Гипоидная зубчатая передача

Коническая гипоидная передача

Конические и гипоидные передачи с постоянным радиальным зазором широко применяют в машиностроении. Зубья колеса нарезают двусторонними головками, обе стороны зуба обрабатывают одновременно, дно впадины имеет постоянную ширину. У сопряженной шестерни каждая сторона зуба нарезается отдельно односторонней резцовой головкой, ширина впадины зуба переменная.  

Обкатные конические и гипоидные передачи, а также шестерни полуобкатных передач с модулем менее 4 мм обычно нарезают двойным двусторонним способом за один цикл обкатки. Одинарный цикл обкатки характеризуется тем, что направление вращения зуборезной головки соответствует направлению линии зуба обрабатываемой шестерни или колеса. Качание люльки производится снизу вверх при нарезании зубьев шестерни или колеса с правым направлением линии зуба и сверху вниз при обработке шестерни или колеса с левым направлением линии зуба.  

Для конических и гипоидных передач допускается комбинирование степеней точности по нормам точности.  

Для конических и гипоидных передач с внешним диаметром колеса до 762 мм в качестве режущего инструмента применяют стандартные двусторонние и односторонние зуборезные головки, к резцам которых припаивают твердосплавные пластины. Эти зуборезные головки изготовляют с номинальным диаметром 640, 800 и 1000 мм.  

Для обкатных конических и гипоидных передач с модулем более 4 мм применяют двойной цикл обкатки. При этом первую часть обработки — черновое про-резание впадин у обкатных шестерен и колес с углом делительного конуса более 25 — — выполняют комбинированным методом, включающим врезание при установке зуборезной головки ниже точки начала обкатки и последующую обкатку. Если угол делительного конуса менее 25, то черновая обработка зубьев производится только обкаткой. Обкаткой производится также черновая часть цикла при нарезании зубьев шестерен полуобкатных передач.  

У высоконагруженных конических и гипоидных передач для предотвращения концентрации напряжений дно впадины зубьев целесообразно обрабатывать резцами чистовой головки. В этом случае черновое зубонарезание производят на меньшую глубину, чем чистовое.  

В конической гипоидной передаче ( рис. 26, а) вершины конусов колес не совпадают. Зубья колес могут быть косыми и криволинейными.  

В конической гипоидной передаче ( рис. 26, о) вершины конусов колес не совпадают. Зубья колес могут быть косыми и криволинейными.  

Большим преимуществом конических и гипоидных передач с круговыми зубьями является возможность изготовлять зубья с любой бочкообразностью путем незначительного изменения продольной кривизны сопряженных поверхностей зубьев простыми средствами, за счет регулирования образующих диаметров резцовой головки.  

В колесах конических и гипоидных передач пластическая деформация вязкого, а иногда твердого материала проявляется в результате ударного приложения нагрузки к зубьям одного или обоих сопряженных колес и имеет вид борозд, от которых металл течет через кромку зуба с образованием волнистого наплыва — заусенцев. На зубьях шестерен гипоидных передач и крайне редко на зубьях колес наблюдается пластическая деформация в виде ряби ( рис. П19) как при вязком материале, так и при цементованной поверхности. Предполагают, что рябь типа б вызвана циклически изменяющейся нагрузкрй на протяжении пребывания зуба в зацеплении. Существует мнение, что такая рябь способствует образованию устойчивой масляной пленки, вследствие чего увеличивается сопротивление изнашиванию при низких скоростях.  

При массовом производстве конических и гипоидных передач с ( р 2 5 рекомендуется применять полуобкатные передачи.  

Показатели плавности работы конических и гипоидных передач и колес 4 — 8 — й степеней точности выбираются в зависимости от граничных значений номинального коэффициента осевого перекрытия, приведенных выше, и степени точности по нормам контакта, а 9 — 12 степеней точности — независимо от во.  

Что такое гипоидная передача в автомобиле и ее особенности

Передачи, применяемые в автомобилях, разделяются в соответствии с видом шестерней. Они могут быть с коническим, цилиндрическим, гипоидным устройством.

Гиперболоидная (гипоидная) передача – составляющий компонент или механизм, у которого зубья располагаются в криволинейном положении. Их передвижение производится по гиперболоиду. Этот вид появился еще в 1920 году. Основная цель его создания была в понижении центра масс.

Элемент помог улучшить работу механизмов – положительно отразился на двигателе, предотвратил его перегрузку. И это не все особенности, которыми обладает компонент. Со временем он стал использоваться на грузовом транспорте. А затем он и вовсе заменил двойные передачи.

Отличие этого механизма состоит в том, что оси валов требуется сместить с соблюдением точных математических расчетов. Его нужно применять в узлах, где оси зубчаток находятся в скрещенном положении. Если будут нарушены данные требования, то возникает заклинивание.

Определение, симптомы и классификация гипогликемии

В международной практике гипогликемия определяется как уровень глюкозы в сыворотке ниже 70 мг/дл. Следует подчеркнуть, что степень гипогликемии определяется исходя из клинической ситуации, а не величины гликемии:

• У людей с пониженной гликемией без клинических симптомов диагностируется так называемая бессимптомная гипогликемия;
• Когда пациент способен реагировать (потреблять углеводы) ставится легкая гипогликемия;
• Когда при приступе требуется помощь окружающих людей и парентеральное лечение (внутривенная глюкоза, внутримышечный глюкагон) определяется тяжелая гипогликемия.

Симптомы гипогликемии можно разделить на две группы: 

• адренергические (повышенное потоотделение, бледность, тахикардия, беспокойство, чувство голода и дрожание рук);
• нейрогликопенические (со стороны центральной нервной системы — сонливость, раздражительность, нервозность, нарушение памяти, речи и зрения, трудности с концентрацией внимания, обморок). 

Крайней клинической формой является полная потеря сознания, которая представляет собой опасное для жизни состояние. 

Появление клинических симптомов очевидно индивидуально, но считается, что:

• секреция контррегуляторных гормонов (адреналина, глюкагона, кортизола) происходит уже при значениях в диапазоне 65-70 мг/дл;
• адренергические симптомы возникают при уровне глюкозы 55-65 мг/дл;
• нейрогликопения фиксируется  при глюкозе ниже 55 мг/дл. 

Очень важная особенность — выявление продромальных симптомов гипогликемии. Они обычно усиливаются незаметно. 

Пациент отмечает:

• потливость;
• чувство голода;
• беспокойство;
• дрожание рук.

Раннее выявление этих симптомов позволяет быстро измерить уровень глюкозы в крови и адекватно быстро принять меры, предотвращая возникновение тяжелой гипогликемии. 

Следует также подчеркнуть, что в зависимости от клинической ситуации начальные симптомы гипогликемии могут также возникать при более высоких уровнях глюкозы в сыворотке (например, 100-150 мг/дл). Это происходит у пациентов с хронической гипергликемией и с сохранением «метаболической памяти» при более высоком уровне глюкозы. 

Окружающие люди часто обращают внимание на изменение у диабетика тембра голоса в ситуации продромальных симптомов гипогликемии. Исследование профессионального акустического анализа параметров голоса при гипогликемии показало значительное изменение по сравнению с нормо- и гипергликемией – возможно, в будущем анализ параметров голоса станет простым и быстрым методом выявления ранней гипогликемии. 

Симптомы гипогликемии

Классификация по вязкости (SAE)

Всесезонные трансмиссионные масла должны одновременно сохранять высокую вязкость, чтобы сохранять защитную пленку и не становится слишком густыми, чтобы в условиях низких температур не препятствовать вращению шестерен. Вязкость всесезонных трансмиссионных масел, по аналогии с моторными, обозначается с помощью двух цифр, первая указывает на минимальную рабочую температуру, вторая — вязкость в сСт при 100 градусах Цельсия.

Так, например, масла 75W-140 и 75W-250 предназначены, в основном, для коробок высокофорсированных спортивных автомобилей, которые подвергаются серьезным термическим нагрузкам.

Таблица «Классификация трансмиссионных масел по вязкости (SAE)»

Гипоидная шестерня

Ваз 2110 с хрустом включается задняя передача. Ваз 2112 при включении задней передачи происходит хруст так же и при

Такие гипоидные передачи применять не рекомендуется. Гипоидная шестерня с правым наклоном зуба увеличивается в размерах при смещении ее выше оси колеса и уменьшается при смещении ниже оси.  

На некоторых отечественных грузовых автомобилях ( ГАЗ-53А) и автобусах ( ПАЗ-672) одинарная главная передача имеет шестерни с гипоидным зацеплением. Гипоидная шестерня представляет собой усеченный гиперболоид вращения, на поверхности которого нарезаны зубья. Гипоидная передача отличается тем, что оси ведущей и ведомой шестерен не пересекаются между собой, а проходят на некотором расстоянии одна от другой, при этом угол наклона винтовой линии зубьев ведущей шестерни значительно больше, чем ведомой. Вследствие этого размер ведущей шестерни при том же размере ведомой шестерни ( по сравнению с другими передачами) значительно возрастает. Шестерни гипоидных передач имеют большую толщину и рабочую высоту зубьев, а при работе среднее число зубьев, одновременно находящихся в зацеплении, у них выше. Благодаря этому повышается срок службы гипоидных шестерен, а их работа протекает более плавно и бесшумно.  

Все штанги в точках вращения или снабжены сайлент-блоками, или коническими резиновыми втулками особой конструкции, которые находятся под действием осевого сжимающего усилия. Главная передача имеет гипоидные шестерни.  

Главная передача имеет гипоидные шестерни. Колеса с проволочными спицами закреплены на центральной втулке. Картеры ведущих мостов или полуразгруженные полуоси нужно рассчитывать на динамические нагрузки, возникающие при езде по неровной дороге. Опыты показали, что при наезде автомобиля, имеющего сплошные шины, на препятствие высотой 25 мм при скорости движения 25 км / час создается нагрузка на колесо, которая в 7 раз больше статического давления на грунт.  

Например, Таул упоминает, что в Англии гипоидные шестерни были впервые применены в 1929 г. для легковых автомобилей серийного производства и только с 1934 г. их стали применять и на других моделях. Великобритании, были снабжены гипоидными мостами и только в 41 модели были использованы конические косозубые шестерни.  

Поскольку в гипоидных передачах две металлические поверхности подвергаются действию скольжения и качения, то вопрос об их смазке приобрел еще более серьезное значение, чем в случае применения зубчатых колес с эвольвентным профилем зубьев. На практике скоро убедились в том, что смазывать гипоидные шестерни минеральным маслом без присадки, особенно в тяжелых эксплуатационных условиях, невозможно.  

Эти два вида трения могут иметь место одновременно, например в гипоидных шестернях.  

Сборка цилиндрических пар шестерен не вызывает особых трудностей, поскольку эти сопряжения не регулируются. Значительно большей трудоемкости требует сборка главной передачи заднего моста со спирально-коническими или гипоидными шестернями и раскомплектованных конических шестерен.  

Масла специальные ( ГОСТ 4002 — 53 и 4003 — 53) содержат осернен-ные компоненты, вводимые с целью повышения прочности масляной пленки на рабочих поверхностях шестерен. Предназначаются эти масла для применения в автомобилях с сильно нагруженными механизмами трансмиссии. Для главных передач автомобилей с гипоидными шестернями применение каких-либо иных масел, кроме масла, специально выпускаемого для гипоидных передач ( ГОСТ 4003 — 53), не допускается, так как ведет к быстрому износу шестерен.  

Схема трансмиссии показана на рис. 36, а. От двигателя крутящий момент передается на сухое дисковое сцепление, которое через поводковый патрон вращает шестерню коробки передач. Передвижной блок шестерен коробки приводит в движение основной вал и позволяет двигаться погрузчику передним или задним ходом. При движении в обоих направлениях вращение передается валу, соединенному с гипоидной шестерней. Кривая тягового усилия в зависимости от скорости движения погрузчика показана на том же рисунке. Она подобна кривой крутящего момента в зависимости от режима работы двигателя. При режимах работы до точки / проскальзывание сцепления не позволяет увеличивать скорость движения.  

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 %.

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.

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 [ править | править код ]

Преимущества

• Обеспечивается линейный контакт зубьев шестерни и колеса, благодаря чему передачи обладают большой нагрузочной способностью.
• Сквозное прохождение вала шестерни под валом колеса позволяет шире применять двусторонние опоры для шестерни (вместо консольного закрепления), которые увеличивают жесткость и нагрузочную способность гипоидных передач.
• Нечувствительность к небольшим погрешностям монтажа.
• По сравнению с червячными передачами с небольшими передаточными числами (менее 12) гипоидные передачи, обладая той же или даже несколько повышенной нагрузочной способностью, позволяют избежать применения антифрикционных материалов.
• Благодаря наличию дополнительного продольного скольжения между зубьями, гипоидные передачи работают более плавно по сравнению с коническими (приближаются в этом отношении к червячным передачам), отличаются хорошей прирабатываемостью зубьев и меньшей шумностью.
• Возможность проектирования и изготовления для любого угла скрещивания осей шестерни и колеса.
• Благодаря тому, что в зацеплении находится несколько пар зубьев, передача может применяться в механизмах высокой точности.

Недостатки

• Склонность к заеданию рабочих поверхностей зубьев, из-за чего приходится добиваться высокой их твердости (HRC > 40—50) и использовать противозадирные смазки (гипоидные масла).
• Трудность изготовления из-за сложной формы зубьев.
• Работа передачи при прямом и реверсивном вращении неодинакова вследствие асимметричности зацепления.

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.

Также следует отметить особое расположение зубчатых колес, которые не пересекаются, а перекрещиваются. Параллельно такое устройство позволяет достичь заметного снижения нагрузки, которая распространяется на один зубец. Результат — высокоточная работа шестерен, повышенная надежность и значительно увеличенный ресурс.

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.

Теперь о недостатках гипоидных передач. Казалось бы, с учетом всех преимуществ, минусов быть не должно. Однако на практике все не совсем так. Прежде всего, гипоидная передача является дорогостоящим механизмом, который требует высокой точности при изготовлении.

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.

Еще наиболее часто нарекания возникают в том случае, если такая гипоидная передача использована в редукторе. В этом случае главным минусом можно считать повышенные риски заедания шестерен. Заедания возможно по причине скольжения вдоль линии контакта.

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.

Однако важно понимать, что к заеданию может привести не только некачественная или неподходящая по свойства смазка, но и низкое качество деталей, а также неточности или ошибки при сборке, подгонке, настройках и регулировках. 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

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.

Применение

Гипоидные передачи применяются:

• для привода ведущих осей автомобилей, тракторов, железнодорожных дрезин и локомотивов;
• в приводах динамо-машин железнодорожных пассажирских вагонов от осей колёс. В данном случае, гипоидная передача является ускорительной (передаточное отношение в пределах от 1/2,5 до 1/4 при передаваемой мощности 25—25 кВт);
• для точной передачи вращения в механизмах, машинах и станках, например, в зуборезных автоматах, так как имеют в зацеплении одновременно большое число зубьев;
• в приборостроении.

В легковых автомобилях широкое распространение гипоидных передач объясняется не только их повышенной нагрузочной способностью и более плавной работой по сравнению с коническими, но также и тем, что благодаря гипоидному смещению оси шестерни относительно колеса можно более низко расположить кузов и тем самым снизить положение центра тяжести автомобиля в целом.

Лучшие гипоидные масла для авто

В технических руководствах ко всем машинам всегда есть нужная информация. Если вы ограничены в финансах, можно купить жидкость не от рекомендованного бренда, а что-нибудь подешевле, но масло должно соответствовать по классу вязкости. На лидирующие позиции рейтинга по результатам многих тестов выходит жидкость Motul Gear 300. Это гипоидное масло обладает высокими защитными свойствами, поэтому предотвращает появление задиров. Индекс защиты составляет 60,1 единицы, а также у масла хороший показатель сваривания. Масляная пленка у этой жидкости очень стабильна, поэтому минимизирует коэффициент трения между элементами. Показатель износа равен 0,75 мм. Среди недостатков этой гипоидной жидкости выделяют лишь слабые вязкостные показатели при отрицательных температурах зимой.

Castrol Syntrans Transaxle – еще одно популярное гипоидное масло, которое заслуженно заняло второе место в рейтинге. Низкотемпературная текучесть, высокая защита от задиров и доступная цена делает этот продукт востребованным среди автомобилистов. Жидкость обладает хорошим коэффициентом износа – 59,4 единицы.

Если вы по тем или иным причинам не признаете масла Кастрол, можете выбрать другой бренд — Mobil Mobilube. Данное масло обладает хорошими вязкостно-температурными показателями, предотвращает окисление и термическую деструкцию, а также нормально работает при продленных интервалах техобслуживания. Данное масло продается под маркировкой API GL4/5.

На четвертой позиции рейтинга стоит жидкость Total Transmission SYN FE. По уровню защиты от задиров жидкость оторвалась от предыдущих продуктов – он равен 58,8 единиц, что считается неплохим показателем. Увы, водители говорят о малой текучести при отрицательных температурах, а также слабой защите от механического износа.

LIQUI MOLY Hypoid-Getriebeoil тоже имеет хорошие рабочие характеристики, в особенности текучесть. Масло даже при температуре до -40 не утрачивает эксплуатационных свойств. Данное гипоидное масло продлевает срок службы агрегатов, защищая детали от коррозии и износа.

Если желаете снизить шумность работы КПП и получить хорошую защиту от задиров, можно купить гипоидную жидкость ZIC G-F TOP. Масло легко переносит даже жесткие эксплуатационные нагрузки и обладает широким температурным диапазоном.

Что представляет собой масло гипоидное? Этот вопрос вызывает интерес потребителей. Смешивание некондиционных и отработанных масел при небольшой модификации вполне может быть использовано в механизмах рулевого управления и некоторых типах трансмиссионных узлов.

При эксплуатации автомобиля очень важно какое масло используется для его коробки передач. Под небольшой модификацией имеется в виду добавление в нефтепродукт некоторого количества присадок, которые придают продукту высокие противозадирные характеристики

Трансмиссионные масла подобной категории относят к типу GL-5 и вполне пригодны к эксплуатации в трансмиссионных агрегатах автомобилей, где в ведущих мостах применяют гипоидные шестерни. Подобный продукт широко используют даже для смазки карданов и редукторов вертолетов

Под небольшой модификацией имеется в виду добавление в нефтепродукт некоторого количества присадок, которые придают продукту высокие противозадирные характеристики. Трансмиссионные масла подобной категории относят к типу GL-5 и вполне пригодны к эксплуатации в трансмиссионных агрегатах автомобилей, где в ведущих мостах применяют гипоидные шестерни. Подобный продукт широко используют даже для смазки карданов и редукторов вертолетов.