Чем отличается гипоидное масло и где его применяют

Видео «Классификация трансмиссионных жидкостей»

В этом видео рассказывается о классификации смазочных материалов для трансмиссий.

Эксплуатация автомобилей требует выполнения различных операций, а, следовательно, и знаний в области регулировки и ухода за узлами передач

Используется для увеличения крутящего момента, а также для смены его направления к продольной автомобильной оси под прямым углом. Поэтому ее производят из конических шестерен. Главная передача по числу шестерен подразделяется на одинарную коническую и двойную. Первые имеют две разновидности: простые и гипоидные передачи. Одинарные простые конические передачи используются на легковых и грузовых машинах с малой и средней грузоподъемностью. Гипоидная передача по сравнению с простой имеет преимущественные особенности:

1. Расположение оси ведущего колеса ниже оси ведомого.

2. Снижение центра тяжести и повышение устойчивости автомобиля.

3. Утолщение формы основания зубьев шестерен.

Гипоидная передача (гиперболоидная) автомобиля отличается износостойкостью и большой прочностью. Помимо таких положительных моментов, повышается плавность и бесшумность работы. В гипоидных передачах происходит скольжение поверхностей зубьев. В связи с этим следует использовать специальную смазку с повышенной прочностью пленки. Обычные смазывающие вещества непригодны для гипоидных передач, применять их не рекомендуется. В противном случае, шестерни выйдут из строя через один-два часа эксплуатации.

Гипоидная передача имеет недостаток: повышенную опасность заедания шестерен. Неисправность возникает в результате контакта при скольжении зубьев. Такое явление сопровождается ослабеванием несущей способности клина масла. Существует способ устранения заедания – это применение гипоидного масла, термическая обработка зубьев. При этом обеспечивается высокая твердость их поверхности. Используется гипоидная передача в следующих механизмах:

Приводах ведущих колес автомобилей, тракторов, тепловозов;

В текстильных станках при передаче вращения от одного вала нескольким десяткам веретен;

В станках с целью обеспечения наибольшей точности при большом передаточном числе.

Большинства гиперболоидных передач, как правило, не превышает цифру 10, но иногда достигает 30, а то и больше. Нагрузочная способность названной передачи по сравнению с другими выше (благодаря линейному соприкосновению зубьев и увеличению количества зубцовых пар, находящихся в зацеплении).

Конические Движения механизмов во многих моделях машин связано с необходимостью передачи вращения с одного вала на другой. Это происходит в том случае, если оси валов или скрещиваются, или пересекаются. В таких случаях используют конические передачи.

Двойная главная передача автомобиля устанавливается на технике с большой грузоподъемностью с целью увеличения общего придаточного трансмиссионного числа и повышения передаваемого момента (крутящего). Двойная главная передача является одной из частей механизма ведущего моста. При работе главной передачи крутящий момент передается от на фланец вала ведущего и его шестерни. Затем передача крутящего момента поступает на коническую ведомую шестерню, на конический вал с его шестерней, цилиндрическую ведомую шестерню и через детали дифференциала на полуоси, связанные со ступицами автомобильных колес.

Освоение основ кинематического и структурного анализа различных механизмов, регулирования хода машин, знание способов оценки функциональных возможностей механизмов, параметров качества передачи движения — важные условия для правильной и грамотной эксплуатации передвижной техники и станков.

Многие автолюбители, по много лет эксплуатирующие транспортное средство, особо не вникают в его устройство, особенности использования и обслуживания. Они даже не слышали, что в нём используется гипоидная передача.

Для того чтобы транспортное средство могло передвигаться по автомобильным дорогам, мало наличия топлива в бензобаке и желания водителя. Необходимо совместить взаимодействие силового агрегата, рулевого управления, других узлов и механизмов. Среди них много таких, в которых используются гипоидные передачи.

Преимущества и недостатки гипоидной передачи

Данный тип передач получает всё большее распространение в автомобилестроении. Изначально они применялись только в премиальных моделях, но сегодня их можно встретить и в более дешёвых вариантах транспортных средств. Происходит это благодаря очень хорошим показателям при эксплуатации.

К основным преимуществам гипоидных передач можно отнести

• Хорошая износоустойчивость. За счёт специфического строения зубьев достигается заметное снижение нагрузки, которая приходится на один зубчик, а значит, шестерёнки будут работать дольше.
• Удалось существенно опустить карданный вал и уменьшить его канал в салоне. Это дало возможность равномерно распределить центр тяжести транспортного средства, а также улучшило его устойчивость.
• Такие авто имеют очень хорошую устойчивость и плавный ход, что тоже очень ценится у современных водителей.
• Очень низкий уровень шума. Этот эффект достигается за счёт того, что при работе главной передачи происходит одновременное зацепление сразу нескольких зубьев. Владельцы таких автомобилей отмечают отличный акустический эффект и управление машиной становится гораздо комфортнее.

Недостатки

К сожалению, наряду с неоспоримыми преимуществами в этой конструкции можно отметить и недостатки.

• Самым главным недостатком гипоидной передачи можно считать её высокую стоимость. Это обусловлено сложностью изготовления и необходимостью очень тонкой подгонки шестеренок. Если данное условие не будет соблюдено шестерёнки, скорее всего, заклинит. Кроме того, для производства деталей требуется материал очень высокого качества, что тоже повышает стоимость конструкции.
• Другим минусом является довольно высокая вероятность заедания шестерёнок. Особенно часто данное явление можно наблюдать при применении гипоидной передачи в редукторе автомобиля. Заедания чаще всего являются результатом проскальзывания зубьев вдоль контактной линии. Кроме того, на возможность заклинивания может повлиять некачественная сборка и подгонка шестеренок или же использование материалов низкого качества при их изготовлении.
• Отдельно причиной заедания шестерёнок может стать резкая смена направления вращения или же включение задней передачи. Здесь водителю нужно быть очень внимательным и в случае, если автомобиль застрянет на плохой дороге, вытягивать его можно будет только вперёд. При выдергивании автомобиля задним ходом возникает очень большая вероятность не простого заклинивания, а даже поломки зубьев.

Во всем мире получила широкое распространение маркировка трансмиссионных смазок по индексу вязкости – SAE. Разработанный в Соединенных Штатах, стандарт SAE J306 разделяет смазочные жидкости для трансмиссий, в зависимости от вязкости при эксплуатации автотранспорта в условиях предельных температур: низких и высоких. По этой квалификации можно определить диапазон температур, в котором разрешается применять определенную смазку для механической КПП и ведущих мостов.

Рекомендации по вязкости трансмиссионных масел, которые могут применяться для МКПП и ведущих мостов автомобиля, указываются производителем в мануале пользователя. Основываясь на этих рекомендациях, владелец автомобиля выбирает трансмиссивную жидкость среди ассортимента смазочных жидкостей. Когда выбирается смазка, следует учитывать самую низкую и самую высокую температуру, при которой будет эксплуатироваться авто. Классификация SAE J306 учитывает индекс вязкости при предельных температурах.

Значение низкотемпературного предела вязкости соответствует температуре, при которой достигается динамическая вязкость по Брукфильду 150000 сантипуазов (сП). Для определения показателей проводились реальные испытания с агрегатами различных конструкций. При превышении этих значений подшипники шестерен на вале разрушались

Поэтому важно следовать рекомендациям производителей по низкотемпературному пределу применения

Значение высокотемпературного предела определяется по показаниям кинематической вязкости смазки при температуре 100 градусов. Этот показатель помогает приблизительно определить, какую нагрузку может выдержать защитная масляная пленка и насколько достаточно ее будет, чтобы защитить механизм коробки передач при значительных нагрузках и при высоких рабочих температурах.

По классификации SAE смазочные материалы делятся на 9 классов по аналогии с моторными маслами:

Всесезонные масла маркируются с применением обеих маркировок, первая идет зимняя, вторая — летняя, например, SAE 75W-85, SAE 85W-90 и т.п.

Таблица классификации по SAE трансмиссионных смазок по индексу вязкости:

Редукторэлектродвигатель

KM 063 В — 20.25 — FA1 — SS1 — 71B5 B3 — 0.37-4P / 1

При заказе сообщите менеджеру компании нужна ли комплектация редуктора электродвигателем. В противном случае электродвигатель не устанавливается.

* Пример: KM063C — 63.33 — FA2 — 80B5

Модификации оборудования серии КМ

Сборочный чертеж

KM.. (IEC).. / Параметры производительности

Типы смазки и объем заливаемого масла

Другие важные характеристики оборудования

• Возможные геометрические комбинации
• KM.. HS.. / Параметры производительности n1 = 1400 r/min
• Габаритные параметры оборудования, измерительные величины
• Позиционные схемы, монтаж и другие характеристики мотор-редукторов

Уход за гипоидным агрегатом

Владелец автомобиля с такой передачей должен понимать, что при выходе шестерёнок из строя, придётся затратить очень даже не маленькую сумму на ремонт автомобиля.

Чтобы избежать подобных проблем, нужно соблюдать ряд простых рекомендаций:

• Трансмиссионное масло и жидкость, которые будут применяться в автомобиле, должны быть специально изготовленными для данного типа передач и только очень хорошего качества. Эти масла способны создавать особо устойчивую плёнку на всех поверхностях шестерёнок. Она может выдерживать большие нагрузки и не разрываться, предохраняя детали от повышенной температуры, от прямого соприкосновения деталей и т. д.
• Регулярность в техобслуживании. Это тоже довольно важная составляющая в уходе за гипоидной передачей.

SAE

Во всем мире получила широкое распространение маркировка трансмиссионных смазок по индексу вязкости – SAE. Разработанный в Соединенных Штатах, стандарт SAE J306 разделяет смазочные жидкости для трансмиссий, в зависимости от вязкости при эксплуатации автотранспорта в условиях предельных температур: низких и высоких. По этой квалификации можно определить диапазон температур, в котором разрешается применять определенную смазку для механической КПП и ведущих мостов.

Рекомендации по вязкости трансмиссионных масел, которые могут применяться для МКПП и ведущих мостов автомобиля, указываются производителем в мануале пользователя. Основываясь на этих рекомендациях, владелец автомобиля выбирает трансмиссивную жидкость среди ассортимента смазочных жидкостей. Когда выбирается смазка, следует учитывать самую низкую и самую высокую температуру, при которой будет эксплуатироваться авто. Классификация SAE J306 учитывает индекс вязкости при предельных температурах.

Значение низкотемпературного предела вязкости соответствует температуре, при которой достигается динамическая вязкость по Брукфильду 150000 сантипуазов (сП). Для определения показателей проводились реальные испытания с агрегатами различных конструкций. При превышении этих значений подшипники шестерен на вале разрушались

Поэтому важно следовать рекомендациям производителей по низкотемпературному пределу применения

Значение высокотемпературного предела определяется по показаниям кинематической вязкости смазки при температуре 100 градусов. Этот показатель помогает приблизительно определить, какую нагрузку может выдержать защитная масляная пленка и насколько достаточно ее будет, чтобы защитить механизм коробки передач при значительных нагрузках и при высоких рабочих температурах.

По классификации SAE смазочные материалы делятся на 9 классов по аналогии с моторными маслами:

4 зимних, индекс вязкости которых содержит букву W (Winter): 70W, 75W, 80W, 85W;
5 летних, у которых отсутствует буквенное обозначение: 80, 85, 90, 140, 250.

Всесезонные масла маркируются с применением обеих маркировок, первая идет зимняя, вторая — летняя, например, SAE 75W-85, SAE 85W-90 и т.п.

Таблица классификации по SAE трансмиссионных смазок по индексу вязкости:

Эксплуатация сезонных смазок экономически не выгодна, так как трансмиссионные жидкости имеют большой ресурс. Если использовать сезонные смазки, их приходится менять раньше, чем они выработали свой ресурс. Поэтому более популярны всесезонные.

Уход за гипоидным агрегатом

Владелец автомобиля с такой передачей должен понимать, что при выходе шестерёнок из строя, придётся затратить очень даже не маленькую сумму на ремонт автомобиля.

Чтобы избежать подобных проблем, нужно соблюдать ряд простых рекомендаций:

• Трансмиссионное масло и жидкость, которые будут применяться в автомобиле, должны быть специально изготовленными для данного типа передач и только очень хорошего качества. Эти масла способны создавать особо устойчивую плёнку на всех поверхностях шестерёнок. Она может выдерживать большие нагрузки и не разрываться, предохраняя детали от повышенной температуры, от прямого соприкосновения деталей и т. д.
• Регулярность в техобслуживании. Это тоже довольно важная составляющая в уходе за гипоидной передачей.

ГП на заднеприводных автомобилях

Другие виды главной передачи устанавливаются на заднеприводные авто, так как мотор с КПП находятся параллельно ходу, и крутящий момент подаётся на ведущую ось вертикально.

На заднеприводных машинах чаще всего установлена гипоидная передача, которая обладает наименьшей нагрузкой на зуб и создает минимальную степень шума. При функционировании уменьшается коэффициент полезного действия, т. к. смещённые крепления зубчатых колёс повышают коэффициент трения при скольжении.

На машинах с гипоидной ГП передаточное число составляет 3,5 — 5,4, на грузовых авто 5 — 7. Данная передача разнится с цилиндрической: ось вала не перекрещивается с шестерёнкой, т.к. форма позволяет спускать кардан и уменьшать клиренс кузова, это приводит к максимальной устойчивости автомобиля.

Это интересно: Hyundai Tucson VS Mazda CX-5 VS Nissan X-Trail

Если владельцу авто неинтересны размеры и степень шума, то используется ГП канонического вида. Червячная передача устанавливается очень редко, так как её производство трудозатратное и дорогое.

Для нормального функционирования трущихся элементов и зубьев требуется смазка. В картер или задний мост наливается специальное масло. Его уровень требуется контролировать для обеспечения стабильной работы элементов машины.

Устройство механической коробки передач

Устройство механической КПП

Конструктивно механическая коробка передач состоит из следующих элементов:

• ведущий или первичный вал;
• ведомый или вторичный вал;
• промежуточный вал (для 3-х вальной МКПП);
• шестерни первичного и вторичного валов;
• механизм выбора передач;
• муфты синхронизаторов (синхронизаторы);
• картер;
• главная передача;
• .

При этом устройство и принцип работы двухвальной и трехвальной трансмиссии отличаются друг от друга.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Схема двухвальной МКПП

Этот тип коробки является наиболее распространенным. через муфту сцепления передается на первичный вал. В зависимости от конструкции конкретной коробки передач часть шестерней на первичном и вторичном валах жестко закреплены на них, а часть свободно вращаются. Также на каждом валу расположен минимум один синхронизатор. Шестерни первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Понять, какие из них зафиксированы, а какие вращаются, очень просто: шестерни возле синхронизаторов всегда вращаются на валу.

Шестерня главной передачи жестко закреплена на ведомом валу. Крутящий момент от вторичного вала к колесам транспортного средства передают . Последний обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм выбора передач в двухвальной КПП расположен в корпусе коробки и состоит из вилок и штоков, перемещающих . Механизм оснащен защитой от одновременного включения двух передач.

Принцип работы двухвальной трансмиссии следующий:

1. В нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момента от двигателя не передается на ведущие колеса, шестерни на валах свободно прокручиваются.
2. При перемещении рычага водитель перемещает муфту синхронизатора соответствующей вилкой через систему тросиков или тяг.
3. Муфта синхронизирует угловые скорости соответствующей шестерни и вала, на котором расположен синхронизатор.
4. Муфта синхронизатора входит в зацепление с шестерней и крутящий момент начинает передаваться с первичного вала на вторичныый.
5. Происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Для движения задним ходом используется дополнительный вал с промежуточной шестерней заднего хода.

Схемы передачи крутящего момента на каждой из передач:

Трехвальная КПП: устройство  и принцип работы

Отличие трехвальной механики от двухвальной в том, что здесь используются три вида валов. Помимо ведомого и ведущего также применяется промежуточный вал.

Первичный вал, соединенный со сцеплением, передает крутящий момент на промежуточный. Передача происходит через соответствующую шестерню – таким образом, валы находятся в постоянном зацеплении.

Устройство трехвальной МКПП

Промежуточный вал расположен параллельно первичному, все шестерни на нем жестко зафиксированы.

На одной оси с первичным расположен вторичный вал. За это отвечает упорный подшипник на ведущем валу, в который входит вторичный вал. При этом шестерни ведомого вала могут свободно вращаться и не имеют жесткой фиксации с валом. Шестерни вторичного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Следовательно, в нейтральном положении КПП крутящий момент от первичного вала передается на промежуточный и далее на шестерни вторичного вала. Но поскольку они свободно вращаются на валу, автомобиль не двигается.

Между шестернями вторичного вала находятся синхронизаторы, работа которых заключается в выравнивании угловых скоростей шестерен вторичного вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения.

Синхронизаторы жестко закреплены на вале и за счет шлицевого соединения могут двигаться по нему в осевом направлении.

В отличие от двухвальной КПП, механизм переключения в трехвальной трансмиссии располагается на корпусе коробки и состоит из рычага управления и штоков с вилками. Механизм также оснащен блокирующим устройством для предотвращения одновременного включения двух передач.

Он может также иметь и дистанционное управление. При этом дистанционный механизм переключения обеспечивает кулиса или шарнирные тросы.

Принцип включения передач в трехвальной КПП аналогичен принципу работы двухвальной трансмиссии.

Как выбрать

На рынке существует немалое количество гипоидных редукторов. Это и известные фирмы, и — наоборот. Так как же выбрать механизм? В этом поможет квалифицированный сотрудник т.к. неправильные расчеты могут стать причиной поломки редуктора и сопутствующего оборудования. Грамотный выбор редуктора поможет избежать дальнейших затрат на ремонт и покупку нового оборудования. Основными характеристиками для выбора редуктора являются его габариты или типоразмер, передаточное отношение и кинематическая схема.

Как правило, редуктор с гипоидной передачей служит 10-15 лет. Сейчас тяжело купить «плохой» механизм, который будет служить меньше. Это объясняется схожими технологиями производства.

Можно опираться на цену, ведь, как принято считать, чем дороже, тем лучше. Однако чаще вы переплачиваете за бренд, нежели за качество. Ведь практически все корпуса гипоидных редукторов изготовлены из прочного алюминия, а подвески вала выполняют из литья или из стали. Но, так как для изготовления гипоидных редукторов, используют сложные технологии, их стоимость довольно высокая.

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.

Можно ли смешивать трансмиссионные жидкости?

Чтобы разобраться в этом вопросе, надо понимать, что даже масла, имеющие схожие эксплуатационные свойства и выпускаемые одним производителем, могут иметь различный химический состав. Так, например, в общем случае, такие материалы могут быть изготовлены на минеральной или полусинтетической основе. Состав используемых присадок еще более разнообразен. При смешивании масел разных марок эти компоненты могут взаимодействовать между собой и вступать в химические реакции. Продукты этих реакций изменяют, порой кардинально, первоначальные свойства исходных масел.

Чаще всего соединение различных масел приводит к повышенному вспениванию продукта, что значительно ухудшает параметры смазывания и приводит к повышенному нагреву узлов трансмиссии.

Таким образом, от смешивания масел различных групп лучше воздержаться. В исключительных случаях можно доливать масло той же классификационной группы.