Η σχέση μετάδοσης κίνησης της μίζας καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο η ταχύτητα και η ροπή της μίζας μεταφέρονται στον κινητήρα. Για τους αγοραστές OEM, είναι επομένως μια σημαντική παράμετρος κατά την επιλογή, την αντικατάσταση ή την ανάπτυξη μιας μονάδας εκκίνησης.
Ωστόσο, η σχέση μετάδοσης δεν πρέπει να αξιολογείται μόνο με τον αριθμό των δοντιών του πινιόν. Τα δόντια του οδοντωτού τροχού, τα χαρακτηριστικά του κινητήρα εκκίνησης, οι απαιτήσεις εκκίνησης του κινητήρα, η γεωμετρία του κιβωτίου ταχυτήτων και οι συνθήκες εμπλοκής πρέπει να ληφθούν υπόψη μαζί.
1. Πώς υπολογίζεται η σχέση μετάδοσης κίνησης της μίζας;
Η βασική σχέση μετάδοσης εκκίνησης υπολογίζεται διαιρώντας τον αριθμό των δοντιών στο γρανάζι κινητήρα με τον αριθμό των δοντιών στο γρανάζι της μίζας:
Λόγος μετάδοσης κίνησης εκκίνησης=Δόντια οδοντωτών τροχών ÷ δόντια πινιόν
Για παράδειγμα, ένα σύστημα με γρανάζι 120 δοντιών και πινιόν 10 δοντιών έχει:
120 ÷ 10=12:1 σχέση μετάδοσης
Αυτό σημαίνει ότι ο κινητήρας της μίζας περιστρέφεται περίπου 12 φορές για μία περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα του κινητήρα, με την προϋπόθεση ότι τα γρανάζια είναι άμεσα ενεργοποιημένα.
Ένας υψηλότερος αριθμητικός λόγος παρέχει γενικά μεγαλύτερο πολλαπλασιασμό της ροπής στον κινητήρα, ενώ ο κινητήρας εκκίνησης πρέπει να περιστρέφεται πιο γρήγορα σε σχέση με τις στροφές του κινητήρα.
2. Γιατί η σχέση μετάδοσης έχει σημασία για την εκκίνηση του κινητήρα;
Ένας κινητήρας απαιτεί επαρκή ροπή για να υπερνικήσει τη συμπίεση, την εσωτερική τριβή, την αντίσταση λαδιού και άλλα μηχανικά φορτία κατά την εκκίνηση.
Ο κινητήρας εκκίνησης παρέχει την αρχική περιστροφική δύναμη, ενώ ο κινητήρας εκκίνησης μεταφέρει αυτή τη δύναμη μέσω του οδοντωτού τροχού και του δακτυλίου.
Η σχέση μετάδοσης επηρεάζει αυτή τη σχέση ροπής και ταχύτητας.
Για το λόγο αυτό, η αλλαγή του αριθμού των δοντιών του πινιόν μπορεί να αλλάξει τα χαρακτηριστικά λειτουργίας ολόκληρου του συστήματος εκκίνησης.
Οι αγοραστές OEM δεν θα πρέπει να αντιμετωπίζουν το πινιόν ως μεμονωμένο εξάρτημα αντικατάστασης. Ο κινητήρας εκκίνησης, ο κινητήρας εκκίνησης, ο δακτύλιος και ο κινητήρας θα πρέπει να αξιολογούνται ως ένα σύστημα.
3. Τι πρέπει να ελέγχουν οι αγοραστές OEM;
Πριν από την έγκριση μιας μονάδας εκκίνησης, οι ομάδες προμήθειας και μηχανικής OEM θα πρέπει να επαληθεύσουν αρκετές βασικές παραμέτρους.
Καταμέτρηση δοντιών με δακτύλιο
Το πλήθος δοντιών του οδοντωτού τροχού παρέχει την πρώτη αναφορά για τον υπολογισμό της σχέσης μετάδοσης εκκίνησης.
Θα πρέπει να επιβεβαιώνεται από τις προδιαγραφές κινητήρα ή σφονδύλου αντί να εκτιμάται από ένα υπάρχον εξάρτημα.
Καταμέτρηση δοντιών πινιόν
Το γρανάζι της μίζας καθορίζει το δεύτερο μέρος της σχέσης μετάδοσης.
Ακόμη και μια μικρή αλλαγή στον αριθμό των δοντιών μπορεί να αλλάξει την αναλογία, επομένως το γρανάζι αντικατάστασης δεν πρέπει να επιλέγεται αποκλειστικά επειδή ταιριάζει φυσικά με τον κινητήρα εκκίνησης.
Ταχύτητα κινητήρα εκκίνησης
Η ονομαστική ταχύτητα του κινητήρα εκκίνησης πρέπει να λαμβάνεται υπόψη μαζί με τη σχέση μετάδοσης.
Εάν ο κινητήρας περιστρέφεται με μια συγκεκριμένη ταχύτητα, η προκύπτουσα ταχύτητα εκκίνησης του κινητήρα εξαρτάται εν μέρει από τη μείωση που παρέχεται από τη μίζα και το γρανάζι.
Ροπή κινητήρα εκκίνησης
Η σχέση μετάδοσης επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο η ροπή του κινητήρα μεταφέρεται στον κινητήρα.
Μια κατάλληλη διαμόρφωση πρέπει να παρέχει επαρκή ροπή στρόφαλου χωρίς να επιβάλλονται υπερβολικά φορτία στα γρανάζια ή στα εξαρτήματα της μίζας.
Απαιτήσεις εκκίνησης κινητήρα
Ο εκτοπισμός του κινητήρα, η συμπίεση, η θερμοκρασία, οι συνθήκες λίπανσης και η εφαρμογή επηρεάζουν τη ροπή που απαιτείται κατά την εκκίνηση.
Επομένως, ένα επιβατικό όχημα, ένα επαγγελματικό φορτηγό, ένα γεωργικό μηχάνημα και ένας βαρέος-κινητήρας ντίζελ μπορεί να απαιτούν διαφορετικές διαμορφώσεις συστήματος εκκίνησης.
4. Περισσότερη μείωση σημαίνει πάντα καλύτερη απόδοση εκκίνησης;
Όχι απαραίτητα.
Μια υψηλότερη αριθμητική σχέση μετάδοσης μπορεί να αυξήσει τον πολλαπλασιασμό της ροπής στον κινητήρα, αλλά αλλάζει επίσης τη σχέση μεταξύ της ταχύτητας του κινητήρα εκκίνησης και της ταχύτητας του κινητήρα.
Το πλήρες σύστημα εκκίνησης πρέπει να παραμένει εντός του εύρους λειτουργίας του κινητήρα εκκίνησης και του κινητήρα.
Ως εκ τούτου, οι μηχανικοί OEM θα πρέπει να εξετάσουν:
- Απαιτούμενη ταχύτητα εκκίνησης του κινητήρα
- Διαθέσιμη ροπή εκκίνησης
- Ονομαστική ταχύτητα κινητήρα εκκίνησης
- Αντίσταση εκκίνησης κινητήρα
- Αντοχή γραναζιού πινιόν και δακτυλίου
- Χαρακτηριστικά αρραβώνων
- Κύκλος εργασίας
- Θερμοκρασία λειτουργίας
Ο στόχος δεν είναι απλώς να επιτευχθεί η υψηλότερη δυνατή σχέση μετάδοσης, αλλά να επιτευχθεί η κατάλληλη ισορροπία μεταξύ της ροπής εκκίνησης, της ταχύτητας εκκίνησης, της ανθεκτικότητας και της συμβατότητας του συστήματος.
5. Τι συμβαίνει εάν η σχέση μετάδοσης είναι λανθασμένη;
Μια ακατάλληλη σχέση μετάδοσης μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα ακόμα και όταν η μονάδα εκκίνησης ταιριάζει φυσικά στην εφαρμογή.
Τα πιθανά ζητήματα περιλαμβάνουν:
Ανεπαρκής ταχύτητα εκκίνησης
Ο κινητήρας μπορεί να μην φτάσει την απαιτούμενη ταχύτητα εκκίνησης.
Ανεπαρκής ροπή εκκίνησης
Η μίζα μπορεί να δυσκολευτεί να ξεπεράσει την αντίσταση του κινητήρα, ιδιαίτερα κάτω από απαιτητικές συνθήκες.
Υπερβολική μηχανική φόρτιση
Μια ακατάλληλη διαμόρφωση μπορεί να αυξήσει τα φορτία στο πινιόν, στο γρανάζι, στον κινητήρα εκκίνησης ή σε σχετικά εξαρτήματα.
Πρόωρη φθορά εργαλείων
Η επαναλαμβανόμενη εμπλοκή υψηλής-κρούσης ή η υπερβολική φόρτιση των δοντιών μπορεί να επιταχύνει τη φθορά.
Κακή απόδοση εκκίνησης
Ο κινητήρας μπορεί να πάρει περισσότερο χρόνο για να ξεκινήσει ή να μην εκκινήσει αξιόπιστα υπό ορισμένες συνθήκες λειτουργίας.
6. Η σχέση μετάδοσης δεν είναι η μόνη προδιαγραφή γραναζιού
Μια σωστή αναλογία μέτρησης δοντιών-δεν σημαίνει αυτόματα ότι η μονάδα εκκίνησης και ο δακτύλιος είναι συμβατοί.
Οι αγοραστές OEM θα πρέπει επίσης να επαληθεύσουν:
- Μονάδα ή διαμετρικό βήμα
- Γωνία πίεσης
- Προφίλ δοντιού
- Εξωτερική διάμετρος πινιόν
- Διάμετρος ρίζας
- Πλάτος προσώπου
- Γωνία έλικας, όπου ισχύει
- Διαρροή εργαλείων
- Αξονική θέση εμπλοκής
Αυτές οι παράμετροι καθορίζουν εάν το γρανάζι και το γρανάζι μπορούν να εμπλακούν σωστά και να μεταφέρουν αποτελεσματικά το φορτίο.
Για μια προσαρμοσμένη μονάδα εκκίνησης, η ομάδα μηχανικών του κατασκευαστή θα πρέπει να επαληθεύσει την πλήρη γεωμετρία του γραναζιού πριν από την ανάπτυξη εργαλείων.
7. Τι γίνεται με τις εφαρμογές βαρέως τύπου Diesel-;
Οι πετρελαιοκινητήρες βαρέως τύπου-μπορούν να έχουν σημαντικά υψηλότερες απαιτήσεις στο σύστημα εκκίνησης, ειδικά σε επαγγελματικά οχήματα, κατασκευαστικό εξοπλισμό, γεωργικά μηχανήματα και άλλες εφαρμογές που λειτουργούν υπό δύσκολες συνθήκες.
Οι αγοραστές OEM θα πρέπει να εξετάσουν την απαιτούμενη ροπή εκκίνησης μαζί με:
- Κυβισμός κινητήρα
- Αναλογία συμπίεσης
- Έξοδος κινητήρα εκκίνησης
- Θερμοκρασία περιβάλλοντος
- Συχνότητα εκκίνησης
- Κύκλος εργασίας
- Δύναμη των δοντιών του γραναζιού
- Κατεργασία με θερμοκρασία
- Αναμενόμενη διάρκεια ζωής
Επομένως, μια μονάδα εκκίνησης βαρέως τύπου-θα πρέπει να αξιολογείται σύμφωνα με την πλήρη εφαρμογή και όχι να επιλέγεται αποκλειστικά από τον αριθμό των δοντιών ή τη σχέση μετάδοσης.
8. Ποιες πληροφορίες πρέπει να περιλαμβάνονται σε μια RFQ OEM;
Η παροχή πλήρους τεχνικών πληροφοριών επιτρέπει στον κατασκευαστή της μονάδας εκκίνησης να αξιολογήσει την εφαρμογή με μεγαλύτερη ακρίβεια.
Ένα OEM RFQ θα πρέπει ιδανικά να περιλαμβάνει:
| Παράμετρος | Απαιτούνται πληροφορίες |
|---|---|
| Μοντέλο κινητήρα | Ακριβής εφαρμογή κινητήρα ή εξοπλισμού |
| Μίζα κινητήρα | Μοντέλο, ονομαστική τάση, ταχύτητα και ροπή |
| Δακτυλιοειδής εξοπλισμός | Αριθμός δοντιών και σχετικές διαστάσεις γραναζιού |
| Μικρός οδοντωτός τροχός | Αριθμός δοντιών και προδιαγραφές εργαλείων |
| σχέση μετάδοσης | Υπάρχουσα ή απαιτούμενη αναλογία |
| Σχέδιο | Διαστάσεις και ανοχές |
| Υλικό | Απαιτούμενη ποιότητα ή προδιαγραφές προμηθευτή |
| Κατεργασία με θερμοκρασία | Απαίτηση σκληρότητας ή διεργασίας |
| Ετήσιος όγκος | Αναμενόμενη ποσότητα παραγωγής |
| Εφαρμογή | Τύπος οχήματος, κινητήρα ή εξοπλισμού |
| Νομιμοποίηση | Απαιτούμενα πρότυπα δοκιμών ή έγκρισης |
Ένα σχέδιο ή ένα φυσικό δείγμα είναι ιδιαίτερα χρήσιμο κατά την ανάπτυξη μιας μη-μη τυπικής μονάδας εκκίνησης.
9. Πώς οι κατασκευαστές ελέγχουν τη σχέση μετάδοσης κίνησης κατά την παραγωγή
Για την παραγωγή OEM, η σχέση μετάδοσης ξεκινά με τη σωστή σχεδίαση γραναζιών και συνεχίζει μέσω του ελέγχου διαστάσεων κατά την κατασκευή.
Για εξαρτήματα κίνησης εκκίνησης ακριβείας, η διαδικασία κατασκευής μπορεί να περιλαμβάνει ψυχρή εξώθηση, μηχανική κατεργασία, θερμική επεξεργασία και επιθεώρηση εργαλείων, ανάλογα με τον απαιτούμενο σχεδιασμό.
Η κατασκευή εργαλείων ψυχρής διέλασης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κατάλληλες γεωμετρίες γραναζιών για να σχηματιστούν αποτελεσματικά εξαρτήματα διατηρώντας παράλληλα ελεγχόμενη ροή υλικού και συνοχή διαστάσεων.
Μετά τη διαμόρφωση και την επακόλουθη επεξεργασία, οι κρίσιμες διαστάσεις και τα χαρακτηριστικά του γραναζιού θα πρέπει να επιθεωρούνται σύμφωνα με τις προδιαγραφές του πελάτη.
Για προγράμματα αυτοκινητοβιομηχανίας μεγάλου-όγκου, η συνέπεια της διαδικασίας είναι ιδιαίτερα σημαντική επειδή μια μικρή διακύμανση διαστάσεων που επαναλαμβάνεται σε όλη την παραγωγή μπορεί να επηρεάσει την απόδοση του πλήρους συστήματος εκκίνησης.
10. Λίστα ελέγχου σχέσης μετάδοσης κίνησης εκκίνησης για αγοραστές OEM
Πριν εγκρίνετε μια μονάδα εκκίνησης, επαληθεύστε:
- Αριθμός δοντιών με δακτύλιο
- Αριθμός δοντιών πινιόν
- Υπολογισμένη σχέση μετάδοσης
- Ταχύτητα κινητήρα εκκίνησης
- Ροπή κινητήρα εκκίνησης
- Απαιτούμενη ταχύτητα εκκίνησης του κινητήρα
- Απαιτήσεις ροπής εκκίνησης κινητήρα
- Μονάδα μετάδοσης ή διαμετρικό βήμα
- Γωνία πίεσης και προφίλ δοντιού
- Διαστάσεις πινιόν και θέση εμπλοκής
- Υλικό και θερμική επεξεργασία
- Απαιτήσεις επιθεώρησης εργαλείων
- Αναμενόμενος όγκος παραγωγής
- Απαιτούμενη δοκιμή αντοχής ή επικύρωσης
Τελική εξέταση
Η σωστή σχέση μετάδοσης κίνησης της μίζας καθορίζεται από τη σχέση μεταξύ του κινητήρα μίζας, του γρανάζι, του δακτυλίου και του κινητήρα-όχι μόνο από τον αριθμό των δοντιών.
Για την προμήθεια OEM, η ασφαλέστερη προσέγγιση είναι η επαλήθευση της απαιτούμενης σχέσης μαζί με τη γεωμετρία του γραναζιού, την απόδοση του κινητήρα εκκίνησης, τις απαιτήσεις κινητήρα, το υλικό, τη θερμική επεξεργασία και τις ανοχές παραγωγής.
Για προσαρμοσμένα έργα και έργα OEM, το Superhuman μπορεί να αξιολογήσει σχέδια ή δείγματα πελατών και να αναπτύξει εξαρτήματα κίνησης εκκίνησης και γραναζιών ακριβείας σύμφωνα με την απαιτούμενη εφαρμογή, τη διαδικασία κατασκευής, τις απαιτήσεις επιθεώρησης και τον όγκο παραγωγής.
