Передача крутящего момента: Способы передачи крутящего момента – 403 — Доступ запрещён

Крутящий момент

Крутящий момент – качественный показатель, характеризующий силу вращения коленчатого вала автомобиля.

Что такое крутящий момент

Что такое крутящий моментЕго измерение производится в ньютон-метрах (н*м). От показателя КМ зависят тяговые характеристики ДВС и динамика разгона транспортного средства.

Важно: ошибкой было бы называть крутящий момент вращающим, как это делают некоторые источники в Сети. Термин «крутящий» подразумевает внутреннюю силу, приводящую к вращению. Под словом «вращающий» подразумевается наружная сила. Так, крутящей является сила, приводящая в движение коленчатый вал. Вращающей – сила пальцев, в которых крутят карандаш.

Если простым языком отвечать на вопрос, что такое крутящий момент двигателя, то можно сказать, что КМ – сила, с которой агрегат крутит выходной вал. Например, при КМ, равном 130 Н*м и длине выходного вала 1 метр на его конец можно повесить груз весом 13 кг. При этом мотор должен провернуть вал.Мощность и крутящий момент

Мощность и крутящий момент

Непосредственное отношение к понятию КМ имеет показатель мощности. Мощность и крутящий момент неразрывно связаны, так как одно вытекает из другого. График КМ растет только совместно с графиком мощности.

Мощность определяется количеством работы, которую мотор способен выполнять за единицу времени. Измеряется в лошадиных силах или киловаттах. При этом первая единица измерения является неофициальной, но более популярной. Вторая – официальной, но используемой только в документах.

Показатель КМ двигателя автомобиля напрямую зависит от:

Мощность двигателя определяется по формуле P=M*N, где P это мощность, М – крутящий момент, N – обороты двигателя. Соответственно, расчитать КМ можно по формуле M = P/N.Передача крутящего момента

Передача крутящего момента

При проведении подсчетов необходимо использовать официальные единицы измерения, зарегистрированные в СИ (Н*м, ватты, радианы в секунду). Реальное измерение крутящего момента производится на специальном стенде в лабораторных условиях.

Передача КМ к ведущим колесам

Появления КМ в результате сгорания топлива недостаточно для начала движения. Момент должен быть передан к ведущим колесам транспортного средства.

Передача выработанного крутящего момента осуществляется посредством трансмиссии – коробки передач, валов, ШРУСов, заднего редуктора, раздаточной коробки. Наличие тех или иных элементов трансмиссии зависит от типа привода автомобиля.


В процессе движения водитель имеет возможность изменять КМ, передаваемый от двигателя к колесам. Чтобы добиться этого, необходимо увеличивать или уменьшать количество оборотов силового агрегата. Подобные манипуляции без потерь в скорости движения совершаются с помощью коробки передач.

Важно: коробка переключения передач – устройство, предназначенное для изменения частоты вращения и КМ на двигателях, не обладающих достаточной приспособляемостью. Сегодня в автомобильной промышленности применяются механические, гидромеханические, электромеханические и автоматические КПП.

В процессе передачи крутящего момента его показатель может уменьшаться вследствие механических потерь. Передающееся усилие ослабевает по причине трения элементов мотора и трансмиссии друг об друга, сопротивления материалов, из которых изготовлены детали автомобиля и других факторов воздействия.

Максимальный и номинальный КМ

В механике существует понятие о максимальном и номинальном КМ.

Максимальный крутящий момент – самый большой показатель КМ, который двигатель может развить.

Известно, что момент не является постоянной величиной. Его показатель растет совместно с ростом оборотов.

Однако на определенном этапе поток воздуха, поступающий в цилиндры, начинает оказывать столь высокое сопротивление, что разрежения, создаваемого поршнем, становится недостаточно для всасывания достаточного количества топливовоздушной смеси. При этом ухудшается вентиляция цилиндров, и рост к/м прекращается.

На автомобилях ВАЗ-2110 с мотором 21114 максимальный показатель КМ достигается на 3 тысячах оборотов в минуту. Дальнейшее увеличение частоты работы силового агрегата приводит к росту мощности. При этом крутящий момент снижается.График роста крутящего момента

График роста крутящего момента

На что влияет подобное явление? Автомобиль, работающий в мощностном режиме, способен легко преодолевать подъемы, тащить тяжелый прицеп, другой автомобиль. При этом динамика разгона даже не загруженного ТС будет существенно снижена.

Номинальный крутящий момент – показатель КМ, который двигатель выдает без дополнительной нагрузки, работая в нормальном режиме.

Как увеличить КМ


Как увеличить крутящий момент двигателя? Увеличение КМ осуществляется практически аналогично увеличению такого показателя, как мощность двигателя. Для этого необходимо произвести доработку самого мотора или его агрегатов.
  • Замена распределительных валов, системы выпуска, фильтров на высокопроизводительные аналоги;
  • Повышение пропускных возможностей впускного клапана или турбирование. Это дает возможность улучшить вентиляцию цилиндров;
  • Коррекция фаз газораспределения с увеличением времени открытия впускных клапанов;
  • Увеличение степени сжатия. Данный способ позволяет значительно повысить КМ, однако сопровождается существенными техническими трудностями.
  • Замена поршней более легкими аналогами. Двигателю будет легче крутиться. Соответственно, динамика разгона вырастет.

Увеличения динамики разгона можно добиться и путем коррекции механизма передачи крутящего момента к ведущим колесам. Для этого необходимо установить в коробку передач шестерни с большим передаточным числом. Следует помнить, что увеличение КМ будет означать снижение максимальной скорости авто.

Увеличения динамики разгона можно добиться и с помощью чип-тюнинга. При этом заводская программа с блока управления двигателем заменяется на альтернативную, изменяющую параметры работы силового агрегата в ту или иную сторону.

Узлы передачи крутящего момента на колеса авто

Привод представляет собой ряд узлов передающих мощность двигателя на колеса. Всего несколько деталей и механическая работа поршней превращается в движение авто. Ниже будут рассмотрены основные составляющие используемые в гоночной технике.

Привод автомобиля

Помни, профессиональный гонщик обязан активно использовать малейшую возможность повысить свой результат, путем тонкой настройки каждого узла. Именно это качество и отличает аматора от профи.

КПП

  • Пятиступенчатая

Коробка с очень близкими передаточными числами. С такой коробкой вам будет проще поддерживать обороты при любых манёврах, однако низкое число самой высокой передачи ограничивает максимальную скорость машины.

  • Шестиступенчатая

Соотношение чисел ещё ближе, чем у пятиступенчатой. Она позволяет более эффективно использовать тюнинговые двигатели с узким диапазоном рабочих оборотов. С другой стороны – лимитирует скоростной предел и требует дополнительных затрат времени на более частое переключение передач.

  • Полностью регулируемая

Все показатели могут быть настроены. Помимо индивидуальной регулировки отдельно взятой шестерни, также возможно произвести доводку выбрав необходимую скорость каждой передачи.

Определение максимальной скорости

Выбор передаточных чисел КПП позволяет настроить их в соответствии с указанной Вами максимальной скоростью. При увеличении этой скорости ухудшится разгонная динамика и увеличатся потери скорости при движении вверх по склону.

Коробка передач с двухдисковым сцеплением

Сцепление

Сочетание облегчённого маховика и двухдискового сцепления уменьшает влияние первого приводя к улучшенной приемистости двигателя и ускорению переключения, повышенное трение в сцеплении положительно влияет на разгонную динамику.

Сочетает в себе сверхлегкий маховик и трёхдисковое сцепление. Эта модификация существенно увеличивает динамичность разгона, с другой стороны возникает и отрицательное влияние, в виде потери оборотов на подъёмах.

Двухдисковое сцепление

Кардан

  • Углепластиковый карданный вал

Элемент соединяющий КПП и задний дифференциал заднеприводного автомобиля из облегченного материала (карбон). Его установка приводит к улучшению приемистости, как следствие, динамики авто во время набора скорости. Наилучший эффект достигается в сочетании с уменьшением веса всего шасси автомобиля.

Углепластиковый карданный вал

  • Регулируемый ДПВС

Представляет собой механический “дифференциал повышенного трения” (LSD), допускающий регулировку начального крутящего момента и чувствительности. Изменение этих параметров заметно влияет на поведение автомобиля. В свою очередь, чрезмерная регулировка может привести к потере баланса и управляемости.

Активный центральный дифференциал

Распределяет мощность и вращающий момент между передним и задним мостом полноприводного автомобиля. Путём его регулировки можно добиться как недостаточной, так и избыточной поворачиваемости.

Дифференциалы повышенного трения (LSD

Параметры

  • Начальный крутящий момент

Дифференциал предназначен для того, что бы передавать больше мощности на то колесо, которое во время поворота вращается быстрее. При спортивном вождении это не редко приводит к потерям вращающего момента, для борьбы с которыми и была разработана эта деталь. Начальным – называется усилие, при котором ДВПС ещё не вступает в работу – например, при движении по прямой. Повышение чувствительности уменьшает внезапные изменения мощности и управляемости при его активации, но добавляет склонность к недостаточной поворачиваемости.

  • Чувствительность газа

Регулировка чувствительности ДПВС при увеличении скорости. Чем выше значение этого параметра, тем больший объем мощности передаёться на дорогу при разгоне, однако по мере уменьшения разницы в скорости вращения колёс, наростает недостаточная поворачиваемость. Для дрифта можно установить особенно высокую чувствительность, чтобы способствовать входу машины в занос.

  • Чувствительность тормоза

Регулировка чувствительности при уменьшении скорости. Чем выше значение, тем стабильнее автомобиль ведёт себя при торможении и тем более он склонен к недостаточной поворачиваемости. На переднеприводных машинах это может существенно затруднить прохождение поворотов.

  • Распределение крутящего момента

Выбор процента мощности, передаваемого на передние колёса. Диапазон допустимых значений от 10% до 50%. Чтобы добиться поведения машины, характерного для заднего привода нужно уменьшить крутящий момент, при его увеличении поведение становиться более типичным для полноприводных автомобилей.

передача крутящего момента 🎓 ⚗ перевод со всех языков на русский

  • ПЕРЕДАЧА — в машинах устройство (механизм) для передачи механического движения от одного объекта к другому. Может осуществляться с изменением значения и направления скорости движения, усилия или крутящего момента, с преобразованием вида движения (напр.,… …   Большой Энциклопедический словарь

  • передача — и; ж. 1. к Передать передавать. П. приказа. П. телефонограммы. П. знаний и опыта. П. оперы по радио, по телевидению. П. эстафетной палочки. П. мысли на расстояние. П. земли в собственность. Получить мяч с передачи защитника. 2. Та или иная… …   Энциклопедический словарь

  • Передача в машинах — устройство (механизм) для передачи механического движения от одного объекта к другому. Может осуществляться с изменением значения и направления скорости движения, усилия или крутящего момента, с преобразованием вида движения (напр., вращательного …   Автомобильный словарь

  • ГЛАВНАЯ ПЕРЕДАЧА судовая — совокупность взаимосвязанных механизмов и обслуживающих их систем, передающих мощность от главного двигателя к движителю. Главная Передача, обычно располагаемая между главным двигателем и валопроводом, предназначена для преобразования или… …   Морской энциклопедический справочник

  • Главная передача — зубчатый или цепной механизм трансмиссии автомобилей и других самоходных машин, служащий для передачи крутящего момента к ведущим колёсам. Главные передачи, осуществляемые с помощью шестерен, подразделяются по числу пар шестерен, находящихся в… …   Википедия

  • Гидродинамическая передача —         механизм для бесступенчатого изменения передаваемого от двигателя крутящего момента или частоты вращения вала машины орудия; рабочий процесс Г. п. осуществляется за счёт работы лопастных насоса и турбины. Г. п. была предложена в начале 20 …   Большая советская энциклопедия

  • главная передача — зубчатый механизм трансмиссии автомобилей и других самоходных машин, служащий для передачи и увеличения крутящего момента от карданного вала к ведущим колёсам, а следовательно, и для увеличения тягового усилия. * * * ГЛАВНАЯ ПЕРЕДАЧА ГЛАВНАЯ… …   Энциклопедический словарь

  • Карданная передача — О сдвоенной педали, используемой барабанщиками, см. Кардан (музыкальный инструмент) Для информации о рок группе, ранее известной как Карданный Вал, см. Бони НЕМ Карданово соединение (шарнир Гука) Карданная передача  конструкция, передающая… …   Википедия

  • Червячная передача — Червячная самотормозящая передача в механизме управления воротами …   Википедия

  • ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА — гидравлическая передача, состоящая из лопастных колёс с общей рабочей полостью, в к рой крутящий момент передаётся за счёт изменения момента кол ва движения рабочей жидкости. Г. п. разделяют на гидромуфты и гидротрансформаторы. Служит для… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Главная передача —         в автомобиле, служит для передачи и увеличения крутящего момента от карданного вала к ведущим колёсам, а следовательно, и для увеличения тягового усилия. Г. п. обеспечивает передачу вращения с карданного вала на полуоси под углом 90°. В Г …   Большая советская энциклопедия

  • ГЛАВНАЯ ПЕРЕДАЧА — зубчатый механизм трансмиссии автомобилей и других самоходных машин, служащий для передачи и увеличения крутящего момента от карданного вала к ведущим колесам, а следовательно, и для увеличения тягового усилия …   Большой Энциклопедический словарь

  • Карданная передача автомобиля — Карданная передача: агрегат АТС, состоящий из двух и более карданных валов, промежуточных опор (при необходимости) и предназначенный для передачи крутящего момента от одного агрегата к другому, оси валов которых не совпадают и могут менять свое… …   Официальная терминология

  • карданная передача — 3.1 карданная передача: Агрегат АТС, состоящий из двух и более карданных валов, промежуточных опор (при необходимости) и предназначенный для передачи крутящего момента от одного агрегата к другому, оси валов которых не совпадают и могут менять… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Главная передача — зубчатый механизм трансмиссии автомобилей и других самоходных машин, служащий для передачи и увеличения крутящего момента от карданного вала к ведущим колесам, а следовательно, и для увеличения тягового усилия …   Автомобильный словарь

  • ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА — разновидность гидравлических передач, в которых используется кинетическая энергия циркулирующей жидкости (скоростной напор). К элементам Гидродинамической Передачи относятся гидродинамические преобразователи крутящего момента… …   Морской энциклопедический справочник

  • Система активного распределения крутящего момента (ATTS)

    Система активного распределения крутящего момента ATTS (Active Torque Transfer System) служит для улучшения управляемости автомобиля.

    При повороте автомобиля на колеса автомобиля действуют две главные силы – тяговая, ускоряющая автомобиль и боковая, которая заставляет автомобиль поворачивать. Обе они связаны с силой трения, возникающей в пятне контакта. Сила трения в свою очередь, ограничена лимитированными сцепными свойствами шины и покрытия.

    Рассмотрим распределение сил на колесах при повороте автомобиля.
    Распределение сил на колесах автомобиля при повороте

    Рис. Распределение сил на колесах автомобиля при повороте:
    а) обычного автомобиля; б – автомобиля с системой активного распределения крутящего момента

    При повороте из-за действия центробежной силы внутреннее колесо оказывается разгруженным, то есть оно находится в худших условиях по сцеплению с дорогой. Соответственно, уменьшится и та суммарная сила, сложенная из тяговой и боковой, которую может воспринять колесо, и поэтому оно в меньшей степени будет способно ускорять и поворачивать автомобиль. Система ATTS  перераспределяет крутящий момент между ведущими колесами, убирая излишек тяговой силы с внутреннего колеса и перебрасывая его на более нагруженное внешнее. В результате у малонагруженной внутренней шины, освобожденной от излишка тяги, появляется больше возможностей для реализации боковой силы, так необходимой в повороте.

    Увеличение крутящего момента на наружном колесе позволяет создать дополнительный момент, который стремится «затащить» автомобиль в поворот.

    Задача перераспределения крутящего момента не только между ле­вым и правым колесами, но и зад­ней и передней осями, решена компаниями «Хонда» и «Мицубиси».

    Система электронного управления включает в себя датчики угла поворота  бокового и углового ускорения, скорости вращения колес, частоты вращения коленчатого вала двигателя и давления воздуха на впус­ке, передаточного отношения в трансмиссии.
    Схема трансмиссии полноприводного автомобиля Mitsubishi Lancer Evolution VIII

    Рис. Схема трансмиссии полноприводного автомобиля  Mitsubishi Lancer Evolution VIII:
    1 – коробка передач; 2 – двигатель; 3 – муфта блокировки межосевого дифференциала; 4 – блок управления дифференциалами; 5 – датчик угла поворота рулевого колеса; 6 – датчик положения дроссельной заслонки; 7 – колесные датчики АБС; 8 – датчики продольного ускорения; 9 – датчики поперечного ускорения; 10 – задний активный дифференциал; 11 – гидронасос с гидроаккумулятором; 12 – лампа стоп-сигнала; 13 – датчик включения стояночного тормоза; 14 – индикатор переключения режимов: асфальт/гравий/снег; 15 – блок управления АБС; 16 – передний дифференциал; 17 – межосевой дифференциал (50:50)

    Информация от всех датчиков поступает в ЭБУ,  рассчитывает оптимальное распределение крутящего момента по колесам. Далее ЭБУ передает информацию блоку управления дифференциалом для распределения момента между осями и задними колесами в соответствии с условиями движения. На нужную ось он пере­распределяет от 30 до 70% момента, на одно из задних колес – от 0 до 100%. В обычных условиях до 70% крутящего момента передается на передние колеса. При больших ускорениях до 70% крутящего момента поступает на заднюю ось для улучшения динамики разгона и одновременной стабилизации движения. При ускорении в повороте почти 100% крутящего момента может передаваться на заднее внешнее колесо. Диаметрально противоположная картина возникает при снижении скорости на изгибе дороги –  крутящий момент будет передаваться на внутреннее колесо.
    Траектория движения автомобиля с электронным приводом управляемых колес

    Рис. Траектория движения автомобиля с электронным приводом управляемых колес:
    1 – наибольший крутящий момент; 2 – траектория движения автомобиля с электронным приводом управляемых колес; 3 – автомобиля без электронного привода управляемых колес

    Существуют различия в приводе дисков сцеплений приводов колес. Компания «Мицубиси» в своих конструкциях применяет электрогидравлический привод, а компания «Хонда»  – электромагнитный.

    В дифференциале автомобилей «Хонда» применяются электромагнитные мно­годисковые сцепления 4. Каждое сцепление индивидуально передает крутящий момент к одному из задних колес  правому или левому. Встроенные электромагнитные соленоиды 3 изменяют положение сердечника магнита относительно его корпуса. Блок управления дифференциалом, в зависимости от условий движения определяет какой ток подать на магнит – тем самым, сжимая пакеты дисков и плавно меняя распределение крутящего момента. Оба сцепления способны работать независимо друг от друга.

    Модули сцепления дополнены собственными планетарными передачами 2.

    Вместе с дифференциалом работает ускорительный модуль с гидравлическим приводом (на рисунке не показан), включающий планетарную передачу и передающий крутящий момент на ведущую шестерню гипоидной передачи 1. Этот модуль позволяет сделать более надежным поведение автомобиля в крутых поворотах. Он принудительно «подкручивает» задние колеса в виражах.

    В повороте траектория движения внешнего заднего колеса смещается наружу относительно траектории передних колес. Проблема заключается в том, что при традиционной схеме трансмиссии заднее внешнее колесо вращается медленнее передних и тем самым препятствует полноценной передаче мощности. Как результат – ухудшение управляемости и риск заноса. Эту проблему решает ускорительный блок.
    Привод задних колес с электромагнитным сцеплением

    Рис. Привод задних колес с электромагнитным сцеплением:
    1 – ведущая шестерня гипо­идной передачи;  2 – планетарная передача; 3 – соленоид; 4 – многодисковые сцепления

    Во время движения по прямой, шестерни планетарной передачи вращаются синхронно с карданным валом  – скорость передних и задних колес одинакова. При входе автомобиля в поворот гидравлический привод посредством еще одного, уже третьего по счету модуля сцепления включает планетарную передачу ускорительного модуля в работу, при этом заднее колесо с нужной стороны «подкручивается» до оптимальной скорости.

    Блок управления, воспринимая сигнала датчиков, может определять стиль вождения. Когда автомобиль едет прямо, фрикционы разомкнуты и планетарные шестерни системы вращаются вхолостую, дифференциал поровну распределяя идущий от двигателя крутящий момент между ведущими колесами.

    Если водитель вводит автомобиль в поворот, держа ногу на педали акселератора  реакция электронной системы управления будет отличаться от ситуации, когда автомобиль описывает дугу по инерции или при торможении. При этом один из фрикционов с помощью исполнительного устройства частично или полностью блокируется, при этом крутящий момент на колесах изменяется, что позволяет перераспределить его до 80% с противоположного колеса.

    При резком трогании с места у полноприводных автомобилей возникает дефицит крутящего момента на колесах задней оси и избыток – на передней. Чтобы этого не происходило, система оборудована датчиком ускорения, фиксирующим момент, когда необходимо перебросить энергию к задней оси. При спокойном режиме движения больший момент передается  на передние колеса, способствуя более стабильному поведению автомобиля.

    Устройство передачи крутящего момента

    Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в испытательной технике, а именно в стендах для испытания машин, механизмов, валов, агрегатов, приводов и т.п. Устройство передачи крутящего момента содержит входной и выходной валы механизма загрузки крутящим моментом (1) с узлом исполнительного механизма, блоки управления, гидравлическую систему (2), блок автоматического управления (3) гидравлической системой, электрически связанной с ним, а также измеритель крутящего момента (4). Механизм загрузки крутящим моментом (1) содержит узел зубчатой передачи и редуктор. Узел исполнительного механизма выполнен в виде двух модулей — модуля загрузки крутящим моментом и модуля снятия загрузки крутящим моментом. Узел зубчатой передачи выполнен с возможностью свободного вращения с одинаковой частотой вместе с входным и ведомым валами на холостом ходу и создания крутящего момента заданной величины в кинематической цепи, удержания его, многократного увеличения или уменьшения, а также снятия до нулевого значения. Изобретение позволяет создать крутящий момент величиной до 4000 кгс·м при испытаниях валов, агрегатов, машин, приводов и других тяжелонагруженных механизмов, а также создать необходимые осевые усилия в заданном направлении за счет обеспечения заданного передаточного отношения в механизме загрузки крутящим моментом. 3 ил.

     

    Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в испытательной технике, а именно в стендах для испытания машин, механизмов, валов, агрегатов, приводов и т.п.

    Известен передаточный механизм крутящего момента, включающий планетарный зубчатый редуктор, фрикционную муфту сцепления и обгонную роликовую муфту, которые существенно усложняют устройство (Патент РФ №2086824, F16H 3/54, F16H 47/04, 1997).

    Наиболее близкой к заявляемому устройству является автоматическая бесступенчатая механическая передача, включающая механизм загрузки крутящим моментом с узлом исполнительного механизма (Патент РФ №2277657, F16H 33/14, 2006).

    Известное устройство обеспечивает создание небольшого крутящего момента (20-30 кгс·м) и осевых усилий в заданном направлении для транспортных средств, что не позволяет использовать его в испытательной технике, например для испытаний тяжелонагруженных валов, агрегатов, машин и приводов на прочность.

    Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в возможности создания крутящего момента величиной до 4000 кгс·м при испытаниях валов, агрегатов, машин, приводов и других тяжелонагруженных механизмов, а также в создании необходимых осевых усилий в заданном направлении за счет обеспечения заданного передаточного отношения в механизме загрузки крутящим моментом.

    Сущность изобретения заключается в том, что устройство передачи крутящего момента, которое содержит входной и выходной валы, механизм загрузки крутящим моментом с узлом исполнительного механизма и блоки управления, согласно изобретению включает гидравлическую систему, блок автоматического управления гидравлической системой, электрически связанной с ним, а также измеритель крутящего момента. Механизм загрузки крутящим моментом включает узел зубчатой передачи и редуктор, который включает полый промежуточный ведомый вал, внутри которого соосно размещен входной вал, через зубчатую передачу связанный с выходным валом, который размещен параллельно указанному ведомому валу на заданном расстоянии от него. Узел исполнительного механизма выполнен в виде двух модулей — модуля загрузки крутящим моментом и модуля снятия загрузки крутящим моментом, которые включают обгонные кулачковые муфты зацепления, приводимые в движение гидравлической системой и отключаемые возвратными пружинами в момент прекращения действия гидравлической системы. Узел зубчатой передачи включает два соединенных между собой зубчатых колеса с наружным зубчатым венцом, отличающиеся числом зубьев не менее чем на единицу и сопряженные с двумя соответствующими зубчатыми колесами с внутренними зубчатыми венцами, при этом одно указанное зубчатое колесо с большим количеством зубьев через шлицевое сопряжение связано с полым промежуточным ведомым валом, а второе указанное зубчатое колесо жестко связано с входным валом, а зубчатые колеса узла зубчатой передачи с наружными зубчатыми венцами размещены на подшипниковых опорах, установленных на эксцентриковой детали, которая размещена на валу узла зубчатой передачи и связана с ним шпонкой. Ось эксцентриковой детали смещена относительно оси вала узла зубчатой передачи на заданное расстояние, на валу узла зубчатой передачи противоположно относительно оси эксцентриковой детали закреплены балансировочные грузы. На валу узла зубчатой передачи установлены два зубчатых колеса, одно из которых связано с зубчатым колесом модуля нагрузки крутящим моментом, а другое — с зубчатым колесом модуля снятия загрузки крутящим моментом. Узел зубчатой передачи выполнен с возможностью свободного вращения с одинаковой частотой вместе с входным и ведомым валами на холостом ходу и создания крутящего момента заданной величины, удержания его, многократного увеличения и снятия до нулевого значения.

    Заявляемая конструкция устройства позволяет создавать крутящий момент заданной величины, а также удерживать его, многократно увеличивать, снимать до нулевого значения и создавать крутящий момент в обратном направлении.

    На фиг.1 представлена схема заявляемого устройства, на фиг.2 — конструкция механизма загрузки крутящим моментом, на фиг.3 — элемент I на фиг.2.

    Заявляемое устройство содержит механизм загрузки крутящим моментом 1, гидравлическую систему 2, блок автоматического управления 3 и измеритель крутящего момента 4.

    Гидравлическая система 2 содержит масляный насос, трехпозиционный распределитель подачи масла и электрическую систему управления указанным распределителем подачи масла (не показаны). Блок автоматического управления 3 работает по программе, управляя гидравлической системой 2 для загрузки крутящим моментом через механизм 1 и измеритель крутящего момента 4 валов, агрегатов и других механизмов, а также загрузки для создания необходимых осевых усилий.

    Измеритель крутящего момента 4 выполнен с тензорегистраторами (не показаны), которые вырабатывают электрические сигналы в зависимости от величины крутящего момента и электрически связанны с блоком автоматического управления 3.

    Механизм загрузки крутящим моментом 1 включает редуктор 5, узел зубчатой передачи 6 и узел исполнительного механизма 7.

    Редуктор 5 включает полый промежуточный ведомый вал 8, внутри которого соосно размещен входной вал 9, связанный с помощью зубчатой передачи 10 с выходным валом 11. Выходной вал 11 размещен параллельно указанному ведомому валу 8 на заданном расстоянии L от него. Величина L зависит от назначения в применении устройства. Например, далее по кинематической цепи выходной вал 11 через свое зубчатое колесо может передавать крутящий момент дополнительному многоступенчатому редуктору или через торцовый фланец или шлицы может передавать крутящий момент сразу на другой соосный вал.

    Узел 6 включает два соединенных между собой зубчатых колеса 12 и 13 с наружным зубчатым венцом, отличающихся числом зубьев не менее чем на 1, что позволяет реализовать разные угловые скорости на сопрягаемых с ними зубчатых колесах 14 и 15 с внутренним зубчатым венцом. Зубчатое колесо 13 имеет большее количество зубьев. Зубчатое колесо 14 и опора 16 роликоподшипника 17 закреплены на фланце 18 входного вала 9. На роликоподшипнике 19 стоит опора 20, соединенная с зубчатым колесом 15 и наружным корпусом 21. Корпус 21 соединен со шлицевым фланцем 22, который через шлицевой фланец 23 соединен с полым промежуточным ведомым валом 8. Роликоподшипник 17 служит первой опорой вала 24 узла зубчатой передачи 6. Зубчатые колеса 12 и 13 связаны между собой резьбовым соединением 25. Эксцентриковая деталь 26 служит опорой роликоподшипников 27 и связана с валом 24 шпонкой 28. Ось эксцентриковой детали 26 (не показана) смещена относительно вала 24 на заданное расстояние, которое определяется расчетом исходя из создания необходимого передаточного отношения узла зубчатой передачи 6.

    На валу 24 диаметрально противоположно оси эксцентриковой детали 26 закреплены балансировочные грузы 29, которые служат для компенсации дисбаланса от смещения зубчатых колес 12, 13, а также роликоподшипников 27. На валу 24 также установлена втулка 30, шарикоподшипник 31 и втулка 32.

    Шарикоподшипник 31 служит второй опорой для вала 24. Узел исполнительного механизма 7 выполнен в виде двух модулей — модуля загрузки крутящим моментом 33 и модуля снятия загрузки крутящим моментом 34. Модули 33 и 34 сопряжены с зубчатыми колесами 35 и 36, которые стоят на валу 24. Весь перечисленный пакет деталей, размещенных на валу 24, стянут гайкой 37 и законтрен замком 38.

    Модуль 33 содержит обгонную кулачковую муфту зацепления 39, которая приводится в движение гидравлической системой 2 и отключается с помощью возвратной пружины 40. Пружина 40 находится внутри муфты 39. Назначение пружины 41 — плавное безударное включение муфты 39 после подачи давления масла гидравлической системы 2 в полость 42 модуля нагрузки крутящим моментом 33, а также создание дополнительного усилия и гарантированного зацепления муфты 39 с зубчатым колесом 43.

    Пружина 41 стоит в опоре 44, на которой размещены шарикоподшипники 45 и распорная втулка 46. Шарикоподшипники 45 по внешним обоймам охватываются стаканом 47.

    Пакет деталей, включающий подшипники 45, втулку 46 вместе с опорой 44 стянут гайкой 48 и застопорен замком 49. Пакет размещен в стакане 47, который установлен в корпусе 50 и закреплен резьбовым соединением (не показано).

    Муфта 39, пружины 40 и 41, опора 44, шарикоподшипники 45, втулка 46, шпонка 51, гайка 48, замок 49 и фланец 52 составляют сборочную единицу, расположенную и закрепленную шпильками 53. Перечисленные элементы в сборочной единице вместе со стаканом 47 и фланцем 52 имеют осевую подвижность. Пружина 54 возвращает ее в исходное положение. Шлицевое соединение 55 позволяет муфте 39 свободно перемещаться вместе с другими деталями сборочной единицы вдоль оси 56 до зацепления с зубчатым колесом 43.

    Сопряжение 57 зубчатых колес 36 и 43 предназначено для создания момента нагрузки на выходном валу 11. Вышеописанный модуль представляет собой модуль загрузки крутящим моментом 33.

    Сопряжение 58 зубчатых колес 35 и 59 предназначено для снятия загрузки крутящим моментом 34, причем модуль 34 отличается от модуля 33 тем, что обгонные кулачковые муфты 39 и 60 модулей соответственно 33 и 34 вращаются в противоположном направлении. Дополнительно модули 33, 34 отличаются друг от друга зубчатыми колесами 43 и 59.

    Кинематическая схема устройства имеет сопряжения 61 и 62 зубчатого колеса 63 с колесом 64 и зубчатого колеса 63 с колесом 65 соответственно. Зубчатое колесо 63 имеет резьбовое соединение с опорой 66, которая вместе с опорой 20 и зубчатым колесом 15 закреплена на наружном корпусе 21. Шлицевой фланец 22 имеет сопряжение со шлицевым фланцем 23, который шлицами и резьбовым соединением связан с ведомым валом 8. Модули 33 и 34 закреплены на корпусе 67. Зубчатые колеса 35 и 36 через шпонку 68 позволяют вращать вал 24 в противоположных направлениях. Полость 42 предназначена для подачи масла под давлением с целью создания осевого усилия на стакан 47. Стрелка 69 показывает направление вращения входного вала 9 механизма 1.

    Заявляемое устройство работает следующим образом.

    Выходной вал 11 механизма 1 с измерителем крутящего момента 4 соединяют с испытуемым агрегатом или механизмом для создания какой-либо загрузки. Включают систему автоматического управления 3 и насос масляной системы 2 (не показан) и приводное устройство (не показано) механизма 1. В условиях отсутствия давления масла в полостях модулей 33 и 34 трехпозиционный распределитель гидравлической системы 2 сбрасывает подачу масла обратно в систему. Входной 9 и ведомый 8 валы механизма 1 вместе с деталями, охваченными корпусом 67, в режиме холостого хода вращаются с одинаковой частотой по стрелке 69. При этом крутящий момент на выходном валу 11 отсутствует. Для создания крутящего момента, предусмотренного программой, путем управления трехпозиционным выключателем подают давление в модуль 33.

    Стакан 47 вместе с остальными элементами, расположенными в нем, перемещается по оси в направлении зубчатого колеса 43. При этом обгонная кулачковая муфта зацепления 39 входит в зацепление с кулачками указанного колеса 43. Вращение от вала 9 передается узлу зубчатой передачи 6 и далее зубчатым колесам 63, 64 и 65. Через муфту 39 и зубчатое колесо 43 вращение передается зубчатому колесу 36, далее через шпонку 68 — валу 24 и через шпонку 28 — на эксцентриковую деталь 26, которая приводит в движение зубчатые колеса 12 и 13 с роликовыми подшипниками 24 относительно зубчатых колес 14 и 15. Как указывалось ранее, сопряжения зубчатых пар 12, 13 и 14 и 15 отличаются по количеству зубьев (например, на 1), вследствие этого при вращении вала 24 с эксцентриковой деталью 26 зубчатое колесо 15, связанное с ведомым валом 8, и зубчатое колесо 14, связанное с входным валом 9, вращаются с разной угловой скоростью относительно друг друга. Происходит взаимное угловое смещение валов 8 и 9. В силу того что передаточное отношение механизма 1 равно 500, происходит плавный процесс нарастания крутящего момента в кинематической цепи.

    Если программой испытаний или создания силовой нагрузки предусмотрено сохранение заданной величины крутящего момента на какой-либо отрезок времени, давление масла в модуле 33 сбрасывают. Происходит разъединение муфты 39 и зубчатого колеса 43. Валы 8 и 9 узла зубчатой передачи вращаются с одинаковой частотой с сохранением созданного крутящего момента в цепи. Если необходимо поэтапное увеличение крутящего момента, то система автоматического управления 3 выдает команду гидравлической системе 2 на очередную подачу давления масла в модуле 33. При этом повторно осуществляется вышеописанный процесс и крутящий момент нарастает и продолжается дальнейшее угловое смещение валов 9 и 8 относительно друг друга.

    Величину крутящего момента контролируют измерителем 4 через систему автоматического управления 3.

    В случае проверки вала 8 на величину предельного крутящего момента давление масла в модуле 33 сохраняют до поломки.

    В случае отсутствия такой необходимости по программе испытания система автоматического управления 3 подает команды на сброс давления масла в модуле 33. Для снятия крутящего момента подают давление масла в модуль 34. Муфта 60 модуля снятия нагрузки крутящего момента входит в зацепление с зубчатым колесом 59, которое через сопряжение 58 и зубчатое колесо 35 возвращает эксцентриковую деталь 26 с валом 24, шпонкой 28 с роликоподшипниками 27, зубчатыми колесами 12, и 13 в исходное положение до начала нагрузки крутящим моментом. Величину крутящего момента контролируют измерителем 4. При условии завершения испытания крутящий момент в цепи снижают до нуля, выключают все системы и разбирают цепь.

    Вышеописанное устройство позволяет создавать заданное передаточное отношение в кинематической цепи механизма загрузки крутящим моментом до величины 10000, создавать необходимые осевые усилия в заданном направлении и крутящего момента величиной до 4000 кгс·м валов, агрегатов, машин, приводов и других тяжелонагруженных механизмов при соответствующем закреплении устройства с передачей осевого усилия через трапецеидальную резьбу, барабаны для намотки тянущих тросов и др.

    Заявляемое устройство позволяет создавать крутящий момент заданной величины, удерживать его, многократно увеличивать или уменьшать, снимать до нулевого значения и создавать крутящий момент в обратном направлении.

    Устройство передачи крутящего момента, которое содержит входной и выходной валы, механизм загрузки крутящим моментом с узлом исполнительного механизма и блоки управления, отличающееся тем, что оно включает гидравлическую систему, блок автоматического управления гидравлической системой, электрически связанной с ним, а также измеритель крутящего момента, механизм загрузки крутящим моментом включает узел зубчатой передачи и редуктор, который включает полый промежуточный ведомый вал, внутри которого соосно размещен входной вал, через зубчатую передачу связанный с выходным валом, который размещен параллельно указанному ведомому валу на заданном расстоянии от него, узел исполнительного механизма выполнен в виде двух модулей — модуля загрузки крутящим моментом и модуля снятия загрузки крутящим моментом, которые включают обгонные кулачковые муфты зацепления, приводимые в движение гидравлической системой и отключаемые возвратными пружинами в момент прекращения действия гидравлической системы, узел зубчатой передачи включает два соединенных между собой зубчатых колеса с наружным зубчатым венцом, отличающиеся числом зубьев не менее чем на единицу и сопряженные с двумя соответствующими зубчатыми колесами с внутренними зубчатыми венцами, при этом одно указанное зубчатое колесо с большим количеством зубьев через шлицевое сопряжение связано с полым промежуточным ведомым валом, а второе указанное зубчатое колесо жестко связано с входным валом, а зубчатые колеса узла зубчатой передачи с наружными зубчатыми венцами размещены на подшипниковых опорах, установленных на эксцентриковой детали, которая размещена на валу узла зубчатой передачи и связана с ним шпонкой, при этом ось эксцентриковой детали смещена относительно оси вала узла зубчатой передачи на заданное расстояние, на валу узла зубчатой передачи противоположно относительно оси эксцентриковой детали закреплены балансировочные грузы, при этом на валу узла зубчатой передачи установлены два зубчатых колеса, одно из которых связано с зубчатым колесом модуля загрузки крутящим моментом, а другое — с зубчатым колесом модуля снятия загрузки крутящим моментом, при этом узел зубчатой передачи выполнен с возможностью свободного вращения с одинаковой частотой вместе с входным и ведомым валами на холостом ходу и создания крутящего момента заданной величины, удержания его, многократного увеличения и снятия до нулевого значения.

    8.2: Передача механической мощности

    Как описывалось в Блоке 7, мощность представляет собой коэффициент проделанной работы (например, насколько быстро ученик может нести рюкзак, нагруженный книгами весом 15 фунтов, вверх по лестнице). Мощность также может пониматься как коэффициент преобразования энергии (например, насколько быстро ученик может преобразовать химическую энергию мышц в механическую энергию для подъема рюкзака вверх по лестнице).

    Передача мощности определяется как передача энергии из источника ее генерирования или хранения в точку ее рабочего применения. Посмотрите на электричество: электрическая энергия хранится в батарее, затем передается по проводам к электромотору, где преобразуется в механическую энергию работы.

    Механическая мощность может быть передана на большие расстояния различными способами. В данном блоке основной акцент будет сделан на передачу механической энергии в форме вращательного движения (например, если присутствует ввод от стороны вращения при определенном крутящем моменте, мощность которого необходимо преобразовать в другую форму на выходе).

    Ось передает движение от точки к точке по оси движения. Одним из распространенных примеров этого процесса является ведущая ось автомобиля. В осях мощность передается через шпонки, шлицы и многоугольные оси.

    В VEX в качестве элемента системы движения используются четырехсторонние многоугольные (квадратные) оси. Это означает, что ось будет передавать крутящий момент непосредственно к любому элементу с квадратным отверстием, соответствующем форме оси. Квадратная ось имеет скругленные грани, что позволяет использовать ее также в конструкциях с круглыми отверстиями. 

    Еще одним способом передачи механической мощности являются зубчатые передачи (ЗП). Существует множество различных зубчатых передач, часто встречающихся в мире.

    ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРЯМОЗУБЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

    Наиболее распространенным типом передач являются цилиндрические прямозубые передачи. Когда люди думают о передачах, они представляют именно их.

    Цилиндрические прямозубые шестерни передают движение между двумя валами, вращающимися параллельно друг другу. Эти шестерни характеризуются формой зубьев, расположенных прямо и параллельно оси, на которой вращаются. Эти основная форма передачи механической мощности в системе проектирования VEX Robotics Design System. Помимо прочего, цилиндрические прямозубые передачи встречаются практически во всех существующих в мире механизмах, от автомобилей до механизмов, открывающих лотки DVD-плееров.

    КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

    Конические шестерни имеют форму конуса и передают мощность между валами, оси движения которых пересекаются.

      

    Конические передачи могут передавать мощность между валами при разных углах, но наиболее распространенным типом конической передачи является передача с углом 90 градусов, как показано в примере выше.

    КОРОННЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

    Коронные шестерни представляют собой разновидность конических шестерен, где зубья располагаются перпендикулярно торцу шестерни.

    Коронные шестерни могут зацепляться с коническими и цилиндрическими прямозубыми шестернями (как показано в примере выше) таким образом, чтобы движение передавалось между валами с пересекающимися осями вращения.. 

    ЧЕРВЯЧНЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

    Червячные передачи всегда состоят из червячной шестерни (червяка) и червячного колеса, зацепляющихся друг с другом для передачи мощности между перпендикулярными валами, оси вращения которых располагаются на удалении друг от друга.

    .

    Червячная шестерня по форме напоминает винт. При вращении она поворачивается, зацепляясь с червячным колесом. Данный тип парной передачи используется для создания большого механического преимущества в пределах малого пространства. В этой парной передаче, червячная шестерня может направлять червячное колесо, но червячное колесо не может управлять движением червячной шестерни. Поэтому червячные передачи полезны в механизмах, где необходимо исключить возможность обратного хода.

    КОСОЗУБЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ:

    Косозубые шестерни напоминают по форме цилиндрические, но их зубья закручены по форме спирали. Эти шестерни могут использоваться для передачи мощности между двумя параллельными либо между двумя перпендикулярными не пересекающимися осями движения.

    ЭПИЦИКЛИЧСКИЕ (ПЛАНЕТАРНЫЕ) ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

    Комплект эпициклических, или планетарных, шестерен состоит из одной или нескольких планетарных шестерен (Planet), вращающихся по шестерне внешнего кольца и приводимых в движение центральной шестерней (Sun). Перемещаясь, планетарные шестерни обычно одновременно двигают водило планетарной передачи.

    Интересно то, что планетарные передачи могут использоваться несколькими способами, при этом разные шестерни будут выполнять функции входов и выходов. Например, центральная шестерня (Солнце) может использоваться в качестве входа, а водило — в качестве выхода, если кольцевая шестерня находится в неподвижном положении, либо кольцевая шестерня может использоваться в качестве входа и центральная — в качестве выхода, если водило находится в неподвижном положении. Суммарное механическое преимущество планетарной передачи изменяется в зависимости от используемой конфигурации.

    РЕЕЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

    Реечная передача — это передача, монтируемая на прямой рейке таким образом, чтобы при приложении крутящего момента со стороны цилиндрической шестерни (шестерни зубчатой рейки) она перемещалась линейно.

    Реечные передачи часто используются для преобразования вращательного движения в линейное движение. В автомобилях данный тип передач используется для преобразования вращательного движения рулевого колеса в линейное движение влево и вправо для управления направлением движения автомобиля. Поэтому тип управления автомобилем называется «реечным».

    В соревновательной робототехнике существует множество применений реечной шестерни для создания линейных исполнительных механизмов для приводов.

    передача крутящего момента — это… Что такое передача крутящего момента?

    
    передача крутящего момента
    torque transfer

    Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

    • передача косоотраженная
    • передача мальтийская

    Смотреть что такое «передача крутящего момента» в других словарях:

    • ПЕРЕДАЧА — в машинах устройство (механизм) для передачи механического движения от одного объекта к другому. Может осуществляться с изменением значения и направления скорости движения, усилия или крутящего момента, с преобразованием вида движения (напр.,… …   Большой Энциклопедический словарь

    • передача — и; ж. 1. к Передать передавать. П. приказа. П. телефонограммы. П. знаний и опыта. П. оперы по радио, по телевидению. П. эстафетной палочки. П. мысли на расстояние. П. земли в собственность. Получить мяч с передачи защитника. 2. Та или иная… …   Энциклопедический словарь

    • Передача в машинах — устройство (механизм) для передачи механического движения от одного объекта к другому. Может осуществляться с изменением значения и направления скорости движения, усилия или крутящего момента, с преобразованием вида движения (напр., вращательного …   Автомобильный словарь

    • ГЛАВНАЯ ПЕРЕДАЧА судовая — совокупность взаимосвязанных механизмов и обслуживающих их систем, передающих мощность от главного двигателя к движителю. Главная Передача, обычно располагаемая между главным двигателем и валопроводом, предназначена для преобразования или… …   Морской энциклопедический справочник

    • Главная передача — зубчатый или цепной механизм трансмиссии автомобилей и других самоходных машин, служащий для передачи крутящего момента к ведущим колёсам. Главные передачи, осуществляемые с помощью шестерен, подразделяются по числу пар шестерен, находящихся в… …   Википедия

    • Гидродинамическая передача —         механизм для бесступенчатого изменения передаваемого от двигателя крутящего момента или частоты вращения вала машины орудия; рабочий процесс Г. п. осуществляется за счёт работы лопастных насоса и турбины. Г. п. была предложена в начале 20 …   Большая советская энциклопедия

    • главная передача — зубчатый механизм трансмиссии автомобилей и других самоходных машин, служащий для передачи и увеличения крутящего момента от карданного вала к ведущим колёсам, а следовательно, и для увеличения тягового усилия. * * * ГЛАВНАЯ ПЕРЕДАЧА ГЛАВНАЯ… …   Энциклопедический словарь

    • Карданная передача — О сдвоенной педали, используемой барабанщиками, см. Кардан (музыкальный инструмент) Для информации о рок группе, ранее известной как Карданный Вал, см. Бони НЕМ Карданово соединение (шарнир Гука) Карданная передача  конструкция, передающая… …   Википедия

    • Червячная передача — Червячная самотормозящая передача в механизме управления воротами …   Википедия

    • ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА — гидравлическая передача, состоящая из лопастных колёс с общей рабочей полостью, в к рой крутящий момент передаётся за счёт изменения момента кол ва движения рабочей жидкости. Г. п. разделяют на гидромуфты и гидротрансформаторы. Служит для… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

    • Главная передача —         в автомобиле, служит для передачи и увеличения крутящего момента от карданного вала к ведущим колёсам, а следовательно, и для увеличения тягового усилия. Г. п. обеспечивает передачу вращения с карданного вала на полуоси под углом 90°. В Г …   Большая советская энциклопедия

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о