1) Přednáška 7.11.2012 (8. přednáška)



Podobné dokumenty
HYDRODYNAMICKÁ SPOJKA

PŘEVODOVÉ ÚSTROJÍ. přenáší výkon od motoru na hnací kola a podle potřeby mění otáčky s kroutícím momentem

Název zpracovaného celku: Spojky

PŘEVODNÁ A PŘEVODOVÁ ÚSTROJÍ

Převodovky s ozubenými koly -manuální -1

i n - se skokovou ( několikastupňovou ) změnou převodového poměru - s ozubenými koly čelními nebo planetovým soukolím - řetězové

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

MECHANICKÉ PŘEVODOVKY S KONSTANTNÍM PŘEVODOVÝM POMĚREM

(lze je rozpojit i za běhu) přenáší pohyb prostřednictvím kapaliny. rozpojovat hřídele za běhu

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ HŘÍDELE A ČEPY

Název zpracovaného celku: Rozvodovky

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují. s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje

Název zpracovaného celku: Řízení automobilu. 2.natočit kola tak,aby každé z nich opisovalo daný poloměr zatáčení-nejsou natočena stejně

Rozvodovky + Diferenciály

Rotační pohyb kinematika a dynamika

PŘEVODOVÉ ÚSTROJÍ. přenáší výkon od motoru na hnací kola a podle potřeby mění otáčky s kroutícím momentem

úvod do teorie mechanismů, klasifikace mechanismů vazby, typy mechanismů,

PŘEVODY S OZUBENÝMI KOLY

Hnací hřídele. Téma 7. KVM Teorie vozidel 1

MECHANICKÉ PŘEVODY STROJE STR A ZAŘÍZENÍ OJE ČÁSTI A MECHANISMY STROJŮ STR

MODELOVÁNÍ AGREGÁTŮ VOZIDEL. Gabriela Achtenová ČVUT, fakulta strojní, Technická 4, 16607, Praha 6 achtenov@fsid.cvut.cz

Obr. 1 Převod třecí. Obr. 2 Variátor s osami kolmými

Převodovka je realizace mechanického převodu, tj. technické zařízení, které mění vstupní rotační pohyb na rotační pohyb s obecně jinou úhlovou

A přece se točí. Galileo Galilei.

Přednáška č.8 Hřídele, osy, pera, klíny

ZKUŠEBNÍ TEST MVTV 2 technické části zkoušky způsobilosti k řízení speciálních hnacích vozidel

úvod do teorie mechanismů, klasifikace mechanismů vazby, typy mechanismů,

STROJNÍ SOUČÁSTI. Podle účelu a použití se strojní součásti rozdělují na:

14.16 Zvláštní typy převodů a převodovek

Organizace a osnova konzultace III-IV

Mechanicky ovládané lamelové spojky Sinus

17.2. Řetězové převody

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují. s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje

ÚVOD DO PROBLEMATIKY TEKUTINOVÝCH MECHANISMŮ HYDROSTATICKÉ, PNEUMATICKÉ A HYDRODYNAMICKÉ

Anotace materiálu zpracovaného v rámci projektu ESF Investice do rozvoje vzdělání

PŘEVODY S OZUBENÝMI KOLY KUŽELOVÝMI A ŠROUBOVÝMI PLANETOVÝ PŘEVOD

Hřídelové spojky. Spojky přenáší krouticí moment mezi hnacím a hnaným strojem nebo mezi jednotlivými částmi stroje či mechanismu.

Tuhost mechanických částí. Předepnuté a nepředepnuté spojení. Celková tuhosti kinematické vazby motor-šroub-suport.

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE. Návrh rozměru čelních ozubených kol je proveden podle ČSN ČÁST 4 PEVNOSTNÍ VÝPOČET ČELNÍCH A OZUBENÝCH KOL.

1 Spojky. 2 Mechanické spojky neovládané. 2.1 Nepružné pevné

... ozubená kola se starají o pohyb v p ř e d!

1 PŘEVODNÁ ÚSTROJÍ MOTORY... 93

Rovnice rovnováhy: ++ =0 x : =0 y : =0 =0,83

ŘETĚZOVÉ PŘEVODY Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

Pohonné systémy OS. 1.Technické principy 2.Hlavní pohonný systém

Převodná ústrojí. Název školy

Projekt: Autodiagnostika pro žáky SŠ - COPT Kroměříž, Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.38/ Převodná ústrojí

BIOMECHANIKA DYNAMIKA NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY, VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ SÍLY ČASOVÝ A DRÁHOVÝ ÚČINEK SÍLY

Ing. Oldřich Šámal. Technická mechanika. kinematika

Výukové texty. pro předmět. Měřící technika (KKS/MT) na téma. Tvorba grafické vizualizace principu měření otáček a úhlové rychlosti

Mechanismy - úvod. Aplikovaná mechanika, 8. přednáška

Czech Raildays 2010 MODIFIKACE OZUBENÍ

TATRA Nabídka náhradních dílů mopas a.s., Holešov

3. Mechanická převodná ústrojí

OVĚŘOVACÍ TEST l ZÁKLADNÍ

VY_32_INOVACE_C hřídele na kinetickou a tlakovou energii kapaliny. Poháněny bývají nejčastěji elektromotorem.

Bezpečnostní kluzné a rozběhové lamelové spojky

SPOJKA v motorovém vozidle Účel: - spolehlivě přenášet hnací moment z motoru do převodovky a naopak,

Hydrodynamické mechanismy

Schéma stroje (automobilu) M #1

Sada Převody Kat. číslo

Automobily. 1) Jízdní odpory, jízdní meze. Jízdní odpory jsou síly, které působí proti pohybu vozidla.

Pevnostní výpočty náprav pro běžný a hnací podvozek vozu M 27.0

OKRUHY K MATURITNÍ ZKOUŠCE - STROJNICTVÍ

Řemenové převody Zhotoveno ve školním roce: 2011/2012 Jméno zhotovitele: Ing. Hynek Palát

větší hmotnost převodovky daná její složitější konstrukcí a použitím hydrodynamického

VY_32_INOVACE_C 08 01

3. Obecný rovinný pohyb tělesa

(elektrickým nebo spalovacím) nebo lidskou #9. pro velké tlaky a menší průtoky

MECHANICKÉ PŘEVODOVKY S PROMĚNNÝM PŘEVODOVÝM POMĚREM

Tvorba technické dokumentace

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Převody a mechanizmy. Ing. Magdalena Svobodová Číslo: VY_32_INOVACE_ Anotace:

Strojní součásti ČÁSTI STROJŮ R

ČÁSTI A MECHANISMY STROJŮ III

Obsah. Ozubené hřebeny 239. Čelní kola a hřebeny s šikmým ozubením 241. Čelní ozubená kola. Čelní ozubená kola plastová 254.

PM23 OBSAH. Katalog zubových čerpadel Obsah

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

TVAROVÉ SPOJE HŘÍDELE S NÁBOJEM POMOCÍ PER, KLÍNŮ A DRÁŽKOVÁNÍ

1 ŘÍZENÍ AUTOMOBILŮ. Z hlediska bezpečnosti silničního provozu stejně důležité jako brzdy.

Základy kinematiky ozubení

10.1. Spoje pomocí pera, klínu. hranolového tvaru (u klínů se skosením na jedné z ploch) kombinaci s jinými druhy spojů a uložení tak, aby

14.3 Převody řemenové - plochými řemeny

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují. s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje

Spojky Třecí lamelová HdS HdM

ELEKTRICKÉ STROJE - POHONY

1 HŘÍDELOVÉ SPOJKY SPOJKY. Mechanizmy určené pro dočasné nebo trvalé spojení dvou hřídelů hnacího a hnaného.

Části a mechanismy strojů 1 KKS/CMS1

OBSAH PODVOZEK 1 KONTROLA STAVU ŘÍDICÍHO ÚSTROJÍ, KOL A JEJICH ZAVĚŠENÍ... 11

Literatura: a ČSN EN s těmito normami související.

STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA STROJÍRENSKÁ a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191. Obor M/01 STROJÍRENSTVÍ

CZ.1.07/1.5.00/ Opravárenství a diagnostika. Princip a části kapalinových brzd

Stupňovaná plně automatická převodovka s elektrohydraulickým řízením I. Vypracoval : Ing. Jiří Tomášek

KOLEJOVÁ ŽELEZNIČNÍ VOZIDLA

Ceník ND pro UNC 060,061,Locust 750

POHON 4x4 JAKO ZDROJ VIBRACÍ OSOBNÍHO AUTOMOBILU

Mezinápravová spojka Haldex 4. generace zajišťuje pohon všech kol u nového modelu Superb 4x4 (od KT 36/08) a u modelu Octavia Combi 4x4

SKA AVC Čadca, a.s. výprodej

Šnekové soukolí nekorigované se šnekem válcovým a globoidním kolem.

Plán přednášek a úkolů z předmětu /01

OBSAH. Katalog zubových čerpadel Obsah

Transkript:

1) Přednáška 7.11.2012 (8. přednáška) - zkouška 2 části - Kaplanova 5 otázek (žádná nesmí být za F) - přihlašovací údaje: login: bs2013 heslo: volant456 - Studium - Studijní opory - 6. Motory a pohony - Pohonné mechanismy Převodové ústrojí jsou veškerá ústrojí, která spojují motor s hnacími koly vozidla a podílejí se na přenosu točivého momentu. Obrázek 1: Rozmístění mechanismů na vozidle Spojky slouží pro krátkodobé přerušení přenosu točivého momentu (řazení), zejména při rozjezdu. Převodovky zajišťují změnu velikosti točivého momentu, otáček, změna smyslu otáčení. Spojovací (kloubové) hřídele zajišťují stálé spojení jednotlivých agregátů. Do pohonu náprav a převodovek patří stálý převod a diferenciál. Diferenciál umožňuje změnu směru točivého momentu a jedním hřídelem pohání dvě hřídele, které se netočí stejnými otáčkami. Bloková konstrukce s podélně uspořádaným motorem málo zatížená zadní náprava blok se posouvá ideál 50% - 50% Obrázek 2: Podélně ulžený motor

Bloková koncepce s motorem napříč: Obrázek 3: Příčnš uložený motor Spojky -v motorových vozidlech se používají spojky rozjezdové, směrové, řadící -rozjezdové spojují motor s převodovkou -směrové se používají v řídícím ústrojí pásových vozidel -řadící v převodovkách k řazení Rozjezdové: - kotoučové (suché) - lamelové (v oleji nebo olejové mlze) menší průměr kotoučů, ale jejich více -> přenesou větší kroutící moment Podle způsobu ovládání: - mechanické (síla řidiče) - automatické (servomechanismy na základě vyhodnocení okamžitých skutečností) Požadavky na spojky motorových vozidel: -spolehlivý přenost točivého momentu od motoru na vstupní hřídel převodovky -plynulý rozjezd vozidla (bez škubání, prokluzu) -přenesení většího točivého momentu, než je max. točivý moment motoru (o 15% až 25% více), jedná se o rezervu pro vyproštění uvíznutého vozidla (překonávají se setrvační síly v motoru) Graf 1: M-n Spojky -spojka musí být ovládána malými silami (pro motorky do 80N, pro auta do 150N a ostatní do 200N) -nenáročná obsluha a pdržba, dlouhá životnost a nízká cena

Obrázek 4: Spojka Popisky obrázku: 1. spojkový kotouč 2. spojkové obložení s frikčního materiálu zvyšuje součinitel tření 3. náboj spojkového kotouče s vnitřním drážkováním 3b) pomocný hřídel spojky (vstupní hřídel převodovky) vnější drážkování 4. přítlačný kotouč (velké m,t) akumuluje se teplo a deformuje se 5. přítlačné pružiny -vinuté zastaralé (6-8 kolem dokola) -membránové dnešní lepší charakteristika, se zřetelným maximem, při správné volbě dochází při opotřebování k nárůstu přítlačné síly a při plném opotřebení pouze malý úbytek síly. 6. vypínací objímka nejčastěji se používají radiální kuličkové ložiska; axiální ložiska vlivem odstředivých síl vybíhají => nejčastěji speciální ložiska 7. vypínací páčky v systému vinutých pružin (3 páčky), dnes jejich funkci nahrazují jazýčky membránové pružiny 8. závrtný šroub 3x; definují rovinu vzhledem k ploše spojového kotouče 9. štít spojky pevně spojen šrouby se setrvačníkem, vede přítlačný kotouč, vede membránovou pružinu 10. setrvačník pevně spojen s klikovým hřídelem, v sobě má ložisko k pomocnému hřídeli 11. tepelně izolační podložka brání nezdravému vyhřátí pružin

2) Přednáška 14.11.2012 Výpočet kotoučové třecí spojky absolvování cvičení: a) určení třecího momentu spojky Obrázek 5: M S : dm S = df t r df t = df μ n df = p 2π r dr dm S = p 2π r dr μ n r Uvažujeme 2 předpoklady, tlak na obložení třecího kotouče je všude stejný (p=konst.). Tato situace odpovídá nové (nezaběhnuté) spojce. Opotřebení je po celé ploše rovnoměrné (p není konst.), ale je konstantní součin: p*v s = konst. (v s skluzová rychlost) => p*r=konst => p=konst/r Obrázek 6: závislost p na r Závislost tlaku na poloměru má hyperbolický průběh (vyplývá z posledního vztahu). Tzn. tlak na obložení roste směrem k vnitřnímu poloměru (menšímu poloměru). To je nevýhodné pro široké obložení intenzivně se projeví závislost. Výpočet dle 1. předpokladu (p=konst): r2 F = 2π p r dr = 2 π p r 2 2 2 r 1 F p = 2 π (r 2 2 r 2 1 ) r1 Takto odvozený vztah pro talk dosadím do vztahu pro třecí moment spojky a dostávám:

r2 Ms = 2π p μ n r 2 dr = 2π p μ n r 2 3 3 r 1 = 2 3 3 F μ n r 2 3 3 r 1 r 2 2 2 r 1 Výpočet dle 2. předpokladu: r2 r1 F F = 2π p r dr = 2π p r (r 2 r 1 ) p r = 2π (r 2 r 1 ) r1 Takto odvozený vztah pro tlak dosadím do vztahu pro třecí moment spojky a dostávám: r2 Ms = 2π p r μ n r dr = 2π p r μ n r 2 2 2 r 1 = 1 2 2 F μ n (r 2 r 1 ) r1 Za M s můžeme dosadit: z momentové charakteristiky dostaneme max. moment, který vynásobíme bezpečností k=1,3 a dostaneme moment potřebný pro přenos. Zvolíme rozsahy poloměrů dle katalogu výrobce a v závislosti na F, kterou tlačí pružina a dostaneme určitý moment, ten porovnáme z požadovaným momentem. Je potřeba kontrolovat, jestli tlak (kterou působí pružina) nerozdrtí frikční materiál spojky. Pokud máme těžký rozjezd. tak se spojka zahřívá a musíme toto teplo někde ukládat (proto je velký setrvačník) a to se musí kontrolovat (množství tepla na plochu obložení musí být menší než povolené výrobcem) práce vykonaná motorem mínus práce využitá na rozjezd. U motorových vozidel (automobilů) se používají automatické spojky odstředivé, elektromagneticky ovládané, elektromagnetické (práškové) a hydrodynamické spojky. Nejčastěji se používají spojky hydrodynamické (vozidla vyšší třídy automobilů). Je to první a nejjednodušší představitel hydraulických strojů. Ve spojení s mechanickou spojkou vzniká hydrodynamická spojka. Měnič má nekonečný počet převodů. Hydrodynamická spojka (HD spojka) Historie: Obrázek 7: HD spojky - SEN: motor poháněl kapalinu, která v sobě měna uloženinou energii, která se dodávala na delší vzdálenost do turbíny, která poháněla spotřebič (např. lodní šroub), - nepodařilo se to realizovat: velké ztráty při cestě kapaliny potrubím - problém vyřešil v roce 1904 Herman Föttinger (vyřešil to v 27 letech). Čerpadlo spojil napřímo s turbínou pomocí společné nádoby s kapalinou. Mělo radiální rovinné (nezakřivené) lopatky. Vytvářelo se proudové vlákno ve tvaru spirály vytvářející kroužek. - Lopatky čerpadla a turbíny umístil do jedné společné uzavřené skříně vynalezl moderní HD převod, který se později začal uplatňovat v pohonech celé řady strojů (stacionární motory, stavební stroje, lokomotivy, vysokozdvižné vozíky, míchačky, ) - přenos točivého momentu je zprostředkován bez kontaktu kovových součástí spojky a nedochází tedy k jejich opotřebení a provoz spojky je prakticky možný bez údržby.

Obrázek 8: Proudění v HD spojce Výhody: plynulý a měkký rozjezd vozidla (pomalé roztáčení -> možné rozjetí i na vyšší převodový stupeň), zabraňuje zhasnutí motoru při prudkém zvýšení jízdních odporů, HD spojka tlumí torzní kmity, jednotlivé součásti nejsou namáhány na otěr, maximální točivý moment lze přizpůsobit změnou velikosti olejové náplně (možné různé náplně), HD spojka vyžaduje minimální údržbu Nevýhody: vyšší cena (výroba v menším počtu), neustálý skluz mezi čerpadlem a turbínou (nutná podmínka pro funkci), nižší účinnost (vyšší ztráty než mechanická spojka), nelze snadno rozpojit pro řazení rychlostních stupňů a pro řazení je nutná kombinace s mechanickou spojkou nebo s převodovkou řazenou pod zatížením, vozidlo nelze na svahu zastavit zařazeným rychlostním stupněm (u všech automatických spojek). Hlavní pojmy: - účinnost HD spojky: μ = P t = M t ω t = (M č ΔM) = ω t 1 ΔM η P č M č ω č M č ω č ω č M HD = ω t = n t = i č ω č n č U HD spojky je moment na turbíně stejný jako moment na čerpadle, neuvažujeme-li vnější ztráty v ložiscích a ucpávkách ΔM moment odpovídající vnějším ztrátám Obrázek 9: Grafický průběh účinnosti v závislosti na poměru otáček i znázorňuje polopřímka půlící I. kvadrant SS a lze říct, že účinnost HD spojky stoupá přibližně s jízdou automobilu (pozn. detail). - Skluz: e = ω č ω t ω č = 1 ω t ω č = 1 i = 1 η HD Výpočet HD spojky: - při výpočtu jde o určení velikosti přenášeného krouticího momentu

1 bod na vstupu do čerpadla 2 bod na výstupu čerpadla 3 bod na vstupu do turbíny 4 bod na výstupu turbíny Obrázek 10: Výpočet HD spojky + pohled shora Výpočet se provádí pomocí teorie jednorozměrného vlákna, vychází z úvahy, že proud kapaliny je nahrazen jediným vláknem o nekonečně malé tloušťce, které má všechny vlastnosti (rychlost, energii, ) jako původní proud. w 2 osová složka absolutní rychlosti (relativní rychlost / meridiánová rychlost) c 2 absolutní rychlost na výstupu z čerpadla u 2 unášivá rychlost (tangenciální složka absolutní rychlosti) F t = m v F = m t v; kde m hmotností tok t M = F r = Q m v r M č = M t = M s = Q m u 2 r 2 Q m w 1 r 1 Q v1 = Q v2 w 1 S 1 = w 2 S 2 2π r 1 b 1 σ 1 = 2π r 2 b 2 σ 2 r 1 b 1 = r 2 b 2 Sigma 1 a 2 jsou součinitelé zmenšení průřezu vlivem konečné tloušťky lopatek. Přijímáme předpoklad sigma 1=sigma 2 =sigma M = 2π r 2 b 2 σ 2 w 2 ρ r 2 u 2 2π r 1 b 1 σ 1 w 1 ρ r 1 w 1 Vzhledem k předpokladu, že je stejná dojde ke zjednodušení: M = 2π r 2 b 2 σ 2 w 2 ρ (r 2 2 w 2 r 2 1 w 1 ) = 2π r 2 b 2 r r 2 σ 2 w č w 2 r 2 ρ r 2 2 w 2 w č 1 r 1 2 w 1 2 r 2 = = λ ρ D 5 2 n 2 w č č Lambda charakteristika spojky Velikost točivého momentu přenášeného HD spojkou je roven vzorci výše!!!

3) Přednáška (21.11.2012) Volnoběžky, jsou převodní ústrojí, které přenášejí točivý moment jen v jednom smyslu otáčení, a při pokusu přenést točivý moment v obráceném smyslu dojde k okamžitému rozpojení mechanismu pro přenos točivého momentu. Vyžívá se velmi často. Z hlediska konstrukčního provedení volnoběžky se dělí volnoběžky do 2 skupin: s excentrickými drahami volnoběžný je náboj jízdního kola, excentry mohou být na jádře nebo na věnci (to se řídí možnostmi konstrukce kde je více místa), pokud se válečky dostávají do menšího místa dochází k zaklínění a přenosu točivého momentu. Pokud je to naopak, tak dochází k uvolnění válečku a automatickému rozpojení (jízda z kopce). U složitějších volnoběžek jsou válečky do záběru ještě vtlačovány navíc silou přítlačných pružin. se soustřednými drahami mají oběžné dráhy věnci a jádra válcového tvaru, vzpěrná tělíska jsou vhodně tvarována (v řezu je to kuželka) a jsou udržovaná v přibližně stejné vzdálenosti od sebe speciálním separátorem (klecí). Výhody: snadnější výroba válcových ploch (levnější), možnost přenosu většího točivého momentu při stejných rozměrech Obrázek 11: Excentrické dráhy Obrázek 12: Soustředné dráhy Schéma působení sil na zaklíněném válečku volnoběžky: Obrázek 13: Působení sil na zaklíněném válečku (v klidu)

V místě styku válečku s věncem a jádrem působí dvě stejně velké normálové síly N a třecí síly F. Výslednice vektorového součtu těchto sil leží v jedné přímce, protože uvažujeme, že jsou tato tělesa vůči sobě v klidu směr této výslednice je kolmý k ose úhlu zaklínění válečku gama. A je odkloněn od spojnice dotykového bodu a středu válečku (M) o úhle gama/2. Pro správnou funkci volnoběžky bez přítlačných pružin je nezbytné, aby síly vkliňující válečky byly větší než síly vytlačující válečky ze zaklínění. Z uvedeného plyne podmínka: 2 N sin γ 2 < 2 F cos γ 2 tg γ doplnit 2 Tangens musí být menší než součinitel tření. Koeficient tření se volí se 0,11 0,13 a gama se volí 4-12. M = F R 1 i = N tg γ 2 R 1 i N = M cotg γ 2 R 1 i Kde i je počet válečků (u bicyklu 5, u vozidel 8-20) Normálová síla vyvolává namáhání povrchových ploch věnce, jádra a válečků kontaktním dotykovým napětím pomocí Herzova napětí. N E σ = 0,418 ( 1 l r + 1 ) R 2 l délka válečku (3-6) násobek poloměru Pokud nebude zaoblení, tak se vztah zjednoduší (R2 nekonečno): σ = 0,418 N E Zatížení se počítá pro nejnáročnější podmínky pro nejnižší rychlostní stupeň. Využití volnoběžek: Pro krátkodobé a dočasné spojení dvou částí přerodného ústrojí zajištění brzděni motorem u některých automatických spojek K řazení rychlostních stupňů v automatických spojkách Automat spínání pohonu některé nápravy Vozidla poháněná 2D motorem mívají trvale zařazenou volnoběžku do pohonného ústrojí (wartburg, trabant), při náhlém poklesu otáček se volnoběžka rozpojí, nebo když jsou příliš velké motor jede při malých otáčkách a můžeme jet rychleji z kopce. Nelze brzdit motorem. V převodovkách z důvodu aby se urychlovaly nebo zpomalovaly menší hmoty a odlehčilo se synchronům. l r Převodovky Převodový poměr doplnit Účel převodovky: Zabezpečit základní jízdní funkce vozidla: a) využitelný rozsah otáček spalovacího motoru poměrně malý přizpůsobit velkému rozsahu rychlostí vozidla. rychlostní charakteristika graf b) musí umožnit vozidlu jízdu vzad musí mít zpětný chod c) umožnit trvalé rozpojení přenosu točivého momentu od motoru na hnací kola. Pohotovost vozidla, kdy motor běží, vozidlo stojí a není, sešlápla spojka. Rozdělení převodovek (dáno normou): -dělí se dle různých hledisek a upravuje to norma Podle druhu převodu se převodovky dělí:

A. s ozubenými koly a. předlohové i. dvouhřídelové (nesouosé převodovky) ii. tříhřídelové (také souosé převodovky, koaxiální) b. planetové B. třecí převod pomocí třecích kol a převodový poměr se mění změnou poloměru jednotlivých kol C. řemenové převodovky v dnešní době jsou tlačné řemenové převodovky D. hydrostatické převodovky zemědělské a stavební stroje E. hydrodynamické převodovky (hydrodynamické měniče točivého momentu) F. elektrické převody (kolejová vozidla) Podle způsobu změny převodových poměrů A. stupňové se stupňovou (skokovou) změnou převodového poměru. Patří sem všechny převodovky s ozubenými koly. B. plynulé z nekonečně velkým počtem převodových stupňů. Třecí, řemenové, hydrodynamické, hydrostatické a elektrické spojky. Podle způsobu řazení převodových stupňů: A. přímé řazení řazení provádí řidič ze svého rozhodnutí a svou silou. B. nepřímé řazení řidič rozhoduje kdy se zařadí, ale řazení samotné provádí jiné zařízení (vzduchově, hydraulicky či elektromagneticky) C. samočinné převodovky řazení rychlostních stupňů probíhá automaticky na základě vyhodnocení okamžitých podmínek jízdy (dle jízdních odporů a vlastností motorů otáčky a zatížení) Požadavky - musí umožnit změnu převodového poměru a otáček - zpětných chod vozidla - zabezpečit rozpojení (neutrál) - vysokou mechanickou účinnost - nízkou úroveň hluku a vibrací (otázka komfortu a pohodlo) prvek aktivní bezpečnosti - malé rozměry, hmotnost, životnost, spolehlivost - výrobní jednoduchost a nízkou cenu - zabezpečeno řazení bez rázů (zajistit vyrovnání obvodových úhlových rychlostí spojovaných součástí zajišťuje to synchronizace převodovky) - znemožnění zařazení 2 stupňů zaráz - nesmí dojít k samovolnému zařazení nebo vyřazení rychlostního stupně Základní pojmy: Základní převod (i 0 ; l min ) - nejmenší celkový převod mezi motorem a koly. Součin stálého převodu a nejmenšího převodu převodovky. Základní převod je převod, při kterém vozidlo nejčastěji jede, určuje polohu rovnovážného stavu při jízdě vodidla maximální rychlostí po rovině.

Graf 2: Graf odporů (odporového, valivého) Základní převod má důležitý vliv na dynamické vlastnosti vozidla a pracovní režim motoru. Rozsah převodových stupňů (R i ) R i = l c max l 0 Odstupňování převodů (q 1,2 ) - q i,i+1 = l i (celkový maximální převod ku základnímu), kde i je 1 5 (5ti stupňová převodovka l i+1 Pokud se q budou rovnat, tak hovoříme o odstupňování převodu dle geometrické řady a krátce se říká geometrické odstupňování převodovky. Maximální přípustný poměr dvou po sobě následujícíh převodů (max hodnota q): q max n max n Mtmax Počet převodových stupňů v geometricky odstupňované převodovce určíme z následující představy: l 1 = l 2 q = = i n q n 1 q12=q23=q34=q45 (n 1) ln(q) = ln (R i ) n = ln (R i) + 1 (zaokrouhlí se na nejbližší celé číslo) počet převodových stupňů ln (q) Volíme tím větší počet převodový stupňů, než je minimální potřebný a tím měníme i rozestupy. Dobrou představu o rozdělení převodových stupňů dává pilový diagram. Graf 3: Geometrické rozložení

Graf 4: Progresivní odstupňování Geometrické odstupňování se nepoužívá pro svou velkou nevýhodu spočívající ve velkém rozdílu rychlostí mezi I. a II. stupněm a předposledním a posledním stupněm na maximálních otáčkách (viz obrázek). Lepší odstupňování dává progresivní odstupňování. V tomto případě poměr převodových stupňů (q) není konstantní q12>q23>q34>q45. Stupeň progresivity může být volen, tak že poměř dvou po sobě následujících převodových stupňů (q) je konstantní: q12/q23=q23/q34=q34/q45=konst. Základní druhy stupňových převodovek: Podle uspořádání hnacího a hnaného hřídele rozlišujeme převodovky předlohové a planetové. A. předlohové bývají konstruovány jako souosé vstupní a výstupní hřídel leží v jedné ose (musí mít 3 hřídele), nebo jsou konstruovány jako nesouosé a jsou rovnoběžné (2 hřídele). Mohou být řazeny přesouváním ozubených kol (už se neděje). Řazeny zubovými spojkami a dnes jsou nejčastěji řazeny spojkami se synchronizací či automatické řazení. Automatické převodovky bývají většinou souosé. a. Jednoskupinové b. Víceskupinové dvouskupinová převodovka (kolo zadní a přední pastorek) Obrázek 14: Souosá převodovka (4 stupňová), 3 hřídelová Předlohový hřídel výkovek (jeden kus), který je následně celý obráběn kola jsou umístěna pevně. Na vstupním hřídeli jsou kola umístěna posuvně). Důležité je žebro, skříň musí být co nejtužší nejmenší průhyby na hřídelích.

Obrázek 15: Vloženým kolem (dalším) změníme směr otáčení. Na 4. převodový stupeň je nejvyšší účinnost točící moment je přenášen přímo pomocí hřídelů, kola se sice točí, ale nepřenáší moment. Dvouhřídelové převodovky: Obrázek 16: 2hřídelová nesouosá převodovka

2hřídelová převodovka má nesouosé hřídele (malé negativum, nelze dobře automatizovat řazení), ale s výhodou se ji používá u blokových konstrukcí. 2hřídelová převodovka má vysokou účinnost jednotlivých stupňů, protože se přenáší pouze přes 1 pár kol, ale nevýhodou je, že nemá přímý záběr (přenos točivého momentu, kdy nemá záběr bez použití ozubených kol). Řazení rychlostních stupňů U stupňových převodovek s ozubenými koly se řazení provádí: Posuvnými koly staré a nepoužívané, potřeba řazení dolů s meziplynem a nahoru s dvojím sešlápnutím spojky Zubovými spojkami jediná změna oproti předchozímu je, že jsou menší zoubky, ale jinak stejné řazení (principielně) Spojkami se synchronizací Prostá synchronizace, která při použití nadměrné (nepřiměřené) řadící síly (rukou řidiče) umožňuje řazení přes to, že nebyly obvodové rychlosti jednotlivých částí sjednoceny -> může dojít k destrukci (vylámání zubů). Dokonalejší je synchronizace cloněná (jištěná), kdy řadící spojka je doplněna o jistící kroužek, který znemožňuje řazení před sjednocením obvodových rychlostí. Samočinné řazení, automatické řazení Řadící a zajišťovací zařízení Slouží k zařazení požadovaného převodového stupně a nastavení ostatních převodových stupňů do neutrální polohy. Požadavek je bezhlučné řazení bez rázů a s plynulým záběrem, aby nedošlo k poškození ozubení. Bezhlučné řazení je podmíněno odhadem správného okamžiku, kdy jsou obvodové rychlosti jednotlivých částí sjednoceny. Zajišťovací zařízení Obrázek 17: Řadící vidlice

Potřeba k zamezení zařazení dvou rychlostních stupňů současně (vedlo by k destrukci převodovky). Aby nedošlo k samovolnému zařazení a vyřazení rychlostního stupně. B. planetové Převodovky řazené pod zatížením dvoutoké Obrázek S1 přímá redukce i=1 S2 2x redukované otáčky i>1 planetové jednoduché planetové soukolí Obrázek 18: Planetová kola C centrální kolo U unášeč satelitů (rameno) K korunové kole S satelit Dc průměr roztečné kružnice centrálního kola: Dc=m. zc (modul x počet zubů centrálního kola) Dk průměr roztečné kružnice korunového kola: Dk=m.zk (zk počet zubů korunového kola) Ds průměr roztečné kružnice satelitu: Ds=m.zs (zs počet zubů satelitu) Z obrázku je zřetelné, že D k =D c +2.D s /podělím modulem z k =z c +2.z s φ středový úhel satelitu φ=360/n (n počet satelitů) Aby jednotlivá kola planetového soukolí, musí být splněna určitá podmínka: z c + z k = celé číslo n D k = z k = k D c z c k = vnitřní převodový poměr planetové převodovky (1 10) Základní kinematická rovnice pro jednoduchý planetový převod: - při odvozování rovnice vycházíme z relativního počtu otáček vzhledem k otáčkám unášeče. Uvažujeme pohyb všech částí mechanismu, ale představujeme si pohyb, jak by se jevil pozorovateli spojenému s unášečem. o relativní otáčky C kola: n c -n u

o relativní otáčky K kola: n k -n u o relativní otáčky U kola: n u -n u - vk= doplnění rovnice Je zřejmé, že planetové soukolí má 2 stupně volnosti. Pokud chceme, aby mechanismu pracoval jako převodovka, zastavíme jeden jeho člen (C, K, U) 7 převodových stupňů (3x2 + 1 přímý záběr). Spojením 2 členů mechanismu dochází ke zrušení jeho funkce (otáčí se jako jeden pevný celek) a dostáváme přímý záběr. Spojíme-li C a K budou otáčky stejné: nc=nk z k n k + z c n k = z k n u + z c n u n k (z k + z c ) = n u (z k + z u ) n k = n u Otáčky všech částí planetového soukolí jsou stejné a otáčí se jako jeden pevný celek. Obrázek 19: Nevím co to je Typy planetových převodovek: