Принцип работы кпп yj375: Гидротрансформатор (YJ375/YJ375X) — Китай Коробка передач, коробка передач

Коробка передач КПП TR1-200 для SEM 650, 655 в сборе с ГТР

• Описание

• Характеристики

• Характеристики

• Доставка и оплата

КПП в сборе для погрузчиков SEM ZL50F, SEM 639C, SEM 650B, SEM 658B, SEM 659B, SEM 660B, SEM 669B, SEM 655D. В сборе с ГТР B-YJ375.

Каталожный номер:

• TR1-200

Для того, чтобы не ошибиться при покупке агрегата на свой погрузчик, обратитесь к нашему менеджеру, он подберет для вас нужную коробку передач.

Оригинальные КПП в сборе в наличии на складе в Благовещенске. Мы работаем напрямую с заводами-изготовителями КНР, без посредников.

Для того, чтобы приобрести коробку переключения передач на спецтехнику из Китая свяжитесь с нами любым удобным способом.

Если вы самостоятельно не нашли нужную КПП, свяжитесь с менеджером, — найдем, предложим лучшие условия и доставим в строк (Отправить запрос).

Внимание, в связи с нестабильностью курса рубля, актуальную цену на товар и наличие товара на складе узнавайте у наших менеджеров.

Оплата

Оплату заказа можно осуществить следующими способами: наличными при самовывозе, сбербанк, безналичным расчетом или наложенным платежом.

Доставка компаниями

Наша компания осуществляет доставку товаров следующими транспортными компаниями:

Алтан, Байкал-сервис, Берг, Деловые линии, ЖелдорАльянс, Желдорэкспедиция, ПЭК, СДЭК, Солнечный Магадан, ТрансТрек ДВ, Тройка ДВ, Флагман Амур, Энергия

Самовывоз в г. Благовещенск

Самовывоз осуществляется с адреса, по которому находится наш магазин – Амурская область, г. Благовещенск, улица Чайковского 7.

Кроме того, осуществляем бесплатную доставку заказанных товаров по городу Благовещенск.

Если вам необходимо отправить товар транспортной компанией, осуществляем бесплатную доставку до транспортной компании.

Доставляем в города:

Благовещенск, Москва, Новосибирск, Санкт-Петербург, Владивосток, Волгоград, Воронеж, Екатеринбург, Иркутск, Казань, Краснодар, Красноярск, Нижний Новгород, Омск, Оренбург, Пермь, Ростов-на-Дону, Саратов, Томск, Тюмень, Уфа, Челябинск

Коробка переключения передач (АКПП) TR1-200. 

Устанавливается на погрузчики:

• SEM: ZL50F, 639C, 650B, 658B, 659B, 660B, 669B, 655D.

В сборе с ГТР B-YJ375.

Производитель: SEM (Shandong Engineering Machinery), Caterpillar (Qingzhou) Ltd.

Страна-производитель: Китай.

Все о механической коробки передач: виды, конструкция, принцип работы

Название «механическая коробка передач» было дано агрегату из-за использования данного способа переключения. Новичкам часто достаточно сложно научиться быстро управлять автомобилем с МКПП в отличие от «автомата». Однако трансмиссии этого типа отличаются надежностью. «Механика» имеет довольно простую конструкцию, также можно выделить ее ремонтопригодность. При этом в автомобилестроении механическая коробка передач сегодня утратила лидирующие позиции.

Принцип работы

Используемый в работе МКПП принцип заключается в передаче на первичный вал крутящего момента. Передача осуществляется от двигателя через сцепление. В конструкции механической коробки передач есть пары шестерен, которые между собой взаимодействуют. С помощью этих пар (ступеней) крутящий момент преобразуется для последующей передачи на колеса. Ступени имеют свое передаточное число. Так происходит преобразование скорости вращения и крутящего момента коленчатого вала ДВС. Различают понижающие и повышающие передачи. Первые крутящий момент увеличивают, при этом происходит уменьшение скорости вращения. Включение повышающей передачи, наоборот, уменьшает крутящий момент.

Пары состоят из двух шестерен, входной и выходной. Передаточное число зависит от количества зубьев. Понятно, что у шестерни большего диаметра и количество зубьев будет больше, здесь существует прямая зависимость. В качестве примера можно привести первую передачу с самым большим передаточным числом. У этой пары шестерен минимальный размер имеет входная, расположенная на первичном валу. Максимальный размер имеет выходная шестерня первой передачи. Поток мощности, который передается от мотора, при переключении скоростей МКПП нужно прервать. Для этого водитель нажимает педаль сцепления. Автомобиль с механической коробкой передач начинает движение с включения первой передачи.

Примечание: некоторые модели тяжелых грузовых автомобилей могут начинать движение со второй передачи.

Водитель рукой устанавливает селектор рычага переключения передач в нужное положение. Дальнейшее переключение на повышенные передачи выполняется водителем последовательно. Необходимо учитывать скорость автомобиля и показания тахометра. Это связано с тем, что каждому диапазону оборотов двигатель соответствует определенная передача.

Разновидности МКПП

Механические КПП различают по количеству передач. К числу основных относятся коробки с 4, 5 и 6 ступенями. Большинство автомобилей с механикой в мире выпускается с трансмиссией 5МТ, другими словами, с 5-ступенчатой МКПП.

Выпускаются механические коробки передач с двухвальной и трехвальной конструкцией. Первые предназначены для легковых автомобилей с передним приводом. Вторые устанавливают на грузовики и легковые автомобили с задним приводом.

Особенности конструкции

Конструктивно отличаются друг от друга двухвальная и трехвальная коробки передач. Есть различия и в принципе работы. Двухвальная трансмиссия состоит из первичного и вторичного валов. Эти валы также называют ведущим и ведомым. Отличием конструкции трехвальной МКПП является промежуточный вал. В агрегате также есть шестерни первичного и вторичного валов. Остальные детали конструкции коробки передач: картер, главная передача, синхронизаторы, механизм выбора передач, дифференциал.

Особенности конструкции двухвальной МКПП

В двухвальных коробках передач, которые относятся к самым распространенным, на первичный вал агрегата крутящий момент поступает от мотора через муфту сцепления. В разных конструкциях механических КПП некоторые из шестерней жестко закрепляются на двух валах. Остальные шестерни свободно вращаются.

Важно: по меньшей мере один синхронизатор устанавливается как на первичном, так и вторичном валах.

Постоянным является зацепление шестерен двух валов. Для понимания, находится ли шестерня в зафиксированном положении, надо просто посмотреть на них ― свободно вращаются шестерни, находящиеся около синхронизаторов.

Особенность конструкции ― жесткое закрепление шестерни главной передачи на вторичном валу. Задача главной передачи и дифференциала состоит в передаче крутящего момента к колесам автомобиля. При этом дифференциал придает колесам разную угловую скорость.

В корпусе МКПП находится механизм выбора передачи. Перемещение синхронизатора выполняется с помощью штоков и вилок. Предусмотрена защита от попытки включения двух передач одновременно.

При рычаге переключения передач в нейтральном положении не происходит передачи крутящего момента на ведущие колеса. Это означает, что шестерни на валах не зафиксированы.

Включая передачу, водитель переводит синхронизатор с помощью нужной вилки. Перемещение осуществляется через систему тяг или тросиков.

Функция муфты заключается в синхронизации угловых скоростей определенной шестерни и вала, на котором муфта установлена.

Передача крутящего момента с ведущего на ведомый вал происходит при зацеплении синхронизатора с шестерней.

Важно: крутящий момент передается от силового агрегата на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Автомобиль может двигаться задним ходом, для этого задействуется дополнительный вал, на котором установлена промежуточная шестерня заднего хода.

Особенности конструкции трехвальной МКПП

Отличительная особенность трехвальной трансмиссии ― наличие в конструкции дополнительного промежуточного вала. Передача крутящего момента происходит с первичного вала, который соединен со сцеплением, на третий вал. Для передачи задействована нужная шестерня.

Важно: зацепление валов не прерывается, оно постоянно. Это обеспечивается жесткой фиксацией шестерен на промежуточном валу, параллельном ведущему валу.

В установленный на первичном валу упорный подшипник входит ведомый вал. Получается, что оба вала, первичный и вторичный, находятся на одной оси. Особенность вторичного вала в том, что его шестерни имеют свободный ход, отсутствует жесткая фиксация с валом. Между шестернями промежуточного и ведомого валов есть постоянное зацепление. При нахождении селектора рычага переключения передач в нейтральном положении происходит передача крутящего момента от ведущего вала на промежуточный. Затем крутящий момент передается на шестерни ведомого вала. Однако свободное вращение этих шестерен не может заставить автомобиль начать движение.

Функция синхронизаторов, жестко закрепленных на валу между шестернями и имеющих возможность зубчатому соединению перемещаться в осевом направлении, состоит в том, чтобы выравнивать угловые скорости шестерен с угловой скоростью ведомого вала. Выравнивание угловых скоростей происходит за счет использования силы трения.

В трехвальной трансмиссии механизм переключения установлен в корпусе КПП. В состав механизма входят штоки с вилками, рычаг управления и устройство, позволяющее блокировать возможность включения сразу двух передач.

Выпускаются механизмы с дистанционным управлением с помощью кулисы или шарнирных тросов.

В двухвальной и трехвальной трансмиссиях используется аналогичный принцип включения передач.

Роль синхронизаторов

Задача синхронизатора заключается в обеспечении безударного включения передач. Это достигается путем выравнивания угловых скоростей вала и шестерни. Элементы синхронизатора: муфта, кольца блокировочные и проволочные (по два), три сухаря.

При включении передачи перемещение муфты к соответствующей шестерне выполняется с помощью вилки. Сначала туда передвигается блокировочное кольцо. Появляется сила трения, благодаря которой происходит поворот блокировочного кольца из-за разности угловых скоростей элементов. Кольцо поворачивается до упора. Затем должны выровняться угловые скорости, после этого муфта двигается дальше и происходит зацепление.

Достоинства и недостатки механической КПП

Среди достоинств МКПП надо назвать:

• меньшую, по сравнению с другими видами трансмиссий, стоимость;
• меньшую массу КПП;
• высокий КПД;
• высокую динамику разгона автомобиля;
• топливную экономичность;
• простоту и ценовую доступность обслуживания.

Важные достоинства механической КПП ― возможность буксировки автомобиля и достаточно эффективное движение в условиях бездорожья.

Однако у МКПП есть и ряд недостатков:

• механические КПП не могут обеспечить такой же уровень комфорта, как другие трансмиссии;
• более сложный и требующий внимания процесс переключения передач;
• плавность хода автомобиля с МКПП хуже, чем у других трансмиссий;
• сцепление требуется периодически менять.

Выводы

Механическая КПП надежна и экономична. Такая трансмиссия отлично подойдет любителям быстрой езды и поездок по бездорожью. Для водителей, готовых «обменять» эти достоинства на меньший в сравнении с другими КПП комфорт, покупка автомобиля с МКПП ― очевидное решение.

Как работает коробка передач (трансмиссия)?

Преобразование скорости и крутящего момента происходит в коробках передач за счет расположения шестерен или шкивов разных размеров.

• 1 Преобразование скорости
  • 1.1 Коэффициент трансмиссии
  • 1.2 Руководитель
  • 1,3 РАЗВЛЕНИЕ И ЦЕЧЕСКИЙ ДИР ДВИД
• 2 Стадии передачи
• 3 ПРИМЕНЕНИИ РАБОТЫ РАБОТА
• 4 ПРИВЕТСТВЕННЫЙ СТРАНС
  • 4.1.
  • 4.2 Ременная передача

Преобразование скорости

Как объясняется в статье Что такое трансмиссия (коробка передач) и для чего она используется?, трансмиссии используются, помимо прочего, для установки скорости на желаемое значение. Такое преобразование скорости становится очевидным при взгляде на анимированную зубчатую передачу ниже. В этом случае скорость снижается от передачи к передаче.

Анимация: работа зубчатой ​​передачи

Снижение скорости может быть связано с разным количеством зубьев между соответствующими парами шестерен. Например, первые ведущая шестерня (зеленая) на приводном валу имеет всего 15 зубьев. В результате эти 15 зубьев совершают один полный оборот при повороте зубчатого колеса. Они толкают следующую ведомую шестерню  (оранжевого цвета) на 15 зубьев дальше.

Однако эта ведомая шестерня имеет больше зубьев из-за большего диаметра. В результате он больше не движется на полный оборот. В данном случае ведомая шестерня имеет всего 30 зубьев. Таким образом, за один оборот ведущей шестерни ведомая шестерня проталкивается только на пол-оборота. В конечном итоге это означает уменьшение скорости вдвое.

Обратите внимание, что отдельные зубья больших шестерен имеют те же размеры, что и зубья меньших шестерен, поскольку соответствующие зубья должны совпадать друг с другом. Такая блокировка шестерен также называется зацеплением .

Передаточное отношение

Изменение скорости от ведущего колеса к ведомому описывается так называемым передаточным числом i. Он определяется следующим образом:

\begin{align}
\label{def_uebersetzungsverhaeltnis}
&\boxed{i = \frac{n_1}{n_2}} \\[5px]
\end{align}

В этом уравнении n ₁ обозначает скорость вращения ведущего колеса, а n ₂ — скорость вращения ведомого колеса. Если направление вращения реверсируется с редуктором, это обычно обозначается отрицательным знаком. Однако по соображениям простоты это соглашение не будет применяться в дальнейшем.

В случае, описанном выше, передаточное число между двумя шестернями равно i = 2, что означает, что ведущее колесо вращается в два раза быстрее, чем ведомое колесо, или ведомое колесо движется в два раза медленнее, чем ведущее колесо. Часто передаточные числа также даются в виде 2:1 («два к одному»).

Передаточное отношение определяется как отношение скоростей вращения ведущего колеса к ведомому колесу. Он наглядно показывает, как часто ведущее колесо должно повернуться за один оборот ведомого колеса!

Зубчатая передача

Для двух парных шестерен передаточное отношение определяется (обратным) отношением числа зубьев z или соответствующим диаметром делительной окружности d:

\begin{align}
\label{zaehne_uebersetzungsverhaeltnis }
&\boxed{i = \frac{z_2}{z_1} = \frac{d_2}{d_1}} \\[5px]
\end{align}

Рисунок: Диаметр рабочей окружности зубчатых колес

Рабочий шаг диаметр окружности — это диаметр воображаемых цилиндров делительной окружности , которые катятся друг на друга без скольжения (несколько неточно, просто упоминается как диаметр окружности делительной окружности ). Следовательно, окружные скорости на рабочем делительном круге обоих зубчатых колес идентичны. Диаметр делительной окружности зубчатого колеса в конечном итоге эквивалентен диаметру шкива ременной передачи.

Диаметр делительной окружности – это диаметр воображаемых цилиндров, которые катятся друг на друга без проскальзывания!

Анимация: цилиндры шага

Ременная передача и цепная передача

В случае фрикционной или ременной передачи (или цепной передачи) передаточное отношение может быть определено (обратным) отношением соответствующих диаметров колес d:

\begin{align}
\label{rad_uebersetzungsverhaeltnis}
&\boxed{i = \frac{d_2}{d_1}} \\[5px]
\end{align}

Рисунок: Диаметр колеса для тягового механизма

Если, например, ведомое колесо в два раза больше ведущего колеса, это также относится к соответствующим окружностям колеса. В то время как ведущее колесо вращается один раз, колесо двойного размера вращается только на пол-оборота (либо путем качения друг на друга в случае фрикционных колес, либо с помощью цепей или ремней в случае ременных передач или цепных передач). Таким образом, скорость уменьшается вдвое, и передаточное отношение i = 2 снова присутствует.

Ступени редуктора

В принципе, каждой колесной паре в трансмиссии может быть назначено определенное передаточное отношение, при котором изменяется скорость. Приведенные выше анимации зубчатой ​​и ременной передач показывают, что трансмиссия обычно состоит не из одной пары колес, а из нескольких, каждое из которых установлено на своем валу.

Каждая пара колес, находящихся в зацеплении друг с другом, представляет собой так называемую ступень редуктора и характеризуется определенным передаточным отношением. Как правило, коробка передач имеет несколько ступеней передачи, каждая из которых имеет разные передаточные числа.

Рисунок: Ступени редуктора

Ступень редуктора — это колесная пара в коробке передач, при которой изменяется скорость или крутящий момент!

Таким образом, когда мы говорим о передаточном отношении всего редуктора, мы имеем в виду общее передаточное число , то есть передаточное число между входным и выходным валами всего редуктора! Общее передаточное число i _t можно рассчитать путем умножения отдельных передаточных чисел ступеней редуктора:

\begin{align}
&\boxed{i_{t} = i_1 \cdot i_2 \cdot i_3 \cdot \dots} \\[5px]
\end{align}

Общее передаточное число редуктора является результатом умножения отдельных передаточных чисел соответствующих ступеней редуктора!

Более подробную информацию о функции и устройстве ступеней редуктора можно найти в статье Что такое ступени редуктора?.

Формы передаточных чисел

Коробки передач не всегда должны быть рассчитаны на снижение скорости, как в случае с анимациями выше. Во многих технических приложениях также желательно увеличение скорости. Так бывает, например, при движении по автомагистралям. Чтобы двигаться вперед как можно быстрее, колеса должны вращаться как можно быстрее. Следовательно, необходимо увеличить скорость вала двигателя с помощью коробки передач. Тогда большое зубчатое колесо должно приводить в движение меньшее колесо.

В таких случаях передаточное отношение меньше единицы и также говорят о передаточном числе . При передаточном отношении больше единицы ведомое колесо вращается медленнее, чем ведущее, и говорят несколько неточно об отношении мощности . Заметьте, что мощность в физическом смысле не трансформируется, а остается постоянной. Только крутящий момент увеличился при соотношении мощности. Поскольку скорость снижается в соответствии с увеличением крутящего момента, трансмиссию часто называют 9-й. 0033 редуктор или редуктор .

Передаточное отношение, которое приводит к увеличению скорости, называется передаточным отношением. Передаточное отношение, которое приводит к увеличению крутящего момента, называется передаточным числом.

Например, при трогании автомобиля с места на первой передаче имеет место передаточное число с максимальным передаточным числом около i _max = 3,6. Соответственно, скорость снижается в 3,6 раза по сравнению со скоростью двигателя. С другой стороны, на высшей передаче переключаемый мотор-редуктор имеет передаточное отношение с минимальным передаточным отношением ок. я _мин = 0,8. Следовательно, скорость увеличивается в 1,25 раза (=1/0,8).

Коробки передач, которые могут изменять передаточное число, также называются переключаемыми трансмиссиями или механическими трансмиссиями или, для краткости, переключателями передач. Важной характеристикой переключаемых трансмиссий является увеличение передаточного отношения от минимального до максимального. Чем больше это увеличение, тем большие диапазоны скоростей могут быть смещены. Это увеличение также упоминается как разброс передачи S и рассчитывается следующим образом:

\begin{align}
&\boxed{S = \frac{i_{max}}{i_{min}}} = \frac{3.6}{0.8}= 4.5 \\[5px]
\end{align}

Для описываемого редуктора разброс S = 4.5, что означает возможность увеличения передаточного числа в 4.5 раза, начиная с минимального значения.

Отношение максимального к минимальному передаточному числу переключаемой коробки передач называется разбросом трансмиссии!

Преобразование крутящего момента

В предыдущем разделе было описано преобразование скоростей двух передач. Из-за сохранения энергии изменение крутящего момента всегда связано с этим изменением скорости (см. также статью Что такое редуктор и для чего он нужен?)! Это обсуждается более подробно в следующих разделах.

Зубчатая передача

Изменение крутящего момента в паре шестерен становится очевидным, если внимательно посмотреть на возникающие силы. Далее предполагается, что ведущее зубчатое колесо имеет крутящий момент M ₁ . Смежное зубчатое колесо приводится в движение этим крутящим моментом.

Рисунок: Преобразование крутящего момента в тяговой шестерне

В зависимости от диаметра d ₁ ведущей шестерни с крутящим моментом M ₁ связана определенная сила F. Под действием этой силы боковые поверхности зубьев делительной окружности ведущей шестерни теперь прижимаются к боковым сторонам зубьев ведомой шестерни (также воздействуя на делительную окружность).

Действующая сила F может быть определена из определения крутящего момента («крутящий момент = приложенная сила x плечо рычага»). Таким образом, при заданном крутящем моменте M ₁ , соответствующую силу F на боковых поверхностях зуба можно определить, используя соответствующий диаметр делительной окружности d ₁ :

\begin{align}
&M_1 = F \cdot r_1 = F \cdot \frac{d_1}{ 2} \\[5px]
\label{m_t}
&\underline{F = 2 \cdot \frac{M_1}{d_1}} \\[5px]
\end{align}

Примечание: Для упрощения дела предполагалось, что сила действует по касательной к делительной окружности, так что сила и плечо рычага (= половина диаметра делительной окружности) перпендикулярны друг другу. Более подробную информацию о фактическом направлении силы эвольвентных передач можно найти в соответствующей статье.

Рассчитанная сила F ведущей шестерни из уравнения (\ref{m_t}) также действует на ведомую шестерню. Однако, поскольку ведомая шестерня имеет другой диаметр делительной окружности, сила теперь действует на измененное плечо рычага (d ₂ /2). Следовательно, это также связано с изменением крутящего момента:

\begin{align}
&M_2 = F \cdot r_2 = F \cdot \frac{d_2}{2} ~~~\text{с уравнением (2)} ~~~F = 2 \cdot \frac{M_1}{d_1} ~~~\text{:} \\[5px]
&M_2 = \underbrace{2 \cdot \frac{M_1}{d_1}}_{= F} \cdot \frac{d_2}{2} \\[5px]
\label{m_1}
&\underline{M_2 = M_1 \cdot \frac{d_2}{d_1}} \\[5px]
\end{align}

Это показано уравнением (\ref{m_1}) что крутящий момент M ₂ на ведомой шестерне пропорционален отношению соответствующих диаметров делительной окружности d ₂ /d ₁ . Чем больше ведомая шестерня по отношению к ведущей, тем больше будет увеличение крутящего момента.

Для зубчатых колес диаметр делительной окружности прямо пропорционален количеству зубьев. Поскольку при двойном диаметре (делительной окружности) окружность зубчатого колеса в два раза больше, и, таким образом, также имеется место для удвоенного количества зубьев.

Если ведомая шестерня имеет в два раза больше зубьев, чем ведущая шестерня, соответствующий двойной рычаг в конечном итоге удваивает крутящий момент. В этом отношении увеличение крутящего момента также может быть выражено соотношением количества зубьев:

\begin{align}
\label{m_2}
&\underline{M_2 = M_1 \cdot \frac{z_2}{z_1 }} \\[5px]
\end{align}

Отношение диаметров делительной окружности в уравнении (\ref{m_1}) или отношение количества зубьев в уравнении (\ref{m_2}) соответствует передаче отношение i в уравнении (\ref{zaehne_uebersetzungsverhaeltnis}). Это означает, что изменение крутящего момента также может быть выражено напрямую через передаточное отношение:

\begin{align}
\label{1}
&\boxed{M_2 = M_1 \cdot i }~~~\text{with}~~~\underline{i = \frac{z_2}{z_1}= \frac{d_2}{d_1}=\frac{n_1}{n_2}} \\[5px]
\end{align}

Обратите внимание, что передаточное отношение определяется как отношение скоростей вращения ведущей шестерни к ведомой шестерни. Таким образом, для скорости n ₂ ведомой шестерни при определенном передаточном числе i применяется следующая зависимость от исходной скорости n ₁ :

\begin{align}
\label{2}
&\boxed{n_2 = \frac{n_1}{i} } \\[5px]
\end{align}

По мере увеличения крутящего момента в соответствии с уравнением (\ref{1}) при при определенном передаточном отношении скорость уменьшается в одинаковой степени согласно уравнению (\ref{2}) и наоборот. В конечном итоге это прямое следствие закона сохранения энергии. В разделе «Энергетический подход» это соотношение явно выводится с использованием закона сохранения энергии.

При увеличении скорости редуктором крутящий момент уменьшается в той же степени, и наоборот!

Обратите внимание, что приведенные выше уравнения применимы только к идеальному случаю нерассеивающей коробки передач. Как правило, трение вызывает снижение мощности и, следовательно, снижение теоретически рассчитанного крутящего момента для ведомого вала. Эти потери мощности учитываются  КПД редуктора \(\eta_g\):

\begin{align}
&\boxed{M_2 = M_1 \cdot i \cdot \eta_g } \\[5px]
\ end{align}

Для расчета скорости, однако, КПД шестерни не играет роли, так как преобразование скорости зависит от количества зубьев (зубья не могут проникать друг в друга и, таким образом, обеспечивают более низкую скорость, чем задано) по соотношению количества зубьев).

Ременная передача

Также с тяговым механизмом изменение крутящего момента происходит так же, как и в зубчатых передачах. В зависимости от диаметра d ₁ ведущее колесо с крутящим моментом M ₁ натягивает ремень или цепь с определенной силой F по уравнению (\ref{m_t}).

Рисунок: Преобразование крутящего момента в тяговой передаче (вход)

Та же сила F действует и на ведомое колесо через ремень или цепь. Поскольку диаметр d ₂ ведомого колеса отличается от ведущего колеса, возникает изменение крутящего момента M ₂ . Измененный крутящий момент M ₂ на ведомом колесе снова получается из уравнения (\ref{m_1}). Точные силы, действующие на ременные передачи, более подробно описаны в отдельных статьях.

Рисунок: Преобразование крутящего момента в тяговой передаче (выход)

Полуавтоматическая коробка передач: принцип работы

Для того, чтобы понять, как работает полуавтоматическая коробка передач, нам придется вспомнить устройство обычной механической коробки передач. Основу классической МКПП составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). Крутящий момент от двигателя передается на первичный вал через шестерню сцепления. Преобразованный крутящий момент передается на ведущие колеса от вторичного вала. И первичный, и вторичный валы снабжены шестернями, которые входят в зацепление попарно. Но на первичке шестерни закреплены жестко, а на вторичке они вращаются свободно. В «нейтральном» положении все вторичные шестерни свободно крутятся на валу, то есть крутящий момент на колеса не передается.

Перед тем, как включить передачу автомобиля, водитель выжимает сцепление, отключая первичный вал от двигателя. Затем с помощью рычага коробки передач через систему тяги на вторичном валу перемещаются специальные устройства — синхронизаторы. Муфта синхронизатора при подключении жестко блокирует вторичную шестерню нужной скорости на валу. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него на главную шестерню и колеса. Для уменьшения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два, распределяя между ними ведомые шестерни.

Принцип работы полуавтоматических коробок передач абсолютно одинаковый. Разница лишь в том, что сервоприводы задействованы при включении/отключении сцепления и выборе передач. Чаще всего это шаговый электродвигатель с редуктором и сервоблоком. Но есть и гидроприводы.

Электронный блок управляет приводами. По команде на переключение первый сервопривод выжимает сцепление, второй двигает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый медленно отпускает сцепление. Таким образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при получении команды электроника все сделает сама. В автоматическом режиме команда на переключение передачи поступает от компьютера, который учитывает скорость, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других систем. А в ручном режиме водитель отдает команду на переключение с помощью селектора коробки передач или подрулевых лепестков.

Проблема полуавтоматической коробки передач — отсутствие обратной связи сцепления. Человек чувствует момент замыкания дисков и может переключать скорость быстро и плавно. А электронике приходится быть осторожнее: чтобы избежать рывков и удержать сцепление, полуавтоматическая трансмиссия надолго прерывает поток мощности от двигателя к колесам во время переключения. Неудобные провалы появляются при разгоне. Единственный способ добиться комфорта при переключении — сократить его время. А это, увы, означает увеличение цены всего агрегата.

Появившаяся в начале 80-х DCT (коробка передач с двойным сцеплением) была революционным решением. Рассмотрим его работу на примере 6-ступенчатой ​​коробки DSG концерна Volkswagen. Коробка передач имеет два вторичных вала с расположенными на них ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у шестиступенчатой ​​механической коробки передач Golf. Фишка в том, что первичных валов тоже два: они вставляются друг в друга по принципу матрешки. Каждый из валов связан с двигателем через отдельную многодисковую муфту. На внешнем первичном валу закреплены шестерни второй, четвертой и шестой передач, на внутреннем — первой, третьей, пятой и заднего хода. Допустим, автомобиль начинает разгоняться из состояния покоя. Первая передача актуальна (сцепление блокирует ведомую шестерню первой скорости). Первая муфта замкнута, и крутящий момент передается на колеса через внутренний первичный вал. Пойдем! Но одновременно с включением первой скорости умная электроника прогнозирует последующее включение второй — и блокирует ее второстепенную передачу. Именно поэтому такие ящики еще называют преселективными. Таким образом, актуальны сразу две передачи, но заклинивания нет – ведущая шестерня второй скорости находится на внешнем валу, муфта которого еще разомкнута.

Когда автомобиль достаточно разгоняется и компьютер решает включить повышенную передачу, одновременно размыкается первое сцепление и закрывается второе. Крутящий момент теперь идет через внешний первичный вал и пару второй шестерни. На внутреннем валу уже выбрана третья передача. При замедлении те же операции происходят в обратном порядке. Переход происходит практически без разрыва силового потока и на фантастической скорости. Коробка серийного гольфа переключается за восемь миллисекунд. Сравните со 150 мс на Ferrari Enzo!

Коробки с двойным сцеплением эффективнее и быстрее традиционных механических, а также удобнее автоматических. Главный их недостаток – высокая цена. Вторая проблема, неспособность передавать высокий крутящий момент, была решена с появлением коробки передач DSG Рикардо на 1000-сильном купе Bugatti Veyron.