Что такое гипоидная передача

Что такое гипоидная передача

В шестернях гипоидной передачи зубья изогнуты по гиперболоиде. Это позволяет сместить ось одной из шестерен, улучшив при этом механические и эргономические показатели передачи. Однако гипоидная передача требует высокой точности изготовления, регулировки и точного соблюдения правил эксплуатации.

• Что такое гипоидная передача
• Что такое редуктор в автомобиле
• Как рассчитать передаточное число

Гипоидная зубчатая (шестеренчатая) передача отличается от обычной, с прямыми или косыми зубьями, тем, что ее зубья криволинейны. Они изогнуты по особой геометрической кривой – гиперболоиде, что видно на рисунке. Отсюда и название: гипоида – сокращенное от гиперболоида.

Основных особенностей у гипоидной передачи две. Во-первых, она может быть применена только в узлах со скрещивающимися осями зубчаток. Пытаться построить гипоидную передачу с параллельными валами смысла нет: ее сразу же заклинит.

Во-вторых, оси валов должны быть дополнительно смещены друг относительно друга, иначе снова заклинивание. Величина смещения должна быть точно согласована с математическими параметрами гипоиды, это так называемое гипоидное смещение.

Преимущества гипоидной передачи

Впервые в автомобилестроении гипоидную главную передачу применили инженеры американской фирмы Packard в 1926 г. Что это дало?

Главная передача передает крутящий момент от карданного вала на дифференциал ведущих колес. Выполняется всегда понижающей, чтобы согласовать обороты двигателя с необходимыми для колес и увеличить при этом крутящий момент на них.

Первое, карданный вал опустился вниз на величину гипоидного смещения. Это позволило уменьшить высоту его туннеля в салоне и одновременно понизить центр тяжести машины, улучшив тем самым ее устойчивость.

Второе, крутящий момент гипоидная передача передает более плавно, чем косозубая, не говоря уже о прямозубой. И, наконец, гипоидная передача меньше шумит и может передавать больший крутящий момент, чем обычная. Как говорят инженеры, она имеет большую нагрузочную способность.

Все это, вместе взятое, увеличивает как комфорт автомобиля, так и его долговечность. Поэтому гипоидная главная передача – непременный атрибут автомобилей достаточно высокого класса, таких, например, как Лексус «Инфинити».

Ее недостатки

Однако у гипоидной передачи есть и существенные недостатки, помимо сложности изготовления и, соответственно, дороговизны. При вращении шестерен возникает, из-за того, что зубья изогнуты, усилие, действующее вдоль оси малой, ведущей шестерни. Вследствие этого гипоидная передача очень чувствительна к износу, качеству изготовления не только шестерен, но и всех ее деталей, особенно подшипников. При ее неточной регулировке она легко заклинивает, особенно при смене направления вращения, при включении заднего хода.

Нет худа без добра: склонность гипоидной передачи к заклиниванию используется в центральных (межосевых) самоблокирующихся дифференциалах типа Торсен. Они применяются в автомобилях с полным автоматическим приводом (4WD).

Зубья гипоидной передачи прилегают друг к другу плотнее, чем у обычной, поэтому она также очень боится загрязнений в масле. Масло в картер гипоидной передачи нужно заливать только специальное гипоидное, с противоизносными и противозадирными присадками. Причем заливать нужно строго определенное количество.

Применение гипоидной передачи в настоящее время

Однако все недостатки «гипоиды» с лихвой окупаются ее преимуществами, а технологически они вполне преодолимы. С развитием автомобильной промышленности и общей культуры производства «гипоида» перешла и в трансмиссию машин потребительских классов. Ныне ее уже можно видеть и в бюджетных китайских авто.

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.

Гиперболоидная (сокращенно гипоидная) передача представляет собой решение, где зубья передачи криволинейны, а их движение осуществляется по гиперболоиде (геометрическая фигура). Появилась такая передача давно (в 1920-х годах). Главной задачей ее внедрения в устройство авто стало снижение центра масс.

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.

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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое дифференциал коробки передач. Из этой статьи вы узнаете об устройстве, назначении, а также принципах работы дифференциала коробки передач.

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.

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.

При условии соблюдения всех правил в рамках эксплуатации, а также правильном подходе во время ремонта и обслуживания, гипоидная передача отличается надежностью и достаточно большим сроком службы по сравнению с аналогами.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое коробка SMG (секвентальная коробка передач). Из этой статьи вы узнаете об устройстве, особенностях, принципах работы, а также плюсах и минусах коробок передач данного типа.

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.

Что такое коробка передач S-tronic: устройство и принцип работы. Преимущества и недостатки автоматической трансмиссии данного типа .

Что такое гипоидная передача и каковы её преимущества и недостатки

Эксплуатация

Техническая часть современного транспортного средства включает в себя множество агрегатов, которые взаимодействуют между собой. Основными деталями являются трансмиссия и силовая установка. Но также есть и другие компоненты, без которых использование машины будет невозможным. К примеру, рядом с осью валов установлена гипоидная передача, которая тоже выполняет ряд определенных важных функций.

Что такое гипоидная передача в автомобиле и ее особенности

Все передачи в транспортном средстве разделяются на категории в зависимости от шестерней, что используются в их конструкции. И гипоидная передача – это зубчатая шестерня, в которой элементы располагаются не линейно, а криволинейно. И их движение не круговое, а гиперболоидное, от чего устройство и получило свое название. Ее основное назначение заключается в снижении центра масс.

Изначально такая передача присутствовала только на легковых автомобилях. Но со временем из-за его характерных преимуществ использование распространилось на грузовики или технику специального назначения. Также благодаря изобретению этого устройства перестали использовать двойную передачу.

Гиперболоидная передача

Гипоидная передача обладает многочисленными достоинствами, если сравнивать их с другими подобными устройствами. В первую очередь отмечается то, что установленная на ней шестерня двигается тихо, поэтому шум работы двигателя снижается. Снижение звука обуславливается тем, что в сцеплении находится одновременно несколько зубьев (даже не пара).

Также особое внимание уделяется повышенной прочности. Поскольку устройство намного шире в диаметре, его долговечность и надежность увеличиваются.

Отличительные особенности

Гипоидное устройство – разновидность зубчатой передачи. Она отличается от остальных подобных приспособлений тем, что у нее нестандартная форма. Шестеренки постепенно уменьшаются от наружного к внутреннему диаметру.

Еще данная передача отличается тем, что мост с малого колеса смещается в отношении большого. Естественно, чтобы устройство нормально работало, необходимо четкое соблюдение пропорций и формул. Если допустить даже минимальную ошибку, то работать будет неправильно не только передача, но и вся техническая часть автомобиля в целом.

Принцип действия

Гипоидные передачи используются в транспортных средствах преимущественно для того, чтобы изменять и корректировать крутящий момент. Так автомобиль подстраивается под нужную для водителя скорость движения. Благодаря наличию такого устройства главная передача получает улучшенные характеристики.

Установка гипоидного устройства осуществляется на машины с задним приводом. В них расположение редуктора – параллельное. Поэтому энергия передается под прямым углом, и ее нужно корректировать, чем и занимается гипоидная передача.

Гипоидная передача редуктора

Гипоидный редуктор – устройство, которое корректирует усилия, направляемые от силовой установки к колесам. Он принимает энергию от крутящего момента, после чего меняет его направление с оси на перпендикуляры. Его достоинства:

1. Меньшие размеры, но сохраняются технические характеристики.
2. Снижение нагрузки на каждый отдельный зуб шестерни, что обеспечивает долговечностью работы.
3. Снижен уровень шума.
4. Корректировка центра масс в машине, чтобы транспортное средство было более устойчивым.

Гипоидная главная передача

Многие часто сравнивают главное гипоидное устройство с обычной конической передачей и червячной. Опытные специалисты говорят, что она представляет собой нечто среднее. Однако в отличие от них, здесь используется скольжение зубьев. С одной стороны это обеспечивает плавностью работы. Но с другой – требуется смазка, поскольку металлические зубья быстро сотрутся без нее. Поэтому для стабильной работы соответствующего устройства используется специальный смазочный материал.

Гипоидный мост

Гипоидный мост сильно отличается от своей одноступенчатой альтернативы. Его преимущественное отличие в том, что он комплектуется гипоидной передачей. Она включает в себя два колеса (зубчатых), и они имеют не обычную, а коническую форму. Поэтому повышается ее передаточное отношение.

Преимущества и недостатки гипоидной передачи

После начала использования гипоидной передачи, машина начала работать более ровно и стабильно. Однако несмотря на то, что такое устройство характеризуется многочисленными достоинствами, у него присутствуют и недостатки. Поэтому систему стоит рассмотреть подробнее.

Преимущества гипоидных передач

К основным достоинствам гипоидного устройства относят:

1. Контакт между шестернями – линейный, поэтому передача способна выдерживать более серьезные нагрузки в сравнение с другими устройствами.
2. Высокая жесткость и массовая способность.
3. Плавная работа. Это характеризуется наличием зубьев конусообразной формы. Благодаря такой конструкции во время движения шестерни наблюдается легкое скольжение.
4. Можно редактировать и модернизировать конструкцию в соответствии с основными характеристиками транспортного средства.
5. Высокая точность, поскольку сцепляются одновременно несколько зубьев. Благодаря этому устройство получило широкое распространение не только в сфере автомобилестроения.

Недостатки гипоидной передачи

У гипоидной передачи имеются и свои недостатки. Основными их них являются:

1. Заедание. Гипоидное зацепление характеризуется высоким качеством, но поскольку зубчики конусообразной формы, они могут сильно стираться о поверхности, с которыми соприкасаются. Поэтому производителю важно уделять внимание тому, чтобы состав при изготовлении был достаточно прочным, чтобы выдерживать механическое воздействие.
2. Вероятность появления задиров. Они образуются вследствие продолжительной эксплуатации. Это усложняет уход за устройством, поскольку необходимо использовать специальные смазки, которые называются гипоидными маслами.
3. Сложности производства. Необходимо выдерживать правильную технологию, что негативно отражается не только на себестоимости продукта, но и на цене для конечного потребителя.
4. Передача работает не симметрично, если рассматривать ее движение вперед и назад. Это обуславливается нестандартной и полностью асимметричной формой.

Перед тем, как покупать автомобиль с соответствующей передачей, потенциальному владельцу необходимо рассмотреть сильные и слабые стороны, и уже после их изучения принимать окончательное решение.

Уход за гипоидным агрегатом

Если у вас автомобиль с такой передачей, то в случае ее выхода из строя потребуется потратить достаточно денег на ремонт. Поэтому лучше сразу уточнить, как правильно ухаживать за ней, чтобы избежать расходов в будущем:

1. Регулярно обслуживать транспортное средство, поскольку в противном случае передача быстро сломается.
2. Использовать только специальное масло и другие автомобильные жидкости. В специализированных магазинах продаются такие средства, но они стоят дороже стандартных вариантов.

Таким образом, несмотря на все достоинства гипоидных передач, они ставятся не на все автомобили, поскольку их наличие в конструкции усложняет уход и стоимость обслуживания.

Источник https://www.kakprosto.ru/kak-864774-chto-takoe-gipoidnaya-peredacha

Источник http://krutimotor.ru/gipoidnaya-peredacha-chto-eto-takoe-i-kak-rabotaet/

Источник https://proavtomaster.com/ekspluatatsiya/gipoidnaya-peredacha