Карданная передача

Карданная передача (КП) предназначена для передачи крутящего момента между подвижными относительно друг друга узлами и механизмами.

Карданный шарнир был изобретен итальянским математиком Джироламо Кардано, математическое описание шарнира дал английский математик Роберт Гук.

В общем случае КП состоит из карданных шарниров, карданных валов, и компенсирующего соединения.

Различают карданные шарниры упругие и жёсткие, равных (ШРУС) и неравных угловых скоростей.

У

1,2 – валы

3,5 – вилки

4 - крестовина

пругие шарниры передают момент между валами с пересекающимися под углом 2-3 градуса осями в результате упругой деформации соединения элементов.

Ж ёсткие КШ неравных угловых скоростей передают крутящий момент вследствие подвижного соединения жёстких деталей.

При повороте вала 1 вокруг оси на угол α вал 2 поворачивается вокруг своей оси на угол β; tgα=tgβ·cosγ(β≤α)

Равенство углов α и β наступает через каждые 90˚ поворота вала 1.

При γ≈15-20˚ следует применять КШ равных угловых скоростей

V

1 – ведущий вал

2 – карданный шарнир

3 – компенсирующее устройство

4 – ведомый вал

₃=ω, b=ω₂ · a

Равенство ω₁=ω₂ возможно, если a=b. Это условие выполнимо, если Θ=Ψ, т.е. точка Б лежит на биссектрисе угла 180- γ.

К онструктивно это условие обеспечивается разными способами. Простейшее решение – сдвоенный карданный шарнир

В 1923 г. немецкий изобретатель К.Вайс запантетовал шариковый карданный шарнир с делительными канавками. В 1925 г. появляется кулачковый шарнир «Тракта»

Компенсируещее соединение выполняется в виде шлицевого соединения.

1,5 – валы

2.4 – кулачки

3 – шарики

6 – центрирующий шарик

7,8 – фиксирующие штифты

Главная передача

Г лавная передача (ГП) предназначена для увеличения крутящего момента и передачи его к полуосям под прямым углом.

Обычно у грузовых автомобилей , легковых автомобилей .

Различают ГП: одинарные (конические, гипоидные, червячные), двойные, центральные и разнесенные.

1 – ведущий вал

2 – ведущая шестерня

3 – ведомая шестерня

4 - ведомый вал

Планетарные передачи

Планетарными называются передачи, включающие в себя зубчатые колеса с подвижными осями. Передача состоит из солнечной шестерни с наружными зубьями, коронной шестерни с внутренним зацеплением и водила, на котором укреплены оси сателлитов.

Планетарную передачу можно использовать как редуктор с постоянным передаточным отношением; как коробку скоростей, передаточное отношение в которой изменяется путем поочередного торможения различных звеньев; как дифференциальный механизм.

Планетарные передачи компактны, могут передавать большие крутящие моменты, имеют высокие КПД.

1 – солнечная шестерня

2 – сателлиты

3 – коронная шестерня

4 – водило

5 – выходной вал

Основным параметром, определяющим свойства планетарного ряда, является внутреннее передаточное отношение. В общем случае любой планетарный ряд характеризуется шестью внутренними передаточными отношениями. На практике обычно используется одно – отношение частоты вращения малого центрального к частоте вращения большого центрального колеса при остановленном водиле

В зависимости от вращения центральных колес внутреннее передаточное может быть положительным (колеса вращаются в одном направлении), либо отрицательным (в разном направлении).

Блокируя те или иные элементы планетарной передачи между собой или на корпус коробки в простом планетарном ряду, можно получить прямую, повышающую, понижающую передачу или реверс.

Прямая передача – жесткое соединение водила и солнечной шестерни. Корона не может поворачиваться относительно солнечной шестерни (а сателлиты – вокруг своих осей) и весь планетарный ряд вращается как одно целое.

Повышающая передача – солнце является заторможенным элементом, а корона является ведомым звеном.

Понижающая передача – роль ведомого звена играет водило. Когда солнечная шестерня заторможена, водило вращается медленнее короны, а крутящий момент на нем оказывается больше приложенного к короне.

Чтобы изменить направление вращения нужно затормозить водило – корона и солнце будут вращаться в разные стороны.