Что такое передаточное число главной передачи

Передаточное число коробки передач

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

Устройство коробки переключения передач

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

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

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

Как определить передаточное число (ПЧ)?

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

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

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

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

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

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

Как передаточное число влияет на динамические характеристики автомобиля

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

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

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

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

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

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

• 29876 просмотров

Что такое передаточное число главной передачи

Обьясните пожалуйста, что означают передаточные числа.Много слышал, но конкретно ничего. Пример Mitsubishi Lancer Evo VII
I 2,928
II 1,950
III 1,407
IV 1,031
V 0,720
з.х. 3,416
Главная передача 4,529
Что означают эти цифры? Как узнать склонна ли машина к быстрому разгону или наоборот к достижению максимальной скорости? Возможно ли их изменить? Заранее спасибо.

Re: Что такое передаточные числа?

Автор: valerik (—.sinor.ru) Дата: давно

Вот коротенько :
Передаточное число – это отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубцов ведущей шестерни. Применительно к ступеням КПП с разными передаточными числами – чем оно больше, тем передача «короче» и «тяговитее», то есть мотор быстрее раскручивается до максимальных оборотов – автомобиль интенсивнее ускоряется из-за быстрой раскрутки, но снижается максимальная скорость на данной передаче. Следовательно, возникает необходимость в частом переключении. На разгонную динамику влияет в такой же степени и передаточное число главной пары редуктора. Чем оно выше, тем автомобиль динамичнее, лучше тянет на всех передачах, но максимальная скорость при этом ниже. При уменьшении передаточного числа получают выигрыш в максимальной скорости (если у двигателя есть запас мощности), но проигрывают в разгонной динамике автомобиля. Например, установка главной пары 4,1 или 4,3 вместо 3,9 превращает стандартную «шестерку» в более динамичный автомобиль.

Правильный подбор передаточных чисел главной пары редуктора, пар шестерен КПП – залог согласованной работы трансмиссии. Эти числа подбираются в зависимости от мощностных и моментных характеристик двигателя, размера колес, возможностей тормозной системы, а в процессе тюнинга автомобиля еще и учитываются пожелания автовладельца

и еше

Автор: valerik (—.sinor.ru) Дата: давно

Установка передаточного числа.

При постоянной выходной мощности двигателя ускорение и максимальная скорость, зависит от передаточного числа.

Передаточное число – это сколько оборотов двигателя ведущей шестерни приходится на один оборот шестерни двигателя.

Высокое передаточное число (п.ч.) обеспечивается шестерней с наименьшим количеством зубьев, а малое – шестерней с наибольшим количеством зубьев. С высоким передаточным числом вы получаете хорошие ускорение, но маленькую максимальную скорость. Машина же с низким п.ч. будет обладать хорошей максимальной скоростью, но будет медленно разгоняться. Машина с высоким п.ч. годится для трассы состоящей из сложных кривых, где прохождение трассы осуществляется на малых скоростях, машина же с низким п.ч. будет фаворитом на скоростных трассах. Но слишком низкое п.ч. может перегрузить двигатель и вызвать его перегрев, впоследствии выход его (двигателя) из строя.

Большое п. ч. Маленькое п. ч.
Максимальная скорость Маленькая Высокая
Ускорение Хорошее Не большое
Срок службы
двигателя Продолжительный Короткий
Трасса Техническая Скоростная

Re: Что такое передаточные числа?

Автор: Kartingist (—.online.nsk.su) Дата: давно

Передаточноые числа – это отношение оборотов на входе и на выходе коробки передач (немного утрировано). Т. е. если на первой у Эво 6 отношение 2,928, то обороты выходного вала коробки будут почти в 3 раза меньше, чем обороты лвигателя. то же самое и с главной парой.

Соответственно получаем – максималка выше – если эти отношения меньше (т. е. главная передача , ну, допустим 4, а не 4,529) и наоборот.

Изменить в машине, тем более в Эво можно все, но это как говориться вопрос времени и денег.

Re: Что такое передаточные числа?

Автор: L.U. [Владивосток] (—.primorye.ru) Дата: давно

Спасибо за ответы.

Архив GT форума
Toyota – Nissan – Mitsubishi – Honda – Mazda – Subaru – Suzuki – Isuzu – Daihatsu
1990 – 1991 – 1992 – 1993 – 1994 – 1995 – 1996 – 1997 – 1998 – 1999 – 2000 – 2001 – 2002 – 2003 – 2004 – 2005 – 2006 – 2007 – 2008 – 2009 – 2010 – 2011 – 2012 – 2013 – 2014 – 2015 – 2016 – 2017 – 2018 – 2019

Читайте также: Поделки с помощью фрезера ручного

Главная передача предназначена для того, чтобы снизить угловую скорость вала двигателя на пути к ведущим колесам и разделить ее на потоки к ведущим осям и по бортам. Тягово-скоростные показатели автомобиля в большой мере зависят от величины передаточного числа главной передачи / . Поэтому для автомобилей различного назначения / определяют по-разному. Для дорожных автомобилей колесной формулы 4×2 передаточное число главной передачи рассчитывают из условия реализации заданной максимальной скорости автомобиля на высшей передаче. Используя выражение

определяют передаточное число главной передачи

где co_v — угловая скорость ведущего колеса при движении автомобиля с максимальной скоростью на высшей передаче.

Если наивысшая передача прямая, то . Тогда

Передаточное число раздаточной коробки, если она есть на автомобиле, принимают равным единице. Передаточное число повышающей передачи большинства автомобилей принимают равным 0,65. 0,8. Радиус колеса в расчетах принимают равным статическому радиусу г_СТ шины по стандарту.

Для внедорожников, полноприводных, сельскохозяйственного назначения и других автомобилей, работающих в сложных дорожных условиях, / увеличивают на 10. 20% по сравнению с базовой моделью. Это позволяет повысить динамический фактор и работать на высшей (прямой) передаче при повышенном дорожном сопротивлении перемещению автомобиля. При этом снижается максимальная скорость автомобиля по сравнению с базовой моделью.

Из соображений топливной экономичности у легковых автомобилей /

Для легковых автомобилей, обладающих высокой удельной мощностью, /_{кп н} можно рассчитывать только по первому условию, потому что их ведущие колеса из-за избытка крутящего момента могут буксовать, преодолевая сцепление колес, в любых дорожных условиях, а минимальная скорость достигается за счет запаса мощности двигателя при малой подаче топлива.

Преодоление максимального подъема. Регламентированные значение /_тах: для легковых автомобилей — 0,35. 0,5; для грузовых — 0,35. 0,4; для полноприводных — 0,7. 0,8. Уравнение, отражающее баланс сил с учетом силы сопротивления качению, для этих условий имеет вид

или с учетом (78) и (87) откуда

Если на автомобиле имеется раздаточная коробка, то /_1р определяют с учетом низшей ступени передаточного числа раздаточной коробки / _н и передаточного числа главной передачи:

где / _н — передаточное число низшей ступени раздаточной коробки, которое принимают / = 1,5. 2.

Передаточное число /_1ф из условий сцепления. Машина с передаточным числом коробки передач i_x или /_1р, полученным расчетом по выражениям (125) и (126), сможет преодолеть заданное дорожное сопротивление, если сцепление колес с дорогой будет достаточным. Если сцепление будет ниже некоторого предела, то касательная сила на ведущих колесах автомобиля окажется нереализованной из-за буксования колес. Чтобы этого не произошло, сила сцепления Р должна быть больше или равна максимальному значению касательной силы тяги Р_к, т.е. Р_ф > Р_{к тах}.

Тогда

откуда

Для полученного неравенства (127) сцепной вес автомобиля (7_СЦ выбирают из следующих выражений:

• • G_cn = G_a — для полноприводных автомобилей;
• • G_cn = _R2 G₂ — для автомобилей с задним ведущим мостом;
• • G_CJl= G_x — для автомобилей с передним ведущим мостом, где G_x и G₂ — части веса автомобиля, приходящиеся соответственно на передний и задний мост для проектируемого автомобиля; А,_Л1 и _R2 — коэффициенты перераспределения нагрузки; X_Rl = 0,8. 0,9; ^ю. = 1,1—1,3.

Передаточное число i_lv для реализации минимальной скорости. При эксплуатации автомобиля могут возникать такие условия, когда он вынужден длительное время перемещаться с невысокой скоростью (движение в колонне, движение по дорогам или участкам дорог со значительными неровностями и др.). Поэтому он должен обладать свойством устойчивого движения при минимальной скорости v a min = 4. 5 км/ч. В таких условиях двигатель должен работать в режиме минимально устойчивой угловой скорости вала двигателя С0д _min > 320 с-1 (1000 об/мин), т.е.

Если z_lv больше полученных расчетом передаточных чисел / и /_1ф, то в качестве основного значения принимают i_lv. В этом случае в коробку передач включают дополнительную, пониженную ступень. Как правило, это автомобили высокой проходимости, автопоезда, автомобили-фургоны, для которых установлена минимальная скорость v_amin = 2. 3 км/ч.

Минимальное передаточное число на первой передаче трехваль- ной коробки передач не может быть /, > 9, так как максимально допустимое передаточное число цилиндрической зубчатой пары /_{ц п} 9 устанавливают понижающий редуктор — демультипликатор (умножитель).

Читайте также: Направляющая для пресса чертеж

Главная передача автомобиля – элемент трансмиссии, в наиболее распространенном варианте состоящий из двух шестерен (ведомой и ведущей), призванный преобразовывать крутящий момент, поступающий от коробки передач, и передавать его на ведущую ось. От конструкции главной передачи напрямую зависят тягово-скоростные характеристики автомобиля и расход топлива. Рассмотрим устройство, принцип действия, виды и требования к механизму трансмиссии.

Устройство главной передачи

По сути, главная передача — это не что иное, как шестеренчатый понижающий редуктор, в котором ведущая шестерня связана с вторичным валом КПП, а ведомая – с колесами автомобиля. По типу зубчатого соединения главные передачи различаются на следующие разновидности:

• цилиндрическая – в большинстве случаев применяется на автомобилях с поперечным расположением двигателя и коробки передач и передним приводом;
• коническая – применяется очень редко, так как имеет большие габариты и высокий уровень шума;
• гипоидная – наиболее востребованная разновидность главной передачи, которая применяется на большинстве автомобилей с классическим задним приводом. Гипоидная передача отличается малыми размерами и низким уровнем шума;
• червячная – практически не применяется на автомобилях по причине трудоемкости изготовления и высокой стоимости.

Также стоит отметить, что автомобили с передним и задним приводом имеют различное расположение главной передачи. В переднеприводных автомобилях с поперечным расположением КПП и силового агрегата, цилиндрическая главная передача располагается непосредственно в картере КПП .

В автомобилях с классическим задним приводом главная передача установлена в корпусе ведущего моста и соединена с коробкой передач посредством карданного вала. В функционал гипоидной передачи заднеприводного автомобиля также входит и разворот вращения на 90 градусов за счет конических шестерен. Несмотря на различные типы и расположение, предназначение главной передачи остается неизменным.

Принцип работы

Основная характеристика этого редуктора — передаточное число. Данный параметр отражает отношение количества зубьев ведомой шестерни (связана с колесами) к ведущей (связана с вторичным валом коробки передач). Чем больше передаточное число, тем быстрее автомобиль разгоняется (крутящий момент увеличивается), но при этом уменьшается значение максимальной скорости. Уменьшение передаточного числа увеличивает максимальную скорость, при этом машина начинает ускоряться медленнее. Для каждой модели автомобиля передаточное число подбирается с учетом характеристик двигателя, КПП, размера колес, тормозной системы и т.д. Принцип действия главной передачи достаточно прост: во время движения автомобиля крутящий момент от двигателя передается коробке переменных передач (КПП), а затем, посредством главной передачи и дифференциала, приводным валам автомобиля. Таким образом, главная передача непосредственным образом изменяет крутящий момент, который передается колесам машины. Соответственно, посредством нее изменяется и скорость вращения колес.

Основные требования. Современные тенденции

Главным передачам выдвигается немало требований, основными из которых являются:

• Надежность;
• Минимальная потребность в обслуживании;
• Высокие показатели КПД;
• Плавность и бесшумность;
• Минимально возможные габаритные размеры.

Естественно, идеального варианта не существует, поэтому конструкторам при выборе типа главной передачи приходится искать компромиссы.

Отказаться от использования главной передачи в конструкции трансмиссии пока не получается, поэтому все наработки направлены на повышение эксплуатационных показателей.

Примечательно, что изменение рабочих параметров редуктора является одним из основных видов тюнинга трансмиссии. За счет установки шестерен с измененным передаточным числом можно существенно повлиять на динамику авто, максимальную скорость, расход топлива, нагрузку на КПП и силовой агрегат.

Напоследок стоит упомянуть особенности конструкции роботизированных КПП с двойным сцеплением, что сказывается и на устройстве главной передачи. В таких КПП парные и непарные передачи разделены, поэтому на выходе имеется два вторичных вала. И каждый из них передает вращение на свою ведущую шестерню главной передачи. То есть, в таких редукторах ведущих шестерен – две, а ведомая только одна.

Схема коробки передач DSG

Эта конструктивная особенность позволяет сделать передаточное число на редукторе изменяемым. Для этого всего лишь используются ведущие шестеренки с разным количеством зубьев. К примеру, при задействовании ряда непарных передач для повышения тягового усилия используется шестерня, обеспечивающая большее передаточное число, а шестерня парного ряда имеет меньшее значение этого параметра.

Читайте также: Светодиодная лампа мигает при включении

Двойные главные передачи

Эти передачи применяются на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, на полноприводных трехосных автомобилях и автобусах для увеличения передаточного числа трансмиссии, чтобы обеспечить передачу большого крутящего момента. КПД двойных главных передач находится в пределах 0,93…0,96.

Двойные главные передачи имеют две зубчатые пары и обычно состоят из пары конических шестерен со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен с прямыми или косыми зубьями. Наличие цилиндрической пары шестерен позволяет не только увеличить передаточное число главной передачи, но и повысить прочность и долговечность конической пары шестерен.

В центральной главной передаче (рисунок 2, г) коническая и цилиндрическая пары шестерен размещены в одном картере в центре ведущего моста. Крутящий момент от конической пары через дифференциал подводится к ведущим колесам автомобиля.

В разнесенной главной передаче (рисунок 2, д) коническая пара шестерен 5 находится в картере в центре ведущего моста, а цилиндрические шестерни 6 — в колесных редукторах. При этом цилиндрические шестерни соединяются полуосями 7 через дифференциал с конической парой шестерен. Крутящий момент от конической пары через дифференциал и полуоси 7 подводится к колесным редукторам.

Широкое применение в разнесенных главных передачах получили однорядные планетарные колесные редукторы. Такой редуктор состоит из прямозубых шестерен — солнечной 8, коронной 11 и трех сателлитов 9. Солнечная шестерня приводится во вращение через полуось 7 и находится в зацеплении с тремя сателлитами, свободно установленными на осях 10, жестко связанных с балкой моста. Сателлиты входят в зацепление с коронной шестерней 11, прикрепленной к ступице колеса. Крутящий момент от центральной конической пары шестерен 5 к ступицам ведущим колес передается через дифференциал полуоси 7, солнечные шестерни 8, сателлиты 9 и коронные шестерни 11.

При разделении главной передачи на две части уменьшаются нагрузки на полуоси и детали дифференциала, а также уменьшаются размеры картера и средней части ведущего моста. В результате увеличивается дорожный просвет и тем самым повышается проходимость автомобиля. Однако разнесенная главная передача более сложна, имеет большую металлоемкость, дорогостояща и трудоемка в обслуживании.

Классификация главных передач

По числу пар зацеплений

По виду зубчатого соединения

• По компоновке Цилиндрическая. Применяется на машинах с передним приводом, в которых двигатель и коробка переключения передач имеют поперечное расположение. В этом типе соединения применяются шестерни с шевронными и косыми зубьями.
• Коническая. Используется на тех заднеприводных машинах, в которых не важны размеры механизмов и нет ограничений на уровень шума.
• Гипоидная — самый популярный вид зубчатого соединения для автомобилей с задним приводом.
• Червячная -в конструкции трансмиссии автомобилей практически не применяется.

• Размещенные в коробке передач либо в силовом агрегате. На переднеприводных автомобилях главная передача расположена непосредственно в корпусе КПП.
• Размещенные отдельно от КПП. В машинах с задним приводом главная пара шестерен располагается в картере ведущего моста вместе с дифференциалом.

Отметим, что в полноприводных автомобилях расположение главной пары зубчатых колес зависит от разновидности привода.

Преимущества и недостатки

Цилиндрическая главная передача. Максимальное передаточное число ограничено значением 4,2. Дальнейшее увеличение отношения числа зубьев ведет к существенному увеличению размера механизма, а также повышению уровня шума. Каждый из типов зубчатых соединений имеет свои плюсы и минусы. Рассмотрим их:

• Гипоидная главная передача. Этот тип отличается низкой нагрузкой на зубья и пониженным уровнем шума. При этом из-за смещения в зацеплении шестерен повышается трение скольжения и понижается КПД, но в то же время появляется возможность опустить карданный вал максимально низко. Передаточное число для легковых автомашин – 3,5-4,5; для грузовых – 5-7;.
• Коническая главная передача. Используется редко из-за большого размера и шумности.
• Червячная главная передача. Данная разновидность зубчатого соединения из-за трудоемкости изготовления и высокой стоимости производства практически не используется.

Что такое передаточное число главной передачи: — — — TransportBasis.ru

2.3 Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи влияет на тягово-динамические и экономические показатели автомобиля. Его определяют, пользуясь выражением:

Передаточное число главной передачи, полученное расчетом соответствует табличному.

2.4 Определение передаточных чисел в коробке передач

Передаточные числа в коробке передач определяют из условия обеспечения наибольшей интенсивности разгона и плавности переключения шестерен при последовательном переходе с одной передачи на другую, а также для обеспечения движения на первой передаче без буксования по заданной дороге.

Знаменатель геометрической прогрессии ряда, образуемого передаточными числами коробки передач, находят по формуле

где т — число передач в коробке.

Передаточное число в коробке при работе на первой передаче определяют из условия преодоления заданного сопротивления движению по формуле

где М_mах— максимальный крутящий момент двигателя, Н*м;

ψ_1mах — суммарный коэффициент дорожного сопротивления (берем из задания на проектирование автомобиля).

Проверяем условие движения автомобиля без буксования по заданной дороге. Должно быть удовлетворено условие

где  — коэффициент сцепления движителей с дорогой;

λ_к – коэффициент нагрузки на ведущие колеса;

λ_к = 1 — для машин повышенной и высокой проходимости;

λ_к = 0,5—0,55 — для легковых автомобилей 4×2;

λ_к = 0,65—0,75 — для грузовых автомобилей 4×2.

Для нашего расчета принимаем λ

Вывод – передаточное число удовлетворяет условию

2.

5 Определение скоростей движения автомобиля на различных передачах

Максимальная скорость движения на прямой передаче задана. Скорости движения на промежуточных передачах определим из соотношений:

3. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ

В процессе динамического расчета выполняют построение динамической характеристики автомобиля.

Динамический фактор D предложен Е.А. Чудаковым. Используют его для сравнительной оценки динамических качеств различных автомобилей в различных условиях их движения (качество дороги, нагрузка автомобиля). Так как в условиях установившегося движения численные значения динамического фактора и суммарного коэффициента дорожного сопротивления равны, т.е. ψ = D. Зная динамический фактор автомобиля, можно определить, какое дорожное сопротивление он будет преодолевать.

Динамический фактор есть отношение избыточной силы тяги, к полному весу автомобиля:

Так как касательная сила тяги Р_к и сила сопротивления воздуха Р_w изменяются с изменением скоростного и нагрузочного режимов работы автомобиля, то и динамический фактор в условиях эксплуатации не остается постоянным. Его оценивают с помощью динамической характеристики, которая представляет собой D = ƒ(V).

Основой для построения динамической характеристики (рис. 2) является внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя или регуляторная характеристика дизеля, а также данные тягового расчета и ряд параметров автомобиля-прототипа

а) Построение динамической характеристики автомобиля. Наметим не менее пяти точек скоростных режимов автомобиля на каждой передаче. Скорости движения автомобиля при движении на различных передачах и при различных значениях частот вращения вала двигателя определяют по формуле

3. 2

б) Для этих скоростных режимов находим значения крутящих моментов двигателя и определяют касательные силы тяги на каждой передаче по формуле:

4-ая передача

Для определения силы сопротивления воздуха используют зависимость.

Значения коэффициента сопротивления воздуха k_w и площади поперечного сечения автомобиля F_а принимают из тягового расчета.

в) Значения динамического фактора для каждой передачи подсчитывают

Используя полученные значения динамического фактора, строят характеристику D = ƒ(V).

Рис. 2. Динамическая характеристика автомобиля

1. Чудаков Е.Д. Теория автомобиля. М.: Машгиз, 1940.
2. Скотников В.А., Мащенский А.Н., Солонский А.С. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. М.: Агропромиздат, 1986.
3. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высшая школа, 1980.
4. Чернышев В.А. Тягово-динамический расчет автомобиля: Учебное пособие. М: МГАУ им. В.П. Горячкина, 1994.
5. Чернышев В.А. Тяговый расчет трактора: Методические рекомендации. М.:-ГОСНИТИ, 1982.

Что такое передаточное чисто коробки передач, как его узнать и что значат показатели

Эксплуатируя автомобиль, водители редко задумываются о малозначительных характеристиках транспортного средства, повлиять на которые они не способны. Однако при тюнинге трансмиссии для улучшения динамических качеств отдельное внимание уделяют передаточному числу КПП и расчёту главной пары, расположенной в коробке передач или редукторе заднего моста.

Общий принцип работы КПП

Коробка передач — неотъемлемый компонент трансмиссии автомобиля, оснащённого двигателем внутреннего сгорания. Она служит для изменения частоты вращения в зависимости от скорости движения и режима работы мотора. Одновременно с вариацией количества оборотов выходного вала происходит увеличение или уменьшение крутящего момента, подаваемого на приводные колёса. Чем больше передаточное число, тем динамичней будет разгон, но предельная скорость будет меньше.

Работает КПП по принципу передачи вращения от одного зубчатого колеса к другому. Для соответствия скорости движения автомобиля оптимальным оборотам двигателя используют несколько пар с разными передаточными числами. Переключение между ступенями осуществляют вручную (МКПП) либо с помощью специального механизма (АКПП).

Как рассчитать передаточное число

Необходимость определить передаточное число (коэффициент) КПП у водителей возникает редко. Основная причина — модернизация трансмиссии для получения лучших динамических характеристик. Коэффициенты передачи коробки передач разных ступеней закладывает конструктор при проектировании автомобиля. Их выбирают на основе мощностных параметров двигателя и целевого назначения транспортного средства. Для среднестатистического водителя закладывают передаточные отношения КПП главной и понижающих передач, обеспечивающие наибольшую экономичность. Те, кто хочет придать автомобилю большей динамики, рассчитывают характеристики самостоятельно.

Расчет без учета сопротивления

Узнать передаточный коэффициент можно в сопроводительной документации на агрегат (коробку или редуктор заднего моста). Когда документа нет, расчёт ведут самостоятельно. Для этого сравнивают количество оборотов на входном и выходном валах. Определение передаточного отношения главной пары редуктора заднего моста:

1. Вывесить приводное колесо, приподняв автомобиль домкратом.
2. На входном валу редуктора или на кардане поставить метку. Вторую отметку наносят на вывешенном колесе.

Вращая за ступицу считают обороты карданного вала. Когда колесо повернётся на 360°, оценивают положение второй отметки.

Определяют передаточный коэффициент, деля количество оборотов входного вала на 1 (поворот колеса). Полученное значение сравнивают со стандартными величинами.

В переднеприводных автомобилях главная пара размещается в КПП. Определение коэффициента выполняют по схожему принципу:

1. Снимают правое переднее колесо, открывая доступ к шкиву двигателя.
2. Ставят метки на ступице и хвостовике коленвала.
3. Включают 1 передачу и вращают шкив, считая обороты. Когда ступица провернётся на 360°, вычисляют передаточное отношение.
4. Процедуру выполняют для всех скоростей.

Для вычисления передаточного отношения главной передачи необходимо сравнить технические данные с полученными результатами. Для этого в интернете находят справочные таблицы, где указаны характеристики типовых КПП и выбирают совпадающую модель.

КПД зубчатой передачи

Более точный расчёт трансмиссии подразумевает вычисление крутящего момента с учётом всех сопротивлений. Передача вращения от двигателя к колёсам происходит с небольшими потерями на трение в зубчатых парах, подшипниках и уплотнениях. Эти помехи уменьшают выходной крутящий момент, а компенсируют его за счёт увеличения мощности двигателя. При расчёте используют КПД цилиндрической и конической зубчатой передачи. В первом случае он составляет 0,98, во втором — 0,97.

На что влияет передаточное число

Параметр трансмиссии напрямую влияет на тягово-скоростные свойства автомобиля. Для серийных транспортных средств применяют среднее значение передаточного числа. Это означает, что машина будет умеренно разгоняться в городском цикле и на трассе. В таком режиме происходит равномерный износ деталей трансмиссии, меньше стираются покрышки, а топливо расходуется в оптимальных пределах.

Изменение передаточного коэффициента напрямую влияет на скоростные характеристики автомобиля. Увеличивая параметр, добиваются повышения крутящего момента на приводных колёсах. Это приводит к тому, что машина резвее стартует с места, быстрее разгоняется, а двигатель раньше выходит на пиковую мощность. Однако в этом случае увеличивается потребление горючего, а максимальная скорость снижается. Уменьшение передаточного числа ухудшает динамику авто: машина становится «заторможенной» и медленней набирает скорость. Однако любителям размерной езды такая настройка трансмиссии принесёт выгоду в плане снижения потребления горючего.

Как можно использовать передаточное число

Передаточным числом называется отношение делительных диаметров зубчатых колёс (ведомого и ведущего). В первую очередь этим критерием пользуются проектировщики трансмиссии при разработке автомобиля. Они выбирают оптимальные параметры в связке с силовым агрегатом, которые подойдут для серийного производства.

Водители серийных транспортных средств также могут варьировать передаточное отношение. Если динамика авто неудовлетворительна, а высокая скорость не нужна, выполняют ревизию трансмиссии с заменой главной передачи или КПП. В этом случае добиваются увеличения крутящего момента на приводе колёс. Такая модернизация позволяет двигателю быстрее достигать оборотов, на которых происходит максимальная отдача мощности. Автомобиль станет более резво откликаться на нажатие акселератора, а динамика его значительно улучшится.

Передаточное число оказывает серьезное влияние на динамические показатели и характеристики транспортного средства. В рамках проектирования трансмиссии инженеры отдельно учитывают мощность мотора и целевое назначение автомобиля, а затем подбирают оптимальные параметры для всех передач. При модернизации учитывают целесообразность тех или иных доработок, а также режимы, в каких будет эксплуатироваться машина.

: как это влияет на характеристики автомобиля?

Главная передача — последняя передача, используемая для передачи мощности двигателя на колеса. У него две цели. Во-первых, он направляет поток мощности от карданного вала к задней оси под нужным углом. Во-вторых, это также обеспечивает механическое преимущество (рычаг) от карданного вала к задней оси. Главная передача содержит пару спирально-конических шестерен, состоящих из шестерни, которая соединяется с гребным валом, и зубчатого венца, который соединяется с фланцем на картере дифференциала.

Шестерня получает привод от двигателя, а коронное колесо прикреплено к колесам и вращает их. Обычно на зубчатом венце в 3-4 раза больше зубьев, чем на шестерне. Таким образом, обеспечивается конечное снижение скорости от 3:1 до 4:1. Ведущая шестерня является составной частью вала шестерни. Его шлицевой конец крепится к концу карданного вала или заднего универсального шарнира.

Какое передаточное число главной передачи?

Передаточное число главной передачи — это степень, в которой скорость вращения карданного вала (выходного вала) из коробки передач окончательно снижается, прежде чем она достигнет ведущих колес. Если вы измените это соотношение, оно также изменит эффективное передаточное число каждой передачи, влияя на производительность и экономичность автомобиля. Следовательно, производители называют это передаточным числом главной передачи. По сути, это конечное передаточное число зубчатой ​​передачи.

Final Drive Ratio

Передаточное отношение угловой скорости зубчатого колеса дает передаточное отношение входа к выходу. Вы можете легко рассчитать передаточное число главной передачи непосредственно по количеству зубьев на ведущем колесе и шестерне. Изготовители определяют передаточное число конечной передачи и механическое передаточное отношение таким образом, чтобы в результате получилось число, образующее идеальную связь.

Как это работает в автомобиле?

Давайте обратимся к схеме выше. Например, на шестерне 8 зубьев, а на венце 30 зубьев, как показано на схеме. Чтобы повернуть коронное колесо (и, следовательно, колеса) на один оборот, шестерня должна повернуться в 3,75 раза больше. Предположим, что автомобиль движется на 4-й передаче с передаточным числом 1:1, что означает, что вход коробки передач равен ее выходу.

На 4-й передаче двигателю необходимо провернуть шестерню еще в 3,75 раза, чтобы повернуть колеса на один оборот. Таким образом, это означает, что самому двигателю нужно сделать 3,75 оборота, чтобы повернуть колеса на один оборот. Поскольку

1 оборот колеса = 3,75 оборота шестерни x 1 (в данном случае передаточное отношение 4-й передачи 1:1)

Следовательно, 1 оборот колеса = 3,75 оборота двигателя (на 4-й передаче)

Расчет:

Таким образом, в данном случае двигатель поворачивается 3,75 раза, чтобы повернуть колеса на один оборот. Таким образом, передаточное число главной передачи всегда снижает частоту вращения двигателя для поворота колес на один оборот. Точно так же на 1-й передаче, передаточное число которой равно 3,78, двигатель должен провернуться в 3,78 х 3,75 раза больше, чтобы повернуть колеса на один оборот. Следовательно, это соотношение известно как передаточное число главной передачи.

1 оборот колеса = 3,75 оборота шестерни x 3,78 (в данном случае передаточное число 1-й передачи 3,78:1)

Следовательно, 1 оборот колеса = 14,175 оборота двигателя (на 1-й передаче) транспортные средства могут легче подниматься по склонам на первой передаче, чем на других передачах.

Необходимость главной передачи в автомобиле:

Как правило, автомобильная трансмиссия имеет две или более зон, в которых производители используют зубчатую передачу. Один в редукторе, второй в мосту. Таким образом, это помогает обеспечить отличное сочетание скорости автомобиля и крутящего момента на колесах. Кроме того, современные трансмиссии также используют встроенную систему дифференциала. Производители называют такие агрегаты «трансмиссией». Коробка передач содержит множество различных наборов шестерен, которые служат этой цели. Он также включает в себя Final-Drive, который обеспечивает дальнейшее снижение скорости на колесах.

Что такое «трансмиссия»?

Трансмиссия представляет собой комбинацию трансмиссии и главной передачи (оси), объединенных в единый узел. Или же это могут быть два отдельных блока, которые соединяются через карданный вал. Передаточные числа в трансмиссии и главной передаче имеют жизненно важное значение. Это потому, что они изменяют характеристики производительности автомобиля.

Кроме того, дифференциал содержит механизм, который равномерно распределяет крутящий момент между двумя колесами. Это также позволяет им вращаться с разной скоростью при движении по криволинейной траектории. В большинстве современных автомобилей производители используют коробку передач, чтобы уменьшить вес или разместить последнюю передачу в более узких местах. Dana, Eaton и Divgi-Warner являются одними из ведущих поставщиков главной передачи.

Подробнее: Что такое задний привод?>>

сообщите об этом объявлении

О команде CarBikeTech

CarBikeTech — это технический блог. Члены команды CarBikeTech имеют более чем 20-летний опыт работы в автомобильной сфере. Команда CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи об автомобильных технологиях.

GM Drive Ratios — Gearvendors

Значение имеет шестерня под вашим сиденьем. Gearing — это то, что вы покупаете, когда покупаете Gear Vendors Under/Overdrive. Если вы потратите несколько минут на изучение диаграммы передач для вашей комбинации трансмиссии и заднего передаточного числа, вы поймете, почему этот продукт так популярен. Коэффициент конечной передачи показывает, сколько оборотов двигателя приходится на один полный оборот шин. Шестерни являются мультипликаторами крутящего момента. Математическое уравнение для лошадиных сил: Крутящий момент X об/мин/5252 = л.с. Редуктор с близким передаточным числом позволяет нам работать как с крутящим моментом, так и с оборотами в этом уравнении для значительного увеличения мощности и производительности. Обратите внимание, например, что 1-я передача имеет гораздо большее умножение крутящего момента, чем 2-я — теперь посмотрите, насколько низко вам придется снизить передаточное число задней передачи, чтобы ваша вторая передача имела такой же крутящий момент, как и 1-я передача. То же самое со 2-м овером по сравнению с 3-м.

Каким бы ни был номер вашей второй главной передачи, это эквивалентно тому, что вы имеете такое же отношение для множителя крутящего момента на заднем конце. Конечно, с переключением передач мы поддерживаем высокие обороты двигателя от одной передачи к другой и дополнительно используем преимущество передаточного числа.

Здесь нет места, чтобы охватить все детали (например, преимущества передаточной экипировки и т. д.), поэтому позвоните нам на завод, чтобы обсудить конкретное применение — у нас есть специалисты по обслуживанию клиентов, которые всегда готовы задать вам подобные вопросы.

Главная передача

Шестеренный механизм, повышающий передаточное число трансмиссии автомобиля, называется главной передачей.

Главная передача служит для постоянного увеличения крутящего момента двигателя, подводимого к ведущим колесам, и уменьшения скорости их вращения до необходимых значений.

Главная передача обеспечивает максимальную скорость движения автомобиля на высшей передаче и оптимальный расход топлива в соответствии с ее передаточным числом. Передаточное число главной передачи зависит от типа и назначения автомобиля, а также мощности и быстроходности двигателя. Величина передаточного числа главной передачи обычно составляет 6,5…9,0 у грузовых автомобилей и 3,5. 5,5 у легковых автомобилей. На автомобилях применяются различные типы главных передач (рисунок 1).

Рисунок 1 — Типы главных передач

Одинарные главные передачи

Одинарные главные передачи состоят из одной пары шестерен.

Цилиндрическая главная передача применяется в переднеприводных легковых автомобилях при поперечном расположении двигателя и размещается в общем картере с коробкой передач и сцеплением (см. Двухвальные коробки передач ВАЗ и АЗЛК рисунок 2). Ее передаточное число равно 3,5. 4,2, а шестерни могут быть прямозубыми, косозубыми и шевронными. Цилиндрическая главная передача имеет высокий КПД — не менее 0,98, но она уменьшает дорожный просвет у автомобиля и более шумная.

Коническая главная передача (рисунок 2, а) применяется на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Оси ведущей 1 и ведомой 2 шестерен в конической главной передаче лежат в одной плоскости и пересекаются, а шестерни выполнены со спиральными зубьями. Передача имеет повышенную прочность зубьев шестерен, небольшие размеры и позволяет снизить центр тяжести автомобиля. КПД конической главной передачи со спиральным зубом 0,97. 0,98. Передаточные числа конических главных передач 3,5. 4,5 у легковых автомобилей и 5. 7 у грузовых автомобилей и автобусов.

Рисунок 2 — Главные передачи

а, б, в — одинарные; г, д — двойные; е — редуктор; 1 — ведущая шестерня; 2 — ведомая шестерня; 3 — червяк; 4 — червячная передача; 5 — коническая шестерни; 6 — цилиндрические шестерни; 7 — полуось; 8 — солнечная шестерня; 9 — сателлит; 10 — ось; 11 — коронная шестерня; l — гипоидное смещение

Гипоидная главная передача (рисунок 2, б) имеет широкое применение на легковых и грузовых автомобилях. Оси ведущей 1 и ведомой 2 шестерен гипоидной главной передачи в отличие от конической не лежат в одной плоскости и не пересекаются, а перекрещиваются. Передача может быть с верхним или нижним гипоидным смещением l. Гипоидная главная передача с верхним смещением используется на многоосных автомобилях, так как вал ведущей шестерни должен быть проходным, а на переднеприводных автомобилях — исходя из условий компоновки. Главная передача с нижним гипоидным смещением широко применяется на легковых автомобилях.

Передаточные числа гипоидных главных передач легковых автомобилей 3,5. 4,5, а грузовых автомобилей и автобусов 5. 7. Гипоидная главная передача по сравнению с другими более прочная и бесшумная, имеет высокую плавность зацепления, малогабаритная и ее можно применять на грузовых автомобилях вместо двойной главной передачи. Она имеет КПД, равный 0,96. 0,97. При нижнем гипоидном смещении имеется возможность ниже расположить карданную передачу и снизить центр тяжести автомобиля, повысив его устойчивость. Однако гипоидная главная передача требует высокой точности изготовления, сборки и регулировки. Она также требует из-за повышенного скольжения зубьев шестерен применения специального гипоидного масла с сернистыми, свинцовыми, фосфорными и другими присадками, образующих на зубьях шестерен прочную масляную пленку.

Червячная главная передача (рисунок 2, в) может быть с верхним или нижним расположением червяка 3 относительно червячной шестерни 4, имеет передаточное число 4. 5 и в настоящее время используется редко. Ее применяют на некоторых многоосных многоприводных автомобилях. По сравнению с другими типами червячная главная передача меньше по размерам, более бесшумна, обеспечивает более плавное зацепление и минимальные динамические нагрузки. Однако передача имеет наименьший КПД (0,9. 0,92) и по трудоемкости изготовления и применяемым материалам (оловянистая бронза) является самой дорогостоящей.

Двойные главные передачи

Эти передачи применяются на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, на полноприводных трехосных автомобилях и автобусах для увеличения передаточного числа трансмиссии, чтобы обеспечить передачу большого крутящего момента. КПД двойных главных передач находится в пределах 0,93. 0,96.

Двойные главные передачи имеют две зубчатые пары и обычно состоят из пары конических шестерен со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен с прямыми или косыми зубьями. Наличие цилиндрической пары шестерен позволяет не только увеличить передаточное число главной передачи, но и повысить прочность и долговечность конической пары шестерен.

В центральной главной передаче (рисунок 2, г) коническая и цилиндрическая пары шестерен размещены в одном картере в центре ведущего моста. Крутящий момент от конической пары через дифференциал подводится к ведущим колесам автомобиля.

В разнесенной главной передаче (рисунок 2, д) коническая пара шестерен 5 находится в картере в центре ведущего моста, а цилиндрические шестерни 6 — в колесных редукторах. При этом цилиндрические шестерни соединяются полуосями 7 через дифференциал с конической парой шестерен. Крутящий момент от конической пары через дифференциал и полуоси 7 подводится к колесным редукторам.

Широкое применение в разнесенных главных передачах получили однорядные планетарные колесные редукторы. Такой редуктор (рисунок 2, е) состоит из прямозубых шестерен — солнечной 8, коронной 11 и трех сателлитов 9. Солнечная шестерня приводится во вращение через полуось 7 и находится в зацеплении с тремя сателлитами, свободно установленными на осях 10, жестко связанных с балкой моста. Сателлиты входят в зацепление с коронной шестерней 11, прикрепленной к ступице колеса. Крутящий момент от центральной конической пары шестерен 5 к ступицам ведущим колес передается через дифференциал полуоси 7, солнечные шестерни 8, сателлиты 9 и коронные шестерни 11.

При разделении главной передачи на две части уменьшаются нагрузки на полуоси и детали дифференциала, а также уменьшаются размеры картера и средней части ведущего моста. В результате увеличивается дорожный просвет и тем самым повышается проходимость автомобиля. Однако разнесенная главная передача более сложна, имеет большую металлоемкость, дорогостояща и трудоемка в обслуживании.

Смотрите наши другие статьи

• Мосты — назначение и типы
• Дифференциал
• Полуоси
• Ведущий мост автомобиля
• Конструкция ведущего моста ВАЗ
• Конструкции ведущего моста автомобилей ГАЗ
• Конструкция ведущего моста грузовых автомобилей ЗИЛ
• Конструкции ведущих мостов КамАЗ и МАЗ
• Комбинированные мосты
• Передний мост легковых автомобилей ВАЗ повышенной проходимости
• Передний мост легковых автомобилей ВАЗ
• Комбинированный передний мост АЗЛК
• Передний ведущий мост автомобилей ГАЗ и ЗИЛ