Гипоидные передачи что это: Гипоидная передача — что это такое? — dvd-auto.ru — Штатные головные устройства c GPS навигацией

Содержание

Что такое гипоидная передача в автомобиле. Как работает гипоидная передача

Гипоидная зубчатая (шестеренчатая) передача отличается от обычной, с прямыми или косыми зубьями, тем, что ее зубья криволинейны. Они изогнуты по особой геометрической кривой – гиперболоиде, что видно на рисунке. Отсюда и название: гипоида – сокращенное от .

Основных особенностей у гипоидной передачи две. Во-первых, она может быть применена только в узлах со скрещивающимися осями зубчаток. Пытаться построить гипоидную передачу с параллельными валами смысла нет: ее сразу же заклинит.

Во-вторых, оси валов должны быть дополнительно смещены друг относительно друга, иначе снова заклинивание. Величина смещения должна быть точно согласована с математическими параметрами гипоиды, это так называемое гипоидное смещение.

Преимущества гипоидной передачи

Впервые в автомобилестроении гипоидную главную передачу применили инженеры американской фирмы Packard в 1926 г. Что это дало?

Главная передача передает крутящий момент от карданного вала на дифференциал ведущих колес. Выполняется всегда понижающей, чтобы согласовать обороты двигателя с необходимыми для колес и увеличить при этом крутящий момент на них.

Первое, карданный вал опустился вниз на величину гипоидного смещения. Это позволило уменьшить высоту его туннеля в салоне и одновременно понизить центр тяжести машины, улучшив тем самым ее устойчивость.

Второе, момент гипоидная передача передает более плавно, чем косозубая, не говоря уже о . И, наконец, гипоидная передача меньше шумит и может передавать больший крутящий момент, чем обычная. Как говорят инженеры, она имеет большую нагрузочную способность.

Все это, вместе взятое, увеличивает как комфорт автомобиля, так и его долговечность. Поэтому гипоидная главная передача – непременный атрибут автомобилей достаточно высокого класса, таких, например, как Лексус «Инфинити».

Ее недостатки

Вследствие этого гипоидная передача очень чувствительна к износу, качеству изготовления не только шестерен, но и всех ее деталей, особенно подшипников. При ее неточной регулировке она легко заклинивает, особенно при смене направления вращения, при включении заднего хода.

Нет худа без добра: склонность гипоидной передачи к заклиниванию используется в центральных (межосевых) самоблокирующихся дифференциалах типа Торсен. Они применяются в автомобилях с полным автоматическим приводом (4WD).

Зубья гипоидной передачи прилегают друг к другу плотнее, чем у обычной, поэтому она также очень загрязнений в масле. Масло в картер гипоидной передачи нужно заливать только специальное гипоидное, с противоизносными и противозадирными присадками. Причем заливать нужно строго определенное количество.

Применение гипоидной передачи в настоящее время

Однако все недостатки «гипоиды» с лихвой окупаются ее преимуществами, а технологически они вполне преодолимы. С развитием автомобильной промышленности и общей культуры производства «гипоида» перешла и в трансмиссию машин потребительских классов. Ныне ее уже можно видеть и в бюджетных китайских авто.

Не все автомобилисты знают, какими особенностями характеризуется гипоидное масло и где его применяют. Такой смазочный материал в основном используют в трансмиссиях, но также составы пригодны для механизмов, участвующих в рулевом управлении транспортного средства. Это отдельная группа смазочных жидкостей, которые имеют специальные характеристики и отличительные свойства. С их помощью удаётся удовлетворить потребности наиболее требовательных к смазке узлов. Гипоидные масла не применяется повсеместно, но обладают особыми параметрами, необходимыми в тех или иных ситуациях.

Гипоидное масло призвано повышать противозадирные свойства смазки.

Что это такое?

На этапе производства в состав базовой жидкости на основе нефтепродуктов добавляют большое количество специальных присадок. Они ориентированы на придание повышенных противозадирных свойств. Масла гипоидного типа относят к категории GL5. Они применяются в трансмиссиях многих транспортных средств, включая современные машины, где присутствует гипоидная шестерня. Такие продукты подходят для смазывания карданов, редукторов обычных автомобилей, грузовиков и даже вертолётов. Важно точно понять, что такое это гипоидное масло, и для каких целей оно необходимо. Гипоидными принято называть все смазывающие жидкости, которые предназначены для эксплуатации в условиях повышенных механических нагрузок. То есть смазка создана специально для специфических условий эксплуатации, которые характерны для гипоидной передачи (ГП).

ГП передают крутящий момент с помощью зацепов пары шестерён, которые характеризуются косой или криволинейной формой зубцов. Такие передачи менее шумные во время работы коробки, функционируют длительное время без признаков износа. Но только при условии, что в трансмиссии используется специальное гипоидное масло. Между зубцами в ГП площадь зацепления ограничена, имеет небольшое пятно контакта. Все усилия имеют точечное распределение. Это позволяет значительно повышать удельное давление в конкретных необходимых точках. Это хорошо и плохо, поскольку растёт вероятность появления задиров, которые быстро приведут шестерни в негодность. Чтобы избежать подобной ситуации, применяют специальное противозадирное гипоидное масло. Оно создаёт плотную плёнку в месте контакта, что способствует минимизации коэффициента трения на местах соприкосновения.

Свойства

Гипоидное масло (ГМ) или масло для гипоидных передач обладает составом, в котором на долю серы приходится не больше 3 – 4%. Это считается одновременно положительным и отрицательным моментом. Такое содержание серы предотвращает схватывание между металлическими поверхностями в условиях экстремальных нагрузок на узел. Но также это способствует окислению деталей из металла. Чтобы уравнять процессы, производители используют в составе масел . Одной из таких считается добавка Molyvan L. С ней масло 75W90 или масло 80W90, предназначенное для гипоидных передач, получает повышенные защитные свойства в условиях чрезмерных нагрузок. Из-за этого подобная присадка присутствует практически во всех смазках, включая гипоидные, моторные и трансмиссионные. Концентрация этой добавки в некоторых ситуациях достигает 5%.

Ещё одной важной особенностью гипоидного масла является его способность сохранять оптимальную работоспособность при падении температуры до -30 градусов Цельсия.

Важно отметить, что все распределяют по нескольким группам, используя классификацию API. Различают группы от GL1 до GL6. В случае с гипоидными смазочными материалами они могут входить в 3 группы:

Используя гипоидное масло, можно обеспечить надёжность, долговечность и эффективность работы трансмиссии.

Назначение

Некоторое время назад производители приступили к установке гипоидных ведущих мостов на современные машины. Изготовители масел стали создавать подходящие для них смазочные материалы. В сегменте грузового транспорта предпосылкой к появлению ГП стало использование главных червячных передач. Их применяли при создании грузовиков повышенной грузоподъёмности. В 50-х годах 20 века начали изготавливать масла с универсальными характеристиками, которые позволяли заливать их в разные автомобили. Базовыми считались стандарты, разработанные в Великобритании и США.

По ним создавали смазки гипоидного типа, которые отличались большим содержанием таких компонентов, как хлор, сера и фосфор.

Немецкие производители смазочных материалов продолжали стендовые испытания. Их целью было получение максимально устойчивого к износу и коррозии масла. Но за последнее время автопроизводители перестали выпускать машины с ведущими гипоидными маслами, для которых была необходима смазка GL6 универсального типа. Потому такая жидкость постепенно теряет свою актуальность. Параллельно появляются новые смазочные материалы. Современное гипоидное масло позволяет работать коробке при высоких скоростях. Дополнительно разработали комплексную присадку ВИР1 с серой и фосфором. Её добавляют в различные виды смазочных масел. С помощью испытаний удалось наглядно подтвердить, что такое масло для гипоидных передач подходит самым наилучшим образом.

Для легковых автомобилей, которые собирают на заводе с использованием гипоидных передач, предусмотрены в основном всесезонные смазочные материалы, ориентированные на умеренный климат. Потому, выбирая масло для гипоидной передачи, следует уделять внимание вопросу показателя SAE. ГМ способны защищать зубчатые гипоидные передачи от износа и появления абразива за счёт того, что по SAE 90 и выше. По основным техническим характеристикам такие составы мало чем отличаются от обычных трансмиссионных масел. Единственным исключением считается вязкость. Наиболее распространённым вариантом для использования в гипоидных коробках считается состав с вязкостью 80W90. Он самый универсальный, подходит для большинства климатических регионов.

В коробках передач наиболее подверженной износу является зубчатая сцепка между червячными, коническими и гипоидными передачами. Зубцы покрываются масляной плёнкой, которая подвержена повышенному давлению, работает в условиях высоких скоростей и температур. Чтобы смазка не потеряла своих изначальных свойств и не начался процесс износа, обязательно применяются высокоэффективные присадки.

Требуемые параметры

Нельзя точно сказать, каким характеристикам должно соответствовать гипоидное масло для коробок переключения передач такого типа. Хорошей считается смазка, которая удовлетворяет рабочим характеристикам конкретного узла, куда заливается масло. Потому критерии при подборе состава должны определяться автопроизводителем в индивидуальном порядке. Ведь все автомобили, в зависимости от марки, модели, года выпуска и прочих параметров, отличаются между собой. Для всех машин характерны свои особенности в конструкции и устройстве механизмов. Потому им необходимы смазки соответствующего класса. То есть конструктивно гипоидная передача на одном автомобиле может существенно отличаться от ГП на другой машине. Здесь ключевыми считаются такие факторы:

скорость вращения;
смещение оси;
показатели крутящего момента и пр.

Самым простым способом выбрать гипоидное масло, которое будет соответствовать коробке передач, является обращение к официальному руководству по эксплуатации. В нём автопроизводитель чётко указывает характеристики гипоидного масла, периодичность замены и прочие нюансы. Учтите, что у каждой трансмиссионной жидкости есть определённый срок годности. Для длительного хранения смазки не предназначены, потому закупать гипоидную жидкость следует только по мере необходимости с минимальным запасом для возможной доливки в период эксплуатации.

Некоторые автовладельцы, пытаясь сэкономить, закупают сразу большое количество смазки. Но в КПП масло меняется не так часто, как в случае с двигателем. В итоге оставшаяся жидкость после вскрытия тары начинает утрачивать свои свойства, постепенно приходя в негодность. Маловероятно, что к следующей плановой гипоидного типа купленная ранее смазка останется со своими изначальными характеристиками.

Характеристики гипоидного масла

Благодаря присадкам происходит смягчение процесса переключения передач.

Гипоидное масло имеет определенные характеристики.

В маслах для гипоидных механизмов должно находиться порядка 3-4 % серы, что, с одной стороны, предотвращает схватывание металлов при значительных нагрузках, а с другой, способствует быстрому окислению этого же металла. Чтобы как-то уравнять эти процессы, широко используют присадки.

Так, специальная добавка MOLYVAN L значительно повышает защитные свойства смеси в условиях сильных контактных нагрузок. Поэтому в смазках для коробок передач (включая гипоидные) и моторных смазках она применяется в качестве противоизносной присадки. Ее концентрация в трансмиссионной смазке может достигать 5%. Подобная категория нефтепродуктов для коробок передач и рулевого управления вполне работоспособна при температуре до -30º.

Значительным стимулом для развития масел, используемых в трансмиссионных механизмах, стало все большее распространение гипоидных ведущих мостов современных легковых автомобилей. Для грузового транспорта таким толчком послужило распространение червячных главных передач, которые стали популярны в грузовых автомобилях большой грузоподъемности и в междугородных автобусах. Обе новинки требуют использования специального вида масла именно для таких механизмов.

С середины прошлого века за границей начали развивать направление универсальных смазок, способных работать в любом автотранспорте. За основу были приняты стандарты Англии и США для гипоидных масел с повышенным содержанием хлора, фосфора и серы. Немецкие производители смазок основной акцент сделали на стендовых испытаниях продукта с целью получения максимально износостойких смазок, не способствующих коррозии. В последнее время автомобилестроители все реже используют ведущие гипоидные мосты, которым необходима универсальная смазка типа GL-6. Не имея спроса, этот тип постепенно уходит с рынка.

Созданы новые модификации масел для высокоскоростных гипоидных передач разных типов. Создана комплексная серо- и фосфорсодержащая присадка ВИР-1 специально для использования в трансмиссионных маслах разных типов. Стендовые испытания показали пригодность этой присадки для смазок, работающих в условиях повышенных нагрузок и скоростей, в том числе и в гипоидных передачах.

Транспортные средства, имеющие гипоидные передачи, в основном используют всесезонную смазку, разработанную для условий умеренного климата. Масла гипоидные предотвращают абразивный износ поверхностей благодаря использованию смазки с классом вязкости не менее SAE 90. По своим характеристикам гипоидные смазки не слишком отличаются от обыкновенных трансмиссионных, исключение составляет только их вязкость.

Условия эксплуатации гипоидного масла достаточно сильно отличаются от условий работы масел в двигателе.

В коробке передач основному износу подвергается зубчатая сцепка конической, червячной и гипоидной передач. На узком участке контакта зубьев шестеренок развивается довольно значительная температура. Масляная пленка, покрывающая зубья шестеренок, одновременно подвергается воздействию крайне высокого давления, больших скоростей и температур. Для работы в подобных условиях масло обязано максимально сохранять поверхность деталей от износа и не допускать схватывания поверхностей зубьев шестерен. Подобная «холодная сварка» может привести к катастрофическим последствиям.

В промышленном автотранспорте трансмиссия служит для передачи мощности от двигателя к колесам или другому двигателю. Отличие только в передаваемой мощности. Агрегаты подразделяются на:

механические;
гидравлические.

Конструкция механической коробки передач вполне традиционная и мало чем отличается от привычных механизмов. В машинах повышенной проходимости предусмотрено несколько ведущих мостов, использующих различные агрегаты для отбора мощности. Для всех этих узлов предназначено гипоидное масло.

Вернуться к оглавлению

Классификация масла по условиям применения

Трансмиссионное масло также разделяется по условиям применения на:

летнее;
зимнее.

В России принято разделять гипоидные смазки по вязкости и эксплуатационным свойствам.
По вязкостным характеристикам различают 4 группы, а по условиям эксплуатации – целых 5 категорий.

В гипоидных передачах для работы с ударными нагрузками при очень высоком давлении и температуре подходит только трансмиссионное масло 5 категории ТМ-5.

Согласно спецификации, это должно быть минеральное масло с достаточным количеством противозадирных присадок, способное выполнять многофункциональные действия универсального характера.

Подобная смазка используется исключительно в самых трудных эксплуатационных условиях, а ее окончательный состав зависит от конкретной конструкции трансмиссии.

Трансмиссионные масла используются в большинстве механических коробок передач, раздаточных коробках, промежуточных и ведущих мостах, червячных и реечных передачах рулевого управления автомобиля. В ряде случаев трансмиссионные жидкости применяются наравне с пластичными смазками для обеспечения высокого ресурса работы узлов трения: шарниров рулевых тяг, карданных передач, шаровых опор. При этом к герметичности этих узлов предъявляются повышенные требования.

Как классифицируют трансмиссионные масла?

Многообразие требований к маслам для трансмиссий, различные условия их применения и обилие марок приводят к необходимости обобщения спецификаций производителей и потребителей масел и созданию единой классификационной системы их обозначения.

В настоящее время за рубежом действует несколько классификаций таких жидкостей. Наиболее известные из них – SAE и API.

Чаще всего производители на этикетках указывают обозначение по этим обеим системам. Российские масла чаще всего классифицируют также по ГОСТ.

Классификация по ГОСТ

В России для разделения по классам вязкости и эксплуатационным группам, а также установления стандартных обозначений принят ГОСТ-17479. 2-85. По данному стандарту трансмиссионные масла в зависимости от величины вязкости при температуре +100 °С подразделяются на четыре класса: 9, 12, 18, 34, а по уровню эксплуатационных свойств, составу и возможным областям применения – на пять групп: 1, 2, 3, 4, 6, 5. Принцип классификации по областям применения подобен принципам, заложенным в системе API.

В обозначении трансмиссионных масел по ГОСТ присутствуют три группы символов. Вначале указывается буквы «ТМ» (масло трансмиссионное), затем, через дефис, идет числовое указание области применения и состава. Третья группа символов в обозначении — цифры, описывающие вязкостные характеристики при высоких и низких температурах.

Так как по обозначению ГОСТ достаточно трудно с ходу определить температурный диапазон применения трансмиссионных масел, отечественные производители дополнительно указывают их вязкость по SAE.

Как разделяются масла по SAE?

Классификация SAE J306 разделяет трансмиссионные масла по вязкости на «зимние» (70W, 75W, 80W, 85W) и «летние» (80, 85, 90, 140, 250). Всесезонные масла имеют двойное обозначение, например, 75W-90, 80W-140 и т. д.

Какие масла выделяет API?

Классификация API подразделяет трансмиссионные масла по эксплуатационным свойствам на семь групп: GL-1, GL-2 , GL-3 , GL-4 , GL-5 , GL-6 и МТ-1. В агрегатах трансмиссии легковых автомобилей чаще всего используются масла GL-4 (для цилиндрических, спирально-конических и гипоидных зубчатых передач при умеренных условиях эксплуатации) и GL-5 (для гипоидных передач при жестких условиях эксплуатации).

Таблица. Выбор трансмиссионных масел по API

Категория по API	Тип	Применение	Соответствие ГОСТ
GL-1	Минеральное масло без присадок		ТМ1
GL-2	Содержит жирные продукты	Червячные передачи, промышленное оборудование	ТМ2
GL-3	Содержит противозадирные присадки		ТМ3
GL-4		Ручные КПП, спирально-конические передачи (КПП и задние мосты грузовых автомобилей)	ТМ4
GL-5	Содержит противозадирные, противоизносные и другие присадки	Гипоидные и другие типы передач (ведущие мосты легковых автомобилей)	ТМ5

Масла категории GL-6 – это более новые материалы, требования к которым учитывают не только повышенные рабочие свойства, но и современные требования экологических стандартов. Такие масла выдерживают более высокие температуры при экстремальных нагрузках. Они хорошо работают в гипоидных передачах и имеют повышенный ресурс.

В настоящее время существуют еще два дополнительных класса API. Они имеют ограниченную сферу применения, поэтому распространены не так широко.

Масла класса MT-1 – это аналог категории Gl-5, однако эти материалы способны работать в условиях более высоких термических нагрузок.

Категория PG-2 по требованиям также в основном совпадает с GL-5, однако масла этой группы имеют низкую агрессивность по отношению к эластомерным (резиновым) уплотнительным элементам, которые используются в конструкции современной трансмиссии.

Можно ли смешивать трансмиссионные жидкости?

Чтобы разобраться в этом вопросе, надо понимать, что даже масла, имеющие схожие эксплуатационные свойства и выпускаемые одним производителем, могут иметь различный химический состав. Так, например, в общем случае, такие материалы могут быть изготовлены на минеральной или полусинтетической основе. Состав используемых присадок еще более разнообразен. При смешивании масел разных марок эти компоненты могут взаимодействовать между собой и вступать в химические реакции. Продукты этих реакций изменяют, порой кардинально, первоначальные свойства исходных масел.

Чаще всего соединение различных масел приводит к повышенному вспениванию продукта, что значительно ухудшает параметры смазывания и приводит к повышенному нагреву узлов трансмиссии.

Таким образом, от смешивания масел различных групп лучше воздержаться. В исключительных случаях можно доливать масло той же классификационной группы.

На что обращать внимание при выборе масла?

При выборе масла для узлов трансмиссии обычно ориентируются на два критерия: удельные нагрузки, действующие в механизме, и скорости относительного скольжения.

В зависимости от этого подбирают трансмиссионные масла, различающиеся вязкостью и количеством присадок, в первую очередь, противозадирных. Последние, как правило, содержат сернистые соединения, вызывающие в критических режимах химические изменения (модификацию) металла. Поверхностный слой материала не вырывается, образуя задиры, а превращается в тонкую пленку, которая впоследствии становится продуктом износа. Несмотря на то, что металл при этом химически «разъедается», общий износ в тяжелых условиях работы оказывается меньше.

В каждом конкретном случае выбор того или иного сорта трансмиссионного масла должен обусловлен, прежде всего, указаниями заводской инструкции по эксплуатации автомобиля. Использование жидкости более низкой категории по градации API недопустимо, поскольку ведет к выходу агрегата из строя, а более высокой – нецелесообразно, в первую очередь, по экономическим соображениям. Если же специальных указаний нет, то принцип выбора заключается в следующем.

Работу агрегатов грузовых автомобилей со спирально-коническими передачами достаточно надежно обеспечивают масла с уровнем эксплуатационных свойств GL-3. Что касается редукторов с гипоидным зацеплением шестерен, то для них во всех случаях пригодно только масло класса GL-5. В равной мере это относится и к грузовым, и к легковым автомобилям. Масло более низкой группы не сможет предохранить зубья гипоидной пары от задиров.

Потребность легковых автомобилей в общем случае такова: масло класса GL-5 используется для ведущих мостов, класса GL-4& – для механических коробок передач.

Однако выбор трансмиссионного масла определяется не только уровнем его эксплуатационных свойств, но и вязкостью смазочного материала. В зоне умеренных температур лучше ориентироваться на значение вязкости 90.

Если рациональнее использовать «всесезонное» масло, то речь может идти о сортах с индексами 75W-90, 80W-90 и 85W-90. Причем последнее не очень подходит для суровой зимы, так как при сильных морозах становится слишком густым. Масло класса 80W-90 достаточно универсально, a 75W-90 позволяет не испытывать трудностей даже в период самых сильных морозов.

Покупайте только качественные фирменные продукты. Трансмиссионные масла таких известных компаний как Mobil, Esso, Molykote помогают предотвратить износ и перебои в работе систем передачи мощности и их составляющих, максимизируют интервалы между сменами масла.

Немногие автомобилисты знают, что такое гипоидное масло и для чего оно вообще предназначено? Этот смазочный материал предназначен преимущественно для трансмиссионных узлов, но также его применяют в механизмах рулевого управления.

При производстве этих смазок компании добавляют в базовый нефтепродукт многие присадки, обеспечивающие хорошие противозадирные свойства. Подобные трансмиссионные жидкости относятся к категории GL-5 и подходят для трансмиссий многих современных транспортных средств, в мостах которых находятся гипоидные шестерни. Этот смазочный продукт активно применяется для смазывания редукторов и карданов, и не только в автомобилях, но даже в вертолетах.

Что собой представляет гипоидное масло?

Гипоидным маслом называется смазка, предназначенная для сверхвысоких механических нагрузок. Соответственно, эта жидкость создана для специфических эксплуатационных условий, присущих гипоидным передачам.

Гипоидные передачи передают крутящий момент за счет зацепления пары шестерен, имеющих криволинейные или косые формы зубьев. Эти передачи обладают меньшей шумностью при работе трансмиссий и могут функционировать долгое время без износа, при условии, что для их смазывания будет применяться подходящая жидкость – гипоидное масло.

Между зубьями гипоидных передач площадь зацепления ограничена маленьким пятном контакта, но все усилие сосредотачивается точечно. Благодаря этому удельное давление в конкретной точке сильно возрастает. Это может приводить к образованию задиров, опасных для шестерен. Во избежание этого требуется хорошее гипоидное масло, сохраняющее надежную пленку в местах контакта. За счет этой пленки детали соприкасаются с минимальным коэффициентом трения.

Свойства гипоидных масел

В смазочных жидкостях, предназначенных для гипоидных передач, должно присутствовать до 3-4 процентов серы. С одной стороны она предупреждает схватывание металлов под воздействием экстремальных нагрузок, а с другой вызывает окисление металлических деталей. Для уравнивания данных процессов требуются уникальные присадки.

Например, особенная добавка под названием MOLYVAN L существенно увеличивает защитные характеристики состава в жестких эксплуатационных условиях. В связи с этим в жидкости для КПП, в том числе гипоидные, а также в моторные масла эту добавку добавляют почти все производители. Концентрация присадки может быть до 5 процентов. Гипоидные трансмиссионные масла, предназначенные для рулевых механизмов и КПП, могут нормально работать при температуре до -30.

Назначение гипоидных масел

Гипоидные ведущие мосты некоторое время назад начали устанавливаться на все современные автомобили, а производители масел начали выпускать подходящие для них смазочные составы. Для грузовых машин толчком к появлению гипоидных передач послужило возникновение червячных главных передач. Их использовали производители грузовиков большой грузоподъемности.

С 50-х годов прошлого века в зарубежных странах начало развиваться направление масле с универсальными свойствами, которые подходили для всех транспортных средств. В качестве основы выступали стандарты США и Англии, по которым производились гипоидные масла с большой концентрацией фосфора, серы и хлора.

Производители смазок из Германии активно проводили стендовые испытания для получения наиболее стойких к износу масел, которые не были подвержены коррозии. В последние годы производители автомобилей все реже устанавливают гипоидные ведущие мосты, требующие универсальной смазки класса GL-6, поэтому эта жидкость теряет спрос.

При этом появляются новые разновидности масел, подходящие для гипоидных передач, работающих на высоких скоростях. Также появилась комплексная присадка с содержанием фосфора и серы ВИР-1 – ее применяют в разных видах масел. Стендовые испытания подтверждают пригодность данной присадки, работающей под высокими нагрузками и с высокими скоростями, в том числе и с гипоидными передачами.

В автомобилях с гипоидными передачами в основном используется всесезонная жидкость, которая создана для умеренных климатических условий. Гипоидные масла предупреждают абразивный износ поверхностей за счет применения составов вязкостью SAE 90 и более. По характеристикам эти жидкости мало отличаются от традиционных трансмиссионных, за исключением вязкости.

В КПП наиболее сильному износу подвержена зубчатая сцепка червячной, конической и гипоидной передач. В узких точках соприкосновения зубьев шестерен возникает довольно высокая температура. Пленка масла, которой покрыты зубья, подвергается также высокому давлению, высоким скоростям и температурам. Для того, чтобы смазочная жидкость не утрачивала свои первоначальные свойства, а поверхности деталей не изнашивались и зубья шестерен не схватывались, в нее добавляются присадки.

В автомобилях промышленного назначения трансмиссии используются для передачи мощности от мотора колесам или другому узлу. Главное отличие – передаваемая мощность. Все агрегаты делятся на гидравлические и механические. Конструктивно МКПП с гипоидной передачей усилий принципиально не отличается от других коробок.

Что нужно знать о гипоидных маслах?

Как уже было сказано, гипоидные передачи используются в главных передачах многих современных транспортных средств. Автомобилистам со стажем хорошо знакомо , о котором у нас была отдельная подробная статья. Эту жидкость раньше использовали владельцы всех отечественных машин, но когда в стране начали активно появляться иномарки, ассортимент жидкостей для трансмиссий начал быстро расти.

Главной характеристикой гипоидных масел для КПП является их вязкость. На сегодняшний день все производители смазок, в том числе отечественные, переключились на классификацию SAE – она используется во всем мире. Данная классификация включает семь классов вязкости, среди которых три летних и четыре зимних.

Зимние масла дополнительно маркируются буквой W:

SAE70W;
SAE75W;
SAE80W;
SAE85W.

Что касается летних классов, к ним букву не добавляют, а маркируются они следующим образом:

Следует отметить, что сезонные масла редко вырабатывают свой эксплуатационный ресурс за зиму или за лето, поэтому их использование является не самым рациональным. В связи с этим более распространены среди автомобилистов всесезонные гипоидные жидкости, имеющие двойную маркировку типа SAE80W-90.

За исключением класса вязкости, все трансмиссионные жидкости разделяются по характеристикам API – от GL-1 до GL-6. Чем выше этот класс, тем больше присадок в масле, которые поддерживают работу механического узла. Что касается гипоидных масел, они относятся к одному из трех классов GL-4, GL-5 или GL-6.

Отличительные черты масел GL-4 и GL-5

Первым и наиболее значимым отличием между этими двумя жидкостями является область их использования. Жидкость GL-4 создана для КПП к гипоидными или коническими передачами. Контактные напряжения в них обычно не превышают показателя в 3000 МПа, а рабочая температура масла не поднимается выше 150 градусов.

Что касается GL-5, эта смазочная жидкость предназначена для нормальной работы гипоидных передач с ударными нагрузками. Эти механизмы могут испытывать напряжения более 3000 Мпа. Применяют эту смазку для агрегатов с дифференциалами повышенного трения, так как она гарантирует нормальную защиту металлических элементов под высокими нагрузками и температурными воздействиями.

Среди важных отличительных особенностей масел GL-4 относят минимальное содержание серо-фосфорных присадок. Они обеспечивают создание прочной защитной пленки, которая значительно тверже некоторых мягких сплавов, среди которых медь. Использование жидкости GL-5 в коробках передач, где по рекомендациям производителя должно использоваться масло классом ниже, недопустимо. В противном случае, это вызовет возникновение металлической стружки и приведет к износу механизма.

Каким параметрам должно удовлетворять гипоидное масло?

Однозначно сказать, каким критериям обязано соответствовать гипоидное трансмиссионное масло, нельзя. Хорошая смазочная жидкость – это та, который подходит под рабочие условия конкретного узла или агрегата. Критерии подбора масла определяются автопроизводителем индивидуально, так как все марки и даже модели авто отличаются между собой.

Каждому авто свойственны конструктивные особенности, поэтому для них нужна смазка определенного класса. Гипоидная передача одной машины по конструкции и рабочим условиям может заметно отличаться от аналогичного по назначению узла другого автомобиля. Здесь важны множественные факторы, среди которых:

крутящий момент;
смещение оси;
скорость вращения;
сила ударной нагрузки и многое другое.

Таким образом, если для определенного узла жидкость GL- 4 будет оптимальной и рекомендованной, то для другой трансмиссии она может вовсе не подойти. Таким образом, при подборе гипоидного масла изучите руководство по эксплуатации автомобиля.

Лучшие гипоидные масла для авто

В технических руководствах ко всем машинам всегда есть нужная информация. Если вы ограничены в финансах, можно купить жидкость не от рекомендованного бренда, а что-нибудь подешевле, но масло должно соответствовать по классу вязкости. На лидирующие позиции рейтинга по результатам многих тестов выходит жидкость Motul Gear 300. Это гипоидное масло обладает высокими защитными свойствами, поэтому предотвращает появление задиров. Индекс защиты составляет 60,1 единицы, а также у масла хороший показатель сваривания. Масляная пленка у этой жидкости очень стабильна, поэтому минимизирует коэффициент трения между элементами. Показатель износа равен 0,75 мм. Среди недостатков этой гипоидной жидкости выделяют лишь слабые вязкостные показатели при отрицательных температурах зимой.

Castrol Syntrans Transaxle – еще одно популярное гипоидное масло, которое заслуженно заняло второе место в рейтинге. Низкотемпературная текучесть, высокая защита от задиров и доступная цена делает этот продукт востребованным среди автомобилистов. Жидкость обладает хорошим коэффициентом износа – 59,4 единицы.

Если вы по тем или иным причинам не признаете масла Кастрол, можете выбрать другой бренд — Mobil Mobilube. Данное масло обладает хорошими вязкостно-температурными показателями, предотвращает окисление и термическую деструкцию, а также нормально работает при продленных интервалах техобслуживания. Данное масло продается под маркировкой API GL4/5.

На четвертой позиции рейтинга стоит жидкость Total Transmission SYN FE. По уровню защиты от задиров жидкость оторвалась от предыдущих продуктов – он равен 58,8 единиц, что считается неплохим показателем. Увы, водители говорят о малой текучести при отрицательных температурах, а также слабой защите от механического износа.

LIQUI MOLY Hypoid-Getriebeoil тоже имеет хорошие рабочие характеристики, в особенности текучесть. Масло даже при температуре до -40 не утрачивает эксплуатационных свойств. Данное гипоидное масло продлевает срок службы агрегатов, защищая детали от коррозии и износа.

Если желаете снизить шумность работы КПП и получить хорошую защиту от задиров, можно купить гипоидную жидкость ZIC G-F TOP. Масло легко переносит даже жесткие эксплуатационные нагрузки и обладает широким температурным диапазоном.

Гипоидная передача в легковом автомобиле

Сегодня любое транспортное средство является крайне сложным комплексом различных механизмов и агрегатов. Только в результате их совместной и очень слаженной работы мы имеем очень комфортные, надёжные и современные автомобили. Технологии в автомобилестроении не стоят на одном месте и постоянно развиваются, стараясь максимально удовлетворить практически все запросы автомобилистов.

Одним из наиболее важных элементов в работе транспортного средства является гипоидная передача.

В данном материале мы рассмотрим ответы на возникающие у большинства автомобилистов вопросы, когда они сталкиваются с данным определением.

Гипоидная передача – какой основной принцип действия этого процесса.
Какие отличительные особенности в работе данного механизма.
Основные плюсы и минусы этого процесса.
Уход за гипоидной передачей.

Что такое гипоидный редуктор

Гипоидный редуктор используют для передачи вращения между скрещивающимися валами. Это механизм, в котором оси шестерен пересекают плоскость кольцевой шестерни в той точке, которая находится ниже оси и выше внешнего края кольцевой шестерни. Или же, наоборот – в точке выше оси и ниже внешнего края кольцевой шестерни.
Зубья, которые имеют гипоидные колеса, постепенно уменьшаются в высоте, от наружного к внутреннему диаметру.

Редуктор может иметь одну или несколько ступеней. Их задача – увеличение передаточного отношения. Хотя гипоидная передача относится к одному из видов червячных передач, ее КПД выше, чем у непосредственно червячной на 25%.

Важно знать! Шестерни гипоидного редуктора имеют одноступенчатое передаточное число до 15:1.

Гиперболоидная передача

На сегодняшний день известно несколько типов передач, которые различаются типом применяемых шестерней. Это могут быть – цилиндрические, конические, гипоидные и т. д. Нас на данный момент интересует гипоидная передача.

Название гипоидная, является сокращением от слова гиперболоидная. Принцип действия такой системы был разработан еще в 20-х годах прошлого века, и основной целью её разработки было снижение масс в легковых автомобилях. Таим образом, она пришла на замену двойной передаче.

Отличительные особенности

Гипоидная передача — это винтовая разновидность зубчатой. Она отличается от более привычной, формой зубьев на шестерёнках, которые имеют специфическую криволинейную или косую форму, изогнутую по гиперболоиде (особая геометрическая форма). Они постепенно уменьшаются по высоте от диаметра снаружи к диаметру внутри шестеренки.

Данный вид передачи отличается так же наличием смещения оси малого зубчатого колеса относительно большого. Это смещение осуществляется в строжайшем соответствии с определёнными геометрическими формулами и любое отклонение от нормы может привести к непоправимым последствиям.

Принцип действия

Данная винтовая зубчатая передача применяется в автомобиле чаще всего для изменения направления крутящего момента и его величины. Этот вариант значительно повышает основные характеристики главной передачи. Устанавливается данная система на автомобили, имеющие ведущий задний привод, у которых редуктор главной передачи и двигатель располагаются параллельно движению. Крутящий момент от двигателя в таких транспортных средствах поступает под прямым углом на ведущую ось, что существенно улучшает механические и динамические показатели транспортного средства.

Принцип работы

Работа гипоидного редуктора заключается в следующем. От двигателя промышленной машины передается момент силы через сцепление, коробку передач и через кардан, к оси основной шестерни. Основная шестерня, по своей проектируемой конструкции, устанавливается параллельно по отношению к осям первичного вала двигателя механизма, и по отношению к вторичному валу коробки передач.

Благодаря тому, что зубья шестерней имеют криволинейную форму, момент силы, который передается, имеет высокий показатель. Это на порядок увеличивает механические, а также динамические показатели механизма, что влияет на производительность. Также это влияет на плавность производимой работы.

Важно знать! Использовать для гипоидных редукторов не гипоидные масла строго запрещается!

История

В главной передаче легкового автомобиля гипоидные шестерни впервые применены в 1926 году фирмой Packard.[3]

В России

В Советском Союзе гипоидные передачи разрабатывались и использовались для грузовых автомобилей (ГАЗ-52, ГАЗ-53, ГАЗ-66 и их модификаций), для ведущих гипоидных мостов, коробок передач и рулевого управления легковых автомобилей (ВАЗ, АЗЛК, автомобили «Волга» и др.). В настоящее время в России разрабатываются улучшенные версии гипоидной передачи.[4]

Область применения

Гипоидные редукторы широко распространены во всех отраслях промышленности и аграрного хозяйства. Их производство постоянно возрастает, разрабатываются новые модификации, совершенствуются уже имеющиеся модели. Сегодня рынок поставляет редукторы общего и специального назначения. Первые отвечают общим требованиям и используются в промышленной сфере. Их используют в различных работах, связанных с большими нагрузками. Также они применяются в современной робототехнике, в приборостроении, в крупных станках разного назначения, в приводах позиционирования, а также в высокодинамичных приложениях. Также гипоидные редукторы используют в печатных машинах.

Они также используются в железнодорожном транспорте, в промышленном строительстве.

Важно знать! Гипоидные редукторы не чувствительны к мелким погрешностям, допускаемым во время монтажа.

Итоги

Сегодня гипоидные передачи всё чаще применяются в автомобилестроении и это несмотря на их дороговизну. Наиболее часто их можно встретить в транспортных средствах «представительского» класса, например, в автомобилях «Инфинити», «Лексус» и т. д.

Но и в современных бюджетных авто сегодня можно всё чаще встретить такие передачи. Здесь нужно просто понимать, что при хорошем уходе такая лошадка будет служить долго и без особых проблем.

Достоинства и недостатки

К достоинствам механизма относят:

Компактные размеры и небольшой вес.
Прочный алюминиевый корпус.
Высокий показатель мощности.
Минимальный уровень шума при работе.
Плавность выполняемой работы, в сравнении с коническими редукторами.
Долгий срок эксплуатации.
Высокая износостойкость.
Отсутствие коррозий, благодаря заводской обработке поверхности.
Обеспечение высокой точности передач.
Точное осевое смещение.
Надежная работа шестерен.

Важно знать! Гипоидный редуктор отличается от других своим выходным валом отбора мощности.

К недостаткам редуктора чаще относят возможность возникновения заедания, что происходит из-за скольжения по линии контакта. Чтобы снизить этот риск, используют специальные трансмиссионные масла для гипоидных передач, которые, в обязательном порядке, нужно вовремя менять. А вот на заводе, во время изготовления, технологи добиваются высокой твердости зубьев.

Среди минусов отмечают тот факт, что из-за асимметричности зацепления, при реверсивном и прямом вращении, работа передачи не одинакова. Также к недостаткам относят сильные осевые нагрузки, которые неблагоприятно действуют на приводной вал. Однако на износостойкость механизма это практически не влияет.

Примечания[ | ]

ГОСТ 16530-83, 1983, с. 33.
↑ 123456
К. М. Писманик. Гипоидные передачи. — М.: Машиностроение, 1964. — С. 226.
↑ 123
В. А. Дмитриев. Детали машин. — Л.: Судостроение, 1970. — С. 792.
«За рулём». — 1976. — № 7. — С. 30.
Technology market — EC-gearing (неопр.)
. www.ec-gearing.com. Дата обращения 7 июля 2020.

Как выбрать

На рынке существует немалое количество гипоидных редукторов. Это и известные фирмы, и — наоборот. Так как же выбрать механизм? В этом поможет квалифицированный сотрудник т.к. неправильные расчеты могут стать причиной поломки редуктора и сопутствующего оборудования. Грамотный выбор редуктора поможет избежать дальнейших затрат на ремонт и покупку нового оборудования. Основными характеристиками для выбора редуктора являются его габариты или типоразмер, передаточное отношение и кинематическая схема.

Как правило, редуктор с гипоидной передачей служит 10-15 лет. Сейчас тяжело купить «плохой» механизм, который будет служить меньше. Это объясняется схожими технологиями производства.

Можно опираться на цену, ведь, как принято считать, чем дороже, тем лучше. Однако чаще вы переплачиваете за бренд, нежели за качество. Ведь практически все корпуса гипоидных редукторов изготовлены из прочного алюминия, а подвески вала выполняют из литья или из стали. Но, так как для изготовления гипоидных редукторов, используют сложные технологии, их стоимость довольно высокая.

Гипоидные зубчатые колеса

Извините. Не прочитал все посты о чем речь. Значит Вы делаете спирально-конические на ЧПУ и хотите делать гипоидные. У Вас есть возможность моделировать конички, но нет возможности моделировать гипоидные, т.к. КиссСофт не позволяет поскольку не знает как написать теоретическую формулы поверхности гипоидного зуба. И так-же КиссСофт не знает как построуть геометрию по обкату исходя из наладок станка. А если КисСофт таких вещей не знает то, что КиссСофт вообще знает? Наверно КиссСофт так и не прочел нашу с професором Гольдфарбом книгу от том как это делается, а сам догадаться не смог.

B 2008 мы в Чикаго делали 2000мм спиральноконические на 3-х координатном ЧПУ по нашим моделям в то время как КиссСофт переманил молодого специалиста с Клингелнберга запрограмировать конички как у нас.

Немец 3 года програмировал и у Вас наверное его прога есть. Интересно, какую 3-х летняя разработка КиссСофта выдает геометрию на носке впадины шестерни если число зубьев, например 8 и без смещения исходного контура? Выкружку в корне выдает или как-то на что-нибудь упрощенное заменяет? Я думаю КиссСофт выдает теоретическую геометрию применяя эвольвенту на сфере, как наша самая первая программа. Мы продавали ее в 2008 году за 20т.д. и сейчас за 800, а для постоянных клиентов за 400, 100 для студентов. 50 проц скидка Таможенному Союзу. Программа очень проста и практична. Если программа не нравиться деньги вернем. Но с 2008 никто денег вернуть не просил. Продали в 50 стран. Те, кто покупает просто хотят за недорого делать колеса и про колеса ничего не понимают. Простая программа в таких случаях самое то, что надо. КиссСофт наверное так-же как и мы сделал, но переподнес как, что-то свое и полезное и продает за дороже с 2013.

Если просто надо сделать пару или две то простая программа подойдет. Многие купившие программу просят меня сделать модели хотя у них есть программа, а за модели я прошу 400 д, т.к. много работы разобраться в чертеже и всегда много ошибок в чертеже. Но клиенты идут на это, т.к. я с 86 года тысячи коничек смоделировал и наверное смогу полезное посоветовать. Например во многих случаях гораздо дешевле сделать полуобкатную пару — колесо нарезать врезанием (как-бы за один проход), а шестерню с малым числом зубьев на 5-координатном. Дешевле, плавнее и прочнее. У меня много покупают моделей гипоидных для гоночных автомобилей и гоночных грузовиков, т.к. там важно увеличить нагрузочную способность перадачи не меняя размеров, чтоб можно було просто заменить стандартную пару на более долговечную. Часто просто по фотографиам сломанной пары моделируем замену. Все полуобкатные. Все довольны. Часто надо смоделировать пятно контакта, Для пятна есть спец программа. Посмотреть куда пятно смещается при перекосах.

Интересно было-бы посмотреть на пятно контакта с зуба расчитанного КиссСофтом. Лучше проконтактируйте со мной на spiralbevel.ru (spiralbevel.com) поподробнее, чтоб Вам получше помочь.
Изменено 13 мая, 2020 пользователем Spiralbevel correct errors

Характеристики гипоидного масла

Гипоидные масла в своем составе содержат до 3-4 % серы. Одновременно это является как плюсом, так и минусом: предотвращается схватывание металлических поверхностей под воздействием экстремальных нагрузок, но детали окисляются.

Производители, чтобы уравнять эти процессы, вводят в состав специальные присадки. Наиболее популярная – Molyvan L. Она не только препятствует окислению, но и значительно увеличивает защитные показатели жидкостей в условиях высоких контактных нагрузок. Их концентрация может достигать 5 %.

Основной характеристикой гипоидных масел является вязкость. По SAE она предусматривает семь классов: четыре зимних и три летних. В обозначении зимнего масла присутствует бука W (SAE 70W, 75W 80W, 85W). Маркировка летних масел выглядит следующим образом: SAE 90, 140, 250.

Как правило сезонные масла не очень популярны ввиду того, что они не вырабатывают свой ресурс, поэтому приходится менять достаточно свежее масло на новое. Наибольшим спросом пользуются всесезонные жидкости с двойной маркировкой, например 80W-90.

Передача гипоидная — Энциклопедия по машиностроению XXL

Гипоидная передача (рис. 8.57) осуществляется коническими колесами с косыми или криволинейными зубьями. Вершины конусов колес не совпадают. Угол перекрещивания осей чаще всего выполняется равным 90°. В отличие от винтовых передач гипоидные могут быть выполнены с линейным контактом зубьев. Скорости скольжения в гипоидных передачах меньше, чем в винтовых. Поэтому они обладают повышенной нагрузочной способностью. На практике опасность заедания, связанная со скольжением, устраняется применением специальной противозадирной смазки (гипоидное масло) и термообработкой зубьев до высокой твердости, а также ограничением смещения осей а (рис. 8.57). [c.172]
Гиперболоидными называют передачи со скрещивающимися осями, начальные поверхности которых являются гиперболоидами вращения (рис. 21.1) — аксоидами относительного движения. Получили наибольшее распространение три разновидности передач гипоидная (рис. 21.2), винтовая (с.м. рис. 20.3, в) и червячная (см. рис. 20.3, 6). Последняя широко применяется в различных отраслях машиностроения. [c.372]

Те и другие характеризуются повышенным скольжением соприкасающихся поверхностей зубьев. Винтовые колеса вследствие точечного характера контакта зубьев и большой приведенной кривизны имеют малую нагрузочную способность и используются лишь в несиловых передачах. Гипоидные колеса благодаря своей бесшумности находят применение, например, в автомобильных трансмиссиях. [c.251]

Главная передача — гипоидная, передаточное число главной передачи 6,33. [c.182]

Главная передача — гипоидная, передаточное число главной передачи 3,273 (для ЗИЛ-ММЗ-2502), 6,33 (для ЗИЛ-ММЗ-49525, ЗИЛ-ММЗ-4516, ЗИЛ-ММЗ-4520). [c.184]

Главная передача — гипоидная с передаточным отношением 4,3 1, ведущая шестерня установлена на двух конических роликоподшипниках с помещенной между ними распорной втулкой. [c.135]

Главная передача Гипоидная [c.185]

Главная передача Гипоидная Коническая с круговыми зубьями [c.197]

Описанная главная передача гипоидная, т. е. ось ведущей шестерни расположена ниже оси ведомой шестерни. Это смещение для автомобиля ГАЗ-53А равно 32 мм. Гипоидная главная передача позволяет распололкарданную передачу, опустить пол кузова легкового автомобиля и сам кузов. Такая передача бесшумна в работе и более долговечна. Однако гипоидная передача весьма [c.156]

Гипоидная передача Гипоидное смещение [c.184]

Зубчато-винтовые передачи — ем. Вантовые передачи Гипоидные передачи Червячные передачи Зубчато-цепные вариаторы 425, 443, 444, 446 [c.463]

Передача цилиндрическими винтовыми колесами более легкая и компактная, чем передача гипоидными колесами, однако у нее больший износ и меньший к. п. д. Общим недостатком винтовых передач является наличие точечного касания зубьев, что приводит к увеличению удельных давлений. [c.79]

Особенности передачи. Если в качестве начальной поверхности для зубчатых колес используют часть гиперболоида, удаленную от середины, то получают гипоидную передачу. Гипоидные передачи [c.275]

В отличие от винтовых передач гипоидные могут быть выполнены с линейным контактом зубьев. Скорости скольжения в гипоидных передачах меньше, чем в винтовых. Поэтому они обладают повышенной нагрузочной способностью и даже большей, чем у простых конических передач. [c.262]

Описанная главная передача гипоидная, т. е. ось ведущей шестерни расположена ниже оси ведомой шестерни. Это смещение для автомобиля ГАЗ-53А равно 32 мм. Гипоидная главная передача позволяет расположить ниже карданную передачу, опустить пол кузова легкового автомобиля и сам кузов. Такая передача бесшумна в работе и более долговечна. Однако гипоидная передача чувствительна к нарушению правильности зацепления шестерен, поэтому требуется особо тщательная сборка и масло, обладающее высокой прочностью пленки. [c.166]

ПЕРЕДАЧА ГИПОИДНАЯ. Косозубая винтовая передача кони- [c.79]

Отличительной особенностью главной передачи автомобиля ГАЗ-53А является применение гипоидных шестерен. Передача гипоидного типа позволяет смещать ось ведущей шестерни по отношению к оси ведомой шестерни. У автомобиля ГАЗ-53А это смещение составляет 32 мм. [c.121]

Главная передача. . . …. Гипоидная, [c.6]

Гильза цилиндра 27, 31, 37 — 40, 70 Главная передача гипоидная 225, 227 [c.351]

Передачи гипоидные — Допуски 335 [c.462]

Краткие сведения о зубчатых передачах с перекрещивающимися осями (винтовых и гипоидных) [c.171]

Винтовые и гипоидные передачи применяют преимущественно в специальных изделиях. Поэтому в курсе деталей машин дается только общее понятие об этих передачах. [c.171]

Основные особенности систем допусков для зубчатых конических и гипоидных, червячных и зубчатых реечных передач [c.206]

Так, например, для зубчатых конических и гипоидных колес и передач основными конструктивными параметрами являются средний нормальный модуль, средний делительный диаметр и среднее конусное расстояние, поэтому значения показателей по всем нормам и степеням точности в СТ СЭВ 186—75 приведены для средних модулей, делительных диаметров и конусных расстояний зубчатых и гипоидных колес и передач. [c.206]

На работоспособность зубчатых конических и гипоидных передач большое влияние оказывают отклонения углов зубчатых колес б, и бг колебание межосевого угла в собранной передаче 2 (рис. 16.7, а) [c.206]

Параметры зубчатых и гипоидных колес и передач 206 [c.220]

Седлообразность 90 Селективная сборка 144, 165 Серийное производство 5 Система допусков для зубчатых конических и гипоидных червячных и зубчатых реечных передач 206 —и посадок 52 [c.221]

Для конических и гипоидных передач. [c.172]

Указанное соответствие между видом сопряжения и классом отклонения обеспечивает намеченный гарантированный боковой зазор. Можно изменять соответствие между видом сопряжения и классом отклонения. Для конических, гипоидных и червячных передач классы отклонений а, не установлены. [c.172]

Основные сведения о допусках конических и гипоидных передач. Комплексы показателей норм точности и бокового зазора для передач, пар зубчатых колес и конических зубчатых колес указаны в табл. П9. Наименования и условные обозначения показателей, относящиеся только к коническим и гипоидным передачам, приведены в таб.п. П10, а общих с цилиндрическими зубчатыми колесами и передачами-в табл. П4. Виды сопряжения зубьев конических и гипоидных передач указаны в табл. [c.174]

При выборе степени точности для конических и гипоидных передач следует ориентироваться на ведомственные и отраслевые рекомендации и табл. П7 и П8. Для конических и гипоидных передач допускается комбинирование степеней точности по нормам точности. Нормы контакта зубьев нельзя назначать по степеням точности более грубым, чем нормы плавности. Методика расчета гарантированного бокового зазора аналогична принятой для цилиндрических зубчатых передач [2]. [c.175]

Гипоидные передачи. Гипоидные или конические пинтовые передачи осуществляются коническими колесами с перекре-пхивающимися осями (рис. 10.41). Гипоидные колеса, как правило, выполняют с круговыми зубьями. Передаточные числа обычно выбирают в диапазоне от 1 до 10, в пределе до 60, Дополнительно к указанным общим достоинствам передач зацеплением с перекрещивающимися осями (плавность работы, возможность выводить валы за пределы передачи в обе стороны) гипо- [c.213]

Прямозубые цилиндрические передачи с внешним и внутренним зацеплением Косозубые цилиндрические передачи с внешним и внутренним зацеплением Шевронные цилиндрические передачи с внешним и внутренним зацеплением Реечные передачи Прямозубые конические передачи Конические передачи с косыми зубьями Конические передачи с нулевым углом наклона зубьев Конические передачи с криволинейными зубьями Винтовые передачи Гипоидные передачи Спироидные передачи Цилиндрические червячные передачи Глобоидные червячные передачи [c.560]

Для смазки главной передачи гипоидного типа следует применять только специальную гипоидную смазку ТС-14,5 с присадкой хлорэф 40. Применение других смазок, в том числе и гипоидной, используемой для легковых автомобилей, не допускается, так как приводит к быстрому изнашиванию шестерен главной передачи. [c.72]

Такая зубчатая передача, у которой оси валов пересекаются под некоторым углом. Чаще всего встречаются передачи под углом 90°. Однако существуют и конические передачи (гипоидными колесами) между скрещивающимися валами. Колеса конических передач снабжаются прямыми, косыми и криволинейными зубьями. 2, Фрикционная передача между пересекающи- [c.80]

Гипоидные передачи. Гипоидные или конические винтовые передачи осуществляются коническими колесами с перекрещивающимися осями (рис. 163). Гипоидные колеса,, как правило, выполняют с круговыми зубьями. Передаточные числа обычно выбирают в диапазоне от 1 до 10, в пределе до 60. Дополнительно к указанным общим достоинствам передач зацеплением с перекрещивающимися осями (плавность работы, возмоншость выводить валы за пределы передачи в обе стороны) гипоидные передачи обладают повышенной несущей способностью. Это прежде всего связано с тем, что в гипоидных передачах в отличие от винтовых обеспечивается контакт, близкий к линейному с оптимальными формой и размерами пятна контакта. В этом отношении они аналогичны коническим передачам с криволинейными зубьями. Скорости скольжения в гипоидных передачах значительно меньшие, чем в винтовых. При том же диаметре колеса и передаточном числе диаметр шестерни в гипоидных передачах получается больше, чем в конических. Кроме того, зубья в гипоидных передачах хорошо притираются и не подвержены существенным искажениям вследствие достаточно равномерного скольжения по рабочей поверхности зубьев. Благодаря тому, что в зацеплении одновременно находится несколько пар зубьев, гипоидные передачи могут применяться в механизмах высокой точности, в частности в качестве делительных передач прецизионных зуборезных станков. [c.324]

Трансмиссионные масла. Механические передачи, смазываемые трансмиссионными маслами — это коробки передач, раздаточные коробки, ведущие мосты автомобилей, трансмиссии тракторов и т.д. (цилиндрические прямозубые и косозубые шестерни, конические зубчатые передачи, гипоидные, спиральноконические зубчатые передачи). В гидромеханических трансмиссиях трансмиссионные масла являются рабочим телом, передающим вращающий момент с двигателя на исполнительный агрегат. [c.397]

У автомобиля М-21 Волга главная передача гипоидная. Картер 8 (фиг. 319) главной нередачи, отлитый из ковкого чугуна, состоит из двух частей, скрепляемых болтами, с разъемом в продольной вертикальной плоскости. Сбоку в прилив картера запрессован стальной трубчатый полуосевой рукав 9, другой рукав приварен к стальной крышке картера. [c.473]

По расположению осей валов различают передачи с параллельными осями, которые выполняют с цилиндрическими колесами внешнего или внутреннего зацепления, рис. 8.2, а, б передачи с пересекаюищмися осями — конические колеса, см. рис. 8.29 передачи с пересекающимися осями — цилиндрические винтовые, r.i. рис, 8.56, конические гипоидные, см. рис. 8.57, червячные, см. рис, 9.1. Кроме того, применяют передачи между зубчатым колесом и рейкой, рис. 8,2, б. [c.97]

Недостатком гипоидных передач являются повышенные требования к точности изготовления и монтажа. Гипоидные передачи применяют главным образом в автотракторном н текстильном машиностроении. Размещение карданного вала ниже оси ведущих колес автомобиля позволяет понизить центр тяжестп автомобиля и тем самым повысить его устойчивость. Применение гипоидной передачи в прядильных машинах позволяет передавать движение от одного вала многим десяткам веретен. Расчет гипоидных передач излагается в специальной литературе [4]. [c.172]

Гипоидное масло. Критерии выбора

Сегодня гипоидная передача имеет широкое применение. Ею укомплектовывают автомобили, трактора, тепловозы, станки лёгкой и тяжёлой промышленности.

Знаете ли вы? Легковой автомобиль был оснащён гипоидной передачей в 1926 году американской компанией «Паккард».

Что такое гипоидная передача ее предназначение в автомобиле

Гипоидная передача представляет собой винтовую зубчатую передачу, работающую при помощи конических шестерней со скрещивающимися осями. В автомобиле она нужна для смены направления крутящего момента и перемены его величины, что улучшает характеристики главной передачи. С развитием автомобилестроения тип гипоидных передач завоёвывает большую популярность и используется не только в машинах представительского класса, но и бюджетных авто. В любом случае, это машины с ведущим задним приводом, где двигатель и редуктор главной передачи расположены параллельно движению, а крутящий момент на ведущую ось передаётся под прямым углом.

Как работает гипоидная передача редуктора

Разберёмся, как работает гипоидная передача и что это даёт в работе машины. В данной передаче момент силы передаётся от двигателя через сцепление, коробку передач и кардан на ось ведущей шестерни гипоидной передачи. Ось ведущей шестерни установлена параллельно осям первичного вала двигателя и вторичного вала коробки передач. За счёт криволинейной формы зубьев у шестерней этой передачи – предаваемый момент силы имеет большее значение, чем, например, в конической передаче. Это улучшает динамические и механические показатели работы машины.

Важно! В гипоидных передачах для смазки её элементов используют особые жидкости, обладающие высоким качеством и свойствами (противоизносные и противозадирные присадки), дающими возможность длительной бесперебойной эксплуатации.

Плюсы использования в автомобиле гипоидной передачи

Первое достоинство это расположение карданного вала. Он значительно опустился, что уменьшило размер его канала в салоне, равномерно распределило центр тяжести авто и повысило его устойчивость. Второе, плавная передача вращательного момента, что улучшило характеристику движения автомобиля.

Не менее значимый факт меньшая нагрузка и уровень шума. Эти показатели обусловлены тем, что в гипоидном типе зацепления участвует большее число зубьев, в сравнении с той же конической передачей.

Все эти факторы увеличивают долговечность машины, не говоря о комфорте передвижения. Поэтому гипоидный тип передачи – неотъемлемая принадлежность автомобилей высокого класса, таких, как «Инфинити».

Интересно! Решение о выпуске нового класса престижных автомобилей в компании « Nissan » было принято в 1985 году. Авто получило название « Infiniti », в переводе – безграничность, бесконечность.

Гипоидная передача в машине: есть ли недостатки

К недостаткам гипоидной передачи относится возможность заедания вдоль линии контакта, возникающую из-за трения. Чтобы снизить такие вероятности шестерни главной передачи проходят специальную обработку в процессе изготовления.

Кроме трудности в изготовлении, есть усилие при вращении шестерён так, как их зубья изогнуты, это усилие передаётся и на оси. Эти моменты делают гипоидную передачу восприимчивой к износу.

Данная передача требовательна к качеству не только шестерен, но и остальных её элементов. При небрежной регулировке она заклинивает, особенно при смене направления вращения или включении задней передачи.

Внимание! Если вы застряли на просёлочной дороге, например в колее, вытаскивать севшую машину нужно только передним ходом, иначе может случиться поломка зубьев шестерней.

Что собой представляет гипоидное масло?

Свойства гипоидных масел

Назначение гипоидных масел

Что нужно знать о гипоидных маслах?

Зимние масла дополнительно маркируются буквой W:

SAE70W;
SAE75W;
SAE80W;
SAE85W.

Что касается летних классов, к ним букву не добавляют, а маркируются они следующим образом:

Отличительные черты масел GL-4 и GL-5

Каким параметрам должно удовлетворять гипоидное масло?

крутящий момент;
смещение оси;
скорость вращения;
сила ударной нагрузки и многое другое.

Лучшие гипоидные масла для авто

Преимущества гипоидной передачи

Главная передача передает крутящий момент от карданного вала на дифференциал ведущих колес. Выполняется всегда понижающей, чтобы согласовать обороты двигателя с необходимыми для колес и увеличить при этом крутящий момент на них.

Ее недостатки

Однако у гипоидной передачи есть и существенные недостатки, помимо сложности изготовления и, соответственно, дороговизны. При вращении шестерен возникает, из-за того, что зубья изогнуты, усилие, действующее вдоль оси малой, ведущей шестерни. Вследствие этого гипоидная передача очень чувствительна к износу, качеству изготовления не только шестерен, но и всех ее деталей, особенно подшипников. При ее неточной регулировке она легко заклинивает, особенно при смене направления вращения, при включении заднего хода.

Нет худа без добра: склонность гипоидной передачи к заклиниванию используется в центральных (межосевых) самоблокирующихся дифференциалах типа Торсен. Они применяются в автомобилях с полным автоматическим приводом (4WD).

Применение гипоидной передачи в настоящее время

Очень многих автолюбителей интересует вопрос: что такое гипоидное масло, в чем его отличие от обыкновенного трансмиссионного? Если рассмотреть гипоидный состав, можно обнаружить смесь отработанного и некондиционного масла, которое подходит редукторам рулевого управления, а также некоторым трансмиссионным узлам.

Для улучшения качества таких смазочных материалов проводят небольшую модификацию. В состав добавляются специальные присадки, благодаря которым гипоидная смазка получает отличные противозадирные характеристики.

Эти трансмиссионные жидкости относятся к категории GL-5. Их можно использовать в трансмиссии автомобилей, оборудованных ведущими мостами с гипоидными шестернями. Такие смазывающие смеси нашли широкое применение в редукторах вертолетов и карданах автомобилей.

Характеристики

Чтобы гипоидные механизмы работали нормально, они должны смазываться компонентом, в состав которого входит примерно 4% серы. Она защищает металлы от схватывания, однако при этом приводит к быстрому окислению. Для нейтрализации такого процесса добавляют уникальные присадки.

MOLYVAN L улучшает защитные свойства смазки, когда детали испытывают повышенные в контактные нагрузки. Такое свойство присадки дало возможность использовать ее в КПП, оснащенных гипоидными шестернями, как защиту от повышенного износа. В жидкостях для трансмиссии концентрация этой добавки иногда превышает 5%. Смазка не замерзает при температуре минус 30.

Время не стоит на месте. Сегодня появилось много новых модификаций масел для работы в высокоскоростных гипоидных механизмах. Присадка ВИР-1 содержит одновременно фосфор и серу. Это позволяет добавлять ее в самые разные виды трансмиссионных масел. Проведенные испытания показали, что она улучшает качество смазочных смесей, предназначенных для улучшения работы гиперболоидной зубчатой передачи.

Все автомобили, имеющие коробки с гипоидной передачей, обычно пользуются всесезонной смазкой, которая показывает отличные результаты в умеренном климате. Гипоидные автомасла способствуют уменьшению износа поверхности детали. В принципе, их свойства мало чем отличаются от характеристик обычных трансмиссионных, единственное отличие – вязкостной коэффициент.

Какие масла можно использовать в гипоидных передачах

В современных авто обязательно устанавливаются КП с гиперболоидными передачами. Практически все автовладельцы знакомы со смазкой ТАД-17. Она постоянно заливается в трансмиссии отечественных автомашин. После появления в России иностранных автомобилей список жидкостей для трансмиссий стал быстро увеличиваться.

Главной характеристикой таких автомасел стала их вязкость. Сегодня отечественные производители расходных материалов начали пользоваться классификацией SAE, применяемой в современном мире. В нее входит несколько групп вязкости:

Летние – 3.
Зимние – 4.

Чтобы отличить зимние масла от летних, в их название добавляется буква W, например:

В составах для летнего периода эта буква отсутствует: SAE90, SAE140, SAE250. Сезонные варианты рассчитаны на длительное использование, но по окончанию определенного периода их приходится менять, хотя ресурс полностью не исчерпан. Поэтому их применение считается нерентабельным. Сегодня более популярными стали всесезонные, обозначение которых имеет двойную маркировку – SAE80W-90.

Согласно стандарту API, трансмиссионные масла подразделяются на классы в зависимости от своих эксплуатационных качеств (GL 1-6). От величины цифры зависит количество содержащихся в них присадок, которые улучшают работу КП.

Для легковых автомобилей, оснащенных гиперболоидной винтовой передачей, применяются трансмиссионные масла GL-4/5/6.

Автомобиль – технически сложное изделие. Если внимательно присмотреться к его конструкции, то практически везде, так или иначе, происходит изменение значения крутящего момента. Да это и неудивительно, ведь именно он поступает от двигателя к колесам машины. Для его преобразования, как по величине, так и по направлению, используются разнообразные узлы, в некоторых из них применяется гипоидная передача.

Что и как изменяется

Переход момента от одного узла до другого происходит при помощи специальных элементов – валов и зубчатых шестерней. Форма их зубьев, находящихся в зацеплении между собой, может быть разнообразная:

цилиндрическая;
коническая;
гипоидная (сокращение от слова гиперболоидная) и т.д.

Вид последней показан на рисунке:

Число зубьев на различных шестернях может отличаться, и расположены они могут быть по-разному друг относительно друга. Благодаря этому происходит изменение величины передаваемого момента, как по направлению, так и по величине. Устройство, осуществляющее подобное действие, носит название редуктора.

Гипоидная передача редуктора

По сути дела, с помощью редуктора в автомобиле происходят все изменения передаваемого от двигателя к колесам усилия. Та же самая КПП – это редуктор, в котором благодаря соединению различных пар шестеренок, имеющих разное количество зубьев, величина усилия изменяется по-разному. Другим элементом, где происходит изменение момента по направлению и величине, необходимо считать гипоидную главную передачу (ГП).

Просто в порядке напоминания – ГП предназначена для смены направления распространения крутящего момента (с осевого на перпендикулярное) на автомобиле, а также изменения его величины. Она может быть выполнена на шестернях любого типа, но в современных машинах обычно используется гипоидная передача, которая входит в состав редуктора заднего моста .

Почему для него применяется именно такая передача? Это обусловлено присущими ей особенностями, среди которых необходимо отметить:

меньшие габариты при тех же характеристиках по отношению к другим типам шестеренок, которые могут использоваться в конструкции такого редуктора;
уменьшенная нагрузка, прикладываемая к одному зубу, что обеспечивает надежную работу шестерен, а также позволяет им передавать большую нагрузку и служить при этом более длительное время;
меньший уровень шума благодаря тому, что одновременно несколько зубьев находятся в зацеплении;
возможность понижения центра масс автомобиля из-за того, что ГП выполняется со смещением.

Однако стоит отметить и недостатки, которые возможны у редуктора, в котором используется гипоидная передача. К ним стоит отнести повышенную вероятность заедания, возникающую из-за скольжения вдоль линии контакта. Для уменьшения этого, при изготовлении, гипоидные шестерни проходят специальную обработку. Водителям во избежание подобных неприятностей стоит применять только специальные сорта масла — трансмиссионные .

Использование в ГП гипоидных шестерней, в современном легковом автомобиле, стало общепринятой практикой. Отказ от шестерней любого другого типа, при построении подобного узла, обусловлен теми преимуществами, которые обеспечивает применение подобных шестерней.

Что такое гипоидная передача в автомобиле? Достоинства и недостатки механизма. Принцип работы и устройство гипоидной передачи Масло для гипоидных передач автомобиля

Современный автомобиль представляет собой целый комплекс различных технических и инженерных решений. Благодаря слаженной работе всех агрегатов, устройств и механизмов различных типов удается в конечном итоге получить надежное, экономичное и комфортное транспортное средство.

Как известно, основными узлами автомобиля принято считать и . Фактически, двигатель вырабатывает энергию, тогда как трансмиссия преобразует крутящий момент и передает его на колеса.

При этом важным элементов в устройстве многих авто является гипоидная передача. Далее мы поговорим о том, что такое гипоидные передачи, какие типы подобных передач бывают, как работает такая передача, а также какие плюсы и минусы имеет подобное решение.

Читайте в этой статье

Что такое гипоидная передача в автомобиле и ее особенности

Итак, различные передачи делятся по типу используемых шестерней. Передачи бывают коническими, цилиндрическими, гипоидными и т.д. Давайте рассмотрим гипоидную передачу более подробно.

Гиперболоидная (сокращенно гипоидная) передача представляет собой решение, где зубья передачи криволинейны, а их движение осуществляется по гиперболоиде (геометрическая фигура). Появилась такая передача давно (в 1920-х годах). Главной задачей ее внедрения в устройство авто стало снижение центра масс.

Затем, благодаря ряду очевидных преимуществ, гипоидная передача появилась на грузовых машинах и других типах техники. Гипоидной передачей стали заменять двойную передачу.

Основным отличием гипоидной передачи от других типов передач является то, что оси валов в обязательном порядке нужно сместить в соответствии со строгими математическими расчетами. Еще гипоидную передачу можно использовать только в узлах, где оси зубчаток будут скрещены. Важно понимать, что если проигнорировать первое и второе правило, произойдет заклинивание передачи.

Преимущества и недостатки гипоидной передачи

Итак, гипоидная главная передача или другая передача данного типа имеет целый ряд плюсов по сравнению с другими видами передач. Прежде всего, необходимо отдельно отметить минимальный уровень шума во время ее работы, что означает высокий акустический комфорт.

Это становится возможным благодаря тому, что сразу несколько зубьев одновременно находятся в зацеплении. Параллельно можно выделить высокую прочность по причине увеличенного диаметра шестерни, особенно в сравнении с другими видами передач.

Также следует отметить особое расположение зубчатых колес, которые не пересекаются, а перекрещиваются. Параллельно такое устройство позволяет достичь заметного снижения нагрузки, которая распространяется на один зубец. Результат — высокоточная работа шестерен, повышенная надежность и значительно увеличенный ресурс.

Зубья гипоидной передачи отличаются высокой износостойкостью (особенно если сравнивать с конической передачей), что позволяет механизмам с такой передачей работать долго и безотказно.

В целом, машины, где используется гипоидная передача, получают лучшую устойчивость, а также более высокую плавность хода. Как правило, гипоидные передачи активно используются в устройстве автомобилей премиального класса. Другими словами, если автопроизводитель стремится обеспечить лучшие характеристики, именно гипоидная передача является оптимальным решением.

Теперь о недостатках гипоидных передач. Казалось бы, с учетом всех преимуществ, минусов быть не должно. Однако на практике все не совсем так. Прежде всего, гипоидная передача является дорогостоящим механизмом, который требует высокой точности при изготовлении.

Вполне очевидно, что ее использование приводит к удорожанию агрегатов и узлов. Конечно, некоторые производители экономят на материалах и технологии производства, стараясь снизить конечную стоимость, однако на практике это часто становится причиной заклинивания и быстрого выхода из строя. При этом все чаще и чаще данный тип передач встречается даже на бюджетных авто.

Еще наиболее часто нарекания возникают в том случае, если такая гипоидная передача использована в редукторе. В этом случае главным минусом можно считать повышенные риски заедания шестерен. Заедания возможно по причине скольжения вдоль линии контакта.

На практике, гипоидная повсеместно используется в устройстве различных короссоверов и внедорожников с полным приводом. При этом качество изготовления далеко не всегда является высоким.

Главная передача в устройстве трансмиссии автомобиля: принцип работы, особенности конструкции. Виды главных передач по типу зубчатого соединения.

Дифференциал коробки передач: что это такое, устройство дифференциала, виды дифференциалов. Как работает дифференциал КПП в трансмиссии автомобиля.

Какие коробки передач устанавливаются на авто: типы механических и виды автоматических трансмиссий, особенности. Плюсы и минусы различных видов МКПП и АКПП.

В автомобиле применяется ряд рабочих жидкостей, которые обеспечивают его долгосрочную исправную работу в течение всей эксплуатации. Одной из таких жидкостей является . Оно предназначено для смазки зубчатых соединений, которые находятся ручных КПП, механизмах рулевого управления, ведущих мостах и раздаточных коробках. В статье рассматриваются : классификация по SAE и API, а также размещено видео о разных видах классификации масел.

Зубчатые передачи

В нашей стране для классификации смазочных материалов используется стандарт ГОСТ 17479.2–85. Главными критериями разделения масел является вязкость и эксплуатационные характеристики. По вязкости смазочные вещества делятся на 4 класса: 9, 12, 18, 34. Исходя из области применения и эксплуатационных качеств, трансмиссионные смазки делятся на 5 групп. Смазочные материалы, входящие в первую группу, не содержат присадок. В остальных присутствуют присадки, защищающие от износа. Чем выше группа, тем эффективнее добавки. К пятой группе относятся универсальные смазки для трансмиссий.

На российском рынке появилось большое количество иностранной продукции для автомобилей, поэтому стали применять классификацию согласно международных стандартов.

Существует несколько международных систем квалификации:

[ Скрыть ]

SAE

Во всем мире получила широкое распространение маркировка трансмиссионных смазок по индексу вязкости – SAE. Разработанный в Соединенных Штатах, стандарт SAE J306 разделяет смазочные жидкости для трансмиссий, в зависимости от вязкости при эксплуатации автотранспорта в условиях предельных температур: низких и высоких. По этой квалификации можно определить диапазон температур, в котором разрешается применять определенную смазку для механической КПП и ведущих мостов.

Рекомендации по вязкости трансмиссионных масел, которые могут применяться для МКПП и ведущих мостов автомобиля, указываются производителем в мануале пользователя. Основываясь на этих рекомендациях, владелец автомобиля выбирает трансмиссивную жидкость среди ассортимента смазочных жидкостей. Когда выбирается смазка, следует учитывать самую низкую и самую высокую температуру, при которой будет эксплуатироваться авто. Классификация SAE J306 учитывает индекс вязкости при предельных температурах.

Значение низкотемпературного предела вязкости соответствует температуре, при которой достигается динамическая вязкость по Брукфильду 150000 сантипуазов (сП). Для определения показателей проводились реальные испытания с агрегатами различных конструкций. При превышении этих значений подшипники шестерен на вале разрушались. Поэтому важно следовать рекомендациям производителей по низкотемпературному пределу применения.

Значение высокотемпературного предела определяется по показаниям кинематической вязкости смазки при температуре 100 градусов. Этот показатель помогает приблизительно определить, какую нагрузку может выдержать защитная масляная пленка и насколько достаточно ее будет, чтобы защитить механизм коробки передач при значительных нагрузках и при высоких рабочих температурах.

По классификации SAE смазочные материалы делятся на 9 классов по аналогии с моторными маслами:

4 зимних, индекс вязкости которых содержит букву W (Winter): 70W, 75W, 80W, 85W;
5 летних, у которых отсутствует буквенное обозначение: 80, 85, 90, 140, 250.

Всесезонные масла маркируются с применением обеих маркировок, первая идет зимняя, вторая — летняя, например, SAE 75W-85, SAE 85W-90 и т.п.

Таблица классификации по SAE трансмиссионных смазок по индексу вязкости:

Класс вязкости	Max температура для вязкости 150 000 сП, градусов	Кинематическая вязкость при температуре 100 градусов, мм2/с
Класс вязкости	Max температура для вязкости 150 000 сП, градусов	не менее	не более
Зимние
70W	-55	4,1	—
75W	-40	4,1	—
80W	-26	7,0	—
85W	-12	11,0	—
Летние
80	—	7,0	11,0
85	—	11,0	13,5
90	—	13,5	24,0
140	—	24,0	41,0
250	—	41,0	—

Эксплуатация сезонных смазок экономически не выгодна, так как трансмиссионные жидкости имеют большой ресурс. Если использовать сезонные смазки, их приходится менять раньше, чем они выработали свой ресурс. Поэтому более популярны всесезонные.

API

Единой классификации трансмиссионных жидкостей по качеству, эксплуатационным свойствам и применению не существует. Американским институтом API была разработана система классификаций масел для ручных трансмиссий, содержащая комплексную оценку эксплуатационных качеств смазок. Разделение на категории зависит от особенностей конструкции механических трансмиссий и условий эксплуатации.

На сегодняшний день API признана во всем мире. По этой системе классы имеют обозначение API GL с соответствующим индексом от 1 до 5. На данный момент уже существует пять классов и несколько находятся в стадии разработки. Действующий ныне ГОСТ имеет ту же классификацию и отличается только буквой, стоящей перед индексом.

Таблица классификации API смазочных материалов по качеству:

Категория по API	Применяемые присадки	Область применения	Условия эксплуатации
GL-1	Минеральное базовое масло без присадок или с небольшим количеством антиокислительных, противопенных, антикоррозионных присадок и легких депрессорных присадок.	Цилиндрические, спирально-конусные, червячные передачи, механические КПП.	Легкие условия: низкие скорости и небольшие нагрузки.
GL-2	Антифрикционные и противоизносные присадки.	Червячные передачи, индустриальное оборудование.	Условия средней тяжести
GL-3	Высокое содержание противозадирных и 2,7 % противоизносных присадок.	Спирально-конические передачи, ступенчатые коробки передач, рулевые механизмы.	Условия средней тяжести
GL-4	Противоизносные и 4,0 % высококачественных противозадирных присадок.	Ступенчатые, гипоидные передачи в условиях высоких скоростей с малыми крутящими моментами или низких скоростей с большими крутящими моментами, рулевые механизмы.Все виды передач грузовых и легковых автомобилей.	Условия разной тяжести от легких до тяжелых.
GL-5	Значительное количество до 6,5% серофосфорсодержащих противозадирных и других многофункциональных присадок.	Основное назначение — гипоидные передачи, а также ведущие мосты и все виды передач легкового автотранспорта, которые работают при высоких скоростях и ударных нагрузках на зубья шестерен, карданные приводы и ступенчатые коробки передач мотоциклов.	Суровые условия с ударной и знакопеременной нагрузкой.

В таблице отсутствуют категории, находящиеся на стадии проектирования. Для высоконагруженных агрегатов разработан новый тип трансмиссионной смазки API MT-1. Ее применяют для тягачей и автобусов. Для ручных коробок тяжелых грузовиков предлагается категория API PG-1, для ведущих мостов автобусов и грузовых автомобилей — API PG-2. Они являются эквивалентами масла API GL-5, но имеют более высокую термическую стабильность и устойчивы к высокотемпературным отложениям.

Видео «Классификация трансмиссионных жидкостей»

В этом видео рассказывается о классификации смазочных материалов для трансмиссий.

Как классифицируют трансмиссионные масла?

Классификация по ГОСТ

В России для разделения по классам вязкости и эксплуатационным группам, а также установления стандартных обозначений принят ГОСТ-17479.2-85. По данному стандарту трансмиссионные масла в зависимости от величины вязкости при температуре +100 °С подразделяются на четыре класса: 9, 12, 18, 34, а по уровню эксплуатационных свойств, составу и возможным областям применения – на пять групп: 1, 2, 3, 4, 6, 5. Принцип классификации по областям применения подобен принципам, заложенным в системе API.

Как разделяются масла по SAE?

Какие масла выделяет API?

Таблица. Выбор трансмиссионных масел по API

Категория по API	Тип	Применение	Соответствие ГОСТ
GL-1	Минеральное масло без присадок		ТМ1
GL-2	Содержит жирные продукты	Червячные передачи, промышленное оборудование	ТМ2
GL-3	Содержит противозадирные присадки		ТМ3
GL-4		Ручные КПП, спирально-конические передачи (КПП и задние мосты грузовых автомобилей)	ТМ4
GL-5	Содержит противозадирные, противоизносные и другие присадки	Гипоидные и другие типы передач (ведущие мосты легковых автомобилей)	ТМ5

В настоящее время существуют еще два дополнительных класса API. Они имеют ограниченную сферу применения, поэтому распространены не так широко.

Можно ли смешивать трансмиссионные жидкости?

На что обращать внимание при выборе масла?

При выборе масла для узлов трансмиссии обычно ориентируются на два критерия: удельные нагрузки, действующие в механизме, и скорости относительного скольжения.

Покупайте только качественные фирменные продукты. Трансмиссионные масла таких известных компаний как Mobil, Esso, Molykote помогают предотвратить износ и перебои в работе систем передачи мощности и их составляющих, максимизируют интервалы между сменами масла.

Гипоидное масло призвано повышать противозадирные свойства смазки.

Что это такое?

Свойства

Используя гипоидное масло, можно обеспечить надёжность, долговечность и эффективность работы трансмиссии.

Назначение

Требуемые параметры

скорость вращения;
смещение оси;
показатели крутящего момента и пр.

Немного об устройстве

Этому виду передачи уже более 90 лет. При её разработке перед конструкторами ставилась задача по снижению центра массы в легковых машинах.

После опробования устройства на автомобилях было выявлено целый ряд достоинств, после чего приняли решение об использовании на грузовых машинах. У многих возникает вопрос о названии этого узла. Слово гипоидная взято от гиперболоидная, именно так следовало бы называть устройство.

Важно! Зубья шестерен изготовлены криволинейными, движение осуществляется по геометрической фигуре, которую называют гиперболоидом.

Оси валов в обязательном порядке необходимо сместить. Для определения величины смещения выполняется расчёт гипоидной передачи. Применять её можно в тех узлах, где оси шестерён скрещиваются. В противном случае может произойти заклинивание узла.

Немного о достоинствах и недостатках

Процесс эксплуатации таких узлов показал целый ряд достоинств:

Бесшумная работа передачи, вызвана тем, что в зацеплении находится не один, а несколько зубьев.
Увеличивается прочность деталей. Это возможно потому, что гипоидные колёса перекрещиваются, а не пересекаются между собой.
Значительно уменьшена нагрузка на один зуб, так как в работе одновременно участвует несколько штук.
Повышается устойчивость и плавность хода.
Повышенная сопротивляемость усталости против конических передач.

Вместе с тем существуют некоторые недостатки в таких конструкциях:

Высокая стоимость «гипоидки» в сравнении с коническими деталями.
Нельзя исключить вероятности заедания шестерёнок.
Неправильная эксплуатация и обслуживание передачи, приводит к ускоренному её износу.
Трудности при изготовлении зубьев.

Главная гипоидная передача, схема которой была рассмотрена, применяется не только для привода ведущей оси автомобиля или трактора, но и в железнодорожном транспорте на дрезинах и локомотивах. Также она встречается в приводе генераторов пассажирских железнодорожных вагонов.

Её устанавливают в металлорежущие станки, чаще всего в автоматах, которыми производится нарезка зубьев. Гипоидная главная передача в легковом транспорте нашла своё место не только благодаря повышенной прочности и плавности хода, но и возможности расположить низко кузов машины. Это даёт возможность снизить центр тяжести автомобиля.

Что ещё следует знать

Что такое гипоидная передача в автомобиле в общих чертах мы рассказали. Остановимся ещё на некоторых аспектах её правильной эксплуатации. Во время движения транспортного средства с гипоидной главной передачей следует учитывать тот факт, что пятно зацепления зубьев шестерён при движении вперёд или назад различно. При движении вперёд оно будет находиться в средней части зуба, а когда будет включен задний ход, пятно смещается назад к краю зуба. Кроме этого при возрастании нагрузки на шестерни, пятно контакта имеет возможность для смещения.

Это следует учитывать, особенно при движении задним ходом. Это сделано специально, так как транспортное средство в основном движется вперёд. Владельцам автомобилей, особенно внедорожников, у которых два ведущих моста и две главные передачи, следует знать. При поездках в экстремальных дорожных условиях, когда существует опасность застрять в разбитой колее, выдёргивать застрявший автомобиль нужно только передним ходом. В этом случае будет работать увеличенное пятно контакта, что позволит избежать поломки зубьев.

Обычно у всех внедорожников передние мосты изначально слабее задних. Опытные водители рекомендуют владельцам машин с гипоидными передачами следовать нескольким правилам при попадании в тяжёлые условия эксплуатации:

По возможности использовать динамические стропы.
Не ставить автомобиль под большим углом к вытаскиваемому.
Использовать при вытаскивании тросогаситель.

Чем интересна гипоидная передача? И что это вообще такое? | Техночтиво

Точнее гиперболоидная…

Не подготовленному человеку отличить гипоидную передачу от конической будет не так-то просто. Они очень похожи, но есть одно существенное отличие. Смотрите сами:

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=H8DnXezEz2g

А теперь гипоидная:

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=J4FXcELzdkk

Ну, здесь трудно не заметить. У гипоидной передачи центральная ось шестерни смещена относительно оси колеса на некоторую величину, которую называют — гипоидное смещение.

Гипоидное смещение позволяет добиваться различных преимуществ с точки зрения конструирования.

К примеру, использование передачи в приводе ведущей оси автомобиля позволяет ниже расположить кузов и тем самым снизить центр тяжесть автомобиля в целом.

Само слово «Гипоида» — сокращение от «Гиперболоида», потому, передачу правильнее называть гиперболоидной, но это как-то длинно, согласитесь…

Как можно заметить, зубчатые колеса гипоидной передачи зачастую имеют круговую линия зуба и как особенность — высота зуба пропорционально уменьшается от внутреннего диаметра к наружному.

Думаю, самое «интересное» и «увлекательное» в подобной передачи — расчет.

Необходимые параметры для создания гипоидной передачи

Не существует какого-то ГОСТа для расчета таких передач, как в случае с зубчатыми цилиндрическими передачами. Зато есть несколько методик: Пасманика, Глиссона, Энимса и других.

От себя добавлю, что мне ни разу не приходилось заниматься расчетом гипоидных передач, но был «на волоске». Как-то, вышел из строя редуктор козлового крана, которому было не меньше 60 лет. И вот там стояла такая передача. Мне предстояла непростая задача — заняться реверс-инженирингом, но по итогу, я так и не начал ничего считать. Оказалось, что сделать зубчатое колесо в условиях нашего производства, не представлялось возможным. Никто не мог дать ума станку, который мог бы это сделать, какие-то там сбились настройки…

Пишите в комментариях, приходилось ли Вам заниматься расчетами гипоидных передач?

Преимущества

большая нагрузочная способность за счет линейного контакта шестерни и колеса;
высокая точность, за счет того что в зацеплении находится несколько пар зубьев;
Плавность и бесшумность относительно конической передачи благодаря наличию дополнительного продольного скольжения;

Недостатки

передача склонная к заеданию, потому приходится добиваться высокой твердости поверхностей шестерни и колеса. В методических указаниях, что я откопал указывается твердость шестерни 59…65 HRC, твердость поверхности зуба колеса — 57…60 HRC;
из первого вытекает, что передача крайне чувствительная к смазочным материалам. Для смазки используют специальные гипоидные масла, которые имеют в своем составе противозадирные присадки;
зацепление ассиметрично, а значит работа в прямом и обратном вращении не одинакова;
сложная форма зубьев;

Применение

Широко применяется в автомобилестроение (ведущая ось). В редукторах и приводах, в станках, т.к. передача точная, и приборах.

Публикация создавалась в ознакомительно-познавательных целях! Ставьте лайки, если было интересно…

что такое, свойства, популярные бренды

Гипоидное масло представляет собой смесь нефтяных масел с добавлением различных присадок, которые усиливают противозадирные свойства материала. Оно применяется в некоторых узлах трансмиссии, механизмах рулевого управления и некоторых узлах промышленного оборудования.

Что такое гипоидная передача?

Гипоидная передача (гиперболоидная, ГП) – это особый вид винтовых зубчатых передач, которые представляют собой конические колеса со скрещивающимися осями. Данный узел изобрели 1926 году. Главным его назначением было снижение центра масс в легковых автомобилях.

Сегодня гипоидные передачи применяются в приборостроении, автомобилях, тракторах, железнодорожных дрезинах, динамо-машинах ж/д вагонов, промышленном оборудовании и т.д.

Гипоидные, по сравнению с другими типами шестерен, имеют меньшие габариты при аналогичных характеристиках. Также в гипоидной передаче нагрузка, действующая на отдельный зуб, меньше. Это обеспечивает длительную и надежную работу шестерен, а также позволяет им передавать большую нагрузку. По сравнению с коническими и цилиндрическими передачами гипоидные менее шумные.

К сожалению, гипоидные передачи не лишены и минусов:

Повышенная вероятность заедания, которая возникает вследствие скольжения вдоль линии контакта
Требуют специальных трансмиссионных масел
Стоят дороже прочих видов передач

Что такое гипоидное масло?

Масло для гипоидных передач – это трансмиссионная жидкость, предназначенная для работы в условиях сверхвысоких механических нагрузок. В процессе производства к базовой основе добавляется большое количество специальных противозадирных присадок. Такие масла относятся к категории трансмиссионных жидкостей GL-4, GL-5, GL-6. Они предназначены для оборудования и техники, где присутствует гипоидная шестерня.

Гипоидные масла используются в карданах, редукторах легковых и грузовых автомобилей, вертолетах, промышленных станках и т.д.

Зубья ГП имеют ограниченную площадь зацепления и небольшое пятно контакта, поэтому все усилия здесь точечные. Благодаря этому значительно повышается удельное давление в определенных точках. Минус состоит в том, что в таких условиях эксплуатации очень быстро образуются задиры.

Во избежание подобных проблем следует применять специальные гипоидные масла, которые в месте контакта образуют прочную защитную пленку, которая снижает коэффициент трения.

Характеристики гипоидного масла

Основной характеристикой гипоидных масел является вязкость. По SAE она предусматривает семь классов: четыре зимних и три летних. В обозначении зимнего масла присутствует бука W (SAE 70W, 75W 80W, 85W). Маркировка летних масел выглядит следующим образом: SAE 90, 140, 250.

Выбор масла

Хорошим гипоидным маслом можно считать то, которое удовлетворяет условиям эксплуатации конкретного узла. Это обусловлено тем, что гипоидная передача на одном автомобиле может существенно отличаться от такого узла на другом транспортном средстве.

Ключевыми факторами подбора здесь будут:

Смещение оси
Скорость вращения
Ударная нагрузка
Показатель крутящего момента и т.д.

Самый простой способ правильного подбора трансмиссионного масла – обращение к руководству по эксплуатации транспортного средства или оборудования. В нем производитель точно указывает такие нюансы как характеристики, срок замены и т.д.

Следует помнить, что каждая трансмиссионная жидкость обладает определенным сроком годности. Она не предназначена для длительного хранения, поэтому покупать масло следует лишь с небольшим запасом на долив. При хранении открытой гипоидной жидкости она с течением времени утрачивает свои свойства и приходит в негодность.

Маловероятно, что ранее купленное масло «доживет» до следующей плановой замены.

Гипоидные шестерни | KHK Шестерни

О гипоидных передачах

Гипоидные шестерни были разработаны американской компанией Gleason. Это шестерни конической формы, похожие на спирально-конические шестерни, за исключением того, что они передают движение между непересекающимися валами. Вал малой шестерни (сторона гипоидной шестерни) смещен относительно вала большой шестерни (сторона гипоидной шестерни). При правильном смещении вал-шестерня и вал большой шестерни могут проходить друг с другом без столкновения, что позволяет валам надежно удерживаться на обоих концах.

Обычно, по сравнению с коническими шестернями, гипоидные шестерни могут иметь более высокое понижение скорости. Их большое передаточное отношение позволяет передавать более тяжелые нагрузки по сравнению с коническими шестернями аналогичного размера. Кроме того, благодаря плавному зацеплению можно дополнительно подавить шум и вибрацию. Однако создание сетки очень сложное, а производство — более сложное. Что касается приложений, они в основном используются в автомобильных системах привода, например, в дифференциальных передачах.

Как упоминалось ранее, можно получить очень высокое понижение скорости с помощью одной пары гипоидных шестерен.По сравнению с червячными передачами с аналогичным высокоскоростным редуктором гипоидные передачи обычно имеют следующие преимущества.

Шестерня и шестерня могут подвергаться термообработке, в результате чего достигается высокая жесткость, что приводит к уменьшению размера узла.
Меньшее скольжение и высокий КПД приводят к двигателям меньшей мощности.
По сравнению с червячной передачей смещение между шестерней и шестерней небольшое, что приводит к экономии места.

Приложение — Гипоидная передача

Эта статья воспроизводится с разрешения автора.
Масао Кубота, Хагурума Ньюмон, Токио: Ohmsha, Ltd., 1963.

Гипоидная зубчатая передача, показанная на рис. 9.1, представляет собой тип зубчатого колеса, две оси которого не параллельны и не пересекаются, другими словами, наклонены, и имеют форму, аналогичную спирально-конической зубчатой передаче. Его шаговая поверхность состоит из конической поверхности и поверхности вращения, соприкасающейся с линиями (вписанный конус может использоваться в качестве замены, но он имеет точечные контакты), как показано на рис. 9.2. Он был разработан Глисоном для привода задних мостов автомобилей в 1925 году в США.С. До сих пор в основном используется для автомобилей.

Рис 9.1 Гипоидная передача

Рис. 9.2 Шаговая поверхность гипоидной передачи

Гипоидная передача используется, когда включенный угол квадратный, а расстояние между осями относительно мало. Гипоидная передача рассматривается как промежуточное звено между конической зубчатой передачей и червячной зубчатой передачей. Однако гипоидная шестерня имеет некоторые преимущества перед спирально-конической шестерней, как показано ниже:

Во-первых, это увеличивает гибкость конструкции станка, поскольку ось может быть расширена в обоих направлениях, а высота оси может быть в некоторой степени свободно установлена.

Во-вторых, диаметр шестерни можно увеличить, поскольку угол спирали шестерни больше, чем угол спирали шестерни. В результате прочность зуба увеличивается, а срок его службы увеличивается в несколько раз. Кроме того, жесткость вала также увеличится, если ось станет более толстой.

В-третьих, можно уменьшить количество зубьев из-за высокого отношения контакта. В результате вы можете выбрать передаточное число выше, чем у конической передачи.

В-четвертых, обеспечивается удовлетворительное состояние смазки, поскольку характеристика скольжения может быть получена во всех точках.

Напротив, есть некоторые недостатки: для этого требуются высокие технологии в проектировании и производстве, а материал и смазка требуют особой осторожности при зацеплении так близко к точечному контакту.

Ссылки по теме:
Bevel Gears

Что такое гипоидное трансмиссионное масло и гипоидное трансмиссионное масло?

Что такое гипоидная коробка передач?

Гипоидные редукторы — это тип спирально-конических редукторов, с той разницей, что у гипоидных редукторов оси не пересекаются и не параллельны.Другими словами, оси гипоидных шестерен смещены друг относительно друга. Основная геометрия гипоидного зубчатого колеса гиперболическая, а не коническая геометрия спирально-конического зубчатого колеса.

В гипоидной передаче угол спирали шестерни больше, чем угол спирали шестерни, поэтому диаметр шестерни может быть больше, чем у шестерни конической шестерни. Это обеспечивает большую площадь контакта и лучшую прочность зубьев, а это означает, что можно передавать больший крутящий момент и использовать высокие передаточные числа (до 200: 1).Поскольку валы гипоидных шестерен не пересекаются, подшипники можно использовать с обеих сторон шестерни для обеспечения дополнительной жесткости.

Разница в углах спирали между шестерней и коронкой (большая шестерня) вызывает некоторое скольжение вдоль зубьев, но скольжение является плавным как в направлении профиля зуба, так и в продольном направлении. Это обеспечивает очень плавную и бесшумную работу гипоидных передач. Однако из-за давления между зубьями для обеспечения эффективной смазки также требуется специальное трансмиссионное масло EP (Extreme Pressure).

Гипоидная передача

Что такое масло для гипоидной передачи?

Масло для гипоидных передач — это смазка, разработанная для эффективной работы с конструкциями гипоидных передач. В большинстве коробок передач и дифференциалов используются гипоидные передачи, и смазка должна содержать противозадирные (противозадирные) присадки для предотвращения износа между поверхностями скольжения гипоидной зубчатой передачи.

Гипоидное трансмиссионное масло sae 80W / 90

GEAR OIL HYPOID SAE 80W / 90 — трансмиссионное масло высокого давления, которое можно использовать везде, где возникают очень высокие нагрузки, например, в карданных шарнирах, гипоидных передачах и т. Д.Первоклассные парафиновые базовые масла и согласованные инновационные присадки придают смазочной пленке чрезвычайно высокий уровень сопротивления разрыву, тем самым предотвращая прямой контакт с металлом.

Разница между трансмиссионными маслами GL-4 и GL-5

Выбирая редукторное или трансмиссионное масло, вы можете задаться вопросом, что означают GL-4 и GL-5 и каковы различия между этими двумя классификациями. Выбор правильной классификации чрезвычайно важен, поскольку оба имеют разные свойства, и неправильное использование может привести к серьезным повреждениям вашего автомобиля.

Существует четыре различных классификации трансмиссионного / трансмиссионного масла. Эти различные классификации определяют определенный уровень производительности ведомых осей и механических коробок передач. В основном они важны для транспортного сектора Северной Америки, Африки и Азии. Действующие классификации:

Чем выше предельное давление (EP), тем выше категория GL. Важно знать, что таблица вязкости моторного масла SAE (J300) отличается от таблицы вязкости трансмиссионного масла SAE (J306).Вязкость не связана с классификацией трансмиссионных масел API и должна выбираться на основе рекомендаций производителя в зависимости от температуры, в которой вы будете ездить.

Масло для гипоидной коробки передач такое же, как GL5?

Основное отличие трансмиссионных масел GL-4 от GL-5 — это количество противозадирных присадок. В качестве противозадирных присадок используются продукты, содержащие серу / фосфор. Эта добавка предназначена для предотвращения появления микросварных швов на боковых поверхностях шестерен при местных высоких температурах, которые преобладают в условиях ЕР (температуры значительно выше 800 ℃!). GL-5 содержит примерно в два раза больше противозадирных присадок по сравнению с GL-4, поэтому он часто используется в условиях высокого давления, например, в дифференциале передней оси и задней оси.

Однако добавки серы / фосфора имеют неблагоприятное свойство: они могут агрессивно реагировать на бронзу и медь. Это может иметь катастрофические последствия для колец синхронизатора коробки передач. Поэтому не рекомендуется использовать GL-5 в коробке передач, если это не разрешено производителем.

В заключение:

GL-4 подходит для гипоидных передач, когда они находятся в тяжелых условиях, но без ударных нагрузок.
GL-5 подходит для работы с гипоидными передачами в тяжелых условиях и при ударных нагрузках, а не в редукторах.

Где используются гипоидные коробки передач?

Гипоидные шестерни обычно используются, когда скорость превышает 1000 об / мин (хотя рекомендуются наземные шестерни со скоростью выше 8000 об / мин). Однако они также полезны для низкоскоростных приложений, требующих исключительно плавной или бесшумной работы. В многоступенчатых передачах гипоидные передачи часто используются для выходного каскада, где требуются более низкие скорости и высокие крутящие моменты.

Чаще всего гипоидные шестерни применяются в автомобильной промышленности, где они используются в задних мостах, особенно в больших грузовиках.Благодаря левому углу спирали на шестерне и правильному углу спирали на заводной головке, эти приложения имеют так называемое «смещение ниже центра», которое позволяет расположить карданный вал глубже в автомобиле. Это снижает центр тяжести транспортного средства и, в некоторых случаях, уменьшает повреждение интерьера транспортного средства.

Преимущества гипоидных редукторов

Использование при ограниченном пространстве для установки
Высокий крутящий момент
Тихий
Компактный дизайн
Совместимость с другими типами редукторов
Возможен полый вал на входной вал

Недостатки гипоидных коробок передач

Сложная конструкция
Более низкий КПД, чем планетарный редуктор
Не подходит для высоких скоростей

Часто задаваемые вопросы.

Что такое гипоидный механизм?

Гипоид — это тип спирально-конической шестерни, ось которой не пересекается с осью зацепляющей шестерни. Форма гипоидного зубчатого колеса представляет собой вращающийся гиперболоид (то есть наклонная поверхность гипоидного зубчатого колеса является гиперболической поверхностью), тогда как форма спирально-конического зубчатого колеса обычно коническая.

Что такое гипоидная коробка передач?

Что такое гипоидное трансмиссионное масло?

Масло для гипоидных передач такое же, как GL5?

Основное различие между трансмиссионными маслами GL-4 и GL-5 — это количество противозадирных присадок. Сера / фосфорсодержащие продукты используются в качестве противозадирных присадок. Эта добавка предназначена для предотвращения появления микросварных швов на боковых поверхностях шестерен при местных высоких температурах, которые преобладают в условиях ЕР (температуры значительно выше 800 ℃!). GL-5 содержит примерно в два раза больше противозадирных присадок по сравнению с GL-4, поэтому он часто используется в условиях высокого давления, например, в дифференциале передней оси и задней оси.

СВЯЗАННЫЕ СООБЩЕНИЯ

Характеристики редуктора с угловым редуктором и коническим колесом

Вернуться к обзору

Apex Dynamics предлагает два из трех вариантов угловых коробок передач в своем ассортименте: коническая зубчатая передача и гипоидные коробки передач. В этом видео Том ван Осс более подробно рассматривает свойства, передаточные числа и передаточные числа обоих вариантов. Хотите узнать о плюсах и минусах? Вы узнаете из этого видео.

Расшифровка видео: Детальный взгляд на конические и гипоидные редукторы

Гипоидная угловая коробка передач

Apex Dynamics — поставщик редукторов, реек и шестерен. В этом видео мы поговорим о прямоугольных редукторах. В них у вас есть три варианта; червячная передача, коническая передача и гипоид. В программе Apex Dynamics нет червячной передачи. Поэтому мы не будем это обсуждать. У гипоидной передачи центральные линии шестерен пересекаются, шестерни пересекаются друг с другом.Это хорошо видно, потому что входной вал смещен с выходным валом. Коническая шестерня имеет шестерни под прямым углом, расположенные по центру друг друга. Вы можете видеть это, потому что входной и выходной валы находятся в одной линии.

Угловой редуктор с коническим колесом

Apex Dynamics всегда использует спирально-конические шестерни. Это сравнимо с нашими высококачественными редукторами, которые всегда имеют косозубые шестерни. Одним из недостатков конической шестерни является то, что вы можете достичь только передаточного числа до 5: 1. Это связано с тем, что при более высоком передаточном числе входная коническая шестерня становится слишком маленькой, и вы не можете передать достаточное усилие.Однако в упомянутой серии мы можем реализовать более высокое передаточное число, комбинируя угловую коническую шестерню с планетарной предварительной ступенью.

Передаточное отношение гипоидный и угловой редуктор с коническим колесом

Таким образом, мы можем получить до 200 к 1 с сериями A и PII. А с серией AT / ATB даже до 500 к 1. С гипоидной трансмиссией можно перейти в одноступенчатую трансмиссию до соотношения 10 к 1. Опять же, если мы объединим ее с планетарной до или после ступени, может быть достигнуто гораздо более высокое соотношение.Это может даже привести к соотношению 10.000 к серии AHK. Еще одно преимущество прямоугольных редукторов заключается в том, что вы можете использовать полый проходной выходной вал и использовать прямоугольный редуктор, который обеспечивает преимущество в пространстве. Двигатель не выступает, но может быть установлен параллельно машинам. Мы будем рады проконсультировать вас по поводу правильной коробки передач для вашего применения. С правильной конфигурацией вы добьетесь большего.

Хотите узнать больше о угловых редукторах? Прочтите нашу вводную статью или свяжитесь с нами напрямую, чтобы получить индивидуальный совет.

КАКОЕ МАСЛО ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ?

СМАЗКИ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕДАЧ

Автомобильные трансмиссионные масла — это больше, чем думают пользователи. Вы не можете использовать любое старое трансмиссионное масло в автомобильной трансмиссии. Во многих случаях трансмиссионное масло с противозадирными присадками действительно может повредить некоторые материалы. А использование трансмиссионного масла без противозадирных присадок там, где требуется трансмиссионное масло с противозадирными присадками, например, в гипоидной главной передаче, приведет к чрезмерному износу и преждевременному выходу из строя шестерни. Точно так же, как типы зубчатых передач, используемых в автомобильных зубчатых передачах, различаются, различаются и требуемые трансмиссионные смазочные материалы.

Как и любое масло, трансмиссионная смазка определяется по двум факторам: по классу характеристик и по вязкости! Вот и все. Ни больше ни меньше.

Сначала мы должны взглянуть на описания трансмиссионных смазок, которые мы обычно используем в повседневной автомобильной промышленности. Иногда используются «общие описания», классификации характеристик были созданы международными организациями по стандартизации и отраслевыми ассоциациями, а спецификации OEM созданы производителями автомобилей.

Возможно, нам просто удастся получить подходящую трансмиссионную смазку, запросив общее описание, такое как «гипоидное трансмиссионное масло» или «масло для механической трансмиссии». Но понимание общего описания одним человеком может не соответствовать интерпретации фразы другим человеком. Производителю шестерен может потребоваться специальная смазка для защиты шестерен в их коробке передач.

АВТОМОБИЛЬНАЯ ТРАНСМИССИЯ РУЧНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Отраслевые организации разработали классификации для определения характеристик трансмиссионных смазочных материалов на многие годы.Наиболее широко используемый API (Американский институт нефти) создал ряд «Обозначений смазочных материалов для автомобильных механических трансмиссий, механических трансмиссий и мостов». Некоторые из этих описаний до сих пор используются для описания характеристик автомобильного трансмиссионного масла. API также недавно добавил новую классификацию для удовлетворения растущих потребностей механической трансмиссии для тяжелых условий эксплуатации. Сегодня используются три сервисных обозначения трансмиссионных смазочных материалов API.

API GL-4 классифицирует смазочные материалы для механических коробок передач легковых и легких грузовиков, а также масла, используемые в коробках передач тракторов и бортовых передачах со спирально-коническими зубчатыми передачами.

API GL-5 определяет гипоидные бортовые передачи легковых автомобилей, легких и тяжелых грузовиков и автобусов, в которых имеется большое количество скольжения по шестерням.

И API MT-1 — это недавно введенная классификация масел, используемых в механических трансмиссиях автобусов и тяжелых грузовиков.

АВТОМОБИЛЬНЫЙ ГИПОИДНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ

Старые сервисные обозначения API GL-1, GL-2, GL-3 и GL-6 теперь устарели, потому что они изначально были разработаны для условий эксплуатации, которые больше не используются сегодня, или редукторы, используемые для испытания масел на соответствие этим классам, не соответствуют требованиям. уже доступен сегодня.

Многие производители автомобилей требуют, чтобы смазочные материалы, соответствующие их собственным спецификациям, использовались в производимом ими оборудовании. Ряд автомобильных OEM-производителей предъявляют требования к трансмиссионной смазке. Mercedes-Benz, MAN, Mack, ZF, GM, Ford, Volvo и многие другие имеют спецификации трансмиссионных смазочных материалов, которые будут использоваться в их оборудовании, особенно в тех случаях, когда предлагается специальная гарантия или расширенный сервис смазочных материалов.

Смазочный материал API GL-5, скорее всего, будет содержать большое количество серно-фосфорной противозадирной присадки (EP).Противозадирная присадка обеспечивает очень хорошую защиту поверхности редуктора. Но в зубчатых передачах, где используются материалы из медных сплавов, автомобильная смазка для гипоидных зубчатых передач EP / API GL-5 может повредить медный сплав и вызвать коррозионный износ.

Помимо масла, соответствующего надлежащей классификации характеристик, трансмиссионное масло правильной вязкости также должно использоваться в автомобильных трансмиссиях и трансмиссиях главной передачи. Более вязкое масло, чем указано, приведет к ухудшению качества переключения передач, более горячей работе и снижению топливной экономичности.Менее вязкое масло, чем указано, не образует жидкую пленку, необходимую между компонентами, что приведет к износу, что приведет к сокращению срока службы компонентов.

Ниже указано количество трансмиссионных масел и других трансмиссионных масел, которые TransDiesel использует для удовлетворения большинства требований современного автомобильного парка к трансмиссиям и бортовым редукторам. Жидкости для автоматических трансмиссий, трансмиссионные жидкости для землеройного оборудования, универсальные трансмиссионные масла для тракторов, гидравлические масла и масла для мокрых тормозов значительно увеличат это количество продуктов.

eni Rotra FE	API GL-4, SAE 75W-90	Топливное масло для механических коробок передач. Не подходит для приложений API GL-5.
eni Rotra LSX	API GL-4 / GL-5 / MT-1, SAE 75W-90	Синтетическая смазка для механических коробок передач и гипоидных главных передач.
Передатчик TransSynGear LS	API GL-5 (ограниченное скольжение) / MT-1, SAE 75W-90, SAE 75W-140	Синтетическое масло для гипоидов и дифференциала повышенного трения
Передатчик TransSynGear RR	API GL-4 / MT-1, SAE 90	Синтетическое масло для механических коробок передач для тяжелых условий эксплуатации, Eaton Road Ranger
eni Rotra HY	API GL-4, SAE 80W-90	Масло для механических коробок передач для тяжелых условий эксплуатации
eni Rotra Tec MP	API GL-5, SAE 80W-90, SAE 85W-140	Противозадирное масло для применений API GL-5 / гипоидных передач
eni Rotra Tec LS	API GL-5 (LS) / MT-1, SAE 85W-90	Гипоидный / дифференциал повышенного трения / масло для механических коробок передач для тяжелых условий эксплуатации
ENI Multitech JD / F	API GL-4, SAE 80W	Гидравлическая жидкость для тракторов, подходящая для механических трансмиссий, требующих масла GL-4 SAE 80W

Итак, золотое правило при выборе автомобильной трансмиссионной смазки: «Прочтите спецификации производителя!» Производитель трансмиссии или главной передачи указывает характеристики трансмиссионной смазки и вязкость, необходимые для их оборудования.Следуйте их советам.

Стив Стритер. Технический консультант — жидкости и смазочные материалы, TransDiesel Ltd

Гипоидные и червячные передачи

Введение

Червячные редукторы

на протяжении многих поколений были идеальным решением для прямоугольной передачи энергии. Червячные редукторы
, известные своей недорогой и прочной конструкцией, можно найти практически в любой промышленной среде, где требуется этот тип трансмиссии. К сожалению, они неэффективны при более низких скоростях и более высоких редукциях, выделяют много тепла, занимают много места и требуют регулярного обслуживания.
К счастью, есть альтернатива червячным передачам: гипоидная передача. Обычно используемые в автомобилестроении компании-производители мотор-редукторов начали встраивать гипоидную передачу в угловые мотор-редукторы, чтобы решить проблемы, возникающие с червячными редукторами. Гипоидные мотор-редукторы, доступные в меньших габаритах и с более высоким редукционным потенциалом, имеют более широкий диапазон возможных применений, чем их червячные аналоги. Это не только позволяет передавать более тяжелые крутящие нагрузки с более высокой эффективностью, но и открывает возможности для приложений, в которых пространство является ограничивающим фактором.Иногда они могут быть более дорогостоящими, но экономия на эффективности и техническом обслуживании того стоит.
Следующий анализ предназначен для инженеров, разрабатывающих червячные мотор-редукторы в диапазоне от 1/50 до 3 лошадиных сил, а также в приложениях, где регулируются скорость и крутящий момент.

Чем отличаются червячные и гипоидные шестерни?

В червячной передаче есть два компонента: входной червяк и выходной червячный редуктор. Червяк — это винтовая передача, которая вращается перпендикулярно соответствующей червячной передаче (Рисунок 1).Например, в червячной коробке передач с передаточным числом 5: 1 червяк совершит пять оборотов, а выходная червячная передача сделает только один. При более высоком соотношении, например 60: 1, червяк совершит 60 оборотов за один оборот на выходе. Именно это фундаментальное устройство обуславливает неэффективность червячных редукторов.

Чтобы вращать червячную передачу, червяк испытывает только трение скольжения. В зоне контакта зубьев отсутствует подвижная составляющая (рис. 2).

В приложениях с высоким редуктором, таких как 60: 1, будет большое трение скольжения из-за большого количества входных оборотов, необходимых для однократного вращения выходной шестерни.Приложения с низкой входной скоростью страдают той же проблемой трения, но по другой причине. Поскольку зубцы сильно контактируют, начальная энергия для начала вращения выше, чем у сопоставимого гипоидного редуктора. При движении на низких скоростях червяку требуется больше энергии для продолжения движения по червячной передаче, и большая часть этой энергии теряется на трение.

Гипоидные и червячные передачи: более экономичный прямоугольный редуктор

С другой стороны, гипоидные зубчатые передачи состоят из входной гипоидной шестерни и выходной гипоидной конической шестерни (рис. 3).

Гипоидная передача представляет собой гибрид конической и червячной передачи. Они испытывают потери на трение из-за зацепления зубьев шестерни с минимальным скольжением. Эти потери сводятся к минимуму за счет гипоидного рисунка зубьев, который позволяет передавать крутящий момент плавно и равномерно по сопрягающим поверхностям. Это то, что дает гипоидному редуктору механическое преимущество перед червячным редуктором.

Насколько на самом деле отличается эффективность?

Одна из самых больших проблем, связанных с червячными передачами, заключается в их недостаточной эффективности, особенно при высоких передачах и низких скоростях.Типичная эффективность может варьироваться от 40% до 85% для соотношений от 60: 1 до 10: 1 соответственно. И наоборот, гипоидные зубчатые передачи обычно имеют эффективность от 95% до 99% (Рисунок 4).

Период «обкатки»

В случае червячных передач они не работают с максимальной эффективностью до тех пор, пока не наступит определенный период «приработки». Червяки обычно изготавливаются из стали, а червячная передача — из бронзы. Поскольку бронза — более мягкий металл, она хорошо поглощает тяжелые ударные нагрузки, но не будет работать эффективно, пока не подвергнется механическому упрочнению.Тепло, выделяемое при трении в обычных условиях эксплуатации, способствует упрочнению поверхности червячной передачи.
В гипоидных передачах период обкатки отсутствует; они обычно изготавливаются из стали, уже подвергнутой термической обработке карбонитридом. Это позволяет приводу работать с максимальной эффективностью с момента его установки.

Почему важна эффективность?

КПД — один из важнейших факторов, которые следует учитывать при выборе мотор-редуктора. Поскольку большинство из них имеют очень длительный срок службы, выбор высокоэффективного редуктора позволит минимизировать затраты, связанные с эксплуатацией и техническим обслуживанием, на долгие годы.Кроме того, более эффективный редуктор обеспечивает лучшую редукционную способность и использование двигателя, который
потребляет меньше электроэнергии. Одноступенчатые червячные редукторы обычно ограничиваются передаточными числами от 5: 1 до 60: 1, в то время как гипоидные редукторы имеют понижающий потенциал от 5: 1 до 120: 1. Как правило, сами гипоидные шестерни достигают передаточного числа только 10: 1, а дополнительное понижение обеспечивается другим типом зубчатой передачи, например косозубой.

Минимизация затрат

У гипоидных дисков

может быть более высокая начальная стоимость, чем у червячных дисков.Это может быть связано с дополнительными технологиями обработки, необходимыми для изготовления гипоидных зубчатых колес, такими как механическая обработка, термообработка и специальные методы шлифования. Кроме того, в гипоидных редукторах обычно используется консистентная смазка с противозадирными присадками, а не масло, что требует более высоких затрат. Эта разница в цене компенсируется на протяжении всего срока службы мотор-редуктора за счет повышения производительности и сокращения затрат на техническое обслуживание.
Гипоидный редуктор с более высоким КПД в конечном итоге будет тратить меньше энергии и максимизировать энергию, передаваемую от двигателя на ведомый вал.Трение — это потраченная впустую энергия, которая принимает форму тепла. Поскольку червячные передачи производят большее трение, они становятся более горячими. Во многих случаях использование гипоидного редуктора устраняет необходимость в охлаждающих ребрах на корпусе двигателя, дополнительно снижая затраты на техническое обслуживание, которые потребовались бы для поддержания чистоты ребер и надлежащего отвода тепла. Сравнение температуры поверхности двигателя червячных и гипоидных мотор-редукторов можно найти на Рисунке 5.

При испытании оба мотор-редуктора имели двигатели одинакового размера и несли одинаковую нагрузку; Червячный мотор-редуктор выдавал 133 фунт-дюйма крутящего момента, а гипоидный мотор-редуктор — 204 фунт-дюйма.Эта разница в крутящем моменте связана с неэффективностью червячного редуктора. Температура поверхности двигателя обоих устройств начиналась с 68 ° F, комнатной температуры. После 100 минут работы температура обоих блоков начала выравниваться, завершив испытание. Разница в температуре в этот момент была значительной: червячный блок достиг температуры поверхности 151,4 ° F, в то время как гипоидный блок достиг только 125,0 ° F. Разница около 26,4 ° F. Несмотря на то, что червячный агрегат приводился в действие тем же двигателем, он не только производил меньше крутящего момента, но и расходовал больше энергии.В итоге, это может привести к гораздо более высоким счетам за электроэнергию для пользователей червя.
Как было сказано и доказано ранее, червячные редукторы работают намного горячее, чем гипоидные редукторы с аналогичным номиналом. Это сокращает срок службы этих приводов из-за дополнительной термической нагрузки на смазку, подшипники, уплотнения и шестерни. После длительного воздействия высоких температур эти компоненты могут выйти из строя, и неизбежна замена масла из-за ухудшения смазки.
Поскольку гипоидные редукторы работают при более низкой температуре, для их работы с максимальной производительностью практически не требуется техническое обслуживание.Смазка маслом не требуется: охлаждающий потенциал пластичной смазки достаточен для обеспечения эффективной работы редуктора. Это устраняет необходимость в вентиляционных отверстиях и любых монтажных ограничениях, создаваемых системами с масляной смазкой. Также нет необходимости заменять смазочный материал, потому что смазка предназначена для того, чтобы продлить срок службы мотор-редуктора, исключая простои и повышая производительность.

Больше мощности в меньшем корпусе

Моторы меньшего размера могут использоваться в гипоидных мотор-редукторах благодаря более эффективной передаче энергии через редуктор.В некоторых случаях двигатель мощностью 1 л.с., приводящий в движение червячный редуктор, может производить такую же мощность, что и сопоставимый двигатель мощностью 1/2 л.с., приводящий в движение гипоидный редуктор. В одном исследовании, проведенном Nissei Corporation, и червь, и гипоидный восстановитель сравнивали для использования в эквивалентном приложении. В этом исследовании передаточное число обоих редукторов установлено равным 60: 1, а мощность двигателя и выходной крутящий момент сравниваются с потребляемой мощностью. В исследовании сделан вывод, что гипоидный мотор-редуктор мощностью 1/2 л.с. может быть использован для обеспечения производительности, аналогичной червячному мотор-редуктору мощностью 1 л.с., за небольшую часть затрат на электроэнергию.Был подготовлен окончательный результат, показывающий сравнение крутящего момента и потребляемой мощности (Рисунок 6).

Уменьшение размера двигателя дает преимущество использования этих приводов в большем количестве приложений, где пространство ограничено. Из-за того, как оси шестерен пересекаются, червячные передачи занимают больше места, чем гипоидные шестерни (Рисунок 7).

В сочетании с возможностью использования двигателя меньшего размера общая площадь основания гипоидного двигателя-редуктора намного меньше, чем у сопоставимого червячного двигателя-редуктора.Это также помогает сделать рабочую среду более безопасной, поскольку мотор-редукторы меньшего размера представляют меньший риск столкновения (Рисунок 8).

Еще одним преимуществом гипоидных мотор-редукторов является то, что они симметричны по своей средней линии (рис. 9). Червячные мотор-редукторы асимметричны, что приводит к тому, что машины не так эстетичны и ограничивают количество возможных монтажных положений.

В двигателях одинаковой мощности гипоидные приводы намного превосходят свои червячные аналоги.Один важный аспект, который следует учитывать, заключается в том, что гипоидные редукторы могут перемещать грузы от полной остановки с большей легкостью, чем червячные редукторы (рисунок 10).

Кроме того, гипоидные мотор-редукторы могут передавать значительно больший крутящий момент, чем червячные мотор-редукторы с передаточным числом более 30: 1, благодаря их более высокому КПД (Рисунок 11).

Оба сравнения по допустимой инерции и создаваемому крутящему моменту были выполнены с использованием двигателей одинакового размера с гипоидными и червячными редукторами.Результаты обоих исследований очевидны: гипоидные редукторы передают мощность более эффективно.

Преимущество гипоидной передачи

Как видно, преимущества гипоидных редукторов говорят сами за себя. Их конструкция позволяет им работать более эффективно, охлаждаться и обеспечивать более высокие передаточные числа по сравнению с червячными редукторами. Как показали исследования, представленные повсюду, гипоидные мотор-редукторы могут выдерживать более высокие начальные инерционные нагрузки и передавать больший крутящий момент с меньшим двигателем, чем сопоставимый червячный мотор-редуктор.
Это может привести к предварительной экономии, позволяя пользователю приобрести двигатель меньшего размера, а также к долгосрочной экономии затрат на электроэнергию и техническое обслуживание.
Это также позволяет использовать гипоидные мотор-редукторы в условиях ограниченного пространства. Как показано, общая площадь основания и симметричная конструкция гипоидных мотор-редукторов обеспечивают более эстетичный дизайн и повышают безопасность на рабочем месте; с меньшими, менее громоздкими мотор-редукторами меньше шансов помешать рабочим или машинам.Очевидно, что гипоидные мотор-редукторы — лучший выбор для долгосрочной экономии затрат и надежности по сравнению с червячными мотор-редукторами.

Brother Gearmotors предлагает семейство мотор-редукторов, которые повышают эффективность эксплуатации и сокращают потребность в техническом обслуживании и время простоя. Они предлагают блоки повышенной эффективности для долгосрочной экономии энергии. Помимо высокой эффективности, его гипоидные / косозубые мотор-редукторы компактны и герметичны на весь срок службы. Они легкие, надежные и обеспечивают высокий крутящий момент на низкой скорости, в отличие от своих червячных аналогов.Они надежно герметизированы электростатическим покрытием для получения высококачественной отделки, которая обеспечивает стабильно прочные, водонепроницаемые, химически стойкие устройства, выдерживающие суровые условия. Эти мотор-редукторы также имеют несколько стандартных спецификаций, опций и монтажных положений для обеспечения совместимости.

Почему современные гипоиды — идеальные зубчатые пары с перекрещенными осями?

В 1924 году Эрнест Вильдхабер, известный специалист по зубчатым колесам, изобрел гипоидную зубчатую передачу. По сравнению со спирально-коническими зубчатыми колесами гипоидные зубчатые колеса обеспечивают смещение, которое позволяет опускать кузов автомобилей с задним приводом на 50 мм и более.Это возможно, потому что карданный вал между двигателем / трансмиссией и ведущей осью расположен не в центре ведущей оси, а опускается на величину смещения (Рисунок 1). Это позволяет конструктору транспортного средства на такую же величину опустить пол транспортного средства, а затем и весь кузов. Снижение центра тяжести легкового автомобиля на 50 мм снижает инерцию, отвечающую за поперечное кренение, более чем на 10 процентов, что обеспечивает лучшую управляемость автомобиля и большую активную безопасность.Нижняя часть кузова также снижает коэффициент CV для сопротивления воздуха, обеспечивая больший расход топлива. Менее чем через пять лет после изобретения гипоидной передачи все крупные производители автомобилей во всем мире переоборудовали свои легковые и грузовые автомобили на гипоидные ведущие мосты с нижней частью кузова.

Рисунок 1: Характеристики смещения шестерни.

Эрнест Вильдхабер эмигрировал из Швейцарии в США в 1919 году и был нанят The Gleason Works в качестве теоретика снаряжения. Вильдхабер получил 279 патентов, многие из которых изменили мир зубчатых передач.Цилиндрический профиль зуба шестерни, который сегодня называют зубчатым колесом Вильдхабера-Новикова, был изобретен Эрнестом Вильдхабером в 1926 году. Михаил Новиков, российский ученый, не имеющий доступа к западным публикациям, изобрел тот же профиль зуба независимо от Вильдхабера в 1956 году. Вклад обоих ученых Сегодня удостоены чести называть эту систему шестернями Вильдхабера-Новикова.

Эрнест Вильдхабер — отец современной теории шестерен. Его новаторский вклад был неоценим для развития современных процессов расчета и производства зубчатых колес.

Новости о гипоидных передачах?

В недавно опубликованной статье С.П. Радзевича [1] делается попытка объяснить, что разработанные и производимые сегодня гипоидные зубчатые передачи не обладают хорошими характеристиками и не идеальны, а являются приблизительными. Статья, по-видимому, ставит под сомнение надежность многих ученых и инженеров-редукторов, которые работали над теорией и ее усовершенствованием в течение примерно 100 лет. Однако внимательное прочтение статьи быстро обнаруживает некоторые ключевые заблуждения и ложные предположения. Эта статья представляет собой ответ от имени устоявшейся теории и производства зубчатых передач.

В следующих разделах обсуждаются определенные утверждения и математические взаимосвязи опубликованной статьи, а также представляются и объясняются ответные меры. Кроме того, обсуждаются некоторые предположения о процедурах производства и нанесения и сравниваются с принятой сегодня практикой. Темы этой статьи структурированы соответственно в:

Три основных закона передачи.
Идеальное сопряжение.
Приложения реального мира.
Конструкция трансмиссии.
Термическая обработка, притирка и шлифование.

Три основных закона передачи

Первый фундаментальный закон передачи, цитируемый в [1]
n _g • V _Σ = 0 также подразумевает | N ₁ x R ₁ | = i • | N ₂ x R ₂ |, где i — постоянное передаточное число. Три случая на рисунке 2 визуализируют проблему непостоянного передаточного числа и не соответствуют первому закону передачи из-за изменения передаточного числа от случая к случаю.Эта проблема привела Леонарда Эйлера к открытию эвольвентного профиля зуба. Упрощенный математический подход показывает, что эффективный радиус-вектор R остается неизменным, в то время как точка соприкосновения между двумя сопрягаемыми сторонами перемещается от R _b2 к R _b1, как показано справа на рисунке 3 (движение по линии действия).

Рисунок 2: Три общих случая передачи движения стержнем и кривошипом.

Линия действия цилиндрической зубчатой передачи в параллельных осях представляет собой прямую линию, соединяющую две основные окружности.Если векторы нормали к поверхности N1 и N2 находятся в пределах линии действия, то векторное произведение | N _i x R _i | остается постоянным в течение полного цикла сетки. Последующее применение этого принципа приводит к созданию эвольвенты, как показано справа на рисунке 3.

Рисунок 3: Линия действия между базовыми окружностями (слева) и последующей разверткой.

Линия, которая образует элементы поверхности зуба при перемещении из положения «a» в «f» вдоль линии зацепления (линии действия), всегда перпендикулярна линии действия.Этот принцип подразумевает, что инструмент, просто с прямыми режущими кромками, как показано на рисунке 4, может использоваться для формирования сложного эвольвентного профиля. Рисунок 4 также демонстрирует принцип сдвига профиля при сохранении первого фундаментального закона зацепления.

Рисунок 4: Генераторная стойка с прямым профилем, образующая эвольвентные профили.

Второй фундаментальный закон зацепления, предложенный в 2017 году, p _ln x V _m + n _g = 0 [1], является избыточным соотношением к первому закону зубчатого зацепления и ограничивается цилиндрическими зубчатыми колесами. с параллельными осями и прямолинейными коническими зубчатыми колесами без гипоидного смещения.В этом случае он ничего не добавляет к первому закону зацепления; сопряжение уже задается отношениями, требуемыми в первом законе о зацеплении.

Третий основной закон зацепления цитируется в [1] в двух разных обозначениях. Первое обозначение охватывает только частный случай отношения = 1:

ϕ _b.g = ϕ _b.p = ϕ _b.p.

Однако первое обозначение неверно для всех случаев с разными диаметрами основного шага, потому что круговой шаг, а не угловой шаг, должен быть одинаковым для шестерни, шестерни и рабочего основного шага.Вторая запись:

p _b.g = p _b.p = p _b.op

соответствует требованию равного кругового шага, но в статье не упоминаются различные обозначения.

Идеальное сопряжение в зубчатых передачах с прямой конической зубчатой передачей

Конические шестерни с пересекающимися осями — тема серии из трех статей, опубликованных в период с октября 2014 г. по январь 2015 г. [2]. Была смоделирована прямая коническая передача с косыми зубьями и изготовлен образец.В этой публикации рассматриваются два момента: конструкция зубчатой передачи с малым числом зубьев и решение для идеального сопряжения. В статье не упоминается, что прямая коническая зубчатая передача Coniflex® используется с 1940-х годов для зубчатых передач с малым числом зубьев, таких как дифференциалы.

Прямые конические зубчатые колеса, такие как Gleason Coniflex, имеют зубья с конической глубиной, где конические конусы перекатываются друг на друга, а вершины шага шестерни и шестерни совпадают с точкой пересечения осей. В стандартном случае вершины торца и корневого конуса совпадают с точкой пересечения.В такой стандартной конструкции Coniflex базовые элементы также представляют собой конусы с вершинами конусов, совпадающими с точкой пересечения осей. Эвольвентная развертка на рисунке 3 может применяться к бесконечному количеству нормальных участков по ширине поверхности прямой конической шестерни, что позволяет выполнять эвольвентную развертку, аналогичную таковой для цилиндрических зубчатых колес. Конические базовые элементы обоих элементов могут быть соединены прямой линией (линией действия) в каждом сечении по ширине лицевой стороны, тогда как множество всех линий действия образует плоскость (плоскость действия).

Этот принцип показан на рис. 5. Два конуса на рис. 5 представляют собой базовые конусы прямой или спирально-конической зубчатой передачи. На двух рисунках справа вид направлен таким образом, что плоскость действия выглядит как линия, касательная к двум поверхностям, охватывающим конус. График слева на рисунке 5 показывает трехмерную плоскость действия и то, как она соединяет два базовых элемента.

Рисунок 5: Конические базовые элементы и плоскость зацепления Рисунок 6: Генераторная стойка в форме кольца с трапециевидным профилем.

Плоскость действия не может выходить за пределы касательной линии соприкосновения с базовым элементом, как это неправильно показано на Рисунке 1 в [2] и Рисунке 6 в [1]. Плоскость действия существует только там, где возможно зацепление зубьев, и она отличается от плоскости образующей шестерни (более подробно поясняется позже).

Однако есть одно отличие от истинной эвольвенты цилиндрических шестерен. Вращение шестерни и шестерни происходит не в нормальной плоскости, а в поперечной плоскости.Из-за этой разницы профиль боковой поверхности прямых конических зубчатых колес (и всех других типов конических зубчатых колес) называется Octoide. Octoide является аналогом эвольвенты и обеспечивает коническим зубчатым колесам те же преимущества, что и цилиндрические зубчатые колеса. Эти преимущества — постоянное соотношение, нечувствительность к межцентровому расстоянию и простота изготовления.

Как и цилиндрические шестерни, конические шестерни также имеют трапециевидный образующий профиль. Прямая рейка цилиндрических шестерен превращается в кольцо, как показано на рисунке 6.Требуется создать определенные условия для того, чтобы зубчатая рейка была генератором шестерни и зубчатого венца, которые будут идеально взаимодействовать вместе с нулевой ошибкой передачи и линейным контактом, идентичным цилиндрическим зубчатым колесам. Эти условия постулируются в требованиях кинематической связи:

Боковые поверхности генерирующих шестерен двух сопряженных конических шестерен совпадают (такая же форма, но зеркальное отображение, как показано в примере на Рисунке 6).
Генераторные шестерни двух сопряженных конических зубчатых колес требуют одинаковых осей вращения (верхняя и нижняя стороны генерирующего механизма на рисунке 6 образуют одно и то же зубчатое колесо, которое в обоих случаях вращается вокруг одной оси и, следовательно, удовлетворяет условию 2).
Поверхность зацепления ведущей шестерни и зубчатого венца должна быть идентична поверхности зацепления между ведущей шестерней и генерирующей шестерней, а также поверхности между зубчатым венцом и зубчатым венцом (без детального знания поверхностей зацепления, общее состояние на Рисунке 6 похоже, удовлетворяет этому требованию).

Принцип генерирующей шестерни следует понимать как основное средство формирования зубьев двух сцепляющихся шестерен. Первый фундаментальный закон зацепления полностью выполняется путем выбора трапециевидных профилей и применения требований кинематической связи.Шестерни спроектированы и изготовлены таким образом, чтобы взаимодействовать друг с другом. Что может быть лучше для их производства в виде генератора? Генераторная передача представлена производственной машиной; он образует зубья шестерни (внизу на Рисунке 6), идеально взаимодействуя с этой шестерней. Если шестерня изготовлена с той же зубчатой передачей, но на противоположной стороне (вверху на рис. 6), и если зубчатая передача представляется бесконечно тонкой, то в результате получается шестерня, которая идеально входит в зацепление с шестерней, имеющей нулевую погрешность движения.В таком случае также предусмотрено, что линейный контакт между боковыми поверхностями шестерни и шестерни существует по всей ширине торца. Чрезвычайные усилия, показанные в [2] для расчета прямых поверхностей зубьев конической шестерни, которые скошены с асимметричными зубьями, основаны на ложно предполагаемом требовании сопряжения. Образец зубчатой пары, показанный в [2], был изготовлен на обрабатывающем центре с концевой фрезой со сферическим концом в процессе фрезерования, который, вероятно, займет много часов. Достаточно просто и легко изготовить значительно лучшую, идеально сопряженную прямую коническую зубчатую передачу всего за несколько минут, используя метод генерирующей шестерни и стандартную машину для изготовления конических зубчатых колес.

Пример компьютерной модели прямой конической зубчатой передачи показан на рис. 7. Твердотельная модель на рис. 7 была сгенерирована с использованием стандартных базовых настроек Gleason, основанных на подходе генерирующего зубчатого колеса и с применением стандартной режущей головки Coniflex® Plus, используемой в Phoenix. станки для изготовления конических зубчатых колес. Расчет прямого конического зубчатого колеса Coniflex для сопряженного контакта должен проводиться с углом тарелки 0 ° и без коррекции корневого угла (∆GammaM = 0.). Угол тарелки создает венец по длине, а ∆GammaM создает венец профиля.При угле тарелки 0 ° и ∆GammaM 0 ° ведущие линии боковых сторон являются прямыми линиями, а профиль — истинным октоидом (эвольвентный эквивалент).

Рисунок 7: Компьютерная графика твердотельной модели прямоугольно сопряженной конической зубчатой передачи. Рисунок 8: Анализ контакта зубьев идеально сопряженной конической зубчатой передачи.

Анализ контакта зубчатой передачи на Рисунке 7 показан на Рисунке 8. В верхней части рисунка показаны переходы на левый и правый фланги (на рисунке они называются стороной наката и привода).В центре рисунка показаны ошибки передачи движения пар шестерни и шестерни. Два нижних рисунка представляют собой рисунок контакта зубьев. Графика рисунка контакта представляет собой осевые проекции боковых поверхностей, а линии контакта в той же плоскости, что и двумерная печать детали, будет показывать область зуба.

Анализ контакта на Рисунке 8 подтверждает полный линейный контакт в каждой позиции валка (нижний график), а также ошибку нулевого движения (только числовую статику) на центральном графике, что делает этот пример идеально сопряженной прямозубой конической зубчатой передачей.На нижнем графике путь контакта был рассчитан как зигзагообразная линия, которая указывает на неопределенный путь контакта. Это означает, что из-за сопряжения каждая точка на каждой линии контакта представляет собой путь точки контакта, что заставляет программу анализа выбирать случайные точки.

Базовая плоскость Ease-Off (верхний рисунок на рис. 8) определяет сопряженное состояние пары боковых поверхностей. Поскольку график Ease-Off рассчитанных пар боковых сторон точно соответствует плоскости представления (базовой плоскости), это является доказательством того, что сопряженная и точно вращающаяся зубчатая передача была входом для этого расчета анализа контактов.

Описанный выше эксперимент по созданию конической прямой зубчатой передачи с сопряженными контурами носит строго академический характер. Сопряжение является основой всех зубчатых передач, производимых в больших объемах на специализированных производственных машинах. Коническая зубчатая передача с сопряженными коническими зубчатыми колесами не может использоваться для передачи энергии, поскольку производственные допуски и прогибы под воздействием нагрузки, а также расширение и деформации материала при высоких рабочих температурах приведут к краевому контакту и высокой концентрации нагрузки. Концентрации нагрузки начинаются уже при умеренной нагрузке и вызывают материальный ущерб и значительный уровень шума.Хотя сопряжение используется в качестве эталона для каждого дизайна, применяются заранее определенные значения длины и выпуклости профиля. Правильно подобранный венец делает редуктор бесшумным и обеспечивает необходимую грузоподъемность. Коронация показана на графике Ease-Off, причем сопряженная ссылка всегда присутствует как базовая плоскость Ease-Off. Несколько примеров Ease-Off для зубчатой передачи с длиной и профилем венцов показаны в материалах этой статьи.

Идеальное сопряжение в гипоидных зубчатых передачах

Становится более проблематичным для гипоидных передач.В [1] элементы шага перекрещивающихся осей гипоидных шестерен изображены в виде конусов. Несмотря на то, что торцевые конусы гипоидных шестерен и шестерен имеют коническую форму, элементы шага являются гиперболоидами.

Рисунок 9: Правильные поверхности шага шестерни и шестерни.

Эрнест Вильдхабер и Артур Стюарт описали свое изобретение гипоидной передачи в 1926 году [3]. Борис Штипельман опубликовал в 1978 году взаимосвязи и выводы, необходимые для понимания гипоидных передач и их элементов гиперболического шага [4]. На рисунке 9 представлена графическая интерпретация элементов гиперболического шага и их генератора.Генератор шаговой поверхности представляет собой линию, которая наматывается на поверхность цилиндра, начиная с точки пересечения осей, равной первой точке контакта поверхностей шага шестерни и зубчатого колеса. Генератор поверхности шага создается соединительной линией между поверхностями шага шестерни и шестерни (n _op — n _og) путем смещения соединительной линии вдоль осей шестерни и шестерни. Соединительная линия (n _op — n _og) перпендикулярна элементам шага. Точка P — это одна точка образующей поверхности тангажа.Если разделение векторных произведений расстояний между осями и точкой P и их соответствующим направлением оси равно передаточному отношению i гипоидной зубчатой передачи, то одна точка образующей поверхности шага находится с:

{(n _op — P) x Z _a} / {(P — n _og) x Z _b} = i

Хотя элементы шага гиперболические, а не конические, можно использовать конические поверхности для заготовок шестерни и шестерни. Если точка P на рисунке 9 была выбрана в центре ширины лица, то линию (n _op — n _og) можно использовать в качестве вектора нормали для определения угла лица заготовки с прямыми конусами лица, если гипоид Комплект изготовлен методом торцевого фрезерования, что подразумевает параллельную глубину зубьев.

Конусы с прямыми гранями будут влиять только на зазор верхнего корня зубчатой передачи в диапазоне от 30 до 60 микрон. Использование конусов с прямыми гранями не изменит форму поверхности поля и не повлияет на базовую поверхность. Эти функциональные поверхности задаются кинематическими отношениями и должны учитываться при размышлении о форме поверхности действия. Между двумя гиперболическими базовыми элементами не может существовать никакой плоскости действия. Правильная поверхность действия изогнута и деформирована, как показано на рисунке 10.

Рисунок 10: Рабочая поверхность, соединяющая базовые поверхности шестерни и шестерни.

Вывод состоит в том, что второй фундаментальный закон зацепления согласно [1] не существует и никоим образом не связан с сопряжением зубчатых колес (как объяснено и продемонстрировано в следующем разделе).

Сопряжение между боковыми поверхностями сетки

Термин сопряженный используется в математике для двух или более поверхностей, которые контактируют друг с другом вдоль линии. С 1970-х годов термин сопряженный также использовался в литературе по зубчатой передаче для определения «точной» зубчатой пары, которая представляет собой тройное множество линейных контактов между двумя боковыми поверхностями зубчатого колеса в процессе зацепления [5].

Определение сопряженной зубчатой пары

1: Боковые поверхности соприкасаются по линии (линии соприкосновения), которая ограничена только границами зубьев, то есть рабочей зоной.

2: Линейный контакт между боковыми поверхностями существует на всей площади зацепления в каждом положении зацепления.

3: Линейный контакт сохраняется во всей зоне зацепления, если ведущая шестерня и коронная шестерня вращаются с угловым приращением, где: (угловое приращение шестерни) / (угловое приращение коронной шестерни) = передаточное отношение.

Ease-Off — это трехмерное изображение боковых отклонений от сопряженной пары. Он рассчитывается путем преобразования боковой поверхности шестерни «в» систему координат шестерни в соответствии с первым законом передачи, в результате чего получается виртуальная боковая поверхность шестерни, которая сопряжена с фактической боковой стороной шестерни. Затем эта сопряженная боковая поверхность зубчатого колеса будет сравниваться с существующей боковой стороной зубчатого колеса, где все различия в длине дуги нанесены на график по пунктам в направлении ординат на графике Ease-Off.

Если обе сопряженные конические шестерни имеют сопряженные производственные данные, то график Ease-Off не имеет отклонений в направлении ординат.Кроме того, если боковые поверхности шестерни и шестерни имеют одинаковые погрешности угла спирали и угла давления, на графике Ease-Off не будет никаких отклонений. Хотя отдельные шестерни в этом случае считаются неправильными, они будут катиться вместе друг с другом, что впоследствии приведет к Ease-Off без каких-либо значений ординат. На рисунке 11 показаны результаты анализа типичного конъюгированного гипоидного зубчатого колеса. Графика Ease-Off имеет нулевую величину вершины по оси ординат. График движения имеет, рядом с некоторыми числовыми вариациями входа и выхода, нулевую ошибку движения.Контактные подшипники показывают линейный контакт во всей рабочей зоне. Контакт береговой стороны заканчивается поднутрением корня носка (сечение ε).

Рисунок 11: Ease-Offs, графики движения и контактные линии реальной сопряженной гипоидной зубчатой передачи.

Каждая спирально-коническая и гипоидная зубчатые передачи с одинаковой глубиной зубьев имеют сопряженную конструкцию основания. Это относится ко всем зубчатым колесам с торцевым фрезерованием и некоторым зубчатым колесам с торцевым фрезерованием. Простое объяснение сопряжения гипоидной зубчатой передачи возможно с помощью несформированной шестерни, которая входит в зацепление с сгенерированной шестерней.Для процесса расчета и изготовления сначала рассчитываются элементы гиперболического шага для шестерни. Затем выбирается подходящий профиль лезвия (зуборез на рис. 12), который помещается в головку торцовой фрезы. Режущая головка расположена так, чтобы создать желаемый угол спирали. С помощью этой процедуры несформированное зубчатое колесо может быть создано с помощью компьютерного моделирования, и оно может быть изготовлено на станке для нарезания конических зубчатых колес [6].

Шестерня (см. Рисунок 12) расположена в математической модели или в станке для нарезания конических зубчатых колес таким образом, что она представляет один зуб несформированной шестерни, вращаясь вокруг своей оси.Дополнительное одновременное вращение вокруг оси ведущей шестерни приводит к тому, что этот зубчатый резак становится ведущей шестерней сопряженной шестерни. Если шестерня расположена с таким же смещением, которое использовалось для определения поверхностей наклона (Рисунок 9), то вращение фрезы вокруг оси шестерни, образующей шестерню, будет формировать шестерню, которая идеально сопряжена с несформированной шестерней. Анализ контакта зубьев на Рисунке 11 был получен для такой несформированной гипоидной зубчатой передачи и, следовательно, показывает идеальное сопряжение.

Рисунок 12: Создание идеальной сопряженной гипоидной пары Рисунок 13: Создание конъюгированной конической зубчатой передачи с конической глубиной.

Более сложным является создание конической или гипоидной зубчатой передачи с коническими зубьями (см. Рисунок 13). Если оси генерирующих шестерен имеют идентичные оси вращения, перпендикулярные делительной линии, вращающиеся режущие головки и их лезвия не будут следовать линии корня зуба с конической глубиной. Наклон режущей головки, чтобы следовать по линии корня, нарушил бы первое требование кинематического сцепления для зубьев, которые совпадают с пазами сопрягаемого элемента.Решение было разработано в 1940-х годах [7].

Если режущие кромки отрегулированы в режущем станке таким образом, что базовый профиль зуба и глубина совпадают на средней поверхности, и если вводится осевое движение опоры, которое направляет лезвия вдоль конической линии корня, в то время как образующий валок движется вдоль поверхности ширины, то требования к конгруэнтным зубьям и пазам выполняются с результатом идеального сопряжения.

Конфигурация процесса и кинематика на рисунке 13 называется дуплексным завершением.Сегодня все конические и гипоидные зубчатые колеса с торцевым фрезерованием и шлифовкой производятся по технологии Duplex Completing. Осевое движение опоры в этом процессе называется спиральным движением и впервые было введено в станках с механическими коническими зубчатыми колесами в конце 1940-х годов. Винтовое движение времен механических машин требовало дополнительной коробки передач переключения, которая приводила в действие кулачок, который перемещал скользящую основу во время процесса генерации. Сегодняшние станки произвольной формы Phoenix® с ЧПУ обладают возможностью автоматического перемещения по спирали благодаря перемещению их интерполированных осей.

Почему спряжение нежелательно для реальных приложений?

В 1926 году Эрнест Вильдхабер [3, 8] первым предложил нанесение поверхностной коронки на гипоидные шестерни. Вильдхабер признал, что малейшие отклонения в корпусе редуктора и в положении здания, а также изгибы, вызванные нагрузкой и нагревом, вызовут контакт кромок с пиковыми уровнями напряжений, кратными допустимым значениям, на которые рассчитана зубчатая передача. Сопряженная зубчатая передача, использованная для TCA на рисунке 11, была повторена с реалистичными значениями смещения: смещение 50 мкм, конус шестерни 50 мкм и изменение угла вала на 30 футов.Результаты на Рисунке 14 показывают деформацию и наклон Ease-Off, а также сильный контакт края пятки и верха. Этот краевой контакт вызовет шум при работе с последующими ямками и поломкой зуба.

Рисунок 14: TCA конъюгированного гипоидного набора из рисунка 11 со смещениями вала.

Теоретически сопряженный гипоидный набор не будет выполнять ни один из основных законов передачи в случае малейших неточностей или прогибов коробки передач. Как упоминалось выше, уже небольшие прогибы при умеренных нагрузках приводят к концентрации нагрузки на кромках сопряженных пар боковых сторон и могут вызвать материальный ущерб и значительное шумовое излучение.Таким образом, сопряженная зубчатая пара не подходит для каких-либо задач в передаче мощности.

Введение гребня длиной 80 мкм и гребня профиля 15 мкм в сопряженную гипоидную конструкцию дает результаты анализа, показанные на рис. 15. Вершина делает зубчатую передачу нечувствительной к ожидаемым неточностям в корпусе редуктора, а также к прогибам, вызванным нагрузкой и нагревом. Применение тех же величин смещения вала, которые использовались для TCA набора конъюгированных гипоидов на Рисунке 14, немного смещает среднюю точку из исходного положения (см. Рисунок 16), но большая площадь контакта внутри границ зуба все еще сохраняется.

Рисунок 15: TCA гипоидного набора с рисунка 11 без каких-либо смещений. Рисунок 16: TCA гипоидного набора с рисунка 11 с добавленным венцом и смещением вала.

Было продемонстрировано, что гипоидная зубчатая передача с длиной и профилем, увенчанным на Рисунке 15, была разработана на основе сопряженной конструкции. Первый и третий фундаментальные законы зубчатой передачи, упомянутые в этой статье, применяются к гипоиду, установленному на Рисунке 15 в средней точке положения крена, если нагрузка равна нулю. Первый и третий фундаментальные законы зубчатого зацепления будут применяться в области контакта по мере увеличения нагрузки и распространения контакта Герца в направлении линии контакта, а также в направлении пути контакта.Это идеальное состояние может быть достигнуто только при правильном количестве коронок, приспособленном к рабочему смещению. Интересно отметить, что гипоидная передача с венцом будет выполнять первый и третий основные законы передачи даже в случае неточностей коробки передач.

Ориентация трансмиссии

Предложение [1] разместить гипоидную зубчатую передачу между двигателем и трансмиссией нецелесообразно. Гипоидные шестерни не используются в качестве простых редукторов, но их цель — перенаправить вращение и крутящий момент на определенный угол, обычно 90 °.В случае гипоидов вторая цель — понижение центра тяжести кузова транспортного средства — стала очень важной в автомобильной и грузовой промышленности. Перенаправление вращения и крутящего момента должно выполняться на ведущей оси транспортного средства. Ориентация двигателя автомобилей с задним приводом — продольная. Поскольку двигатели легковых и грузовых автомобилей обычно находятся спереди, продольно ориентированный карданный вал передает вращение двигателя на задний ведущий мост (рис. 17, справа). Трансмиссия, которая расположена между двигателем и карданным валом, должна иметь ориентацию вала шестерни, идентичную направлению коленчатого вала двигателя.Гипоидная зубчатая передача перенаправляет вращение и крутящий момент и обеспечивает окончательное понижение на ведущей оси. Преимущество этой концепции — более низкий крутящий момент в сложной коробке передач или автоматической трансмиссии и высокий крутящий момент только на коронной шестерне ведущей оси.

Рисунок 17: Расположение гипоидной коробки передач в автомобилях с задним приводом.

Для концепции, показанной в левой части рисунка 17, потребуется, например, цепное соединение от выхода трансмиссии к ведущей оси. Это решение имеет низкую эффективность, вызывает высокий уровень шума, обеспечивает неприемлемую упаковку и не очень надежно.

Попытка конъюгировать гипоидные шестерни?

В [1, 2] указано, что притирка конической и гипоидной передач может быть исключена, если геометрия шестерни состоит из сопряженной конструкции. Это свидетельствует о неправильном представлении о причине притирки (и шлифования). Притирка и шлифовка — это тяжелые чистовые операции. Мягкие конические и гипоидные зубчатые колеса должны подвергаться термообработке, которая в большинстве случаев начинается с цементации корпуса стандартной зубчатой стали, такой как AISI 8620 или 16MnCr5.Чтобы придать низкоуглеродистой стали поверхностную твердость в диапазоне 60 HRc, слой обогащенного углерода глубиной от 0,8 до 1,5 мм наносится за счет процесса диффузии. После науглероживания происходит закалка в масле и дополнительный отпуск. В результате твердость поверхности обычно близка к 60HRc, а твердость сердцевины — 30HRc. Закалка обеспечивает идеальный переход между твердостью поверхности и сердечника, что делает шестерни на поверхности твердыми и износостойкими, а в сердечнике — пластичными.Это делает допустимыми ударные нагрузки и некоторые небольшие пластические деформации без выхода из строя зубчатой передачи. Одним из основных побочных эффектов процесса термообработки является деформация шестерен, вызванная науглероживанием, перекристаллизацией стали и закалкой. Чтобы сделать зубчатую передачу после термообработки пригодной для силовых передач, например, в легковых и грузовых автомобилях, требуется операция твердой чистовой обработки. Операция твердой чистовой обработки устраняет искажения при термообработке, тем самым обеспечивая боковые поверхности с правильной геометрией, существовавшей до обратной термообработки.Кроме того, жесткая обработка улучшает качество поверхности до низкой шероховатости и волнистости, что улучшает гидродинамическую смазку и снижает шум. Шлифовка и затачивание являются предпочтительными методами твердой отделки, создавая определенную форму поверхности, которая дублирует исходные спроектированные поверхности в одном микронном диапазоне.

В случае конических и гипоидных зубчатых передач шлифовка невозможна из-за функции эпициклического упора по боковой поверхности. Зачистка может генерировать эпициклические функции опережения, но еще не принято для больших объемов производства в автомобильной и грузовой промышленности.Остается только процесс притирки для твердой чистовой обработки угловых зубчатых передач с торцевым фрезерованием. Тем не менее, фактура поверхности с фрезерованной поверхностью и относительное скольжение между боковыми поверхностями гипоидных шестерен делают притирку идеальной альтернативой. Притирка может удалить поверхностную окалину, оставшуюся от термообработки, и повторно сопоставить два сопрягаемых элемента, удалив некоторые биения и искажения формы боковой поверхности. Притирка может уменьшить ошибку передачи во многих случаях из-за того, что основной съем материала происходит в центральной области зубьев, где ожидается контакт зубьев при небольшой нагрузке.Чтобы притирка работала хорошо, в конструкции зубчатой передачи для мягкого резания используется больше зубцов, чем требуется в жестко обработанной зубчатой передаче. Притирка удаляет около 30 процентов этого гребня, так что длина и профиль гребня остаются сразу после притирки. При мягкой резке деталей, которые притирятся после термообработки, учитывается припуск 0,03 мм на шестерне и 0,01 мм на шестерне. Если шлифование представляет собой процесс твердой чистовой обработки (для зубчатых колес с торцевым фрезерованием), то расчетное венцование идентично желаемому венцованию после твердой чистовой обработки.Между плавным резанием и шлифованием на шестерню и боковые поверхности шестерни применяется равномерный припуск от 0,10 мм до 0,15 мм.

Сводка

Сопряжение между элементами прямой конической, спирально-конической и гипоидной шестерен было только первым шагом и насчитывает более 100 лет. Вскоре первые ученые и инженеры обнаружили, что сопряжение дает нам только важную основу, но не решение для передачи энергии. Угловые зубчатые передачи под нагрузкой отклоняются от теоретического положения на полмиллиметра и более.Хорошо спроектированные и изготовленные конические и гипоидные зубчатые передачи сегодня могут соответствовать этим требованиям и при этом поддерживать удельную мощность в четыре раза выше, чем она была 50 лет назад.

Рисунок 18: От обычного коронирования через конъюгат до оптимизации UMC.

Ошибки передачи от 50 до 150 микроизлучателей, которые были нормальными в 1970-е годы, в сегодняшних зубчатых передачах с высокой плотностью мощности составляют лишь от 5 до 15 микроизлучений. Все это было достигнуто путем преобразования общей длины и профиля коронирования (Рисунок 18, слева) сначала обратно в конъюгирование (Рисунок 18, в центре), а затем в оптимизированное UMC ™ селективное коронирование, которое ограничено определенными областями зубов, как показано на правом рисунке на Рисунке 18.Примечательно, что центр фланга Ease-Off, оптимизированного для UMC, сопряжен, а ошибка передачи близка к нулю. При притирке эффекты, аналогичные шлифованию, достигаются за счет использования шпинделей с низким моментом инерции с податливостью вращения и высокоскоростным управлением крутящим моментом (SmartLap ™).

Мечта о сопряженных угловых передачах оказалась ложной целью. Специалисты по зубчатым колесам, инженеры по зубчатым колесам и производители зубчатых колес в течение многих десятилетий успешно работали над поиском оптимальных форм боковых поверхностей и оптимального взаимодействия несопряженных боковых поверхностей.Сегодня конструкция сопряженных зубцов считается простой по сравнению со сложной модуляцией поверхности более высокого порядка. Еще есть возможности для улучшения, но этого нельзя достичь, возвращаясь к устаревшим конъюгированным конструкциям.

Список литературы

Радзевич, С.П .; Конструктивные особенности совершенных зубчатых колес для зубчатых пар с перекрестными осями; Журнал Gear Solutions, февраль 2019 г., страницы с 36 по 43.
Радзевич, С.П .; Предварительные результаты испытаний конических зубчатых колес новой конструкции с малым числом зубьев, части I, II и III, журнал Gear Solutions, октябрь 2014 г., декабрь 2014 г. и январь 2015 г.
Wildhaber, E .; Стюарт, A.J .; Разработка, изготовление и применение гипоидного редуктора заднего моста; Журнал Общества инженеров автомобилестроения Vol. 18, выпуск 6, июнь 1926 г., страницы 575-589.
Штипельман, Б .; Разработка и производство гипоидных передач; John Wiley & Sons, Inc., Нью-Йорк, 1978 год.
Stadtfeld, HJ; Технология конических зубчатых колес Глисона; Expert Publishing, Реннинген, Германия, май 2017 г.
Schriefer, H .; Verzahnungsgeometrie und Laufverhalten bogenverzahnter; Кегельрадгетрибе Диссертация RWTH Aachen, 1983.
Wildhaber, E .; Взаимосвязь конических зубчатых колес — конструкция для дуплексной резки; Американский машинист, октябрь 1946 года.
Wildhaber, E .; Взаимосвязь конической шестерни с зубчатым контактом; Американский машинист, февраль 1946 года.

Смазка для гипоидной зубчатой передачи мотоцикла — Spectro Performance Oils

Смазка для гипоидных передач мотоциклов

Spectro Hypoid обладает высочайшей плотностью и высочайшим V.I. доступны базовые масла на нефтяной основе, а также специальные противозадирные присадки, снижающие износ ведущей шестерни.Этот прекрасный продукт разработан для бортовых передач и трансмиссий всех мотоциклов с приводом от вала, не имеющих мокрого сцепления, включая BMW®, MotoGuzzi®, старые Harleys®, Big Twins. Это снижает сопротивление, потери на трение, износ и продлевает срок службы компонентов. Соответствует API GL-5.


Бутылка емкостью 1 литр (12 шт. В упаковке)	Код продукта
80w90 GL-5	L.HYP

80w90 GL-5	W.HYP

Бочка объемом 16 галлонов	Код продукта
80w90 GL-5	X.HYP

Паспорт безопасности

КУПИ СЕЙЧАС .
No related posts.

Что такое гипоидная передача в автомобиле. Как работает гипоидная передача

Преимущества гипоидной передачи

Ее недостатки

Применение гипоидной передачи в настоящее время

Что это такое?

Свойства

Назначение

Требуемые параметры

Популярные решения

Motul

Castrol

Mobil

Total

Liqui Moly

ZIC

Характеристики гипоидного масла

Классификация масла по условиям применения

Как классифицируют трансмиссионные масла?

Классификация по ГОСТ

Как разделяются масла по SAE?

Какие масла выделяет API?

Таблица. Выбор трансмиссионных масел по API

Можно ли смешивать трансмиссионные жидкости?

На что обращать внимание при выборе масла?

Что собой представляет гипоидное масло?

Свойства гипоидных масел

Назначение гипоидных масел

Что нужно знать о гипоидных маслах?

Отличительные черты масел GL-4 и GL-5

Каким параметрам должно удовлетворять гипоидное масло?

Лучшие гипоидные масла для авто

Гипоидная передача в легковом автомобиле

Что такое гипоидный редуктор

Гиперболоидная передача

Отличительные особенности

Принцип действия

Принцип работы

История

В России

Область применения

Итоги

Достоинства и недостатки

Примечания[ | ]

Как выбрать

Гипоидные зубчатые колеса

Характеристики гипоидного масла

Популярные гипоидные масла

Передача гипоидная — Энциклопедия по машиностроению XXL

Гипоидное масло. Критерии выбора

Что такое гипоидная передача ее предназначение в автомобиле

Как работает гипоидная передача редуктора

Плюсы использования в автомобиле гипоидной передачи

Гипоидная передача в машине: есть ли недостатки

Что собой представляет гипоидное масло?

Свойства гипоидных масел

Назначение гипоидных масел

Что нужно знать о гипоидных маслах?

Отличительные черты масел GL-4 и GL-5

Каким параметрам должно удовлетворять гипоидное масло?

Лучшие гипоидные масла для авто

Преимущества гипоидной передачи

Ее недостатки

Применение гипоидной передачи в настоящее время

Характеристики

Какие масла можно использовать в гипоидных передачах

Что и как изменяется

Гипоидная передача редуктора

Что такое гипоидная передача в автомобиле и ее особенности

Преимущества и недостатки гипоидной передачи

SAE

API

Видео «Классификация трансмиссионных жидкостей»

Как классифицируют трансмиссионные масла?

Классификация по ГОСТ

Как разделяются масла по SAE?

Какие масла выделяет API?

Таблица. Выбор трансмиссионных масел по API

Можно ли смешивать трансмиссионные жидкости?

На что обращать внимание при выборе масла?

Что это такое?

Идеальное сопряжение в зубчатых передачах с прямой конической зубчатой передачей

Определение сопряженной зубчатой пары

Смазка для гипоидной зубчатой передачи мотоцикла — Spectro Performance Oils