Sisu
- 1 Silindrilise käigukasti otstarve ja seade
- 2 silinderkäigukasti tüüpi
- 3 Hammasrataste eelised ja puudused sõltuvalt hammaste tüübist
Sisepõlemismootorite loomine on kaasa toonud inseneride välja töötatud mehhanismide arvu ja mitmekesisuse järsu kasvu, mis tagavad teatud pöörlemiskiirusele vastava pöördemomendi teisendamise pöördemomendiks erinevatel kiirustel. Selle tulemusena loodi selline seade nagu käigukast, sealhulgas üks selle tüüpidest – silindriline käigukast, mis on tänapäeval masinaehituses väga populaarne mehhanism. Sel juhul nimetatakse käigukastiks käigukasti, mis võimaldab ülekandearvu astmeliselt muuta.
Silindrilise käigukasti otstarve ja seade
Selle mehaanilise üksuse kasutamine autodes võimaldab väga suure efektiivsusega võimsust mootorivõllilt teistele pöörlevatele elementidele üle kanda, ulatudes olenevalt konstruktsioonist 95-98%.
Selle töös kasutatakse mehaanilist süsteemi, mida nimetatakse silindriliseks jõuülekandeks, kuna selle abil saab pöörlemist ühelt võllilt teisele üle kanda ainult siis, kui need võllid on koaksiaalsed või üksteisega paralleelsed.
Silindriliste käigukastide tüübid
Käigukastide klassifitseerimine võib toimuda sõltuvalt:
- laevakere tüübi kohta;
- jahutusmeetodist;
- kasutatavate laagrite tüübi kohta;
- pöörlemiskiiruse kohta;
- ülekandearvu väärtusest;
- edastatava võimsuse väärtuse kohta.
Lisaks võivad hammaskäigukastid sõltuvalt neis sisalduvate käikude tüübist olla:
- kannus;
- spiraalne;
- viltused hambad;
- nool;
- kombineeritud.
Üksikasjalikumalt on üheastmelise (või mitmeastmelise) silindrilise käigukasti käikude tüübid sätestatud GOST 16531-83. See kirjeldab üksikasjalikult kõiki võimalikke hammasülekannete tüüpe, mida hammasülekanne võib sisaldada.
Hammasrataste eelised ja puudused sõltuvalt hammaste tüübist
A. Spurrattad
See on kõige levinum hammasrataste tüüp. Nende hambad asuvad pöörlemisteljega risti olevatel tasapindadel ja hammaste kokkupuutejoon hammasratta juures kulgeb, vastupidi, selle teljega paralleelselt. Sirgehammasrattad on kõige odavamad, kuid nende maksimaalne pöördemoment on veidi väiksem kui spiraal- või nöörhammasratastel. Lisaks on selliste hammastega hammasrattad mürarikkamad kui keerukamate hammastega hammasrattad.
B. Spiraal- ja kõverhammasrattad
Need on tiibülekande täiustatud versioon. Nende hambad on sirgete hammastega võrreldes paigutatud nurga all (või kõverate hammasrataste korral kõverjooneliselt), moodustades spiraali sarnase.
Eelised
Rataste haardumine on vähem mürarikas, tõhusam ja sujuvam kui siis, kui kasutatakse hammasülekannet. Samuti on kontaktpind suurem kui hammasülekandel, seega suureneb ka maksimaalse edastatava pöördemomendi väärtus.
Puudused
Spiraalse / kõvera hammasratta töötamise ajal ilmneb mehaaniline jõud, mis nihutab seda piki telge, seega tuleb võlli horisontaalse nihke vältimiseks paigaldada ainult tõukelaagrite abil. Hammaste kontaktpinna suurenemine toob kaasa ka hammastevahelise hõõrdejõu suurenemise, mis omakorda põhjustab täiendavaid võimsuskadusid ja silindrilise käigukasti kuumenemist ning selle efektiivsuse langust. Nende negatiivsete nähtuste vähendamiseks ja kompenseerimiseks on vaja kasutada spetsiaalseid määrdeaineid. Spiraal- / kõveraid käike kasutatakse peamiselt siis, kui on vaja üle kanda olulisi pöördemomente, eriti kui võll pöörleb väga suurel kiirusel, ja koaksiaalse sõõrkäigukasti tekitatava müra astmele on kehtestatud piirangud.
B. Chevroni rattad
Nende rataste leiutamine omistatakse sageli Prantsuse ettevõtjale Citroenile, kuigi ta suutis lihtsalt hinnata ja osta vastava patendi õigusi tänapäeval vähetuntud Poola iseõppinud mehaanikult. Närvirataste hambad on ülalt vaadates sarnased ingliskeelse tähega "V". Neid saab teostada kas ühes tükis osadena või saada spiraal-tüüpi rataste paari ühendamisel.
Ševronrataste kasutamine võimaldab lahendada võllile mõjuva aksiaaljõu probleemi, kuna selliste rataste mõlemale osale eri suundades suunatud jõud tühistavad üksteist. Selle tulemusel kaob vajadus tõukejõu laagrite järele, kuna võlli käik on isejoonduv ega põhjusta aksiaalseid nihkeid. Seetõttu paigaldatakse silindriga ratastega käigukast ühe võlliga, mis on paigaldatud ujuvate tugede abil (näiteks silindriliste rull-laagrite abil).
Mis annab käigukastile mitu käiguastet?
Sõltuvalt astmete arvust nimetatakse silindri reduktorit:
- üheastmeline;
- kaheastmeline;
- kolmeastmeline;
- mitmeastmeline.
Selles olev ülekandearv sõltub ka silindrilise käigukasti käikude (astmete) arvust.
Näiteks üheastmelise silinderkäigukasti puhul jääb see tavaliselt vahemikku 1,5-10, kaheastmelise puhul – 10-60. Ja kolmeastmelised silindrilised käigukastid tagavad reduktsiooniastme 60-400.
Käigukasti korpused
Masstootmises olev spiraalkäigukast tarnitakse tavaliselt standardse suurusega valatud korpusega, kasutades malmi või valuteraseid. Nende materjalide spetsifikatsioonid on esitatud asjakohastes valdkonna regulatiivsetes dokumentides ja GOST-is. Juhtudel, kui on vaja saavutada kerge struktuur, kasutatakse kergsulamist korpuseid.
Tükktootmises kasutatakse kõige sagedamini keevitatud korpuseid, mis võimaldab teostada konstruktiivseid lahendusi, mille arvutamine ja projekteerimine viidi läbi individuaalse tellimuse alusel.
Reeglina on käigukasti korpustel kinnituskohad “kõrvade” ja/või “käppade” kujul, millega saab neid autol oleva montaažijoonise abil liigutada ja paigalduskohta kinnitada. Õli lekkimise vältimiseks paigaldatakse võllide väljundosale tihendid. Käigukasti korpuse välisküljel võivad olla täiendavad konstruktsioonielemendid, mis takistavad käigukasti siserõhu suurenemist, mis võib tekkida selle töötamise ajal kuumutamisel.
Käigukastide määrdeõlide tüübid
Tootjad, kes teostavad käigukastide arvutusi, projekteerimist ja tootmist, soovitavad ka teatud tüüpi määrdeõlisid, mis on nende sõlmede eri tüüpide jaoks määratud erinevalt. Näiteks selliste käigukastide nagu RM-260 või RM-400 määrimiseks tuleks kasutada silindriõli 11, mis on toodetud vastavalt standardile GOST 1841-51, ja tööstuslikku õli 50, mis on valmistatud vastavalt standardile GOST 1707-51. käigukastid nagu RM-500, RM -750, RM-1000.
Spurkäigukasti paigutus
Selle omadused määravad kolm tegurit:
- osade komplekt ja tüüp (need on võllid ja hammasrattad);
- ühiku mõõtmed;
- käigukastis kasutatavate silindriliste hammasrataste versioonid.
Silindrilised käigud vastavalt täitmise tüübile võivad olla:
- kasutusele võetud;
- kahvliga;
- koaksiaalne.
Laiendatud skeemi kasutatakse juhul, kui tsentri kaugus on alla 80 cm Selle skeemi järgi valmistatud käigukastid on pikliku kujuga, mis põhjustab metalli ülekulu peaaegu 20% võrreldes käigukastidega, mille arvutus on tehtud vastavalt kaheharuline skeem.
Kaheharulist skeemi kasutatakse nii väikese kiiruse kui ka suure kiiruse vähendamise etapi arvutamisel. Kuid ratsionaalsem oleks seda kasutada teisel teostusel, kuna sel juhul on võimalik vahevõll kujundada ujuvvõlli ja "käigukasti võlli" kujul. Samal ajal võib kaheharuline ahel tänu spiraalsete hammasrataste kasutamise võimalusele omandada kalasabahammasratta omadused.
Koaksiaalskeemi puhul põhineb kinemaatilise skeemi arvutamine ja projekteerimine mõlema võlli joonduse eeldusel: nii väljundvõlli kui ka sisendvõlli. Selliste käigukastide mõõtmed ja kaal on väärtuselt lähedased käigukastide sarnastele parameetritele, mille arvutamine ja projekteerimine viidi läbi üksikasjaliku skeemi järgi. Need töötavad tingimustes, kus kiire samm on alakoormatud, samas kui madalal kiirusel liikuv jalg on ülekoormatud.
Kokkuvõtteks tuleb märkida, et käigukasti kasutusiga sõltub:
- koormuse arvutuste õigsusest, mis tuleb läbi viia vastavalt GOST-i nõuetele;
- ennetavate meetmete õigeaegsusest;
- õlivahetuste sageduse kohta.
Käigukasti, eriti näiteks kolmeastmelise silindrilise käigukasti korralik hooldus pikendab selle kasutusiga ja vähendab remondi finantskulusid ning uue käigukasti ostmine ei muutu kohustuslikuks abinõuks auto heas korras hoidmiseks ka pikk kasutusiga.
