Transcript Převodová ústrojí - převodovky

PŘEVODOVÁ ÚSTROJÍ
13.4.2015
1
Převodová ústrojí
Převodovky
Velmi
široké
spektrum
konstrukčních
provedení
traktorových převodovek vyžaduje jejich rozdělení podle
základních hledisek.
Podle způsobu přenosu výkonu:
 mechanické
 hydraulické (hydrodynamické)
 kombinované (diferenciální hydrostatické)
 elektrické
Podle změny převodového poměru:
 se stupňovitou změnou
 s plynulou změnou
Podle způsobu řazení převodových stupňů:
 s manuálním řazením
 s poloautomatickým řazením
 s automatickým řazením
13.4.2015
2
13.4.2015
3
Převodová ústrojí
Převodovky
13.4.2015
4
Převodová ústrojí
Převodovky
Druhy převodovek s ozubenými koly
 převodovky s čelními ozubenými koly
-bez synchronizace
 převodovky s čelními ozubenými koly,
-se synchronizací
 převodovky planetové
13.4.2015
5
Převodová ústrojí
Převodovky
Řazení přesunem ozubeného kola
13.4.2015
6
Převodová ústrojí
Převodovky
Řazení zubovou spojkou
13.4.2015
7
Převodová ústrojí
Převodovky
Zubová spojka
13.4.2015
8
Převodová ústrojí
Převodovky
Zubová spojka
13.4.2015
9
Převodová ústrojí
Převodovky
Řazení synchronizační spojkou
13.4.2015
10
Převodová ústrojí
Převodovky
Řazení synchronizační spojkou
13.4.2015
11
Převodová ústrojí
Převodovky
Borg-Warner
13.4.2015
12
Převodová ústrojí
Převodovky
Řazení synchronizační spojkou
1
2
3
4
5
Dvojitá synchronizace (VW)
1-ozubené kolo rychlostního stupně, 2-vnitřní synchronizační kroužek, 3-vnější prstenec, 4-vnější
synchronizační kroužek, 5-synchronizační vložka s řadící objímkou
13.4.2015
13
Převodová ústrojí
Převodovky
Dvojitá a trojitá synchronizace
13.4.2015
14
Převodová ústrojí
Převodovky
1
2
Borg-Warner
13.4.2015
3 4
5
6
7
1-převodové kolo
2-unášecí ozubení
3-vnitřní prstenec
4-vnější prstenec
5-synchronizační kroužek
6-synchronizační jádro
7-synchronizační objímka
8-jistící prvky
8
15
Převodová ústrojí
Převodovky
Řazení lamelovou spojkou
13.4.2015
16
Převodová ústrojí
Převodovky
13.4.2015
17
Převodová ústrojí
Převodovky
1
2
3
4
5
6
7
Moderní traktorová převodovka Full Powershift 18/4 rychlostními stupni :
1-pohon od motoru, 2-pohon přední nápravy, 3-hlavní převodovka, 4-pojezdová spojka, 5-spojka pro pohon přední nápravy, 6-skupinová převodovka,
7-koncový převod
13.4.2015
18
Převodová ústrojí
Speed Clutches
Převodovky
13.4.2015
AC
BC
AD
BD
AE
BE
S
1
2
3
4
5
6
Range Clutches
M
F
7
13
8
14
9
15
10
16
11
17
12
18
R
R1
R2
R3
R4
R5
R6
19
Převodová ústrojí
Násobič točivého momentu – mezi spojkou a převodovkou
M n  Mt * in *m
ηm . M k . i c
Fh 
rd
N
A. Předlohové násobiče točivého
momentu s čelním soukolím
B. Planetové násobiče točivého
momentu
Zapínání třecích elementů je:
- elektrohydraulické,
- mechanickohydraulické
- elektropneumatické
13.4.2015
20
Převodová ústrojí
Násobič točivého momentu – dvoustupňový
ii  1
ZC
i2  1 
ZK
13.4.2015
21
Převodová ústrojí
Násobič točivého momentu
1
13.4.2015
2
3
4
5
6
1-pásová brzda
2-korunové kolo
3-satelity
4-unašeč satelitů
5-lamely
6-píst
22
Převodová ústrojí
Násobič točivého momentu
1
13.4.2015
2
3
1-Unašeč satelitů
2-satelit
3-centrální kolo
23
Diferenciální hydrostatická převodovka
Princip funkce CVT převodovky
Neutrál
k
u
p
13.4.2015
Jízda vpřed a zrychlování
k
u
p
Jízda vzad
k
u
p
24
Diferenciální hydrostatická převodovka
13.4.2015
25
Diferenciální hydrostatická převodovka
Vario převodovka
25 %
Výkon
Mechanický přenos
75 %
75 %
Hydrostatický přenos
25 %
0 km/h
12 km/h
38 km/h
Rozdělení výkonu
13.4.2015
26
Převodová ústrojí
Převodovky
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Diferenciální hydrostatická převodovka ZF 3,5 Eccom s rozsahem pojezdových rychlostí 0 – 50 km.h-1
1-hnací hřídel, 2-slučovací planetové soukolí, 3-hydromotor, 4-hydrostatický převodník, 5-hydrogenerátor, 6-reverzační převod, 7-pohon přední nápravy, 813.4.2015
27
výstupní
hnaný hřídel, 9-pohon vývodového hřídele
Převodová ústrojí
Převodovky – osobní automobily
DSG (Direkt Schalt Getriebe)
13.4.2015
28
Převodovky – osobní automobily
DSG (Direkt Schalt Getriebe)
1
2
3
6
4
7
5
Převodovka DSG pro osobní automobily
6 stupňové provedení
7 stupňové provedení
1-tlakový filter, 2-olejový chladič, 3-mechanická převodovka, 4-dvoukotočová spojka, 5-lamelová spojka, 6hydrogenerátor, 7-sací filter
13.4.2015
29
Převodovky – osobní automobily
DSG (Direkt Schalt Getriebe)
13.4.2015
30
Převodovky – osobní automobily
DSG (Direkt Schalt Getriebe)
13.4.2015
31
Převodovky – osobní automobily
DSG (Direkt Schalt Getriebe)
13.4.2015
32
Převodovky – osobní automobily DSG (Direkt Schalt Getriebe) – Twin Clutch SST
(Sport Shift Transmission) – např. Škoda Octavia
13.4.2015
33
Převodovky – osobní automobily
DSG (Direkt Schalt Getriebe)
1
13.4.2015
2
3
4
1-Tlumič torzních kmitů
2-Dvojčinná spojka
3-Řídící elektronika s akčními členy
4-Převodovka
5-Výstup k pohonu přední nápravy
6-Rozdělovací převodovka
7-Výstup k pohonu zadní nápravy
5
6
7
34
Převodovky – osobní automobily
DSG (Direkt Schalt Getriebe)
13.4.2015
35
Převodovky – osobní automobily
DSG (Direkt Schalt Getriebe)
13.4.2015
36
Převodovky – osobní automobily
DSG (Direkt Schalt Getriebe)
13.4.2015
37
Převodový poměr
Mění velikost přenášeného točivého momentu mezi
spalovacím motorem a hnacími koly vozidla
Velikost a počet převodových stupňů ovlivňuje:
a) dynamické vlastnosti vozidla
b) ekonomiku provozu vozidla
c) využití výkonu motoru
Z 2 n1 D2
otáčkyhnacíhohřídel
i
i
 
otáčkyhnanéhohřídele
Z1 n2 D1

i > 1 převod dopomala, i < 1 převod dorychla
13.4.2015
38
Blokové schéma přenosu
točivého momentu
ic  ic1 .i c 2 .ic3 .ic 4
nm
iC 
nk
Základní převodový poměr i0 označuje celkový převod
při nejmenším zařazeném převodu. Je to převod, při
němž vozidlo jede nejčastěji.
13.4.2015
39
Převodový poměr
Výpočet pojezdové rychlosti:

v  2.π . rd . n K m.s
nm
v  2. π .rd .
iC
13.4.2015
-1

m .s 
-1
40
Převodový poměr
a) Měnitelný (převodovky, hydraulické mechanizmy)
b) Stálý (rozvodovka, koncový převod, pohon přední
nápravy)
Změna převodového poměru
a) stupňovitě (synchronizační, lamelovou nebo zubovou
spojkou, přesunem ozubeného kola)
b) plynule (změnou geometrického objemu, změnou
vzdálenosti řemenice)
13.4.2015
41
Převodové poměry
13.4.2015
Převodový
stupeň
Osobní
automobily
Nákladní
Automobily
Autobusy
10
3 až 4
10 až 14
6 až 8
Rychloběh
0,7 až 1
0,84 až 1
0,9 až 1,1
42
Z 2 Z3
x
i    (1)
Z1 Z2
13.4.2015
Z2
x
i   (1)
Z1
43
Způsoby uložení ozubených kol
a
b
a) volně uložené ozubené kolo
b) suvně uložené ozubené kolo
c)13.4.2015
pevně spojené s hřídelí
c
44
Z 2 Z5
i1 

Z1 Z 3
Z2 Z6
i2 

Z1 Z 4
13.4.2015
45
Převodová ústrojí
Schéma převodovky
13.4.2015
46
Převodová ústrojí
Energie obsažená v palivu
Účinnost převodů
42 %
Využitá energie pro
pohon traktoru
Chlazení
30 %
Výfukové plyny
28 %
97 %
Výkon přenášený
přes vývodový hřídel
Mechanické ztráty 3 %
Výkon přenášený
přes hnací kola
Mechanické ztráty 8 %
Ztráty prokluzem 15 %
Ztráty na překonání
valivého odporu 11 %
13.4.2015
Užitečný (tahový výkon)
76 %
47
Převodová ústrojí
Účinnost převodů
 Část výkonu přenášena od motoru
na pojezdové ústrojí se zmaří
v převodovém ústrojí, tj. v ozubených
soukolí a ložiskách.
 Zmařená
energie
se
převede
v převážné míře na teplo, vzniklé
třením v zubech ozubených kol,
v ložiskách a těsněním, vířením oleje
a vzduchu ve skříních převodů.
 Množství zmařené energie závisí na
jakosti a přesnosti opracování
stykových ploch, na druhu ozubení a
ložisek,
na způsobu mazaní a
vlastnostech maziva, na velikosti
přenášeného zatížení.
Označíme-li výkon na hnacích kolech traktoru Ph, je možno
mechanickou účinnost
Ph
m 
Pe
Mechanickou účinnost můžeme obecně vyjádřit vztahem:
m
m  čk
 nkk  lp
Mechanickou účinnost ovlivňuje počet párů ozubených kol, které
jsou v záběru m – párů čelních kol, n – párů kuželových kol a p
– uložení hřídelů přenášejících výkon od motoru k hnacím
kolům.
Účinnost soukolí s čelními koly bývá podle provedení minimálně
ηčk = 0,98, soukolí s kuželovými koly ηkk = 0,97 a uložení
hřídelů ηl = 0,995 (Semetko). Obvykle se mechanická účinnost
kolového traktoru pohybuje v rozmezí:
48
13.4.2015
Převodová ústrojí
ηm . M k . i c
Fh 
rd
Hnací charakteristika
Fh
Fh
Ic max
N
i1
i2
i3
Hyperbola ideálního rozdì lení
pøevodových stupòù
i4
Fh1
i5
i6
Ic min
v
13.4.2015
v1
v
49