Większość pojazdów z napędem na tylne i wszystkie koła ma skrzynie biegów, które obracają się i zmieniają moment obrotowy.Podstawą takich przekładni są pary stożkowe - o tych mechanizmach, ich typach, budowie i działaniu, a także właściwym doborze i wymianie przeczytasz w artykule.
Co to jest para stożkowa?
Para stożkowa to rodzaj przekładni pojazdów i innego sprzętu, utworzony przez dwie przekładnie stożkowe, których osie są umieszczone pod kątem (zwykle prosto) względem siebie.
W przekładniach pojazdów, ciągników i maszyn oraz w różnego rodzaju urządzeniach często zachodzi potrzeba zmiany kierunku przepływu momentu obrotowego.Na przykład w pojazdach z napędem na tylne koła moment obrotowy przenoszony przez wał napędowy jest prostopadły do osi osi i przepływ ten należy obrócić o 90 stopni, aby napędzać koła.W ciągnikach kołowych MTZ z przednim mostem napędowym należy trzykrotnie obrócić kierunek przepływu momentu obrotowego o 90 stopni, ponieważ osie kół znajdują się poniżej osi belki słupkowej.W wielu jednostkach, maszynach i urządzeniach przepływ momentu obrotowego należy kilkakrotnie obracać pod różnymi kątami.We wszystkich tych przypadkach stosuje się specjalną przekładnię opartą na dwóch przekładniach stożkowych – parze stożkowej.
Para stożkowa ma dwie główne funkcje:
- Obrót przepływu momentu obrotowego pod określonym kątem (najczęściej 90 stopni);
- Zmiana wielkości momentu obrotowego.
Pierwszy problem rozwiązuje się poprzez konstrukcję kół zębatych pary stożkowej, których osie są ustawione pod kątem względem siebie.Drugi problem rozwiązano stosując koła zębate o różnej liczbie zębów, w wyniku czego powstaje przekładnia o określonym przełożeniu.
Pary stożkowe odgrywają kluczową rolę w działaniu wielu mechanizmów przekładni i innych układów, jeśli jedno lub oba koła zębate zużyją się lub pękną, należy wymienić całą parę.Ale zanim kupisz nową parę stożkową, musisz zrozumieć konstrukcję tego mechanizmu, jego istniejące typy, cechy i cechy pracy.
Rodzaje i konstrukcja par stożkowych
Każda para stożkowa składa się z dwóch kół zębatych o skośnych powierzchniach początkowych i przecinających się osiach wałów.Oznacza to, że koła zębate pary mają kształt skośny i są umieszczone względem siebie pod kątem prostym lub pod różnymi kątami.
Pary stożkowe różnią się kształtem zębów i rozmieszczeniem kół zębatych względem siebie.
Należy zauważyć, że koła zębate pary stożkowej, w zależności od przeznaczenia, mają swoją własną nazwę:
● Napęd to po prostu koło zębate;
● Slave to przekładnia.
W zależności od kształtu zębów pary stożkowe to:
● Z prostymi zębami;
● Z zakrzywionymi zębami;
● Z okrągłymi zębami;
● Z zębami stycznymi (skośnymi).
Koła zębate z zębami prostymi są najprostsze w konstrukcji - są wycinane równolegle do osi koła.Zęby okrągłe są bardziej złożone, są wycinane na obwodzie o określonej średnicy.Zęby styczne (lub skośne) przypominają zęby proste, są jednak odchylone od osi przekładni.Najbardziej złożone są zęby krzywoliniowe, których wadę wyznaczają różne wzory (funkcje).Taką różnorodność kształtu zębów kół zębatych stożkowych tłumaczy się różnicami w nośności kół zębatych i ich hałasem.Najmniej obciążeń wytrzymują koła zębate o prostych zębach, są też najbardziej hałaśliwe.Przekładnie z zębami skośnymi są mniej hałaśliwe i działają płynniej.A największe obciążenia wytrzymują przekładnie z zakrzywionymi i okrągłymi zębami, są też najmniej hałaśliwe.
Zgodnie z względnym położeniem kół zębatych pary są podzielone na dwie duże grupy:
● Zwykły, z pokrywającymi się wierzchołkami początkowych powierzchni kół zębatych (to znaczy, jeśli wyobrazisz sobie koła zębate w postaci stożków, to ich wierzchołki zbiegną się w jednym punkcie);
● Hipoidalny, z przesuniętymi wierzchołkami powierzchni początkowych kół zębatych.
Stożkowypara z okrągłym zębemHipoidalna para stożkowa z zakrzywionym zębem
W pierwszym przypadku osie kół zębatych znajdują się w jednej płaszczyźnie, w drugim - w jednej z płaszczyzn osie są przesunięte.Przekładnie hipoidalne mogą składać się wyłącznie z przekładni stożkowych o zębach skośnych lub zakrzywionych, mają dużą nośność i pracują prawie bezgłośnie.
Przekładnie stożkowe można wykonać jednocześnie z wałem lub oddzielnie od niego.Zwykle wał ma koła zębate o małej średnicy, duże koła zębate skrzyń biegów osi napędowej mają duży otwór wewnętrzny do montażu na obudowie mechanizmu różnicowego.Koła zębate wykonywane są ze specjalnych gatunków stali przy użyciu różnych technologii - toczenie i frezowanie, radełkowanie, tłoczenie, a następnie radełkowanie itp. Pary stożkowe wymagają do swojej pracy stałego smarowania, a w przekładniach hipoidalnych stosuje się smary specjalnych marek.
Wykonanie i standaryzacja przekładni stożkowych
Spośród głównych cech przekładni stożkowych należy podkreślić:
● Przełożenie przekładni - liczone ze stosunku liczby zębów koła zębatego do koła (zwykle mieści się w przedziale od 1,0 do 6,3, chociaż może się znacznie różnić);
● Przeciętne normalne i zewnętrzne moduły obwodowe;
● Wymiary geometryczne kół zębatych.
Istnieją również inne parametry przekładni stożkowych, ale podczas pracy lub naprawy skrzyń biegów lub innych mechanizmów praktycznie nie są one stosowane.
Należy zauważyć, że w Rosji charakterystyka i cechy konstrukcyjne przekładni stożkowych są ujednolicone, koła zębate i same mechanizmy są produkowane zgodnie z GOST 19325-73 (wspólne dla wszystkich przekładni opartych na przekładniach stożkowych), 19624-74 (koła zębate czołowe ), 19326-73 (koła zębate z zębami okrągłymi), GOST 1758-81 i inne.
Zastosowanie par stożkowych w pojazdach
Przekładnie stożkowe są najczęściej stosowane w skrzyniach biegów pojazdów o różnym przeznaczeniu:
Para stożkowa jest jedną z podstaw przekładni osi napędowej
● Jako przekładnia główna w skrzyniach biegów osi napędowych pojazdów z napędem na tylne koła i na wszystkie koła.Zazwyczaj taka przekładnia jest wykonana w postaci pary kół zębatych o różnych rozmiarach, z których jedna (podrzędna) jest zamontowana bezpośrednio na obudowie mechanizmu różnicowego.Przekładnię jednonapędową wykonuje się razem z wałem, przekładnię podwójną tworzy się z wałem i drugą przekładnią (stożkową lub cylindryczną);
● Jako górne i dolne przekładnie przednich osi napędowych ciągników kołowych.W przekładniach górnych oba koła zębate mogą mieć tę samą liczbę zębów i wymiary, są wykonane w tym samym czasie co ich wały.W dolnych skrzyniach biegów napędzane koło zębate ma dużą średnicę i ma specjalną konstrukcję do połączenia z kołem;
● W różnych jednostkach przesyłowych i innych układach.Pary stożkowe mogą mieć różne konstrukcje, ale ogólnie odpowiadają temu, co powiedziano powyżej.
Zatem samochód może mieć od jednej (w pojeździe z jedną osią napędową) do trzech (w pojazdach trzyosiowych z napędem na wszystkie koła) lub więcej (w pojazdach wieloosiowych z napędem na wszystkie koła) par skosów, a także w ciągnikach przy przedniej osi napędowej występują cztery pary skosów, przy czym w przekładni ciągnika można zastosować co najmniej jeszcze jeden taki mechanizm do przekazywania momentu obrotowego na wał odbioru mocy.
Jak prawidłowo wybrać i wymienić parę stożkową
Podczas eksploatacji pojazdu para stożkowa poddawana jest znacznym obciążeniom - to za jej pośrednictwem cały moment obrotowy z silnika przekazywany jest na oś napędową, a także poddawana jest wibracjom, wstrząsom i wstrząsom na skutek interakcji z innymi Części.W rezultacie z czasem zęby kół zębatych zużywają się w punktach styku, mogą pojawić się w nich wióry i stwardnienia, a w niektórych przypadkach zęby ulegają całkowitemu wykruszeniu.Wszystko to objawia się pogorszeniem działania mechanizmu i zwiększonym hałasem.W przypadku podejrzenia nieprawidłowego działania mechanizm należy zdemontować i sprawdzić, w przypadku awarii przekładni należy wymienić parę stożkową.Nie ma sensu zmieniać tylko jednego z biegów, ponieważ w tym przypadku mechanizm wkrótce znów stanie się źródłem problemów.
Do wymiany należy zastosować parę stożkową, która pod względem konstrukcji, rozmiaru i właściwości odpowiada wcześniej zainstalowanemu mechanizmowi.W razie potrzeby możesz wybrać mechanizm o innym przełożeniu, co poprawi osiągi pojazdu.Jednak takiej wymiany należy dokonywać ostrożnie i tylko z całkowitą pewnością, że jest to możliwe i uzasadnione – może to zgłosić sam producent lub specjaliści.
Wymianę przekładni stożkowej należy przeprowadzić zgodnie z instrukcją naprawy samochodu osobowego lub ciągnika.Zwykle praca ta wymaga znacznej ingerencji w oś napędową i skrzynię biegów - do wymiany kół zębatych konieczny jest niemal całkowity demontaż osi i jej poszczególnych mechanizmów.W niektórych przypadkach konieczna będzie wymiana łożysk i elementów uszczelniających - należy je kupić z wyprzedzeniem.Podczas montażu przekładni i montażu skrzyni biegów należy stosować smary zalecane przez producenta.A po zakończeniu naprawy konieczne jest krótkie docieranie skrzyni biegów.
Przy prawidłowym doborze i wymianie pary stożkowej naprawiony mechanizm przekładni będzie działał niezawodnie, spełniając swoje funkcje we wszystkich trybach.
Czas publikacji: 13 lipca 2023 r