Регистрация Войти
Вопрос

Почему производители отказались от передаточных чисел 1:1?

Пока я читал этот вопрос, мне пришло в голову:



Почему производители начали выпускать коробки передач без соотношения 1:1?



В старой трансмиссии вы бы постоянно видели передаточное число 1:1 либо в качестве передаточного числа главной передачи, либо перед повышающей передачей. Есть ли для этого причина с технической, механической или финансовой точки зрения? Мне кажется, что создание такой трансмиссии обошлось бы дороже, потому что передаточное число 1:1 (на мой взгляд) предполагает меньшее количество передач*. Входная мощность = выходная мощность ... помогите мне разобраться.



*Примечание: Вместо gearing здесь, вероятно, следовало бы сказать engineering.
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/24782/why-did-manufacturers-go-to-other-than-11-transmission-ratios
1
+ Читать

13 Комментариев

  1. Разработчики коробок передач должны избегать целочисленных передаточных чисел как чумы.



    По механическим причинам.



    Целочисленные передаточные числа ускоряют износ, поскольку увеличивают частоту, с которой зуб A ведущей шестерни входит в зацепление с зубом B ведомой шестерни.



    Эта частота известна как частота «охотничьих» зубов, о которой я более подробно рассказал здесь.





    Относительно 1:1



    1:1 — это особый случай, известный как прямой привод. Входной вал соединён с выходным валом, поэтому приведённый выше аргумент здесь не работает.



    Я полагаю, что Википедия проливает свет на этот вопрос:




    В эпоху, когда разные модели автомобилей с колёсами разного размера можно было адаптировать, просто изменив передаточное число главной передачи, имело смысл использовать прямую передачу в качестве высшей передачи для всех трансмиссий. Однако, как отмечалось ранее, это приводило к тому, что двигатель работал на слишком высоких оборотах для эффективного движения по инерции. Хотя можно было добавить крейсерскую передачу в основную коробку передач, обычно было проще добавить к существующей коробке передач отдельную двухступенчатую систему повышающей передачи. Это означало не только то, что его можно было настроить для разных транспортных средств, но и то, что его можно было предлагать в качестве дополнительной опции, которую было легко добавить.




    Я интерпретирую это так: в игре задействовано несколько мотивирующих факторов (указаны в скобках):




    • Передаточного числа 1:1 недостаточно, так как в этом случае частота вращения двигателя слишком высока для крейсерских скоростей современных автомобилей (механических)


    • Проще спроектировать коробку передач с двумя повышающими передачами, чем с прямым приводом и одной повышающей передачей (стоимость, производство, проектирование)


    • Конструкция с двумя повышающими передачами проще в настройке для разных транспортных средств, что делает одну и ту же конструкцию коробки передач более универсальной (стоимость)
  1. И наконец, последний вопрос: почему Subaru использует передаточное число 1:0,97 вместо 1:1 в своих автомобилях со стандартной коробкой передач? Разве не проще было бы использовать передаточное число 1:1?
  1. @ᴘᴀᴜʟsᴛᴇʀ2 Мне казалось, что я рассмотрел возможные мотивы почему в своей интерпретации цитаты из статьи в Википедии.
  1. @MichaelS — вам всё равно понадобится как минимум три шестерни, чтобы всё вращалось в одном направлении. С двумя шестернями вы измените направление вращения... Чтобы вращение происходило в нужном направлении, нужна промежуточная шестерня. С точки зрения сложности вы ничего не выиграете по сравнению с цепным приводом.
  1. Однако, на мой взгляд, в этот момент вы уже достигли своей цели — упростили конструкцию. Две шестерни менее сложны (и, как правило, меньше по размеру), чем две шестерни и цепь, и в этом случае отказ от соотношения 1:1 имеет смысл в свете этого ответа.
  1. @MichaelS — вы правы, это довольно легко сделать с помощью цепной передачи или зубчатой передачи... — это то, что используется для распределительного вала.
  1. Обратите внимание, что прямой привод бесполезен во многих (большинстве?) трансмиссиях, поскольку дифференциал смещён относительно осевой линии коленчатого вала. Для передачи крутящего момента с одного вала на другой необходим какой-либо механизм переключения передач.
  1. @Movemorecommentslinktotop взгляните на правку
  1. Перечитывая этот ответ, я понимаю, что он не отвечает на мой вопрос. Я понимаю, что такое передаточное число прямой передачи и передаточное число главной передачи. Мне интересно, почему они делают коробку передач без прямой передачи 1:1? Да, их следует избегать, но производители всё равно это делают. Например, ни одна из стандартных коробок передач, представленных в этой ветке форума для Subaru, не имеет передаточного числа 1:1. Почему?
  1. Выходной вал коробки передач вращается в направлении, противоположном входному валу, и использует только две передачи (кроме задней). Выходной вал напрямую приводит в движение шестерню, которая приводит в движение шестерню дифференциала (а значит, и полуоси, и колёса) в направлении, противоположном выходному валу, то есть в том же направлении, что и коленчатый вал. Чтобы использовать цепной привод в этой системе, вам нужно будет приводить в движение водило дифференциала напрямую от входного вала, а цепи должны проходить над/под/вокруг выходного вала. Это также позволит обойти шестерню дифференциала. По крайней мере, так устроены мои.
  1. @Movemorecommentslinktotop Я понимаю, о чём вы говорите. Вы имеете в виду прямой привод.
  1. Но в модели 1:1 входной вал соединён с выходным валом напрямую, без использования шестерни
  1. Я не совсем понимаю ваш вопрос. Вы спрашиваете о главной передаче или о самой высокой передаче в трансмиссии?
Вы уже ответили на этот вопрос