Гипоидный редуктор что это такое простыми словами
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.
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.
Зубья гипоидной передачи отличаются высокой износостойкостью (особенно если сравнивать с конической передачей), что позволяет механизмам с такой передачей работать долго и безотказно.
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.
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.
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.
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.
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.
Главная передача в устройстве трансмиссии автомобиля: принцип работы, особенности конструкции. Виды главных передач по типу зубчатого соединения.
Дифференциал коробки передач: что это такое, устройство дифференциала, виды дифференциалов. Как работает дифференциал КПП в трансмиссии автомобиля.
Какие коробки передач устанавливаются на авто: типы механических и виды автоматических трансмиссий, особенности. Плюсы и минусы различных видов МКПП и АКПП.
Секвентальная КПП: особенности коробок передач типа SMG. Устройство секвентальной трансмиссии, преимущества и недостатки коробок данного типа, рекомендации.
Устройство и принцип работы роботизированной КПП. Отличия роботизированных коробок передач от гидротрансформаторной АКПП и вариатора CVT.
Гипоидная передача в легковом автомобиле
Сегодня любое транспортное средство является крайне сложным комплексом различных механизмов и агрегатов. Только в результате их совместной и очень слаженной работы мы имеем очень комфортные, надёжные и современные автомобили. Технологии в автомобилестроении не стоят на одном месте и постоянно развиваются, стараясь максимально удовлетворить практически все запросы автомобилистов.
Одним из наиболее важных элементов в работе транспортного средства является гипоидная передача.
В данном материале мы рассмотрим ответы на возникающие у большинства автомобилистов вопросы, когда они сталкиваются с данным определением.
Гиперболоидная передача
На сегодняшний день известно несколько типов передач, которые различаются типом применяемых шестерней. Это могут быть – цилиндрические, конические, гипоидные и т. д. Нас на данный момент интересует гипоидная передача.
Название гипоидная, является сокращением от слова гиперболоидная. Принцип действия такой системы был разработан еще в 20-х годах прошлого века, и основной целью её разработки было снижение масс в легковых автомобилях. Таим образом, она пришла на замену двойной передаче.
Отличительные особенности
Гипоидная передача — это винтовая разновидность зубчатой. Она отличается от более привычной, формой зубьев на шестерёнках, которые имеют специфическую криволинейную или косую форму, изогнутую по гиперболоиде (особая геометрическая форма). Они постепенно уменьшаются по высоте от диаметра снаружи к диаметру внутри шестеренки.
Данный вид передачи отличается так же наличием смещения оси малого зубчатого колеса относительно большого. Это смещение осуществляется в строжайшем соответствии с определёнными геометрическими формулами и любое отклонение от нормы может привести к непоправимым последствиям.
Принцип действия
Данная винтовая зубчатая передача применяется в автомобиле чаще всего для изменения направления крутящего момента и его величины. Этот вариант значительно повышает основные характеристики главной передачи. Устанавливается данная система на автомобили, имеющие ведущий задний привод, у которых редуктор главной передачи и двигатель располагаются параллельно движению. Крутящий момент от двигателя в таких транспортных средствах поступает под прямым углом на ведущую ось, что существенно улучшает механические и динамические показатели транспортного средства.
Преимущества и недостатки гипоидной передачи
Данный тип передач получает всё большее распространение в автомобилестроении. Изначально они применялись только в премиальных моделях, но сегодня их можно встретить и в более дешёвых вариантах транспортных средств. Происходит это благодаря очень хорошим показателям при эксплуатации.
К основным преимуществам гипоидных передач можно отнести
Недостатки
К сожалению, наряду с неоспоримыми преимуществами в этой конструкции можно отметить и недостатки.
Уход за гипоидным агрегатом
Владелец автомобиля с такой передачей должен понимать, что при выходе шестерёнок из строя, придётся затратить очень даже не маленькую сумму на ремонт автомобиля.
Чтобы избежать подобных проблем, нужно соблюдать ряд простых рекомендаций:
Итоги
Сегодня гипоидные передачи всё чаще применяются в автомобилестроении и это несмотря на их дороговизну. Наиболее часто их можно встретить в транспортных средствах «представительского» класса, например, в автомобилях «Инфинити», «Лексус» и т. д.
Но и в современных бюджетных авто сегодня можно всё чаще встретить такие передачи. Здесь нужно просто понимать, что при хорошем уходе такая лошадка будет служить долго и без особых проблем.
Гипоидная передача в легковом автомобиле
Сегодня любое транспортное средство является крайне сложным комплексом различных механизмов и агрегатов. Только в результате их совместной и очень слаженной работы мы имеем очень комфортные, надёжные и современные автомобили. Технологии в автомобилестроении не стоят на одном месте и постоянно развиваются, стараясь максимально удовлетворить практически все запросы автомобилистов.
Одним из наиболее важных элементов в работе транспортного средства является гипоидная передача.
В данном материале мы рассмотрим ответы на возникающие у большинства автомобилистов вопросы, когда они сталкиваются с данным определением.
Что такое гипоидный редуктор
Гипоидный редуктор используют для передачи вращения между скрещивающимися валами. Это механизм, в котором оси шестерен пересекают плоскость кольцевой шестерни в той точке, которая находится ниже оси и выше внешнего края кольцевой шестерни. Или же, наоборот – в точке выше оси и ниже внешнего края кольцевой шестерни.
Зубья, которые имеют гипоидные колеса, постепенно уменьшаются в высоте, от наружного к внутреннему диаметру.
Редуктор может иметь одну или несколько ступеней. Их задача – увеличение передаточного отношения. Хотя гипоидная передача относится к одному из видов червячных передач, ее КПД выше, чем у непосредственно червячной на 25%.
Важно знать! Шестерни гипоидного редуктора имеют одноступенчатое передаточное число до 15:1.
Гиперболоидная передача
На сегодняшний день известно несколько типов передач, которые различаются типом применяемых шестерней. Это могут быть – цилиндрические, конические, гипоидные и т. д. Нас на данный момент интересует гипоидная передача.
Название гипоидная, является сокращением от слова гиперболоидная. Принцип действия такой системы был разработан еще в 20-х годах прошлого века, и основной целью её разработки было снижение масс в легковых автомобилях. Таим образом, она пришла на замену двойной передаче.
Отличительные особенности
Гипоидная передача — это винтовая разновидность зубчатой. Она отличается от более привычной, формой зубьев на шестерёнках, которые имеют специфическую криволинейную или косую форму, изогнутую по гиперболоиде (особая геометрическая форма). Они постепенно уменьшаются по высоте от диаметра снаружи к диаметру внутри шестеренки.
Данный вид передачи отличается так же наличием смещения оси малого зубчатого колеса относительно большого. Это смещение осуществляется в строжайшем соответствии с определёнными геометрическими формулами и любое отклонение от нормы может привести к непоправимым последствиям.
Принцип действия
Данная винтовая зубчатая передача применяется в автомобиле чаще всего для изменения направления крутящего момента и его величины. Этот вариант значительно повышает основные характеристики главной передачи. Устанавливается данная система на автомобили, имеющие ведущий задний привод, у которых редуктор главной передачи и двигатель располагаются параллельно движению. Крутящий момент от двигателя в таких транспортных средствах поступает под прямым углом на ведущую ось, что существенно улучшает механические и динамические показатели транспортного средства.
Принцип работы
Работа гипоидного редуктора заключается в следующем. От двигателя промышленной машины передается момент силы через сцепление, коробку передач и через кардан, к оси основной шестерни. Основная шестерня, по своей проектируемой конструкции, устанавливается параллельно по отношению к осям первичного вала двигателя механизма, и по отношению к вторичному валу коробки передач.
Благодаря тому, что зубья шестерней имеют криволинейную форму, момент силы, который передается, имеет высокий показатель. Это на порядок увеличивает механические, а также динамические показатели механизма, что влияет на производительность. Также это влияет на плавность производимой работы.
Важно знать! Использовать для гипоидных редукторов не гипоидные масла строго запрещается!
История
В главной передаче легкового автомобиля гипоидные шестерни впервые применены в 1926 году фирмой Packard.[3]
В России
В Советском Союзе гипоидные передачи разрабатывались и использовались для грузовых автомобилей (ГАЗ-52, ГАЗ-53, ГАЗ-66 и их модификаций), для ведущих гипоидных мостов, коробок передач и рулевого управления легковых автомобилей (ВАЗ, АЗЛК, автомобили «Волга» и др.). В настоящее время в России разрабатываются улучшенные версии гипоидной передачи.[4]
Область применения
Гипоидные редукторы широко распространены во всех отраслях промышленности и аграрного хозяйства. Их производство постоянно возрастает, разрабатываются новые модификации, совершенствуются уже имеющиеся модели. Сегодня рынок поставляет редукторы общего и специального назначения. Первые отвечают общим требованиям и используются в промышленной сфере. Их используют в различных работах, связанных с большими нагрузками. Также они применяются в современной робототехнике, в приборостроении, в крупных станках разного назначения, в приводах позиционирования, а также в высокодинамичных приложениях. Также гипоидные редукторы используют в печатных машинах.
Они также используются в железнодорожном транспорте, в промышленном строительстве.
Важно знать! Гипоидные редукторы не чувствительны к мелким погрешностям, допускаемым во время монтажа.
Итоги
Сегодня гипоидные передачи всё чаще применяются в автомобилестроении и это несмотря на их дороговизну. Наиболее часто их можно встретить в транспортных средствах «представительского» класса, например, в автомобилях «Инфинити», «Лексус» и т. д.
Но и в современных бюджетных авто сегодня можно всё чаще встретить такие передачи. Здесь нужно просто понимать, что при хорошем уходе такая лошадка будет служить долго и без особых проблем.
Достоинства и недостатки
К достоинствам механизма относят:
Важно знать! Гипоидный редуктор отличается от других своим выходным валом отбора мощности.
К недостаткам редуктора чаще относят возможность возникновения заедания, что происходит из-за скольжения по линии контакта. Чтобы снизить этот риск, используют специальные трансмиссионные масла для гипоидных передач, которые, в обязательном порядке, нужно вовремя менять. А вот на заводе, во время изготовления, технологи добиваются высокой твердости зубьев.
Среди минусов отмечают тот факт, что из-за асимметричности зацепления, при реверсивном и прямом вращении, работа передачи не одинакова. Также к недостаткам относят сильные осевые нагрузки, которые неблагоприятно действуют на приводной вал. Однако на износостойкость механизма это практически не влияет.
Примечания[ | ]
Как выбрать
На рынке существует немалое количество гипоидных редукторов. Это и известные фирмы, и — наоборот. Так как же выбрать механизм? В этом поможет квалифицированный сотрудник т.к. неправильные расчеты могут стать причиной поломки редуктора и сопутствующего оборудования. Грамотный выбор редуктора поможет избежать дальнейших затрат на ремонт и покупку нового оборудования. Основными характеристиками для выбора редуктора являются его габариты или типоразмер, передаточное отношение и кинематическая схема.
Как правило, редуктор с гипоидной передачей служит 10-15 лет. Сейчас тяжело купить «плохой» механизм, который будет служить меньше. Это объясняется схожими технологиями производства.
Можно опираться на цену, ведь, как принято считать, чем дороже, тем лучше. Однако чаще вы переплачиваете за бренд, нежели за качество. Ведь практически все корпуса гипоидных редукторов изготовлены из прочного алюминия, а подвески вала выполняют из литья или из стали. Но, так как для изготовления гипоидных редукторов, используют сложные технологии, их стоимость довольно высокая.
Гипоидные зубчатые колеса
Извините. Не прочитал все посты о чем речь. Значит Вы делаете спирально-конические на ЧПУ и хотите делать гипоидные. У Вас есть возможность моделировать конички, но нет возможности моделировать гипоидные, т.к. КиссСофт не позволяет поскольку не знает как написать теоретическую формулы поверхности гипоидного зуба. И так-же КиссСофт не знает как построуть геометрию по обкату исходя из наладок станка. А если КисСофт таких вещей не знает то, что КиссСофт вообще знает? Наверно КиссСофт так и не прочел нашу с професором Гольдфарбом книгу от том как это делается, а сам догадаться не смог.
B 2008 мы в Чикаго делали 2000мм спиральноконические на 3-х координатном ЧПУ по нашим моделям в то время как КиссСофт переманил молодого специалиста с Клингелнберга запрограмировать конички как у нас.
Немец 3 года програмировал и у Вас наверное его прога есть. Интересно, какую 3-х летняя разработка КиссСофта выдает геометрию на носке впадины шестерни если число зубьев, например 8 и без смещения исходного контура? Выкружку в корне выдает или как-то на что-нибудь упрощенное заменяет? Я думаю КиссСофт выдает теоретическую геометрию применяя эвольвенту на сфере, как наша самая первая программа. Мы продавали ее в 2008 году за 20т.д. и сейчас за 800, а для постоянных клиентов за 400, 100 для студентов. 50 проц скидка Таможенному Союзу. Программа очень проста и практична. Если программа не нравиться деньги вернем. Но с 2008 никто денег вернуть не просил. Продали в 50 стран. Те, кто покупает просто хотят за недорого делать колеса и про колеса ничего не понимают. Простая программа в таких случаях самое то, что надо. КиссСофт наверное так-же как и мы сделал, но переподнес как, что-то свое и полезное и продает за дороже с 2013.
Если просто надо сделать пару или две то простая программа подойдет. Многие купившие программу просят меня сделать модели хотя у них есть программа, а за модели я прошу 400 д, т.к. много работы разобраться в чертеже и всегда много ошибок в чертеже. Но клиенты идут на это, т.к. я с 86 года тысячи коничек смоделировал и наверное смогу полезное посоветовать. Например во многих случаях гораздо дешевле сделать полуобкатную пару — колесо нарезать врезанием (как-бы за один проход), а шестерню с малым числом зубьев на 5-координатном. Дешевле, плавнее и прочнее. У меня много покупают моделей гипоидных для гоночных автомобилей и гоночных грузовиков, т.к. там важно увеличить нагрузочную способность перадачи не меняя размеров, чтоб можно було просто заменить стандартную пару на более долговечную. Часто просто по фотографиам сломанной пары моделируем замену. Все полуобкатные. Все довольны. Часто надо смоделировать пятно контакта, Для пятна есть спец программа. Посмотреть куда пятно смещается при перекосах.
Интересно было-бы посмотреть на пятно контакта с зуба расчитанного КиссСофтом. Лучше проконтактируйте со мной на spiralbevel.ru (spiralbevel.com) поподробнее, чтоб Вам получше помочь.
Изменено 13 мая, 2020 пользователем Spiralbevel correct errors
Характеристики гипоидного масла
Гипоидные масла в своем составе содержат до 3-4 % серы. Одновременно это является как плюсом, так и минусом: предотвращается схватывание металлических поверхностей под воздействием экстремальных нагрузок, но детали окисляются.
Производители, чтобы уравнять эти процессы, вводят в состав специальные присадки. Наиболее популярная – Molyvan L. Она не только препятствует окислению, но и значительно увеличивает защитные показатели жидкостей в условиях высоких контактных нагрузок. Их концентрация может достигать 5 %.
Основной характеристикой гипоидных масел является вязкость. По SAE она предусматривает семь классов: четыре зимних и три летних. В обозначении зимнего масла присутствует бука W (SAE 70W, 75W 80W, 85W). Маркировка летних масел выглядит следующим образом: SAE 90, 140, 250.
Как правило сезонные масла не очень популярны ввиду того, что они не вырабатывают свой ресурс, поэтому приходится менять достаточно свежее масло на новое. Наибольшим спросом пользуются всесезонные жидкости с двойной маркировкой, например 80W-90.
Популярные гипоидные масла
Производителей, выпускающих качественные материалы, на рынке достаточно. Но есть масла, которые лучше не применять. Объективно оценить продукцию сложно, так как назначение и характеристики у каждой жидкости разные. Например, продукт идеально подходит к одной группе автомобилей, но совершенно не соответствует требованиям других машин.
Эксперты и автовладельцы выделяют следующие продукты:
– трансмиссионное масло корейского производства. Рекомендуется к применению для снижения уровня шума КПП и дополнительной защиты ее элементов от задиров. Материал отлично работает в тяжелых условиях эксплуатации в широком диапазоне рабочих температур.
Liqui Moly Hypoid Getriebeoil
Total Transmission Syn FE
– достаточно популярное трансмиссионное масло. Уровень защиты от задиров равен 58,8 единицам, что является достаточно неплохим показателем, к которому стремятся многие производители. Обладает малой текучестью при низких температурах, поэтому не подходит для использования в холодном климате. По уровню защиты от механического износа уступает нижеследующим материалам.
– трансмиссионное масло, которое хорошо зарекомендовало себя в гипоидных передачах. Обладает высокими вязкостными характеристиками и отличается хорошей термостабильностью, т.е. не теряет своих свойств при изменении температуры. Имеет длительный срок службы, обеспечивает надежную защиту от окисления и термических разрушительных процессов. Относится к группе API GL-4/GL-5.
Castrol Syntrans Transaxle
– очень популярное трансмиссионное масло, которое неизменно занимает лидирующие позиции различных рейтингов. Отличается высокой текучестью при низких температурах, препятствует образованию задиров, имеет доступную стоимость. Коэффициент износа составляет 59,4.
– наиболее популярное масло для гипоидных передач. Обладает самым высоким показателем защиты от задиров – 60,1 единица. Жидкость образует прочную защитную пленку, которая обеспечивает минимальный коэффициент трения между поверхностями. Показатель износа составляет 0,75 мм. Единственный недостаток масла – слабая текучесть при отрицательных температурах.
Нельзя точно определить лучшее гипоидное масло. Ведь выбор жидкости напрямую зависит от условий эксплуатации и целого ряда параметров. Главное, что нужно запомнить – для гипоидных передач подходит только гипоидное масло. Обычная трансмиссионная жидкость потенциально опасна для такого рода узлов и ее применение может привести к непредсказуемым последствиям.