Принцип работы кпп робот: 6 правил, о которых мало кто знает :: Autonews

Содержание

Принцип работы коробки робот


Скорее всего, что третья педаль в легковых автомобилях скоро станет экзотикой. С таким темпом развития трансмиссионной автоматики, скоро нечем будет тренировать левую ногу, а автомобили с ручной механической коробкой передач станут анахронизмом. Или все же не до конца еще автоматические системы заменили человека в управлении трансмиссией? На примере роботизированной коробки передач постараемся выяснить, какие перспективы у автоматических трансмиссий.

Содержание:

  1. Коробка передач робот, что это такое
  2. Плюсы и минусы роботизированной КПП
  3. Виды приводов и как ими пользоваться
  4. Коробка DSG, прощай, педаль сцепления

Коробка передач робот, что это такое

Коробка-робот, роботизированная коробка передач, появилась немного позже гидромеханического автомата, но стала активно использоваться только сейчас. Робот представляет собой обычную механическую коробку передач, правда, переключением их и выключением сцепления занимается исключительно автоматика.

Если разобраться в логике переключения передач, то станет понятен принцип работы коробки робот. Водитель, управляющий автомобилем с механической трансмиссией, самостоятельно решает когда и какую передачу лучше включить, ориентируясь на условия передвижения и состояние дорожного покрытия. То есть человек формирует вводные данные для коробки передач и сам их исполняет. КПП остается просто проделать механическую работу по перемещению втулок и шестерней на валах коробки.

Плюсы и минусы роботизированной КПП

Преимущества роботизированной КПП в том, что она может умело сочетать конструктивную простоту механической коробки и удобство использования гидромеханического автомата. Но и это не все. Как правило, роботизированная КПП значительно дешевле автоматической коробки с классической конструкцией. Именно поэтому роботы стали появляться не только в автомобилях премиум-сегмента, но даже в бюджетных дешевых автомобилях.

Из представленных на рынке роботизированных трансмиссий существует несколько разновидностей, непринципиально отличающихся друг от друга. Общее у них одно — автоматическое управление сцеплением и автоматизированное переключение передач. В паре со всеми роботами производители применяют так называемое двойное сцепление.

Это по сути обычное фрикционное сцепление, но двойное. Применение такой конструкции позволяет передавать крутящий момент на ведущие колеса без разрыва потока мощности, что очень важно, если ставить во главу угла динамические показатели автомобиля. Сцепление может быть сухим, по аналогии с обычным сцеплением, или мокрым, работающим в масляной ванне. Такое сцепление применяется в основном в роботизированных трансмиссиях DSG концерном Фольксваген.

Виды приводов и как ими пользоваться

Мы добрались до самой сути конструкции роботизированной трансмиссии, а именно, системы привода сцепления и механизма переключения передач. Систем может быть пока только две:

  1.  Гидравлический привод. Он работает при помощи гидроцилиндров с электрическим управлением. Это значит, что для корректной работы системы привода необходимо постоянно поддерживать давление в гидравлической системе, а это, естественно, потеря энергии на привод дополнительного насоса.
    Однако скорость срабатывания гидравлических роботов просто потрясающая. На некоторых моделях спортивных автомобилей скорость срабатывания может достигать 0,06 секунды.
  2.  Электрический привод. Этот тип привода более медлительный, но более простой и самый недорогой. Именно поэтому его применяют чаще всего в недорогих машинах. Работает электропривод при помощи сервомеханизмов, а это определяет невысокую скорость переключения передач, но зато потребление энергии ДВС у такого привода гораздо меньше.

Единственной проблемой роботизированной трансмиссии до появления двойного сцепления считалась неинформативность сцепления. Когда человек самостоятельно управляет сцеплением, он чувствует момент смыкания дисков и может контролировать процесс так, чтобы переключение прошло плавно и мягко. Также при переключении на скорости могли присутствовать провалы.

Коробка DSG, прощай, педаль сцепления

С появлением немецкого робота DSG в 80-х годах ХХ века, эти проблемы начали потихоньку рассасываться.

Основная идея этой коробки в том, что переключение происходит без разрыва потока мощности и с очень высокой скоростью. Принцип действия этой схемы прост, как первое колесо. Для устранения провалов при переключении достаточно было применить два сцепления.

Условно КПП делится на две группы передач — четную и нечетную. Когда включается первая передача и начинается движение, шестерни второй передачи уже вошли в зацепление и ждут, пока электроника или человек подадут сигнал на переключение. Поскольку у каждой группы передач есть свое сцепление, то перебросить крутящий момент с одного фрикционного диска на другой в сто раз проще, чем в реальном времени переключать шестерни.

Поскольку шестерни уже введены в зацепление, то по команде ЭБУ или водителя, сцепление моментально отключает первую передачу и включает вторую, в тем временем, третья передача уже входит в зацепление и ждет момента, пока сцепление не перебросит момент на следующую, уже заранее заготовленную, передачу.

Следовательно разница между роботом и автоматом — радикальная. Робот — это та же механика, но с автоматизированным включением сцепления и переключением передач, а автомат работает при помощи гидромеханической муфты. Но по цене АКПП пока что выше роботизированных трансмиссий, поэтому в ближайшем будущем есть все перспективы забыть как выглядит педаль сцепления. Плавных всем переключений и ровных дорог!

Читайте также Принцип работы механической коробки передач

Читайте также:


устройство и принцип работы. Советы по выбору.

 

Коробка робот похожа на механическую. Единственным отличием от механики является то, что в коробке робот передачи переключает некий исполнительный механизм (робот). Есть два типа исполнительных механизмов:

  • • Гидравлический привод;
  • • Электрический привод.

 

Классическая роботизированная коробка передач была сконструирована в 60-х годах 20 века. Основным ее недостатком является большое время переключения передач, что приводит к толчкам и провалам в динамике автомобиля. Для того чтобы сократить время переключения передач, была разработана коробка с двумя сцеплениями. Стоит отметить, что роботизированная коробка передач с двойным сцеплением является самой распространенной на рынке. Например, всем известная коробка DSG от Фольсксваген является роботизированной коробкой передач с двумя сцеплениями.

Такую коробку можно условно представить состоящей из двух коробок (см. рисунок). Каждая из них со своим сцеплением. Одна коробка передач отвечает за нечетные передачи, вторая – за четные. Коробки существует независимо от друг друга.

Давайте рассмотрим процесс переключения передач. Предположим, вы едете на первой передаче. В то время как вы едете на первой, датчики управления сообщают коробке, что происходит разгон автомобиля и заранее включается вторая передача. Т.е. в момент, когда необходимо включить вторую передачу, она уже включена заранее. И коробка просто выключает первую передачу.

Для наглядности давайте рассмотри процесс переключения передач на классической механике.

  1. 1. Выжимаете сцепление;
  2. 2. Выключаете передачу;
  3. 3. Включаете передачу;
  4. 4. Отпускаете сцепление.

 

В коробке робот необходимо выполнить всего два действия:

  1. 1. Выключить сцепление 1
  2. 2. Включить сцепление 2.

 

Получается, что в механической коробке передач необходимо выполнить на два действия больше, чем в роботизированной. Поэтому роботизированная коробка передач быстрее переключает передачи, что сказывается на динамике автомобиля, а также на расходе топлива.

Выводы: Современные роботизированные коробки передач имеют два сцепления. Каждое из которых, отвечает за свои передачи. Эти передачи включаются заблаговременно, а в момент непосредственного переключения управление коробкой просто включает или выключает требуемое сцепление.

На рынке существует два вида сцепления:

  • • Сухого типа. Для автомобилей с малой мощностью. Недостаток коробок со сцеплением сухого типа – малый ресурс.
  • • Мокрого типа. Для автомобилей повышенной мощности. Работают с использованием масла и рассчитаны на более продолжительный срок службы.

 

Коробка-робот по сравнению с автоматической коробкой передач имеет несколько преимуществ:

  • • Низкий расход топлива;
  • • Лучшая динамика автомобиля;
  • • Стоимость.

 

К недостаткам можно отнести:

  • • низкий ресурс
  • • недостаток квалифицированного ремонта роботизированных коробок передач в СНГ.

 

Если вы спросите, с какой же коробкой нужно покупать автомобиль? Если рассматривайте покупку нового авто, то мы однозначно рекомендуем коробку робот. Однако если вы покупаете бэушный авто с пробегом более 200 тыс., то здесь лучше рассматривать вариант покупки либо механики, либо автоматической акпп.

 

 

принцип работы и устройство, фото и видео

Наконец моя мечта сбылась! Я приобрел автомобиль. Сказать честно, вначале я очень сомневался. Даже ругал себя за то, что поддался на уговоры менеджера автосалона. Все дело в том, что в моей новой машине установлена роботизированная коробка передач. Раньше о ней я практически ничего не слышал.

Содержание

  1. Мнения водителей
  2. Устройство

Отлично понимал принцип работы, устройство «механики», да и с «автоматом» был на «ты», а вот с такой КПП иметь дело как-то не приходилось. Но как показала практика, мои опасения оказались напрасными. Теперь хочу поделиться добытыми знаниями и опытом в этом вопросе.

Что же собой представляет роботизированная КПП? Это полуавтоматическая трансмиссия, которая объединяет в себе характеристики механической и автоматической коробки передач. Передачи в ней переключаются водителем. От других автомобилей мой отличался наличием количеством педалей. Их оказалось всего две. Интересно, что третью педаль заменила целая сенсорная система. Переключение коробки происходит при помощи специальных передатчиков и бортового компьютера.

Он синхронизирует рабочий процесс элементов КПП. В свою очередь, электронная система умеет распознавать, предугадывать стиль и действие водителя. Для чего вообще нужна такая коробка? Как мне стало известно, она была разработана европейскими ведущими автомобильными компаниями. Цель – улучшить динамические и ходовые характеристики машин, а также их управляемость.


Подтверждением этому стали многочисленные видео о роботизированной коробке передач, которые я смог найти в интернете. Я их разместил равномерно по всему обзору этой коробки. Со своей стороны могу только дополнить, что удобство, комфорт, легкость управления и динамичность моего автомобиля действительно отличаются в лучшую сторону. А мне, поверьте, было с чем сравнивать.

В своём мнении я оказался не одинок. Одолевавшие меня сомнения по поводу правильности моего решения купить именно этот автомобиль развеялись, как только я прочитал отзывы о роботизированной коробке передач.

Что думают водители об этой КПП

Большинство водителей сходятся на мнении, что данная трансмиссия отлично выручает. В непростых городских условиях, с перегруженным транспортом дорогами с постоянными пробками, заторами роботизированная КПП помогает автомобилю работать безукоризненно. Весьма вероятно, что разработчики делали акцент именно на такие условия езды при попытке создать робота.

Остановки, торможение и старт на светофорах проявляются в лишнем расходе топлива, что никак не способствует его экономии. Однако с роботизированной трансмиссией все иначе. Отменная экономия горючего, отличная динамика и замечательные ходовые качества – вот малый перечень достоинств КПП.

Нахвалил, конечно систему я сильно. Естественно, у неё есть свои минусы. Попробую их перечислить.

  1. Всё запрограммировано так, что изменить динамику хода не получится. Мы попадаем во власть предсказуемости.
  2. Конечно, если вы компьютерный гений, то можете попробовать взломать систему, хотя сложности явно возникнут.

  3. Периодически чувствуется заторможенность робота в переключении передач. Иногда нужно резко переключиться. Это можно сделать на механике, но тут не получится. Всё это издержки робота.
  4. В горку на роботе взобраться будет сложно. Рискуете перегреть сцепление. В такой ситуации рекомендую переключаться в ручной режим.
  5. Городской режим палит сцепление, как не крути. Плюс чувствуются рывки при переключении передач.

Вот такой вот списочек. Это я описал на основании личного опыта, а поводил я уже 6 месяцев. Возможно, дальше появятся ещё какие-то минусы, о которых я обязательно сообщу.

Устройство конструкции

Устройство роботизированной коробки передач не такое сложное, как может показаться. В основу ее конструкции входит механическая трансмиссия. Она может иметь гидравлический или электрический привод сцепления. Гидравлическое сцепление происходит при помощи гидроцилиндров. Ими управляют электромагнитные клапана. Электрическое сцепление осуществляется за счет сервомеханизмов и отличается низкой скоростью работы. На переключение передач затрачивается приблизительно от 0,3 до 0,5 с.

Гидравлический привод демонстрирует четкую и быструю работу. Он использует гидроцилиндры. Они управляются электромагнитными клапанами. Теперь разберемся, как работает роботизированная коробка передач. Она может работать в двух режимах:

  • автоматическом;
  • полуавтоматическом.

Автоматический режим предполагает переключение передач коробкой, которая использует информацию с датчиков. Полуавтоматический режим предполагает ручное переключение передач. Переключая рычаг передач, и нажимая педаль газа, происходит передача информации от сенсоров к процессинговому блоку о действующей скорости и новом скоростном режиме.

Блок синхронизирует всю информацию, определяет оптимальную скорость, время переключения скоростей. Он также обеспечивает слаженную работу механизмов КПП. Хочу заметить, что здесь учитывается:

  • скорость вращения мотора;
  • работа кондиционера;
  • показатели приборной панели.


Гидромеханическим блоком, который отвечает за смыкание и размыкание сцепления, управляет центральный процессионный блок. Все действия выполняются одновременно с переключением скоростей водителем. Сам гидромеханический блок состоит из севромотора, связанного с линейным аккумулятором. Гидравлический цилиндр запускается с помощью тормозной жидкости. Он обеспечивает работу аккумулятора.

Такая система обладает большим и, по моему мнению, главным преимуществом. Электроника реагирует гораздо быстрее и точнее, чем человек. В результате сцепление можно завершить без вашего непосредственного участия. Такой вариант идеально подойдёт девушкам, которые решили купить себе машину. У женского пола часто возникают проблемы с переключением скоростей на механике.
Вернуться вверх

Как видно, принцип работы роботизированной коробки передач не такой сложный, как может показаться на первый взгляд. Не стоит бояться автомобилей, в которых установлена такая трансмиссия. На своем личном опыте я убедился, что работать с «роботом» удобно и просто. Да и в плане обслуживания никаких «заморочек» нет. Для того чтобы понять устройство, посмотрите фото роботизированной коробки передач, которых в интернете огромное количество. Да и я разместил парочку. Так вам будет проще понять устройство трансмиссии.

Полуавтоматическая коробка передач — устройство и принцип работы. Роботизированная коробка передач

Большинство современных автопроизводителей предоставляют покупателю возможность выбора полуавтоматического типа устанавливаемой коробки передач, хотя массовое внедрение такой трансмиссии началось еще в 1930 году. Несмотря на солидный возраст, полуавтоматическая коробка передач до сих пор не имеет явных противников. фанаты.

По мнению специалистов, это связано со слабым представлением об устройстве и принципе работы.Для обеспечения условий смены передачи водителю автомобиля с полуавтоматической коробкой достаточно снять ногу с педалью газа. Он обеспечивает наиболее оптимальные условия работы мотора при движении автомобиля, что не только продлевает срок его службы, но и снижает расход топлива.

Ящик приборный полуавтомат

В любом семолуаре есть сразу два механизма сцепления — это главное отличие такой системы от классической ручной коробки.Самая распространенная схема работы таких полуавтоматов — взаимодействие механизмов только с определенной группой имеющихся передач, которые могут быть четными или нечетными. Такая раскладка позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на переключение, а также увеличивает наглядность и плавность этого процесса.

На практике это выглядит так. При движении автомобиля система анализирует информацию со всех датчиков и других систем. Исходя из полученной информации, при уже включенной передаче полуавтомат готовится заранее включить следующую.Это происходит сразу после наступления определенных условий. В результате удалось сократить время переключения до 8 миллисекунд — далеко не каждый современный «автомат» может похвастаться индикаторами.


Коробка полуавтоматическая, принцип работы которой достаточно сложен, отличается массой электронных систем, учитывающих при движении автомобиля многочисленные параметры, в которых педаль сцепления отсутствует за ненадобностью. Все внутренние механизмы должны работать синхронно и очень четко — именно в этом случае достигается высокая легкость управления такой машиной.Водитель может вносить свои коррективы в работу такой коробки с помощью специальных переключателей, обычно расположенных под рулем. На сегодняшний день существует уже несколько вариаций таких коробок — окончательный дизайн будет зависеть от автопроизводителя. О типах коробок рассказывает видео:

.

Достоинства и недостатки полуавтоматических коробок

Как показывает практика, из одних достоинств складываться невозможно — любой узел в машине имеет определенные недостатки. К непонятным преимуществам полуавтоматических агентов перед МКП следует отнести следующее:

  • максимальный комфорт для водителя;
  • отличные динамические показатели автомобиля при разгоне;
  • использование всех возможностей двигателя, что также увеличивает его динамику;
  • ряд ​​модификаций таких ящиков отличается компактностью, что актуально для малых возрастов;
  • — выраженное снижение расхода топлива, связанное не только с самой коробкой, но и с возможностью установки менее мощных моторов.

Из основных недостатков коробок полуавтоматов можно назвать такие как:

Автомат или полуавтомат — что надежнее

Многие водители, приобретающие новую машину, не могут решить до последнего — что им предпочесть. Многие считают машину более современной, надежной и простой в эксплуатации, но на самом деле все это далеко от истины. Коробка передач, по сути, это проверенная десятилетиями механика, оснащенная современными дополнительными системами — автоматическим переключением сцепления и системой переключения передач.Во время движения блок управления такой коробки «ориентируется» не только на алгоритмы работы алгоритмов, но и получает сигналы от водителя и других датчиков автомобиля.

Коробка полуавтоматическая отличается повышенной надежностью и, в отличие от машины, экономит топливо, поскольку снижает его расход. Так как полуавтоматическая установка обходится автопроизводителю дешевле, стоимость одного автомобиля для покупателя снижается. Количество серьезных поломок полуавтоматических коробок также значительно меньше, и ремонтировать их, по сравнению с автоматом, намного проще.По итогам выясняется, что полуавтомат позволяет не только сэкономить на покупке автомобиля, но и снижает эксплуатационные расходы.


Принцип работы коробки полуавтомата

Вся работа механической части такой коробки практически идентична механической «действию». Существенные отличия наблюдаются в наличии электронной составляющей, определяющей весь существующий комфорт вождения. Для управления этой сложной системой специальный блок содержит все алгоритмы, необходимые для эффективного переключения.При этом при работе умеет учитывать информацию, поступающую от систем и самого драйвера. Это обеспечивает непревзойденную точность и эффективность управления процессом передачи.

Несмотря на наличие в коробке достаточного количества электронных систем, основную работу при переключении передач выполняют ее стальные механические части, составляющие основную нагрузку. Если учесть, что вся электроника надежно защищена, полуавтоматическая коробка имеет огромный ресурс работы.Единственное условие — его обслуживание только профессиональными механиками — неправильные действия могут привести к тому, что автомобиль попытается «потрогать себя», например, со светофора на оживленном перекрестке. По результатам выясняется, что полуавтоматическая коробка на сегодняшний день является наиболее оптимальным средством обеспечения смены передач в автомобиле.

Сегодня существует целая линейка Разновидностей коробок передач — и речь идет не только об автоматических коробках — даже такие простые конструкции «ручки» сегодня имеют различные подвиды и надстройки.Но прежде чем мы отправимся к реке Знания по этому поводу, давайте четко разберемся, что такое коробка передач и для чего она нужна!

Как работает PPP?

Трансмиссия в автомобиле (или на любом другом механическом транспортном средстве) — это рычажная (с точки зрения физики) пошаговая система, которая буквально передает энергию от колес — то есть мощность, которую двигатель вырабатывает, чтобы вести В движении колесо сначала проходит через специальную систему, называемую коробкой передач (или распространенным сокращением — коробкой передач).Образно и часто физически коробка передач находится между двигателем и ведущими колесами — это своего рода посредник в процессе, который заставляет автомобиль двигаться, и это просто в случае механической коробки передач Или вариатора (об этом ниже) и сложного в почти во всех остальных случаях это часть автомобиля . .. как правило.

Чтобы пояснить логику работы КПП, вспомним физику школьной программы — рычажную систему. Напомним, учитель, скорее всего, привел пример строительства знаменитых египетских пирамид, когда строителям приходилось поднимать тяжелые камни на огромную высоту.Или вы помните рычажную систему из известной фразы ее открытия — Архимеда: «Дайте мне точку опоры, и я переверну землю!». Дело было в том, что, например, если взять длинную палку (это будет рычаг), положить ее посередине до точки опоры, с одной стороны соединить груз, а после другой взять руками, чтобы опустить его и тем самым поднять другой конец с грузом, чем дальше от вас будет точка опоры, тем легче вы поднимете груз (меньше усилий, чтобы привести в движение рычаг), но больше ваша рука будет проходить вместе с концом палки, за который она держится.И наоборот — чем ближе вы перемещаете точку опоры, тем больше силы вам нужно приложить, чтобы переместить конец палки, но тем больше вы перемещаете груз (и, кстати, для большей высоты).

Фактически, рычажная система применяется вокруг нас почти везде — даже внутри нас — наши челюсти, множество изгибов тела — все это работает на рычажной системе. В обиход можно занести плоскогубцы, машину для перевозки сыпучих материалов, классические открывалки для бутылок — даже ножницы.И, конечно же, коробка передач в нашей машине.

Но, пожалуй, принцип работы рычажной системы в коробке передач автомобиля проще всего понять на примере велосипеда, сравнив два их типа: классический советский односкоростной велосипед и современный горный хардал с возможностью переключения скоростей. В односкоростном велосипеде у вас всегда будет одинаковое соотношение частоты поворотов педалей и частоты оборотов ведущего (заднего) колеса, а это значит, что у вас, например, мне просто не хватает силы попасть в довольно крутую горку, ведь с такой силой на педали не удастся раздавить.С другой стороны, на высокой скорости можно было бы разогнать этот «чугунный» байк еще быстрее, но так быстро ногами передвигаться не получится, хотя сил на вас хватило бы.

Но байк с возможностью переключения скоростей решает поставленные выше задачи: в нем используется та же система рычагов, но только не знакомая нам, описанная выше — роль рычагов здесь играют звезды: ведущие и ведомые, которые на скоростной велоспорт целый набор — обычно несколько (2-3) ведущих разного размера, и светодиода (от 6 до 10) тоже разного размера.И так, переворачивая различные ведущие и ведомые звезды, перекидывая цепь, мы меняем передачу и, соответственно, мощность и скорость ее вращения, необходимые для раскрутки колес.

Итак, если мы выберем самую маленькую ведущую звезду и самый большой светодиод, то мы получим самую низкую передачу и наименьшее передаточное число (об этом ниже), когда нам нужно повернуть педали много раз, чтобы колеса сделали хотя бы один оборот — Проще говоря, активно крутите педаль, мы все равно будем ехать очень медленно, но мы можем так пролезть на самой крутой горке.Но если сделать наоборот — выбрать самую высокую передачу, то цепь будет перекинута на самую большую ведущую звезду (там, где есть педали) и на наименьший светодиод и, таким образом, нам нужно сделать всего 1 оборот педалей, чтобы колеса сказали несколько раз и наш байк соответственно очень быстро ехал.

На самом деле, коробки передач в машине работают точно так же, только не существует в автомобильном ящике, который работал бы прямо здесь, как велосипед — с набором звездочек и цепью, соединяющей их.И все же в машине, как правило, гораздо меньшее количество возможных передач — обычно от 4 до 8 — коробка старее, чем меньше там, как правило, шестерня, и чем он новее, тем их больше; Кроме того, чем быстрее должна ехать машина, тем больше передач — Речь здесь о легковых автомобилях. Но в грузовом может быть 10 и более передач. А коробки без четкого набора передач есть у всех — точнее, у машины их количество бесконечно — речь идет о вариаторе.

Итак, какие бывают коробки передач и чем они отличаются друг от друга? Начнем с основных и (пока что) самых распространенных вариантов коробок в современном автомобиле.

Механическая коробка передач

Также известен как «ручка» или «механика», как указано выше. Этот тип требует от водителя больше, чем устройство во время разгона или замедления автомобиля, нужно постоянно нажимать педаль сцепления, а затем переключать передачу вручную с помощью рычага переключения в центральной части салона автомобиля под панелью. Большинство современных автомобилей с механической коробкой передач имеют от пяти до шести скоростей, не считая задней трансмиссии. Это самый старый и простой вид коробок — в первые годы существования автомобилей все автомобили оснащались механической коробкой передач.

В целом устройство MCPP довольно простое, эффективное и позволяет водителю иметь прямой контроль над автомобилем, за что механики любят отдельную категорию водителей, которые любят всегда контролировать динамику машины. С другой стороны, механическая коробка всегда требует работы одной руки, особенно в условиях города. Также требуются определенные навыки и небольшая практика, чтобы умело владеть механической коробкой передач и особенно правильно плавно отпускать педаль сцепления.

Вместо звезд роль рычагов в МКПП выполняют шестерни разного размера, а вместо цепи эти шестерни непосредственно зубьями по краям контактируют друг с другом. Мы просто перекладываем шестерни друг на друга, просто перебрасывая шестерни, изменяя размер совместной работы ведущей и ведомой шестерен. На картинке ниже вы можете увидеть примерную схему работы 7-ступенчатой ​​механической коробки передач.

В то же время при переключении нам нужны две очень важные вещи, которые являются незаменимыми спутниками любой современной механической трансмиссии: сцепление, потому что при переключении работающий двигатель должен быть отключен от коробки, и синхронизатор, потому что шестерни движутся по на высокой скорости не всегда удается соединить так, чтобы пазы их зубцов совпадали.

АКПП

Типовая АКПП

Раньше у большинства АКПП было три трансмиссии (плюс реверс), и, если в вашей машине было четыре программы, то у вас был настоящий спорткар или роскошный седан .. Сегодня и 4-кумулятивные машины — редкость, на современных Автоматические коробки передач имеют до восьми передач и по расходу топлива и динамике не уступают своим более простым собратьям.

Все автоматы должны иметь специальные микрочипы (называемые в народе «мозги», которые являются частью бортового компьютера автомобиля и будут контролировать порядок включения определенных оборотов и даже в зависимости от стиля вождения автомобиля ослабленного человека. .

Вот два основных типа коробок передач, которые сегодня встречаются в подавляющем большинстве автомобилей. Теперь рассмотрим менее распространенные виды коробок передач — одни из них набирают популярность, другие — наоборот, теряют.

Роботизированная коробка передач (робот, типтроник)

Поскольку компьютеры каждый день глубоко проникают в каждую систему автомобиля, новые возможности наделила автоматическая коробка передач. Как мы уже упоминали ранее, современные автоматы теперь имеют до восьми передач, а время и условия включения той или иной передачи выбираются компьютером, и никто не спрашивает человека, что для многих водителей это огромный минус, особенно в спорте и / или.В то же время при спокойной непринужденной езде по городу машина наиболее предпочтительна. Чтобы объединить лучшее из этих двух миров, автопроизводители предоставили водителям возможность использовать в своих автомобилях гибридную опцию CAT, которая дает возможность управлять переключением передач вручную, используя для этого или специальный селектор с двумя несложными положениями рычага: плюс и минус. , каждый из которых отвечает за переключение передачи на более высокую или более низкую соответственно; Либо с помощью «лепестков» на рулевом колесе: справа и слева, каждый из которых отвечает за одну и ту же функцию.Лепестки (или «висла») являются наиболее распространенными в спортивных автомобилях, но в обычных их появляется все больше и больше.

«Лепестки» ручного переключения передач и кнопочной системы Режимы трансмиссии автомобиля Lotus. Эвора.

Следует иметь в виду, что водители всегда могли управлять автоматической коробкой передач в той или иной степени с помощью так называемых «пониженных» передач, но на самом деле это не было полным контролем переключения по двум причинам:

  • Чаще всего пониженная передача означала, что можно ограничить переключателем только первую или вторую (реже — третью) передачу — т.е.е. Автомобиль просто не переключится на выбранную выше передачу. Но, например, не переключиться ниже пятой передачи на принудительный «чистый» автомат нельзя.
  • Даже если вы переведете рычаг автоматической коробки передач в режим «L» — не переключайтесь выше первой передачи, машина все равно будет переключаться, если скорость поворотов будет повышаться слишком высоко (например, если автомобиль едет с крутым скольжением — для чего собственно нужны пониженные передачи в автомате) чтобы не повредить коробку.

Classic Автомат C. пониженные передачи (слева) и робот с возможностью ручного переключения передач (справа)

Теперь в компьютере типтроник в значительной степени управляет механическая коробка, избавляя водителя от необходимости постоянно выжимать сцепление, но при этом водитель всегда может переключиться в полностью автоматический режим переключения.

Вариатор (вариатор)

Если вы когда-нибудь ездили на небольшом современном самокате, то вам знаком вариатор или бесступенчатая коробка передач.Это очень простое устройство, но оно хорошо работает практически в любых условиях (кроме несовместимости с достаточно мощными двигателями). По сути, вариатор состоит из двух шкивов, соединенных ремнем (прямо как байк из описания в начале статьи, а вместо шестерни — шкивы). Но это специальные шкивы, так как они могут изменять свой размер и, таким образом, изменять передаточное число в коробке автомобиля. В вариаторе нет определенного количества «передач», потому что он может выбрать точное соотношение размера обоих шкивов между его самым низким и самым высоким передаточными числами.Таким образом, вы можете легко «ползать» по автостоянке или динамично кататься по трассе. Подробнее на сайте сайт.

Анимация работы вариатора

Вождение автомобиля с вариатором очень похоже на вождение с автоматической коробкой передач, за исключением того, что вы не чувствуете переключения передач. Вместо этого двигатель просто плавно поднимается и опускается. Вы нажимаете педаль акселератора, и двигатель автомобиля набирает обороты до определенного значения, а затем остается просто работать на этих оборотах, при этом машина едет все быстрее и быстрее, поскольку два шкива в коробке передач меняют свои размеры.Привыкание к вариатору может занять некоторое время из-за несколько странного звука и принципа работы вариатора. Некоторые автопроизводители даже предлагают вариаторы с бесконтактными переключателями, имитирующими автоматическую или механическую коробку передач.

Вариатор

С каждым годом набирает все большую популярность, появляясь на все большем количестве новых автомобилей. Плюс такой коробки — простота, а также высокие характеристики, если вы предпочитаете спокойную размеренную езду. Но если вы любите быстро путешествовать или хотите машину с высокими характеристиками, то этот вариант, к сожалению, вам не подойдет, так как он очень быстро расширяется.

Казалось бы, вариатор будет прекрасным и светлым будущим для большинства водителей, но, тем не менее, потребовалось много времени, чтобы эта технология могла созреть — особенно прочность ремня этой трансмиссии — есть большая разница между тем, что нагрузка ложится на этот ремень в самокате, а какая легковая машина большая.

К тому же у вариатора на сегодняшний день очень большой минус, который практически на «нет» всех своих достоинств ездит — ломается … ломается практически у всех — есть мнение, что такая коробка в среднем тоскует по пробегу около 100 тысяч км пробега, а потом его нужно менять, но часто это одна из затрат на всю машину.

Коробка передач с двойным сцеплением (DCT)

Широко известная аббревиатура DCT (спасибо Porsche) и некоторые другие, используемая в довольно дорогих спортивных и гоночных автомобилях, Box Transfer с двойным сцеплением. По сути, это своего рода высокотехнологичный коллаж из автоматической, механической трансмиссий и компьютера.

Как следует из названия, в системе используется двухступенчатая муфта переключения передач. Коробку можно использовать в полностью автоматическом режиме с помощью компьютера, определяя время и условия переключения передач, или в качестве механики, с возможностью вручную переключать водителя с водителем, используя все те же лепестки на руле или переключение передач. кнопки.Кроме того, компьютерное управление моментами переключения, как правило, также может регулироваться водителем, чтобы переключить трансмиссию в соответствии с вашим личным стилем вождения.

Так выглядит коробка с двойным сцеплением
Коробка передач

в DCT может переключаться с молниеносной скоростью — как правило, за доли секунды — и это очень плавно, благодаря автоматизированному управлению, что делает ее отличным вариантом для гоночных и высокопроизводительных машин. Хотя DCT обычно используется в очень дорогих спортивных автомобилях, он может быть достаточно компактным — да, настолько, что Honda также устанавливает его в качестве опции для некоторых своих мотоциклов.

Односкоростной редуктор

В отличие от своих шумных собратьев, к коробке передач предъявляются несколько других требований, и поэтому они имеют свои типы передач или используют модифицированные версии традиционных коробок передач.

Односкоростная коробка передач была установлена ​​на заре автомобильной и мотоциклетной эры, и на самом деле это была прямая связь двигателя с колесами или напрямую или почти напрямую (передачи просто требовались для количества оборотов двигателя. колеса были меньше оборотов двигателя).Сегодня, спустя почти полтора столетия, односкоростная передача вернулась в автомобильную промышленность. В индустрии электромобилей. И дело здесь в самой природе электродвигателя — он, в отличие от бензинового и дизельного, может работать практически в любом диапазоне оборотов, в том числе по одному обороту в секунду, например. Если у вас есть возможность добраться до Tesla Model s, вы, вероятно, поняли, что автомобиль может молниеносно ускоряться практически на любой скорости, и ему практически не требуется дополнительная передача.

Однако ряд производителей электромобилей поставляют свои творения с коробками передач.

Полуавтоматическая коробка передач

Полуавтоматическая трансмиссия — это очень продвинутая система, в которой для прямого переключения передач используется старый добрый захват вместо гидротрансформатора в классической машине. В отличие от механической коробки передач, сцепление управляется компьютером. Он не только делает переключение передач намного быстрее, чем в механической коробке передач, но также упрощает процесс вождения и фиксирует автомобиль, предотвращая его конек, когда автомобиль стоит на стоянке.Так же, как и типтроник, полуавтоматическая коробка передач может быть переведена в ручной режим переключения передач по желанию водителя. Двумя типами наиболее распространенных полуавтоматических трансмиссий являются описанная выше коробка передач с двойным захватом и электрогидравлическая коробка передач ( секвентальная коробка передач ).

Коробка передач IVT

Ivt по сути является конкретным типом вариатора (вариатора), но отличается от последнего тем, что включает в себя не только бесконечное количество трансмиссий, но и «бесконечно» максимальные передаточные числа.Ivt относится к этому типу вариаторов, которые могут включать передаточные числа с «нулевым коэффициентом», где входной вал может вращаться вообще без какого-либо вращения выходного вала (когда автомобиль стоит на месте и его двигатель работает), оставаясь при этом закрыт в трансмиссии. Конечно, передаточное отношение в данном случае не «бесконечное», а «не определено».

Какие бывают коробки передач и чем они отличаются? Видео

Заголовок

Сегодня на автомобильном рынке существует огромное количество моделей, каждая из которых имеет свой уникальный дизайн в результате решения тех или иных технических задач.Одним из важных критериев для каждой машины является скорость и время разгона. Не последнее значение в этих направлениях играет коробка передач, так как именно она отвечает за передачу мощности мотора и его работу. Если выходит из строя коробка передач, управление автомобилем приобретает самые страшные формы. На сегодняшний день существует три основных типа редукторов:

.
  1. Автомат;
  2. Полуавтомат.

Наиболее популярны первые два типа. Дело в том, что чаще всего применяются именно они, хотя в последнее время все больше машин имеют автоматическую коробку передач.Если говорить о сторонниках и аргументах, на которых они основаны, то можно сказать следующее: у первых двух они есть, а у полуавтоматической КПП нет ярко выраженных сторонников. В чем дело? Снова в популярности. Поскольку чаще используются автомат и механика, об их устройстве, плюсах и минусах знает большее количество людей. Простому мужчине Выделяют выразительные положительные моменты и недостатки. Итак, как работает полуавтоматическая коробка передач?

Принцип работы

Стоит отметить тот факт, что рассматриваемая система имеет более сложную структуру, чем вышеупомянутые типы ящиков.Так что при работе напольной автоматической коробки передач два механизма переключаются сразу. Вот в этом кардинальное отличие. Суть принципа работы в том, что каждому механизму назначается определенный набор передач, на переключение которых он отвечает. Например, наиболее популярна следующая система распределения: первый механизм переключает на первую, третью и пятую передачи, а второй — на вторую, четвертую и шестую. Стоит сказать, что по этому принципу используется шестиступенчатая коробка передач.Чего хотели добиться дизайнеры, создавая этот механизм? В первую очередь такая конструкция позволяет сделать переключение быстрее, повысить плавность процесса, а также, что немаловажно, значительно увеличить отдачу от двигателя, позволяет добиться даже не очень мощных двигателей. Довольно высоких результатов. которые ранее не были достигнуты.


АКПП

Если продолжить тему конструктивных моментов, то очевидной особенностью станет отсутствие педали сцепления.Это стало возможным благодаря тому, что отделение двигателя непосредственно от элементов трансмиссии больше не нужно, и, следовательно, отпадает необходимость в дополнительной педали. Таким образом, автомобиль рассматриваемого типа имеет еще две педали, как и у автоматической коробки.
Возникает новый вопрос: Как происходит процесс переключения передач ?. Дело в том, что переключение происходит, в первую очередь, за счет работы электронных систем, которые проводят общий анализ всех систем автомобиля и, в зависимости от их состояния, переключение, но также стоит отметить, что в отличие от АКПП, Вы можете использовать и ручную регулировку, которая позволит вам самостоятельно регулировать, на какую трансмиссию работает ваш автомобиль.Это может быть полезно в ряде случаев, например, для оптимального проезда любого перекрестка необходимо использовать определенную передачу и так далее.

Какие отличительные особенности есть в работе полуавтомата?

Поскольку полуавтомат имеет кардинально новую конструкцию, можно говорить о его плюсах и недостатках по сравнению с другими типами. Ниже приведены основные положительные моменты:

  • Плавный разгон. Это достигается за счет плавного переключения передач, что позволяет добиться минимального времени — 8 миллисекунд;
  • Только при использовании рассматриваемой модели модели можно полностью использовать все возможности двигателя, начиная с самых малых оборотов и достигая максимальных.Это, несомненно, положительно сказывается на общей динамике автомобиля;
  • Эффективность. Благодаря более полному использованию двигателя, коробка экономит топливо. Если говорить о числовом значении, то экономия достигает 10, а иногда и 20 процентов;
  • Комфорт водителя. Все вышеперечисленные факторы позволяют добиться более комфортного вождения.

К сожалению, как и любой другой тип коробок, полуавтомат имеет свои и недостатки, которые опять же вытекают из конструктивных особенностей.


  • Сложность конструкции. Этот факт влечет за собой довольно большое количество последствий. Во-первых, сложность ремонта, возникающая из-за большого количества нюансов. Во-вторых, дороговизна;
  • Отсутствие возможности быстро ответить. Благодаря конструктивным особенностям, разработанным инженерами, ящики данной модели очень плохо реагируют на нагнетающие условия. Таким образом, в случае необходимости какого-либо резкого маневра он может сработать не совсем идеально, что приведет к плачевным последствиям.Пожалуй, это самый серьезный недостаток этого механизма.

Заключение

Несмотря на наличие недостатков, некоторые из которых особенно серьезны, эта коробка продолжает выпускаться и имеет свою специфическую область автомобилей, на которую она устанавливается. Сегодня у многих автомобилей уже есть бесступенчатые опции, и коробка с полуавтоматом может с ними конкурировать, и это самый хороший показатель ее функциональности. Его доля на рынке не самая большая, по оценкам различных специалистов, это около четверти всего автомобильного рынка на сегодняшний день.В будущем есть небольшой рост.

Наконец то сбылась моя мечта! Я купил машину. Если честно, сначала очень сомневался. Даже ругал себя за то, что это менеджер автосалона. Все дело в том, что в моей новой машине установлена ​​роботизированная коробка передач. Раньше почти ничего не слышал.

Синхронизирует рабочий процесс элементов PPC. В свою очередь, электронная система способна распознавать, предугадывать стиль и действия водителя. Зачем тебе такая коробка? Как мне стало известно, она была разработана ведущими европейскими автомобильными компаниями.Целью является улучшение динамических и ходовых качеств машин, а также их управляемости.


Это подтверждается многочисленными видео про роботизированную коробку передач, которые мне удалось найти в Интернете. Я выкладывал их равномерно на протяжении всего обзора этой коробки. Со своей стороны могу только дополнить то, что удобство, комфорт, простота управления и динамичность моей машины действительно отличаются в лучшую сторону. И мне кажется, это было с чем сравнивать.

На мой взгляд, я был не один.Преодолевающие меня сомнения в правильности моего решения о покупке именно этой машины улетучились, как только я прочитал отзывы о роботизированной коробке передач.

Что думают водители об этой КПП

Большинство водителей сходятся во мнении, что эта трансмиссия показывает себя отлично. В сложных городских условиях, на перегруженных дорогах, с постоянными пробками, через роботизированную коробку передач Помогает автомобилю работать безупречно. Очень вероятно, что разработчики сделали упор на такие условия вождения при создании робота.

Остановка, торможение и трогание на светофоре проявляются в перерасходе топлива, что не способствует его экономии. Однако с роботизированными трансмиссиями все иначе. Отличная экономия топлива, отличная динамика и прекрасные вызовы — вот небольшой список достоинств КПП.

я похвалил конечно систему я сильно. Естественно, у нее есть свои минусы. Я постараюсь их перечислить.

  1. Все запрограммировано так, что изменить динамику хода не получится.Мы попадаем во власть предсказуемости.
  2. Конечно, если вы компьютерный гений, вы можете попробовать взломать систему, хотя трудности явно возникнут.

  3. Периодически ощущается торможение робота при смене смены. Иногда нужно резко переключиться. Это можно сделать на механике, но не получится. Все это стоимость робота.
  4. Ездить на роботе будет сложно. Опасность для паровой муфты. В такой ситуации рекомендуем перейти в ручной режим.
  5. Городской режим сцепления, как не крути. Плюс ощущаются рывки при переключении передач.

Вот такой список. Я описал это на личном опыте, и мне уже прошло 6 месяцев. Возможно следующее проявится еще по каким-то минусам, о которых обязательно сообщу.

Конструкторское устройство

Устройство роботизированной коробки передач не так сложно, как может показаться. В основу его конструкции легла механическая трансмиссия. Может иметь муфту гидравлического или электрического привода.Гидравлическое сцепление Происходит с помощью гидроцилиндров. Они управляют электромагнитным клапаном. Электрическое сцепление осуществляется сервомеханизмами и имеет невысокую скорость работы. Переключение передач длится примерно от 0,3 до 0,5 с.


Гидравлический привод демонстрирует четкую и быструю работу. В нем используются гидроцилиндры. Это управляемые электромагнитные клапаны. Теперь разберемся, как работает роботизированная коробка передач. Может работать в двух режимах:

  • автомат;
  • полуавтомат.

Автоматический режим предполагает переключение коробки передач, использующей информацию от датчиков. Полуавтоматический режим предполагает ручное переключение передач. При переключении рычага переключения передач и нажатии на педаль газа с датчиков на блок обработки передается информация об активной скорости и новом скоростном режиме.

Блок синхронизирует всю информацию, определяет оптимальную скорость, время переключения скоростей. Также обеспечивает слаженную работу механизмов коробки передач. Хочу отметить, что в нем учтено:

  • скорость вращения двигателя;
  • работы кондиционера;
  • Индикаторы приборной панели.


Гидромеханический блок, отвечающий за замыкание и размыкание сцепления, управляет центральным процессором. Все действия выполняются одновременно с переключением драйвера водителем. Сам гидромеханический блок состоит из навомотора, связанного с линейной батареей. Гидравлический цилиндр запускается с помощью тормозной жидкости. Обеспечивает работу от аккумулятора.

У такой системы есть большое и, на мой взгляд, главное преимущество. Электроника реагирует намного быстрее и точнее человека.В итоге клатч можно укомплектовать без вашего непосредственного участия. Такой вариант идеально подойдет девушкам, решившим купить машину. У самки часто возникают проблемы с переключением скоростей на механике.

Как указать редукторы для систем управления движением

Редукторы можно использовать для точной настройки рабочих характеристик оси движения. Чаще всего они считаются умножителями крутящего момента, но на самом деле они выполняют несколько других функций, включая согласование скорости, уменьшение инерции и увеличение разрешения.Правильный выбор коробки передач для серводвигателя или шагового двигателя включает в себя учет параметров машины, требований к применению, условий окружающей среды, механических факторов и, конечно же, бюджета. Здесь мы рассмотрим процесс определения размеров и выбора коробки передач для сервопривода или шаговой системы с прицелом на достижение требуемой производительности по цене, которая не нарушит банкноты.

Зачем нужны редукторы?

Зубчатая передача может играть несколько ролей в системах движения.Давайте начнем с рассмотрения передаточного числа G, , которое определяется как:

G = D 2 / D 1

Если мы прикрепим двигатель с крутящим моментом t 1 и входной скоростью w 1 , выход коробки передач будет

т 2 = т 1 G

w 2 = w 1 / N

Другими словами, коробка передач действует как мультипликатор крутящего момента и редуктор скорости.Умножение крутящего момента позволяет управлять системой с гораздо меньшим двигателем, экономя деньги и пространство.

Для некоторых приложений роль редуктора как редуктора так же важна, как и его функция как мультипликатор крутящего момента. Например, рост кристаллов требует постепенного подъема були из барабана, в котором находится расплав. Чтобы кристалл оставался как можно более круглым, гладким и однородным, всю сборку нужно вращать очень постепенно, со скоростью 15 ° в час.

Сервосистема обеспечивает жесткий контроль угловой скорости, но серводвигатели обычно не работают должным образом и не генерируют большой крутящий момент на низких скоростях. Добавление коробки передач позволяет серводвигателю работать с оптимальной скоростью с точки зрения управления, при этом создавая скромный крутящий момент, который увеличивается до требуемых уровней за счет передаточного числа.

Коробки передач

также очень полезны для согласования по инерции. Недостаточно для двигателя запустить нагрузку; ему также необходимо контролировать и замедлять его.Если инерция нагрузки будет намного выше, чем у двигателя, ось не сможет позиционировать нагрузку в нужном месте и в требуемое время, что снизит производительность. Здесь может помочь коробка передач.

Увеличивая крутящий момент двигателя, редуктор также эффективно масштабирует способность двигателя управлять нагрузкой. Инерция, отраженная от нагрузки, J R , масштабируется передаточным числом как:

J R = J L / G 2 + J G

, где J G — инерция коробки передач.

Коробка передач масштабирует отраженную инерцию пропорционально квадрату передаточного числа. Это свойство позволяет двигателю меньшего размера эффективно управлять большей нагрузкой. Такой подход позволяет сэкономить деньги, уменьшить размер и повысить производительность. Однако важно помнить, что коробка передач действительно способствует общей инерции.

Передаточное число также увеличивает разрешающую способность шагового двигателя. «Шаги уменьшаются непосредственно за счет передаточного числа редукторов», — говорит Брайен Ширей, технический директор CGI Gear (Карсон-Сити, Невада).«У вас гораздо более высокое разрешение на выходном валу редуктора».

Еще одно менее ценное преимущество редукторов заключается в том, что они могут снизить шум при работе в сервосистемах. «Существует заблуждение, что сервоприводы громкие», — говорит Джо Шнайдер, руководитель группы разработки приложений в Виттенштейне (Бартлетт, Иллинойс). «Однако двигатель сам создает много шума. Вы начинаете слышать шум намотки, особенно когда он работает с более высокой загрузкой. Если коробка передач правильного размера, шум снижается, потому что вы не так сильно работаете с двигателем.Коробка передач делает свою работу ».

Коробки передач

действительно требуют компромиссов. Они увеличивают размер и вес системы, хотя это в некоторой степени может быть компенсировано соответствующим уменьшением размера двигателя. Они увеличивают стоимость, хотя комбинация двигатель / коробка передач может быть дешевле, чем двигатель большего размера. В любом случае коробки передач усложняют систему и усложняют ее. Они увеличивают количество задач по обслуживанию и мониторингу. Последние проблемы можно в значительной степени уменьшить, правильно указав редуктор для приложения.Давайте посмотрим, как это сделать.

Требования к приложению

Для определения коробки передач для системы управления движением требуется гораздо больше, чем просто данные о крутящем моменте или скорости. Прежде чем искать в Интернете или брать трубку, чтобы позвонить поставщику, составьте подробное описание приложения с как можно большим количеством технической информации.

Ключевые параметры включают:

  • Инерция нагрузки: Воспользуйтесь навыками вашего поставщика.Большинство производителей предлагают программное обеспечение для калибровки, некоторые из которых довольно сложные. Работайте с разработчиками приложений, отправляя им CAD-изображения вашей системы и любую другую доступную информацию.
  • Профиль движения: Подробная информация о полном профиле движения, включая время ускорения ( t согласно ), время непрерывной работы ( t продолжение ), время замедления ( t дек ) и время ожидания ( т жила ).По ним можно определить:
  • Максимальная постоянная скорость (N co n t ): Рассчитайте максимальную непрерывную скорость, необходимую для цикла движения, поскольку она будет использоваться для определения передаточного числа.
  • Рабочий цикл: Это количество времени, затрачиваемого в каждом цикле на перемещение, а не на пребывание в доме. Его можно использовать для определения типа происходящего движения, что поможет определить масштабные коэффициенты, используемые в процессе определения размеров.
  • Компоновка: Хотя большинство приложений могут обслуживаться несколькими типами редукторов, конфигурации и ограниченное пространство для некоторых приложений требуют определенных форм-факторов; например, угловая коробка передач в системе рулевого управления AGV.
  • Экологические проблемы: К ним относятся температура, давление, влажность, загрязнение и т. Д.

Определить крутящий момент

Приведенные выше параметры можно использовать для расчета:

  • Момент ускорения ( T согласно )
  • Крутящий момент при продолжительной работе ( T cont )
  • Момент замедления ( T dec )
  • Задержка крутящего момента ( T Задержка )

Мы будем использовать эти два набора данных для определения среднего кубического выходного крутящего момента и использовать его для расчета передаточного числа, необходимого для данного приложения.

Коробке передач недостаточно крутящего момента, чтобы управлять нагрузкой. Он также должен соответствовать требованиям к сроку службы приложения. Усталость материала — один из наиболее распространенных видов отказов редукторов. Для коробки передач неправильного размера повторяющиеся нагрузки могут привести к поломке и деформации зубьев или к дефектам подшипников. Оборудование работает неэффективно и преждевременно (а иногда и катастрофически) выходит из строя. Чтобы свести к минимуму эти проблемы, производители используют нагрузочные испытания для определения предела прочности на растяжение (точка разрушения), предела текучести (точка необратимого повреждения) и предела выносливости (максимальное напряжение, которое может применяться в течение неограниченных циклов без повреждения) материала коробки передач.Эти данные составляют основу номинальных характеристик коробки передач.

Определенные условия, такие как интенсивная эксплуатация, высокие ударные нагрузки и экстремальные температуры, могут усилить нагрузку на коробку передач. В результате мощность редукторов снижается при определенных обстоятельствах (например, с учетом эксплуатационного и прикладного факторов). Это происходит чаще для осей с непрерывным режимом работы, чем с системами с прерывистым режимом работы, но этот метод все же иногда применяется.

Размер редуктора для одной оси в простой конфигурации может быть несложным, но для сложных многоосных систем процесс становится трудным в спешке.Здесь мы рассмотрим основы.

Начните с определения рабочего цикла D , чтобы подтвердить, что система работает с перебоями. Мы определяем рабочий цикл как

Движение считается прерывистым, если рабочий цикл меньше 60% и сумма t acc , t cont , t dec меньше 20 минут. Редукторы для прерывистого режима работы обычно не требуют снижения номинальных характеристик с учетом тепловых факторов, поскольку характер движения «старт-стоп» дает время для рассеивания тепла в каждом цикле.

Движение считается непрерывным, если рабочий цикл составляет 60% или больше. Эти системы необходимо будет снизить, чтобы компенсировать тепловыделение.

Рассчитайте средний крутящий момент на выходе куба (среднее значение T ):

Просмотрите возможные редукторы и найдите тот, который может обеспечить следующие характеристики:

T среднее T nomr

т согласно и т дек т согласно

, где T nomr — номинальный номинальный крутящий момент и номинальное ускорение.

Рассчитайте максимально допустимое передаточное число G max , используя

G макс. = N макс. / N продолжение

, где N maxr — максимальная номинальная входная частота вращения для предполагаемого редуктора.

Мы можем вычислить среднюю входную скорость N meani и максимальную входную скорость N maxi , используя

N макс. = G N продолжение

Еще раз проверьте, что рабочие скорости и ускорения находятся в пределах номинальных скоростей и ускорений.Кроме того, редукторы для сервоприводов / шаговых осей, работающих с непрерывным или прерывистым движением, должны быть снижены с учетом температурного коэффициента K T и / или коэффициента удара K S , как показано в таблице ниже 1 :

Таблица 1: Рекомендации по снижению номинальных значений для непрерывного и прерывистого движения

Непрерывное движение

Прерывистое движение

Коэффициент выбора

K T , K S

К S

Рассчитать

T среднее K T K S

T среднее K S

Подтвердить

T nomr > T среднее K T K S

T nomr > T среднее K S

Предоставлено Parker Bayside

Также важно определить крутящий момент E-останова и убедиться, что коробка передач может с ним справиться.Немедленная остановка может привести к столкновению зубов и, в худшем случае, к поломке. «Вы должны учитывать аварийную ситуацию или аварийную остановку», — говорит Джейсон Хейл, инженер по продажам в Nabtesco Motion Control (Фармингтон-Хиллз, Мичиган). «Может ли коробка передач справиться с грузом, движущимся со скоростью, с которой вы хотите его переместить, а затем остановиться на копейке? Или это повредит коробку передач? Вам нужно увеличить размер? Пришло время это проверить ».

Убедитесь, что коробка передач может выдерживать возникающие нагрузки.Убедитесь, что операторы понимают, что функция должна использоваться только в аварийной ситуации, а не в качестве механизма остановки во время нормальной работы.

Каковы механические аспекты?

Следующим шагом является проверка механической конструкции, чтобы убедиться, что и двигатель, и коробка передач должным образом поддерживаются. Может возникнуть соблазн установить двигатель на редуктор вместо того, чтобы изолировать радиальные и осевые нагрузки с помощью внешней опоры подшипника. Это может обеспечить кратковременную экономию, но, скорее всего, приведет к преждевременному выходу из строя редуктора.

В некоторых случаях моментная нагрузка может быть приложена приводом, таким как ремень и шкив или рейка и шестерня. «В таких случаях на выходной вал редуктора оказывается значительная боковая нагрузка», — говорит Шири. «Если вы полагаетесь на подшипники редуктора, чтобы приспособиться к этому, то вам, безусловно, необходимо подобрать редуктор так, чтобы он мог выдерживать эту нагрузку. Это может быть причиной увеличения размера редуктора, даже если для этого не требуется большого крутящего момента ».

Как правило, размеры корпуса двигателя и коробки передач должны быть согласованы.Попытка установить двигатель с рамой 75 на редуктор с рамой 34 приведет к возникновению опасной моментной нагрузки на переднюю поверхность шестерни, особенно с учетом того, что агрегаты обычно крепятся четырьмя болтами.

Учитывать требования к точности

Хотя все приложения индивидуальны, в системах управления движением обычно используются прямозубые, червячные, планетарные шестерни или один из других, более сложных, высокопроизводительных редукторов.

«Для подавляющего большинства наших приложений мы используем серводвигатели или шаговые двигатели», — говорит Уолли Логан, вице-президент по инженерным вопросам компании Motion Solutions (Алиса Вьехо, Калифорния).«Что касается шаговых двигателей, мы обычно сначала используем прямозубый редуктор, а затем, если необходимо, переходим на планетарный. Для сервоприложений мы обычно пойдем другим путем. Обычно мы будем использовать планетарный редуктор, и реже мы можем использовать цилиндрический редуктор. Для приложений очень высокого уровня или приложений с жесткими ограничениями по упаковке мы иногда используем редукторы с гармоническим приводом ».

Шестерням необходим некоторый конечный зазор между зубьями соответствующих шестерен, чтобы смазка могла проходить между ними.Когда входной вал или шестерня начинают вращаться, фактическое движение выходного вала или шестерни не может происходить до тех пор, пока этот зазор не будет восполнен. В результате каждая стандартная коробка передач имеет некоторый конечный люфт, который является основным фактором потери хода.

Планетарный редуктор

в приложениях: крутящий момент, скорость, сила от WITTENSTEIN в Северной Америке на Vimeo.

Величина люфта зависит от профиля зуба, конструкции редуктора и качества изготовления.Прямозубые цилиндрические шестерни, которые являются линейными и контактируют по всей длине зубьев шестерни одновременно, требуют наибольшего зазора и имеют наибольший люфт. Цилиндрические шестерни, в которых зубья имеют винтовой профиль по длине, так что процесс зацепления более постепенный, демонстрируют меньший люфт.

Что касается конструкции редукторов, планетарные редукторы обладают очень хорошими характеристиками люфта. Планетарный редуктор состоит из центральной солнечной шестерни, окруженной тремя или более вращающимися «планетарными» шестернями, и все они заключены в кольцевую шестерню (см.Увеличенная площадь контакта повышает устойчивость. Высококачественные планетарные редукторы могут достигать люфта порядка угловых минут. Они очень эффективны и обеспечивают хорошие уровни передачи мощности. Все эти факторы делают их чрезвычайно популярными для использования с сервоприводами, сервоприводами и шаговыми двигателями.

Принципы конструкции планетарной коробки передач от WITTENSTEIN в Северной Америке на Vimeo.

Следующая ступенька по служебной лестнице — циклоидальная коробка передач.Циклоидальные редукторы построены вокруг пары расположенных рядом эллиптических пластин, окруженных зубчатым венцом. Пластины вращаются по циклоидальной траектории, попеременно, так что одна из пластин постоянно находится в зацеплении с зубчатым венцом. В результате эти редукторы демонстрируют люфт от 0,3 до 0,5 угл. Мин. При испытании при полной нагрузке.

Циклоидальные редукторы

лучше всего подходят для приложений с высокими нагрузками и жесткими требованиями к позиционированию, таких как системы управления спутниковой тарелкой или индексные столы для роботизированной сварки.Циклоидальные редукторы имеют преимущества, особенно в случае индексных столов. Например, червячные передачи настроены на продвижение на заранее определенное количество градусов на индекс, определяемый количеством пусков червячной передачи. Конструкция циклоидального редуктора позволяет плавно позиционировать его.

Для высокопроизводительных приложений, требующих высокого крутящего момента в самом маленьком и легком корпусе, Логан указывает на гармонические приводы. «Для их использования определенно требуется немного больше инженеров, особенно если вы собираетесь спроектировать механизм в индивидуальном приложении, а не просто использовать готовую коробку передач», — говорит Логан.«Существуют также редукторы с гармонической передачей, когда у вас есть двигатель с прямым приводом, приводящий в действие редуктор с гармонической передачей, все в одном корпусе. Мы разработали некоторые из них здесь, и они довольно невероятные. Вы можете получить огромный крутящий момент из очень маленького корпуса ». Он указывает на использование проигрывателя виниловых дисков для производства электроники, как пример, сочетающий высокую точность и высокую инерцию.

Обязательно проконсультируйтесь с потенциальными поставщиками, чтобы определить, как они измеряют люфт.Некоторые компании рассчитывают теоретически, в то время как другие проводят тесты, чтобы подтвердить производительность.

План эффективности

КПД коробки передач всегда важен в реальных условиях эксплуатации. Неэффективные редукторы рассеивают энергию и выделяют тепло, которое необходимо контролировать. Наиболее распространенные редукторы, используемые для управления движением, перечисленные в порядке увеличения эффективности, — это прямозубые, косозубые, червячные и планетарные редукторы (см. Рисунок 1).В частности, КПД червячных редукторов может составлять всего 50%.

Низкая эффективность — это не всегда плохо. В определенных обстоятельствах червячная передача с прямым углом может использоваться в качестве тормоза с отключенным питанием по сниженным ценам. «Прямоугольные червячные передачи являются самоблокирующимися, если, скажем, передаточное число 60: 1, поэтому некоторые люди используют прямоугольные червячные редукторы, потому что, когда машина выключена, редуктор препятствует вращению вала», — говорит Мэтт Хансон, генеральный менеджер по промышленным рынкам. в компании Bison Gear & Engineering (г.Чарльз, Иллинойс).

Для приложений с прямым углом, требующих высокой эффективности, обычно требуется гипоидная передача. «В редукторах этих типов используются термообработанные и шлифованные гипоидные передачи (КПД 85%), которые обеспечивают бесшумную и надежную передачу», — добавляет Хансон.

КПД коробки передач варьируется в зависимости от скорости, производство

Рис. 1. В червячной передаче червячная передача (верхняя) вращается, чтобы поворачивать колесо.Червячные передачи эффективны, но имеют тенденцию к низкому КПД.

соотношение и нагрузка. Редуктор, работающий без нагрузки, даст хорошие цифры, но они не будут иметь смысла в реальном контексте. Еще раз не забудьте спросить поставщика, как он измеряет эффективность.

Определите правильный форм-фактор

Производительность важна, но коробка передач должна вписываться в систему. Есть ли ограничения по размеру и весу? Требуются ли для компоновки конкретные конструкции, например, угловые редукторы, а не рядные редукторы? Нужен ли системе фаланговый выход для правильной сборки или он должен быть установлен на валу? Инженеры-конструкторы также имеют широкий выбор редукторов с полым отверстием, доступных в различных стилях, чтобы обеспечить кабели и оптоволоконные кабели.Эти конструкции особенно полезны для робототехники.

Форм-факторы

в первую очередь считаются вопросом удобства, но они также влияют на производительность. Коробка передач с прямым углом не может передавать мощность так же эффективно, как рядная конструкция. Для приложений с высоким крутящим моментом лучше использовать фланцевые крепления. Тем не менее, при тщательной спецификации и установке конструкции для фланцевого и скрытого монтажа могут работать одинаково хорошо.

Не забывайте об охране окружающей среды Системы управления движением

работают в самых разных средах — от чистых комнат до линий розлива сиропа и лесопильных заводов.При выборе коробки передач всегда следует учитывать условия окружающей среды. Редукторы, которые будут работать в гигиенических условиях, вероятно, потребуют кожухов с классом защиты IP и антикоррозионных покрытий. Устройства, предназначенные для чистых помещений, потребуют специальных смазок и уплотнений. Обязательно поднимите эти факторы во время обсуждений с поставщиками.

А как насчет бюджета?

За исключением некоторых аэрокосмических и военных приложений, каждый проект имеет бюджетные реалии.Выбор коробки передач дает еще одну степень свободы для достижения целей производительности при соблюдении бюджета.

Для многих приложений, требующих высокой стоимости, конструкторы выбирают более дешевые версии стандартных редукторов управления движением. «Обычно в приложениях с шаговыми двигателями вы обычно рассматриваете стоимость [как первоочередную задачу]», — говорит Логан. «Ограниченный бюджет — это то, почему мы в первую очередь будем использовать шаговый двигатель, чтобы сразу сузить наш выбор до недорогой планетарной коробки передач или недорогой цилиндрической коробки передач.”

Червячные редукторы

обычно имеют довольно высокие передаточные числа, обеспечивая большое увеличение крутящего момента в довольно небольшом корпусе. Были и другие преимущества. «Червячные редукторы обычно работают довольно тихо», — говорит Логан, указывая на проект строительства кровати пациента для лечебного аппарата. «Мы начали с планетарной коробки передач с относительно высоким передаточным числом. При относительно высоких оборотах мотора, которые нам приходилось работать, коробка передач работала довольно шумно. Мы перешли на червячный редуктор, и шума стало намного меньше.Хотя коробка передач, вероятно, немного менее эффективна, для нас компромисс заключался в меньшем уровне шума от коробки передач с таким же высоким передаточным числом ».

Коробки передач

— важные инструменты в арсенале производителей оригинального оборудования. Их можно использовать в качестве мультипликаторов крутящего момента, редукторов скорости, устройств согласования момента инерции или даже инструментов для увеличения разрешения. При правильном выборе, установке и обслуживании коробка передач может работать без вмешательства в течение десятилетий. «Мы все время получаем коробки передач, которые были установлены в 90-х годах», — говорит Шнайдер.«Мы видим это, если коробка передач имеет правильный размер».

Список литературы

  1. Прецизионные редукторы и мотор-редукторы для индустрии управления движением, Bayside Motion Group.
  2. http://www.parkermotion.com/literature/precision_cd/CD-EM/daedal/cat/english/Gearheads.pdf

Почему редуктор?

Что такое мотор-редуктор?
Каждое приложение имеет требования к мощности и определенные значения скорости и крутящего момента.При нагрузке, требующей высокого крутящего момента на низкой скорости, использование большого двигателя, способного развивать крутящий момент, было бы неэкономичным, а эффективность системы была бы низкой. В таких случаях лучшим решением является введение некоторой передачи между двигателем и нагрузкой. Зубчатая передача адаптирует двигатель к нагрузке, будь то скорость, крутящий момент или инерция. Узел двигатель / редуктор обеспечит большую эффективность и будет экономичным решением.

Portescap производит высокопроизводительные миниатюрные редукторы, которые во время производства подвергаются строгим проверкам качества.Компания Portescap может предложить целый ряд планетарных и цилиндрических зубчатых передач диаметром от 8 до 40 мм, а также полную трансмиссию на основе своих мотор-редукторов. Постоянные эксперты в области зубчатых передач могут выбрать металлические или пластиковые шестерни в зависимости от ваших требований. Обе технологии имеют варианты втулки или шарикоподшипника. Кроме того, могут быть предложены настройки, такие как специальная смазка, специальный вал, крепление и т. Д., Чтобы предоставить вам именно то решение, которое вам нужно.

Редукторы с цилиндрическими цилиндрическими зубчатыми колесами
Эта зубчатая технология дает преимущества в приложениях с ограниченным током, где крайне важны минимальное входное трение и высокий КПД.Широкий ассортимент цилиндрических редукторов Portescap хорошо адаптирован к нашей линейке двигателей, охватывая диапазон диаметров двигателей.

Планетарные редукторы
Основными преимуществами планетарных редукторов Portescap являются их высокий номинальный крутящий момент и высокое передаточное число на зубчатую передачу, в которых используются высококачественные композитные материалы. Цельнометаллические редукторы с планетарным редуктором имеют очень компактную конструкцию с отличными характеристиками и сроком службы.

Высокоскоростные планетарные редукторы
Эта линейка высокопроизводительных продуктов была разработана для использования в бесщеточных двигателях постоянного тока с обмотками с железным сердечником.Коробки передач допускают входную скорость в диапазоне от 10 000 до 70 000 об / мин и выходную скорость в несколько 1000 об / мин. Это позволяет создать агрегат мотор-редуктор очень малых размеров, который может обеспечивать чрезвычайно высокие значения скорости и крутящего момента.

БАЗОВАЯ ШПИРА И ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА

Принцип цилиндрической зубчатой ​​передачи:
Шестерня радиуса r1 и числа зубьев z1 приводит в движение ведущее колесо радиуса r2 и числа зубцов z2.
Передаточное число на поезд «i» равно z2: z1, что равно r2: r1.

Принцип планетарного редуктора:
Шестерня S (солнечная шестерня), имеющая s-образные зубья, приводит в движение планеты P (3 или 4 на каждую цепочку), которые имеют зубцы p и прикреплены к водилу планетарной передачи.
A = неподвижное кольцо с зубцами «а».
Передаточное число на поезд i = (a: s) +1.

Harmonic Drive® деформационно-волновой механизм — нулевой люфт | Гармонический Драйв

Как это работает

Ниже представлена ​​увеличенная двухмерная диаграмма, демонстрирующая, как три зубчатых элемента входят в зацепление и вращаются.

Flexspline немного меньше в диаметре и имеет на два зубца меньше, чем Circular Spline. Эллиптическая форма генератора волн заставляет зубцы гибкого сплайна взаимодействовать с круговым сплайном в двух противоположных областях по главной оси эллипса. При каждом повороте генератора волн на 180 градусов по часовой стрелке зубцы Flexspline выдвигаются против часовой стрелки на один зуб по отношению к круговой шлице. Каждое полное вращение генератора волн по часовой стрелке приводит к тому, что Flexspline перемещается против часовой стрелки на два зубца от своего исходного положения относительно кругового сплайна.Поскольку зубья шестерни всегда полностью входят в зацепление в области вдоль главной оси, зубчатые передачи с волновой деформацией Harmonic Drive® имеют нулевой люфт.

Ниже представлена ​​увеличенная двухмерная диаграмма, демонстрирующая, как три зубчатых элемента входят в зацепление и вращаются.

Flexspline немного меньше в диаметре и имеет на два зубца меньше, чем Circular Spline. Эллиптическая форма генератора волн заставляет зубцы гибкого сплайна взаимодействовать с круговым сплайном в двух противоположных областях по главной оси эллипса.При каждом повороте генератора волн на 180 градусов по часовой стрелке зубцы Flexspline выдвигаются против часовой стрелки на один зуб по отношению к круговой шлице. Каждое полное вращение генератора волн по часовой стрелке приводит к тому, что Flexspline перемещается против часовой стрелки на два зубца от своего исходного положения относительно кругового сплайна. Поскольку зубья шестерни всегда полностью входят в зацепление в области вдоль главной оси, редукторы Harmonic Drive® имеют нулевой люфт.

В наборах компонентов Harmonic Drive чашечного типа, используемых в редукторах CSF-GH и CSG-GH, нижняя часть Flexspline (выходная сторона) ограничена кругом, а верх Flexspline имеет эллиптическую форму.Это приводит к тому, что зубья шестерни Flexspline слегка расширяются наружу. Мы называем это коническим углом, и он служит для предварительной нагрузки на зубья шестерен Flexspline и Circular Spline. Этот предварительный натяг гарантирует отсутствие люфта в течение всего срока службы шестерни. Поскольку в зубчатом колесе нет истинного люфта, мы измеряем крутящий момент зубчатого колеса при +/- 4% от номинального крутящего момента, и все редукторы Harmonic Drive имеют холостой ход менее 1 угловой минуты. Предварительная нагрузка на шестерню гарантирует, что она будет оставаться стабильной в течение всего срока службы шестерни.

Щелкните здесь, чтобы увидеть полную линейку нашей продукции.

Превосходные характеристики зубчатой ​​передачи с использованием S-образной формы зуба

Harmonic Drive разработал уникальный профиль зуба шестерни, который оптимизирует зацепление зуба. Этот профиль зуба («зубец S») позволяет одновременно задействовать до 30% от общего числа зубьев. Кроме того, большой радиус корня зуба увеличивает прочность зуба по сравнению с эвольвентным зубом.Эта технологическая инновация обеспечивает высокий крутящий момент, высокую жесткость на кручение, длительный срок службы и плавное вращение.

Как строятся промышленные роботы? Руководство по компонентам и движению рук роботов | XYZ

Одинаковы ли строения роботов и людей?

У роботов и людей есть общая черта.Люди и механические роботы — какими бы противоположными они ни казались, на самом деле они имеют одну и ту же основную структуру звеньев (костей) и суставов. Основной каркас промышленных роботов, состоящий в основном из роботов-манипуляторов, представляет собой комбинацию звеньев и шарниров. По отношению к человеческому телу части, которые могут свободно сгибаться и двигаться, такие как локоть и плечо, являются суставами, а кости, соединяющие эти суставы, эквивалентны звеньям робота. Принцип движения суставов и передачи энергии по связям распространен как у людей, так и у роботов.

Локоть и плечо человека — это суставы, а соединяющие их кости — звенья.

Роботы условно подразделяются на два типа в зависимости от того, как расположены их связи: 1) последовательная связь и 2) параллельная связь. Человеческая рука классифицируется как последовательное звено, поскольку ее суставы — плечо, рука и запястье — выровнены последовательно.

Промышленные роботы подразделяются на несколько категорий, таких как вертикальный шарнирный тип и горизонтальный шарнирный тип (робот для сборки с избирательным соответствием Arm-SCARA), в зависимости от движений суставов и конструкции.Пожалуйста, прочтите статью ниже для получения дополнительной информации.

Какие бывают виды промышленных роботов? Руководство по характеристикам основных 6 типов

В этой статье будет объяснено движение и внутреннее устройство промышленных роботов.

Сравнение движения робота и человека

Теперь давайте посмотрим на движение вертикального шарнирного типа, имеющего ту же механическую структуру, что и человеческая рука, в качестве примера.

Вертикальный шарнирно-сочлененный робот — это промышленный робот с последовательной связью.Обычно он состоит из шести шарниров (6 осей).

На следующем рисунке показано сравнение движения робота и человека.

Оси с 1-й по 3-ю — это поясница и рука, а оси с 4-й по 6-ю — от запястья до кончиков пальцев. Первые три оси перемещают запястье в определенное положение, а следующие три оси перемещают запястье свободно. Эта 6-осевая конструкция позволяет роботам свободно перемещаться, как и люди.

Давайте посмотрим на видео.

Все топоры, от первого до шестого, двигаются как человек.

Что требуется для перемещения суставов?

Далее давайте подробно рассмотрим внутреннюю структуру промышленных роботов.

На рисунке ниже показана конструкция универсального робота с полезной нагрузкой для малых и средних грузов «R series» от Kawasaki Heavy Industries или Kawasaki. Эта серия R используется в широком диапазоне областей, таких как сборка электронных устройств и дуговая сварка.Поскольку кабели и жгуты могут быть встроены внутри руки, можно избежать помех для периферийного оборудования, и робот может работать в ограниченном пространстве. Его отличительная черта — быстрая работа, которая может соответствовать резким движениям.

На этой иллюстрации видно, что робот состоит из множества различных частей. Среди этих частей четыре особенно важных: привод, редуктор, энкодер и трансмиссия, каждая из которых будет объяснена отдельно.

Привод

Привод — это компонент, который функционирует как шарнир робота, который позволяет роботу перемещать руку вверх и вниз или вращаться, а также преобразует энергию в механические движения. Может быть трудно понять эту концепцию, но подумайте о двигателях в качестве примера. Точки, отмеченные красными кружками на рисунке ниже, представляют собой положение двигателей серии R.

Однако, если это простой двигатель, такой как те, что используются в наборах пластиковых моделей, невозможно выполнить точную работу, требующую точных движений и точности 0.01мм, например. Поэтому для промышленных роботов используется высокофункциональный двигатель, называемый серводвигателем, который может управлять положением и скоростью.

Наиболее распространенным источником энергии для приводов является электричество, но также можно использовать гидравлическую и пневматическую энергию. Некоторые приводы с гидравлическим приводом уникальны тем, что они могут генерировать большую мощность и обладают ударопрочностью.

Редуктор

Редуктор — это устройство для увеличения мощности двигателя.Один только двигатель ограничен по мощности, которую он может выдать. Для выработки большой мощности двигатели в основном используются в сочетании с этим редуктором. Области, обведенные синим кружком на следующем рисунке, представляют собой редукторы.

Если вы объедините шестерни с разным числом передач и уменьшите вращение двигателя в 10 раз, мощность двигателя будет умножена на 10. Это тот же принцип, что и велосипедная трансмиссия. Велосипеды имеют шестерни разного размера на переднем и заднем колесе.Обычно трансмиссия используется для переключения передач заднего колеса. Когда выбрана большая передача и количество оборотов колес сведено к минимуму, педалирование становится проще за счет скорости, но даже езда по крутым холмам становится намного проще. Другими словами, можно увеличить выходную мощность.

Кодировщик

Энкодер — это устройство, которое указывает положение (угол) вала вращения двигателя. Имея кодировщик, он может предоставить ощутимые данные о том, в каком направлении и сколько движется робот.Обычные оптические энкодеры имеют диск, прикрепленный к вращающемуся валу двигателя. Диск имеет прорези через равные промежутки времени, чтобы пропускать свет, и с обеих сторон диска расположены светодиоды (LED) и светоприемные элементы (фотодиоды) для различения интенсивности света (светлый и темный).

Когда двигатель вращается, свет либо проходит через щели, либо блокируется, поэтому угол поворота и скорость можно определить, считывая сигналы. Это позволяет серводвигателям точно контролировать положение и скорость.

Трансмиссия

Трансмиссия — это компонент, передающий мощность, вырабатываемую приводами и редукторами. Трансмиссия также может изменять направление и величину мощности. Рассматривая велосипед в качестве примера, как и раньше, цепь, которая соединяет кривошип с задним колесом, является трансмиссией. Велосипеды приводятся в движение, принимая вращательное движение от педалей и передавая его на заднее колесо с помощью трансмиссии.

Эта идея также применима к конструкции робота.Двигатель, используемый в роботах, обычно размещается рядом с суставами, но его также можно разместить вдали от суставов с помощью механизмов передачи, таких как ремни и шестерни. Например, в запястье роботов серии R, поскольку двигатель может быть установлен на локтевой части руки с помощью механизма проводимости, возможно компактное запястье.

Добавление функций с помощью сменного концевого эффектора

Люди могут выполнять различные задачи с помощью инструментов. В случае с промышленными роботами замена устройства, прикрепленного к их запястью, делает роботов очень универсальными и позволяет им выполнять самые разные работы.Это устройство называется «концевым эффектором», и существует огромное количество их, готовых к использованию, включая руки для подъема предметов, устройства вакуумного (всасывающего) типа, а также инструменты для сварки и покраски. Робот может выполнять очень широкий спектр работ, сочетая гибкое движение, осуществляемое валами робота, и концевые исполнительные механизмы для конкретных задач.

В этой статье подробно описана базовая структура промышленных роботов, и благодаря ей мы узнали о компонентах, из которых состоит эта структура, — где они расположены и какую роль они играют.Люди могут подумать, что нет необходимости знать или изучать, как устроен робот, при рассмотрении вопроса о внедрении роботов на рабочем месте. Тем не менее, наличие общего обзора поможет упростить определение таких вещей, как возможные виды движений и работ, если посмотреть на количество осей, которые имеет робот, или на то, как робота можно использовать в компании. Для компаний, желающих получить инструкции, подробная информация о каждом промышленном роботе и примеры применения доступны на веб-сайте Kawasaki Robot Division.

Промышленные роботы для гибкой автоматизации

Видео о роботизированных приложениях

Когда дело доходит до фактического рассмотрения установки роботов, даже небольшое знание структур и движений промышленных роботов может иметь большое значение и привести к более подходящей реализации.

Что такое коробка передач робота и как она работает. О нас Акционерное общество «Транснациональная компания Казхром» Актюбинский завод ферросплавов

Имея ранее ограниченный выбор трансмиссий, автомобилисты при покупке транспортного средства могли отдать предпочтение только механике или автомату.Сейчас активное развитие автомобилестроения привело к появлению новых трансмиссий, и выбор уже не так прост. Интересна коробка робота и автомат: чем отличаются эти трансмиссии и как выбирать между ними?

Чем отличается робот от автомата

Чтобы понять, чем АКПП отличается от робота, стоит разобраться в принципе работы каждой из указанных трансмиссий и устройстве системы в целом .

В основе автоматики лежит система управления, гидротрансформатор и сама коробка передач планетарного типа со специальными передачами и сцеплениями. Благодаря такой конструкции скорости переключаются автономно без участия водителя. Ориентиром в данном случае являются такие параметры, как режим движения, нагрузка и обороты двигателя.

Читайте также очень информативную статью нашего специалиста о.

Актуальность установки машины наблюдается на грузовые и легковые автомобили, а также автобусы.Если автомобиль переднеприводный, то конструкция АКПП дополняется дифференциалом и.

Первое, что отличает робота от автомата, — это особая конструкция, сочетающая в себе возможности механической и автоматической коробки передач. Фактически механика в этом случае дополняется автоматическим управлением с исполнительными механизмами, которые отвечают за переключение передач и работу сцепления. Переключение передач происходит так же, как и в случае с механической коробкой передач, но водитель не участвует.

Основной целью создания роботизированной коробки передач было снижение стоимости трансмиссии и в то же время объединение всех преимуществ механики и автомата. Речь идет о простоте использования и комфорте. В итоге есть несколько вариантов конструкции системы.

  1. На примере автомобилей BMW M серии можно рассмотреть наиболее качественную и известную механическую коробку передач Sequental M Gearbox (SMG). Коробка передач 6-ступенчатая, механическая, а гидравлическая система с электронным управлением отвечает за переключение передач и выключение сцепления.Передачи переключаются за 0,08 сек.
  2. На примере Mercedes-Benz A-класса можно рассмотреть другой принцип, в котором электрогидравлический привод сцепления устанавливается на основе механики. Водитель участвует в переключении передач, но педалей всего две. Электропривод самостоятельно контролирует положение рычага и педали газа, поэтому сцепления в этом случае нет и выключается автоматически. Цифры на датчиках ABS и двигателя помогают электронике производить расчеты, чтобы избежать рывков при переключении передач и резких остановов двигателя.
  3. На примере автомобилей Ford и Opel можно рассмотреть третий принцип, когда гидронасосы заменяются шаговыми двигателями. Несмотря на бюджетность этого варианта, на практике он оказался не очень удачным, что отражается на задержке переключения передач и сильных рывках. Тем не менее, аналогичная трансмиссия установлена ​​на Toyota Corolla, и упомянутые недостатки здесь отсутствуют.

Основные отличия АКПП от МКПП

Итак, коробка робот и автомат: чем отличаются эти две трансмиссии?

  1. Первое отличие — в дизайне.В случае с роботом это механика с блоком управления, устройство автоматики совершенно другое.
  2. Плавность и скорость переключения лучше в автоматике.
  3. Практически во всех автоматических трансмиссиях отсутствует функция ручного переключения, в то время как роботизированная трансмиссия имеет эту функцию.
  4. Еще одно отличие робота от автомата — бюджетный ремонт и обслуживание первого.
  5. Экономия также выражается в меньшем расходе масла и топлива роботом.

Преимущества и недостатки трансмиссии

Чтобы окончательно сделать выводы о том, что лучше: робот или автомат, стоит проанализировать положительные и отрицательные стороны каждой из трансмиссий.

Ниже представлено сравнительное описание преимуществ и недостатков автоматизации.

Преимущества недостатки
  1. Управлять автомобилем просто и комфортно.Водитель только следит за дорогой, все остальное делает автоматика.
  2. Гидротрансформатор более долговечен по сравнению со сцеплением для новичков.
  3. Нагрузка на двигатель меньше по сравнению с механикой. Количество оборотов не увеличивается для изменения скорости.
  4. Также снижена нагрузка на шасси.
  5. Наличие системы пассивной безопасности не позволяет машине двигаться самостоятельно, если она находится на склоне.
  6. Топливо расходуется более экономно в шестиступенчатых автоматических коробках передач.
  1. Значительный расход топлива в 4- и 5-ступенчатых коробках передач.
  2. Отсутствие такой динамики разгона, как в случае с механикой.
  3. КПД меньше из-за наличия гидротрансформатора.
  4. Стоимость автоматизации выше, что влияет на общую стоимость автомобиля, его обслуживания и ремонта.
  5. Нефть потребляется в больших объемах.
  6. Динамичность не такая уж и высокая, разгон долгий.
  7. Передачи переключаются с небольшой задержкой.
  8. Если начать движение по склону, то присутствует небольшой откат назад.


Следующим шагом является анализ преимуществ и недостатков роботизированных трансмиссий.

Преимущества недостатки
  1. Рентабельность на уровне механики.
  2. Более низкая цена, доступный ремонт и обслуживание. Более экономичный расход масла.
  3. Быстрое переключение передач благодаря соответствующей системе рулевого колеса.
  4. Роботизированная трансмиссия, в отличие от автоматической трансмиссии, меньше весит.
  5. Высшая динамика.
  1. Недостаточно плавное переключение передач, ощущаются рывки.
  2. Задержка после включения данной передачи.
  3. Необходимость переключения рычага в нейтральное положение при любой остановке.
  4. Ресурс коробки передач значительно страдает при каждой пробуксовке.
  5. Наличие небольшого отката при старте движения.


Выбирая, что лучше: робот или автомат, следует ориентироваться на три основных принципа — комфорт, стоимость и надежность.

А мы думаем иначе.

Но, если бы можно было разделить наше мышление на более человечное и машинное, как бы вы описали свой образ мышления?

Пройдите этот тест, и по вашим ответам мы сможем сказать вам, находитесь ли вы ближе к человеку или думаете почти как робот.

Попробуем определить!

Более 10 человекоподобных роботов, ужасно похожих на людей

Геминоид-F

Модель касается лица робота-гуманоида, который был создан под видом самой модели.Некоторые его части работают за счет давления воздуха. Выражение лица может очень точно повторять мимику реального человека.

Android Кодомороид



Этот коммуникационный андроид из Японии был представлен на пресс-конференции во время выставки роботов в Музее науки в Лондоне в феврале 2017 года.

Ибн Сина



студентов университета ОАЭ изучают первого арабоязычного робота, способного общаться с людьми.Такие роботы могут работать секретарями, администраторами, продавцами и консультантами.

Цзя цзя


Этот робот общается с инженером из Университета науки и технологий Китая. Команда ученых создала Jia Jia за 3 года. Они представили свое творение в апреле 2016 года. Робот может говорить, демонстрировать даже самые маленькие выражения лица, а также двигать губами и телом.

Асуна



Этот робот был представлен на ежегодной неделе дизайна в Токио в октябре 2017 года.Роботом дистанционно управляет оператор, который наблюдает за посетителями через камеру.

Робот от Toshiba



Этот человекоподобный робот был представлен на выставке электроники CEATEC в префектуре Тиба, Токио, в октябре 2014 года.

Чихира Дзюнко



Компания Toshiba создала робота специально для торговых центров. Этот автомобиль встречает посетителей торгового центра Tokyo.Презентация прошла в декабре 2015 года. Стоит отметить, что робот может даже помогать иностранным туристам, общаясь с ними на английском и китайском языках.

Минами



Посетитель взаимодействует с роботом-гуманоидом Минами в магазине в Осаке в мае 2013 года. Робот может общаться с посетителями с помощью определенных фраз, таких как «Вы пришли один?» или «Давайте сфотографируемся вместе».

Мираи Мадока



Этот робот-гуманоид был представлен на выставке Robot Development & Application Expo в январе 2017 года.Выставка проходила в Токио.

Двойные андроиды



Ученый Ёсио Мацумото демонстрирует роботов-близнецов в своей лаборатории в Цукубе, Япония, в июле 2014 года.

Хан и София



Дэвид Хэнсон, генеральный директор Hanson Robotics, стоит между роботом Ханом и роботом Софией во время их демонстрации на технологической конференции RISE в Гонконге в июле 2017 года.

ChihiraAico



Этот робот встречает покупателей в магазине в Токио. Акция проходит в апреле 2015 года. Стоит отметить, что робот умеет улыбаться, петь и давать полезные советы покупателям.

Отонароид



Этот робот-гуманоид общается с другими роботами, особенно с CommU и Sota. Действие происходит на пресс-конференции в Токио в январе 2015 года.

Современные автомобили оснащены трансмиссиями нового типа, в том числе роботизированной коробкой передач. Чтобы понять основные моменты, связанные с его работой, нужно понимать, что такое коробка передач робота.

[Скрыть]

Что такое роботизированная трансмиссия?

Роботизированная коробка передач на автомобиле — это нечто среднее между механической коробкой передач и автоматической коробкой передач. По сути, роботизированная коробка передач — это «механика», оснащенная автоматическим сцеплением и возможностью переключения передач.Работа этого типа агрегата зависит не от водителя, а от работы управляющего электронного модуля. Во время движения водитель должен только правильно передавать поступающие данные, чтобы обеспечить правильную работу КПП.

Роботизированное устройство коробки передач

Схема устройства конструктивных элементов МКПП

Чтобы понять, что это такое, необходимо разобраться в устройстве агрегата. Дополнительные элементы, предназначенные для выжимания сцепления, а также переключения и выбора скоростей, называются исполнительными механизмами.

Роботизированная трансмиссия оснащена собственной системой управления, выполненной в виде блока управления, а также несколькими контроллерами. Эти датчики предназначены для взаимодействия с устройством. Роботизированная коробка передач принципиально отличается от традиционной автоматической коробки передач и трансмиссий CVT.

Коробки передач роботов, как и механические, комплектуются сцеплением. Трансмиссионные масла ATF в этих типах агрегатов не используются.

В зависимости от производителя автомобиля роботизированная трансмиссия может комплектоваться одним или двумя сцеплениями:

  • если сцепление только одно, то это однодисковый агрегат;
  • если два, передача является преселективной.

Основные узлы устройства робототехнического блока:

  1. Сам пункт пропуска.
  2. Приводы или сервоприводы. Предназначен для выжимания сцепления и включения скоростей.
  3. Модуль управления, представляющий собой микропроцессорный блок. Используется для обработки и передачи команд.
  4. Внешние контроллеры. Количество датчиков может варьироваться в зависимости от производителя машины.
КПП

Рекомендуем более подробно разобраться в устройстве роботизированного агрегата на примере шестиступенчатой ​​коробки передач, оснащенной двумя сцеплениями.Агрегат выполнен в виде механической коробки передач, но укомплектован двумя ведущими шкивами. Один из этих элементов устанавливается внутри другого. Внешний шкив имеет внутреннюю полость, в которую входит внутренний компонент. На внешнем шкиве расположены шестерни привода второй, четвертой и шестой передач, а на внутреннем шкиве — шестерни первой, третьей, пятой и заднего хода.

Каждый вал роботизированной коробки передач оборудован отдельной муфтой.

Приводы или сервоприводы

Приводные устройства могут быть электрическими или гидравлическими.Электрический тип элементов выполнен в виде электродвигателя с редукторным устройством, а гидравлический тип считается гидроцилиндром. Шток последнего соединен с синхронизирующим устройством. Основное назначение исполнительных элементов — механическое перемещение синхронизирующих компонентов, а также включение и выключение сцепления.

Модуль управления

Модуль управления — это микропроцессорный блок, на котором установлены внешние контроллеры. Эти датчики используются в электронной системе управления двигателем машины.Датчик трансмиссии взаимодействует с контроллерами от силового агрегата и других систем, например, АБС. Модуль управления может быть совмещен с микропроцессорным блоком управления двигателем, но трансмиссия будет работать по собственному алгоритму.

Канал Carvizor подробно рассказал об устройстве и конструктивных особенностях МКПП.

Характеристики роботизированной коробки передач

Электрический привод сцепления приводится в действие электродвигателем, а также механической скоростью.Работа гидропривода основана на специальных цилиндрических устройствах, управление которыми осуществляется с помощью электромагнитного клапана. Иногда роботизированный агрегат может быть дополнен электродвигателем, используемым для перемещения цилиндрических элементов и предназначенным для поддержки функционирования гидромеханического модуля. Для этого моторизованного устройства характерны длительные изменения скорости, которые могут составлять до полсекунды.

По сравнению с гидравлическим устройством, агрегат не требует постоянного поддержания желаемого уровня давления для работы.В некоторых моделях Opel гидравлические агрегаты характеризуются быстрым циклом переключения передач, обеспечивающим переключение за 0,06 секунды. Но обычно эти роботы устанавливаются на спортивные автомобили.

Принцип работы роботизированной коробки передач


Функциональная схема роботизированной установки

Роботизированная установка работает как механик — чтобы начать движение и переключить передачи, водителю необходимо нажать педаль сцепления. Процедура активации этого механизма выполняется с помощью исполнительного устройства, которое получает импульс от модуля управления.После подачи сигнала блок медленно вращает редуктор.

Если трансмиссия оснащена двумя сцеплениями, то сначала включается первая. После этого исполнительное устройство для выбора и активации скорости переводит синхронизирующий блок на передачу первой скорости. Это приводит к его блокировке на валу и началу вращения вторичного шкива. Когда машина трогается с места, водитель нажимает на педаль газа. Если передача однодисковая, следующая скорость будет активирована через определенный промежуток времени.В результате получается так называемый таймлапс.

Для предотвращения появления запаздывания и сокращения времени переключения передач агрегат снабжен второй муфтой и другим валом. Это привело к созданию поля предварительного отбора. Когда включена первая скорость, вторая готова к включению, поскольку второе сцепление уже включено. Когда устройство получает сигнал от блока управления, оно быстро переключается с первой скорости на вторую.

Последующее переключение на повышенную и пониженную скорость во время движения осуществляется таким же образом.Временной интервал переключения минимальный. Исключено любое зарастание, также нет сбоя тяги двигателя и прочих нюансов. В результате автомобиль движется динамично, а экономия топлива максимальна. Работа в автоматическом режиме достигается за счет регулярного анализа микропроцессорным модулем импульсов, поступающих от внешних контроллеров.

При приеме сигналов и их отправке микропроцессор учитывает:

  • величину нагрузки на силовой агрегат;
  • скорость движения;
  • положение, в котором находится педаль газа.

Роботизированные боксы имеют возможность ручного переключения скоростей, эту функцию можно назвать имитацией гидромеханического автомата. Некоторые типы агрегатов допускают блокировку при активации превышения скорости.


Блок-схема функционирования роботизированной системы I-Shift на автомобилях Honda

Режимы работы

Микропроцессорный модуль может работать в нескольких режимах:

  1. Sport. Обычно он активируется при движении по трассе, когда автомобиль устойчиво едет с повышенной скоростью.
  2. Городской режим. Активируется при движении по городу или стоянии в пробке.
  3. Экономика. Обеспечивает максимальную экономию топлива. Но скорость движения будет минимальной.

Как научиться ездить на роботизированной коробке передач? Ключевые особенности управления

Для предотвращения возникновения сбоев в работе трансмиссии необходимо знать, как пользоваться роботом, а именно:

  • как прогреть агрегат;
  • как правильно начать движения;
  • как пользоваться трансмиссией при эксплуатации автомобиля в городском режиме.

Прогрев роботизированной коробки передач и рабочие элементы

Многие автопроизводители заявляют, что роботизированные агрегаты не нуждаются в прогреве. Но в этом вопросе необходимо учитывать температуру рабочей жидкости в системе смазки, а также то, как масло ведет себя в морозных условиях. Некоторые виды расходных материалов загустевают при низких температурах и скапливаются на дне устройства. По стандарту процесс прогрева состоит из запуска двигателя и ожидания 2-3 минуты.При прогреве автомобиля трогать рычаг КПП не нужно.

Если машина стоит в гараже, то выезжайте на ней спокойно и плавно, чтобы не допустить толчков и рывков. При прогреве нужно следить за количеством оборотов, их количество в идеале будет минимальным и составит около 1 тысячи в минуту. Агрегат также следует прогревать летом, благодаря чему все компоненты робота будут правильно смазаны. Выполнение прогрева предотвратит быстрый износ компонентов машины.

Основные особенности эксплуатации, которые позволят увеличить срок службы агрегата в целом:

  1. Не допускать заноса при движении в морозных условиях. Это приведет к быстрому износу исполнительных механизмов и узлов. Регулярное скольжение приведет к калибровке устройства.
  2. Специалисты не рекомендуют частые поездки по сильно заснеженным дорогам. Автомобиль может застрять и, в конечном итоге, вызвать пробуксовку.
  3. В качестве зимних шин рекомендуется использовать изделия с шипами.При установке на колеса с обычными шинами есть вероятность поскользнуться на льду.
  4. При длительном бездействии, составляющем несколько дней и более, рекомендуется установить селектор передач в положение E. Двигатель должен быть выключен.
  5. Если состояние дороги плохое, специалисты советуют начинать движение на второй скорости, но при этом не слишком сильно газовать.

Алексей Рыков рассказал об основных принципах управления роботизированной КПП на примере Lada Grants.

Правила правильного запуска на коробчатом роботе

Владельцам автомобилей, оборудованных роботизированными коробками передач, следует учитывать, что на некоторых автомобилях нет дополнительной опции помощи при запуске. В частности, речь идет о начале движения на холме, в гору. Поэтому важно научиться правильно трогаться с места. Процедура запуска осуществляется так же, как и на машине с механическим агрегатом.

Подробнее о начале поездки:

  1. Рычаг стояночного тормоза должен быть поднят.
  2. Рычаг переключения передач установлен в положение А.
  3. Водитель легко и без усилий нажимает на газ.
  4. При этом отпускается рычаг стояночного тормоза.

Если в начале движения по улице отрицательная температура и повышенная влажность, селектор коробки передач можно перевести в положение M1. Усилие, прилагаемое к педали газа, должно быть допустимым, чтобы не допустить проскальзывания. Если машина оборудована гироскопом, то при выборе автоматического режима микропроцессор установки выберет необходимую скорость и произведет переключение.Это позволит переключаться на пониженную передачу. Если водитель опытный, то с учетом ситуации он может установить режим М при фиксации включенной передачи.

Если изначально установлен скоростной режим, то менять скорость передвижения не рекомендуется. Частота вращения двигателя должна составлять от 2500 до 5000 об / мин, но не выходить за пределы этого диапазона. При начале движения под уклон селектор трансмиссии устанавливается в режим A, а рычаг ручного тормоза выключается.

Эксплуатация роботизированной коробки передач в городских условиях

Регулярная эксплуатация автомобиля в городском режиме и в пробках может привести к быстрому износу узлов трансмиссии.Чтобы этого не произошло, при остановке машины переводите рычаг переключения передач в положение N. Затем включается стояночный тормоз и двигатель останавливается. Если остановки кратковременные, например, в пробках, то нейтральный режим включить нельзя, достаточно остановиться, когда рычаг установлен в положение А. Если машина остается в пробке более одного раза. минуту, то двигатель нужно будет остановить.

Василий Костин рассказал о тонкостях использования машин с установленным роботом.

Преимущества

Плюсы робототехнических агрегатов:

  1. Надежность конструкции агрегата в целом.В основе устройства лежит механический компонент, прошедший многочисленные испытания и изученный специалистами. Благодаря этому по надежности этот тип коробки передач лучше обычных автоматов и вариаторов.
  2. Эксплуатация автомобиля с установленным роботизированным агрегатом позволяет экономить топливо. Если коробка передач и двигатель автомобиля не изношены, то экономия топлива может составить до 30%.
  3. Для заполнения роботизированной установки требуется меньше смазки, в среднем не более трех литров. Для сравнения в коробки вариатора наливается около семи литров.Это преимущество позволяет сэкономить деньги.
  4. Количество передач в роботах соответствует количеству скоростей на механике.
  5. Поскольку в основе коробки передач лежит механическая часть, это позволяет производить простой ремонт. Многие специалисты владеют навыками такого ремонта, чего нельзя сказать о вариаторных агрегатах. Наиболее частые проблемы можно решить самостоятельно при правильном подходе.
  6. Срок службы системы сцепления примерно на 40% больше, чем у механических коробок передач.Речь идет не только об экономии денег, но и о безопасности.
  7. При эксплуатации автомобиля в городских условиях функция переключения скоростей в ручном режиме позволяет начать движение без загрузки агрегата.

недостатки

Роботизированные коробки передач имеют не только достоинства, но и недостатки, они приведены в соответствии с отзывами владельца автомобилей с МКПП:

  1. Главный недостаток в МКПП — проблемы с программированием трансмиссии. .Автовладельцу может быть сложно перепрограммировать программное обеспечение для улучшения динамики автомобиля и экономии машинных ресурсов. Поэтому сложно настроить трансмиссию под конкретный стиль вождения. Водителю потребуется время, чтобы привыкнуть к работе машины для комфортной эксплуатации.
  2. Низкая скорость активации скоростей и медленный отклик агрегата. Это связано с накладными расходами на программирование устройства. Эта проблема характерна для многих автоматических трансмиссий.
  3. При движении в городских условиях и пробках, а также на неровной дороге водитель должен переключиться в ручной режим.В противном случае элементы системы сцепления изнашиваются быстрее. Это отражается на сроке службы агрегата в целом.
  4. При переключении передач ощущаются рывки и рывки. Не все единицы, но многие. Это связано с тем, что дроссельная заслонка не отпускается до того, как произойдет изменение скорости. Для устранения этой проблемы не нужно полностью нажимать педаль газа.
  5. Сцепление может размыкаться при движении в гору. Проблема связана с перегревом трансмиссионного агрегата. Если автомобиль движется в гору, рекомендуется переключиться на ручное управление.

Проблему с перепрограммированием можно решить заменой микропрограммы микропроцессора, но это необходимо сделать по истечении гарантийного срока.

Канал HPC представил настоящий негативный отзыв потребителей о работе роботизированного агрегата на автомобиле.

Отличия роботизированной коробки передач от автоматической

Основные отличия роботизированных трансмиссий от автоматических агрегатов:

  1. Конструктивные особенности. Робот представляет собой механический блок, оснащенный микропроцессорным устройством управления.У автоматических коробок передач есть собственное устройство. Он также включает в себя электронный модуль, но в машинах нет механического компонента.
  2. Автоматические трансмиссии превосходят роботизированные агрегаты по скорости переключения передач. Также на машинах процедура переключения более плавная.
  3. Роботизированные устройства имеют возможность ручного переключения. На автоматах нет возможности ручного управления.
  4. Автомобили, оснащенные роботизированной установкой, потребляют меньше топлива. Для заправки им требуется меньше смазки.
  5. Порядок ремонта и обслуживания коробок передач, робот обойдется потребителю дешевле, чем автомат.

Актуальность роботизированного бокса в России

Российские автопроизводители практически не устанавливают роботизированные агрегаты на свою продукцию. В 2015 году руководство автоконцерна ВАЗ заявило, что модели автомобилей Lada Priora будут оснащаться роботизированными коробками передач. Общий вес устройства составляет примерно 35 кг. Сам агрегат адаптирован для внутренних дорог, а также погодных условий, характерных для российского климата.

Например, машины могут отказать в запуске двигателя автомобиля, если температура упадет ниже -25 градусов. Роботизированные агрегаты смогут эффективно функционировать и запускать двигатель внутреннего сгорания при -40 градусах. Производитель АвтоВАЗ дает трехлетнюю гарантию на КПП, но утверждает, что средний срок службы устройства составит около десяти лет. Такой шаг предприняло представительство концерна для увеличения продаж автомобилей Lada Priora.

Сегодня из отечественных автомобилей роботизированные КПП устанавливаются только на Лада Гранты и Приоры.

Официальный канал Lada представил видеоролик о производстве роботизированных агрегатов для автомобилей Lada Granta.

Советы по выбору роботизированной коробки передач

Перед покупкой автомобиля с МКПП необходимо собрать как можно больше информации о функционировании того или иного типа трансмиссии. Рекомендуется изучить отзывы потребителей, так как некоторые версии роботов имеют «глюки», характерные для всей линейки. В частности, нужно знать временной интервал при переключении передач.Лучше отдать предпочтение вариантам, в которых процедура переключения выполняется максимально быстро.

При выборе автомобиля также необходимо учитывать параметр индивидуальности устройства. Идентичные передачи могут отличаться друг от друга. Проблемы, связанные с работой блока, часто можно устранить перепрошивкой микропроцессорного блока.

Основные неисправности роботов

Симптомы, которые могут указывать на проблему с устройством:

  1. На панели управления появился индикатор тревоги.Это может быть лампочка Check Engine или специальный символ, указывающий на проблемы в работе коробки передач.
  2. При движении водитель слышит посторонние звуки. О неисправностях трансмиссии может сообщать нехарактерный вой или нытье.
  3. Нет реакции при нажатии на газ. Частота вращения двигателя не увеличивается или не увеличивается, а скорость движения не увеличивается.
  4. Появление масляной лужи под автомобилем. Это указывает на утечку расходной жидкости из агрегата.
  5. Система сцепления буксует.
  6. Когда водитель нажимает на педаль газа и делает это плавно, или при переключении передач, возникает рывок или рывок.
  7. Блок трансмиссии сам по себе перестает функционировать, автомобиль останавливается и не движется.

Большинство проблем вызвано неправильной работой микропроцессорного устройства. Если говорить о механических проблемах, то большинство из них связано с износом составляющих элементов. Такие детали обычно не подлежат ремонту и заменяются.

Механические проблемы:

  • износ вилки выбора скорости;
  • Подшипники качения изнашиваются, слышен гул.

Фотогалерея

В этом разделе представлены фотографии роботов разных автопроизводителей.

Видео «Как не допустить быстрого выхода из строя роботизированного пункта пропуска»

Пользователь ДжоРик Ревазов рассказал о вещах, которые невозможно сделать с помощью роботизированного блока на автомобиле.

Планетарный редуктор

: работа, типы и применение

Планетарный редуктор, также представленный как планетарный редуктор, является одной из самых интересных форм устройств, представленных в управлении движением.Обычно они используются в автомобилестроении в качестве важного компонента автоматических трансмиссий. Планетарные коробки передач — это форма коробки передач, в которой выходной и входной валы имеют один и тот же центр поворота. Это означает, что центр входной шестерни вращается вокруг центра выходной секции, а выходной и входной валы выровнены.

Что такое планетарная коробка передач?

Планетарный редуктор — это прибор с совмещенными выходным и входным валами.Планетарный редуктор используется для передачи максимального крутящего момента в наиболее компактной форме (представленной как плотность крутящего момента).

Благодаря внутренней цилиндрической сборке и рядному валу, планетарная передача всегда является компактной альтернативой обычным шестеренчатым редукторам. Эти наборы подходят для широкого диапазона применений — от силовых агрегатов для бульдозеров до электрических отверток — они являются серьезными соперниками, когда вес и пространство по сравнению с крутящим моментом и уменьшением являются главными проблемами.Нам нужны подробности, чтобы полностью понять их функцию. Изучение механики и конструкции планетарной коробки передач позволяет выявить некоторые из менее очевидных особенностей, которые вступают в силу.

Ускоряющая ступица велосипеда является базовым примером планетно-колесных систем; Вы когда-нибудь задумывались, как получить столько возможностей и мощности в таком маленьком концентраторе? Для трехступенчатой ​​втулки используется одностоечная планетарная коробка передач, а для пятиступенчатой ​​- двухстоечная. Каждая планетарная передача имеет режим понижающей передачи, режим ускорения и прямое соединение.

В математическом обсуждении наименьший коэффициент уменьшения составляет 3: 1, а наибольший — 10: 1. Солнечная шестерня становится слишком большой относительно планетарных шестерен при передаточном числе менее 3. Солнечное колесо становится слишком низким, и крутящий момент уменьшается при передаточном отношении более 10. Передаточные числа обычно являются абсолютными, то есть целочисленными значениями. Кто изобрел планетарный редуктор, не известен, но в основном он был объяснен Леонардо да Винчи в 1490 году и использовался веками.

Почему она названа планетарной коробкой передач?

Планетарный редуктор получил свое название из-за того, как различные шестерни движутся вместе.Мы видим сателлитную (кольцевую) шестерню, солнечную (солнечную) шестерню и две или более планетарных шестерен в планетарной коробке передач. Солнечная шестерня обычно работает и, таким образом, перемещает планетарные шестерни, закрепленные болтами в водиле планетарной передачи, и образуют выходной вал. Сателлитные шестерни имеют постоянное расположение по отношению к внешним компонентам. Это похоже на нашу планетарную солнечную структуру, и отсюда термин. Помогло то, что древние зубчатые конструкции широко использовались в астрологии для составления карт и отслеживания небесных тел.Так что это был не такой важный шаг.

Почему это называется планетарной коробкой передач (Ссылка: apexdyna.nl )

Мы всегда говорим практически с точки зрения использования планетарных редукторов для промышленного применения. Вот почему мы называем солнечную шестерню, входной вал и планетарные шестерни, водило, выходной вал и сателлитную часть (или кольцевой компонент) корпусом.

Как работает планетарная коробка передач?

Один тип редуктора соответствует всем концепциям моделирования сервоприложений, демонстрируя сравнительно долгий срок службы при минимальных потребностях в техническом обслуживании — планетарный редуктор.Это связано с тем, что планетарные редукторы обеспечивают отличную передачу крутящего момента с подходящей жесткостью и низким уровнем шума при более компактных размерах, чем у других форм устройств.

Расположение шестерен можно сравнить с нашим Млечным путем, где планеты вращаются вокруг Солнца, отсюда и название «планетарная коробка передач».

Как обсуждалось ранее, в середине планетарной коробки передач находится «солнечная» шестерня, которая также используется как центральная шестерня. Это всегда входная часть. Снаружи расположены два или более «планетарных» компонента — внешних шестерен.Части планеты окружает кольцевой компонент, объединяющий формацию. Планетарные шестерни соединены водилом, который, в свою очередь, прикреплен к выходному валу.

Конструкция планетарного редуктора относительно проста, включая центральную солнечную шестерню, внешнее кольцо (также известное как внутренняя шестерня, поскольку его зубцы обращены внутрь), водило и планетарные шестерни. Подача энергии на солнечную шестерню приводит к вращению. Зацепление планетарных шестерен с солнечной шестерней имеет стандарт, и поскольку солнечная шестерня вращается на основе этого, планетарные шестерни вращаются согласно своим осям.

Планетарные шестерни также пропорциональны кольцевой части, которая зафиксирована, заставляя планетарные части вращаться вокруг солнечной шестерни. Водило сохраняет планетарные передачи в их основной форме и устанавливает их зазоры. Он вращается вместе с планетарными частями и включает выходной вал.

Планетарные передачи: принципы работы Планетарные передачи

лежат в основе новейших разработок и используются в коробках передач, приводящих в действие все, от базовых устройств завода до передовых электрических систем.Простое устройство центрального привода и поворотных механизмов было представлено тысячи лет назад для моделирования движения планет. Сегодня конструкторы используют планетарные передачи в случаях, когда требуется высокая плотность крутящего момента, функциональная эффективность и долговечность. Мы обсуждаем принципы работы, принцип работы планетарных шестерен и где их можно найти.

Планетарный редуктор

: принципы работы (Артикул: apexdyna.nl )

В планетарной коробке передач многие зубья работают одновременно, что обеспечивает быстрое снижение скорости, которое достигается с помощью сравнительно небольших шестерен и меньшей инерции, отражающейся обратно в систему.Наличие нескольких зубьев, разделяющих нагрузку, также позволяет деталям планетарной передачи передавать высокий крутящий момент. Сочетание большого снижения скорости, компактных размеров и передачи высокого крутящего момента делает планетарные редукторы обычным вариантом для использования в условиях ограниченного пространства.

Что такое планетарный редуктор?

Простой планетарный ряд состоит из трех основных частей:

  • Солнечная шестерня расположена в центре (центральная часть)
  • Несколько планетарных шестерен
  • Зубчатый венец (наружная деталь)

Три части образуют ступень планетарной коробки передач.Мы можем предложить двойные или тройные ступени для больших передаточных чисел. Планетарные коробки передач могут приводиться в действие гидравлическими двигателями, электродвигателями, дизельными или бензиновыми двигателями внутреннего сгорания. Щелкните здесь, чтобы узнать их подробнее.

Что такое планетарный редуктор (Ссылка: lancereal.com )

Нагрузка от солнечной шестерни прилагается к нескольким планетарным частям, которые могут использоваться для вращения наружного кольца, шпинделя или вала. Центральная солнечная шестерня принимает на себя высокоскоростной вход с низким крутящим моментом.Он может работать с множеством вращающихся внешних шестерен, что улучшает крутящий момент.

Базовая модель — это высокоэффективный и действенный метод передачи энергии от двигателя к выходу. Приблизительно 97% потребляемой мощности обеспечивается как выходная мощность.

Подробнее о промышленной коробке передач Linquip

Подробный обзор функций, типов и удобства использования

Типы планетарных редукторов

Доступны три основных типа планетарных редукторов в зависимости от их характеристик, включая привод колеса, выход вала и выход шпинделя.Вот что они собой представляют и как работают.

Колесный привод

Типы планетарных коробок передач: колесный привод (Ссылка: lancereal.com )

Солнечная шестерня вращает окружающие части планетарной передачи, которые прикреплены к водилу планетарной коробки передач с полным приводом. Когда солнечная шестерня выполняется, планетарные шестерни вращают внешнюю кольцевую шестерню. Колеса можно комбинировать над корпусом системы. Соединяя колесо прямо с коробкой передач, можно оптимизировать размер системы.Планетарный редуктор с полным приводом может использоваться при крутящем моменте до 332 000 Нм.

Выход вала

Типы планетарных редукторов: выходной вал (Ссылка: lancereal.com )

Солнечная шестерня вращает окружающие части планетарной передачи, которые размещены в водиле поворота в редукторе с приводом вала. Кольцевая часть удерживается фиксированной с помощью поворотного держателя, передающего привод на вал. Корпусная часть системы крепится прямо к машине, а на выходе — вращающийся вал.Диапазон выходного вала редуктора может достигать 113 000 Нм.

Выход шпинделя

Типы планетарных редукторов: выход шпинделя (Ссылка: lancereal.com )

Планетарные редукторы на выходе шпинделя работают так же, как и выходные валы, хотя выход выполнен в виде фланца. Планетарные типы привода шпинделя могут использоваться в приложениях с крутящим моментом до 113 000 Нм.

Для чего используется планетарная коробка передач?

Планетарный редуктор может использоваться для разных целей.Предлагаем планетарные передачи для промышленных и мобильных корпусов, в том числе:

  • В роботе для улучшения крутящего момента.
  • В печатном станке для уменьшения скорости роликов
  • Для точного позиционирования
  • В упаковочной машине для воспроизводимых продуктов
  • Колесные приводы
  • Гусеницы
  • Конвейеры
  • Поворотные приводы
  • Приводы подъемные
  • Смешивание
  • Приводы лебедки
  • Насосы
  • Форсунки для гибких труб
  • Приводы шнека и сверла
  • Приводы фрезерной головки

Для чего используется планетарная коробка передач? (Артикул: lancereal.ком )

Планетарные передачи

могут использоваться поэтапно, что обеспечивает множество вариантов скорости передачи, которые могут удовлетворить наши требования.

Выбор планетарной коробки передач

При выборе планетарного редуктора для специального применения важно учитывать следующее.

  • Требуемые характеристики: крутящий момент, люфт, передаточное отношение и т. Д. Корпуса должны быть приняты во внимание.
  • Окружающая среда: в некоторых средах устройство может подвергаться воздействию пыли, грязи или влаги; Поэтому очень важно учитывать это свойство и выбирать планетарный редуктор с правильной защитой.
  • Space: планетарные редукторы присутствуют в разных размерах; если имеется ограниченное место, можно использовать планетарный редуктор меньшего размера.

Возможности планетарных редукторов

Можно идентифицировать разные скорости и направления вращения с одной и той же структурой. Это может быть достигнуто, например, путем реверсирования коробки передач, что дает следующие возможности:

Возможности планетарной коробки передач (Артикул: apexdyna.нл )

Покупка планетарной коробки передач: на что следует обратить внимание на

Какие проблемы возникают при покупке планетарной коробки передач? Ответить на этот вопрос проблематично, поскольку он в основном зависит от того, где именно используется коробка передач. Прежде всего, должны быть правильными основные характеристики (например, люфт, крутящий момент и передаточное отношение), а затем второстепенные (например, уровень шума, коррозионная стойкость и конструкция) и третьи (например, цена, время доставки, обслуживание и глобальный уровень). доступность) важны.

Поскольку некоторые конструкторы работают быстрее, вы можете обращаться к ним по всем вопросам. Они ответят немедленно, всегда в тот же день, с индивидуальным ответом и / или полным предложением. Благодаря этому методу вам никогда не придется беспокоиться о задержке, поскольку они доставляют все планетарные редукторы, которые отсутствуют на складе, и быстрее, чем кто-либо другой.

Консистентная смазка или масло в качестве смазочного материала в планетарной коробке передач

Даже несмотря на то, насколько аккуратно сконструирован и собран планетарный редуктор, внутри часто бывают подвижные или скользящие секции.Вот почему в каждый планетарный редуктор входит смазка — будь то консистентная смазка, масло или синтетический гель — для обеспечения хорошей работы шестерен и предотвращения износа.

Консистентная смазка или масло в качестве смазочного материала в планетарной коробке передач (Ссылка: apexdyna.nl )

Кроме того, смазка всегда охлаждает и снижает шум или вибрацию. Некоторые конструкторы используют специальную смазку от компании Nye Lubricants для улучшения своего качества; по сути, это форма геля.

Аргументы в пользу планетарной коробки передач в сочетании с серводвигателем

Основным преимуществом использования планетарного редуктора в сочетании с серводвигателем является то, что крутящий момент разделен на 3 передачи (части планетарной передачи), и поэтому — при тех же размерах — крутящий момент почти в 3 раза больше, чем «типичный». коробка передач.Другие аргументы:

  • Компактный и, следовательно, с малой инерцией массы.
  • Низкий люфт
  • Высокая эффективность
  • Закрытая система
  • Абсолютное соотношение от 3: 1 до 10: 1 на ступень

Каковы недостатки использования планетарной коробки передач?

Планетарный редуктор имеет недостатки и недостатки. Их сложность в моделировании и производстве делает их более дорогостоящим методом, чем другие формы редукторов.И для этих инструментов очень важна точность конструкции. Если одна планетарная шестерня расположена ближе к солнечной шестерне, чем другие, это может привести к дисбалансу планетарных шестерен, что приведет к увеличению износа и отказу. Кроме того, компактный размер планетарных шестерен приводит к сильному рассеиванию тепла, поэтому приложения, которые работают с очень высокой скоростью или постоянно работают, могут потребовать охлаждения.

При использовании «нормального» (иными словами, рядного) планетарного редуктора двигатель и ведомые части должны находиться на одной линии друг с другом, хотя конструкторы представляют прямоугольные модели, которые включают в себя другие зубчатые передачи (всегда конические шестерни с косозубыми зубьями). чтобы предоставить смещение между выходом и входом.

Учтите, что планетарный редуктор может быть выполнен как с цилиндрическими, так и с косозубыми шестернями. Прямозубые шестерни имеют нулевой угол наклона винтовой линии; поэтому они не создают осевых сил. В результате подшипники в цилиндрических планетарных редукторах служат только для обеспечения валов шестерен.

Винтовые типы, напротив, имеют угол наклона спирали от 10 до 30 градусов, что приводит к возникновению значительных осевых сил. Подшипники, используемые в цилиндрических планетарных редукторах, должны выдерживать эти осевые нагрузки.(Большие углы винтовой линии вызывают большие осевые силы, но также представляют более высокий потенциал крутящего момента, более плавную работу и меньший шум.)

Прямозубая и косозубая шестерня в планетарной коробке передач (Ссылка: motioncontroltips.com )

Кроме того, в планетарной коробке передач — будь то косозубая или прямозубая — подшипники играют важную роль в передаче крутящего момента. Но планетарная конфигурация обеспечивает ограниченный зазор в коробке передач для размещения подшипников.Игольчатые подшипники являются подходящим вариантом с точки зрения размера, но они не сконструированы таким образом, чтобы выдерживать значительные осевые нагрузки. Конические роликоподшипники более предпочтительны при высоких осевых усилиях, но обычно они больше игольчатых подшипников.

Основные ограничения на тип и размер подшипника в сочетании с двойной задачей поддержки осевых нагрузок и передачи крутящего момента означают, что уровни крутящего момента косозубого планетарного редуктора могут быть меньше, чем у аналогичных редукторов, использующих прямозубые шестерни, подшипники которых выдерживают только некоторые усилия. из-за передачи крутящего момента (отсутствие осевых сил).

С другой стороны, спиральные планетарные модели имеют более плавную работу, более низкий уровень шума и более высокую жесткость, чем прямозубые планетарные модели. Эти свойства делают косозубые планетарные редукторы более обычным вариантом в сервоприводах.

Какие у нас есть варианты?

Планетарные коробки передач представлены в одно- и двухскоростном вариантах. Профессиональные производители могут поставить одинарные, двойные или тройные комплекты на любой случай. Они также могут включать динамическое, гидравлическое и электромагнитное торможение в диапазоне планетарных коробок передач.

Как узнать, какая планетарная коробка передач нам нужна?

При выборе планетарной коробки передач ее передаточное число и размер должны определяться результатом. Это важный баланс между эффективностью, размером, стоимостью и производительностью. У известных конструкторов консультативный подход к моделированию. Каждый проект они начинают с глубокого изучения конкретного случая, крутящего момента, скорости и производительности машины.

Они также используют свое понимание и опыт, чтобы определить и предложить подходящий метод планетарного редуктора, который будет надежным и рентабельным.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *