Коробка передач

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Схема планетарной коробки передач марки Rohloff_Speedhub Speedhub 500/14 для велосипедов, с 14 скоростями и передаточным отношением от 0,279 до 1,467 (диапазон регулирования 5,26).

Коро́бка переда́ч (коробка перемены передач, коробка переключения передач, коробка скоростей, КП, КПП) — агрегат (как правило — шестерёнчатый) различных промышленных механизмов (например, станков) и трансмиссий[1] механических транспортных средств.

КП транспортных средств предназначена для изменения частоты и крутящего момента на ведущих колесах в более широких пределах, чем это может обеспечить двигатель транспортного средства. Как правило, это относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), которые имеют недостаточную приспособляемость. Транспортные средства с паровыми или электрическими (трамвай, троллейбус, электромобиль) двигателями, имеющими высокую приспособляемость и гиперболическую (у паровых) и параболическую (у электродвигателей постоянного тока) тяговую характеристику обычно выполняются без КП. Также КП обеспечивает возможность движения транспортного средства задним ходом и длительного отключения двигателя от движителя при пуске двигателя и работе его на стоянках.

В металлорежущих и других станках КП применяют, в первую очередь, для обеспечения оптимальных режимов резания — частот вращения (скоростей перемещения) режущего инструмента или обрабатываемой детали (например, частота вращения шпинделя токарного или сверлильного станка).

Классификация[править | править исходный текст]

Коробки передач классифицируются по нескольким признакам.

По способу передачи потока мощности[править | править исходный текст]

  • Механические — коробки передач, в которых используются механические передачи, как правило — зубчатые.
    • С соосными валами — выполнены с использованием цилиндрических и конических зубчатых передач.
    • Планетарные (ПКП) — выполнены с использованием планетарных рядов.
    • Гидромеханические — коробки передач, в которых механические передачи, как правило, планетарные ряды, используются в сочетании с гидравлической передачей (гидромуфта, гидротрансформатор).
    • Вариаторные в основе имеют бесступенчатую механическую фрикционную передачу - вариатор, часто в сочетании с гидромуфтой и планетарными или простыми шестеренчатыми передачами.

Классификация КП с соосными валами[править | править исходный текст]

По числу основных валов с шестернями:

  • двухвальные с одной ступенью зацепления — наиболее просты, но не имеют прямой передачи (большинство переднеприводных и некоторые заднемоторные автомобили)
  • трёхвальные с двумя ступенями зацепления:
    • соосные — первичный и вторичный вал соосны — имеют прямую передачу, характеризуются уменьшенным поперечным габаритом, но увеличенным (несущественно) продольным (большинство заднеприводных автомобилей), позволяют получить в тех же габаритах больший диапазон редуцирования за счет последовательного преобразования момента
    • с несоосными валами — не имеют прямой передачи (раздаточные коробки полноприводных автомобилей, КПП тракторов)
  • многовальные с переменным числом зацеплений — позволяют получать большое число передач (КПП тракторов, коробки скоростей и подач токарных станков)
  • многовальные с последовательным редуцированием — фактически объединяют в себе несколько последовательно включенных КПП (нашли применение на тракторах и бронетехнике, на станочном оборудовании)
  • безвальные КП
    • соосные безвальные КП (немецкий танк Pz.III)
    • несоосные безвальные КП (немецкий танк Pz.VI «Тигр»)

По числу ходов (подвижных шестерен-кареток или муфт): двух-, трех-, четырех- и пятиходовые.

По способу переключения ступеней:

  • с подвижными шестернями-каретками (только прямозубые). Применяются там, где переключение осуществляется при остановленных валах (станки, понижающие редукторы тракторов);
  • с торцевыми кулачковыми муфтами и шестернями постоянного зацепления (старые типы тракторов, мотоциклы, многоступенчатые КПП спортивных автомобилей)
  • с постоянным зацеплением шестерен и переключением с помощью зубчатых муфт:
  • с фрикционным включением ступеней - подавляющее большинство гидромеханических КПП, ходоуменьшители тракторов, реверс редукторы на речных судах
  • с включением ступеней инерционными или центробежными муфтами

Классификация планетарных КП[править | править исходный текст]

По числу степеней свободы при выключении всех фрикционных устройств:

  • с двумя степенями свободы;
  • с тремя степенями свободы;
  • с четырьмя и более степенями свободы.

По типу используемых планетарных рядов: КП с эпициклическими и с присоединенными планетарными рядами внешнего или внутреннего зацепления.

По способу управления[править | править исходный текст]

  • С ручным включением передач — передачу включает водитель (оператор).
    • Непосредственного действия — используется только усилие оператора. Приводы непосредственного действия бывают механическими и гидравлическими.
    • Сервоприводы — используется усилие оператора и сервоустройства, при этом основную часть работы выполняет сервоустройство, а усилие оператора необходимо для управления работой сервоустройства. В зависимости от источника (преобразователя) энергии сервоприводы подразделяются на гидравлические, механические, электрические, вакуумные, смешанные и др. В автомобиле- и танкостроении наибольшее распространение получили гидросервоприводы.
  • Автоматические — в зависимости от внешних условий (например, частота вращения и нагрузка на коленчатом валу двигателя) передачи переключает автоматизированная система управления КП без участия водителя.

По числу передач[править | править исходный текст]

Указывается число передач переднего и заднего хода.

Пример[править | править исходный текст]

КП танка Т-72 можно классифицировать следующим образом: планетарная, с тремя степенями свободы, с присоединённым планетарным рядом внешнего зацепления и тремя эпициклическими планетарными рядами. Включение передач фрикционное с использованием гидросервоприводов управления. Обеспечивает семь передач вперёд и одну передачу заднего хода.

Производители элементов коробки передач[править | править исходный текст]

Кроме производителей оригинальных элементов коробки передач существует несколько международных производителей, специализирующихся на вторичном рынке автокомплектующих, например:

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Иногда коробку передач называют трансмиссией. Бывает, когда трансмиссия состоит только из коробки передач, но в общем случае коробка передач только её часть.

Источники информации[править | править исходный текст]

  1. Чобиток В.А., Данков Е.В. и др. Конструкция и расчет танков и БМП. Учебник. — М.: Воениздат СССР, 1984.

Ссылки[править | править исходный текст]