С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Гипоидная передача что это такое

Гипоидная передача что это такое


Принцип работы и устройство гипоидной передачи

Современный автомобиль представляет собой целый комплекс различных технических и инженерных решений. Благодаря слаженной работе всех агрегатов, устройств и механизмов различных типов удается в конечном итоге получить надежное, экономичное и комфортное транспортное средство.

Как известно, основными узлами автомобиля принято считать силовой агрегат и трансмиссию. Фактически, двигатель вырабатывает энергию, тогда как трансмиссия преобразует крутящий момент и передает его на колеса. 

При этом важным элементов в устройстве многих авто является гипоидная передача. Далее мы поговорим о том,  что такое гипоидные передачи, какие типы подобных передач бывают, как работает такая передача, а также какие плюсы и минусы имеет подобное решение.

Что такое гипоидная передача в автомобиле и ее особенности

Итак, различные передачи делятся по типу используемых шестерней. Передачи бывают коническими, цилиндрическими, гипоидными и т.д. Давайте рассмотрим гипоидную передачу более подробно.

Гиперболоидная (сокращенно гипоидная) передача представляет собой решение, где зубья передачи криволинейны, а их движение осуществляется по гиперболоиде (геометрическая фигура). Появилась такая передача давно (в 1920-х годах). Главной задачей ее внедрения в устройство авто стало снижение центра масс.

Затем, благодаря ряду очевидных преимуществ, гипоидная передача появилась на грузовых машинах и других типах техники. Гипоидной передачей стали заменять двойную передачу.

Основным отличием гипоидной передачи от других типов передач является то, что оси валов в обязательном порядке нужно сместить в соответствии со строгими математическими расчетами. Еще гипоидную передачу можно использовать только в узлах, где оси зубчаток будут скрещены. Важно понимать, что если проигнорировать первое и второе правило, произойдет заклинивание передачи.

Преимущества и недостатки гипоидной передачи

Итак, гипоидная главная передача или другая передача данного типа имеет целый ряд плюсов по сравнению с другими видами передач. Прежде всего, необходимо отдельно отметить минимальный уровень шума во время ее работы, что означает высокий акустический комфорт.

Это становится возможным благодаря тому, что сразу несколько зубьев одновременно находятся в зацеплении. Параллельно можно выделить высокую прочность по причине увеличенного диаметра шестерни, особенно в сравнении с другими видами передач.

Также следует отметить особое расположение зубчатых колес, которые не пересекаются, а перекрещиваются. Параллельно такое устройство позволяет  достичь заметного снижения нагрузки, которая распространяется на один зубец. Результат — высокоточная работа шестерен, повышенная надежность и значительно увеличенный ресурс.

Зубья гипоидной передачи отличаются высокой износостойкостью (особенно если сравнивать с конической передачей), что позволяет механизмам с такой передачей работать долго и безотказно.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое дифференциал коробки передач. Из этой статьи вы узнаете об устройстве, назначении, а также принципах работы дифференциала коробки передач.

В целом, машины, где используется гипоидная передача, получают лучшую устойчивость, а также более высокую плавность хода. Как правило, гипоидные передачи активно используются в устройстве автомобилей премиального класса. Другими словами, если автопроизводитель  стремится обеспечить лучшие характеристики, именно гипоидная передача является оптимальным решением.

  • Теперь о недостатках гипоидных передач. Казалось бы, с учетом всех преимуществ, минусов быть не должно. Однако на практике все не совсем так. Прежде всего, гипоидная передача является дорогостоящим механизмом, который требует высокой точности при изготовлении.

Вполне очевидно, что ее использование приводит к удорожанию агрегатов и узлов. Конечно, некоторые производители экономят на материалах и технологии производства, стараясь снизить конечную стоимость, однако на практике это часто становится причиной заклинивания и быстрого выхода из строя. При этом все чаще и чаще данный тип передач встречается даже на бюджетных авто.

Еще наиболее часто нарекания возникают в том случае, если такая гипоидная передача использована в редукторе. В этом случае главным минусом можно считать повышенные риски заедания шестерен. Заедания возможно по причине скольжения вдоль линии контакта.

На практике, гипоидная повсеместно используется в устройстве различных короссоверов и внедорожников с полным приводом. При этом качество изготовления далеко не всегда является высоким. 

Чтобы избежать проблем, необходимо использовать высококачественные трансмиссионные масла и жидкости, рассчитанные специально для использования с гипоидными передачами. Такие масла формируют особую устойчивую масляную пленку на поверхностях шестерен.

Эта пленка отличается стойкостью к разрыву под нагрузками, защищает детали от прямого контакта, снижает температуру в месте сопряжения и т.д. Все это необходимо, чтобы не допустить заклинивания гипоидной передачи.

Однако важно понимать, что к заеданию может привести не только некачественная или неподходящая по свойства смазка, но и низкое качество деталей, а также неточности или ошибки при сборке, подгонке, настройках и регулировках.

Еще нужно помнить, что в условиях высоких нагрузок и нерегулярного обслуживания  трансмиссии авто с использованием дешевых «расходников» при ремонтах и ГСМ низкого качества гипоидная передача может быстро выйти из строя. Если учесть, что механизм дорогой, многие автопроизводители  по понятным причинам вместо гипоидной передачи нередко используют другие доступные варианты, особенно в бюджетном сегменте.

Подведем итоги

Как видно, гипоидная передача в автомобиле является  решением, которое активно используется на машинах разных классов и марок. Такая передача позволяет обеспечить высокий уровень комфорта и производительности.

При условии соблюдения всех правил в рамках эксплуатации, а также правильном подходе во время ремонта и обслуживания, гипоидная передача отличается  надежностью и достаточно большим сроком службы по сравнению с аналогами. Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое коробка SMG (секвентальная коробка передач). Из этой статьи вы узнаете об устройстве, особенностях, принципах работы, а также плюсах и минусах коробок передач данного типа.

С учетом вышесказанного можно сделать вывод, что хотя авто с гипоидной передачей нуждается в более качественном обслуживании, которое на практике получается несколько более дорогим, при правильном и грамотном подходе такая машина будет безотказно служить владельцу не одну сотню тысяч километров.

Что такое гипоидная передача

В шестернях гипоидной передачи зубья изогнуты по гиперболоиде. Это позволяет сместить ось одной из шестерен, улучшив при этом механические и эргономические показатели передачи. Однако гипоидная передача требует высокой точности изготовления, регулировки и точного соблюдения правил эксплуатации.

Гипоидная зубчатая (шестеренчатая) передача отличается от обычной, с прямыми или косыми зубьями, тем, что ее зубья криволинейны. Они изогнуты по особой геометрической кривой – гиперболоиде, что видно на рисунке. Отсюда и название: гипоида – сокращенное от гиперболоида.Основных особенностей у гипоидной передачи две. Во-первых, она может быть применена только в узлах со скрещивающимися осями зубчаток. Пытаться построить гипоидную передачу с параллельными валами смысла нет: ее сразу же заклинит.Во-вторых, оси валов должны быть дополнительно смещены друг относительно друга, иначе снова заклинивание. Величина смещения должна быть точно согласована с математическими параметрами гипоиды, это так называемое гипоидное смещение.Впервые в автомобилестроении гипоидную главную передачу применили инженеры американской фирмы Packard в 1926 г. Что это дало?Главная передача передает крутящий момент от карданного вала на дифференциал ведущих колес. Выполняется всегда понижающей, чтобы согласовать обороты двигателя с необходимыми для колес и увеличить при этом крутящий момент на них.Первое, карданный вал опустился вниз на величину гипоидного смещения. Это позволило уменьшить высоту его туннеля в салоне и одновременно понизить центр тяжести машины, улучшив тем самым ее устойчивость.

Второе, крутящий момент гипоидная передача передает более плавно, чем косозубая, не говоря уже о прямозубой. И, наконец, гипоидная передача меньше шумит и может передавать больший крутящий момент, чем обычная. Как говорят инженеры, она имеет большую нагрузочную способность.

Все это, вместе взятое, увеличивает как комфорт автомобиля, так и его долговечность. Поэтому гипоидная главная передача – непременный атрибут автомобилей достаточно высокого класса, таких, например, как Лексус «Инфинити».Однако у гипоидной передачи есть и существенные недостатки, помимо сложности изготовления и, соответственно, дороговизны. При вращении шестерен возникает, из-за того, что зубья изогнуты, усилие, действующее вдоль оси малой, ведущей шестерни. Вследствие этого гипоидная передача очень чувствительна к износу, качеству изготовления не только шестерен, но и всех ее деталей, особенно подшипников. При ее неточной регулировке она легко заклинивает, особенно при смене направления вращения, при включении заднего хода.Нет худа без добра: склонность гипоидной передачи к заклиниванию используется в центральных (межосевых) самоблокирующихся дифференциалах типа Торсен. Они применяются в автомобилях с полным автоматическим приводом (4WD).

Зубья гипоидной передачи прилегают друг к другу плотнее, чем у обычной, поэтому она также очень боится загрязнений в масле. Масло в картер гипоидной передачи нужно заливать только специальное гипоидное, с противоизносными и противозадирными присадками. Причем заливать нужно строго определенное количество.

Однако все недостатки «гипоиды» с лихвой окупаются ее преимуществами, а технологически они вполне преодолимы. С развитием автомобильной промышленности и общей культуры производства «гипоида» перешла и в трансмиссию машин потребительских классов. Ныне ее уже можно видеть и в бюджетных китайских авто.

Основное предназначение автомобиля - перевозка людей и полезного. Конечно, сам процесс может быть качественно разным, однако даже у BMW последней модели и машины ВАЗ есть как минимум один общий принцип: с неисправной трансмиссией движение автомобилей невозможно.

Роль автомобильной трансмиссии очень велика. Именно она отвечает за четкую и своевременную передачу крутящего момента от двигателя к ведущей паре колес транспортного средства, а также непосредственно участвует в изменении направления движения машины. Трансмиссия состоит из нескольких агрегатов. Это, прежде всего, сцепление, которое регулирует совместную работу двигателя и коробки передач. Вслед за сцеплением включается в работу непосредственно коробка переключения передач, при помощи которой происходит перераспределение мощности двигателя и его крутящего момента к приводным валам ведущих колес.Трансмиссии подразделяются по принципу действия и способу преобразования энергии на механическую, электрическую и комбинированную. Так, например, электрическая трансмиссия работает с электрической энергией, на определенном этапе работы преобразуя ее в механическую. Надо отметить, что наиболее популярной сегодня является механическая трансмиссия, а с некоторых пор все больше автомобилистов оценивает по достоинству гидромеханическую, которая иначе еще называется автоматической. Название не случайно, ведь изменение крутящего момента происходит здесь автоматически, в зависимости от предварительно заданных настроек.Современные автомобили поражают разнообразием конструкций и принципов расчета ведущих колес. Встречаются схемы, среди которых лидируют полноприводные автомобили 4x4, а также несколько менее агрессивные машины с ведущим передним или задним приводом. Конечно, трансмиссии, в которых реализована различная компоновка ведущих мостов, имеют также и различную схему организации процесса движения транспортного средства. Так, например, переднеприводные машины обладают ШРУСом (шарнирами равных угловых скоростей), которые необходимы для передачи усилия и мощности к ведущим колесам. У заднеприводных автомобилей для той же цели существует карданный вал.

Видео по теме

Сила, приложенная к телу, может приводить его в движение, но также это усилие способно привести к вращению тела вокруг заданной оси. Таким образом, сила может производить как вращательное, так и поступательное движение.

Момент силы, или, как его еще называют, крутящий момент, определяется как произведение величины силы и значения перпендикулярного расстояния от точки приложения до оси вращения.

Если влияние момента способно поворачивать корпус тела по часовой стрелке, то приложенный в таком случае крутящий момент считается отрицательным. И наоборот – если приложенный момент направляет корпус против часовой стрелки, то такой вращающий момент считается положительным. Крутящий момент – это векторная величина, имеющая направление и измеряемая в ньютон-метрах.

Вот простой пример, в котором сила может производить вращательное движение. Когда вы открываете дверь, вы применяете силу (толкаете или тянете) за ручку двери. Если сделать попытку открыть дверь, при этом прикладывая усилие в середину двери, то для того, чтобы это сделать требуется применение большей силы. А если теперь попытаться толкнуть или потянуть вблизи шарнира, то открыть дверь практически невозможно, даже при очень большом усилии.

Данный факт показывает, что помимо величины силы, важную роль играет точка приложения усилия к вращающемуся телу. Таким образом, из приведенного выше примера следует, что поворотный эффект больше, чем больше перпендикулярное расстояние от точки приложения до оси вращения. Кроме того, большее усилие будет производить больший эффект поворота.

Таким образом, важными характеристиками крутящего момента являются факторы величины приложенной силы и перпендикулярного расстояния от точки приложения до оси вращения. Крутящий момент вследствие силы дает поворотное действие силы относительно неподвижной оси или точки. Он рассчитывается путем произведения величины перпендикулярного расстояния от линии действия силы до оси вращения и самой силы. Крутящий момент представляется греческой буквой Т (тау):T = R х F, где R - расстояние от оси вращения до точки приложения силы; F – значение приложенного усилия.Можно определить момент Т в качестве количественной величины вращательного движения, которое затем умножается на значение углового смещения и впоследствии определяет объем работы, проделанной в результате данного вращения.

Таким же образом, чтобы отвинтить или отсоединить гайку, которая плотно закручена с болтом, требуется гаечный ключ, имеющий длинную ручку. При этом длина плеча играет главную роль в достижении результата, при одном и том же приложенном усилии.

Распечатать

Что такое гипоидная передача

Гипоидная передача, что это такое

Гипоидная передача (сокращенное от гиперболоидная), особый вид винтовой зубчатой передачи, осуществляемой коническими колёсами со скрещивающимися осями.

В гипоидной передаче ось малого зубчатого колеса (шестерни) смещена относительно оси большого зубчатого колеса. При передаточном числе i =1—2,5 смещение Е 2,5 смещение E < 0,20 D. Колёса гипоидной передачи могут иметь косые, или криволинейные, зубья; угол скрещивания осей обычно равен 90°. Передаточное число большинства гипоидных передач не превышает 10, однако в некоторых случаях достигает 30 и более. Нагрузочная способность гипоидной передачи по сравнению с др. передачами со скрещивающимися осями выше благодаря линейному контакту зубьев и увеличению числа пар зубьев, находящихся в зацеплении. В гипоидной передаче обеспечивается хорошее притирание сопряжённых поверхностей; этим объясняется плавная и бесшумная работа передачи. При тех же D и i шестерня гипоидной передачи имеет больший размер, чем обычная коническая; это позволяет увеличить диаметр вала шестерни и т. о. сделать его более жёстким, применить подшипники большего размера, т. е. повысить их долговечность.

Недостатком гипоидной передачи является повышенная опасность заедания, обусловленная скольжением вдоль линий контакта зубьев. Это явление сопровождается снижением несущей способности масляного клина. Опасность заедания устраняется применением противозадирной смазки (гипоидного масла GL-5) и термической обработкой зубьев, обеспечивающей высокую твёрдость их поверхности.

Г. п. применяют в приводах ведущих колёс автомобилей и тракторов, в тепловозах, в текстильных машинах для передачи вращения от одного вала многим десяткам веретён, в станках для обеспечения высокой точности при большом передаточном числе, в прецизионных станках вместо червячных передач.

Примечание: Литература: Проектирование зубчатых, конических и гипоидных передач, пер. с англ., М., 1963; Решетов Д. Н., Детали машин, 2 изд., М., 1964.

Дата публикации: 23.07.2007

Что такое гипоидная передача в автомобиле? Достоинства и недостатки механизма

Чтобы ваша машина ездила не достаточно залить бензин и нажать педаль газа, важно постоянно контролировать исправность всех органов «железного коня». Ведь машина — сложный механизм, в котором только правильное взаимодействие всех винтиков и «шестеренок» образует единое целое, которое и будет работать как часы.

Одной из таких важных составляющих бесперебойной работы автомобильного организма является гипоидная передача, по типу используемых шестерней. Выделяют еще два типа передач: коническая и цилиндрическая. Мы остановимся на гипоидной передаче.

Для начала разберемся с названием. Почему гипоидная? Это сокращенное от гиперболоидная. Дело в том, что зубья у такой передачи криволинейны и движутся по геометрической фигуре — гиперболоиде.

Гипоидную передачу изобрели почти 90 лет назад — в 1926 году. Ее основной задачей было снижение центра масс в легковушках. Позже, выяснив, что у этого типа передачи есть еще масса достоинств, ее стали использовать и на грузовиках, таких как ЗИЛ — 133 Г и ЗИЛ — 433100 (вместо двойной передачи).

Чем же гипоидная передача отличается от двух других типов?

Главное. Обратить внимание на два момента: оси валов обязательно нужно сместить в соответствии со специальными математическими расчетами, плюс гипоидную передачу можно применять лишь в узлах, в которых оси зубчаток скрещиваются. Если эти два правила не будут соблюдены, передачу тут же заклинит.

Достоинства гипоидной передачи

В чем же ее достоинства по сравнению с остальными двумя типами передач? Среди основных мастера выделяют ее практически бесшумную работу (из-за того, что одновременно в зацепленном состоянии находятся несколько зубьев) и большую прочность (увеличен средний диаметр шестерни) по сравнению с канонической передачей.

Это достигается благодаря расположению зубчатых колес: не пересекающемуся, а перекрещивающемуся. Кроме того, уменьшена нагрузка, которую испытывает один зубец, благодаря этому работа всех шестеренок более надежна и долговечна.

Автомобили, в которых использована гипоидная передача отличает, ко всему прочему, еще устойчивость и плавность хода. Эти характеристики для автолюбителей играют едва ли не первостепенную роль при выборе «железного коня», и всегда находятся на особом контроле у автомобильных концернов, которые постоянно совершенствуются в направлении улучшения не только «мозга» машины, но и комфортности езды.

Поэтому гипоидную передачу вы чаще всего можете наблюдать в автомобилях представительского класса. Таких как «Инфинити», «Лексус» и др. Больше того, зубья гипоидной передачи характеризуются большей сопротивляемостью усталости, если сравнивать с конической передачей. Но там, где есть плюсы, встречаются и минусы.

Недостатки

Давайте рассмотрим недостатки использования такой передачи в редукторе. К минусам использования гипоидной передачи можно записать, во-первых, ее дороговизну. Причина здесь в том, что изготовить ее не так просто. Однако, гипоидную передачу уже активно внедряют даже в бюджетных авто из Поднебесной, так что насчет дороговизны еще спорный вопрос. Еще из минусов — высокая вероятность заедания шестеренок. Это возможно из-за скольжения вдоль линии контакта.

Причина заедания, конечно, лечится. Водителям рекомендуют использовать только трансмиссионные масла, которые как бы обволакивают шестерни специальной пленкой и не допускают заедания. К заеданию может привести неправильная регулировка и низкое качество «расходников». Интересно, что этот недостаток такого типа передачи превратили в достоинство разработчики полноприводных авто и успешно его используют.

Плюс ко всему гипоидная передача славится тем, что быстро приходит в негодность. Вкупе с относительной дороговизной это может часто становится решающим фактором для изготовителей авто. И гипоидной передаче они предпочитают более дешевые варианты.

И все же, если вам посчастливилось стать обладателем авто с гипоидной передачей, знайте, что приобрели надежную «лошадку», которая при грамотном уходе и периодическом контроле будет трудится вам на радость.

В общем, ровных дорог вам!

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости