Как передать крутящий момент на 90 градусов
Перейти к содержимому

Как передать крутящий момент на 90 градусов

  • автор:

Как можно передать толкающий момент на 90 градусов?

В общем, есть линейный актуатор, его суть в том, что из него выходит стержень на 10 см.
Как можно передать этот толкающий момент на 90 градусов?
Его можно было бы расположить по горизонтали и вопрос решён, но по горизонтали его никак не поставить. Его нужно расположить по вертикали, но чтобы он толкал влево.

Вот нарисовал, посмотрите.

Нужно изготовить простенький рычаг.

МИТРИЧ Искусственный Интеллект (174218) Роман Покров, Нашел первый попавшийся рисунок трехплечего рычага и стрелками показал что куда пойдет.
В авиамоделях такая штука называется "качалка". Г-образная штука. Но надо додумывать, если движение должно быть именно возвратно-поступательным.

Как передать крутящий момент на 90 градусов

Рассказываем о разных видах передач под углом, от простой крестовины до замысловатых шариков Бендикса

Собственно, вращает колеса привод. Когда на экране приборной панели вашего внедорожника возникает анимированная картинка распределения тяги по осям и колесам, она в точности повторяет реальную систему валов под его днищем. Эти валы – толстые металлические прутки или трубы с шарнирами по концам. Шарнир позволяет передавать вращение под углом: колеса вместе с подвеской ходят вверх-вниз, а передние еще и поворачиваются на приличный угол.

ПЕРВЫЕ ОКОВЫ

Сперва в мире приводов царили кожаные ремни, такие же, какие использовались в станках. При тогдашних небольших скоростях и смешной мощности моторов это еще годилось, но как только скорости выросли, популярными стали роликовые цепи с подвижными звеньями, как у мотоциклов. Трансмиссия в задней части машины заканчивалась обычным мостом, жестко закрепленным на раме. Вместо колес к его концам крепились ведущие звездочки, а к подвешенным на рессорах колесам – ведомые. На пару задних колес приходилось два моста – ведущий и подвесочный, а свободное провисание цепей обеспечивало некоторую подвижность последнего. О приводе с их помощью передних поворотных колес не могло быть и речи.

От этой схемы быстро отказались ввиду громоздкости и ненадежности и начали придумывать более совершенные.

ОТКУДА РЫВКИ?
Под неравной угловой скоростью понимают вращение, при котором колесо непрерывно ускоряется и замедляется каждую четверть своего оборота. Помимо неприятных воздействий на рулевое управление и подвеску (рывки), работа с неравной угловой скоростью чревата быстрым износом всей трансмиссии. Неравномерность вращения карданной передачи тем больше, чем больше угол между осями ее валов. При этом ведущая часть шарнира вращается равномерно.

КАРДАНО И ЛЕОНАРДО

Подумать только, принцип карданной передачи был подробно описан Джироламо Кардано в XVI веке, а впервые его упоминал еще Леонардо да Винчи! Но одно дело придумать, и совсем другое – воплотить в металле.

Первые карданные валы поселились на автомобилях уже в первое десятилетие ХХ века. Из всех применяемых сегодня подвижных передач карданная – самая простая. Четыре игольчатых подшипника да крестовина. Ее простота компенсируется одним важным недостатком: малыми рабочими углами. До 12 градусов она еще крутится более-менее плавно. Выше – с рывками. Мало кто знает, что и совсем без угловой разницы кардану работать вредно: неподвижные иголки подшипников проделывают в опорных пальцах крестовин канавки, лишая соединение подвижности. Поэтому обычно карданам задают небольшой (1,5–2°) рабочий угол.
Кардан годится для привода малоподвижных задних колес, но как быть с передними, где углы поворота зачастую приближаются к 30 градусам?

В переднем мосту всем хорошо знакомого Jeep долгие годы жили сдвоенные карданные крестовины. Гениальное по простоте решение – разделить рабочий угол пополам между двумя шарнирами – имеет два заметных недостатка: громоздкость конструкции и все те же рывки при максимально вывернутом руле. Требовалось придумать что-то кардинально новое.

ПАРРАЛЛЕЛИ НЕ СХОДЯТСЯ
В обычных карданных валах привода мостов применяют две крестовины, ушки которых на одном валу расположены в одной плоскости. Сами валы располагают по возможности так, чтобы оси выходного вала раздаточной коробки (или коробки передач) и ось ведущего вала заднего редуктора были параллельны. Одинаковые, но разнонаправленные углы наклона крестовин такого карданного вала способствуют компенсации угловых пульсаций. Одна из причин появления независимых задних подвесок в том, что их редуктор почти не перемещается относительно остальной трансмиссии. Углы карданных шарниров в таком случае неизменны и минимальны.

Союз иголок. Нет шарнира проще крестовины кардана.
Но азбучный конструктив влечет за собой эксплуатационные тонкости.
Четыре игольчатых подшипника нуждаются в смазке –
заложенной на заводе или периодически пополняемой в процессе езды

Бок о бок. Двойная крестовина позволяет поделить вредный угол
поровну между половинами шарнира.
Грубоватое решение «в лоб» вышло эффективным и
вполне бюджетным, но громоздким

МИР СКОЛЬЗЯЩИХ ШАРИКОВ

Впервые передать вращение с равной угловой скоростью и заменить карданные подшипники подвижными шариками догадался немецкий изобретатель Карл Вайсс в начале 1920-х. Его изобретение, самый первый ШРУС, представляло собой две вилки на концах двух валов, в парных канавках которых перекатывались четыре шарика. Пятый шарик в центре служил шарниром, относительно которого наклонялись валы. Некоторое время спустя патент Вайсса купила компания американского изобретателя и промышленника Винсента Гуго Бендикса, и до сих пор ШРУСы Бендикса – Вайсса мы можем видеть, например, в переднем мосту УАЗа.

Эта конструкция хорошо подходит для передач солидного момента в тяжелых внедорожных машинах, но все же имеет низкий ресурс и заметные потери при больших углах по причине малой суммарной поверхности касания (одновременно работают только два шарика). Путь совершенствования угловых шарниров стал очевидным: увеличение количества соприкасающихся деталей.

Знакомый Бендикс. Конструкция шарнира, хорошо известная владельцам
УАЗов и доброй половины прочих внедорожников.
Проста, технологична и недорога. Одна беда – только два шарика
одновременно передают вращение, отчего мала рабочая поверхность

БОЛЬШЕ – ЛУЧШЕ

В 1936 году изобретателю Альфреду Рцеппу удалось добиться небывалой равномерности угловой скорости валов. Слагаемые успеха – шесть шариков вместо четырех, сферическая форма шарнира и длинные направляющие канавки. Чаще всего именно этот шарнир сегодня мы называем ШРУСом – шарниром равных угловых скоростей. Строго говоря, и в шарнире Рцеппа есть едва заметные рывочки, но они столь малы, что даже при огромном по меркам приводов рабочем угле в 40 градусов ими можно пренебречь. Однако эти шарниры завоевывали мир довольно медленно: изготовление сложных пространственных деталей – внутренней и внешней обойм, сепаратора с отверстиями, точных сферических сопряжений – требовало точнейшего оборудования и качественных материалов. Но именно ШРУСы «Рцеппа» и их разнообразные потомки («Бирфильды» и GKN) нынче правят бал в системах полного привода. Привычная нам «граната» в приводе – это она, рцепповская шестишариковая муфта.

ПРОКЛЯТЬЕ КАРДАНА
С проблемой неравной угловой скорости хорошо знакомы владельцы Lada 4×4 и Chevrolet Niva. Карданное сочленение между коробкой передач и раздаточной коробкой старой версии трансмиссии вкупе с воздействием двух карданов привода мостов – источник самой неприятной вибрации внедорожника. Один из хороших рецептов против вибраций – жесткое крепление агрегатов трансмиссии друг к другу – в Ниве проигнорировали, получив неистребимый источник разнообразных трансмиссионных рывков. Менее технологичный, но следующий «золотому правилу» УАЗ получил моноблочную трансмиссию без промежуточных карданов и спокойную, без пульсаций, трансмиссию.

Сфера в сфере. Основа изобретения Рцеппа –
скользящие друг в друге сферические поверхности.
Для их изготовления необходимо весьма точное оборудование

В СТОРОНУ И НАЗАД

Но не только ШРУС «Рцеппа» крутит колеса на внедорожной технике. Конструкция с ажурными деталями высокой точности выигрывает в компактности, но имеет ограничения по величине крутящего момента. Говоря проще, она хорошо подходит для внедорожников и кроссоверов, но слишком дорога и ненадежна для использования в тяжелых военных и специальных машинах. Для них важны простота и дешевизна, а рывки в трансмиссии – дело второстепенное.

Производители переднеприводных машин, не желая выплачивать компаниям-владельцам патентов «Бендикс-Вайсс» и «Рцеппа» деньги, разработали упрощенные конструкции. Например, шарнир «Тракта» – сочетание кулачков и втулок, соединенных скользящими деталями с большими шлифованными поверхностями. Похожее устройство имеет отечественный кулачково-дисковый шарнир, который успешно применяется на полноприводных КАМАЗах, КРАЗах и УРАЛах. Большие габаритные размеры и огромная поверхность трения таких шарниров не страшна на крупной технике с высоким крутящим моментом мотора, а ограниченный ресурс деталей компенсируется их дешевизной и простотой замены.

Хитрый Томсон. Поместив одну крестовину внутрь другой,
инженер Томсон выиграл в размерах, но потерял в прочности.
Обратите внимание на сложную систему делительных рычажков.

Другой эрзац-шарнир носит хитрое название «трипод». Тут все просто: три торчащих в разные стороны оси на конце привода несут по ролику со сферической поверхностью. Ролики входят в три выреза внешней обоймы. Система проста и надежна, но плохо уживается с большими углами. Тем не менее трипод часто используют в качестве внутренних шарниров спереди. Причина все та же – относительная простота и дешевизна.

Трипод. Несложная конструкция с роликами и пазами во внешней обойме.
Не боится зазоров, но не любит больших углов.
Часто работает в качестве внутреннего шарнира привода передних колес

Как передать крутящий момент на 90 градусов

Александр Смолянкин

Александр Смолянкин

Виктор Васютин

Арарат Тарасян

Арарат Тарасян

Андрей Бубырь

Дмитрий Никифоров

Дмитрий Никифоров

Алексей Данилов

Олег Господаров

НАРОД !!!
Это же не конкурс что лучше, это один из примеров передачи. У него свои преимущества и недостатки, как и у всего остального, спор о том что лучше сразу выдает нубский подход к технике, аки что лучше — кувалда или часовой молоточек.
🤣

Александр Смолянкин

Александр Смолянкин ответил Олегу

Дифференциал

Главная передача предназначена для увеличения крутящего момента, передаваемого к ведущим колесам. Устройство ее, на первый взгляд, весьма просто — две шестерни. Одна, размером поменьше, является ведущей, вторая, побольше — ведомой. Но от конструкции главной передачи во многом зависят тягово-скоростные характеристики автомобиля и расход топлива.

На заднеприводных автомобилях применяется гипоидная главная передача, так как крутящий момент нужно передать на ведущие колеса под углом 90 градусов. Почему применяется более сложная в изготовлении гипоидная передача, а не простая коническая? Да потому что у конической передачи ее простота является единственным преимуществом. А недостатков больше: шумность, низкая несущая способность, высокое расположение карданного вала (а, следовательно, и трансмиссионного туннеля в кузове автомобиля). В гипоидной передаче ось ведущей шестерни смещена относительно оси ведомой на величину гипоидного смещения. Поэтому карданный вал располагается ниже, что позволяет уменьшить высоту трансмиссионного туннеля. При этом снижается центр тяжести автомобиля, тем самым улучшая его устойчивость.
Зубья шестерен выполняются косыми или криволинейными. Благодаря тому, что в гипоидной передаче одновременно находится в зацеплении больше зубьев, чем в конической, обеспечивается ее плавная и бесшумная работа, повышается нагрузочная способность. Однако, из-за более плотного прилегания зубьев увеличивается опасность заклинивания, особенно при изменении направления вращения. Поэтому гипоидные передачи требуют высокой точности регулировки и применения специального трансмиссионного масла. В масла для гипоидных передач добавляются противоизносные и противозадирные присадки.

В переднеприводных автомобилях, где нет необходимости изменять направление передаваемого момента, в главной передаче применяются простые цилиндрические шестерни. Конструктивно главная передача устанавливается в общем картере с коробкой передач. Цилиндрические передачи просты в изготовлении, недороги, опасность задиров низка. Поэтому для их смазки в большинстве случаев применяется не специальное трансмиссионное масло, а моторное.

Как влияет передаточное число главной пары на тягово-динамические характеристики? Чем оно выше, тем быстрее происходит разгон, но максимальная скорость ниже. И, наоборот, с уменьшением передаточного числа автомобиль разгоняется медленнее, но достигает большей максимальной скорости. Значение передаточного числа для конкретной модели автомобиля подбирается с учетом характеристик двигателя, размера колес, возможностей тормозной системы.

Дифференциал — это механизм, позволяющий (при необходимости) ведущим колесам автомобиля вращаться с разными скоростями. Для чего это нужно? При движении по прямой колеса проходят одинаковый путь, в повороте же внешнее колесо проходит путь больший, чем внутреннее колесо. Поэтому, чтобы «успеть» за автомобилем, внешнее колесо должно вращаться быстрее.

Устройство дифференциала несложное — корпус, ось сателлитов и два сателлита (шестерни). Корпус крепится к ведомой шестерне главной пары и вращается вместе с ней. Сателлиты входят в зацепление с шестернями полуосей, которые непосредственно вращают колеса.

В такой конструкции сателлиты передают больший крутящий момент на ту полуось, которая оказывает меньшее сопротивление вращению. То есть, с большей скоростью будет вращаться колесо, которое дифференциалу легче раскрутить. При движение по прямой колеса нагружены одинаково, дифференциал делит крутящий момент поровну, сателлиты не вращаются вокруг своей оси. В повороте внутреннее колесо нагружено больше, внешнее — разгружается. Поэтому сателлиты начинают вращаться вокруг оси, подкручивая менее нагруженное колесо, увеличивая тем самым скорость его вращения.

Но такая особенность дифференциала иногда приводит к весьма неприятным последствиям. Если, например, одно из колес попадет на скользкую поверхность, дифференциал будет вращать только его, полностью игнорируя колесо, имеющее нормальный контакт с дорогой. То есть, автомобиль будет «буксовать».

Для борьбы с этим явлением применяются блокировки дифференциала. Способов блокировок придумано множество — от простых механических до изощренных электронных.
Дифференциал с полной блокировкой

Применяется во внедорожниках. В такой конструкции валы полуосей жестко соединяются между собой, вращаясь, таким образом, с равными скоростями. Блокировка включается водителем вручную перед преодолением труднопроходимого участка, после чего ее необходимо выключать во избежание перегрузок трансмиссии, повышенного износа шин и снижения управляемости автомобиля. При движении в обычных дорожных условиях полную блокировку применять, естественно, нельзя.
Дифференциал с частичной блокировкой

В таких дифференциалах блокировка включается автоматически, поэтому их еще называют самоблокирующимися. При этом усилие блокировки нарастает постепенно, пропорционально разнице в скорости вращения или величине крутящего момента. По конструкции самоблокирующиеся дифференциалы можно разделить на четыре вида: вязкостные, дисковые, винтовые, электронноуправляемые.

Вискомуфта (вязкостная муфта) представляет собой герметичный корпус, в котором размещены два пакета фрикционов. Пространство внутри корпуса заполнено силиконовой жидкостью, вязкость которой зависит от температуры. Один пакет фрикционов соединяется с корпусом дифференциала, второй — с одной из полуосей. В обычных условиях, когда полуоси вращаются с одинаковой скоростью, или с небольшой разницей, вискомуфта себя никак не проявляет. При пробуксовке одного из колес скорость вращения полуоси резко возрастает, жидкость при этом интенсивно нагревается, а ее вязкость повышается. В результате пакеты фрикционов «слипаются» — скорости валов выравниваются. При остывании вязкость снижается — валы снова вращаются независимо. Вискомуфта способна обеспечить лишь небольшой коэффициент блокировки, при длительной пробуксовке перегревается, срабатывает с запаздываниями (пока нагреется жидкость). Поэтому область ее применения — обычные городские автомобили, для преодоления бездорожья она не подходит.

Дисковые дифференциалы — это обычные дифференциалы, в которые дополнительно встраиваются один или два пакета фрикционов и распорная пружина, создающая преднатяг (сжатие пакетов). В пакете фрикционов часть дисков крепится к полуоси, вторая — к корпусу дифференциала. Когда колеса вращаются с одинаковыми скоростями, диски в пакете вращаются как одно целое. При разнице в скорости вращения между ними возникают силы трения, стремящиеся выровнять скорости. Таким образом осуществляется частичная блокировка дифференциала. Очевидны недостатки дисковой блокировки — постоянный, пусть даже и небольшой, момент трения, создаваемый преднатягом, ухудшает управляемость, быстрее изнашиваются шины, увеличивается расход топлива. Да и срок службы фрикционов сравнительно небольшой. По мере их износа снижается и степень блокировки, а после полного износа дифференциал работает уже как свободный. Отсюда вывод — чем чаще «буксуешь», тем быстрее «умирает» дифференциал. Дисковые дифференциалы требуют применения специального трансмиссионного масла.

Усилием преднатяга определяется степень блокировки и минимальный крутящий момент, передаваемый на колесо в любых дорожных условиях. Регулируя степень преднатяга подбирают нужный компромисс между проходимостью и управляемостью. Дисковые дифференциалы с малым преднатягом используются на обычных, дорожных автомобилях, с большим — на спортивных.

Более «продвинутой» версией дискового дифференциал является героторный дифференциал. В нем шестеренчатый масляный насос приводит в действие поршень, который сжимает пакет фрикционов. А производительность насоса зависит от разницы в скорости вращения полуосей. Чем больше эта разница — тем сильнее усилие сжатия, а, соответственно, и степень блокировки.

Червячные дифференциалы — используют для блокировки свойства червячных передач. Самыми распространенными являются дифференциалы Торсен и Квайф. Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса. Червяк (сателлит) является ведущим звеном, колесо (шестерня полуоси) — ведомым. КПД передачи при прямом вращении намного больше, чем при обратном, и зависит от угла наклона витков червяка. Говоря проще, червяк легко вращает колесо, колесо же с трудом вращает червяк. При определенном угле витка червяка обратная передача становится вообще невозможной — то есть, колесо не сможет вращать червяк (происходит самоторможение). Таким образом, подбирая угол наклона витков червяка, регулируют степень блокировки дифференциала Торсен. Блокирующие свойства Торсена зависят также и от величины передаваемого крутящего момента. Существует три типа дифференциала Торсен. Типы Т1 и Т2 отличаются формой сателлитов и используются в качестве межколесных. Торсен Т3 используется в полноприводных автомобилях в качестве межосевого дифференциала.

В дифференциале «Квайф» сателлиты не посажены на оси, а свободно расположены в гнездах корпуса. При возникновении разницы в скорости вращения полуосей сателлиты, блокируясь, сдвигаются в гнездах и прижимаются к корпусу. Возникающая при этом сила трения пропорциональна разнице скоростей вращения. Степень блокировки регулируют, подбирая сателлиты с различным углом наклона витков.

Червячные дифференциалы по сравнению с дисковыми отличаются большей надежностью и коэффициентом блокировки, меньше боятся пробуксовки (но длительные и частые пробуксовки все равно не рекомендуются). Однако такие дифференциалы, в отличие от дисковых и вискомуфты, совершенно беспомощны против диагонального вывешивания.

Электронноуправляемые дифференциалы. Электроника, активно внедряемая во все узлы и системы автомобиля, не обошла стороной и дифференциал. Типовая конструкция электронноуправляемого дифференциала напоминает устройство обычного дискового дифференциала, но сжатие фрикционов осуществляется гидро- либо электроприводом по команде блока управления. Таким образом можно регулировать степень блокировки в самых широких пределах — от 0 до 100%. Все зависит от заложенной в блок программы.

Казалось бы, идеал достигнут! Но, нет пытливые японцы пошли дальше и сконструировали активный дифференциал — самый совершенный на данный момент. Обычный электронноуправляемый дифференциал при пробуксовке только выравнивает скорости вращения полуосей. Активный же дифференциал может вращать полуоси с разными скоростями, в зависимости от дорожной ситуации. Например, в повороте добавить момент на внешнее разгруженное колесо, помогая автомобилю «довернуться».

Что такой дифференциал представляет собой конструктивно? Обычный свободный дифференциал дополнен двумя передачами — повышающей и понижающей. Включает передачи при помощи мокрых сцеплений блок управления. Величина передаваемого крутящего момента регулируется степенью сжатия сцеплений. Таким образом автомобиль с активным дифференциалом может и мастерски проходить крутые виражи, и на бездорожье не спасует. Другой вопрос, стоит ли овчинка выделки: цена дифференциала немаленькая. Поэтому и ограничивается его применение только мощными спортивными автомобилями.

Имитация блокировок. В последнее время большое распространение получили электронные системы, которые при возникновении пробуксовки подтормаживают буксующее колесо с помощью штатной тормозной системы, имитируя блокировку дифференциала. Для обычного городского автомобиля, не выезжающего на бездорожье — самое практичное решение. И на скользкой дороге поможет, и даже диагонального вывешивания не боится.

Преимущества и недостатки. Автомобиль с самоблокирующимся дифференциалом увеличивает тягу на колесах, тем самым повышая проходимость на бездорожье и на скользкой дороге (еще бы, а ради чего тогда было огород городить?). Также улучшается динамика разгона. Широко используются такие дифференциалы на мощных спортивных автомобилях и в тюнинге для более полной реализации мощности, прохождения поворотов в скольжении.
Но то, что хорошо для спортивного автомобиля, не всегда благо для обычного. Ведь самоблокирующийся дифференциал, повышая проходимость, ухудшает управляемость. Например, при разгоне на скользкой дороге автомобиль сложнее удержать на прямой. Если блокировки нет, автомобиль, проскальзывая, просто теряет ускорение. Если же срабатывает блокировка, небуксующее колесо (или колеса) продолжают толкать автомобиль вперед, тем самым уводя его с прямолинейной траектории.
Блокировки, установленные на передней оси, увеличивают недостаточную поворачиваемость (траектория в повороте стремится распрямиться), установленные в задней оси — повышают избыточную поворачиваемость (в повороте увеличивается склонность к заносу).
Самоблокирующиеся дифференциалы еще называют дифференциалами повышенного трения. А повышенное трение приводит к увеличенному расходу топлива, снижению срока службы шин и деталей трансмиссии.

Рассказываем о разных видах передач под углом, от простой крестовины до замысловатых шариков Бендикса

Собственно, вращает колеса привод. Когда на экране приборной панели вашего внедорожника возникает анимированная картинка распределения тяги по осям и колесам, она в точности повторяет реальную систему валов под его днищем. Эти валы – толстые металлические прутки или трубы с шарнирами по концам. Шарнир позволяет передавать вращение под углом: колеса вместе с подвеской ходят вверх-вниз, а передние еще и поворачиваются на приличный угол.

ПЕРВЫЕ ОКОВЫ

Сперва в мире приводов царили кожаные ремни, такие же, какие использовались в станках. При тогдашних небольших скоростях и смешной мощности моторов это еще годилось, но как только скорости выросли, популярными стали роликовые цепи с подвижными звеньями, как у мотоциклов. Трансмиссия в задней части машины заканчивалась обычным мостом, жестко закрепленным на раме. Вместо колес к его концам крепились ведущие звездочки, а к подвешенным на рессорах колесам – ведомые. На пару задних колес приходилось два моста – ведущий и подвесочный, а свободное провисание цепей обеспечивало некоторую подвижность последнего. О приводе с их помощью передних поворотных колес не могло быть и речи.

От этой схемы быстро отказались ввиду громоздкости и ненадежности и начали придумывать более совершенные.

ОТКУДА РЫВКИ?
Под неравной угловой скоростью понимают вращение, при котором колесо непрерывно ускоряется и замедляется каждую четверть своего оборота. Помимо неприятных воздействий на рулевое управление и подвеску (рывки), работа с неравной угловой скоростью чревата быстрым износом всей трансмиссии. Неравномерность вращения карданной передачи тем больше, чем больше угол между осями ее валов. При этом ведущая часть шарнира вращается равномерно.

КАРДАНО И ЛЕОНАРДО

Подумать только, принцип карданной передачи был подробно описан Джироламо Кардано в XVI веке, а впервые его упоминал еще Леонардо да Винчи! Но одно дело придумать, и совсем другое – воплотить в металле.

Первые карданные валы поселились на автомобилях уже в первое десятилетие ХХ века. Из всех применяемых сегодня подвижных передач карданная – самая простая. Четыре игольчатых подшипника да крестовина. Ее простота компенсируется одним важным недостатком: малыми рабочими углами. До 12 градусов она еще крутится более-менее плавно. Выше – с рывками. Мало кто знает, что и совсем без угловой разницы кардану работать вредно: неподвижные иголки подшипников проделывают в опорных пальцах крестовин канавки, лишая соединение подвижности. Поэтому обычно карданам задают небольшой (1,5–2°) рабочий угол.
Кардан годится для привода малоподвижных задних колес, но как быть с передними, где углы поворота зачастую приближаются к 30 градусам?

В переднем мосту всем хорошо знакомого Jeep долгие годы жили сдвоенные карданные крестовины. Гениальное по простоте решение – разделить рабочий угол пополам между двумя шарнирами – имеет два заметных недостатка: громоздкость конструкции и все те же рывки при максимально вывернутом руле. Требовалось придумать что-то кардинально новое.

ПАРРАЛЛЕЛИ НЕ СХОДЯТСЯ
В обычных карданных валах привода мостов применяют две крестовины, ушки которых на одном валу расположены в одной плоскости. Сами валы располагают по возможности так, чтобы оси выходного вала раздаточной коробки (или коробки передач) и ось ведущего вала заднего редуктора были параллельны. Одинаковые, но разнонаправленные углы наклона крестовин такого карданного вала способствуют компенсации угловых пульсаций. Одна из причин появления независимых задних подвесок в том, что их редуктор почти не перемещается относительно остальной трансмиссии. Углы карданных шарниров в таком случае неизменны и минимальны.

Союз иголок. Нет шарнира проще крестовины кардана.
Но азбучный конструктив влечет за собой эксплуатационные тонкости.
Четыре игольчатых подшипника нуждаются в смазке –
заложенной на заводе или периодически пополняемой в процессе езды

Бок о бок. Двойная крестовина позволяет поделить вредный угол
поровну между половинами шарнира.
Грубоватое решение «в лоб» вышло эффективным и
вполне бюджетным, но громоздким

МИР СКОЛЬЗЯЩИХ ШАРИКОВ

Впервые передать вращение с равной угловой скоростью и заменить карданные подшипники подвижными шариками догадался немецкий изобретатель Карл Вайсс в начале 1920-х. Его изобретение, самый первый ШРУС, представляло собой две вилки на концах двух валов, в парных канавках которых перекатывались четыре шарика. Пятый шарик в центре служил шарниром, относительно которого наклонялись валы. Некоторое время спустя патент Вайсса купила компания американского изобретателя и промышленника Винсента Гуго Бендикса, и до сих пор ШРУСы Бендикса – Вайсса мы можем видеть, например, в переднем мосту УАЗа.

Эта конструкция хорошо подходит для передач солидного момента в тяжелых внедорожных машинах, но все же имеет низкий ресурс и заметные потери при больших углах по причине малой суммарной поверхности касания (одновременно работают только два шарика). Путь совершенствования угловых шарниров стал очевидным: увеличение количества соприкасающихся деталей.

Знакомый Бендикс. Конструкция шарнира, хорошо известная владельцам
УАЗов и доброй половины прочих внедорожников.
Проста, технологична и недорога. Одна беда – только два шарика
одновременно передают вращение, отчего мала рабочая поверхность

БОЛЬШЕ – ЛУЧШЕ

В 1936 году изобретателю Альфреду Рцеппу удалось добиться небывалой равномерности угловой скорости валов. Слагаемые успеха – шесть шариков вместо четырех, сферическая форма шарнира и длинные направляющие канавки. Чаще всего именно этот шарнир сегодня мы называем ШРУСом – шарниром равных угловых скоростей. Строго говоря, и в шарнире Рцеппа есть едва заметные рывочки, но они столь малы, что даже при огромном по меркам приводов рабочем угле в 40 градусов ими можно пренебречь. Однако эти шарниры завоевывали мир довольно медленно: изготовление сложных пространственных деталей – внутренней и внешней обойм, сепаратора с отверстиями, точных сферических сопряжений – требовало точнейшего оборудования и качественных материалов. Но именно ШРУСы «Рцеппа» и их разнообразные потомки («Бирфильды» и GKN) нынче правят бал в системах полного привода. Привычная нам «граната» в приводе – это она, рцепповская шестишариковая муфта.

ПРОКЛЯТЬЕ КАРДАНА
С проблемой неравной угловой скорости хорошо знакомы владельцы Lada 4×4 и Chevrolet Niva. Карданное сочленение между коробкой передач и раздаточной коробкой старой версии трансмиссии вкупе с воздействием двух карданов привода мостов – источник самой неприятной вибрации внедорожника. Один из хороших рецептов против вибраций – жесткое крепление агрегатов трансмиссии друг к другу – в Ниве проигнорировали, получив неистребимый источник разнообразных трансмиссионных рывков. Менее технологичный, но следующий «золотому правилу» УАЗ получил моноблочную трансмиссию без промежуточных карданов и спокойную, без пульсаций, трансмиссию.

Сфера в сфере. Основа изобретения Рцеппа –
скользящие друг в друге сферические поверхности.
Для их изготовления необходимо весьма точное оборудование

В СТОРОНУ И НАЗАД

Но не только ШРУС «Рцеппа» крутит колеса на внедорожной технике. Конструкция с ажурными деталями высокой точности выигрывает в компактности, но имеет ограничения по величине крутящего момента. Говоря проще, она хорошо подходит для внедорожников и кроссоверов, но слишком дорога и ненадежна для использования в тяжелых военных и специальных машинах. Для них важны простота и дешевизна, а рывки в трансмиссии – дело второстепенное.

Производители переднеприводных машин, не желая выплачивать компаниям-владельцам патентов «Бендикс-Вайсс» и «Рцеппа» деньги, разработали упрощенные конструкции. Например, шарнир «Тракта» – сочетание кулачков и втулок, соединенных скользящими деталями с большими шлифованными поверхностями. Похожее устройство имеет отечественный кулачково-дисковый шарнир, который успешно применяется на полноприводных КАМАЗах, КРАЗах и УРАЛах. Большие габаритные размеры и огромная поверхность трения таких шарниров не страшна на крупной технике с высоким крутящим моментом мотора, а ограниченный ресурс деталей компенсируется их дешевизной и простотой замены.

Хитрый Томсон. Поместив одну крестовину внутрь другой,
инженер Томсон выиграл в размерах, но потерял в прочности.
Обратите внимание на сложную систему делительных рычажков.

Другой эрзац-шарнир носит хитрое название «трипод». Тут все просто: три торчащих в разные стороны оси на конце привода несут по ролику со сферической поверхностью. Ролики входят в три выреза внешней обоймы. Система проста и надежна, но плохо уживается с большими углами. Тем не менее трипод часто используют в качестве внутренних шарниров спереди. Причина все та же – относительная простота и дешевизна.

Трипод. Несложная конструкция с роликами и пазами во внешней обойме.
Не боится зазоров, но не любит больших углов.
Часто работает в качестве внутреннего шарнира привода передних колес

Оцените решение по передаче крутящего момента на 90 градусов

Требуется передать медленное вращательное движение (6..10 оборотов/мин) под углом 90 градусов. Шестерни (в том числе конические) в конструкции использовать не получится — мало места.
Вращательное движение будет передаваться на лопасть мешалки объемом 90 литров (рис.1), но заполняться бак будет примерно наполовину. Усилие для размешивания требуется такое же, как и при размешивании очень крутого теста.

Есть идея для передачи крутящего момента использовать гибкую насадку для отверток. Возможно сгодится гибкая насадка даже китайского производства. Удобство в том, что обе стороны насадки уже "оконцованы" (рис.2).

Вопрос в том, на какой угол насадка позволяет себя согнуть и как при этом обстоит ситуация с передаваемым усилием? Выдержит ли его насадка?

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

купил как-то китай за 150р
открутить болты крепления дигателя у стиралки
погибла сразу

но может есть и приличные

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

Do Home Yourself написал :
погибла сразу

Кто, отвертка или насадка? Такая, как на рисунке?

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

Купи передачу от мотоцикла Урал или Днепр и не парься.

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

2jek
насадка, отвертку так просто не сломать

кстати в инструменах для авто продаются и карданчики под квадрат 1/4"
вот например

на 90гр думаю надо два

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

Профан2 написал :
Купи передачу от мотоцикла Урал или Днепр и не парься.

Do Home Yourself написал :
насадка, отвертку так просто не сломать

А гибкий вал ломался от излишнего изгиба или от передаваемого усилия?
Во время прикручивания или наоборот, откручивания (т.к. пружина хорошо работает только на скручивание).

А какая принципиальная разница между гибким валом (рис.1) и гибким наконечником (рис.2)? У какой допустимое усилие больше? На вид они сильно отличаются.

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

вот купи и не мучайся. готовый редуктор по твоим размерам

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

deep написал :
вот купи и не мучайся. готовый редуктор по твоим размерам

Редуктор у него уже видимо есть. Потому, что таких двигателей не бывает.

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

Dale написал :
Редуктор у него уже видимо есть.

Угловой редуктор бывает и 1:1.

Скорость на входном валу до 2800 об/мин, передаточное число: 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5.

Dale написал :
Потому, что таких двигателей не бывает.

Но бывают двигатели со встроенным редуктором.

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

на этом сайте есть и дрыгатели. различные. и еще по слову сервотехника есть какое ООО — там дрыгатели тоже можно выбрать

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

Я уже на соседней ветке рассказал форумчанам, как неожиданно решилась моя проблема подбора редуктора, да еще и движка для моей мешалки. Расскажу еще и Вам.

Тут я сегодня в гости к своей тете зашел, на чаек. Сидим, чай пьем, разговариваем.
Она вдруг мне говорит, мол, мясорубка плохо работает после того, как ее случайно об пол грохнули.
Меня как осенило: мясорубка советская — редуктор мощный + движок 100 ваттный.

Я ей предложил взять нашу запасную мясорубку — Мулинекс (марку не помню) — в обмен на ее неисправную. Обмен успешно состоялся. Я дома ее разобрал, а там все исправно за исключением 8 миллиметровой пластмассовой рамки, которая одной стороной крепится на алюминиевую раму мясорубки, а другой стороной крепится к движку — своебразный тугой демпфер-амортизатор. Остальное все исправное. Из-за трещин в рамке шестеренка на движке получила возможность "отходить" от главной шестерни редуктора, следовательно шнек при прокрутке твердых продуктов мог останавливаться, хотя двигатель продолжал работать. Вот так.
Конструкция мясорубки — мощнее, чем у многих современных импортных аналогов. Движок 100 ватт. Рама из литого алюминия, много удобных мест для крепления.

Решил проверить, какой вращающий момент она выдает: установил в мясорубку один шнек — без металлического корпуса и обернул его тряпкой, чтоб руки не оторвало. Зажал в руке шнек с тряпкой и на момент включил мясорубку — честно говоря, удержать вращение не смог — редуктор что надо!

Теперь буду обмозговывать возможность ее установки. Еще одно удобство есть в мясорубке — хвостовая часть шнека сделана в виде четырехгранника и он вставляется в уже готовое гнездо на выходе редуктора мясорубки, поэтому меньше хлопот будет с конструкцией лопастей для мешалки.

Как можно передать толкающий момент на 90 градусов?

В общем, есть линейный актуатор, его суть в том, что из него выходит стержень на 10 см.
Как можно передать этот толкающий момент на 90 градусов?
Его можно было бы расположить по горизонтали и вопрос решён, но по горизонтали его никак не поставить. Его нужно расположить по вертикали, но чтобы он толкал влево.

Вот нарисовал, посмотрите.

Нужно изготовить простенький рычаг.

МИТРИЧ Искусственный Интеллект (172590) Роман Покров, Нашел первый попавшийся рисунок трехплечего рычага и стрелками показал что куда пойдет.
В авиамоделях такая штука называется "качалка". Г-образная штука. Но надо додумывать, если движение должно быть именно возвратно-поступательным.

Карданная передача «крестовина»

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

  • Уже зарегистрированы? Войти
  • Регистрация
Главная
Активность
  • Создать.

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.

Оцените решение по передаче крутящего момента на 90 градусов

Требуется передать медленное вращательное движение (6..10 оборотов/мин) под углом 90 градусов. Шестерни (в том числе конические) в конструкции использовать не получится — мало места.
Вращательное движение будет передаваться на лопасть мешалки объемом 90 литров (рис.1), но заполняться бак будет примерно наполовину. Усилие для размешивания требуется такое же, как и при размешивании очень крутого теста.

Есть идея для передачи крутящего момента использовать гибкую насадку для отверток. Возможно сгодится гибкая насадка даже китайского производства. Удобство в том, что обе стороны насадки уже "оконцованы" (рис.2).

Вопрос в том, на какой угол насадка позволяет себя согнуть и как при этом обстоит ситуация с передаваемым усилием? Выдержит ли его насадка?

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

купил как-то китай за 150р
открутить болты крепления дигателя у стиралки
погибла сразу

но может есть и приличные

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

Do Home Yourself написал :
погибла сразу

Кто, отвертка или насадка? Такая, как на рисунке?

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

Купи передачу от мотоцикла Урал или Днепр и не парься.

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

2jek
насадка, отвертку так просто не сломать

кстати в инструменах для авто продаются и карданчики под квадрат 1/4"
вот например

на 90гр думаю надо два

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

Профан2 написал :
Купи передачу от мотоцикла Урал или Днепр и не парься.

Do Home Yourself написал :
насадка, отвертку так просто не сломать

А гибкий вал ломался от излишнего изгиба или от передаваемого усилия?
Во время прикручивания или наоборот, откручивания (т.к. пружина хорошо работает только на скручивание).

А какая принципиальная разница между гибким валом (рис.1) и гибким наконечником (рис.2)? У какой допустимое усилие больше? На вид они сильно отличаются.

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

вот купи и не мучайся. готовый редуктор по твоим размерам

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

deep написал :
вот купи и не мучайся. готовый редуктор по твоим размерам

Редуктор у него уже видимо есть. Потому, что таких двигателей не бывает.

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

Dale написал :
Редуктор у него уже видимо есть.

Угловой редуктор бывает и 1:1.

Скорость на входном валу до 2800 об/мин, передаточное число: 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5.

Dale написал :
Потому, что таких двигателей не бывает.

Но бывают двигатели со встроенным редуктором.

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

на этом сайте есть и дрыгатели. различные. и еще по слову сервотехника есть какое ООО — там дрыгатели тоже можно выбрать

  • Просмотр профиля
  • Личное сообщение

Я уже на соседней ветке рассказал форумчанам, как неожиданно решилась моя проблема подбора редуктора, да еще и движка для моей мешалки. Расскажу еще и Вам.

Тут я сегодня в гости к своей тете зашел, на чаек. Сидим, чай пьем, разговариваем.
Она вдруг мне говорит, мол, мясорубка плохо работает после того, как ее случайно об пол грохнули.
Меня как осенило: мясорубка советская — редуктор мощный + движок 100 ваттный.

Я ей предложил взять нашу запасную мясорубку — Мулинекс (марку не помню) — в обмен на ее неисправную. Обмен успешно состоялся. Я дома ее разобрал, а там все исправно за исключением 8 миллиметровой пластмассовой рамки, которая одной стороной крепится на алюминиевую раму мясорубки, а другой стороной крепится к движку — своебразный тугой демпфер-амортизатор. Остальное все исправное. Из-за трещин в рамке шестеренка на движке получила возможность "отходить" от главной шестерни редуктора, следовательно шнек при прокрутке твердых продуктов мог останавливаться, хотя двигатель продолжал работать. Вот так.
Конструкция мясорубки — мощнее, чем у многих современных импортных аналогов. Движок 100 ватт. Рама из литого алюминия, много удобных мест для крепления.

Решил проверить, какой вращающий момент она выдает: установил в мясорубку один шнек — без металлического корпуса и обернул его тряпкой, чтоб руки не оторвало. Зажал в руке шнек с тряпкой и на момент включил мясорубку — честно говоря, удержать вращение не смог — редуктор что надо!

Теперь буду обмозговывать возможность ее установки. Еще одно удобство есть в мясорубке — хвостовая часть шнека сделана в виде четырехгранника и он вставляется в уже готовое гнездо на выходе редуктора мясорубки, поэтому меньше хлопот будет с конструкцией лопастей для мешалки.

Что служит для передачи крутящего момента к ведущим мостам?

Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. При этом передаваемый крутящий момент изменяется по величине и распределяется в определенном соотношении между ведущими колесами.

Какой механизм служит для изменения величин крутящего момента?

Коробка передач служит для изменения крутящего момента, скорости и направления движения автомобиля, а также длительного разъединения двигателя от трансмиссии. Карданная передача обеспечивает передачу крутящего момента от вторичного вала коробки передач на вал главной передачи, расположенных под углом друг к другу.

Что входит в состав ведущего моста?

Ведущий мост содержит в себе детали и механизмы, передающие крутящий момент к ведущим колёсам:главную передачу;дифференциал и/или механизм поворота (у гусеничных машин);полуоси;бортовые (конечные) передачи;ступицы колёс.

Каким образом передается крутящий момент от двигателя к колесам?

Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса, а также для изменения величины крутящего момента и его направления. При движении автомобиля коленчатый вал двигателя развивает до 5000-6000 об/мин, а ведущие колеса при этом вращаются со скоростью не более 1300 об/мин.

Как трансмиссия изменяет крутящий момент передаваемый от двигателя?

Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. При этом передаваемый крутящий момент изменяется по величине и распределяется в определенном соотношении между ведущими колесами.

Какие детали передают крутящий момент?

Крутящий момент от главной передачи передается на корпус дифференциала, вместе с которым перемещаются сателлиты. Сателлиты, обегая полуосевые шестерни, передают крутящий момент на ведущие колеса в равном соотношении.

Что передает крутящий момент на коробку?

Карданная передача представляет собой механизм, который передает крутящий момент между валами, пересекающимися в центре карданной передачи и имеющими способность взаимного углового перемещения.

Как работает автомобильный мост?

Система работает следующим образом: карданный вал, прикрученный к фланцу, вращает ось, на которой находится ведущая шестерня главной передачи; ведомая шестерня, которая расположена под углом 90 градусов к ведущей, вращается и приводит в движение сателлиты; сателлиты крутят шестерни полуосей, которые вращают колеса.

Что находится в заднем мосту?

Как уже разобрались из самого определения термина, задний мост состоит из:Штампованный кожух (корпус);Две полуоси;Центральный редуктор;Дифференциал;Две колесные передачи, передающих крутящий момент;Карданный вал;Редуктор заднего моста, состоящий зачастую, из пары узлов – главной передачи и дифференциала.

Как крутящий момент передается от двигателя?

Поэтому и крутящий момент от двигателя передаётся коробке передач не сцеплением, а гидротрансформатором — из-за него коробку и называют гидромеханической.

Что передает крутящий момент на задние колеса?

За́дний при́вод — конструкция трансмиссии автомобиля, когда крутящий момент, создаваемый двигателем, передаётся на задние колёса.

Что служит для передачи крутящего момента к ведущим мостам? Ответы пользователей

Главная передача автомобиля предназначена для: 1) увеличения крутящего момента; · Полуоси предназначены для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим .

Главные передачи ведущих мостов служат для уменьшения скорости вращения и увеличения крутящего момента, подводимых к ведущим колесам тягача.

Главная передача это зубчатый механизм автомобиля, который служит для увеличения крутящего момента и передачи его к ведущим колёсам под углом 90 градусов.

Карданная передача служит для передачи крутящего момента от вторичного вала . для распределения крутящего момента между несколькими ведущими мостами .

Главная передача служит для увеличения крутящего момента и передаче его на полуоси ведущих колес. На заднеприводных автомобилях применяется гипоидная .

Ведущие мосты · автомобиля предназначен для преобразования крутящего момента двигателя при передаче его к ведущим колесам таким образом, чтобы вместе с .

Ведущие мосты служат для передачи крутящего момента непосредственно к ведущим колесам автомобиля. Обычные автомобили (ГАЗ-51А, ЗИЛ-164А) имеют один или два .

Ведущий мост предназначен для передачи вращающего момента от карданного вала к . Это расстояние называется смещением осей шестерен и служит для снижения .

Ведущий мост автомобиля (колесного трактора) является завершающим звеном его трансмиссии, он служит для окончательного увеличения крутящего момента и .

Что служит для передачи крутящего момента к ведущим мостам? Видео-ответы

Назначение, устройство и работа главной передачи

Главная передача предназначена для увеличения кру его момента и передачи его на полуоси колес под углом 90 градусов.

Карданная передача, основы. Карданные шарниры не равных и равных угловых скоростей (ШРУСы)

В видео мы узнаем основы устройства карданной передачи, которая входит в состав трансмиссии автомобиля. Основа .

Как работает полный привод? Дифференциал, и что такое крутящий момент)))

Привет ребята. Как работает полный привод? Дифференциал, и что такое крутящий момент)))

Трансмиссия. Карданная передача. Главная передача.

Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента от коробки пе-редач к главной передаче, которая .

[Устройство авто] Ведущие мосты и главная передача #39

Передачу крутящего момента к ведущим колесам производится следующим образом: карданная передача — ведущий вал .

Об авторе

Иван Быстров - главный редактор

Иван Быстров

Здравствуйте! Меня зовут Иван Быстров, и я главный редактор этого сайта. Мне 32 года, я живу в Ярославской области России. Я всегда увлекался автомобилями, всегда хотел узнать больше, но зачастую не мог найти ответы на свои вопросы. Это сподвигло меня на создание проекта, где будет собрано воедино максимальное количество вопросов про автомобили, и на каждый из них будет предложен грамотный ответ! Очень надеюсь, что мой труд поможет всем получить новые знания быстро и без лишних затрат энергии!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *