transmisie

Angrenaj de cuplare ca balama cu unghi larg

Un angrenaj (sau element traductor ) este un element mașină , cu cantitățile de mișcare care pot fi schimbate. Uneori schimbarea unei forțe sau a unui cuplu joacă rolul decisiv. Mișcarea care trebuie modificată este adesea o mișcare rotativă (vezi imaginea adiacentă, stânga), uneori și o mișcare înainte și înapoi (a se vedea imaginea adiacentă, dreapta). O transmisie are în general o acționare la care variabila de mișcare de la un motor primar este „alimentată” (de exemplu, de la un motor ), precum și o ieșire la care este conectată o mașină de lucru .

Cutia de viteze cunoscută de automobile sau trenul de viteze al unui ceas sunt în principal transmisii de viteze, care sunt doar unul dintre mai multe tipuri de transmisie.

Definiții ale termenilor

Cutiile de viteze sunt în mare parte dispozitive mecanice ( mașini simple ), dar pot fi, de asemenea, bazate pe hidraulice , mai rar pe principii pneumatice sau electromagnetice . Acestea constau din cel puțin trei legături, o intrare în mișcare și o legătură de ieșire și cadrul mașinii .

Acestea transmit și transformă:

Ghidul VDI VDI 2127 prevede:

"Angrenajele sunt folosite pentru a transfera și transforma mișcări, energie și / sau forțe."

Tipuri de unelte

Cutii de viteze cu doar componente fixe (adică solide ) se numesc cutii de viteze mecanice . Dacă sunt implicate lichide, este o transmisie hidrodinamică ( transmisie de fluid, funcționează cu forțe de flotabilitate pe lamele din flux) sau o transmisie hidrostatică (funcționează cu forțe de presiune pe pistoane). Combinația de generatoare și motoare electrice (controlate electronic) este uneori numită unelte electrice sau electronice, unitatea Leonard este istorică .

Cel mai vechi sistem de angrenaje provine de la Franz Reuleaux din secolul al XIX-lea. El a clasificat angrenajele mecanice după cum urmează:

Cutie de viteze cu transmisie uniformă (pentru mișcare rotativă)

Cea mai obișnuită sarcină a unei reductoare uniforme este de a adapta o viteză de intrare dată la o viteză de ieșire necesară. Exemplu: 6000 / min a unui motor auto la intrarea cutiei de viteze la 1000 / min la ieșirea cutiei de viteze (pentru a obține rapoarte diferite, cutiile de viteze auto au mai multe trepte de viteză).

Următorii termeni sunt adesea folosiți în legătură cu angrenaje cu transmisie uniformă a mișcărilor rotative:

  • Raportul este raportul dintre viteza de intrare și de ieșire. Un raport de transmisie mai mare decât unul se numește uneori reducere (nu un termen standardizat în DIN).
  • Raportul de transmisie este fix sau variabil doar în trepte: transmisie manuală cu mai multe trepte de viteză cu raport de rotație constant.
  • Raportul de transmisie este continuu variabil: transmisie continuu variabilă .
  • Raportul dintre raportul de transmisie maxim și raportul minim este gama de setare a cutiei de viteze.

Transmisia este de obicei între un motor de acționare ( motor ) și o mașină de lucru acționată (sau o piesă de mașină). Este conectat ferm sau detașabil la amândoi printr-un cuplaj .

Cutiile de viteze sunt împărțite în funcție de diferite criterii:

După tip

În funcție de tipul de transmisie a puterii

Transmisie mecanică

Transfer de mișcări, forțe și cupluri prin componente rigide, de ex. B. unelte, lanțuri, curele sau tije

Unelte de blocare pozitive
Transmisia cu două trepte a angrenajului: angrenaj cilindric (dreapta, acționare) și angrenaj melcat (stânga, ieșire)
  1. Transmisie de viteze
  2. Angrenaje cu curea dințată (Datorită formei lor, aceste acționări sunt, de asemenea, alocate transmisiilor cu curea.)
  3. Transmisie lanț (a se vedea, de asemenea , lanțul de acționare și tipurile de lanț )
  4. Transmisie cu lanț de lamele între roțile kegelradähnlichen (Aceste transmisii cu schimbare continuă variabilă a transmisiei sunt, de asemenea, atribuite matriței din cauza transmisiilor de curea.)
Transmisie non-pozitivă
  1. Transmisia prin curea
  2. Cutie de viteze inelă conică : arborii de intrare și ieșire sunt afișați sub formă de conuri, care permit (aproape) orice traducere printr-un inel reglabil infinit.
  3. Angrenaj element rulant (de asemenea: angrenaj fricțiune)
  4. Unitate de rulare

Transmisie hidraulică

În cazul angrenajelor hidraulice (vezi transmisia fluidului ), laturile de intrare și ieșire nu sunt conectate între ele cu componente fixe (roți, curele etc.). Arborele de antrenare setează un lichid în mișcare care acționează arborele de ieșire. Se face distincția între angrenaje hidrostatice (cu generare de presiune externă) și hidrodinamice (generare de presiune integrată).

Unelte electrice

Diagrama circuitului unității Leonard

O combinație controlată electric dintre un generator și un motor electric este adesea denumită o transmisie electrică. Definiția cutiei de viteze ca element compact al mașinii nu se mai aplică unor astfel de combinații. Un exemplu mai vechi este Leonardsatz , o cutie de viteze automată magnetic-electrică mai nouă .

În combinațiile moderne cu acționări hibride controlate electronic , pe lângă generatoare și motoare electrice, sunt implicate motoare diesel , turbine cu gaz și motoare pe benzină .

Conform designului

Design deschis

Designul deschis înseamnă că elementele cutiei de viteze sunt accesibile în mod liber. Cu toate acestea, acestea sunt adesea deghizate din motive de siguranță. Exemple: transmisie cu curea (denumită anterior transmisie )

Design închis

Modelul tăiat al unei transmisii auto

În cutiile de viteze cu carcasă închisă, nu intră nisip sau praf în mecanisme, ceea ce este important pentru uzura redusă. Ungere are loc prin intermediul unui circuit de grăsime sau ulei închis. În cazul cutiilor de viteze simple, este adesea suficient pentru lubrifiere dacă o roată dințată este parțial scufundată într-o baie de ulei și uleiul care se stropește în timpul funcționării lubrifiază și celelalte roți dințate. Carcasa este, de asemenea, utilizată pentru protecție împotriva zgomotului și siguranță. Exemple: transmisii auto , angrenaje diferențiale

Angrenaj de transmisie neuniform

Funcția de transfer este utilizată pentru a lua în considerare dependența de poziție a translației de poziția respectivă a unității. Aceasta înregistrează poziția ieșirii față de poziția unității.

Angrenaje cu camă

Angrenaj cu camă cu ghidaj în canelură
Angrenaj cu came cu came cu cilindru

Așa cum se face referire la mecanismele cu angrenaje cu camă , în care se transmite atingerea sub forma unei curbe mobile a unui scaner și (rotațională sau translațională) către alte elemente de transmisie. Scanarea este de obicei unilaterală, adică scanerul rulează pe curba pe care este apăsat, dar dacă forțele de ridicare sunt prea mari, se poate ridica și de pe curbă. Pentru a evita acest lucru, au fost dezvoltate diverse soluții pentru ghidarea forțată a scanerului.

Corpurile cu came pot transfera curba lor către scaner prin rotație sau deplasare longitudinală. Adesea, se utilizează corpuri cu came care sunt proiectate doar ca un segment al unui cerc și, prin urmare, oscilează înainte și înapoi în scopul scanării, corespunzător mișcării înainte și înapoi a corpurilor plate ale camei.

Angrenajele cu came sunt foarte des utilizate în automatizare pentru a acționa comutatoare sau pentru a efectua secvențe de mișcare complexe. Cea mai obișnuită utilizare este la motoarele cu ardere internă, unde angrenajele cu came ( arbori cu came ) controlează deschiderea și închiderea supapelor. De acolo, este cunoscută și problema ridicării scanerului (fluturarea supapelor).

Sinteza angrenajelor cu came merge de obicei mână în mână cu sinteza angrenajelor de cuplare, care transmit de obicei și transformă mișcările scanate. Există forme de undă speciale pentru optimizarea comportamentului de scanare. sunt:

  • viteza optimă
  • accelerare optimă
  • putere optimă
  • reducerea zgomotului

În acest scop, sunt utilizate în general sinusoide înclinate corespunzător .

Legătură

Legătură

Angrenajele de cuplare sunt angrenaje care transformă mișcările rotative în mișcări drepte sau oscilante și invers. Acestea se caracterizează prin cuplarea a cel puțin două dintre elementele mobile cu un cuplaj .

Angrenajele de cuplare sunt angrenaje cu angrenaje neuniforme.

Cuplajul este de obicei o piesă a mașinii sub forma unei tije de antrenare , a unei biele , a unei tije de cuplare sau a unui bloc culisant .

Transmisia cu manivelă aparține, de asemenea, grupului de angrenaje de cuplare . Convertește o mișcare rotativă ( rotativă ) într-o mișcare translatorie (liniară) sau invers. Se folosește, de exemplu, la motoarele cu aburi sau la motoarele cu piston . (vezi și arborele cotit )

Unelte de indexare

Angrenajele cu trepte transformă o mișcare rotativă continuă într-o mișcare rotativă intermitentă . Există o pauză între pașii individuali până când începe următorul pas. Unitățile index pot fi implementate cu aproape orice tip de cutie de viteze.

Angrenajele pas cu pas sunt folosite pentru a converti mișcările continue în mișcări neregulate cu o repaus momentan sau temporal, precum și cu un pas de pelerinaj (mișcare scurtă înapoi). Angrenajele cu trepte pot fi implementate, printre altele, prin intermediul transmisiilor cu angrenaje (de exemplu cu angrenaje cu stea ), angrenaje cuplare sau angrenaje cuplare , dar și prin angrenaje cu came și modele speciale de angrenaje.

Cel mai cunoscut tip de treaptă pas cu pas este treapta transversală malteză , în care partea angrenajului determinant (în funcție de formă) poate lua forma unei cruci malteze . Au fost folosite, de exemplu, în proiectoarele și camerele de filmare pentru a muta filmul pas cu pas, dar nu sunt foarte frecvente dincolo de asta.

Idiom „nisip în trepte”

„Mai bine fără nisip”

Datorită funcției unui angrenaj, există expresia colocvială nisip în angrenaj atunci când ceva funcționează lent sau doar funcționează defectuos. Nisipul din cutie de viteze determină uzura crescută și poate bloca sau distruge o cutie de viteze. Fraza poate avea originea în curse, precum și în alte competiții, cum ar fi cele făcute în licitații. Se spune că, pe lângă alte măsuri de sabotaj , nisipul este de fapt introdus în cutii de viteze și motoare pentru a crea dezavantaje pentru concurenți. De asemenea, nu toate cutiile de viteze au fost și sunt bine încapsulate, ceea ce înseamnă că nisipul și murdăria pot pătrunde în cutia de viteze, așa cum este cazul bicicletelor, mașinilor agricole sau betonierului .

Vezi si

literatură

  • Johannes Loomann: transmisie de viteze. Noțiuni de bază, construcții, aplicații în vehicule (= cărți de construcții , vol. 26). Ediția a treia, revizuită și extinsă, Springer, Berlin și colab. 1996, ISBN 3-540-60336-0 .
  • Kurt Luck, Karl-Heinz Modler: Tehnologia transmisiei. Analiză, sinteză, optimizare . Ediția a II-a, Springer, Berlin și colab. 1995, ISBN 3-540-57001-2 .
  • Thomas Nagel: transmisie cu curea dințată. Proprietăți, standardizare, calcul, proiectare . Hanser, München și colab. 2008, ISBN 978-3-446-41380-1 .

Link-uri web

Commons : Gear  - Colecție de imagini, videoclipuri și fișiere audio
Wiktionary: Gears  - explicații despre semnificații, originea cuvintelor, sinonime, traduceri

Dovezi individuale

  1. ^ Siegfried Hildebrand : Feinmechanische Bauelemente . Hanser, München 1968, p. 484 f.
  2. Șoferii și mulți tehnicieni auto folosesc termenul „cutie de viteze” (fără alte specificații) ca regulă pentru treapta de viteză comutabilă . Alte mecanisme de transmisie, de ex. B. ștergătorul de parbriz (un braț cu manivelă ) sunt de obicei specificate în mod explicit („ angrenajul ștergătorului de parbriz ”).
  3. ^ Franz Reuleaux : Cinematica teoretică. Bazele unei teorii a ingineriei mecanice (= manual de cinematică. Vol. 1). Vieweg, Braunschweig, 1875, digitalizat .
  4. Waldemar Steinhilper, Bernd Sauer: Konstruktionselemente des Maschinenbaues 2. Bazele elementelor mașinii pentru sarcini de acționare , Springer-Verlag, ediția a 5-a, 2006