Планетарная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности – Автосервис

Планетарная КПП: что это такое и как работает планетарная трансмиссия

На автомобилях планетарная механическая коробка передач появилась очень давно. Использовался такой тип КПП на заре автомобилестроения. Так называемая «планетарка» ставилась на легендарную модель Ford T, где водитель управлял коробкой отдельными педалями.

Если говорить о современных авто, сегодня планетарная передача активно используется в устройстве коробок автомат АКПП. Далее мы рассмотрим, как устроена планетарная передача АКПП, каков принцип работы данного механизма, а также какие особенности имеет планетарная передача в коробке автомат.

Планетарный механизм: назначение и устройство

В устройстве трансмиссии планетарный механизм позволяет изменять скорость, а также при необходимости направление вращения выходного вала. При этом в работе механизма можно выделить зависимость, что чем ниже будет скорость вращения выходного вала, тем большим будет на нем крутящий момент.

Итак, планетарная передача в основе имеет несколько вращающихся шестерен. Шестерни бывают следующих видов:

  • солнечная шестерня;
  • коронная шестерня
  • сателлиты;

Общий принцип работы планетарной передачи состоит в том, чтобы одна из шестерен (солнечная, коронная или водило) имела жесткую фиксацию. В этом случае элемент становится передающим.

В качестве примера можно представить, если закреплена коронная шестерня, тогда входной вал передает крутящий момент на солнечную шестерню. От солнечной шестерни идет передача момента дальше на сателлиты. Сателлиты проходят по коронной шестерне и вращают водило.

Водило, в свою очередь, передает крутящий момент на выходной вал коробки. По такому принципу построена планетарная коробка передач, куда также включены специальные системы торможения (тормоза) и блокировки элементов планетарного механизма.

С учетом особенностей конструкции можно выделить два типа планетарных передач:

  • в первом типе блокируется только один тип шестерен (одноступенчатая планетарная передача);
  • во втором возможна блокировка разных видов шестерен (многоступенчатая планетарка);

Также планетарный ряд может быть как с закрепленным элементом, так и с дифференциальным. Во втором случае ни один из элементов не зафиксирован жестко, что позволяет изменять вращение отдельно (посредством усилий, которые прикладываются к валам). Данный механизм позволяет вращаться наименее нагруженному валу с наибольшей скоростью.

Где используется планетарный механизм в автомобиле

Начнем с того, что планетарная передача используется в устройстве различных типов техники. Что касается автоиндустрии, чаще всего планетарный механизм лежит в основе дифференциала автомобиля.

Дифференциал стоит на каждой ведущей оси. Именно в дифференциале использован такой тип планетарной передачи, где ни один из элементов не имеет жесткой фиксации. Через входной вал момент передается на шестерню (не коронную, так как зубья расположены не вниз, а по сторонам). Шестерня передает момент на сателлиты, к которым присоединены 2 солнечные шестерни.

  • Идем далее. Планетарная передача также лежит в основе гидромеханической планетарной коробки передач АКПП. Если просто, общий принцип работы также основывается на вращении трех типов шестерен. При этом устройство намного сложнее, так как современная коробка передач требует от 5-и до 6-и передач для движения вперед. Вполне очевидно, что на одном планетарном механизме невозможно реализовать такую задачу.

В устройстве современной трансмиссии инженеры используют целый планетарный ряд АКПП. Планетарные ряды фактически являются связанными между собой несколькими планетарными механизмами. Благодаря такой конструкции можно гибко реализовать диапазон передаточного соотношения от 0.7:1 (для повышенных передач) и 4.5:1 (на пониженных). Передаточное соотношение, например, 0.7:1, означает, что на один оборот выходного вала входной вал делает 0.7 оборота.

Также в устройстве АКПП имеются специальные тормозные механизмы, которые нужны для переключения передач. Указанные механизмы (тормоза АКПП) имеют возможность притормозить вращение шестерен, а также полностью их заблокировать для подключения других элементов.

Плюсы и минусы планетарной передачи

Начнем с того, что данный механизм имеет целый ряд очевидных преимуществ:

  • компактность (все шестерни находятся на одной оси, расположены рядом);
  • низкий уровень шума при работе (нагрузка на зубья минимальна);
  • механизм обеспечивает расширенный диапазон передаточных чисел;
  • зубья способны выдержать большую нагрузку, также самих шестерен больше;
  • меньшая вибронагруженность, плавность работы;

Использование планетарного ряда или планетарного механизма в системе с высокими нагрузками приводит к снижению КПД и надежности. Причина – много шестерен и составных элементов, в результате чего увеличиваются потери на трение, возрастает риск поломок.

Также можно выделить высокую чувствительность к смазке и качеству смазочного материала применительно к планетарной передаче. Например, если в АКПП окажется недостаточно масла, тогда такая коробка быстро выйдет из строя.

Так или иначе, планетарная коробка не имеет валов, ползунов, последовательно расположенных шестерен, что делает ее очень компактной и позволяет разместить даже в предельно ограниченном пространстве.

Еще планетарные коробки могут передавать большой крутящий момент (такие КПП даже используются в устройстве тяжелой военной техники). Крутящий момент достаточно равномерно распределяется на сателлиты (особенно если их больше 3), при этом зубья испытывают меньшие нагрузки сравнительно с двухвальными или трехвальными КПП.

Также при условии грамотного и своевременного обслуживания можно говорить о большом ресурсе, а сама конструкция планетарных коробок передач позволяет с относительной простотой реализовать их систему управления. Если просто, в устройстве коробки используются ленточные тормоза и блокировочные муфты. Ленточный тормоз плавно останавливает шестерни, тогда как муфта позволяет их заблокировать, что и приводит к переключению передачи.

Главным же недостатком можно считать то, что в автоматических коробках, где необходимо получить 3, 4, 5 и более ступеней, требуются каскадные планетарные системы. Данное решение значительно усложняет устройство, снижая КПД и общую надежность.

Что в итоге

Как видно, планетарная АКПП и другие узлы на основе планетарного механизма активно используются в современной автоиндустрии. Более того, массовое производство автоматических планетарных коробок практически вытеснило в развитых странах механические КПП.

Благодаря удобству и качеству работы АКПП пользуются большой популярностью, продолжая вытеснять МКПП даже из бюджетного сегмента (например, китайские авто с автоматом).

Как работает коробка-автомат: классическая гидромеханическая АКПП, составные элементы, управление, механическая часть. Плюсы, минусы данного типа КПП.

Читайте также:  Можно ли ставить ксенон в противотуманки: разрешено или нет устанавливать ксенон в птф по закону, и что будет за незаконное использование

Устройство и принцип работы механической коробки передач. Виды механических коробок (двухвальная, трехвальная), особенности, отличия

Понижающая (пониженная) передача: назначение передачи, особенности работы. Как пользоваться понижающей передачей и когда включать пониженную передачу.

Коробка отбора мощности (КОМ): для чего предназначена, как работает КОМ, особенности, виды и типы. Что нужно учитывать при эксплуатации данной коробки.

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

Устройство полного привода, виды и типы полного привода, схема устройства привода на полноприводных авто. Полноприводные коробки, особенности.

Как устроена и работает планетарная коробка передач

Современная автоматическая коробка – второй по сложности агрегат после двигателя, и одним из основных его узлов является планетарная передача. Но самое интересное, что этот механизм имеет более чем 100-летнюю историю – впервые его использовали в далёком 1908 году на автомобиле Ford model T.

Правда, на коробке с ручным переключением передач. Многие не в курсе, но первая АКПП появилась ещё раньше – в 1906 году. Она была трехступенчатой и с гидравлическим приводом, который прижился и использовался повсеместно вплоть до последнего времени, когда управление работой автоматической коробкой переложили на электронику.

Но планетарная коробка передач до сих пор остается самой распространённой разновидностью среди автоматических трансмиссий.

Устройство, принцип работы

Схематически АКПП можно представить как конструкцию, состоящую из двух частей – планетарного механизма и гидротрансформатора. Крутящий момент от силового агрегата передаётся на гидротрансформатор – именно он преобразует момент вращения, реагируя на изменение режима движения (или вообще не передаёт вращение).

В МКПП валов три (ведущий, промежуточный, ведомый), а их шестерни пребывают в постоянном зацеплении. Переход на другую передачу осуществляется за счёт подключения ведомого вала к определённой паре шестерён. В коробке-автомате принцип иной: выбор необходимого режима движения осуществляется посредством блокировки соответствующих шестерен планетарного механизма.

Конструкция планетарной КПП, или планетарного редуктора, включает солнечную шестерню, принимающую вращение от гидротрансформатора посредством элемента, называемого водило, к которому подключены сателлиты в количестве 3 или 4 штук. Сателлиты стыкуются с коронной шестерней (её второе название – кольцевая). Все перечисленные элементы планетарной передачи содержит тормозной механизм фрикционного типа (в редких случаях – ленточные тормоза), с помощью которых и осуществляется блокировка шестерен.

Чтобы понять принцип работы планетарной коробки, рассмотрим три простых примера:

  • пускай нам нужно ускориться, то есть перейти на повышенную передачу. В этом случае кольцевая шестерня стопорится, вращательное движение от гидротрансформатора и СШ поступает на сателлиты, скорость вращения которых возрастает. Водило как бы «суммирует» вращение сателлитов и в результате тоже начинает вращаться быстрее;
  • при уменьшении скорости движения фиксируется уже водило, а сателлиты продолжают вращаться, что заставляет кольцевую шестерню снизить скорость вращения;
  • прямая передача обеспечивается следующим образом: водило при помощи фрикциона жёстко фиксируется с кольцевой шестерней, все не активные элементы «планетарки» не вращаются, минимизируя трение.

Важно понять, что в каждом из режимов происходит блокировка определённых элементов планетарной передачи.

Как же происходит передача крутящего момента далее, на приводы (раздатку для авто с ПП или карданный вал для заднеприводных авто)? Всё просто: вращение «снимается» с тех элементов, которые остались незаблокированными. Так, если блокируется водило, вращение на колёса передаётся с кольцевой шестерни. Если говорить о прямой передаче, здесь планетарный редуктор является фактически «лишним», поскольку крутящий момент на привод передаётся непосредственно с гидротрансформатора.

Усовершенствование АКПП, направленное на снижение расхода горючего, создание для мотора более благоприятных условий работы, улучшение динамики автомобиля, происходит по нескольким направлениям. Для этого увеличивают количество планетарных редукторов, при этом все редукторы, кроме первого, не содержат понижающих передач. Вследствие этого прямая передача на втором и так далее редукторах оказывается более скоростной, нежели повышающая передача основного редуктора. В то же время понижающая передача дополнительным редукторам как бы не нужна, поскольку крутящий момент с них снимается далеко не во всех случаях.

Рассмотрим более подробно работу фрикционов, которые, собственно, и отвечают за переключение режимов. Каждый планетарный редуктор включает набор фрикционов – тонких подвижных или фиксированных колец. Подвижные кольца связаны с вращающимися узлами редуктора. Если электроника, среагировав на манипуляции с педалью акселератора, создаёт соответствующее давление жидкости в АКПП, неподвижные диски вступают в зацепление с подвижными. В результате определённые элементы (например, КШ или водило) оказываются обездвиженными. Такой принцип является сутью планетарного механизма.

Очень многое зависит от электроники. Именно она отслеживает текущую скорость движения машины, а также скорость вращения коленвала, регулируя работу коробки таким образом, чтобы обеспечить оптимальные условия для двигателя при минимизации расхода топлива. Современная электроника умеет даже определять степень износа фрикционов, и при выполнении диагностики автомобиля сообщать об этом. Тем, кто планирует покупку б/у авто с АКПП, это полезно знать – так можно застраховать себя от приобретения авто с неисправной трансмиссией.

Устройство планетарной КПП включает насос, в функции которого входит создание требуемого давления в магистрали движения технической жидкости, между магистралями распределение давления жидкости регулируется электромагнитными клапанами.

Поскольку величина давления, создаваемого насосом, довольно значительная, авто с коробкой-автоматом «с толкача» не заведёшь – буксировка нужного давления обеспечить не может.

Если бы автоматическая коробка с планетарным механизмом была напрямую подключена к двигателю, при остановке авто и переключении передач мотор бы глох, ведь сцепление здесь не предусмотрено. Проблему решает гидротрансформатор, который, собственно, и выполняет функции сцепления, но в автоматическом режиме.

Он состоит из трёх компонентов:

  • центробежного насоса, жёстко соединённого с валом маховика;
  • реактора, в случае необходимости блокирующего передачу вращения;
  • центростремительной турбины, в функции которой входит передача преобразованного момента вращения планетарному механизму.

Колёса турбины и насоса имеют между собой некоторый зазор. Вращение на турбину передаётся посредством трансмиссионного масла, которое с лопастей насосного колеса направляется на лопасти турбинного. Геометрия элементов гидротрансформатора подобрана таким образом, что, невзирая на отсутствие жёсткого сцепления между насосом и турбиной, ТМ движется по замкнутому кругу. Таким образом, при остановке автомашины вращение передаётся без необходимости выключать передачу. При возникновении необходимости изменения текущего режима движения начинает «трудиться» реактор.

Читайте также:  Обзор нового Subaru Legacy 2020. характеристики и фото

При резком нажатии на педаль акселератора (скажем, при старте) скорость вращения турбинного колеса увеличивается, при этом реактор останавливается. Это так называемый гидротрансформаторный режим. Форма лопастей реактора такова, что когда масло возвращается из турбины в насосную секцию, формируется дополнительное сопротивление, способствующая ускорению движения жидкости.

В определённый момент времени скорость вращения турбинного колеса сравнивается с насосным, и тогда колесо реактора тоже приходит в движение, не препятствуя движению жидкости увеличивая КПД автоматической трансмиссии. Этот режим гидромуфты.

Сфера применения планетарных МКПП

На заре автомобилестроения планетарные трансмиссии присутствовали и в механических коробках – например, в знаменитой модели Ford T. Передачи переключались тремя педалями, педаль газа перенесли на подрулевой переключатель. Первая передача включалась левой педалью, вторая – центральной, задняя – правой. В 1928 году модель сняли с конвейера, и эра планетарных МКПП ушла в небытиё.

В 30-е годы появились первые полуавтоматические коробки передач планетарного типа, которые впоследствии были вытеснены полностью автоматическими.

В полуавтоматах функции сцепления выполняла гидромуфта. В автоматических трансмиссиях – гидротрансформатор.

Впрочем, планетарные МКПП всё ещё в ходу – их устанавливают в гусеничную технику (трактора, экскаваторы), в том числе военного назначения (танки, транспортёры, тягачи). Используется планетарный механизм в металлорежущих станках, и даже в турбинах авиационных двигателей, в качестве редуктора.

Весьма популярны планетарные коробки передач в велосипедных трансмиссиях. Они отличаются долговечностью, малым весом и простотой эксплуатации, являясь, по существу, необслуживаемыми. Однако они существенно увеличивают стоимость двухколёсной техники, поэтому в чисто спортивных моделях не используются, во многом – из-за увеличения массы ТС на 1,5-2 кг. и плохой ремонтопригодностью, если сравнивать с устройствами переключения передач параллелограммного типа.

Плюсы и минусы планетарных трансмиссий

Планетарный механизм, используемый в автоматических коробках, обладает рядом неоспоримых достоинств:

  • компактность механизма (все шестерни скомпонованы рядом и расположены на одной оси);
  • низкая шумность, обусловленная минимальной загрузкой зубьев;
  • планетарная коробка обеспечивает увеличение количества передаточных чисел;
  • такая коробка работает более плавно, с гораздо меньшим уровнем вибраций;
  • зубья шестерен обладают большим ресурсом, поскольку могут выдерживать в разы большую нагрузку.

Но есть и недостатки:

  • сложность конструкции предполагает высокую стоимость изготовления, что сказывается на конечной цене изделия;
  • из-за необходимости соблюдения высокой точности при сборке ремонтопригодность таких трансмиссий весьма низкая;
  • планетарный механизм весьма требователен к нагрузкам: если этим злоупотреблять, надёжность и КПД коробки резко падает. Причина очевидна – сложность конструкции и большое количество шестерен, при частой интенсивной нагрузке потери на трение возрастают, как и вероятность поломки;
  • АКПП весьма чувствительна к качеству и уровню трансмиссионного масла. Если с этими характеристиками возникнут проблемы, коробка долго не проработает.

В любом случае принцип работы, положенный в основу планетарной коробки передач, позволяет делать её более компактной, чем механический аналог, что в современном автомобилестроении ценится очень высоко.

Характерной особенностью планетарных механизмов является способность обеспечивать передачу солидного крутящего момента, который весьма равномерно передаётся на сателлиты, и чем их больше, тем меньшие нагрузки испытывают зубья. Эта особенность активно используется в тяжёлой военной технике.

Если соблюдать все регламентные процедуры, то можно утверждать, что современные АКПП обладают большим ресурсом.

Если конструкция такой коробки спроектирована грамотно, то она заведомо будет иметь больший КПД, чем у двух- и трёхвальных МКПП.

Отметим также, что тенденция производить автоматические коробки с увеличенным числом ступеней ведёт к существенному усложнению конструкции, вызванному необходимостью применения каскадных схем, что сказывается на надёжности таких агрегатов.

Схема и устройство планетарной передачи АКПП

Планетарная передача — вид зубчатой передачи, применяемой в механических и автоматических трансмиссиях. Помимо преобразования вращения «планетарка» способна суммировать и раскладывать мощности. Зная о планетарном механизме: что это такое, как работает, по каким критериям оценивают редуктор, станет понятно устройство и характеристики АКПП. В случае поломки расчёт передачи поможет выбрать надёжный и долговечный механизм.

  1. Устройство и принцип работы
  2. Разновидности планетарных передач
  3. Характеристики основных разновидностей этого устройства
  4. Цилиндрические
  5. Конические
  6. Волновые
  7. Достоинства и недостатки планетарных передач
  8. Передаточное число планетарных передач
  9. Подбор чисел зубьев планетарных передач
  10. Расчет на прочность планетарных передач
  11. Советы по подбору планетарного редуктора
  12. Область применения планетарных передач
  13. Заключение

Устройство и принцип работы

Планетарный механизм — это конструкция из зубчатых колёс, перемещающихся относительно центра. По центральной оси расположены колёса разного диаметра:

  • малое солнечное с внешними зубцами;
  • большое коронное или эпицикл с внутренними зубцами.

Между колёсами передвигаются сателлиты. Их вращение напоминает движение планет Солнечной системы. Оси сателлитов механические соединены на водиле, которое вращается относительно центральной оси.

Устройство простого планетарного блока:

  • 1 эпицикл;
  • 1 солнечное колесо;
  • 1 водило.

Планетарный механизм собирают в каскады из двух и более звеньев на одном валу для получения широкого диапазона передач. Главной кинематической характеристикой зубчатой передачи является передаточное отношение.

Принцип работы планетарной коробки заключается в блокировке одного из основных элементов и передаче вращения через ведущее колесо. Для остановки элемента применяют тормозные ленты, блокировочные муфты, конические шестерни. Передаточное отношение меняется в зависимости от схемы закрепления. Описать принцип действия планетарного механизма удобнее на примере:

  1. Корона блокируется.
  2. Вал подаёт крутящий момент на солнце.
  3. Вращение солнца заставляет планеты обкатываться вместе с ним.
  4. Водило становится ведомым, сообщая пониженную передачу.

Управляя элементами простой «планетарки», получают разные характеристики:

Передача

Как работает планетарная коробка в АКПП

Кпд η простой передачи достигает 0,97.

Планетарный ряд с одной степенью свободы становится планетарной передачей. Две степени образуют дифференциал. Дифференциал складывает моменты на ведомом колесе, поступающие от основных ведущих звеньев.

Читайте также:  Рулевой механизм: виды, устройство и принцип работы

Разновидности планетарных передач

По количеству ступеней планетарные механизмы разделяют на:

  • однорядные;
  • многорядные.

Планетарная передача из одной солнечной шестерни, одновенцовых сателлитов, водила и эпицикла будет однорядной. Замена сателлитов на двухвенцовые усложняет конструкцию, делая её двухрядной.

Многоступенчатая планетарная коробка передач — это последовательно установленные однорядные блоки. Такая схема позволяет суммировать передаточные числа и получать большие значения. 4-скоростные АКПП состоят из двухрядных планетарных конструкций, 8-скоростные — из четырёхрядных.

В АКПП применяют схемы, названные в честь изобретателей:

  • Механизм Уилсона представляет собой трёхрядную конструкцию, в которой соединены корона первого, водило второго и корона третьего рядов. Количество передач — 5 прямых и 1 задняя.
  • Механизм Лепелетье состоит из 3 соосно расположенных простых планетарных передач. Количество передач — 6 прямых и 1 задняя.
  • Схема Симпсона — 2 редуктора с общей солнечной шестернёй. Водило второго ряда оборудовано тормозом. Корона первого ряда и солнце через две блокировочные муфты жёстко соединены с ведущим валом. Механизм реализует режимы: нейтраль; 1,2,3 передачи; задний ход.

По типу зубчатых конструкций планетарные редукторы делятся на:

  • цилиндрические;
  • конические;
  • волновые;
  • червячные.

Разные типы применяют для передачи момента между валами, расположенными параллельно или под углом. А также в механизмах, требующих низкой или высокой кинематической характеристики.

Характеристики основных разновидностей этого устройства

В конструкции планетарного ряда АКПП применяют различные типы зубчатых передач. Выделяют три основные наиболее распространенные: цилиндрические, конические и волновые.

Цилиндрические

Зубчатые механизмы передают момент между параллельными валами. В конструкцию цилиндрической передачи входит две и более пар колёс. Форма зубьев шестерней может быть прямой, косой или шевронной. Цилиндрическая схема простая в производстве и действии. Применяется в коробках передач, бортовых редукторах, приводах. Передаточное число ограничено размерами механизма: для одной колёсной пары достигает 12. КПД — 95%.

Конические

Колёса в конической схеме преобразуют и передают вращение между валами, расположенными под углом от 90 до 170 градусов. Зубья нагружены неравномерно, что снижает их предельный момент и прочность. Присутствие сил на осях усложняет конструкцию опор. Для плавности соединения и большей выносливости применяют круговую форму зубьев.

Производство конических передач требует высокой точности, поэтому обходится дорого. Угловые конструкции применяются в редукторах, затворах, фрезерных станках. Передаточное отношение конических механизмов для техники средней грузоподъёмности не превышает 7. КПД — 98%.

Волновые

Во волновой передаче отсутствуют солнечная и планетные шестерни. Внутри коронного колеса установлено гибкое зубчатое колесо в форме овала. Водило выступает в качестве генератора волн, и выглядит в виде овального кулачка на специальном подшипнике.

Гибкое стальное или пластмассовое колесо под действием водила деформируется. По большой геометрической оси зубья сцепляются с короной на всю рабочую высоту, по малой оси зацепление отсутствует. Движение передаётся волной, создаваемой гибким зубчатым колесом.

Во волновых механизмах КПД растёт вместе с передаточным числом, превышающим 300. Волновая передача не работает в схемах с кинематической характеристикой ниже 20. Редуктор выдает 85% КПД, мультипликатор — 65%. Конструкция применяется в промышленных роботах, манипуляторах, авиационной и космической технике.

Достоинства и недостатки планетарных передач

Планетарная передача выигрывает у простых зубчатых механизмов аналогичной мощности компактным размером и массой меньшей в 2 — 3 раза. Используя нескольких планетных шестерней, достигается зацепление зубьев на 80%. Нагрузочная способность механизма повышается, а давление на каждый зубец уменьшается.

Кинематическая характеристика планетарного механизма доходит до 1000 с малым числом зубчатых колёс без применения многорядных конструкций. Помимо передачи планетарная схема способна работать как дифференциал.

За счёт соосности валов планетарного механизма, компоновать машины проще, чем с другими редукторами.

Применение планетарного ряда в АКПП снижает уровень шума в салоне автомобиля. Сбалансированная система имеет высокую вибропрочность за счет демпфирования колебаний. Соответственно снижается вибрация кузова.

Недостатки планетарного механизма:

  • сложное производство и высокая точность сборки;
  • в сателлиты устанавливают подшипники, которые выходят из строят быстрее, чем шестерня;
  • при повышении передаточных отношений КПД падает, поэтому приходится усложнять конструкцию.

Передаточное число планетарных передач

Передаточным называют отношение частоты ведущего вала планетарной передачи к частоте ведомого. Визуально определить его значение не получится. Механизм приводится в движение разными способами, а значит передаточное число в каждом случае различно.

Для расчёта передаточного числа планетарного редуктора учитывают число зубьев и систему закрепления. Допустим, у солнечной шестерни 24 зуба, у сателлита — 12, у короны — 48. Водило закреплено. Ведущим становится солнце.

Сателлиты начнут вращаться со скоростью, передаваемой солнечной шестернёй. Передаточное отношение равно: -24/12 или -2. Результат означает, что планеты вращаются в противоположном направлении от солнца с угловой скоростью 2 оборота. Сателлиты обкатывают корону и заставляют её обернуться на 12/48 или ¼ оборота. Колёса с внутренним закреплением вращаются в одном направлении, поэтому число положительное.

Общее передаточное число равно отношению числа зубьев ведущего колеса к количеству зубьев ведомого: -24/48 или -1/2 оборота делает корона относительно солнца при зафиксированном водиле.

Если водило станет ведомым при ведущем солнце, то передаточное отношение: (1+48/24) или 3. Это самое большое число, какое способна предложить система. Самое маленькое отношение получается при фиксировании короны и подачи момента на водило: (1+/(1+48/24)) или 1/3.

Передаточные числа простой планетарной схемы: 1,25 — 8, многоступенчатой: 30 — 1000. С ростом кинематической характеристики КПД снижается.

Подбор чисел зубьев планетарных передач

Число зубьев колёс подбирают на первом этапе расчёта планетарной схемы по заранее установленному передаточному отношению. Особенность проектирования планетарного ряда заключается в соблюдении требований правильной сборки, соосности и соседства механизма:

  • зубья сателлитов должны совпадать с впадинами солнца и эпицикла;
  • планеты не должны задевать друг друга зубьями. На практике более 6 сателлитов не используют из-за трудностей равномерного распределения нагрузки;
  • оси водила, солнечного и коронного колёс должны совпадать.

Основное соотношение подбора зубьев передачи через передаточное число выглядит так:

Планетарная передача: может ли без неё классическая коробка автомат?

Среди всех известных механик привода особое место занимают планетарные редукторы. Они нашли применение в составе подавляющего большинства мехатронных систем, в том числе в станках с ЧПУ. В таких механизмах качество работы планетарного редуктора определяется не только передаваемой мощностью и КПД, но и более «тонкими» показателями: плавностью, кинематической точностью, жесткостью, виброактивностью, моментом инерции и количеством мертвого хода.

Читайте также:  Двигатель не заводится: причины и наиболее распространенные неисправности - Автосервис

Конструкция планетарного редуктора

Объяснить принцип работы планетарного редуктора можно на примере устройства простейшей одноступенчатой модели. В состав механизма входят 4 звена:

  • Солнечная шестерня. Обычно она выполнена заодно с быстроходным валом.
  • Сателлиты – зубчатые колеса, симметрично расположенные вокруг солнечной шестерни. Они вращаются вокруг своих осей.
  • Эпицикл – зубчатый венец с внутренним зацеплением. Сателлиты входят в зацепление с солнечной шестерней и эпициклом.
  • Водило. Оси сателлитов, вращающиеся вокруг солнечной шестерни, представляют собой единое звено с тихоходным валом. Оно называется водилом.

Благодаря концентричности трех групп зубчатых колес быстроходный и тихоходный валы в устройстве планетарного редуктора всегда располагаются на одной оси. Это очень удобно с точки зрения компоновки привода и его соединения с исполнительным механизмом, например, ходовым винтом станка. Многие производители реализуют так называемые мотор-редукторы — комплектную приводную механику с электродвигателем в моноблоке.

В простейшей передаче тихоходный вал (солнечная шестерня) получает вращение от двигателя и через зацепление передает ее на сателлиты, которые за счет неподвижного эпицикла заставляют вращаться свои оси (водило, тихоходный вал). Более сложный вариант планетарной передачи – дифференциал. Эпицикл в нем не зафиксирован. Дифференциальная передача может складывать моменты (то есть иметь два источника вращения) или разделять их (от одного двигателя приводить во вращение два исполнительных механизма).

Управляющие элементы механизма

При сохранении нескольких степеней свободы устройство можно использовать в качестве основного самодостаточного функционала. Но если выбирается модель с одним ведущим и одним ведомым звеном (режим редуктора), то необходимо будет задавать им определенные скорости. Для этого и применяются управляющие элементы планетарной коробки передач. Принцип их действия заключается в перераспределении скоростей за счет фрикциона и тормоза. Лишние степени свободы снимаются, а основные свободные узлы становятся опорными.

Фрикционы отвечают за соединение двух свободных звеньев или одного звена (тоже свободного) с внешним мощностным подводом. Обе конфигурации фрикционов в условиях блокировки обеспечивают контролируемым звеньям определенную угловую скорость, причем не нулевую. По конструкции такие элементы представляют собой многодисковые муфты, но иногда встречаются и обычные муфты для передачи момента.

Что касается тормоза, то его задача в управляющей инфраструктуре планетарной коробки передач заключается в соединении свободных звеньев с корпусом механизма. Данный элемент в условиях блокировки наделяет свободные звенья нулевой угловой скоростью. По техническому устройству такие тормоза схожи с муфтами, но в самых простых исполнениях – однодисковых, колодочных и ленточных.

От чего зависит передаточное число планетарного редуктора?

Степень редуцирования (передаточное число) рассчитывается как отношение числа зубьев эпицикла и солнечной шестерни или их делительных диаметров. При этом количество зубьев на сателлитах на нее не влияет. Передаточное отношение простого одноступенчатого планетарного редуктора составляет от 3 до 10. При больших значениях не удается сохранить условие контактной прочности зубьев. Увеличение или уменьшение передаточного отношения в указанных пределах выполняется за счет изменения геометрии зубчатых колес.

Большие степени редуцирования можно получить двумя способами:

  • Последовательной установкой нескольких планетарных передач.
  • Встраивание конической зубчатой передачи (в качестве первой ступени) в планетарный редуктор.

Поскольку второй способ предполагает смещение оси вращения, чаще всего прибегают к установке конических прямозубых или гипоидных передач. Угловые редуктора нередко оказываются удачным решением для компоновки узла машины.

Смотрите также

  • Чистка дроссельной заслонки калина 8 клапанов
  • Как зарегистрировать авто
  • Знак дорожные работы
  • Система кондиционирования автомобиля
  • Эшелон спутниковая охранная система
  • Устроиться в везет такси на своей машине
  • Эшелон спутниковая охранная система
  • Устроиться в везет такси на своей машине
  • Арест автомобиля судебными приставами можно ли ездить


Класс по кбм осаго

  • Надо ли сдавать экзамен пдд при замене водительских прав
  • Вы можете скачать наш прайс-лист

    • главная
    • о компании
    • новости
    • каталог
    • статьи
    • контакты

    Сколько должно быть сателлитов?

    В сравнении с обычной передачей в планетарном зацеплении оказывается большее количество зубьев, и все они задействованы в перемещении мощности. С увеличением числа сателлитов снижается нагрузка на каждый из них, соответственно, есть возможность для уменьшения их диаметра и ширины (материалоемкости производства) при сохранении прочностных характеристик устройства планетарного редуктора. Рассеивание мощности сопровождается снижением износа зубьев, а также повышением жесткости привода на скручивание.

    В планетарных редукторах обычно используются три (реже – четыре) сателлита. С увеличением их количества растут требования к точности исполнения деталей. Так, смещение одной из осей сателлита приводит к неравномерному распределению передаваемой мощности. Это негативно отражается на сроке службы зубьев и подшипников.

    Назначение коробки передач

    КПП – это связующее звено между двигателем и колесами. В двигателе внутреннего сгорания нельзя обойтись без коробки. На низких оборотах он имеет маленькую мощность, которой недостаточно для трогания с места и движения. Коробка передач нужна для увеличения крутящего момента и придания ускорения колесам.

    1. Передает вращение мотора на вращение ведущих колес.
    2. Распределяет усилия при разных условиях движения авто: в горку, с горки.
    3. Обеспечивает независимое поведение двигателя и ведущих колес (на нейтральной передаче).
    4. Обеспечивает движение задним ходом.

    Сколько передач может быть в коробке

    Ступенчатая коробка имеет определенное число ступеней для оптимальной передачи вращения. В ретро-автомобилях встречаются коробки с тремя-четырьмя передачами. Это связано с тем, что моторы имели маленькую мощность, и такого числа хватало для ее преобразования на колеса. На современных машинах встречаются пяти- и шестиступенчатые агрегаты

    Для спортивных автомобилей производят семиступенчатые, так как их мощность больше, а в гонках важно точно изменять скорость

    Читайте также:  Как снять аккумулятор фольксваген поло седан - Авто журнал Акорд-Авто

    Преимущества и недостатки планетарных редукторов

    Планетарные редукторы находят применение в приводных системах различных механизмов и машин. Их популярность объясняется широким перечнем преимуществ перед обычными редукторами с цилиндрическими и коническими передачами:

    1. Возможность реализации разных кинематических схем. Планетарный механизм может выполнять функции: Редуктора с постоянным передаточным отношением (с зафиксированным эпициклом или водилом);
    2. Коробки передач при последовательной фиксации звеньев;
    3. Дифференциального механизма с двумя степенями свободы, который можно использовать для сложения и вычитания движений.
  • Сниженные в 2 – 4 раза массово-габаритные характеристики при одинаковых передаточных числах.
  • Многопоточность при передаче мощности. Количество потоков равно числу сателлитов.
  • Сниженные нагрузки на опоры. Благодаря симметричной конструкции передач все радиальные усилия на осях сателлитов, входном и выходном валах компенсируют друг друга. Это дает возможность выбирать подшипники меньших типоразмеров.

    В серво и шаговых приводах для перемещения станков с ЧПУ планетарные редукторы дают еще ряд специфических для них преимуществ:

    1. Увеличение разрешения привода.
    2. Возможность работы на больших ускорениях.
    3. Снижение вероятности пропуска шагов благодаря увеличению крутящего момента.

    К условным недостаткам планетарных редукторов относят:

    1. Жесткие требования к качеству смазки
      и соблюдению регламента ее замены. Повышенные контактные нагрузки на зубья требуют использования марок масел, указанных производителем в технической документации. Переход на другие смазки может привести к снижению срока службы редуктора. Из-за отсутствия застойных зон в планетарном механизме частицы металла, попавшие в масло, всегда находятся во взвешенном состоянии и создают дополнительные абразивные нагрузки.
    2. Сложность в ремонте
      . Для проведения квалифицированного ремонта нужно специализированное оборудование: съемники и пресс для демонтажа и сборки, шаблоны и мерительный инструмент для выбраковки деталей.
    3. Высокое тепловыделение
      . Из-за компактных размеров и высоких передаваемых мощностей работа планетарного редуктора сопровождается выделением большого количества теплоты. Зачастую площадь наружной поверхности не справляется с ее отводом. Эту проблему можно устранить несколькими способами: принудительным воздушным охлаждением, системой постоянной циркуляции смазки, ограничением входной частоты вращения или установкой дополнительной механической передачи перед быстроходным валом.

    При соблюдении регламента обслуживания планетарные редукторы работают стабильно и не вызывают особых проблем.

    Характеристики основных разновидностей этого устройства

    В конструкции планетарного ряда АКПП применяют различные типы зубчатых передач. Выделяют три основные наиболее распространенные: цилиндрические, конические и волновые.

    Цилиндрические

    Зубчатые механизмы передают момент между параллельными валами. В конструкцию цилиндрической передачи входит две и более пар колёс. Форма зубьев шестерней может быть прямой, косой или шевронной. Цилиндрическая схема простая в производстве и действии. Применяется в коробках передач, бортовых редукторах, приводах. Передаточное число ограничено размерами механизма: для одной колёсной пары достигает 12. КПД — 95%.

    Система охлаждения АКПП и установка дополнительного универсального радиатора

    Конические

    Колёса в конической схеме преобразуют и передают вращение между валами, расположенными под углом от 90 до 170 градусов. Зубья нагружены неравномерно, что снижает их предельный момент и прочность. Присутствие сил на осях усложняет конструкцию опор. Для плавности соединения и большей выносливости применяют круговую форму зубьев.

    Производство конических передач требует высокой точности, поэтому обходится дорого. Угловые конструкции применяются в редукторах, затворах, фрезерных станках. Передаточное отношение конических механизмов для техники средней грузоподъёмности не превышает 7. КПД — 98%.

    Волновые

    Во волновой передаче отсутствуют солнечная и планетные шестерни. Внутри коронного колеса установлено гибкое зубчатое колесо в форме овала. Водило выступает в качестве генератора волн, и выглядит в виде овального кулачка на специальном подшипнике.

    Гибкое стальное или пластмассовое колесо под действием водила деформируется. По большой геометрической оси зубья сцепляются с короной на всю рабочую высоту, по малой оси зацепление отсутствует. Движение передаётся волной, создаваемой гибким зубчатым колесом.

    Во волновых механизмах КПД растёт вместе с передаточным числом, превышающим 300. Волновая передача не работает в схемах с кинематической характеристикой ниже 20. Редуктор выдает 85% КПД, мультипликатор — 65%. Конструкция применяется в промышленных роботах, манипуляторах, авиационной и космической технике.

    Планетарные редукторы в станках MULTICUT

    Конструкция планетарного редуктора отличается высокой сложностью, и чтобы проявился весь комплекс его преимуществ, точность изготовления механизма должна быть очень высокой. Высокие требования предъявляются к соосности всех вращающихся деталей, к профилю и термообработке зуба. Важное условие работоспособности – герметичность уплотнений на входном и выходном валах. При выборе механического силового агрегата нужно учитывать не только заявленные в паспорте технические характеристики, но и обращать внимание на производителя.

    В планетарных приводах станков MULTICUT мы используем японские редукторы SHIMPO. Производитель специализируется на изготовлении приводной механики общепромышленного применения и специализированных узлов. Благодаря высокой точности нарезки зуба и прецизионной балансировке вращающихся деталей планетарные редукторы SHIMPO отличаются низким уровнем вибрации при работе на максимальных скоростях вращения и высокой точностью. Например, в планетарных серворедукторах общего назначения серии VRB максимальный люфт не превышает 3 угловых минут.

    К особенностям конструкции SHIMPO можно отнести:

    • широкий диапазон передаточных чисел (3 – 100);
    • жесткий выходной вал;
    • легкий алюминиевый корпус;
    • автоматическое центрирование с мотором, обеспечивающее хорошую соосность;
    • исполнение IP65.

    Для получения профессиональных консультаций по выбору элементов привода для станков MULTICUT отправьте ваши вопросы сотрудникам компании через обратную связь или задайте в телефонном режиме.

    Как записаться на ремонт планетарки АКПП?

    Получить бесплатную консультацию мастера по АКПП, либо забронировать место в сервисе можно по номеру горячей линии, указанному на сайте или через форму связи. Отдел колл-центра компании оперативно ответит на все интересующие вопросы и запишет в автосервис на удобное для вас время.

    При необходимости также предоставляем услугу эвакуации транспорта не на ходу спецтехникой из собственного автопарка – просто сообщите менеджеру компании при оформлении заявки о необходимости вызвать эвакуатор. Услуга в черте города при условии дальнейшего ремонта в сервисах ТОП АКПП предоставляется на бесплатной основе.

    Планетарная коробка передач: устройство, принцип работы, эксплуатация и ремонт

    Планетарные механизмы относятся к наиболее сложным устройствам коробки передач. При небольших размерах конструкция характеризуется высокой функциональностью, что объясняет ее широкое применение в технологических машинах, велосипедной и гусеничной технике. На сегодняшний день планетарная коробка передач имеет несколько конструкционных исполнений, но основные принципы работы ее модификаций остаются прежними.

    1. Устройство агрегата
    2. Принципы работы планетарных коробок передач
    3. Особенности рабочего процесса
    4. Простые и сложные планетарные передачи
    5. Управляющие элементы механизма
    6. Применение планетарного механизма
    7. Планетарная коробка передач для велосипеда
    8. Эксплуатационный процесс
    9. Неисправности и ремонт механизма
    10. Заключение
    Читайте также:  БМВ Х7 2019 - фото и цена, характеристики новой модели BMW X7 в России

    Устройство агрегата

    Основа конструкции формируется всего тремя функциональными частями с одной осью вращения. Их представляет водило и два зубчатых центральных колеса. Также в устройстве предусматривается обширная группа вспомогательных звеньев в виде комплекта одноформатных зубчатых колес, коронной шестерни и подшипников. Из этого можно сделать вывод, что планетарная коробка передач – это механизм из семейства зубчатых «коробок», однако с принципиальным отличием. Оно заключается в условной независимости угловых скоростей у каждого из основных звеньев. Теперь стоит подробнее ознакомиться с элементами агрегата:

    • Водило – основа и обязательная часть любой планетарной системы, в том числе с дифференциальной связью. Это рычажный механизм, представляющий собой пространственную вилку, ось которой совмещается с общей осью передачи. При этом зубчатые оси с сателлитами вращаются вокруг нее в плоскостях размещения центральных колес.
    • Зубчатые колеса. В первую очередь следует разделять группы больших центральных и малых центральных колес этого типа. В первом случае речь идет о крупных колесах с внутренними зубцами – данная система носит название эпицикла. Что касается малых колес с зубьями, то они отличаются наружным расположением зубьев – также их называют солнечной шестерней.
    • Сателлиты. Колесная группа планетарной коробки передач (реже – одинарное зубчатое колесо), элементы которой обязательно имеют внешние зубья. Сателлиты располагаются в сцепке с обеими группами центральных колес. В зависимости от функциональности и мощности техники количество сателлитов может варьироваться от 2 до 6, но чаще всего используется 3 сегмента, поскольку в этом случае отпадает потребность в дополнительных уравновешивающих устройствах.

    Принципы работы планетарных коробок передач

    Изменение передачи зависит от конфигурации размещения функциональных узлов. Значение будет иметь подвижность элемента и направления крутящего момента. Один из трех компонентов (водило, сателлиты, солнечная шестерня) фиксируется в неподвижном положении, а два других вращаются. Для блокировки элементов планетарной коробки передач принцип работы механизма предусматривает подключение системы ленточных тормозов и муфт. Разве что в дифференциальных устройствах с коническими шестернями тормоза и блокировочные муфты отсутствуют.

    Понижающая передача может активизироваться по двум схемам. В первом варианте реализуется следующий принцип: останавливается эпицикл, на фоне чего рабочий момент от силового агрегата переправляется на базу солнечной шестерни и убирается с водила. В итоге интенсивность вращения вала будет понижаться, а солнечная шестерня прибавит в частоте работы. В альтернативной схеме блокируется солнечная шестерня устройства, а вращение передается от водила к эпициклу. Результат аналогичный, но с небольшим отличием. Дело в том, что передаточное число в данной рабочей модели будет стремиться к единице.

    В процессе повышения передачи тоже может реализовываться несколько рабочих моделей, причем для одной и той же планетарной коробки передач. Принцип действия в простейшей схеме следующий: блокируется эпицикл, а момент вращения переносится с центральной солнечной шестерни и транслируется на сателлиты и водило. В таком режиме механизм работает как повышающий редуктор. В другой конфигурации будет блокироваться шестерня, а момент переправляется от коронной шестерни на водило. Также принцип действия схож с первым вариантом, но есть разница в частоте вращения. При включении заднего хода момент кручения снимется с эпицикла и будет передаваться на солнечную шестерню. При этом водило должно находиться в неподвижном состоянии.

    Особенности рабочего процесса

    Принципиальным отличием планетарных механизмов от других видов коробок передач является уже упомянутая независимость рабочих элементов, что формулируется как две степени свободы. Это значит, что благодаря дифференциальной зависимости для вычисления угловой скорости одного компонента системы необходимо брать во внимание скорости двух других зубчатых узлов. Для сравнения, другие зубчатые коробки передач предполагают линейную зависимость между элементами в определении угловой скорости. Иными словами, угловые скорости планетарной «коробки» могут меняться на выходе независимо от динамических показателей на входе. При зафиксированных и неподвижных шестернях появляется возможность суммировать и распределять потоки мощности.

    В простейших механизмах отмечается две степени свободы зубчатых звеньев, но работа сложных систем может предусматривать и наличие трех степеней. Для этого механизм должен иметь как минимум четыре функциональных звена, которые будут находиться в дифференциальной связке между собой. Другое дело, что такая конфигурация фактически будет неэффективна в силу низкой работоспособности, поэтому на практике применения и передачи с четырьмя звеньями сохраняют две степени свободы.

    Простые и сложные планетарные передачи

    Уже был отмечен один из признаков разделения планетарных механизмов на простые и сложные – это количество рабочих звеньев. Причем речь идет только об основных узлах, и группы сателлитов не берутся в расчет. Простая система обычно имеет три звена, хотя кинематикой допускаются все семь. В качестве примера такой системы можно привести наборы одно- и двухвенцовых сателлитов, а также парные взаимозацепленные группы зубчатых колес.

    В сложных механизмах основных звеньев гораздо больше, чем в простых. Как минимум в них предусматривается одно водило, однако центральных колес может быть больше трех. Более того, принцип работы планетарной коробки передач позволяет даже в рамках одной сложной системы использовать несколько простых агрегатов. Например, в четырехзвенной модели может находиться до трех простых узлов, а в пятизвенной – до шести. Однако о полной независимости простых планетарных систем в рамках сложных устройствах речи не идет. Дело в том, что у нескольких таких механизмов с большей вероятностью будет одно общее водило.

    Управляющие элементы механизма

    При сохранении нескольких степеней свободы устройство можно использовать в качестве основного самодостаточного функционала. Но если выбирается модель с одним ведущим и одним ведомым звеном (режим редуктора), то необходимо будет задавать им определенные скорости. Для этого и применяются управляющие элементы планетарной коробки передач. Принцип их действия заключается в перераспределении скоростей за счет фрикциона и тормоза. Лишние степени свободы снимаются, а основные свободные узлы становятся опорными.

    Читайте также:  КАСКО с франшизой: что это такое простыми словами, как работает страховка автомобиля при ее оформлении, каковы плюсы, минусы, и порядок использования на примерах?

    Фрикционы отвечают за соединение двух свободных звеньев или одного звена (тоже свободного) с внешним мощностным подводом. Обе конфигурации фрикционов в условиях блокировки обеспечивают контролируемым звеньям определенную угловую скорость, причем не нулевую. По конструкции такие элементы представляют собой многодисковые муфты, но иногда встречаются и обычные муфты для передачи момента.

    Что касается тормоза, то его задача в управляющей инфраструктуре планетарной коробки передач заключается в соединении свободных звеньев с корпусом механизма. Данный элемент в условиях блокировки наделяет свободные звенья нулевой угловой скоростью. По техническому устройству такие тормоза схожи с муфтами, но в самых простых исполнениях – однодисковых, колодочных и ленточных.

    Применение планетарного механизма

    Впервые данный агрегат был использован в автомобиле Ford T в виде двухступенчатой коробки передач с ножным принципом переключения и ленточными тормозами. В дальнейшем устройство пережило немало преобразований, и сегодня в качестве новейшей версии механизмов данного типа можно назвать японскую планетарную коробку передач Prius. Принцип работы этого агрегата заключается в распределении энергии между силовой установкой (которая может быть и гибридной) и колесами. В процессе работы двигатель останавливается, после чего энергия направляется на генератор, в результате чего начинается движение колес.

    При этом система может быть не только функционалом одной лишь коробки передач. Сегодня данное устройство применяют в редукторах, дифференциалах, в сложных кинематических схемах промышленного оборудования, в приводных системах спецтехники и самолетов. Передовые автогиганты осваивают и принципы работы механизма в составе с электромагнитными и электромеханическими приводами. Та же планетарная коробка передач Prius успешно применяется в гибридных электромобилях. Самой коробки передач в традиционном смысле в таких конструкциях нет, но есть подобие вариатора без ступенчатого переключения – комплекс планетарных шестерней, приводящий колеса в движение и получающий энергию от движка, как раз и выполняет эту функцию.

    Планетарная коробка передач для велосипеда

    В традиционном понимании отсутствует коробка передач и у велосипедного транспорта, обеспеченного планетарными механизмами. Это втулки с той же солнечной шестерней, которая жестко крепится к задним колесам на их оси. Также для фиксации применяется водило, определяющее направление движения сателлитов и не позволяющее им разъезжаться и сцепляться между собой. И самый ответственный элемент планетарной «коробки» велосипеда представлен эпициклической шестерней, вращение которой происходит за счет кручения педалей. В момент изменения передачи исполнительный механизм втулки (шлицевой привод) меняет показатели динамики водила, что и дает эффект регулировки скорости.

    То есть можно вновь заключить, что планетарная модель работает в качестве редуктора. В данной системе эпицикл выполняет функцию ведомого звена цепи, солнечная шестерня сохраняет неподвижное состояние, а водило замыкается на корпус. При этом рабочие схемы простых и многоскоростных втулок будут одинаковыми. Небольшая разница заключается лишь в том, что у каждого узла планетарной системы наблюдаются свои строго определенные показатели отношений передач.

    Эксплуатационный процесс

    Главной мерой при эксплуатации данного механизма со стороны пользователя является поддержание планетарного ряда в оптимальном рабочем состоянии. Это достигается за счет периодической чистки элементов и, что особенно важно, благодаря смазке. Что надо смазывать в планетарной коробке? Главным образом скользящие подшипники редуктора. Масло направляется из коленвала в полость редукторного вала, заполняя полости сателлитов с зубчатыми колесами. Далее, в зависимости от конструкции, по цапфам и радиальным отверстиям техническая смазка поступает на подшипники шестеренок. Для максимального распределения масла по длине подшипников на внешней стороне цапфы иногда выполняют лыску.

    Зацепления смазываются или путем окунания зубьев колес в жидкостную ванночку, или посредством направления масла в зону сцепки по специальным соплам. То есть реализуется струйная смазка или смазка окунанием. Но самым эффективным способом считается распространение масляного тумана, который применяют в отношении элементов зацепления и подшипников. Данный метод смазки реализуется разбрызгиванием из специального пульверизатора.

    Что же касается самого смазывающего состава, то для планетарных передач рекомендуются нелегированные нефтяные масла. Например, годятся для применения индустриальные составы общего назначения. Для высокоскоростных механизмов желательно использовать специальные турбинные и авиационные средства.

    Неисправности и ремонт механизма

    Наиболее распространенным признаком неполадки планетарной передачи является наличие вибраций в зоне короба. Водители отмечают также посторонние шумы, толчки и подергивания. Наличие тех или иных симптомов зависит от характера неисправности, причин для которой может быть несколько:

    • Перегрев механизма.
    • Агрессивный стиль езды с резкими торможениями и ускорениями.
    • Отсутствие масла, его низкий уровень или недостаточно высокое качество.
    • Недостаточный прогрев коробки передач перед движением.
    • Пробуксовка на гололеде.
    • Попадание автомобиля в снег или грязь.
    • Износ элементов планетарного ряда.

    Чтобы отремонтировать планетарную коробку передач, необходимо знать конкретную причину ее поломки. Для этого производится разборка механизма. Обычно короб держится на болтах внутри приводного вала. Необходимо с одной из сторон (зависит от конструкции) снять скоростные кронштейны и затем через отверстие вала привода выкрутить болт. Далее производится чистка или замена вышедшего из строя элемента. Как правило, речь идет о загрязнении металлической стружкой, поломке зубьев, износе осей и шестерней.

    Заключение

    Планетарные механизмы отличаются сложностью устройства, в чем есть свои плюсы и минусы. К первым можно отнести сбалансированность обслуживаемых элементов с относительно точным распределением сил. Данный фактор позволяет разрабатывать скромные по размерам блоки переключения передач, которые дают возможность выполнения оптимизированной компоновки. В случае с «планетаркой» велосипеда отмечаются и эргономические достоинства, среди которых возможность переключения в стоячем положении. При езде по городу это особенно полезное качество, так как менять скоростные режимы приходится достаточно часто. Если же говорить о недостатках планетарных систем, то они при больших передаточных отношениях все же характеризуются скромной производительностью. Также система требует точной сборки, поскольку малейшие отклонения увеличивают риск того же износа деталей.

    Читайте также:  Как правильно купить подержанный автомобиль - советы для новичков

    Как заправить кондиционер в машине своими руками

    Некорректно работающий кондиционер в машине может доставить немало неприятностей в жаркие летние дни. Поэтому его, как и любую другую важную часть авто, необходимо поддерживать в рабочем состоянии, в том числе и следить за количеством в нём хладагента. Многие автомобилисты доверяют эту процедуру сервисам, но заправить автокондиционер можно и самостоятельно.

    Как понять, что кондиционер пора заправить

    Другое название конденсатора — радиатор, и эту деталь автомобиля периодически чистят от пыли и загрязнений, что помогает избежать коррозии

    Даже в исправном состоянии система кондиционирования автомобиля постепенно теряет хладагент (фреон). Согласно нормативам, потеря 15% фреона за один год считается нормальным показателем. По техническим условиям утечка 50% хладагента и более приводит к тому, что автомобильный кондиционер уже не в состоянии работать эффективно. Поэтому даже исправно работающую систему необходимо заправлять хладагентом каждые 3 года.

    Однако в старых автомобилях ситуация выглядит иначе. Потеря фреона может происходить намного быстрее и в больших объёмах. Поэтому на таких машинах автокондиционер нуждается в заправке гораздо чаще.

    Почувствовать то, что кондиционер нужно перезаправлять, достаточно просто. Если он перестал справляться с высокой температурой в салоне летними днями, нужно ехать в сервис или менять в нём хладагент самостоятельно.

    Заправлять кондиционер также придётся, если произошла разгерметизация системы кондиционирования из-за поломки. В этом случае перед заправкой необходимо устранить причину утечки, которая обычно кроется в механических повреждениях трубок либо в коррозии конденсатора кондиционера. В первом случае нужно заделать места утечек герметиком, во втором, вероятнее всего, придётся заменить сам конденсатор.

    Необходимые материалы и оборудование

    Сейчас все автокондиционеры заправляются тетрафторэтаном (маркировка — R-134a), однако по старинке автолюбители по-прежнему именуют этот хладагент фреоном, так как системы охлаждения автомобилей, выпускавшихся до начала-середины 90-х годов, заправлялись фреоном CFC-12.

    Смешивать различные виды не допускается, точное наименование хладагента можно узнать по наклейке на внутренней стороне крышки капота.

    Флакон фреона весом в полкилограмма обойдётся в сумму около 1 000 рублей, большие по размерам ёмкости — в несколько тысяч рублей.

    Для кондиционеров малолитражных легковых автомобилей хватает и флакона в 500 граммов, а для более крупных и мощных авто можно обойтись двумя флаконами

    Для заправки автомобиля понадобится одно из следующих устройств:

    • автоматическая станция (стоит десятки тысяч рублей);
    • одно- или многоразовый набор оборудования.

    Естественно, что о покупке автоматической станции при самостоятельной заправке речь идти не может — она обойдётся слишком дорого. А вот с наборами стоит разобраться внимательнее. Полноценный состоит из:

    • манометрического коллектора;
    • весов;
    • баллона, заправленного фреоном;
    • вакуумного насоса.

    Одноразовый набор стоит совсем недорого и включает флакон, шланг и манометр. Также в обоих случаях понадобятся переходники и штуцеры.

    Одноразовый набор дешевле, но менее надёжен, многоразовый — наоборот

    Выбор из этих двух вариантов — решение автовладельца.

    Пошаговая инструкция по заправке

    Вне зависимости от марки и модели автомобиля, общая часть правильной инструкции по заправке автокондиционера одноразовым набором выглядит следующим образом.

    1. Необходимо снять защитный колпачок с порта магистрали низкого давления. В случае наличия во входе мусора — тщательно очищаем его и колпачок. В систему не должно попасть ни единого кусочка грязи или мусора, иначе компрессор может выйти из строя.
    2. Ставим автомобиль на нейтральную передачу и ручной тормоз. После этого заводим движок и держим обороты на отметке 1500 об/мин. В этот момент нужен помощник, удерживающий их на заданной величине с помощью педали газа. В качестве альтернативы можно что-нибудь подложить под акселератор.
    3. Включаем рециркуляцию воздуха в салоне на максимум.
    4. Нужно надеть шланг на заправочный штуцер и подсоединить его к отверстию магистрали низкого давления.
    5. Поворачиваем кран магистрали низкого давления, предварительно перевернув флакон с хладагентом вверх дном. Далее, не спеша, поворачиваем вентиль.
    6. В процессе заправки кондиционера поддерживаем давление с помощью манометра. Оно не должно превышать 285 Килопаскалей (кПа), лучше всего держать его на отметке в 275 Килопаскалей.
    7. Как только температура выходящего из дефлектора воздуха достигнет 6–8 °C, а штуцер рядом с портом низкого давления покроется льдом, можно считать заправку оконченной.

    Видео: заправка автокондиционера своими руками

    Однако упрощённая схема далеко не всегда даёт нужный результат. Поэтому автомобилисты вправе воспользоваться сложным способом и расширенным набором оборудования. В таком случае схема заправки несколько видоизменяется. Сначала проводится диагностика системы с помощью тестера, но определить недостаток фреона можно и «на ощупь».

    Если при включенном кондиционировании трубка магистрали низкого давления остаётся теплой, фреона в системе недостаточно

    Убедившись в необходимости заправки, нужно действовать следующим образом.

    1. Сначала удаляется весь хладагент из системы кондиционирования.
    2. Затем с помощью вакуумного насоса выкачиваются воздух и жидкость. Вакуумирование проводится в течение получаса.
    3. Далее с помощью весов или мерной колбы измеряется количество заправляемого фреона.

    Дальнейшая заправка выглядит так же, как и в первом случае, лишь давление поступающего газа контролируется с помощью манометрического коллектора, а не обычного манометра.

    Как проверить качество работы

    Недостаточная заправка кондиционера может приводить к выходу из строя компрессора, да и охлаждаться салон будет недостаточно. Избыток фреона приведёт к автоматическому срабатыванию системы отключения и, следовательно, также к отсутствию охлаждения салона. Так что заправлять кондиционер нужно исключительно согласно расчётам.

    Определить точное количество хладагента для конкретного кондиционера можно в инструкции к авто или в таблицах, публикуемых в интернете

    После заправки необходимо проверить качество сделанной работы. Этот процесс нельзя назвать долгим: кондиционер авто переводится в активный режим, и если в салон сразу же пойдёт холодный воздух, то система кондиционирования заправлена верно. Выявить ошибки в заправке также помогут:

    • посторонние запахи из дефлекторов (возможно, придётся сменить салонный фильтр);
    • течи фреона из трубок кондиционера (обнаруживаются с помощью течеискателя или визуально);
    • посторонние шумы (при их наличии вероятна коррозия компрессора или конденсатора).
    Читайте также:  Тюнинг лада калина хэтчбек, седан и др - процесс доработки с фото - МастерАвто

    В случае утечки фреона необходимо прибегнуть к помощи ремонтника

    Как часто заправлять кондиционер в машине

    Как уже упоминалось, заправлять кондиционер нужно не реже одного раза в три года. Но такой регламент действителен лишь для новых автомобилей. Если машине больше 6 лет, то проверка и заправка автокондиционера должна осуществляться ежегодно, а в случае, когда утечки системы кондиционирования не устранены, и того чаще.

    Самостоятельно заправить кондиционер достаточно просто. Элементарный набор для этой работы стоит около 1 тысячи рублей — по сути, это немногим меньше цены одной заправки в сервисе. Поэтому далеко не всегда автомобилисты желают или умеют осуществлять такую процедуру. Однако для тех, кто привык полностью контролировать своего «железного коня» и ремонтировать его самостоятельно, собственноручная заправка выглядит достойной альтернативой поездке на станцию техобслуживания.

    Как заправить кондиционер автомобиля своими руками

    LEMANS RU
    Полезные видео по устройству и ремонту авто ты найдёшь только тут

    Автокондиционер является агрегатом, создающим и поддерживающим в салоне автомобиля заданный микроклимат. Кондиционер авто, так же как и любое другое оборудование, требует своевременного обслуживания. Именно поэтому, чтобы поддерживать его в рабочем состоянии, требуется периодическая дозаправка кондиционера автомобиля, чистка системы кондиционирования, и ряд других процедур, предотвращающих выход его из строя. Те автовладельцы, которые часто пользуются кондиционером, скорее всего, уже не раз посещали сервис центры по его обслуживанию, уплачивая энную сумму денег (цена заправки кондиционера авто стартует от 1000 руб.). Однако на этой процедуре можно сэкономить, о том, как производится самостоятельная заправка автокондиционера и расскажем в нашей статье.

    Принцип работы автокондиционера

    Прежде чем приступать заправке кондиционера в машине своими руками, дабы процедура была успешной, желательно разобраться с устройством и принципом его работы. Система имеет три основные части:

    — компрессор;
    — конденсатор;
    — испаритель.

    Процесс кондиционирования происходит приблизительно так:

    Фреон, циркулирует по замкнутому контуру, проходя все 3 части.
    Компрессор кондиционера сжимает газ и повышает его температуру.
    Далее хладагент (уже горячий и под давлением) поступает в конденсатор, где он охлаждается и конденсируется (становится жидким).
    После чего фреон идет в контур с высоким давлением и подводится к расширительному клапану, где распыляется и попадает в испаритель.
    Именно в испарителе и происходит процесс охлаждения, поскольку там хладагент подвергается испарению, как следствие из воздуха отводится тепло, а он охлаждается.
    В замыкание кругооборота фреон снова поступает в компрессор (в виде холодного газа) по стороне низкого давления, а там процесс обратно повторяется.

    Как часто заправлять кондиционер в машине?

    В процессе работы автокондиционера происходит небольшая утечка фреона. Норма такой потери газа за 1 год может достигать до 15%. Так что, каждые три года, если не случалась разгерметизация контура, в машине требуется заправлять хладагент в кондиционер. А в том случае, когда автомобиль уже довольно старенький, естественная утечка еще больше, поэтому заправка может потребоваться на год чаще, но метод заправки будет аналогичным.

    Когда имеется большая утечка фреона, заправлять кондиционер автомобиля не имеет смысла, нужно сначала определить поврежденный участок и устранить (это можно сделать только на специализированном сервисе с применением ультрафиолета).

    Когда утечка фреона больше нормы, то, скорее всего:

    — либо трубки системы кондиционера через механическое/коррозийное повреждение потеряли герметичность;
    — либо внутри конденсатора появились коррозийные процессы.

    Какой фреон в автомобильном кондиционере?

    Ранее для заправки кондиционера использовали фторосодержащий фреон R-12, хоть он и более продуктивный, но из-за того, что очень вредный, в 1992 г. его применение запретили, и заменили на хладагент R-134а. Поэтому владельцам автомобилей с кондиционером выпускавшимся до 1992 года выпуска, приходится либо самостоятельно заправлять, либо переходить тоже на новый вид фреона. Ведь хотя они и работают на R-12, но на сервисных станциях заправка хлорфторосодержащего газа запрещена. Так что все новые модели машин с автомобильным кондиционером заправлены фреоном R-134а. Кстати, какой фреон в автомобильном кондиционере конкретной системы, можно увидеть на табличке, подняв капот. Хотя перепутать сложно, ведь даже заправочные штуцеры разные (в трубке под R-134а он выше и с большим диаметром). На наклейке под капотом также можно увидеть и норму заправки фреона в автокондиционере.

    Количество фреона в кондиционере автомобиля

    Перед тем как заправлять кондиционер своими руками, желательно точно определится, какое количество фреона в кондиционере автомобиля, чтобы рассчитать с покупкой требуемого количества баллончиков. Посмотреть норму заправки фреона в автокондиционере, как уже выяснили, можно на табличке под капотом, где указан как тип хладагента, так и его количество в системе.

    Когда по каким-то причинам таблица отсутствует, то узнать, сколько нужно хладагента можно также и у автодилера или посмотреть в мануале. Для российских автомобилей норма заправки обычно составляет около 600-900g. Хотя, в принципе, точность по большому счету и не нужна, ведь, как правило, своими руками производится дозаправка системы, а не полное заполнение кондиционера. Заправка автокондиционера производится или еще на заводе, или же после ремонта, когда газ полностью вышел, а при плановом обслуживании, мы можем только дозаправить фреоном до нормы, когда он сможет работать на полную мощность. Но при такой частичной заправке автомобильного кондиционера мы не можем знать, сколько граммов фреона осталось. Поэтому заправка кондиционера в машине происходит по давлению, отображающемся на манометре. Поэтому, если вы не смогли узнать точных цифр и определить количество фреона в кондиционере автомобиля, то следите за стрелкой прибора.

    Так как в гаражных условиях нет возможности узнать точное количество хладагента, то гораздо проще определить сколько нужно фреона для заправки машинного кондиционера по показаниям манометра.
    Долив масла при заправке кондиционера
    В таблице количества фреона в машинном кондиционере всегда есть цифры и заправочных норм масла, но мало кто знает, как его долить, да и зачем. Некоторые водители, при заправке автокондиционера, советуют всегда доливать масло. Но ведь избыток смазки часто приводит к поломке поршневого компрессора, поскольку масло, проходя через агрегат вместе с газообразным хладагентом, нагорает на узлах. Так как же быть в этой ситуации?

    Читайте также:  Что такое переходные рамки автомагнитол и для чего они нужны?

    Ответ довольно прост — для заправки автомобильного кондиционера лучше использовать фреон с добавлением масла (такая информация указывается на баллончике с хладагентом), поскольку оно там уже дозировано. Но если, все же, предусмотрена отдельная заправка смазки, то следует использовать полиалкиленгликолевое масло – PAG (на фото по средине). Масло заливается в компрессор через картер (указано стрелкой на фото справа).

    Вакуумирование кондиционера своими руками

    Далеко не все это учитывают, но не менее важной процедурой, кроме норм заправки фреона и количества масла в системе, также является и вакуумирование кондиционера!

    Когда в системе автокондиционера осталось менее чем 50% хладогента, то завоздушивание и попадание внутрь влаги — неизбежно. Естественно, агрегат сможет работать, хотя и не на всю возможность, но, скорее всего, компрессор выйдет из строя, а на трубках системы образуется коррозия, и тогда ремонт обойдется куда дороже, чем вакуумирование. Для удаления из кондиционера атмосферного воздуха и паров влаги потребуется вакуумный насос.

    Чтобы вакуумировать автокондиционер самостоятельно вам потребуется:

    Включить отопитель и прогреть авто, чтобы влага конденсировалась в испарителе;
    Подключить вакуумный насос к штуцеру компрессора, а затем, выкрутив ниппель, повернуть под ним краник (против часовой стрелки);
    Включить насос на 15 минут, затем перекрыть вентили и выключить его. Процедуру повторить несколько раз.
    После завершения процедуры нужно подождать часа 2-3, и только потом можно производить заправку кондиционера автомобиля.

    Оборудование для заправки кондиционера авто

    Самостоятельная заправка автокондиционера требует как базовых навыков, так и определенного комплекта оборудования. Поэтому, для проверки давление в системе и последующей заправки автомобильного кондиционера, нужно приобрести:

    — метрологическую станцию;
    — шланги;
    — переходник с краном, позволяющий подключится к системе;
    — баллон хладагента соответствующего типа (R-12 или R-134а).

    Все необходимое оборудование для заправки кондиционера автомобилей своими руками можно приобрести в любом автомагазине.

    Стандартный магазинный комплект для заправки подключается следующим образом:

    Баллон с фреоном, на нем имеется резьба и плоскость, которая прокалывается иглой во время подсоединении переходника (когда такой переходник с краником отсутствует, то нужно докупить отдельно).
    Соединительная муфта дает возможность подключить через тройник, манометр и шланг.
    Другой конец шланга подключается к метрологической станции (приобретается отдельно) к которой подсоединяется еще один шланг.

    Каким образом заправляется и как отличить, где какой штуцер?
    Системы кондиционирования имеют две стороны: низкого (показана красной стрелкой) и высокого давления (на нее указывает синяя стрелка).

    Заправка автокондционера производится в магистраль низкого давления, поэтому, первым делом вам понадобится найти нужный штуцер. Чтобы исключить заправку со стороны высокого давления, размеры входных отверстий различны. У некоторых моделей колпачки штуцеров обозначаются буквами «H» и «L» или имеют разный цвет.

    При откручивании краника магистрали низкого давления, тщательно протирайте сам колпачок и участок трубки тряпкой, чтобы внутрь не попала пыль или мусор.

    Этапы самостоятельной заправки автокондиционера

    Независимо от модели авто и внешнего вида узлов, общая инструкция по заправке кондиционера автомобиля будет аналогична.

    Итак, чтобы заправить фреон в систему автокондиционера, делаем следующее:

    Очищаем от грязи защитный колпачок и участок магистрали низкого давления, затем открываем его.
    На заправочный штуцер надеваем шланг от собранного ранее оборудования.
    Инструкцией по заправке автокондиционеров предусмотрен запуск двигателя и поддержка 1500 оборотов. Держать их нужно для того, чтобы компрессор прокачивал фреон по магистралям. Поэтому на данном этапе либо нужна помощь, либо можно поместить что-нибудь под педаль газа.
    Включаем рециркуляцию воздуха по салону на максимум.
    Открываем краник магистрали низкого давления, перевернув баллон с хладагентом вверх дном, и потихоньку открываем вентиль. Кондиционер начинает заправляться (на работающем двигателе).
    Заправка кондиционера автомобиля сопровождается постоянным контролем показаний манометра.
    Давление в магистрали низкого давления не должно превышать 285 кПа и в идеале должно составлять на 10 единиц меньше. Превышение максимально допустимого давления может привести к выходу из строя компрессора.
    Чтобы понять правильно ли заправляется система, можно посмотреть в окошко фильтра-осушителя — если там не наблюдается пузырьков и видна прозрачная жидкость, значит, вы все делаете правильно.
    Как только в салон пойдет прохладный воздух (около 5-8 C°), а шланг возле штуцера низкого давления будет холодным, как лед, процедуру заправки кондиционера машины можно завершить.

    Как продлить строк службы кондиционера на автомобиле?

    Для продления работоспособности автокондиционера следует соблюдать простые рекомендации по самостоятельному обслуживанию:

    — периодически мыть радиатор автокондиционера (конденсер);
    — в зимний период заезжать в теплое помещение и давать поработать кондиционеру минут 10-15, хотя бы раз в месяц.

    Как видите, самостоятельная заправка автокондиционера не является сложной, и если нет необходимости искать утечку фреона или ремонтировать систему кондиционирования, то можно справится с обслуживанием своими руками. Хотя, естественно, чтобы была выгода от самостоятельных действий, нужно иметь в наличии весь необходимый набор для заправки хладагента, ведь его стоимость обойдется вам в ту же цену, что и заправка кондиционера на СТО. Поэтому данную процедуру выгодно делать при регулярном, раз в 2-3 года, обслуживании автокондиционера.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: