Трансмиссиялар негізінен қозғалтқыш, электрқозғалтқыш немесе басқа қуат көзі сияқты қозғалыс көзінен берілетін айналу жылдамдығын және қуат мөлшерін өзгертетін механикалық құрылғылар болып табылады. Бұл сөйлеу тілін бір тілден екіншісіне аударатын адамның жұмысына ұқсайды, осындай қораптар кірісте түскен айналу қозғалысын шығыста әртүрлі жылдамдық пен күшке түрлендіреді. Трансмиссиялардың ішінде бір-бірімен жұпталатын тісті дөңгелектер, айналатын металл осьтер, тегіс айналуға мүмкіндік беретін подшипниктер және барлық нәрсені дұрыс сақтау үшін әртүрлі тығыздықтар бар. Мысалы, автомобильдердің беріліс механизмі қозғалтқыштан шығатын қуатты реттеп, дөңгелектердің қажетті жылдамдықпен айналуын қамтамасыз ететін арнайы трансмиссия ретінде қызмет етеді. Бұл автомобильдерге қозғалтқышты аса жүктеме жасамай, қажет болған кезде тез жүруге мүмкіндік береді немесе жартылай шығып кетуі мүмкін өте сәйкес сопақтарды жеңу үшін қосымша күш береді.
Қазіргі заманғы өнеркәсіптік берілістерге әдетте мыналар жатады:
30:1 беріліс қатынасы бар 3000 ААҚ-пен айналатын двигатель шығыс жылдамдығын 100 ААҚ-қа дейін төмендетеді және бұрау моментін 30 есе арттырады — бұл дәл күшті басқару талап етілетін өнеркәсіптік қолданыстарда көрсетілген негізгі принцип.
Негізінде тістегіштер механикалық көбейткіштер сияқты жұмыс істейді, бұл машиналардың қатаң жұмыстарды орындауына мүмкіндік береді және бір уақытта жылдамдықтың дұрыс деңгейін сақтайды. Мысалы, өндіріс зауыттарында осы компоненттер конвейерлердің материалдардың 10 тоннаға дейінгі ауыр салмағын тасымалдауына мүмкіндік береді – бұл барлық қозғалыстың жылдамдығын бақылаудан тыс қалдырмай. Автомобиль әлемі де осы принципке сүйенеді. Автомобиль беріліс механизмдері негізінен осылай жұмыс істейді, қалалық автомобиль ағыны арқылы немесе автожолдармен жылдам қозғалған кезде де қозғалтқыштың жақсы өнімділігін сақтауға көмектеседі. Қалпына келтірілетін энергия туралы да ұмытпау керек. Жел электр станциялары баяу айналатын жел қанаттарын электр энергиясын шығару үшін пайдалы нәрсеге айналдыратын арнайы тістегіштерсіз дұрыс жұмыс істемейтін болар еді. Бұл механикалық тамашалықтар заманауи өнеркәсіптің біздің күнімізге дейінгі көптеген жетістіктерінің артында тұр.
Механикалық инженерия саласындағы мамандар жүргізген зерттеулерге сәйкес, беріліс қораптары дұрыс таңдалған кезде әртүрлі өнеркәсіптік жабдықтарда жүйенің пайдалы әрекет коэффициентін шамамен 40% арттыра алады. Бұл компоненттер конусық тісті дөңгелектерді пайдаланып қуатты әртүрлі бұрыштар арқылы бағыттау немесе құртты берілістер арқылы өте жоғары беріліс қатынасын алу сияқты міндеттерді орындауда өте жақсы көрсеткіш береді. Сондықтан да беріліс қораптары роботтандырылған жинау жолдарынан бастап күрделі ғарыштық қолданбаларға дейінгі көптеген салаларда қуатты таратудың маңызды бөлігі болып табылады. Мұндай негізгі бөлшектерсіз механикалық жүйенің жұмыс істеуін елестетіңіз – ол қозғалысты жеткілікті бақылай алмас еді немесе масштабты тапсырмаларды орындау үшін жеткілікті күшті өндіре алмас еді.
Трансмиссиялар белгілі бір тістегіштер арқылы берілетін бұрылу күшін өзгерту арқылы жұмыс істейді, олар бір-бірімен тығыз жанасу үшін нақты жобаланған. Кез келген трансмиссияның негізі — біз «тістегіштер қатынасы» деп атайтын нәрсе, яғни енгізу осінің шығару осіне қарағанда қанша жылдам айналуы. Мысалы, жиі кездесетін 5:1 қатынасты алайық. Егер енгізу осі минутына 1500 айналым жасаса, шығару осі тек 300 айналым/мин жасайды. Бұл негізгі ұғым машиналардың қажет болған кезде айналдыру моментін көбейтіп, жылдамдықты дәл қажетінше төмендетуіне мүмкіндік береді. Бұл өндіріс зауыттарында тасымалдаушы таспаларға қосымша күш қажет, бірақ жоғары жылдамдық қажет емес немесе баяу айналатын жел қозғалтқыштарын пайдаланылатын электр энергиясына айналдыратын үлкен жел турбиналарында кеңінен қолданылады.
Айналдыру моменті мен жылдамдық арасындағы кері қатынас трансмиссияның жұмыс істеуін басқарады. Жоғары беріліс қатынастары (мысалы, 10:1) мынаны береді:
Бұл түрлендіру дизельді қозғалтқыштардың 200 Нм өндіруін арттырып, өнеркәсіптік тістегіш жүйелер арқылы 2,000 Нм қажет ететін қазбалық экскаваторларды жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Механикалық артықшылық зерттеулерінде көрсетілгендей, заманауи иілме тісті берілістер бұл түрлендіру процесінде 95% жоғары тиімділікке ие болады.
Бір-бірімен тығыз байланысқан тістер механикалық жүктемені бірнеше контактілік нүктелерге шоғырландырады. Планетарлы тісті берілістер осы принциптің мысалы болып табылады және олар күн, планета және сақина тісті доңғалақтарды пайдаланып:
Бұл механикалық артықшылық кеңістік шектеулері мен сенімділік маңызды рөл атқаратын әуежаңдық және робототехникалық қолдануларда планетарлы конфигурациялардың болмағанын болдырмаушылығын қамтамасыз етеді.
Қазіргі таңдағы беріліс механизмдері әдетте өнеркәсіптің әртүрлі салаларындағы механикалық қажеттіліктерді шешуге бағытталған төрт негізгі санатқа бөлінеді. Тістегілері бұрыш жасап ойылғандықтан, жүктеме астында тегіс жұмыс істеуге мүмкіндік беретін цилиндрлі тісті берілістер қатаң жағдайларда өте жақсы жұмыс істейді. Конусты тісті берілістер екі крест-қиылысқан білік арасында қуатты тік бұрышпен беру қажет болған кезде пайдаланылады, бұл көптеген станоктарда кездесетін құбылыс. 20:1 аспаған жылдамдықты күрт төмендету қажет болған жағдайда әдетте құртты берілістер қолданылады. Ал құрама тісті берілістер орталықтан тепкіш орналасуы арқасында компактты кеңістікке көп моментті сыйғызады. Өткен жылғы өнеркәсіп саласының есептеріне сәйкес, дүниежүзі бойынша өндірістік зауыттарда қуат беру міндеттерінің шамамен оннан сегізі осы негізгі түрлерге негізделеді.
Геликоидальды конструкциядағы бұрышталған тістер түзусызықты шестернялармен салыстырғанда 40% дейінгі тербелісті азайтады, оны металдарды өңдеу жабдықтары мен жоғары жылдамдықты конвейерлік жүйелер үшін идеалды етеді. Олардың біртіндеп әсер етуі цемент өндіруі мен тамақ өнеркәсібінде қызмет көрсету интервалдарын 30% дейін ұзартады.
Түзу конустық нұсқалар автомобильдің дифференциалдарында және баспа престерінде орташа жүктемелерді қабылдайды, ал спиральды конустық түрлері 2024 жылғы беріліс тиімділігінің эталондық көрсеткіштері бойынша дәстүрлі конструкциялармен салыстырғанда контакттық қатынасты 25% жоғарылататын аэрокосмостық жүйелердегі минутына 20 000 айналымға дейінгі жоғары жылдамдықты операцияларды қолдайды.
Жалғыз сатылы төмендетулер 100:1-ге жетуі арқылы құрсаудағы жүйелер лифттер мен қауіпсіздік қақпаларындағы механикалық кедергі арқылы кері жүруді болдырмақады. Олардың мырыштан жасалған доңғалақтарының материалы 95% дейінгі пайдалы әсер коэффициентіне ие болып, HVAC-дегі желдеткіш реттегіштерде пайдаланылады, бірақ жоғары моментті ұзақ уақыт пайдалану үшін жылу таратуды басқару маңызды болып қала береді.
Планетарлы конструкциядағы бірнеше тісті доңғалақтардың бірігуі күштерді үш немесе одан да көп серіктестер арқылы таратады және параллель осьті нұсқалармен салыстырғанда 300% жоғары момент тығыздығына қол жеткізеді. Бұл оны кеңістік шектеулері мен дәлдік бірге болатын робототехникалық буындар мен жел турбиналарының қондырғысын басқару механизмдерінде ауыстыруға болмайтын элемент етіп қалайды.
Гидромоторлар зауыттардан бастап жел электр станцияларына дейінгі әртүрлі салаларда қуатты беру үшін қажетті негізгі бөлшектер болып табылады. Зауыт алаңдарында осындай құрылғылар моторлардан түсетін шикі қуатты металл парақтарды престеу немесе өнімді жинау сызықтары бойымен жылжыту сияқты жұмыстар үшін қажетті нақты жылдамдық пен күшке айналдырады. Сауда қоймалары мен тарату орындары өнімдердің бір жерде шоғырланбай, үздіксіз ағып өтуі үшін ұзын конвейерлік тасымалдағыштардың тегіс жұмыс істеуіне өнеркәсіптік деңгейдегі гидромоторларға сүйенеді. Электр энергиясын өндіру объектілерінің өзіне тән қажеттіліктері бар. Олар электр станцияларындағы үлкен турбиналар мен жоғары қысымды сорғылар сияқты әртүрлі жабдықтармен жұмыс істеу үшін арнайы жиналған гидромоторларды қажет етеді. Бұл орнатулар тәулік бойы жағдайлар үнемі өзгеріп отырғанымен, мықты сенімділікті талап етеді.
Карлардың қозғалтқыштары отын шығынынан ең жақсы нәтиже алу және дұрыс бұрау моментін беру үшін бұрандасы бар және планетарлы тісті берілістерге күшті тәуелді. Бұл беріліс жүйелерінің негізгі міндеті - тісті дөңгелектердің қатынасын өзгерту, сондықтан автомобиль тоқтағаннан үдеу кезінде немесе тұрақты жылдамдықпен автомагистральмен қозғалып келе жатқан кезде қозғалтқыш жақсы жұмыс істей береді. Өнеркәсіптік орталарда біз ұқсас, бірақ әлдеқайда мықтырақ берілістерді кездестіреміз. Мысалы, қазба қазу операцияларында, онда үлкен экскаваторлар мен тас ұнтақтағыштар мынадай берілістерге ие болуы керек – олар үлкен салмақ пен қатаң жағдайларға төтеп бере алатындай берік болуы керек және сынбай жұмыс істеуі тиіс. Тебірегіш конусты берілістердің болат өндіріс орындарында кеңінен пайдаланылуы - бұған жақсы мысал бола алады. Осы нақты құрылғылар металлургиялық зауыттардың ішінде бұрыштар бойынша қуатты береді және компанияларға тоқтаулар миллиондық шығындар әкелетіндіктен, олар шынымен ұзақ уақытқа шыдайтындай болуы тиіс. Дәлдік те маңызды, себебі аяқталған өнімдердегі сапаға үлкен әсер ететін соншалықты кішкентай қателер болуы мүмкін.
Тістегіштер қуатты тиімді өндіруде маңызды рөл атқарады. Мысалы, үлкен жел турбиналарын алайық. Олардың ішіндегі планетарлы тістегіш жүйелері лопастардан келетін баяу айналу қозғалысын (минутына шамамен 12-25 айналым) генератордың нақты қажет ететін 1500 айналымнан астам RPM-ге дейін жылдамдатады. Ponemon зерттеуінің 2023 жылғы мәліметтеріне сәйкес, осындай түрлендірулер қозғалыстағы бөлшектердің күрделілігін ескерсек, 95-98 пайызға жуық тиімділікке ие болады. Қазба өндірістері де ұқсас қиындықтармен кездеседі, бірақ басқа шешімдер қолданылады. Көбінесе олар өздігінен блокталатын құрылғылары бар құртты тістегіштерді пайдаланады, сондықтан кейде 50 тоннадан астам материал салмағын қауіпсіз көтере алады. Екі салада да коррозиямен күресу және техникалық қызмет көрсетудің құнын төмендету үшін қиын ортаға төзімді материалдарды таңдау мен бұзылған кезде тез ауыстыруға болатын бөлшектерді жобалау қажет.
Қазіргі заманғы өнеркәсіптік операциялар төмендегі үш негізгі өнімділік критерийлерін үйлестіретін трансмиссияларды талап етеді: энергия тиімділігі , жүк көтеру қабілеті және шуы қабылдау . 2024 жылғы салалық талдау өнеркәсіптік қолданыстағы жоғары өнімді трансмиссиялардың пайдалы әрекет коэффициентінің 90–98% аралығында болатынын, оның шағын жақсартылуы жылына энергияға кететін шығындарды 15% дейін қысқартуы мүмкін екенін көрсетеді.
Пайдалы әрекет коэффициенті туралы айтқанда, біз негізінен үйкеліс, жылу пайда болуы және компоненттердің дұрыс тураланбауы сияқты себептерге байланысты шығындар қай жерде пайда болатынын ескере отырып, кіріске қатысты қанша шығыс қуаты шығатынын қарастырамыз. Тістегіштің сынбай төтеп бере алатын салмағы немесе күші оның түріне байланысты өзгеріп отырады. Бұрандалы тісті дөңгелектер жалпы алғанда кернеуден жақсырақ төтеп береді және жиі ұзындығы ұқсас түзу тісті дөңгелектерге қарағанда шамамен 20% артық жүктеме көтереді. Көптеген зауыттар қазір автомобильдер мен басқа да көліктер жасайтын жерлерде 75 децибелден төменгі дабыл деңгейін талап етеді. Осындай нәтижеге жету үшін тісті дөңгелектерді мұқият туралау және тербелісті жұтушы арнайы материалдарды қолдану қажет. Сонымен қатар, NEEAMP стандарттары деп аталатын бір нәрсе бар, ол өндірушілерге тек жұмыс істеу көрсеткіштеріне ғана емес, сонымен қатар технологияның қаншалықты экологиялық таза екеніне және цехта барлығын жинау қаншалықты оңай болатынына назар аудара отырып, барлық осы әртүрлі аспектілерді бірге тексеруге көмектеседі.
Материалды таңдау маңызды рөл атқарады — қаптамалы болат қорытпалар стандартты қорытпалармен салыстырғанда жүктеме көтеру қабілетін 30% арттырады, ал полимерлі композиттер дабыл деңгейін 12% төмендетеді. Соңғы зерттеулерде оптимизацияланған майлайтын протоколдар ескірген жүйелердегі тиімділікті 2–5% қалпына келтіретіні көрсетілді, демек техникалық қызмет көрсету бастапқы конструкциялық шешімдермен бірдей маңызды.
Трансмиссия мотор, двигатель немесе басқа қуат көзінің жылдамдығы мен айналу моментін өзгерту үшін қолданылады. Ол әртүрлі қолданыстарда жылдамдық пен жүктеме өлшеміне бейімделуге мүмкіндік береді және осылай өнімділікті, сондай-ақ пайдалы әсер коэффициентін оптимизациялайды.
Трансмиссия шестернялар арқылы қуатты тасымалдау арқылы жұмыс істейді, олар бір-бірімен тығыз жанасатындай етіп дәл ұйымдастырылған, нәтижесінде қуат көзінен келетін айналмалы қозғалыс шығыста әртүрлі жылдамдық пен айналу моментіне түрлендіріледі.
Негізгі құраушы бөліктерге күшті тасымалдау үшін шестернялар, энергияны беру үшін валдар, үйкелісті азайту үшін подшипниктер және ақаулар мен ластануды болдырмау үшін салықтар жатады.
Жиі кездесетін түрлеріне иілген, конус тәрізді, құрт және планетарлы трансмиссиялар жатады. Олар жасау өндірісінен бастап автомобиль және қайта қалпына келтірілетін энергетика саласына дейін әртүрлі салаларда қолданылады, мысалы, жылдамдықты төмендету немесе айналу моментін күшейту сияқты нақты тапсырмаларға сәйкес келеді.
Тістегіштердің қатынасы енгізілетін айналдыруды шығыс жылдамдығы мен моментке қалай түрлендіретінін анықтайды. Жоғары тістегіштер қатынасы әдетте жылдамдықты төмендетеді және моментті арттырады, бұл төменгі жылдамдықта үлкен күш қажет ететін қолданбалар үшін пайдалы.
Қызықты жаңалықтар© 2025 ж. Changwei Transmission (Jiangsu) Co., Ltd — Құпиялық саясаты
EN
