Гаригийн хурдны хайрцаг: төхөөрөмж, ажиллах зарчим, ажиллагаа, засвар

2024 Зохиолч: Erin Ralphs | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-02-19 17:45

Гариг араа бол хамгийн төвөгтэй арааны хайрцагны нэг юм. Жижиг хэмжээтэй загвар нь өндөр ажиллагаатайгаараа онцлог бөгөөд энэ нь технологийн машин, унадаг дугуй, катерпилляр тээврийн хэрэгсэлд өргөн хэрэглэгддэг болохыг тайлбарлаж байна. Өнөөдрийг хүртэл гаригийн хурдны хайрцаг нь хэд хэдэн дизайны хувилбартай боловч түүний өөрчлөлтийн үйл ажиллагааны үндсэн зарчим ижил хэвээр байна.

Нэгж төхөөрөмж

Загварын үндэс нь нэг эргэлтийн тэнхлэг бүхий гурван функциональ хэсгээс бүрддэг. Тэдгээрийг зөөгч ба хоёр араатай төв дугуйгаар төлөөлдөг. Энэхүү төхөөрөмж нь нэг форматтай араа, титэм араа, холхивчийн багц хэлбэрээр туслах холбоосуудын өргөн хүрээг хамардаг. Эндээс бид гаригийн хурдны хайрцаг нь арааны гэр бүлийн механизм юм гэж дүгнэж болно."хайрцаг", гэхдээ үндсэн ялгаа. Энэ нь үндсэн холбоос бүрийн өнцгийн хурдуудын нөхцөлт бие даасан байдлаас бүрдэнэ. Одоо дүүргэгчийн элементүүдтэй илүү дэлгэрэнгүй танилцах нь зүйтэй:

• Тээвэрлэгч нь дифференциал холболтыг оруулаад аливаа гаригийн системийн үндэс бөгөөд зайлшгүй хэсэг юм. Энэ бол хөшүүргийн механизм бөгөөд энэ нь орон зайн салаа бөгөөд тэнхлэг нь дамжуулалтын нийтлэг тэнхлэгтэй нийцдэг. Энэ тохиолдолд хиймэл дагуултай арааны тэнхлэгүүд нь төв дугуйнуудын хавтгайд эргэн тойрон эргэлддэг.
• Араа дугуй. Юуны өмнө энэ төрлийн том төв ба жижиг төв дугуйн бүлгүүдийг салгах шаардлагатай. Эхний тохиолдолд бид дотоод шүдтэй том дугуйны тухай ярьж байна - энэ системийг эпицикл гэж нэрлэдэг. Шүдтэй жижиг арааны хувьд тэдгээр нь шүдний гадна байрлалаар ялгагдана - үүнийг нарны араа гэж нэрлэдэг.
• Хиймэл дагуулууд. Гаригийн хурдны хайрцгийн дугуйны бүлэг (бага тохиолдолд нэг араа дугуй), элементүүд нь заавал гаднах шүдтэй байдаг. Хиймэл дагуулууд нь төвийн дугуйны хоёр бүлэгтэй холбогчдод байрладаг. Тоног төхөөрөмжийн ажиллагаа, хүчнээс хамааран хиймэл дагуулын тоо 2-6 хооронд хэлбэлзэж болох боловч энэ тохиолдолд нэмэлт тэнцвэржүүлэх төхөөрөмж шаардлагагүй тул 3 сегментийг ихэвчлэн ашигладаг.

Гаригуудын хурдны хайрцгийн ажиллах зарчим

Дамжуулалтын өөрчлөлт нь функциональ нэгжүүдийн байршлын тохиргооноос хамаарна. Энэ утга нь элементийн хөдөлгөөн ба эргэлтийн чиглэлтэй байх болно. Гурван бүрэлдэхүүн хэсгийн нэг (тээвэрлэгч,хиймэл дагуул, нарны араа) нь тогтмол байрлалд бэхлэгдсэн, нөгөө хоёр нь эргэлддэг. Гаригийн хурдны хайрцгийн элементүүдийг хаахын тулд механизмын үйл ажиллагааны зарчим нь туузан тоормос ба шүүрч авах системийг холбох боломжийг олгодог. Налуу араатай дифференциал төхөөрөмжид тоормос болон түгжигч шүүрч авахгүй бол.

Ачаа багасгахыг хоёр аргаар идэвхжүүлж болно. Эхний хувилбарт дараахь зарчмыг хэрэгжүүлдэг: эпицикл зогсох бөгөөд үүний эсрэг эрчим хүчний нэгжээс ажиллах мөчийг нарны арааны суурь руу шилжүүлж, зөөгчөөс салгана. Үүний үр дүнд босоо амны эргэлтийн эрч хүч буурч, нарны араа ажиллах давтамж нэмэгдэх болно. Альтернатив схемд төхөөрөмжийн нарны араа хаагдаж, эргэлтийг зөөгчөөс эпицикл рүү шилжүүлдэг. Үр дүн нь ижил төстэй боловч бага зэрэг ялгаатай. Энэ ажлын загварт арааны харьцаа нэгдмэл байх хандлагатай байгаа нь баримт юм.

Эсэлгээний явцад ижил гаригийн хурдны хайрцгийн хувьд хэд хэдэн ажлын загварыг мөн хэрэгжүүлж болно. Хамгийн энгийн схемд ажиллах зарчим нь дараах байдалтай байна: эпицикл хаагдаж, эргэлтийн момент нь төвийн нарны араагаас шилжиж, хиймэл дагуул болон тээвэрлэгч рүү дамждаг. Энэ горимд механизм нь шаталсан хурдны хайрцгийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Өөр нэг тохиргоонд араа хаагдаж, эргүүлэх хүчийг цагираган араагаас зөөгч рүү шилжүүлнэ. Мөн үйл ажиллагааны зарчим нь эхний сонголттой төстэй боловч эргэлтийн давтамжийн ялгаа байдаг. Урвуу араатай үед эргүүлэх моментtorsion нь эпициклээс салгагдаж, нарны араагаар дамжих болно. Энэ тохиолдолд тээвэрлэгч хөдөлгөөнгүй байх ёстой.

Ажлын урсгалын онцлогууд

Гаригийн механизм болон бусад төрлийн хурдны хайрцгийн хоорондох үндсэн ялгаа нь хоёр эрх чөлөөний зэрэглэлээр илэрхийлэгдсэн ажлын элементүүдийн аль хэдийн дурдсан бие даасан байдал юм. Энэ нь дифференциал хамаарлаас шалтгаалан системийн нэг бүрэлдэхүүн хэсгийн өнцгийн хурдыг тооцоолохын тулд бусад хоёр арааны хурдыг харгалзан үзэх шаардлагатай гэсэн үг юм. Харьцуулбал, бусад араа дамжуулалт нь өнцгийн хурдыг тодорхойлохдоо элементүүдийн хоорондох шугаман хамаарлыг тооцдог. Өөрөөр хэлбэл, гаригийн "хайрцаг" -ын өнцгийн хурд нь оролтын динамик гүйцэтгэлээс үл хамааран гаралт дээр өөрчлөгдөж болно. Тогтмол болон суурин араагаар эрчим хүчний урсгалыг нэгтгэн дүгнэх, хуваарилах боломжтой болно.

Хамгийн энгийн механизмд арааны холбоосын эрх чөлөөний хоёр зэрэг байдаг боловч нарийн төвөгтэй системүүдийн ажиллагаа нь гурван градус байх боломжтой. Үүнийг хийхийн тулд механизм нь дор хаяж дөрвөн функциональ холбоостой байх ёстой бөгөөд тэдгээр нь хоорондоо ялгаатай холболттой байх болно. Өөр нэг зүйл бол ийм тохиргоо нь гүйцэтгэл багатай тул үр ашиггүй байх тул практик дээр дөрвөн холбоос бүхий програмууд болон дамжуулалтууд хоёр зэрэг эрх чөлөөг хадгалдаг.

Энгийн бөгөөд нарийн төвөгтэй гаригийн араа

Гаригийн механизмуудыг энгийн болон гэж хуваах шинж тэмдгүүдийн нэгцогцолбор - энэ бол ажлын холбоосын тоо юм. Түүнээс гадна бид зөвхөн үндсэн зангилааны тухай ярьж байгаа бөгөөд хиймэл дагуулын бүлгүүдийг тооцдоггүй. Энгийн систем нь ихэвчлэн гурван холбоостой байдаг ч долоог нь кинематикаар зөвшөөрдөг. Ийм системийн жишээ болгон бид дан болон давхар араа болон хосолсон цоож арааны бүлгүүдийг дурдаж болно.

Энгийн механизмуудаас илүү нарийн төвөгтэй механизмуудад олон гол холбоосууд байдаг. Тэд дор хаяж нэг тээвэрлэгчээр хангадаг боловч гурваас илүү төв дугуйтай байж болно. Түүнээс гадна гаригийн хурдны хайрцгийн ажиллах зарчим нь нэг нарийн төвөгтэй системд хэд хэдэн энгийн нэгжийг ашиглах боломжийг олгодог. Жишээлбэл, дөрвөн холбоостой загвар нь гурван хүртэлх энгийн зангилаатай байж болно, таван холбоостой загвар нь зургаа хүртэл байж болно. Гэсэн хэдий ч нарийн төвөгтэй төхөөрөмжүүдийн хүрээнд энгийн гаригийн системүүдийн бүрэн бие даасан байдал нь эргэлзээгүй юм. Ийм хэд хэдэн механизм нь нэг нийтлэг тээвэрлэгчтэй байх магадлал өндөр байдаг.

Механизмын удирдлага

Хэд хэдэн зэргийн эрх чөлөөг хадгалахын зэрэгцээ төхөөрөмжийг бие даасан үндсэн функц болгон ашиглаж болно. Гэхдээ хэрэв нэг тэргүүлэх, нэг хөтлөгчтэй холбоос бүхий загвар (багасгагч горим) сонгогдсон бол тэдгээрийн хувьд тодорхой хурдыг тохируулах шаардлагатай болно. Үүний тулд гаригийн хурдны хайрцгийн хяналтын элементүүдийг ашигладаг. Тэдний үйл ажиллагааны зарчим нь үрэлтийн шүүрч авах ба тоормосны улмаас хурдыг дахин хуваарилах явдал юм. Нэмэлт эрх чөлөөний зэрэг хасагдаж, үндсэн чөлөөт зангилаанууд лавлагаа болно.

Frictions нь хоёр үнэгүй холбоосыг холбох үүрэгтэйгадаад тэжээлийн эх үүсвэртэй нэг холбоос (мөн үнэ төлбөргүй). Блоклох нөхцөлд шүүрч авах хоёр тохиргоо нь хяналттай холбоосыг тэг биш харин тодорхой өнцгийн хурдаар хангадаг. Загварын хувьд ийм элементүүд нь олон хавтантай шүүрч авах боломжтой боловч заримдаа эргүүлэх хүчийг дамжуулах ердийн шүүрч авах боломжтой.

Тормосны хувьд гаригийн хурдны хайрцгийн хяналтын дэд бүтцэд түүний үүрэг бол арааны хайрцагт чөлөөт холбоосыг холбох явдал юм. Энэ элемент нь блоклох нөхцөлд чөлөөт холбоосыг тэг өнцгийн хурдаар хангадаг. Техникийн төхөөрөмжийн дагуу ийм тоормос нь шүүрч авахтай төстэй боловч хамгийн энгийн хувилбарууд нь нэг диск, гутал, соронзон хальс юм.

Гариг арааны хэрэглээ

Энэ төхөөрөмжийг анх удаа Форд Т автомашинд хөл солих зарчимтай, туузан тоормостой хоёр шатлалт хурдны хайрцаг хэлбэрээр ашигласан. Ирээдүйд төхөөрөмж олон өөрчлөлтийг туулсан бөгөөд өнөөдөр Японы Prius гаригийн хурдны хайрцгийг энэ төрлийн механизмын хамгийн сүүлийн хувилбар гэж нэрлэж болно. Энэ нэгжийн ажиллах зарчим нь цахилгаан станц (эрлийз байж болно) болон дугуйны хооронд эрчим хүчийг хуваарилах явдал юм. Ашиглалтын явцад хөдөлгүүр зогсох бөгөөд үүний дараа генератор руу энерги илгээгдэж, улмаар дугуйнууд хөдөлж эхэлдэг.

Энэ тохиолдолд систем нь зөвхөн хурдны хайрцгийн функц биш байж болно. Өнөөдөр энэ төхөөрөмжийг хурдны хайрцаг, дифференциал, цогцолборт ашигладагүйлдвэрийн тоног төхөөрөмжийн кинематик диаграмм, тусгай тоног төхөөрөмж, нисэх онгоцны жолоодлогын системд. Автомашины дэвшилтэт аваргууд мөн механизмын ажиллах зарчмуудыг цахилгаан соронзон болон цахилгаан механик хөтөчтэй хослуулан эзэмшиж байна. Яг ижил Prius гаригийн хурдны хайрцгийг эрлийз цахилгаан машинд амжилттай ашигласан. Ийм загварт уламжлалт утгаараа хурдны хайрцаг гэж байдаггүй, гэхдээ шат дамжлагагүй вариатортой төстэй байдаг - дугуйг хөдөлгөж, хөдөлгүүрээс энерги хүлээн авдаг гаригийн арааны иж бүрдэл нь энэ үүргийг гүйцэтгэдэг.

Гарагийн дугуйн хурдны хайрцаг

Уламжлалт утгаараа гаригийн механизмаар хангагдсан дугуйн тээвэрт хурдны хайрцаг байдаггүй. Эдгээр нь ижил нарны араатай бутнууд бөгөөд тэнхлэгийнхээ арын дугуйнд хатуу бэхлэгдсэн байдаг. Мөн хиймэл дагуулын хөдөлгөөний чиглэлийг тодорхойлж, тэдгээрийг тарааж, бие биентэйгээ холбохыг зөвшөөрдөггүй зөөгчийг бэхлэхэд ашигладаг. Мөн унадаг дугуйн гаригийн "хайрцаг" -ын хамгийн чухал элемент нь дугуйны эргэлтээс болж үүсдэг эпициклик араагаар төлөөлдөг. Араа солигдох үед зангилаа хөтлүүр (цахилгаан дамжуулагч) нь тээвэрлэгчийн динамикийг өөрчилдөг бөгөөд энэ нь хурдыг тохируулах нөлөөтэй байдаг.

Өөрөөр хэлбэл, гаригийн загвар нь хурдны хайрцгийн үүрэг гүйцэтгэдэг гэж бид дахин дүгнэж болно. Энэ системд эпицикл нь гинжин хэлхээнд хөтлөх холбоосын үүргийг гүйцэтгэдэг, нарны араа хөдөлгөөнгүй хэвээр байх ба зөөгч нь орон сууцанд хаагддаг. AtЭнэ тохиолдолд энгийн ба олон шатлалт бутнуудын ажлын схемүүд ижил байх болно. Ганц өчүүхэн ялгаа нь гаригийн системийн зангилаа бүр өөрийн гэсэн хатуу тодорхойлсон арааны харьцааны үзүүлэлттэй байдаг.

Үйл ажиллагааны процесс

Хэрэглэгчийн энэхүү механизмыг ажиллуулах гол арга хэмжээ бол гаригийн араа төхөөрөмжийг оновчтой ажиллах нөхцөлд байлгах явдал юм. Энэ нь элементүүдийг үе үе цэвэрлэж, хамгийн чухал нь тосолгооны тусламжтайгаар хийгддэг. Гаригийн хайрцагт юу тослох ёстой вэ? Голчлон бууруулагчийн гулсах холхивч. Тос нь тогоруу тэнхлэгээс арааны голын хөндий рүү чиглэж, хиймэл дагуулын хөндийг араагаар дүүргэдэг. Цаашилбал, дизайнаас хамааран техникийн тосолгооны материал нь тээглүүр болон радиаль нүхээр араа холхивч руу ордог. Холхивчны уртын дагуу тосыг хамгийн их хэмжээгээр хуваарилахын тулд заримдаа хонгилын гадна талд хавтгай хийдэг.

Араа нь дугуйны шүдийг шингэн ваннд дүрэх, эсвэл тусгай хошуугаар дамжуулан тослогийн хэсэг рүү чиглүүлэх замаар тослогддог. Өөрөөр хэлбэл тийрэлтэт тосолгооны буюу дүрэх тосолгооны материалыг гүйцэтгэдэг. Гэхдээ хамгийн үр дүнтэй арга бол холболт, холхивчийн элементүүдтэй холбоотой газрын тосны мананцар тархах явдал юм. Энэхүү тосолгооны аргыг тусгай шүршигч буугаар шүрших замаар гүйцэтгэдэг.

Тосолгооны материалын хувьд гаригийн арааны хувьд хайлшгүй газрын тосны тосыг хэрэглэхийг зөвлөж байна. Жишээлбэл, ерөнхий зориулалтын үйлдвэрлэлийн найрлага нь хэрэглэхэд тохиромжтой. Өндөр хурдны хувьдмеханизмын хувьд тусгай турбин болон нисэхийн байгууламж ашиглах нь зүйтэй.

Алдаа болон засварын механизм

Гаригийн арааны эвдрэлийн хамгийн түгээмэл шинж тэмдэг бол хайрцагны хэсэгт чичиргээ үүсэх явдал юм. Жолооч нар гадны чимээ, цочрол, чичиргээ зэргийг тэмдэглэдэг. Тодорхой шинж тэмдгүүд илрэх нь эвдрэлийн шинж чанараас хамаардаг бөгөөд үүнд хэд хэдэн шалтгаан байж болно:

• Механизм хэт халсан.
• Хүнд тоормос болон хурдатгалтай түрэмгий жолоодлогын хэв маяг.
• Тос дутмаг, чанар муу эсвэл чанар муу.
• Жолоо барихын өмнө хурдны хайрцгийг дутуу халаасан.
• Мөсөн дээрх гулсалт.
• Машин цас эсвэл шаварт цохиулж байна.
• Гариг арааны элементүүдийн элэгдэл.

Гаригийн хурдны хайрцгийг засахын тулд түүний эвдрэлийн тодорхой шалтгааныг мэдэх хэрэгтэй. Үүний тулд механизмыг задалдаг. Ихэвчлэн хайрцаг нь хөтөч босоо амны дотор боолттой байна. Хажуугийн аль нэгээс (дизайнаас хамаарч) хурдны хаалтуудыг салгаж, дараа нь хөтчийн босоо амны нүхээр боолтыг задлах шаардлагатай. Дараа нь элементийг цэвэрлэж эсвэл солино. Ихэвчлэн эдгээр нь металл ороомгийн бохирдол, хугарсан шүд, элэгдсэн тэнхлэг болон араа юм.

Дүгнэлт

Гаригийн механизмууд нь төхөөрөмжийн нарийн төвөгтэй байдлаараа ялгаатай бөгөөд энэ нь давуу болон сул талуудтай. Эхнийх нь тэнцвэр юмхүчний харьцангуй зөв хуваарилалт бүхий үйлчилгээтэй элементүүд. Энэ хүчин зүйл нь оновчтой зохион байгуулалт хийх боломжийг олгодог бага зэргийн хэмжээтэй араа солих нэгжийг хөгжүүлэх боломжийг олгодог. Унадаг дугуйн "гаргагийн" хувьд эргономикийн давуу талууд, тэр дундаа зогсох байрлалд шилжих чадварыг тэмдэглэв. Хотын эргэн тойронд машин жолоодох үед энэ нь ялангуяа ашигтай чанар юм, учир нь та хурдны горимыг байнга өөрчлөх шаардлагатай болдог. Хэрэв бид гаригийн системийн дутагдлуудын талаар ярих юм бол том арааны харьцаагаар тэд даруухан гүйцэтгэлээр тодорхойлогддог. Мөн бага зэргийн хазайлт нь эд ангиудын элэгдлийн эрсдлийг нэмэгдүүлдэг тул систем нь нарийн угсралтыг шаарддаг.