такие как секвентальная коробка передач (или SMG) используются уже давно. Но в мире серийных автомобилей они появились сравнительно недавно — это трансмиссии новой конструкции, называемые коробка передач с двойным сцеплением или прямого переключения.

В этой статье мы расскажем о том, как устроена коробка передач с двойным сцеплением, сравним ее с другими типами коробок, а также расскажем, почему некоторые считают ее трансмиссией будущего.

Механическая или автоматическая?

Коробка передач с двойным сцеплением сочетает функции двух механических коробок. Для того, чтобы понять это, нужно вспомнить, как работает традиционная механическая коробка передач. Когда водитель хочет перейти на другую передачу, он сперва должен нажать на педаль сцепления. Выжатое сцепление позволяет разорвать связь двигателя и коробки передач, прерывая тем самым поток мощности на трансмиссию. Когда водитель переводит рычаг КПП в другое положение, зубчатая муфта перемещается от одной шестерни к другой. Устройства, называемые синхронизаторами, уравнивают окружную скорость шестерни и муфты до их соединения, что обеспечивает безударное переключение. После переключения передачи, водитель убирает ногу с педали сцепления, в результате чего восстанавливается связь двигателя и коробки.

Таким образом, в традиционной механической трансмиссии отсутствует непрерывная передача мощности от двигателя на колеса. Вместо этого, передача мощности изменяется от полного значения до нулевого во время переключения передачи, вызывая «сброс газа при переключении» или «прерывание крутящего момента». У неопытного водителя такой эффект может привести к тому, что пассажиров будет кидать вперед-назад при переключении передач.

В коробке передач с двойным сцеплением, в отличие от механики, используется два сцепления, но сама педаль сцепления отсутствует. Сложная электроника и гидравлика управляют сцеплениями, как и в обычной автоматической коробке. Но в трансмиссии с двойным сцеплением, сцепления работают независимо друг от друга. Одно сцепление отвечает за работу нечетных передач (первая, третья, пятая и задняя), второе — за работу четных передач (вторая, четвертая и шестая). Такое устройство обеспечивает переключение передач без прерывания потока мощности от двигателя на трансмиссию.

Валы трансмиссии с двойным сцеплением

Двойной трансмиссионный вал является основным компонентом коробки передач с двойным сцеплением. В отличие от стандартной механической коробки, в которой все шестерни расположены на одном входном валу, в коробке с двойным сцеплением четные и нечетные передачи расположены на двух входных валах. Разве это возможно? Во внешнем валу есть отверстие, в котором установлен внутренний вал. Внешний вал с осевым отверстием отвечает за работу второй и четвертой передачи, в то время как внутренний вал включает первую, третью и пятую.

На рисунке представлено устройство типовой пятиступенчатой коробки с двойным сцеплением. Обратите внимание, что одно сцепление отвечает за включение второй и четвертой передач, а второе независимое сцепление — за включение первой, третьей и пятой. Такое устройство обеспечивает практически мгновенное переключение передач без прерывания потока мощности. Стандартная механическая коробка не обеспечивает такой плавности, т.к. одно сцепление отвечает как за четные, так нечетные передачи.

Многодисковое сцепление

Из-за сходства с автоматической коробкой передач, Вы можете подумать, что в ней тоже должен стоять гидротрансформатор для автоматической передачи крутящего момента от двигателя на коробку. Но для работы коробки с двойным сцеплением, гидротрансформатор не требуется. Вместо него используются «мокрые» многодисковые сцепления. «Мокрое» сцепление работает в масляной ванне, что обеспечивает смазку компонентов сцепления с целью снижения трения и выделения тепла. Некоторые производители работают над трансмиссиями с двойным сцеплением, в которых используются обычные сцепления, как в механической трансмиссии, но, на сегодняшний день, во всех автомобилях с автоматизированной КПП используются «мокрые» сцепления. Во многих мотоциклах стоит одно многодисковое сцепление.

Как и гидротрансформаторы, «мокрые» многодисковые сцепления используют гидравлическое давление для управления передачами. Рабочая жидкость поступает в поршень сцепления, как показано на рисунке. При срабатывании сцепления, гидравлическое давление в поршне активирует спиральные пружины, которые толкают диски сцепления и фрикционные диски к корзине сцепления. Зубцы фрикционных дисков имеют размер и форму, совпадающие со шлицами барабана сцепления. В свою очередь, барабан соединяется с комплектом шестерен, который принимает передаточное усилие. Audi в своей трансмиссии с двойным сцеплением использует как маленькую спиральную пружину и большую диафрагменную пружину.

Для выключения сцепления, давление жидкости внутри поршня сбрасывается. Благодаря этому, сжатие пружин поршня ослабляется, и давление на корзину сцепления снижается.

Далее мы рассмотрим преимущества и недостатки трансмиссии с двойным сцеплением.

Преимущества и недостатки трансмиссии с двойным сцеплением

Родстер Audi TT — одна из немногих моделей Audi с коробкой с двойным сцеплением. Мы надеемся, что Вам становится более или менее понятно, почему КПП с двойным сцеплением относят к автоматизированным механическим трансмиссиям. В принципе, коробка с двойным сцеплением работает как обычная механическая КПП: У нее есть входной и промежуточный валы с шестернями, синхронизаторы и сцепление. Но у такой трансмиссии нет педали сцепления, т.к. за переключение передач отвечают компьютеры, сервоприводы и гидравлика. Даже без педали сцепления, водитель может указывать компьютеру, когда переключать передачи, перейдя в ручной режим.

От опыта водителя зависит, насколько Вы будете ощущать преимущества такой КПП. Переход на повышенную передачу занимает лишь 8 мс, благодаря чему многие отмечают, что у машин с такой КПП наиболее динамическое ускорение. Плавный разгон достигается благодаря устранению сброса газа при переключении, что ощущается на автомобилях с механической коробкой и даже на некоторых автоматах. Одним из наиболее важных преимуществ коробок с двойным сцеплением является то, что они позволяют водителю выбирать между ручным переключением передач и автоматическим.

Также к важным достоинствам стоит отнести уменьшенный расход топлива. Благодаря тому, что поток мощности от двигателя на трансмиссию не прерывается, наблюдается значительное понижение расхода топлива. По утверждению некоторых экспертов, расход топлива шестиступенчатой коробки с двойным сцеплением на 10% ниже по сравнению с обычной пятиступенчатой АКПП.

Многие производители автомобилей заинтересованы в развитии технологии трансмиссии с двойным сцеплением. Тем не менее, некоторые производители автомобилей обеспокоены дополнительными затратами, связанными с модификацией производственных линий для выпуска нового типа трансмиссии. Это может привести к повышению цен на автомобили в КПП с двойным сцеплением, что, в свою очередь, может оттолкнуть бережливых покупателей.

Помимо этого, многие производители автомобилей уже занимаются активным финансированием развития других типов КПП. Одним из новых типов КПП является бесступенчатая коробка передач или вариатор. Вариатор — это тип КПП, в которой для бесступенчатого переключения передач используется система подвижных шкивов и ремень или цепь. Вариаторы также устраняют сброс газа при переключении и понижают расход топлива. Но вариаторы не соответствуют требованиям высокого крутящего момента спортивных автомобилей.

Коробки с двойным сцеплением не имеют подобных проблем и идеально подходят для легковых автомобилей с высокими динамическими характеристиками. В Европе, где механические КПП более популярны благодаря их экономичности, некоторые эксперты предсказывают, что в ближайшее время доля автомобилей с КПП с двойным сцеплением возрастет до 25%. В 2012 г. лишь 1% автомобилей, производимых в Западной Европе, имели вариатор.

Далее мы расскажем об истории трансмиссии с двойным сцеплением и рассмотрим прогнозы на будущее.

Коробка передач с двойным сцеплением: прошлое, настоящее и будущее

Porsche 962 Человек, который изобрел коробку с двойным сцеплением, сделал прорыв в области автомобилестроения. Адольф Кегресс больше известен как инженер, сконструировавший полугусеничный автомобиль, оборудованный резиновой гусеничной лентой, что позволяет эксплуатировать его в различных типах бездорожья. В 1939 г. Кегресс сконструировал прототип коробки с двойным сцеплением, которая, как он надеялся, будет использоваться в легендарном автомобиле Citroën Traction. К несчастью, в связи со сложными условиями в сфере бизнеса, эта идея не получила дальнейшего развития.

Audi и Porsche продолжили работу над коробкой с двойным сцеплением, однако данная технология использовалась только в гоночных автомобилях. В гоночных автомобилях 956 и 962C использовалась коробка Porsche Dual Klutch или PDK. В 1986 г. Porsche 962 выиграл гонку World Sports Prototype Championship (Мировой чемпионат опытных автомобилей) на автодроме в г. Монца — первый автомобиль, оборудованный полуавтоматической КПП PDK с возможностью ручного переключения. Audi также вошла в историю в 1985 г. раллийный автомобиль Sport quattro S1, оборудованный КПП с двойным сцеплением, выиграл в американских соревнованиях по скоростному подъему на гору Пайкс-Пик высотой 4300м в Колорадо.

Volkswagen Jetta 2.0 Однако серийное производство автомобилей с КПП с двойным сцеплением началось лишь недавно. Volkswagen стала пионером в производстве серийных автомобилей с КПП с двойным сцеплением BorgWarner DualTronic. Компания устанавливала КПП с двойным сцеплением на следующие автомобили: Volkswagen Beetle, Golf, Touran, и Jetta, а такде Audi TT и A3; Skoda Octavia; Seat Altea, Toledo и Leon.

Ford стала второй крупной компанией, которая признала КПП с двойным сцеплением, и начала выпуск автомобилей с такой КПП в Европе, благодаря совместному предприятию 50/50 по производству трансмиссий GETRAG-Ford. Компания представила систему силового переключения передач Powershift System, шестиступенчатую КПП с двойным сцеплением, на международной выставке Frankfurt International Motor Show во Франкфурте в 2005 г. Тем не менее, Ford опоздала со своей новой КПП примерно на два года — коробка не была инновационной.

6 типов промышленных редукторов и их наиболее типичное применение

6 типов промышленных редукторов и их наиболее типичное применение

Дата: 30 октября 2017 г.

---

Промышленный редуктор — это закрытая система, которая передает механическую энергию на выходное устройство. Коробки передач могут изменять свою скорость, крутящий момент и другие атрибуты для преобразования энергии в пригодный для использования формат. Коробки передач используются в самых разных устройствах для самых разных целей. Эти машины могут снижать скорость вращения для увеличения крутящего момента и скорости.Следующее объяснит некоторые из различных типов промышленных редукторов и то, как они обычно используются.

Цилиндрический редуктор

Цилиндрический редуктор маломощный и компактный. Это оборудование используется в широком спектре промышленных применений, но, как правило, в тяжелых условиях эксплуатации. Цилиндрический редуктор популярен при строительстве пластмасс, цемента, резины и других тяжелых промышленных объектов. Он используется в дробилках, экструдерах, охладителях и конвейерах, которые относятся к маломощным приложениям.

Цилиндрический редуктор уникален тем, что он закреплен под углом, который во время движения позволяет большему количеству зубьев взаимодействовать в одном направлении. Это обеспечивает постоянный контакт в течение определенного периода времени. Цилиндрические редукторы экструдеров используются в тех случаях, когда необходимо увеличить жесткость на кручение и для работы с низким уровнем шума. Редукторы для экструзии используются в пластмассовой промышленности и в машинах, требующих высокой механической мощности.

Коаксиально-спиральный рядный

Коаксиально-цилиндрический редуктор идеально подходит для тяжелых условий эксплуатации.Коаксиальные спиральные ряды отличаются своим качеством и эффективностью. Они производятся с высокой степенью спецификаций, что позволяет максимально увеличить передаточные отношения нагрузки и передачи.

Конический цилиндрический редуктор

Важнейшей особенностью редуктора этого типа является изогнутый набор зубцов, расположенных на конической поверхности рядом с ободом агрегата. Конический цилиндрический редуктор используется для обеспечения вращательного движения между непараллельными валами. Обычно они используются в карьерах, в горнодобывающей промышленности и на конвейерах.

Редуктор косозубый, конический

Редуктор с косозубой косой и косозубой передачей отличается своей жесткой и монолитной конструкцией, что позволяет использовать его при высоких нагрузках и в других областях применения. Эти промышленные редукторы обладают механическими преимуществами, если они установлены на правильный выходной вал двигателя. Их можно легко настроить в зависимости от количества зубьев и шестерен. Поэтому обычно можно найти подходящий для себя.

Редукторы червячные

Редукторы с червячным редуктором используются для работы в тяжелых условиях.Червячные редукторы используются, когда есть необходимость в повышенном снижении скорости между непересекающимися пересекающимися осевыми валами. В промышленных редукторах этого типа используется червячное колесо большого диаметра. Червяк или винт входит в зацепление с зубьями на периферии редуктора. Вращающееся движение червяка заставляет колесо двигаться аналогичным образом из-за винтового движения. Большинство этих промышленных редукторов используются в тяжелой промышленности, такой как производство удобрений, химикатов и минералов.

Планетарный редуктор

Планетарный редуктор идеален благодаря своей выносливости, точности и отличной функциональности, а также отличается высокой точностью.Этот тип редуктора увеличивает срок службы вашего оборудования и оптимизирует производительность. Планетарные редукторы бывают сплошного типа с полым корпусом или с различными вариантами монтажа, включая фланец, вал или опору.

Для получения дополнительной информации о промышленных редукторах

В Amarillo Gear Service мы работаем с нашими клиентами, чтобы их промышленные редукторы оставались работоспособными в течение предполагаемого срока службы. Мы гарантируем, что каждый объект, который мы модернизируем и ремонтируем, оставляет наши помещения почти в новом состоянии.Если мы обнаруживаем потенциальные причины поломки на этапе ремонта, мы немедленно уведомляем клиентов. В результате многие из наших промышленных редукторов работают лучше после возврата и менее подвержены повреждениям или дальнейшим проблемам.

Amarillo Gear Service является подразделением Amarillo Gear Company, которая непрерывно работает с 1917 года. Если вам нужен недорогой и качественный ремонт или обновление коробки передач, обратитесь к специалистам Amarillo Gear Service в Амарилло, штат Техас. Вы можете позвонить нам по телефону (806) 622-1273 или связаться с нами по электронной почте, чтобы получить дополнительную информацию о наших услугах по ремонту коробок передач Amarillo Gear ™ и Marley ™.Мы будем рады рассказать вам больше о регионах, которые мы обслуживаем, и о качестве изготовления, которое мы можем предложить для ремонта или продления вашего привода.

4 основных типа промышленных редукторов

Промышленный редуктор — это закрытая система, которая передает механическую энергию на выходное устройство, например, на двигатель. Коробка передач может использоваться для изменения соотношения скорости, крутящего момента и скорости вращения, отправляемого на выходное устройство. Коробки передач имеют широкий спектр применения и бывают 4 основных разновидностей.

Планетарный редуктор

Этот тип коробки передач популярен в передовых технологиях, таких как робототехника и 3D-печать. Планетарная коробка передач имеет центральную солнечную шестерню, окруженную тремя из четырех планетарных шестерен. Все они удерживаются вместе посредством внешнего зубчатого венца с внутренними зубьями. Такая конструкция равномерно распределяет мощность по шестерням и позволяет планетарной системе передач достигать высокого крутящего момента в небольшом пространстве. Планетарные коробки передач известны своей высокой выносливостью и точностью.

Червячный редуктор

Червячные редукторы

чаще всего используются для работы в тяжелых условиях. Этот тип шестерни включает червяк (или винт) большого диаметра, который входит в зацепление с зубьями на периферийной области шестерни. Такое расположение позволяет пользователю определять скорость вращения и позволяет передавать более высокий крутящий момент. Червячные передачи используются для передачи мощности под углом 90 градусов и применяются в лифтах и ​​конвейерных лентах.

Цилиндрический редуктор

Цилиндрические редукторы

компактны по размеру и потребляют небольшую мощность.Зубья на косозубой шестерне срезаны под углом к ​​поверхности шестерни, поэтому во время вращения, когда два зуба начинают входить в зацепление, контакт происходит постепенно. Начиная с одного конца зуба и сохраняя контакт при вращении шестерни до полного зацепления. Такое расположение означает, что коробка передач будет работать более плавно и может выдерживать большие углы нагрузки. Это также означает, что винтовой редуктор может передавать движение между параллельными или прямоугольными валами.

Конический редуктор

Конические шестерни

имеют зубья с выступами, расположенные на конических поверхностях, которые примыкают к ободу агрегата.Они используются для обеспечения вращательного движения между непараллельными валами и имеют широкий спектр применения, в том числе в подвижном составе и в горнодобывающей промышленности.

Что мы предоставляем

Bronte Precision производит внутренние и внешние прямозубые и косозубые шестерни, а также двойные косозубые шестерни. Мы часто работаем с зубчатыми колесами промышленного назначения, которые могут быть большого размера, до 1450 мм в диаметре. Мы также обрабатываем множество корпусов коробок передач, часто работая с литыми деталями, а также с ведущими, холостыми и шлицевыми валами.Отправьте запрос предложения сегодня, чтобы получить ценовое предложение без обязательств.

Планетарные и прямозубые конструкции

от Anaheim Automation

Что такое коробка передач?

Коробка передач — это механическое устройство, используемое для увеличения выходного крутящего момента или изменения скорости (об / мин) двигателя. Вал двигателя прикреплен к одному концу коробки передач и благодаря внутренней конфигурации шестерен коробки передач обеспечивает заданный выходной крутящий момент и скорость, определяемые передаточным числом.

Физические свойства

Физические компоненты коробок передач различаются в зависимости от типа коробки передач, а также от производителей. Большинство редукторов изготовлено из стальных материалов, таких как железо, алюминий и латунь. В отличие от других типов редукторов, цилиндрические редукторы также могут быть изготовлены из пластмасс, таких как поликарбонат или нейлон. Помимо используемого сырья, ориентация зубьев шестерни играет важную роль в общей эффективности, крутящем моменте и скорости системы.Редукторы с прямым зубчатым колесом обычно используются в низкоскоростных приложениях. Эти редукторы могут быть шумными и иметь более низкий общий КПД. Цилиндрические редукторы обычно используются в высокоскоростных приложениях. Эти редукторы работают тише, чем редукторы с прямым зубчатым колесом, что может повысить их общий КПД.

Типы редукторов

Есть много типов редукторов, производимых по всему миру. Одно из основных отличий отдельных коробок передач — их рабочие характеристики.Выбор из различных типов коробки передач зависит от области применения. Редукторы доступны во многих размерах, передаточных числах, коэффициентах полезного действия и характеристиках люфта. Все эти конструктивные факторы повлияют на производительность и стоимость коробки передач. Редукторы бывают нескольких типов, которые перечислены ниже:

Конический редуктор

Конические шестерни

Существует два типа конических редукторов, которые включают в себя прямозубые или спиральные зубчатые передачи. Прямые конические шестерни имеют прямые и конические зубья и используются в приложениях, требующих малых скоростей.Спирально-конические шестерни имеют изогнутые и наклонные зубья и используются в приложениях, требующих высокой производительности и высоких скоростей.

Рисунок 1: Прямоугольный конический редуктор Рисунок 2: Спирально-конический редуктор

Физические свойства

Конические зубчатые колеса обычно изготавливаются из чугуна, алюминиевого сплава или других стальных материалов, но у разных производителей они различаются.

Примечание. Шестерни, изготовленные из стали, могут издавать шум при контакте с другими шестернями, а также повышать их износ.

Применение конических зубчатых колес

Конические редукторы используют конические зубчатые колеса и в основном используются в прямоугольных передачах с валами, расположенными перпендикулярно.

• Печатный пресс

• Электростанции

• Автомобили

• Металлургические заводы

• Ручные дрели

• Дифференциальные приводы

Преимущества конических зубчатых колес

• Конфигурация под прямым углом

• Долговечный

Недостатки конической шестерни

• Оси должны выдерживать силы

• Плохо нарезанные зубья могут привести к чрезмерной вибрации и шуму во время работы

Цилиндрический редуктор

Цилиндрическая шестерня

Цилиндрическая шестерня нарезана под углом, обеспечивающим постепенный контакт между каждым из зубцов косозубой шестерни.Эта инновация обеспечивает плавную и бесшумную работу. Редукторы, использующие косозубые шестерни, применимы в высокопроизводительных и эффективных приложениях.

Рисунок 3: Цилиндрический редуктор

Физические свойства

Винтовые шестерни обычно изготавливаются из чугуна, алюминия или железа, но могут отличаться в зависимости от производителя.

Примечание. Шестерни, изготовленные из стали, могут издавать шум при контакте с другими шестернями, а также повышать их износ.

Применение цилиндрических зубчатых колес

Цилиндрические зубчатые колеса широко используются в приложениях, требующих эффективности и высокой мощности.

• Нефтяная промышленность

• Воздуходувки

• Продукты питания и маркировка

• Фрезы

• Лифты

Преимущества косозубых шестерен

• Возможно параллельное или поперечное расположение сетки

• Плавная и тихая работа

• Эффективный

• Высокая мощность

Недостатки косозубых шестерен

• Результирующее усилие по оси шестерни

• Добавки к смазочным материалам

Цилиндрический редуктор

Цилиндрические шестерни

Цилиндрические шестерни изготавливаются с прямыми зубьями, установленными на параллельном валу.Уровень шума прямозубых шестерен относительно высок из-за столкновения зубьев шестерен, что делает зубья прямозубых шестерен подверженными износу. Цилиндрические зубчатые колеса бывают разных размеров и передаточных чисел, чтобы соответствовать приложениям, требующим определенной скорости или крутящего момента.

Рисунок 4: Цилиндрический редуктор

Физические свойства

Цилиндрические зубчатые колеса обычно изготавливаются из металлов, таких как сталь или латунь, и пластмасс, таких как нейлон или поликарбонат. Материал, используемый для изготовления прямозубых шестерен, может варьироваться в зависимости от производителя.

Примечание. Шестерни, изготовленные из стали, могут издавать шум при контакте с другими шестернями, а также повышать их износ.

Применение цилиндрических зубчатых колес

Прямозубые цилиндрические зубчатые колеса используются в приложениях, требующих снижения скорости с высоким выходным крутящим моментом.

• Порезка по длине

• Упаковка

• Контроль скорости

• Строительство

• Электростанции

Преимущества цилиндрических зубчатых колес

• Рентабельность

• Высокие передаточные числа

• Компактный

• Высокий выходной крутящий момент

Недостатки прямозубых цилиндрических зубчатых колес

• Шумный

• склонны к износу

Червячный редуктор

Червячные передачи

Червячные передачи способны выдерживать высокие ударные нагрузки, низкий уровень шума и не требуют технического обслуживания, но менее эффективны, чем другие типы передач.Червячные передачи могут использоваться в прямоугольном исполнении. Конфигурация червячной коробки передач позволяет червяку легко поворачивать шестерню; однако шестерня не может вращать червяк. Предотвращение движения шестерни червяк можно использовать в качестве тормозной системы. Когда червячный редуктор не активен, он удерживается в заблокированном положении.

Рисунок 5: Червячный редуктор

Физические свойства

Червячные передачи обычно изготавливаются из алюминия, нержавеющей стали и чугуна.Используемый материал варьируется в зависимости от производителя.

Применение червячных передач

Червячные передачи используются в приложениях, требующих высоких скоростей и нагрузок, и их можно настроить для работы под прямым углом.

• Горное дело

• Прокатные станы

• Прессы

• Системы привода лифтов / эскалаторов

Преимущества червячной передачи

• Высокая точность

• Прямоугольные конфигурации

• Тормозная система

• Низкий уровень шума

• Не требует обслуживания

Недостатки червячной передачи

• Ограничения

• Необратимый

• Низкая эффективность

Планетарный редуктор

Планетарные передачи

Планетарные редукторы названы так из-за их сходства с солнечной системой.Компоненты планетарного редуктора включают солнечную шестерню, коронную шестерню и планетарные шестерни. Солнечная шестерня — это центральная шестерня, которая закреплена в центре, кольцевая шестерня (кольцевое кольцо), которая представляет собой внешнее кольцо с обращенными внутрь зубьями, и планетарные шестерни, которые вращаются вокруг солнечных шестерен и входят в зацепление как с солнечной, так и с коронной шестернями. .

Рисунок 6: Планетарный редуктор

Физические свойства

Солнечная, кольцевая и планетарная шестерни планетарного редуктора изготовлены из алюминия, нержавеющей стали или латуни.Используемый материал варьируется в зависимости от производителя.

Примечание. Шестерни, изготовленные из стали, могут издавать шум при контакте с другими шестернями, а также повышать их износ.

Применение планетарных редукторов

Планетарные редукторы используются в приложениях, требующих низкого люфта, компактных размеров, высокой эффективности, устойчивости к ударам и высокого отношения крутящего момента к весу.

• Поворотные приводы

• Подъемники

• Краны

• Станки

• Автомобильная промышленность

Преимущества планетарных передач

• Высокая удельная мощность

• Компактный

• Высокая эффективность передачи энергии

• Повышенная стабильность

• Распределение нагрузки между планетарными передачами

Недостатки планетарных передач

• Высокие нагрузки на подшипник

• Сложная конструкция

• Недоступность

Типы мотор-редукторов

Как следует из названия, мотор-редуктор состоит из электродвигателя (бесщеточный, щеточный, переменного тока, сервопривода) и зубчатого редуктора, также называемого коробкой передач, интегрированного в простой корпус.Комбинация мотор-редукторов снижает сложность и снижает затраты в конструкциях, требующих выхода с высоким крутящим моментом и низкой скоростью. Мотор-редукторы могут изготавливаться как единое целое или комбинироваться как отдельные компоненты. Мотор-редукторы, у которых двигатель и редуктор имеют общий вал, — это то, что подразумевается под интегральным. Anaheim Automation предлагает широкий выбор шаговых мотор-редукторов, бесщеточных мотор-редукторов, мотор-редукторов постоянного тока и мотор-редукторов переменного тока, интегрированных с цилиндрическими, планетарными или червячными передачами.

Мотор-редукторы используются во многих областях промышленности, а также в бытовой технике.Промышленные применения включают краны, подъемники, домкраты и конвейерные машины. Мотор-редукторы бытовой техники используются в стиральных машинах, миксерах, часах, ручных инструментах, таких как дрели и сушилки.

Как работают редукторы?

Все коробки передач работают одинаково. Направления вращения шестерен зависят от входного направления и ориентации шестерен. Например, если начальная шестерня вращается по часовой стрелке, шестерня, которую она включает, будет вращаться против часовой стрелки.Это продолжается для нескольких передач. Комбинация шестерен разного размера и количества зубьев на каждой шестерне играет важную роль в выходном крутящем моменте и скорости вала. Высокие передаточные числа обеспечивают больший выходной крутящий момент и более низкие скорости, в то время как более низкие передаточные числа обеспечивают более высокую выходную скорость и меньший выходной крутящий момент.

Планетарный редуктор работает примерно так же. Система планетарной коробки передач состоит из трех основных компонентов: центральной солнечной шестерни, водила планетарной передачи (несущего одну или несколько планетарных шестерен) и кольцевого зазора (наружного кольца).Центральная солнечная шестерня приводится в движение планетарными шестернями (того же размера), установленными на водило планетарной передачи. Планетарные шестерни находятся в зацеплении с солнечной шестерней, а зубья внешних колец входят в зацепление с планетарными шестернями. Есть несколько конфигураций системы коробки передач. Типичные конфигурации состоят из трех компонентов: входа, выхода и одного стационарного компонента.

Например: одна возможная конфигурация — солнечная шестерня в качестве входа, кольцевое пространство в качестве выхода и водило планетарной передачи остается неподвижным.В этой конфигурации входной вал вращает солнечную шестерню, планетарные шестерни вращаются вокруг собственных осей, одновременно прикладывая крутящий момент к вращающемуся водилу планетарной передачи, который, в свою очередь, передает крутящий момент на выходной вал (который в данном случае является кольцевым пространством). Скорость вращения шестерен (передаточное число) определяется количеством зубьев каждой шестерни. Крутящий момент (выходная мощность) определяется как количеством зубцов, так и тем, какой компонент планетарной системы находится в неподвижном состоянии.

Как регулируются коробки передач?

Мощность двигателя (т.е.е. шаговые, бесщеточные двигатели, электродвигатели переменного тока и щеточные двигатели) используется в качестве входа коробки передач и регулирует скорость вращения коробки передач. В приведенной ниже конфигурации показано, как водитель управляет внешним двигателем, который подключен как входной вал коробки передач. В результате, когда водитель получает питание, вал двигателя вращается внутри коробки передач, заставляя вращаться выходной вал коробки передач. Выходная скорость и крутящий момент зависят от внутренней конфигурации коробки передач.

Как выбрать подходящую коробку передач

При выборе коробки передач необходимо учитывать множество факторов, чтобы соответствовать требованиям конкретного приложения:

Передаточное число
Передаточное число определяется как соотношение между количеством зубьев двух разных шестерен.Обычно количество зубьев шестерни пропорционально ее окружности. Это означает, что шестерня с большей окружностью будет иметь больше зубьев шестерни; поэтому соотношение между окружностями двух шестерен также может дать точное передаточное число. Например, если одна шестерня имеет 36 зубьев, а другая — 12 зубцов, передаточное отношение будет 3: 1.

Выходной крутящий момент
Выходной крутящий момент зависит от используемого передаточного числа. Чтобы получить высокий выходной крутящий момент, следует выбрать большое передаточное число.Использование большого передаточного числа снижает частоту вращения выходного вала двигателя. И наоборот, при использовании более низкого передаточного числа в систему будет передаваться меньшее значение выходного крутящего момента с большей скоростью двигателя на выходном валу. Это утверждение иллюстрирует взаимосвязь, согласно которой крутящий момент и скорость обратно пропорциональны друг другу.

Скорость (об / мин)
Скорость пропорциональна передаточному отношению системы. Например, если входная шестерня имеет больше зубьев, чем выходная шестерня, результатом будет увеличение скорости на выходном валу.С другой стороны, реверсивный сценарий с большим количеством зубьев шестерни на выходе по сравнению с входом приведет к снижению скорости на выходном валу. Как правило, выходную скорость можно определить, разделив входную скорость на передаточное число. Чем выше коэффициент, тем ниже будет выходная скорость, и наоборот.

Зубчатая передача
Зубчатая передача — это гениальная инженерная конструкция, которая предлагает различные преимущества по сравнению с традиционной конструкцией зубчатой ​​передачи с фиксированной осью.Уникальное сочетание эффективности передачи энергии и компактных размеров позволяет снизить потери эффективности. Чем эффективнее зубчатая передача (т.е. прямозубая, спиральная, планетарная и червячная), тем больше энергии она может передавать и преобразовывать в крутящий момент, а не терять энергию при нагревании.

Другой фактор применения, который следует учитывать, — это распределение нагрузки. Поскольку передаваемая нагрузка распределяется между несколькими планетами, крутящий момент увеличивается. Чем больше количество планет в зубчатой ​​передаче, тем больше грузоподъемность и плотность крутящего момента.Зубчатые передачи улучшают стабильность и жесткость вращения благодаря сбалансированной системе, но это сложная и более дорогостоящая конструкция.

Рисунок 8: Фиксированная ось и планетарная зубчатая передача

На рисунке 8 зубчатая передача слева представляет собой традиционную зубчатую передачу с фиксированной осью, в которой шестерня приводит в движение большую шестерню по оси, параллельной валу. Справа представлена ​​система проектирования планетарной шестерни с солнечной шестерней (шестерней), окруженной более чем одной шестерней (планетарными шестернями), и заключена в внешнюю кольцевую шестерню.Две системы схожи по соотношению и объему, но конструкция планетарной передачи имеет в три раза более высокую плотность крутящего момента и в три раза большую жесткость из-за увеличенного числа контактов шестерни.

Система шестерен с фиксированной осью:
Объем = 1, крутящий момент = 1, жесткость = 1

Планетарная зубчатая передача:
Объем = 1, крутящий момент = 3, жесткость = 3

Другие редукторы, упомянутые в разделе «Типы редукторов» данного руководства, включают конические, косозубые, циклоидные, прямозубые и червячные.

Люфт
Люфт — это угол, на который выходной вал коробки передач может вращаться без движения входного вала, или зазор между зубьями двух соседних шестерен. Нет необходимости учитывать люфт для приложений, которые не включают реверсирование нагрузки. Однако в точных приложениях с реверсированием нагрузки, таких как робототехника, автоматизация, станки с ЧПУ и т. Д., Люфт имеет решающее значение для точности и позиционирования.

Преимущества коробки передач

• Низкий уровень шума

• Высокая эффективность

• Высокие передаточные числа

• Увеличение выходного крутящего момента

• Уменьшение выходной скорости

• Долговечный

Недостатки коробки передач

• Дороже, чем другие приводные системы

• Для плавной работы необходима надлежащая смазка

• Плохо нарезанные зубья могут привести к чрезмерной вибрации и шуму во время работы

• Качество имеет значение и увеличивает стоимость

Устранение неисправностей

Проблема: Коробка передач нагревается
Решение: Внешняя температура коробки передач может нагреваться по нескольким причинам.Ознакомьтесь со следующей информацией и примите необходимые меры для решения этой проблемы. Если температура редуктора слишком высокая, обратитесь к производителю.

1. Температура окружающей среды выше рекомендуемого уровня — Если температура окружающей среды слишком высока, это может снизить эффективность коробки передач. Установите охлаждающий вентилятор или переместите приложение в более подходящее место.

2. Правильная вентиляция — Правильная вентиляция необходима не только для коробки передач, но и для правильного функционирования всего электрического / механического оборудования.Убедитесь, что в области оборудования имеется достаточный поток воздуха для охлаждения системы.

3. Неправильная центровка вала — Первым делом необходимо проверить совмещение входного вала двигателя с коробкой передач. Необходимо, чтобы входной вал двигателя был совмещен с коробкой передач, чтобы гарантировать правильную работу коробки передач.

4. Перегрузка — Уменьшите нагрузку на коробку передач и посмотрите, снизится ли температура. В противном случае для вашего приложения может потребоваться более крупная модель коробки передач.

5. Смазка — Плохая смазка подшипников и шестерен. Проконсультируйтесь с производителем относительно информации о гарантии.

6. Неправильно установленные подшипники — Может потребоваться повторная сборка коробки передач. Проконсультируйтесь с производителем относительно информации о гарантии.

Проблема: Громкий / вибрационный шум
Решение: Громкий или вибрационный шум может быть вызван множеством различных источников, обсуждаемых в этом разделе.

1. Неправильная установка — Неправильная установка может быть результатом ослабленных болтов или несоосности между двигателем и коробкой передач. Затягивание ослабленных болтов и выравнивание двигателя и коробки передач может решить проблему чрезмерного шума.

2. Слишком высокая скорость на входе — Снижение скорости на входе может помочь уменьшить шум.

3. Перегрузка — Уменьшение нагрузки может помочь уменьшить шум. В противном случае потребуется коробка передач модели большего размера.

4. Изношенные или поврежденные подшипники — Изношенные или поврежденные подшипники могут нуждаться в замене. Проконсультируйтесь с производителем относительно информации о гарантии.

5. Смазка — Шестерни / подшипники необходимо правильно смазывать для обеспечения сцепления. Проконсультируйтесь с производителем относительно информации о гарантии.

Проблема: Входной / выходной валы не вращаются
Решение: Перед выполнением приведенных ниже инструкций убедитесь, что вал двигателя вращается, чтобы устранить любую проблему с двигателем или коробкой передач.

1. Неправильная установка — Убедитесь, что все болты, соединяющие двигатель с коробкой передач, надежно затянуты.

2. Зубья шестерни изношены — Необходимо заменить изношенные шестерни. Обратитесь к своему дилеру за информацией о гарантии.

3. Шестерни в заблокированном положении — Шестерни могут нуждаться в замене из-за износа. Другая возможность заключается в том, что может потребоваться удалить посторонний предмет из коробки передач, что приведет к тому, что шестерни будут в заблокированном положении.Обратитесь к своему дилеру за информацией о гарантии.

Проблема: Износ зубьев шестерни
Решение: Износ редукторов — естественное явление. Правильное использование и техническое обслуживание системы могут помочь продлить срок службы коробки передач.

1. Неправильная установка — Убедитесь, что все болты, соединяющие двигатель и редуктор, надежно затянуты.

2. Чрезмерная нагрузка — Износ шестерни вызван контактом с другими шестернями.Уменьшение нагрузки снизит натяжение шестерен друг с другом. Если требуется более высокая нагрузка, может потребоваться коробка передач большего размера.

3. Слишком высокая входная скорость — Снижение входной скорости может помочь уменьшить износ шестерен.

4. Температура окружающей среды выше рекомендованного уровня — Если температура окружающей среды слишком высока, это может снизить КПД коробки передач. Установка охлаждающего вентилятора или перемещение приложения в более подходящее место может решить эту проблему.

Стоимость КПП

Цена коробки передач варьируется и обычно зависит от размера, характеристик точности, люфта и передаточного числа, а также от конкретного производителя. Редукторы с люфтом в пределах 30 угловых минут могут стоить всего 500 долларов. Стоимость редукторов со значением люфта менее 5 угловых минут будет выше, чем у редукторов с высоким значением люфта. Ниже приведен список редукторов, предлагаемых Anaheim Automation.Подробные спецификации и цены доступны на нашем веб-сайте AnaheimAutomation.com для каждого из предлагаемых типов:

Формулы

Крутящий момент двигателя x Передаточное число = Крутящий момент на колесе

Скорость входного вала (об / мин) / передаточное число = скорость выходного вала

Передаточное число = зубья на одной передаче: зубья на второй передаче

Пример: если одна шестерня имеет 60 зубьев, а вторая шестерня — 20 зубьев, то передаточное число будет 3: 1

Где используются редукторы?

Достижения в области технологий и эволюция зубчатых передач позволили разработать и изготовить более эффективные и мощные редукторы с меньшими затратами.Системы зубчатых передач эволюционировали от зубчатых колес с фиксированной осью к новым и улучшенным зубчатым колесам, включая косозубые, циклоидные, прямозубые, червячные и планетарные системы. Редукторы широко используются в приложениях, требующих желаемой выходной скорости (об / мин), управления направлением вращения и передачи крутящего момента или мощности с одного входного вала на другой.

Редукторы используются в различных отраслях промышленности:

• Aerospace — В аэрокосмической промышленности редукторы используются в космосе и воздушных путешествиях, т.е.е. самолеты, ракеты, космические аппараты, космические корабли и двигатели.
• Сельское хозяйство — В сельском хозяйстве редукторы используются для вспашки, орошения, борьбы с вредителями и насекомыми, тракторы и насосы.
• Автомобильная промышленность — В автомобильной промышленности коробки передач используются в автомобилях, вертолетах, автобусах и мотоциклах.
• Строительство — В строительной отрасли коробки передач используются в тяжелой технике, такой как краны, вилочные погрузчики, бульдозеры и тракторы.
• Пищевая промышленность — В пищевой промышленности редукторы используются в конвейерных системах, при переработке мясных и овощных продуктов, а также в упаковке.
• Морская промышленность — В морской промышленности редукторы используются на лодках и яхтах.
• Медицина — В медицинской промышленности редукторы используются в хирургических столах, кроватях для пациентов, медицинских диагностических машинах, стоматологическом оборудовании и аппаратах для сканирования МРТ и компьютерной томографии.
• Электростанции — На электростанциях редукторы используются в трансформаторах, генераторах и турбинах.

Тест

1. Какой люфт на коробке передач?

A. Угол поворота выходного вала коробки передач без движения входного вала.

B. Угол поворота входного вала коробки передач без движения выходного вала.

C. Угол поворота шестерен внутри коробки передач.

2. Какой тип коробки передач будет использоваться для работы под прямым углом?

А.Редуктор конический

B. Планетарный редуктор

C. Редуктор червячный

D. Цилиндрический редуктор

E. A и C

3. Коробки передач могут управляться _________ двигателями?

A. Шаговый

B. Бесщеточный

C. Кисть

D. AC

E.Все вышеперечисленное

4. Выходная скорость коробки передач пропорциональна _____________?

A. Частота вращения входного вала

B. Зубчатая передача

C. Передаточное число

D. Жесткость на кручение

5. Что НЕ является преимуществом коробки передач?

A. Высокая эффективность

Б.Увеличение / уменьшение выходного крутящего момента

C. Увеличение / уменьшение выходной скорости

D. Меньше затрат

6. Если бесщеточный двигатель, рассчитанный на 4000 об / мин, сочетается с коробкой передач с передаточным числом 3: 1, какова будет скорость выходного вала?

A. 4000 об / мин

B. 12000 об / мин

C. 1333 об / мин

7.В чем разница между косозубыми и цилиндрическими зубчатыми колесами?

A. Цилиндрические шестерни нарезаются под углом, а прямозубые шестерни — прямо.

B. Цилиндрические шестерни нарезаны прямо, а цилиндрические шестерни — под углом.

C. Цилиндрические шестерни более шумные, чем цилиндрические.

8. Зубчатая передача состоит из двух прямозубых шестерен. Входная шестерня имеет 25 зубьев, а выходная шестерня — 200 зубьев. Рассчитайте передаточное число.

Передаточное число = 200/25 = 8: 1

FAQ

В. Являются ли планетарные и цилиндрические редукторы двунаправленными?
A. Да, планетарные и цилиндрические редукторы предназначены для работы в двух направлениях. Направление вращения первичного вала и зубчатая передача коробки передач определяют вращение выходного вала.

В. Можно ли комбинировать двигатели Anaheim Automation с коробкой передач?
А.Двигатели Anaheim Automation могут быть собраны с коробкой передач в соответствии с необходимыми требованиями приложения. Двигатели и редукторы можно приобрести отдельно или в собранном виде. Возможна настройка. Применяются минимальные требования к покупке и соглашение о невозвращении / возврате.

В. Каков срок службы двигателей и редукторов Anaheim Automation?
A. Да, планетарные и цилиндрические редукторы предназначены для работы в двух направлениях.Направление вращения первичного вала и зубчатая передача коробки передач определяют вращение выходного вала.

В. Какой тип коробки передач будет использоваться для работы под прямым углом?
A. Конические и червячные редукторы используются в основном для работы с прямым углом. Они обладают высоким КПД и низким передаточным числом. Прямоугольный конический редуктор с прямолинейными зубьями используется в низкоскоростных системах, тогда как спирально-конические редукторы с изогнутыми зубьями используются в высокопроизводительных высокоскоростных приложениях.Червячные редукторы также доступны с прямоугольной конфигурацией. Они способны выдерживать высокие ударные нагрузки, малошумны, не требуют обслуживания, но менее эффективны, чем конические редукторы.

В. Можно ли использовать редукторы с обратным приводом?
A. Некоторые редукторы, такие как цилиндрические редукторы, могут иметь задний привод, а некоторые, например червячный редуктор, не могут иметь обратный привод.

В. Сколько планетарных шестерен в коробке передач?
A. Количество планетарных шестерен в коробке передач зависит от требований конкретного применения.Большинство планетарных редукторов состоят из двух или более планетарных шестерен.

В. В чем разница между прямозубыми и косозубыми шестернями?
A. Прямые зубчатые колеса имеют прямые и конические зубья и используются для низкоскоростных приложений. Цилиндрические шестерни обрезаны под углом, чтобы обеспечить постепенный контакт между зубьями шестерни. Это обеспечивает плавную и тихую работу. Цилиндрические зубчатые передачи применимы в мощных и эффективных приложениях.

Глоссарий

Рисунок 8: Фиксированная ось vs.Планетарная передача

Приложение — высота зуба шестерни над диаметром делительной окружности.

Люфт — угол, на который выходной вал коробки передач может перемещаться без перемещения первичного вала.

Базовая окружность — воображаемая окружность, используемая в эвольвентной передаче для создания эвольвент, образующих профили зуба.

Коническая шестерня — используется для работы под прямым углом. Есть два типа конических зубчатых колес: прямые и спиральные.

Диаметр отверстия — диаметр отверстия в звездочке, шестерне, втулке и т. Д.

Межосевое расстояние — расстояние между осями двух зацепленных шестерен.

Circular Thickness — толщина зуба на делительной окружности.

Dedendum — глубина зуба ниже диаметра делительной окружности.

Диаметральный шаг — количество зубьев на дюйм диаметра делительной окружности.

Дифференциальная передача — коническая шестерня, позволяющая двум валам вращаться с разной скоростью.

Шестерня — колесо с зубьями, которое входит в зацепление с другим колесом с зубьями для передачи движения.

Центр шестерни — центр делительной окружности.

Передаточное число — соотношение между числами зубьев зацепляющих шестерен.

Зубчатая передача — две или более шестерни, зацепленные своими зубьями. Зубчатая передача генерирует мощность за счет вращения зацепленных шестерен.

Helical Gear — шестерня с зубьями шестерни, нарезанными под углом.

Линия контакта — линия или кривая, по которой две поверхности зуба касаются друг друга.

Эволюция — кривая, описывающая линию, которая разматывается от окружности шестерни.

Шестерня — небольшое зубчатое колесо, которое подходит для более крупной шестерни или гусеницы.

Pitch Circle — кривая пересечения наклонной поверхности вращения и плоскости вращения.

Диаметр шага — диаметр делительной окружности.

Pitch Radius — радиус делительной окружности.

Планетарные передачи — система, состоящая из трех основных компонентов: солнечной шестерни, коронной шестерни и двух или более планетарных шестерен. Солнечная шестерня расположена в центре, кольцевая шестерня — крайняя шестерня, а планетарные шестерни — шестерни, окружающие солнечную шестерню внутри кольцевой шестерни.

Угол давления — угол между линией действия и нормалью к поверхности зуба.

Спирально-конические шестерни — валы, перпендикулярные друг другу и используемые в угловых передачах.

Цилиндрическая шестерня — соедините параллельные валы с эвольвентными зубьями, параллельными валу.

Солнечная шестерня — шестерня, которая вращается вокруг своей оси и имеет другие шестерни (планетарные шестерни), которые вращаются вокруг нее.

Жесткость на кручение — мера величины крутящего момента, который радиальный вал может выдержать во время своего вращения в механической системе.

Рабочая глубина — максимальная глубина, на которую зуб одной шестерни входит в зубчатое колесо ответной шестерни.

Червячная передача — шестерня с одним или несколькими зубьями с резьбовой резьбой.

Полное руководство по наиболее распространенным типам редукторов

Редукторы всегда считались необходимыми компонентами в мире механики, их успех — это их полезность . Коробки передач — это механические приводы, состоящие из шестерен, которые передают движение двигателя соответствующей машине, снижая скорость и адаптируя ее к потребностям.Коробки передач снижают скорость и кратно передаваемой силе, технически заданному крутящему моменту. Смена велосипеда — самый распространенный пример: велосипедист может использовать ту же силу, чтобы двигаться по ровной местности или альпийскому перевалу. Удобство управления большими системами с использованием небольших двигателей делает редукторы наиболее рациональным, надежным и экономичным способом передачи энергии.

Как они работают?

На одном конце коробки передач установлен электрический или гидравлический двигатель, а на другом конце энергия преобразуется в крутящий момент низкоскоростного привода.Внутри этого ящика, сделанного из высокопрочных материалов, преобразуется огромная сила: можете ли вы представить себе энергию, необходимую для обработки обломков круизного лайнера во время маневра, или контейнерного крана, или машины, которая роет туннель под землей? .

Типы коробок передач:

Редукторы червячные :

Это технология, не получившая развития, к настоящему времени они стали эталонным продуктом, стандартизированы, цена и сроки поставки обеспечивают их рыночный успех.Механизм червячных редукторов основан на червячном колесе, которое выглядит как традиционная цилиндрическая шестерня, спираль, которая толкается вперед колесом. Затем он создает скользящее действие, узкоспециализированное, хотя иногда и немного неэффективное. Этот тип редукторов используется для:

• Бесшумные приложения: благодаря низкому уровню шума механизм идеально подходит для общественных мест, таких как театры и аэропорты.
• Ситуация, требующая быстрой остановки, например, транспортеры или легкое оборудование.
• Ударные нагрузки: червячные редукторы поглощают этот тип нагрузки.Фактически, они также используются в землеройных машинах и других тяжелых материалах.

Цилиндрические редукторы:

Это проверенная технология для больших систем, часто она используется в промышленных приложениях с высокой мощностью для непрерывных рабочих сессий. До сих пор этот тип редукторов является крупнейшим сегментом рынка, на который приходится более 30% мирового спроса, и их можно разделить на три категории:

Рядные редукторы

Рядный редуктор размещает выходной вал на одном уровне с входным валом

Редукторы с параллельной осью

Вал двигателя и выходной вал расположены в одном направлении

Редукторы с ортогональной осью

Вал двигателя расположен перпендикулярно входному валу двигателя.

Планетарный редуктор:

Это авангард отрасли, с 80-х годов завоевавший рынок. В этом семействе можно выделить двух братьев: с фиксированной головкой, подходящей для применения в промышленных секторах, и с вращающейся головкой, для самоходных применений, таких как колесные или гусеничные машины. Как это слово означает, коробка передач должна снизить скорость входного двигателя, чтобы вернуть на другом конце низкую скорость вращения с высоким крутящим моментом.В планетарной передаче с фиксированной короной входной вал (определенный солнечный) приводит в движение три шестерни (определенные сателлиты), которые, в свою очередь, вращаются внутри фиксированного зубчатого кольца, называемого короной. Спутники вращаются медленнее, чем исходный солнечный, затем выходной вал, объединенный со спутниками, вращается с меньшей скоростью. Редукторы с вращающейся короной имеют такую ​​же конструкцию, как и предыдущая, с той лишь разницей, что заводная головка приводится в движение сателлитами, а сателлитные порты с их движением индуцируются солнечным светом.Заводная головка прикреплена к колесу самоходной машины и позволяет ей двигаться с пониженной скоростью. В обоих случаях может быть добавлена ​​еще одна ступень эпициклоидального восстановления, которая позволяет достичь передаточного числа 7000: 1 для планетарных планет с фиксированной коронкой и около 200: 1 для планетарных планет с вращающейся короной.

Сила эпициклоидной системы в этом 4 балла:

1. Это инновационная технология как для промышленных систем, так и для самоходных машин.
2. При тех же эксплуатационных характеристиках, габариты, вес и стоимость ниже, чем у традиционных технологий
3. Он обладает отличной способностью передавать крутящий момент, особенно в приложениях с низкими скоростями вращения.
4. обладает высокой гибкостью, позволяющей адаптироваться к самым разнообразным приложениям.

Планетарный редуктор может быть изготовлен в соответствии с характеристиками конкретной системы, в которой он установлен.

Как определить размер и выбрать коробку передач: руководство инженера по движению

Угловые редукторы Lampin MITRPAK помогают сократить время простоя и уменьшить количество запасных частей для повышения доступности оборудования.

Обновлено в мае 2016 г. || Редукторы, адаптированные к конкретным условиям применения, и специальные редукторы становятся все более распространенными, главным образом потому, что их проще, чем когда-либо, производить по техническим условиям.

Нельзя сказать, что дизайн не вызывает затруднений. Однако современное производство позволяет некоторым поставщикам изготавливать редукторы и компоненты в соответствии с требованиями конкретного применения.

Новые подходы поставщиков к оказанию технической поддержки, а также новые станки, автоматизация и программное обеспечение для проектирования теперь позволяют OEM-производителям и конечным пользователям получать редукторы по разумной цене даже в скромных объемах.

При обращении за помощью к консультанту или производителю инженер с большей вероятностью получит зубчатое колесо, которое установлено правильно и соответствует спецификации, после изучения следующих и ответов на как можно большее количество вопросов:

• Какая скорость и мощность на входе?

• Какова целевая выходная частота вращения или выходной крутящий момент редуктора? Это частично определяет необходимое передаточное число.

• Каковы характеристики использования? Сколько часов в день будет работать коробка передач? Будет ли он должен выдерживать удары и вибрацию?

• Насколько вылетает груз? Есть ли внутренняя консольная нагрузка? Помните, что конические зубчатые колеса обычно не могут поддерживать несколько опор, поскольку их валы пересекаются … поэтому одна или несколько шестерен часто выступают за выступ.Эта нагрузка может отклонить вал, что приведет к смещению шестерен, что, в свою очередь, ухудшит контакт зубьев и срок службы. Одно из возможных исправлений — это поворотные подшипники на каждой стороне шестерни.

• Нужен ли машине вал или вход с полым отверстием… или вал или выход с полым отверстием?

• Как будет сориентирована передача? Например, если требуется червячный редуктор с прямым углом, нужен ли машине червяк над колесом или под ним? Будут ли валы выступать из машины горизонтально или вертикально?

• Требуются ли в окружающей среде коррозионно-стойкие краски или корпус и валы из нержавеющей стали?

Статья по теме: Какие существуют варианты передач и их применение? Техническое резюме

Коэффициент обслуживания: Для большинства производителей редукторов отправной точкой является определение коэффициента обслуживания.Это регулирует такие проблемы, как тип ввода, часы использования в день, а также любые удары или вибрации, связанные с приложением. Применение с неравномерным ударом (например, шлифование) требует более высокого эксплуатационного фактора, чем приложение с равномерной нагрузкой. Аналогичным образом, редуктор, который работает с перебоями, требует меньшего коэффициента, чем редуктор, который используется 24 часа в сутки.

Класс обслуживания: После того, как инженер определит коэффициент обслуживания, следующим шагом будет определение класса обслуживания.Коробка передач в паре с обычным двигателем переменного тока, приводящим в движение равномерно загруженный конвейер с постоянной скоростью 20 часов в день, может иметь, например, класс обслуживания 2.

В большинстве случаев инженеры-конструкторы соединяют редукторы с электродвигателями. Эти установки получают римско-цифровой номер класса обслуживания (например, I, II или III), который соответствует коэффициенту обслуживания автономной зубчатой ​​передачи (в данном случае 1,0, 1,41 или 2,0).

Эта информация взята из таблиц от производителей коробок передач, в которых указаны классы обслуживания. Чтобы использовать эти диаграммы, инженер-конструктор должен знать входную мощность, тип приложения и целевое соотношение.Например, предположим, что приложению требуется двигатель мощностью 2 л.с. с соотношением сторон 15: 1. Чтобы использовать диаграмму, найдите точку, где пересекаются 2 л.с. и соотношение 15: 1. В данном случае это коробка передач 726-го размера. Согласно системе номеров продуктов одного производителя, размер 726 определяет коробку передач с межосевым расстоянием 2,62. Такие диаграммы также работают в обратном порядке, чтобы инженеры могли подтвердить крутящий момент или скорость данного размера коробки передач.

В этой таблице приведены значения для двигателей с C-образным входом (с фланцами) или двигателей с прямым соединением (без фланцев).Это позволяет инженеру-конструктору проверить, что с редуктором 15: 1 фланцевый редуктор 726 выдает 116,7 об / мин… а при использовании с двигателем мощностью 2 л.с. — крутящий момент 994 фунт-дюйм.

Вылетная нагрузка: После того, как проектировщик выберет размер, в каталоге производителя редуктора или на веб-сайте указаны значения максимальной радиальной нагрузки, допустимой для данного типоразмера. Совет: Если нагрузка в приложении превышает допустимое значение, увеличьте размер редуктора, чтобы выдержать радиальную нагрузку.

Монтаж: На этом этапе разработчик или производитель определил размер и возможности редуктора.Итак, следующий шаг — подобрать крепление. Существует множество распространенных монтажных конфигураций, и производители редукторов предлагают множество вариантов для каждого размера блока. Фланцевый вход с полым отверстием для двигателя с С-образной рамой в сочетании с выходным валом, выступающим влево, может быть наиболее распространенным вариантом монтажа, но есть много других вариантов. Возможны такие варианты, как монтажные ножки для верхней или нижней части корпуса редуктора, полые выходы и конфигурация входа и выхода. Все производители редукторов указывают свои варианты монтажа, а также информацию о размерах в каталогах и на веб-сайтах.

Смазка, уплотнения и интеграция двигателя: После определения размера и конфигурации агрегата остается несколько технических характеристик. Большинство производителей могут поставлять редукторы со смазкой. Однако по умолчанию единицы доставки отправляются пустыми, чтобы пользователи могли заполнить их на месте. Для применений, где вал расположен вертикально вниз, некоторые производители рекомендуют второй комплект уплотнений. Наконец, поскольку многие редукторы в конечном итоге устанавливаются на двигатель с С-образной рамой, многие производители также предлагают интегрировать двигатель в редуктор и отправлять сборку как единое целое.

Лучше работать с консультантами и даже использовать нестандартные конструкции редукторов, если в приложении требуется уникальная комбинация мотор-редуктор. Некоторые комбинации более эффективны. Фактически, работа с производителями для получения предварительно спроектированного геамотора гарантирует, что комбинация мотор-редуктор будет работать и соответствовать спецификациям, полученным в результате расчетов и испытаний, выполненных производителем. Просмотрите расчеты производительности производителя, чтобы определить, вызовет ли выбранный мотор-редуктор какие-либо проблемы в приложении.

Помните, что сегодняшние индивидуальные и стандартные передачи не исключают друг друга. Там, где невозможно создать полностью индивидуальные коробки передач (например, если количество недостаточно велико), рассмотрите возможность сотрудничества с производителями, которые продают коробки передач, изготовленные на заказ из стандартных модульных подкомпонентов. В противном случае, для небольших партий действительно нестандартных редукторов, ищите производителей, которые используют новейшее программное обеспечение CAD, программное обеспечение CAM и станки, чтобы упростить постобработку и снизить стоимость разовых работ.

Последний совет: после того, как мотор-редуктор выбран и установлен в приложении, выполните несколько тестовых прогонов в типовых средах, которые воспроизводят типичные сценарии эксплуатации. Если конструкция демонстрирует необычно высокую температуру, шум или нагрузку, повторите процесс выбора передачи или обратитесь к производителю.

Подробнее о шестернях для передачи усилия и уменьшения скорости

Тенденция высшей передачи этого десятилетия: быстрое изменение дизайна

Что такое шестерни, их различные варианты и области применения? Техническое резюме

Часто задаваемые вопросы по мотор-редукторам

: когда лучше выбрать предварительно смонтированный мотор-редуктор, а когда — в одиночку?

Часто задаваемые вопросы по мотор-редукторам

: что такое Dept.нового правила малого двигателя энергетики?

Часто задаваемые вопросы по мотор-редукторам

: каковы требования к эффективности для мотор-редукторов с непрерывным и прерывистым режимом работы?

Полный обзор функций, типов и удобства использования

Важность промышленного редуктора

Промышленный редуктор помогает облегчить механическую работу в различных отраслях промышленности. Основные редукторы, используемые в промышленности, включают цилиндрические редукторы, соосные винтовые линии, конические цилиндрические редукторы, косозубые конические редукторы и червячные редукторы.Основными отраслями промышленности, в которых широко используются промышленные редукторы, являются:

• Бумажная промышленность
• Цементная промышленность
• Сахарная промышленность
• Сталелитейная промышленность

Важные советы по техническому обслуживанию промышленных редукторов

Регулярное техническое обслуживание необходимо для того, чтобы промышленный редуктор работал в течение длительного времени. Ниже приведены несколько простых советов по обслуживанию, которые помогут правильно обслуживать промышленный редуктор.

1. Храните промышленный редуктор в сухом месте. Это очень необходимое предварительное условие. Чтобы свести к минимуму риск неработающих деталей, редуктор следует разместить в безопасном месте. Регулярно очищайте складские помещения и машину. Вы можете легко уменьшить воздействие на окружающую среду, сохранив оборудование и рабочую среду свободными от пыли, грязи и отходов. Перед подготовкой переключателя всегда очищайте смотровые отверстия коробки передач. Также проверьте коллекторы магнитного мусора и фильтры.
2. Проверить, используется ли промышленный редуктор в соответствии с термическими и механическими характеристиками, рекомендованными производителем. Редукторы часто выходят за рамки предписанных производителем спецификаций и работают с большей мощностью, чем требуется. Это влияет на эффективность оборудования и сокращает срок его хранения.
3. Для предотвращения перегрева необходимо периодически проверять температуру промышленного редуктора. Также ищите изменения температуры. Как и в случае с пеностеклом, обесцвеченные кожухи пригорали на кожухах, а изуродованные пластиковые детали могут быть симптомами перегрева.Чтобы проверить наличие перегрева, вы можете выполнить более быстрый тест: распылить воду на коробку передач и посмотреть, не испаряется ли она, кипит или трескается. Коробка передач перегревается, если вода исчезает.
4. Грязь, пыль и влага по-прежнему видны сквозь сапун промышленной коробки передач. Убедитесь, что используется правильный сапун, чтобы избежать этого.
5. Использование Регулярно смазывайте. Это один из ключевых этапов профилактического обслуживания промышленной коробки передач. Всегда используйте рекомендованный сорт и тип смазки в подходящем количестве, рекомендованном производителем.Измерьте прочность смазочного материала и проверьте наличие смотрового стекла или утечки масла в уплотнениях вала на наличие признаков недостаточной смазки. Утечки масла указывают на то, что уплотнения могут не работать должным образом и требуют замены.
6. В шумной среде в основном работает промышленный редуктор, поэтому его шумовые изменения могут остаться незамеченными. Любой нерегулярный шум может указывать на повреждение компонентов. Регулярно проверяйте вибрацию шестерен и внутренних подшипников на предмет перекоса устройства, трещин в деталях и т. Д.

Но подождите!

Что такое коробка передач?

Как правило, коробка передач является неотъемлемой частью многих деталей машин. Чтобы обеспечить максимальную эффективность любой коробки передач, необходимо проводить плановое техническое обслуживание. Лучший способ управлять коробкой передач — периодически проверять ее, чтобы оценивать и устранять потенциальные неисправности, прежде чем они возникнут.

Физические свойства коробки передач

Физические компоненты коробки передач различаются в зависимости от ее типа и от производителя.Большинство редукторов изготовлено из железа, алюминия или латуни. Прямозубые редукторы также могут изготавливаться с использованием пластмасс, таких как поликарбонаты или нейлоны, как и другие типы редукторов. Помимо используемого сырья, ориентация зубьев шестерни играет важную роль в общей производительности устройства, крутящем моменте и скорости. Редукторы с простыми зубьями шестерни обычно используются для работы на низких скоростях. Эти коробки передач могут быть шумными и в целом менее эффективными. Обычно косозубые редукторы используются для высокоскоростных приложений. Эти редукторы работают медленнее и могут повысить общую эффективность, чем редукторы для правки.

Типы редукторов (промышленные редукторы)

Direct Drive vs. Gearbox: прогресс на обоих фронтах

Шесть ветряных турбин с прямым приводом Northern Power мощностью 100 кВт вырабатывают электроэнергию для Уналаклита, Аляска. Турбины принадлежат кооперативу Unalakleet Valley Electric Cooperative.Фото любезно предоставлено STG Inc.

Останется ли в результате вскрытия ветряных турбин только одна технология?

Линдси Моррис , младший редактор

В течение многих лет производители ветряных турбин искали способы сделать турбины с прямым приводом конкурентоспособными по сравнению с турбинами с редуктором. Технология прямого привода получила высокую оценку за ее конструкцию, которая менее сложна, чем технология редукторов, что упрощает эксплуатацию и техническое обслуживание.Этот призыв сделал прямой привод особенно востребованным для использования в морских ветроэнергетических установках. Однако клеймо более высокой цены и более крупной машины не позволяло прямому приводу быть основным конкурентом в секторе ветряных турбин — то есть до недавнего времени.

Хенрик Стисдал, технический директор Siemens Wind Power, сказал, что за последние два года прямой привод «превратился из одного в другое». Ряд разработок, включая изменения в магнитах с прямым приводом и схемах генераторов, привели к созданию более легкой и доступной модели с прямым приводом.

Гондола турбины Siemens с прямым приводом. Фотография любезно предоставлена ​​Siemens AG.

Д-р Форт Фелкер, директор Национального центра ветроэнергетики в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Министерства энергетики США, сказал, что отрасль год или два назад считала, что машины с прямым приводом больше дороже коробок передач. «И Siemens, и (базирующаяся в Китае) Goldwind демонстрируют, что это не всегда так.”

Make Consulting, консалтинговая компания по ветроэнергетике, сообщила, что в 2009 году 15 процентов турбин были сделаны с прямым приводом. Ожидается, что в 2012 году это число удвоится, что равняется почти 80-процентному увеличению технологии прямого привода за трехлетний период.

Означает ли это, что технология коробок передач уходит в прошлое? «Не обязательно», — сказал Фелкер. Поскольку в настоящее время работают тысячи редукторов, это оборудование не будет списано в одночасье. Производители ветряных турбин продолжают совершенствовать технологию редукторов, что приводит к сокращению простоев и повышению надежности.

Коробка передач

в сравнении с прямым приводом

В традиционных ветряных турбинах с приводом от редуктора лопасти вращают вал, который через редуктор соединен с генератором. Редуктор преобразует скорость вращения лопастей — от 15 до 20 оборотов в минуту для турбины мощностью 1 МВт — примерно в 1800 оборотов в минуту, которые необходимы генератору для выработки электроэнергии.

Несколько колес и подшипники в коробке передач испытывают огромные нагрузки из-за турбулентности ветра, и любой дефект в отдельном компоненте может привести к остановке турбины.Это делает редуктор наиболее нуждающимся в техническом обслуживании элементом турбины. Редукторы в морских турбинах, которые сталкиваются с более высокими скоростями ветра, даже более уязвимы, чем редукторы в наземных турбинах.

При снятии коробки передач с ветряной турбины исключается технически самая сложная часть машины, что повышает надежность. Но у использования прямого привода вместо коробки передач было два недостатка: цена и вес.

По словам Фелкера, до недавнего времени ветряная турбина, включающая редуктор, была дешевле, чем ветряная турбина, которая этого не делала, из-за экономии средств за счет использования высокоскоростного генератора.

Однако за последние два года было продемонстрировано, что машины с прямым приводом не обязательно тяжелее или дороже, чем редукторные системы, сказал Стисдал из Siemens. Это колебание было вызвано двумя технологическими достижениями: стоимость постоянных магнитов, используемых в прямых приводах, значительно снизилась, а конструкция генератора стала более рациональной.

Преобразование прямого привода из систем с катушечным приводом в системы с постоянными магнитами имеет первостепенное значение для снижения затрат.Магнитные системы не только легче, но и требуют меньше меди, стоимость которой с начала 2010 года выросла. Снижение веса машин с прямым приводом на самом деле приводит к снижению затрат, особенно с точки зрения производственных затрат. — сказал Пархив Амин, президент ветроэнергетического направления компании Northern Power Systems.

Изменения в генераторе также помогли сделать системы с прямым приводом более доступными. Например, компания Northern Power Systems реализовала более эффективный переход в своих системах от генератора на постоянных магнитах через полный преобразователь мощности и к сети.По словам Амина, потери от преобразования энергии с помощью ветряной турбины Northern Power мощностью 100 кВт составляют менее 2 процентов.

GE включила генератор с постоянными магнитами диаметром 6 метров в свои агрегаты с прямым приводом мощностью 4 МВт. Два основных подшипника передают осевые нагрузки и изгибающие нагрузки от ротора к фундаментной плите, что обеспечивает более высокую надежность, чем у предыдущего генератора.

Компания Siemens также внесла изменения в генератор. Раньше роторы машин с прямым приводом располагались внутри системы.Сименс переворачивает машину так, чтобы ротор находился снаружи.

«На нашей машине ротор представляет собой всего лишь тонкостенную трубу с постоянными магнитами», — сказал Стисдал. «То, что находится за пределами воздушного зазора, — это всего лишь 20 миллиметров магнита и 50 миллиметров стальной трубы».

Фелкер сказал, что разработки, сделанные производителями ветряных турбин, заряжают рынок машинами с прямым приводом. «Очевидно, что был достигнут реальный прогресс, иначе вы не увидели бы столько проданных машин с прямым приводом.”

В качестве эталона компания Siemens планирует выпустить в конце этого года свой прототип с прямым приводом мощностью 6 МВт, который станет одним из крупнейших когда-либо построенных машин с постоянными магнитами.

«Мы ожидаем, что эта машина изменит правила игры, когда она станет доступной в больших количествах через четыре-пять лет», — сказал Стисдал. Ожидается, что установка мощностью 6 МВт будет популярна среди морских ветряных электростанций благодаря своей надежности и минимальным требованиям к техническому обслуживанию, сказал Стисдал. «По моим оценкам, через десять лет все морские машины мощностью от 6 МВт и выше будут оснащены прямым приводом.”

GE добился успеха на своем морском испытательном полигоне в Хундхаммерфилле, Норвегия, где первый блок с прямым приводом ScanWind работает уже более пяти лет. В 2005 году GE установила на испытательном полигоне 13 из них. По словам Милиссы Рокер, менеджера по глобальным коммуникациям GE Power & Water, эти турбины накопили эквивалент 50-летнего опыта работы в некоторых сложных условиях.

Ветряные турбины Scanwind (недавно приобретенные GE), работающие на норвежском побережье.Фото любезно предоставлено GE.

Успех этих испытательных установок привел к разработке ветряной турбины следующего поколения GE, машины мощностью 4 МВт, которая является самой большой ветряной турбиной в парке GE. Эта турбина будет включать передовые технологии трансмиссии и управления, полученные в результате приобретения компанией GE ScanWind.

Системы с прямым приводом также используются на суше. Работая совместно с местными коммунальными предприятиями над повышением рентабельности энергоснабжения удаленных населенных пунктов, Northern Power Systems в 2001 году начала развертывание систем с прямым приводом в населенных пунктах Аляски у Берингова моря.«Сообщества не прошли механическую подготовку по ремонту оборудования, такого как коробки передач, поэтому проблема заключалась в том, чтобы сделать его необслуживаемым», — сказал Амин.

Снижение затрат на техническое обслуживание — одна из причин использования машин с прямым приводом вместо коробок передач в удаленных населенных пунктах, сказал Амин. В то время как большинство коробок передач требуют технического обслуживания, например, замены масла каждые шесть месяцев, Амин сказал, что система прямого привода Northern Power не потребует «какого-либо обслуживания, помимо ежегодного осмотра и смазки в первые пять лет.”

В настоящее время компания имеет 39 турбин с постоянным магнитом мощностью 100 кВт с прямым приводом, работающих в нескольких отдаленных населенных пунктах на Аляске. По словам Амина, средняя доступность турбин компании, установленных по всему миру, составляет 98,7 процента, в то время как доступность традиционной ветряной электростанции составляет от 93 до 95 процентов. Компания Northern Power Systems продала более 200 машин с прямым приводом в Европе и США

.

В то время как модели, поступающие на рынок, были усовершенствованы, проводятся дополнительные испытания для дальнейшего улучшения прямого привода.В NREL есть динамометрический стенд, в котором генератор испытывается на работу в различных ветровых условиях. В настоящее время «Северные энергосистемы» испытывают на объекте генератор мощностью 2,2 МВт.

MathWorks, разработчик программных решений для проектирования на основе моделей для инженеров и ученых, также ищет способы улучшить системы с прямым приводом. Инструменты MathWorks под марками Simulink и Matlab могут моделировать конкретную систему управления, чтобы адаптироваться к изменению направления и скорости ветра. Создавая код и создавая то, что компания называет прототипами в реальном времени, MathWorks представляет альтернативный путь реализации проекта с прямым приводом.

«Эти продукты позволяют создать проект турбинной системы на системном уровне, многодоменное представление для управления алгоритмами», — сказал Тони Леннон, менеджер по маркетингу.

Это программное обеспечение позволяет моделировать прямые приводы, что может привести к более точному преобразованию мощности. «Поскольку системы очень дороги, все, что вы можете сделать, чтобы выбрать правильный размер, вы сэкономите много денег в процессе моделирования», — сказал Леннон.

Прорыв в коробке передач

Несмотря на то, что в машинах с прямым приводом были достигнуты успехи, также происходят улучшения в технологии редукторов, в частности, направленные на снижение частоты отказов редукторов.По словам Фелкера, отказы коробок передач «уже некоторое время изводят индустрию», и заменить коробку передач сложно и дорого, поскольку для ее снятия и замены требуется кран. По словам Фелкера, многие старые машины содержат редукторы, которые были установлены с учетом части современных знаний, имеющихся в настоящее время в редукторах. Некоторые из этих систем не прослужат полный 20-летний расчетный срок службы.

Siemens, однако, гордится надежностью своих старых турбин с редукторами. С 1983 по 1989 год компания Siemens поставила США 1106 турбин.S. Во время обзора в 2009 году 1045 или 96 процентов, к которым можно было получить доступ, все еще работали, сказал Стисдал. Остальные были сняты в основном по нетехническим причинам. Из 1045 работающих турбин средний возраст составлял 23 года.

И хотя машины были рассчитаны на 20-летний срок службы и должны обслуживаться два раза в год, большинство старых моделей обслуживаются ежегодно. «Со временем они стали более сильными», — сказал он.

Испытания надежности коробки передач Совместная работа в NREL дает новое понимание того, как проектировать и эксплуатировать коробки передач, которые прослужат еще дольше.Совместные испытания инструментальных коробок передач позволяют выявить слабые места в конструкции и найти способы улучшить первоначальные конструкции и комплекты модернизации. В рамках проекта выявляются сбои оборудования, которые распространены во всей отрасли, и устраняются недостатки в процессе проектирования, способствующие возникновению этих проблем.

В целом, по словам Фелкера, большинство отказов коробки передач не начинаются с отказов шестерен или дефектов конструкции зубьев шестерни. Похоже, что отказы, наблюдаемые сотрудниками, начинаются в нескольких конкретных местах подшипников.Эти первоначальные поломки могут позже перерасти в зубья шестерни в виде мусора подшипника. Возникающие в результате чрезмерные зазоры могут привести к износу поверхности и перекосам.

По словам Фелкера, решение этих проблем ведет к повышению надежности коробки передач. Машины, которые поступают в эксплуатацию сегодня, обладают «огромной надежностью» и работают «практически все время», — сказал Фелкер. «Доступность находится в высоком процентиле от 98 до 99».

Коробки передач

претерпевают ряд улучшений, но в ближайшие годы они, вероятно, столкнутся с давлением из-за падения цен на прямой привод.

«Технология коробки передач не исчезнет полностью, но ее вращающиеся части необходимо будет улучшить, поскольку кривая затрат на прямой привод продолжает снижаться», — сказал Амин из Northern Power Systems.

На данный момент усовершенствования прямого привода и коробок передач не вытесняют друг друга.