Что такое суммарный люфт: Люфт в рулевом управлении, максимальное суммарное значение

Содержание

суммарный люфт в рулевом управлении

суммарный люфт в рулевом управлении: 3.33 суммарный люфт в рулевом управлении: Угол поворота рулевого колеса от положения, соответствующего началу поворота управляемых колес в одну сторону, до положения, соответствующего началу их поворота в противоположную сторону от положения, примерно соответствующего прямолинейному движению АТС.

суммарный коэффициент гармонических составляющих
суммарный разрядный ток I_total

Смотреть что такое «суммарный люфт в рулевом управлении» в других словарях:

Люфт в рулевом управлении автотранспортного средства суммарный — суммарный люфт в рулевом управлении угол поворота рулевого колеса от положения, соответствующего началу поворота управляемых колес в одну сторону, до положения, соответствующего началу их поворота в противоположную сторону от положения, примерно… … Официальная терминология
Люфт — (от нем. Luft «воздух») зазор между механическими элементами системы управления, обычно связанными с вращением. Величина люфта определяет степень поворота элемента управления, которая не приводит к изменениям в управляемой системе. Чем … Википедия
ГОСТ Р 51709-2001: Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки — Терминология ГОСТ Р 51709 2001: Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки оригинал документа: 3.48 «холодный» тормозной механизм: Тормозной механизм, температура которого, измеренная на… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Люфт в рулевом управлении: причины, измерение, регулировка

Диагностика и ремонт22 мая 2019

Термин «люфт» в механике означает наличие свободного хода у составной части механического устройства. Представляет собой показатель, говорящий о величине смещения или движения управляемого узла, не приводящее к изменениям в механизме. Неисправность в виде люфта в рулевом управлении может привести к серьезным поломкам.

Понятие люфта в рулевом механизме

В отношении рулевого управления автомобиля, люфт – это амплитуда поворота рулевого колеса, при котором авто продолжает движение в прежнем направлении.

Специальный шток, один из элементов рулевого управления, неплотно прилегает к другим деталям, образуя зазор. За счет этого элементы механизма не изнашиваются во время трения. Правилами дорожного движения максимальная величина промежутка установлена не более 10 градусов. Превышение этого значения делает эксплуатацию авто невозможным и требует немедленного устранения.

Причины появления люфта

Спустя длительное время эксплуатации, приходят в негодность рабочие поверхности ролика, подшипника, втулки, шайбы, вала сошки и его Т – образного паза, головки регулировочного винта. Таким образом, зазоры в рулевом устройстве увеличиваются, во время движения автомобиля появляются посторонние стуки и вибрация, колеса становятся неустойчивыми и шатаются. Изначально зазор появляется в месте сцепления ролика и червяка, впоследствии, одновременно с валом руля происходит осевое смещение червяка.

При передвижении на высокой скорости машина становится неуправляемой, что может привести к серьезным последствиям, вплоть до аварии.

Основной причиной появления люфта – это отвратительное состояние дорог. Подвеска автомобиля берет на себя основную часть нагрузки, которая направлена на колеса, но все же часть из нее приходится на детали рулевого управления. Усугубляет ситуацию использование низкокачественной резины, что значительно сокращает срок эксплуатации рулевой тяги и подвески.

Ослабление затяжки гайки

«Невинной» причиной возникновения неисправности является ослабление гайки крепления рулевого колеса. Регулировка выполняется методом подтягивания винта в торцевой крышке рулевого механизма. Сначала снимается декоративный элемент обшивки крепления, затем гайка протягивается торцовым ключом необходимого диаметра.

Если в обшивке автомобиля (это относится к современным авто) вмонтирован узел подушки безопасности, его предварительно демонтируют, чтобы обеспечить доступ к гайке. Работа проводится при отключенных аккумуляторных клеммах в целях соблюдения техники безопасности.

Важно! Если не выполнить своевременную затяжку гайки крепления, это приведет к износу шлицов в месте крепления руля, повлечет за собой проворачивание руля, потерю управления транспортным средством.

Износ наконечников тяг

Более опасной причиной люфта в рулевом управлении является износ наконечников тяг. В связи с тем, что эти элементы работают в непростых условиях, подвергаясь постоянному воздействию грязи и воды, они приходят в негодность быстрее. В результате увеличиваются осевые и радиальные зазоры в шаровом соединении наконечника, он разваливается и управление автомобилем становится невозможным. Чтобы избежать последствий такой неисправности, следует немедленно обратиться в сервис для замены деталей.

Также, выделяют несколько причин образования свободного хода, кроющихся в конструкции системы рулевого управления.

развалившийся подшипник ступицы;
послабление или ненадлежащее протягивание гайки крепления рулевого колеса, регулировочных тяг;
износ шаровой опоры;
амортизация или поломка шарниров, шлицов, соединений карданного вала;
завышенный зазор между зубчатой планкой и шестерней, или их износ;
непригодное гидравлическое масло.

Как диагностировать неисправность?

Люфт руля особенно ярко выражается при передвижении по прямой дороге на высокой скорости. Признаком поломки является стук при резком повороте руля. Нарастающий стук во время движения по неровной местности указывает на поломку рулевых наконечников и тяг. Отдающий в руль – о неисправности рулевой планки.

Если руль «бьет» при движении, это говорит о выходе из строя шаровой или рулевых наконечников. Причиной также может быть износ втулки, подшипника, крестовины.

Шум неизвестного происхождения во время поворота руля указывает на необходимость проверки уровня жидкости.

Изменение заданного направления движения авто при прямом положении руля, ощущение, что авто «уводит» в сторону, говорит о несбалансированном развале – схождении колес.

Руль проворачивается отрывисто в случае заклинивания рулевой планки. Если он поворачивается с усилием, требуется проверить работу усилителя.

Чтобы выяснить, есть ли проблемы с рулевым управлением, следует провести небольшую проверку:

Завести двигатель и оставить работать на холостом ходу.
Одновременно проверить работу гидравлического усилителя.
Передние колеса выставить параллельно продольной оси авто.
Поворачивая руль в одну и в другую сторону, фиксировать момент, когда передние колеса начинают движение. Люфтом (свободным ходом) будет промежуток, который руль проходит до движения колес.

Для более точного определения зазора используют специальный прибор люфтомер.

Устранение люфта в рулевом управлении

Для регулировки рулевого управления понадобится обычный набор простых инструментов, позволяющих выполнить настройку креплений. Все работы по устранению неполадок проводятся в гараже со смотровой ямой, эстакадой, или с наличием подъемника.

Если люфтомер или ручная диагностика показали неудовлетворительные результаты, переходят к следующим действиям (потребуется помощь напарника):

Определить источник стука и проверить работу подвесок.
Попытаться подтянуть рулевую планку.
Взявшись за руль, поворачивать его из стороны в сторону в пределах свободного хода, одновременно наблюдая работу карданного вала около рейки, шаровых наконечников тяги. А также отслеживать уплотненность сопряжения штанг, которые должны точно входить одна в другую.
Если рулевая планка не повреждена, поворачивая регулировочный винт, устранить люфт в рейке.
Свободный ход в карданном вале возникает чаще всего по причине отсутствия смазки. Устранить его можно, только заменив деталь.
Люфт в месте сопряжения штанг устраняется точечной сваркой, которая сдерживает детали во время работы.
Отремонтировать или заменить шаровые наконечники, если есть необходимость.
Особое внимание уделить исправности наконечников и целостности резиновых пыльников.
Проверить, устранен ли люфт рулевого колеса.

Если все действия не привели к желаемому результату, остается только полностью разобрать рулевой механизм, чтобы определить, какие детали вышли со строя и заменить их.

Безопасность водителя и пассажиров напрямую зависит от исправной работы рулевого механизма. Исправление поломок и регулировку механизмов лучше возложить на профессионалов.

Заключение

Таким образом, появление люфта рулевого колеса может привести к плачевным последствиям. Для предупреждения его появления необходима своевременная диагностика узлов и механизмов рулевого управления, а также своевременное устранение проблемы.

Как отрегулировать люфт в рулевом управлении, что такое суммарный люфт

Требования к элементам рулевого управления транспортных средств регламентируются Правилами ЕЭК ООН №79. Этот документ содержит в основном конструктивные требования к данным элементам. Основные эксплуатационные требования, согласно которым и проводится проверка технического состояния рулевого управления, изложены в СТБ 1641-2006.

Суммарный люфт в рулевом управлении — это угол поворота рулевого колеса от положения, соответствующего началу поворота управляемых колес в одну сторону, до положения, соответствующего началу их поворота в противоположную сторону.

Суммарный люфт в рулевом управлении в регламентированных условиях испытаний не должен превышать предельных значений, установленных изготовителем в эксплуатационной документации, а при отсутствии таких данных не должен превышать:

10° для легковых автомобилей и созданных на их базе агрегатов грузовых автомобилей и автобусов
20° для автобусов
25° для грузовых автомобилей

Начало поворота управляемого колеса — это угол поворота управляемого колеса на (0,06 ± 0,01)°, измеряемый от положения прямолинейного движения.

При проверке суммарного люфта должны выдерживаться следующие предварительные условия:

шины управляемых колес должны быть чистыми и сухими
управляемые колеса должны находиться в нейтральном положении на сухой ровной горизонтальной асфальто- или цементо- бетонной поверхности
испытания автомобилей, оборудованных усилителем рулевого привода, проводятся при работающем двигателе

Значение суммарного люфта в рулевом управлении определяют по углу поворота рулевого колеса между двумя зафиксированными положениями начала поворота управляемых колес в результате двух или более измерений.

Натяжение ремня привода насоса усилителя рулевого управления и уровень рабочей жидкости в бачке должны соответствовать требованиям, установленным изготовителем транспортного средства в эксплуатационной документации.

При органолептической проверке рулевого управления проверяется выполнение следующих нормативных требований:

вращение рулевого колеса должно происходить без рывков и заеданий во всем диапазоне угла его поворота, неработоспособность усилителя рулевого управления (при его наличии на транспортном средстве) не допускается
самопроизвольный поворот рулевого колеса от нейтрального положения при неподвижном состоянии транспортного средства с усилителем рулевого управления и работающем двигателе не допускается
максимальный поворот рулевого колеса должен ограничиваться только устройствами, предусмотренными конструкцией транспортного средства
не предусмотренные конструкцией перемещения деталей и узлов рулевого управления относительно друг друга или опорной поверхности не допускаются; резьбовые соединения должны быть затянуты и зафиксированы способом, предусмотренным изготовителем транспортного средства
применение в рулевом механизме и рулевом приводе деталей со следами остаточной деформации, трещинами и другими дефектами не допускается

Повреждение и отсутствие деталей крепления рулевой колонки и картера рулевого механизма, а также не предусмотренное изготовителем транспортного средства в эксплуатационной документации повышение подвижности деталей рулевого привода относительно друг друга или кузова (рамы) не допускаются.

Не допускается подвижность рулевой колонки в плоскостях, проходящих через ее ось. Рулевая колонка должна надежно соединяться с сопрягаемыми деталями, не иметь повреждений. Устройство фиксации положения рулевой колонки с регулируемым положением рулевого колеса, а также устройство, предотвращающее несанкционированное использование транспортного средства, должны быть в работоспособном состоянии.

Осевое перемещение и качание плоскости рулевого колеса, качание рулевой колонки определяются путем приложения к рулевому колесу знакопеременных сил в направлении оси рулевого вала и в плоскости рулевого колеса перпендикулярно к колонке, а также знакопеременных моментов сил в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось рулевой колонки.

Взаимные перемещения деталей рулевого привода, крепление картера рулевого механизма и рычагов поворотных цапф определяются поворачиванием рулевого колеса относительно нейтрального положения на 40…60° в каждую сторону, а также приложением непосредственно к деталям рулевого привода знакопеременной силы.

Что такое люфт

Суммарным люфтом рулевого управления любого автомобиля, в том числе и автобуса, называют угол, на который отклоняется рулевое колесо при повороте им влево и вправо, до того места, когда начнут поворачиваться колеса автобуса.

Каждый изготовитель автобусов указывает отклонение в своей документации к автобусу, а угол, полученный вследствие полевых испытаний, не должен быть больше указанного.

В случае если в документации значение не указано, тогда фактически оно не должно быть больше значения, которое установлено в государственных нормативах.

Значение люфта устанавливают для каждого типа автомобилей, в том числе и автобуса и оно должно составлять:

легковые транспортные средства – 10 градусов;
автобусы – 20 градусов;
грузовые автомобили – 25 градусов.

Устранение люфта в рулевом управлении

Определить источник стука и проверить работу подвесок.
Попытаться подтянуть рулевую планку.
Взявшись за руль, поворачивать его из стороны в сторону в пределах свободного хода, одновременно наблюдая работу карданного вала около рейки, шаровых наконечников тяги. А также отслеживать уплотненность сопряжения штанг, которые должны точно входить одна в другую.
Если рулевая планка не повреждена, поворачивая регулировочный винт, устранить люфт в рейке.
Свободный ход в карданном вале возникает чаще всего по причине отсутствия смазки. Устранить его можно, только заменив деталь.
Люфт в месте сопряжения штанг устраняется точечной сваркой, которая сдерживает детали во время работы.
Отремонтировать или заменить шаровые наконечники, если есть необходимость.
Особое внимание уделить исправности наконечников и целостности резиновых пыльников.
Проверить, устранен ли люфт рулевого колеса.

Безопасность водителя и пассажиров напрямую зависит от исправной работы рулевого механизма. Исправление поломок и регулировку механизмов лучше возложить на профессионалов.

Принцип работы

Чтобы понять, что такое люфт руля, рассмотрим принцип работы систем рулевого управления в современном автомобиле. Рулевое колесо через карданный шарнир соединено с механизмом, представляющим собой полую (как правило, дюралюминиевую) трубу, внутри которой расположена зубчатая рейка, перемещаемая шестерней, соединённой с карданным шарниром. Зубчатая рейка через внутренние наконечники соединена с тягами, которые через наружные шарниры соединяются с рычагами поворотов на передних стойках подвески. Таким образом, всякое перемещение рейки приводит к повороту колес и любой люфт в рулевом управлении может привести к серьезным последствиям от запаздывания реакции на движение до полной потери управления автомобилем.

Причины, от которых возникает люфт в рулевом управлении:

плохая затяжка гайки крепления рулевого колеса;
износ шлицевых соединений;
износ карданных соединений промежуточного вала;
ослабление крепления рулевого механизма к кузову;
повышенный зазор между зубчатой рейкой и шестерней в механизме;
износ наконечников;
износ резинометаллических шарниров, крепящих тяги к механизму или ослабление их болтов крепления;
ослабление затяжки регулировочных тяг.

Люфт может сопровождаться стуком в рулевой колонке, что может говорить об износе деталей.

Как убрать

Для того чтобы отрегулировать рулевое управление, понадобится несколько простых инструментов, которые позволят настроить крепления.

Если люфтомер К 524 М показал нежелательный результат, следует попробовать осуществить настройку винтов усиления карданных шарниров. Эти элементы находятся на рулевом валу. Для этого мы находим регулировочный винт шарниров и устанавливаем допустимое значение. Затем проверка повторяется, и если свободный ход все еще превышен, значит причина в другом.

При завышенных показателях по люфтомеру также рекомендуется отрегулировать шарниры рулевых тяг. Но сделать это будет сложнее, поскольку вам понадобится подъёмник или помещение со смотровой ямой. Скорее всего, вы обнаружите что шарниры «раздолбаны», а значит их крепления нуждаются в подтяжке. Также можно подтянуть рулевые тяги.

Иногда состояние деталей не оставляет других вариантов, кроме как полностью разобрать рулевой механизм и заменить изношенные элементы. В этом случае лучше обратится к услугам профессиональной автомастерской, чтобы по неопытности не повредить систему.

Суммарный люфт в рулевом управлении

Суммарный люфт в рулевом управлении, согласно Правил дорожного движения, не должен превышать 10 градусов. В действительности, даже небольшой люфт создает водителю массу неудобств, таких как: стуки, при движении по плохой дороге, рысканье машины по дороге.

Рано или поздно небольшой люфт станет большим и ездить станет совершенно невозможно, поэтому корректировать его значение необходимо как можно скорее.

Свободный ход не считается люфтом. Он может быть как в одном, так и в нескольких элементах рулевого устройства. Есть способ определить, в каком именно из них существует люфт: один человек должен покачивать колесо из одной стороны в другую в пределах люфта, а другой должен наблюдать за шаровыми наконечниками рулевых тяг и за карданчиком возле рулевой рейки или червяка, если передача червячная.

Также обращается внимание на соединение двух штанг, которые плотно заходят одна в одну. Данное соединение делается с той целью, чтобы предотвратить передачу усилия на рулевое колесо в продольном направлении в момент аварии, когда сминается передняя часть автомобиля.

Заранее сообщают о себе характерным стуком разбитые шаровые. Как правило, происходит это до появления заметного люфта. Замените и отремонтируйте их.

Как диагностировать неисправность?

Шум неизвестного происхождения во время поворота руля указывает на необходимость проверки уровня жидкости.

Чтобы выяснить, есть ли проблемы с рулевым управлением, следует провести небольшую проверку:

Завести двигатель и оставить работать на холостом ходу.
Одновременно проверить работу гидравлического усилителя.
Передние колеса выставить параллельно продольной оси авто.
Поворачивая руль в одну и в другую сторону, фиксировать момент, когда передние колеса начинают движение. Люфтом (свободным ходом) будет промежуток, который руль проходит до движения колес.

Для более точного определения зазора используют специальный прибор люфтомер.

Как отрегулировать люфт руля

Ну и наконец, еще одной причиной вызывающей люфт в рулевом управлении является ослабление затяжки регулировочных тяг, которые предназначены для регулировки схождения колес автомобиля. Это есть следствие плохой затяжки болтов на этих тягах после регулировки угла схождения, и может привести к выскакиванию регулировочной тяги из наконечника.

На некоторых моделях современных автомобилей поворотные рычаги не приварены к стойкам подвески, а сочленены с помощью болтового соединения. Ослабление этих соединений также приводит к появлению описываемой неприятности. Чтобы исключить этот вариант при определении причины, приведшей к ней, нужно поднять переднюю часть автомобиля и сняв колеса проверить затяжку вышеуказанных соединений, тем самым будет выполнена регулировка рулевого управления.

Люфт суммарный рулевого управления — Энциклопедия по машиностроению XXL

Лаки 265, 267 Лакокрасочные покрытия 120, 2й,Ч Лента-щуп 215 Линейка для проверки схождения колес КИ-650, И-401, И-402 79 Линия поточная ТО 10 Лупа 166, 167, 247 Люфт суммарный рулевого управления 85, 86, 89, 143 [c.280]

Диагностика рулевого управления сводится к прослушиванию стуков при повороте рулевого колеса, замеру величины свободного хода и усилию, затрачиваемому для поворота рулевого колеса. Указанные замеры выполняют с использованием приборов К-402 или К-187 (рис. 103). Для определения суммарного люфта рулевого управления передние колеса устанавливают в положение для движения по прямой, закрепляют на ободе рулевого колеса динамометр со шкалой, а на рулевой колонке — стрелку прибора. Прикладывая к прибору (ободу рулевого колеса) в обе стороны усилие 7,35 Н, определяют люфт рулевого управления, т.е. нерабочий ход рулевого колеса. Суммарный люфт в рулевом управлении согласно ГОСТ 25478—82 для легковых автомобилей не должен превышать 10°. По документации заводов-изготовителей все последние модели автомобилей выпускаются с суммарным люфтом рулевого колеса не более 5°. [c.184]

Суммарный люфт в рулевом управлении превышает 10° [c.293]

Суммарный люфт в рулевом управлении превышает следующие значения [c.122]

Основные неисправности. Внешними признаками проявления неисправностей являются увеличенный суммарный люфт в рулевом управлении, возрастание усилия, необходимого для поворота рулевого колеса, и появление стуков в рулевом механизме и рулевом приводе (табл. 2 ). [c.85]

При ЕО проверяют состояние и крепление рулевых тяг, рычагов поворотных кулаков, рулевой сошки, суммарный люфт в рулевом управлении, герметичность соединений и уплотнений гидроусилителя, состояние защитных чехлов. [c.85]

Увеличенный суммарный люфт в рулевом управлении [c.86]

Проверка суммарного люфта в рулевом управлении. Рулевое управление считается исправным, если суммарный люфт, замеренный по углу поворота рулевого колеса, не превышает 10° у легковых, 25° у грузовых автомобилей и 20° у автобусов. У грузовых автомобилей и автобусов, созданных на базе агрегатов легковых автомобилей, суммарный люфт в рулевом управлении должен быть не более 10°, у автомобилей, смятых с производства, не более 25°. [c.89]

Если суммарный люфт в рулевом управлении окажется более допустимого, то определяют, какой узел вызывает его увеличение последовательной проверкой шарниров рулевых тяг, механизма рулевого управления. [c.89]

Примечание. Для автомобилей и автобусов, снятых с производства, суммарный люфт в рулевом управлении не должен быть более 25°. [c.50]

Проверить состояние рулевого управления на величину суммарного люфта [c. 72]

Для определения суммарного люфта рулевого управления передние колеса устанавливают в положение для движения по пря- [c.147]

При повышенном суммарном люфте рулевого управления проверяют сочленение привода рулевого управле.чия, для чего закрепляют правое колесо струбциной прибора и проворачивают рулевое колесо влево и вправо с усилием 30 Н (3 кгс) для легковых автомобилей, 60 И (6 кгс) для автомобилей типа ГАЗ и 80 И (8 кгс) для автомобилей типа ЗИЛ, МАЗ, КрАЗ и КамАЗ, Люфт в сочленениях привода рулевого управления не допускается. [c.148]

Диагностирование рулевого управления сводится к прослушиванию стуков при повороте рулевого колеса и измерению свободного хода и усилия, затрачиваемого для поворота рулевого колеса. Указанные измерения выполняют с использованием приборов К-402 или К-187 (рис. 184). Для определения суммарного люфта рулевого управления передние колеса устанавливают в положение прямолинейного движения, на ободе рулевого колеса закрепляют динамометр со шкалой, а на рулевой колонке — стрелку прибора. Прикладывая обод рулевого колеса к прибору (или быстро поворачивая) в обе стороны с усилием 7,35 И, определяют люфт рулевого [c.273]

Суммарный (кинематический) люфт рулевого колеса для автомобиля (троллейбуса) с усилителем рулевого управления, стоящего на дороге с сухим, твер- [c.280]

МОЙ, закрепляют иа ободе ру.чевого колеса динамометр со шкалой, а на рулевой колонке — стрелку прибора. Прикладывая к прибору (ободу рулевого колеса) в обе стороны определенное усилие (табл. 45), определяют люфт рулевого управления, т. е. нерабочий ход рулевого колеса. Суммарный люфт в рулевом управлении согласно ГОСТ 25478—82 не должен превышать предельных значений, указанных в табл. 45. [c.147]

Суммарный люфт в рулевом управлении проверяют дина-мометром-люфтометром (рис. 29). Для проверки стрелку 2 закрепляют на рулевой колонке зажимами I, а динамометр — зажимами 4 на ободе рулевого колеса. Поворачивая рулевое колесо в ту или другую сторону до начала поворота управляемых колес, по шкале 3 определяют суммарный люфт. Усилие на рукоятке динамометра, замеряемое по шкале 5, должно быть 0,75 кгс для легковых и 0,75—1,25 кгс для грузовых автомобилей и автобусов. Управляемые колеса при проверке должны быть установлены для движения прямо. У автомобилей, оборудованных гидроусилителем привода рулевого управления, проверку суммарного люфта проводят при работающем двигателе. [c.89]

Рулевое управление в целом про веряют прибором модели К187. Он позволяет определить суммарный люфт (но углу поворота )улевого колеса), а также общую силу трения, для чею передние колеса вывешивают, чтобы устранить трение шип в пятне контакта, и специальны.м динамометром измеряют усилие поворота рулевого колеса. [c.152]

Выбор оптимального метода диагностирования рулевого привода легковых автомобилей

Суммарный люфт в рулевом управлении проверяют на неподвижном транспортном средстве количественно, с использованием приборов, фиксирующих угол поворота рулевого колеса и начало поворота управляемых колес совместно. Прибор должен фиксировать угол поворота рулевого колеса от момента начала движения управляемых колес в одну сторону, до момента начала их движения в другую сторону, с погрешностью не более установленной. Погрешность фиксирования момента начала движения управляемых колес при этом не регламентируется. Ее величину можно рассчитать исходя из установленной максимальной допустимой погрешности измерения суммарного люфта в рулевом управлении (не более 1 град.) с учетом передаточного числа рулевого механизма (18…25 и более). [1]

Измерения проводят от положения колес, близкого к нейтральному, причем погрешность установки колес в нейтральное положении и характер опорной (дорожной) поверхности при измерении значения не имеют. В частности, вариации коэффициента сцепления протекторов шин с опорной поверхностью в реальных пределах 0,48…0,56 (бетонное покрытие разной степени шероховатости или стальные площадки с неглубоким рифлением) сказываются только на усилии, прикладываемом вручную к ободу рулевого колеса для его вращения, но не на регистрации угла его поворота и погрешности измерения последнего. Таким образом, погрешность измерения суммарного люфта в рулевом управлении зависит только от погрешности измерения угла поворота рулевого колеса и начала поворота управляемых колес. [1]

Двигатель АТС, оборудованного усилителем рулевого управления, должен работать. Рулевое колесо поворачивают до положения, соответствующего началу поворота управляемых колес транспортного средства в одну сторону, а затем — в другую сторону до положения, соответствующего началу поворота управляемых колес в противоположную сторону. При этом измеряют угол между указанными крайними положениями рулевого колеса, который и является суммарным люфтом в рулевом управлении. [1]

В европейских странах аналогичную проверку выполняют органолептическими методами, оценивая на глаз длину дуги поворота обода рулевого колеса в пределах люфта. Колесо при проверке вращают без использования специальных приборов, субъективно оценивая при этом изменение сопротивления вращению. [2]

Упущением ГОСТ Р 51709–2001 в регламентации метода измерения суммарного люфта в рулевом управлении служит отсутствие указаний на необходимость совместного контроля начала поворота каждого из управляемых колес транспортного средства. Конструкции рулевого привода не симметричны относительно рулевого механизма и нагрузки на левые и правые сочленения рулевых тяг не совпадают. Под влиянием этого и ряда других эксплуатационных факторов (прежде всего наличие поперечных уклонов профиля автомобильных дорог) износ левых и правых сочленений рулевого привода обычно отличаются. Поэтому при измерениях суммарного люфта в рулевом управлении приходится контролировать начало поворота обоих управляемых колес совместно. [2]

Проверку люфтов в сочленениях рулевого привода выполняют органолептическим методом посредством приложения усилий к рулевым тягам при установке транспортного средства управляемыми колесами на опорную поверхность над осмотровой канавой или на подъемники под колеса. Вывешивание колес при такой проверке не допускается, поскольку усилие поворота вывешенного колеса невелико, и граница выборки люфта при поворотах рулевого колеса в обе стороны четко не фиксируются. [2]

Допускается органолептическое выполнение проверки без технических средств или с использованием оборудования, облегчающего и ускоряющего его проведение. Рекомендуются операции проверки технического состояния частей рулевого управления, к которым возможен доступ снизу АТС (рулевого привода, картера рулевого механизма и рычагов поворотных цапф), проводить на АТС, установленном на осмотровую канаву, эстакаду либо на подъемник. [2]

Проверку состояния резьбовых соединений выполняют органолептическим методом, одновременно простукиванием и осмотром проверяют степень затяжки и фиксирование от самопроизвольного рассоединения болтовых соединений деталей рулевого управления. [1]

Взаимные перемещения деталей рулевого привода, крепление картера рулевого механизма и рычагов поворотных цапф проверяют посредством поворота рулевого колеса относительно нейтрального положения на 40°…60° в каждую сторону и приложением непосредственно к деталям рулевого привода знакопеременной силы. [1]

При проверке АТС должно опираться колесами на опорную поверхность (вывешивание колес не допускается) и должна быть обеспечена возможность осмотра АТС снизу — на осмотровой канаве, эстакаде или подъемнике. Без использования средств технического диагностирования эту проверку следует проводить двумя исполнителями, один из которых манипулирует рулевым колесом, а другой наблюдает за подвижностью деталей рулевого привода. Проверка вручную люфта в подшипниках управляемых колес требует, кроме того, еще и их вывешивания на подъемнике. [2]

Учитывая, что органолептическая проверка люфтов в шарнирных соединениях рулевого привода и реактивных тяг требует немалых физических усилий от контролера технического состояния (особенно для автобусов и грузовых АТС) и является одной из наиболее длительных и трудоемких операций и требует двух исполнителей, рекомендуется использовать стенды для проверки рулевого привода. [2]

В Европе для выполнения проверки рулевого привода при периодическом техническом осмотре ряд лет используют стенды с подвижными площадками под колеса (поставщики оборудования не точно именуют их «люфт-детекторами», хотя именно детектора в их конструкции нет), монтируемые на осмотровой канаве (для автобусов и грузовых автомобилей) или на подъемнике под колеса (только для легковых автомобилей). Площадки снабжены гидравлическим приводом достаточной мощности для обеспечения возможности их перемещения в плоскости опорной поверхности на 30…60 мм в каждую сторону. [2]

Предлагаемая конструкция стенда имитирует нагрузки на управляемое колесо, эквивалентные нагрузкам, возникающим в реальных условиях, путем поворота колеса на 40–60° (до предельного положения, определяемого конструкцией привода) в каждую сторону и одновременного приложения к колесу знакопеременной силы частотой 0,5–2,0 Гц.

Принцип действия стенда следующий: транспортное средство устанавливают управляемыми колесами на подвижные поворотные площадки привода 5, из осмотровой канавы или на подъемнике освещают фонариком рулевой привод и командами с панели управления приводят площадки в движение вокруг вертикальной оси. Знакопеременную нагрузку амплитудой 2–3 см и частотой 0,5–2,0 Гц создают включением гидровибратора (гидродвигателя с возвратно — поступательным движением штока).

Управляемые колеса при этом прокатываются на небольшой угол в каждом направлении, передавая усилие на детали рулевого привода. При наличии люфта (в том числе — в подшипниках) наблюдается отчетливо видимая взаимная подвижность деталей рулевого привода. Проверка на стенде занимает всего доли минуты, не требует проведения измерений, а от персонала физических усилий и особого опыта для ее выполнения.

Кинематическая схема привода поворотных площадок представлена на рисунке 1. Привод состоит из корпуса 1, гидроцилиндра с реечной передачей 2, приводного вала 3, рычага 4 и поворотной площадки 5, установленной на подшипниках 6 и 7. Вертикальная нагрузка от колеса передается на корпус через упорный подшипник 8. Рычаг 4 и поворотная площадка 5 соединены между собой гидровибратором. Изменение положения управляемого колеса осуществляется включением гидроцилиндра ЦЗ. Усилие от штока гидроцилиндра через реечное зацепление 2 передается валу 3 и связанному с ним рычагу 4. Далее усилие от рычага 4 через гидровибратор, корпус которого шарнирно соединен с поворотной площадкой, передается на поворотную площадку.

Рис. 1. Кинематическая схема привода поворотных площадок

Для придания поворотной площадке колебательных движений гидроцилиндр ЦЗ блокируется, следовательно, кинематически блокируется и рычаг 4, а гидровибратор сообщает колебательные движения заданной частоты поворотной площадке, используя рычаг 4 в качестве опоры.

Данный метод диагностирования рулевого привода легковых автомобилей является более оптимальным, в сравнении с аналогами.

Литература:

1. Российская автотранспортная энциклопедия. Т. 3. Техническая эксплуатация и ремонт автотранспортных средств: справочное и научно-практическое пособие для специалистов отрасли «Автомобильный транспорт», для студентов и научных сотрудников профильных учебных заведений, НИИ. — Москва: Междунар. Центр труда; Изд-во «Региональная общественная организация инвалидов и пенсионеров», 2000. — 456 с.

2. Техническая эксплуатация автомобилей: учебник для вузов/ Е. С. Кузнецов, А. П. Болдин, В. М. Власов и др. — 4-е изд., перераб. и дополн.. — Москва: Наука, 2004. — 535 с.

27204-15: Вираж Приборы для измерения суммарного люфта в рулевом управлении автотранспортных средств

Назначение

Приборы для измерения суммарного люфта в рулевом управлении автотранспортных средств Вираж (далее — приборы Вираж) предназначены для измерения суммарного люфта в рулевом управлении (РУ) автотранспортных средств (АТС), возникающего за счет люфтов в сопряжениях элементов рулевого управления.

Приборы Вираж могут применяться при осуществлении инструментального контроля автотранспортных средств.

Описание

Принцип действия приборов Вираж основан на измерении угла поворота рулевого колеса АТС при последовательном перемещении обода управляемого колеса.

Приборы Вираж обеспечивает возможность измерения угла поворота рулевого колеса АТС в любой плоскости и перемещения обода управляемого колеса.

Приборы Вираж состоят из основного блока и датчика перемещений обода управляемого колеса. Основной блок состоит из устройства захвата обеспечивающего его надёжную фиксацию в любом месте на ободе рулевого колеса за счет усилия, создаваемого пружиной установленной в рукоятке и электронного узла установленного в пластмассовом корпусе. Датчик измерения угла поворота рулевого колеса АТС, входящий в электронный узел, является преобразователем угла поворота в постоянное напряжение, величина которого зависит от угла поворота.

Датчик перемещения колеса (ДНК) состоит из основания, на котором установлен чувствительный элемент (контактный или бесконтактный) реагирующий на перемещение обода управляемого колеса и соединительного кабеля для подключения к электронному узлу основного блока.

Обработка информации с датчика измерения угла поворота рулевого колеса АТС и датчика перемещения обода управляемого колеса осуществляется микропроцессором, установленным в электронном узле. Начало и окончание любого действия сопровождается звуковыми сигналами. Результаты измерения отображаются на жидкокристаллическом индикаторе.

Приборы Вираж изготавливаются в двух модификациях: Вираж-К — для измерения суммарного люфта в рулевом управлении АТС с контактным датчиком перемещения колеса; Вираж-Л — для измерения суммарного люфта в рулевом управлении АТС с бесконтактным (лазерным) датчиком перемещения колеса (рисунок 1 и рисунок 2). Схема пломбировки показана на рисунке 3.

Место установки пломбы

Крепежный винт

Пломба

—

Боковой вид основного блока

Фронтальный вид основного блока

Рисунок 3 — Схема пломбировки

Программное обеспечение

Программное обеспечение является встроенным и позволяет обрабатывать полученные

данные.

Уровень защиты программного обеспечения от преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» согласно Р 50.2.077-2014.

Сведения об идентификационных данных (признаках) программного обеспечения и методах его идентификации представлены таблице 1.

Таблица 1 — Сведения о программном обеспечении

Идентификационные данные (признаки)	Значение
Идентификационное наименование ПО	RollAngle
Номер версии (идентификационный номер) ПО	3. 5
Цифровой идентификатор ПО (сумма по модулю 256 метрологически значимой части ПО)	165
Другие идентификационные данные	—

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики представлены в таблице 2.

Таблица 2 — Метрологические и технические характеристики

№ п/п	Наименование параметра	Значение
1	Диапазон размеров рулевого колеса, мм	350 — 550
2	Диапазон измерения угла поворота рулевого колеса, градус	0 — 40
3	Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения угла поворота рулевого колеса, градус	± 0,5
4	Чувствительность датчика перемещения управляемого колеса, мм, не более	0,2 ± 0,03
5	Время подготовки к измерению, с, не более	15
6	Время проведения одного измерения, с, не более	10
7	Потребляемая мощность, Вт, не более	1,0
8	Диапазон рабочих температур,°С	от -10 до +40
9	Верхний предел допустимой влажности работы при температуре 25 °С, %	95
10	Г абаритные размеры электронного блока с захватом в исходном положении, мм, не более	200х100х70
11	Г абаритные размеры датчика перемещения колеса, мм	250х110х120
12	Масса с датчиком перемещения колеса, кг	3,5
13	Напряжение электрического питания, В	от 12 до 15

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на эксплуатационную документацию и на наклейку прибора Вираж.

Комплектность

№ п/п	Наименование	Обозначение	Количество, шт.	Примечание
1.	Основной блок	ХА.495.000.00	1	—
2.	Контактный датчик перемещения колеса	ХА.495.100.00	1	Вираж-К
3.	Бесконтактный датчик перемещения колеса	ХА.495.150.00	1	Вираж-Л
4.	Соединительный кабель	ХА.495.200.00	1	—
5.	У паковочная коробка	ХА.495.300.00	1	—
6.	Источник питания 12 В, 1 А	—	1	—
7.	Аккумулятор	—	1	По заказу
8.	Паспорт на прибор Вираж	ХА.495.000.00.ПС	1	—
9.	Руководство по эксплуатации	ХА.495.000.00.РЭ	1	—
10.	Имитатор рулевого колеса	ХА.495.100.10	1	По заказу
11.	Поверочное устройство ДПК для Вираж-К	ХА.495.100.20	1	По заказу
12.	Поверочное устройство ДПК для Вираж-Л	ХА. 495.100.30	1	По заказу

Поверка

осуществляется по документу ХА.495.000.00.РЭ «Прибор для измерения суммарного люфта в рулевом управлении автотранспортных средств Вираж. Руководство по эксплуатации», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Пермский ЦСМ» 10.09.2014 г.

Основные средства поверки:

Головка оптическая делительная 0ДГ-10, (0 — 360)°, ПГ ± 10″; поверочное устройство ХА.495.100.20 или ХА.495.100.30.

Сведения о методах измерений

Методика (метод) измерений содержится в «Прибор для измерения суммарного люфта в рулевом управлении автотранспортных средств Вираж. Руководство по эксплуатации» ХА.495.000.00.РЭ.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к Приборам для измерения суммарного люфта в рулевом управлении автотранспортных средств Вираж

1. ГОСТ Р 51709 — 2001 «Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки» с дополнениями № 1 и № 2.

2. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 018/2011 «О безопасности колесных транспортных средств», утвержден Решением Комиссии Таможенного союза от 09.12.2011 г № 877.

3. Постановление правительства Российской Федерации от 10 сентября 2009 г № 720 «Об утверждении технического регламента о безопасности колесных транспортных средств».

4. Приказ от 06.12.2011 г № 1677 «Об утверждении основных технических характеристик средств технического диагностирования и их перечня», Министерство промышленности и торговли Российской Федерации.

5. ХА.495.00.000 ТУ «Прибор для измерения суммарного люфта в рулевом управлении автотранспортных средств Вираж. Технические условия».

легковые автомобили и созданные на из базе грузовые автомобили и автобусы – не более 10 градусов

Неисправности рулевого управления, при которых запрещается эксплуатация автомобиля

2.1. Суммарный люфт в рулевом управлении превышает следующие значения:
— легковые автомобили и созданные на из базе грузовые автомобили и автобусы – не более 10 градусов.

«А что это за нерусское слово такое — люфт?» — часто приходится слышать этот вопрос от будущих водителей. Вот сейчас мы с этим и разберемся.
Если вы встанете около одного из передних колес вашего автомобиля и попросите кого-нибудь покрутить рулевое колесо туда-сюда на небольшой угол, то «с ужасом» увидите, что колесо-то стоит на месте! Не пугайтесь, это нормальное явление. Прежде чем колеса начнут поворачиваться, выбираются все зазоры в рулевом механизме и в сочленениях рулевых тяг. Вот это и есть «люфт», то есть свободный ход рулевого колеса без поворота передних колес. Однако любой люфт должен быть в пределах нормы.

Если суммарный люфт рулевого управления превышает 10О, то эксплуатация вашего автомобиля запрещена, так как движение по заданной траектории становится весьма проблематичным, а в условиях интенсивного движения просто невозможным. Автомобиль «рыскает» по дороге с большими перемещениями в поперечном направлении, что может повлечь за собой неприятные контакты с другими участниками движения. При движении за городом на большой скорости этот эффект может усилиться и, в конце концов, водитель просто потеряет контроль над поведением машины на дороге. Кроме того, повышенный люфт руля, требует постоянной коррекции направления движения автомобиля, вследствие чего водитель сильно утомляется, что не может не сказаться на общей безопасности дорожного движения.

2.2. Имеются не предусмотренные конструкцией перемещения деталей и узлов; резьбовые соединения не затянуты или не зафиксированы установленным способом.

Эксплуатация автомобиля очень опасна, если имеются проблемы в креплениях многочисленных шарниров рулевых тяг, рулевого механизма, когда сорваны или не затянуты резьбовые соединения, а также, если они ненадежно зафиксированы. При движении машины, из-за постоянных вибраций возможно разъединение элементов рулевого управления. А это уже ведет к полной или частичной потере управляемости автомобиля, что приводит к непредсказуемости траектории его движения. Причем водитель, независимо от его опыта, будет бессилен в этой ситуации.

Вот почему в рулевом управлении все резьбовые соединения затянуты специальными гайками, которые еще и фиксируются шплинтами от самопроизвольного отворачивания. А в некоторых конструкциях применяются разовые самофиксирующиеся гайки. И не стоит экономить на «копеечных» деталях, повторно используя разовую гайку или погнутый шплинт, ведь эта экономия может весьма плачевно аукнуться.

2.3. Неисправен или отсутствует предусмотренный конструкцией усилитель рулевого управления или рулевой демпфер (для мотоциклов).

Для начала надо разобраться с тем, что такое «усилитель рулевого управления».
Гидроусилитель (рис. 49) предназначен для облегчения работы водителя при повороте рулевого колеса. Он состоит из насоса, распределительного устройства и гидроцилиндра.

Рис. 49 Схема гидроусилителя рулевого управления
1 — насос усилителя; 2 — распределительное устройство; 3 — трубки для подачи масла; 4 — силовой цилиндр усилителя; 5 — поршень усилителя со штоком; 6 — маятниковый рычаг; 7 — емкость для масла

При повороте рулевого колеса распределительное устройство направляет жидкость под давлением в одну из полостей гидроцилиндра, тем самым, помогая водителю на поворотах. При повороте налево, жидкость под давлением поступает в полость «А» (рис. 49), а при повороте направо в полость «Б». Когда двигатель не работает, поворот руля будет осуществляться с заметным усилием, так как гидроусилитель не действует.

При неисправности усилителя, также значительно возрастает усилие поворота рулевого колеса автомобиля. Естественно, что при этом невозможно сразу же отреагировать на изменившуюся дорожную обстановку, что может вызвать опасные последствия. Кроме того, при неработающем усилителе руля, возрастает физическая и эмоциональная усталость водителя. После непродолжительной поездки он уже не в состоянии принимать правильные решения и может явиться виновником дорожно-транспортного происшествия.
Хочется предупредить владельцев «Жигулей» и прочих наших «легковушек» — не ищите у себя под капотом усилитель, так как на отечественных малолитражных автомобилях его установка не предусмотрена.

При неисправностях рулевого управления запрещается дальнейшее движение транспортных средств в соответствии с пунктом 2. 3.1. Правил дорожного движения.
Имеется ввиду – полное запрещение движения автомобиля! Если в пути произошел отказ в работе рулевого управления, то самостоятельно вы не имеете права проехать ни метра, да и навряд ли это удастся. Правда есть возможность устранить неисправность на месте, если вы «дока» во внутренностях автомобиля и возите с собой массу запасных деталей и инструментов. В противном же случае, вам предстоит вызывать передвижную службу автосервиса или специализированного буксировщика.

Праймер на люфт, его назначение в зубчатых передачах

Если шестерни спроектированы со стандартной пропорцией зубьев и работают со стандартным межосевым расстоянием, они будут идеально входить в зацепление, не будут заклинивать или требовать люфта. К сожалению, шестерни, как и жизнь, никогда не бывают идеальными.

Общая цель люфта — предотвратить заклинивание шестерен из-за контакта, происходящего с обеих сторон зуба одновременно. Минимальный люфт важен для того, чтобы дать смазке пространство для проникновения в сетку, а также допустить любое тепловое расширение зубчатой передачи под нагрузкой. Производственные ошибки, в том числе ошибки в профиле, шаге, толщине зуба, углу спирали или даже межцентровом расстоянии, — все это приводит к необходимости делать допуски на люфт. Зубчатые колеса, изготовленные с очень малой общей суммарной погрешностью или погрешностью между зубьями, могут иметь меньший допуск на люфт, поскольку ошибки, которые необходимо компенсировать, меньше.

С другой стороны, наличие очень большого люфта в зазоре не является идеальным, если вы используете реверсивный привод, поскольку положение ведомой шестерни со временем будет сильно меняться.

Чтобы получить желаемый люфт, необходимо уменьшить толщину зуба каждой шестерни в зацеплении. Уменьшение толщины зуба обычно превышает величину желаемого люфта, так как методы изготовления будут вносить погрешность, которая будет изменять толщину. Также общепринятой практикой является применение половины допуска люфта к толщине зуба каждой шестерни в зацеплении. В случае конических шестерен, где шестерня имеет очень мало зубьев по сравнению с ответной шестерней, весь допуск на люфт применяется к большей шестерне, чтобы поддерживать максимальную прочность шестерни.

Как подробно показано на Рисунке 1, люфт определяется как превышение толщины зазора между зубьями над толщиной сопрягаемого зуба. Два условия, которые способствуют люфту, — это когда либо толщина зуба ниже значения нулевого люфта, либо если рабочее расстояние между центрами больше, чем значение нулевого люфта.

Рисунок 1

Если толщина зуба одной из сопряженных шестерен меньше значения без люфта, величина люфта будет просто следующей:

j = s _std — s _act = Δs

где:

Дж — линейный люфт, измеренный по делительной окружности.

S _std — это стандартная толщина зуба для идеальных зубчатых колес (также без люфта на рабочей начальной окружности).

S _act — фактическая толщина зуба.

Когда межосевое расстояние увеличивается на относительно небольшую величину, между сопрягаемыми зубьями образуется зазор, который может вызвать чрезмерный шум или преждевременный износ. Связь между увеличением межосевого расстояния и линейным люфтом вдоль линии действия следующая:

j _n = 2 Δa • sin (a)

где:

Δa — изменение межосевого расстояния

а — угол давления

Эквивалентный линейный люфт по делительной окружности определяется как:

j = 2 Δa • tan (а)

Отношение люфта зависит в первую очередь от угла давления и не зависит от шага. Из этого соотношения можно сделать вывод, что у 20-градусных шестерен люфт на 41 процент больше, чем у 14,5-градусных.

Существует четыре типа люфта: круговой люфт, нормальный люфт, центральный люфт и угловой люфт. Угловой люфт вала шестерни обычно является критическим фактором в большинстве конструкций шестерен. Поскольку это значение обратно пропорционально радиусу шестерни, и поскольку две шестерни в зацеплении обычно имеют разные радиусы деления, линейный люфт на делительной окружности преобразуется в разные угловые значения для каждой шестерни в зацеплении.Таким образом, угловой люфт каждой шестерни должен соответствовать определенному центру шестерни.

Многие конструкторы пытаются минимизировать люфт, который производитель шестерен создает в каждой шестерне, собирая шестерни с уменьшенным межосевым расстоянием. Это нежелательно, поскольку устраняет пространство для функционирования смазки и способствует чрезмерному забору зубьев, что, в свою очередь, приводит к преждевременному выходу сетки из строя.

Основные сведения о люфте и задержке передачи в редукторе

Когда дело доходит до редукторов, любой потерянный ход приводит к ошибке положения, может усложнять усилия по управлению и может вызвать повышенную динамическую нагрузку на компоненты.Многие технологии сокращения пытаются минимизировать потерю движения и его последствия. При оценке различных технологий восстановления обычно недостаточно просто учитывать люфт. Вы также должны учитывать все факторы, влияющие на потерю хода, в том числе жесткость редуктора на кручение.

Что такое люфт?

Для пары зубчатых колес с зацеплением люфт — это величина, на которую расстояние между зубьями превышает толщину зуба зацепления. Для редуктора люфт — это величина движения зубчатых колес, находящихся в зацеплении, когда вход удерживается фиксированным.С другой стороны, жесткость на кручение может включать такие вещи, как прогиб компонентов, опоры подшипника и т. Д.

Теоретически совершенные передачи не требуют люфта для удовлетворительной работы. Однако производственные допуски, размеры подшипников, тепловые характеристики и другие практические соображения приводят к неизбежному люфту.

Как выбрать комплект для крепления редуктора

Как измерить люфт

В компании Parker мы измеряем люфт каждого редуктора Stealth путем блокировки входа и приложения к выходу крутящего момента, равного 2% от номинального крутящего момента редуктора.Измерения проводятся в 6 точках на обороте на выходе, чтобы гарантировать постоянный низкий люфт в течение всего цикла. Жесткость на кручение максимальна благодаря нашему высокому коэффициенту контакта зубьев и зубьев, а также встроенному зубчатому венцу, механически обработанному непосредственно в стальном корпусе. Комбинация обеспечивает хорошо сбалансированный продукт, который сводит к минимуму потерю движения при любом применении.

Статья предоставлена Джеффом Наззаро, менеджером по производству редукторов и двигателей компании Electromechanical Automation North America.Первоначально опубликовано на ParkerMotion.com

Узнайте больше о опциях Parker в редукторах, загрузив наш каталог редукторов

Другие сообщения о мотор-редукторах и редукторах включают:

Что следует знать о уплотнении редуктора

Когда использовать передачу в проектах управления движением Часть 1 из 2

Когда использовать передачу в проектах управления движением Часть 2 из 2

Как редукторы уменьшают инерционные несоответствия, решая проблемы проектирования

Люфт vs.потерянное движение | designnews.com

Высокопроизводительные сервомеханизмы, способные к динамическому прецизионному перемещению, повышают производительность труда за счет увеличения времени цикла и производительности машины. Прецизионные планетарные редукторы для сервоприводов, часто являющиеся важным компонентом сервосистемы, обеспечивают механическое преимущество за счет снижения скорости и управления крутящим моментом для управления относительно большими нагрузками с относительно небольшими двигателями за счет уменьшения инерции отраженной нагрузки на двигателе.Меньшие двигатели, кабели, приводы, элементы управления и усилители потребляют меньше энергии, что снижает эксплуатационные расходы системы.

Поскольку потерянное движение является одной из основных причин неопределенности положения в системе управления перемещением, понимание разницы между люфтом и потерянным ходом и их влияние на воспроизводимость и точность является ключом к выбору правильного редуктора сервопривода для достижения заданной точности вращения. . К сожалению, различия в семантике и методах измерения сбивают с толку.В частности, люфт и холостой ход часто ошибочно считаются синонимами при описании относительного движения выходного положения редуктора по отношению к входному движению.

Фактически, люфт коробки передач является компонентом холостого хода, который описывает состояние, при котором вход в механизм не дает соответствующего смещения на выходе. Проще говоря, все механические устройства, даже пруток из прочной стали, обладают некоторой упругостью. Таким образом, небольшой крутящий момент и вращение могут быть приложены к выходу устройства (или одному концу стержня) и поглощены накатом устройства или стержня без движения на входе (или другом конце стержня). .

Потерянное движение для трансмиссий — это измерение угла движения в обоих направлениях до того, как движение на входе произойдет при приложении нагрузки на выходе, в то время как люфт — это величина, на которую ширина пространства между зубьями шестерни превышает толщину зацепляющийся зуб измеряется на делительной окружности шестерен.

Люфт, который иногда называют люфтом, люфтом, люфтом или просто люфтом, представляет собой угловую величину, обусловленную круглой геометрией шестерни. Это можно назвать люфтом зазора, который необходим для устранения производственных ошибок, обеспечения пространства для смазки и теплового расширения компонентов.

Зазор компенсирует производственные ошибки и обеспечивает зазор для смазочной пленки между зацепляющимися зубьями. Однако некачественное изготовление и / или неправильная смазка могут со временем увеличить люфт редуктора, поскольку меньшие площади контакта зубьев означают большее контактное давление. Если они превышают допустимое давление смазки, контакт металла с металлом приведет к большему износу.

Измерение люфта. В сервомеханических трансмиссиях люфт измеряется на выходном валу редуктора при жестком удерживании входного вала. Отсутствие эталонов для определения люфта не вызывает удивления в неоднозначности опубликованных значений от различных производителей. Указанное значение является максимальным или средним? Это плюс, минус или сумма? Используется ли какая-либо сила для вращения выходного вала, чтобы обеспечить полный контакт с шестернями и роликами подшипников?

Например, если производитель заявляет 10 угловых минут крутильного люфта, и это значение люфта плюс / минус, фактический крутильный люфт будет около 35 угловых минут (10 в каждом направлении + 15 с небольшой нагрузкой). применяется к выходу).Качественные производители будут прикладывать некоторое количество крутящего момента при измерении люфта и называть результат крутильным люфтом, чтобы гарантировать, что проектировщики учли это при попытке достичь заданной точности вращения.

Здесь терминология сбивается с толку. Из-за приложения силы некоторые производители называют люфт при кручении потерянным движением, потому что он включает вращение выхода без вращения на входе. Торсионный люфт включает люфт зазора, отклонение зубьев шестерни для полного контакта, движение в результате зазоров подшипников и трение.Торсионный люфт синонимичен потерянному движению, и здравый смысл подсказывает нам, что величина приложенной силы сильно повлияет на значения потерянного движения или крутильного люфта.

Потеря подвижности и скованности. Потерянное движение обычно не указывается как таковое, поскольку оно является функцией крутящего момента, прилагаемого в конкретном приложении. Однако полезной альтернативой является жесткость редуктора, иногда называемая жесткостью на кручение или жесткостью на кручение. Эта характеристика в единицах крутящего момента по углу (Нм / мин. Дуги или дюйм-фунт / градус) обозначает «эффект пружины» или жесткость редуктора.Диаметр входного и выходного валов и шаг зубьев шестерни оказывают наибольшее влияние на жесткость коробки передач на кручение.

Изготовление зубчатого венца, встроенного в корпус, обеспечивает редуктор с максимальной жесткостью и допустимым крутящим моментом, поскольку он обеспечивает самый большой размер внутренних компонентов для данного размера оболочки. Чем выше жесткость, тем легче контролировать точность движения системы.

Жесткость редуктора определяется путем жесткой установки блока, блокировки входа, приложения серии однонаправленных крутящих нагрузок на выход и для каждого значения измерения углового смещения в нескольких положениях по окружности выходной вал.Результирующий ряд данных является линейным, когда крутящая нагрузка приближается к допустимой для редуктора.

Наклон линии в этой области определяет жесткость на кручение в единицах силы на приращение угла. Когда этот тест выполняется с двунаправленным вращением и приложением крутящего момента, на результаты влияет люфт. Разница между данными при реверсировании указывает на потерянное движение или крутильный люфт в зависимости от приложенного крутящего момента.

Люфт или потеря движения не являются проблемой в случае непрерывного движения в одном направлении.Здесь сопротивление нагрузки заставляет зубья зацепляющейся шестерни войти в контакт, который поддерживается постоянным однонаправленным вращением шестерни. Однако любое реверсирование движения или циклические односторонние приложения требуют, чтобы зубья сначала выходили из зацепления, а затем снова зацеплялись с противоположными поверхностями зубьев.

Влияние на воспроизводимость и точность. Для систем с циклическим движением, где необходим низкий люфт, жесткость трансмиссии на кручение имеет решающее значение для выполнения требований рабочего цикла.Рассмотрим однонаправленный поворотный механизм для систем отсечки. Прерывистые силы резания приводят к мгновенному требованию высокого крутящего момента. Эти «всплески» крутящего момента на входе редуктора вызывают отклонение или перемещение зубьев шестерни, а также скручивание выходного вала, что может приводить к ошибочным резкам.

Здесь очень важна инерция ножа, потому что чем выше инерция, тем большее влияние оказывает жесткость на управление системой. В этих динамических приложениях передаточное число редуктора уменьшает рассогласование момента инерции в квадрате передаточного отношения.Это позволяет двигателю использовать свою энергию для быстрого перемещения нагрузки, а не использовать свою энергию для вращения статора.

Контролируемый профиль движения для этой отрезной системы включает ускорение и замедление ножа. Если трансмиссия недостаточно жесткая, чтобы противостоять отклонениям из-за динамических нагрузок от ускорения и замедления массы ножа, то выходной вал будет отставать от вала двигателя и его датчика обратной связи (резольвера или энкодера). Чем жестче редуктор на кручение, тем точнее будут показания на входе и выходе.

Характеристики жесткости / жесткости компонентов движения существенно ограничивают динамическую способность реагирования системы. Нестабильность сервопривода (поиск положения) или неприемлемое время установления могут помешать попыткам повысить производительность при программировании контроллера.

Рабочие циклы должны быть ограничены, чтобы дать системе время для достижения стабильности, что снижает пропускную способность.В противном случае возникнет недопустимо большая неопределенность положения из-за жесткости на кручение. Например, увеличение жесткости редуктора может позволить увеличить скорость обработки бумаги с 450 до 600 листов / мин.

Дизайнеры должны понимать, что важно: точность, положение, повторяемость или надежность. Комбинация этих факторов определит наиболее подходящий редуктор для применения. На практике разница в цене между поставщиками редукторов обычно незначительна по сравнению с затратами на замену в полевых условиях и влиянием неисправной конструкции или отказа на клиентов.

Помните, что каталоги редукторов — это инструменты продаж. Попросите вашего поставщика предоставить данные испытаний или инспекций, если важны точность и надежность. Обязательно сравните эквивалентные характеристики. Люфт с зазором отличается от люфта при кручении и холостого хода, которые являются разными названиями одного и того же. И помните, что нулевой люфт не приводит к точному позиционированию. Жесткость, потерянное движение и динамика системы управления в целом определяют, насколько близко система может подойти к идеальному позиционированию.

Люфт (из-за изменения толщины зуба) — калькулятор

Описание

В машиностроении люфт, иногда называемый люфтом или люфтом, представляет собой люфт или потерю хода в механизме, вызванную зазорами между деталями. Его можно определить как максимальное расстояние или угол, на который любая часть механической системы может перемещаться в одном направлении без приложения заметной силы или движения к следующей части в механической последовательности, и представляет собой механическую форму зоны нечувствительности.Примером в контексте шестерен и зубчатых передач является величина зазора между сопряженными зубьями шестерни. Это можно увидеть, когда направление движения меняется на противоположное, а провисание или потерянное движение компенсируется до того, как реверсирование движения завершено. Другой пример — клапанный механизм с механическими толкателями, где для правильной работы клапанов необходим определенный диапазон зазоров.

В зависимости от приложения люфт может быть нежелательным. Это неизбежно почти для всех реверсивных механических муфт, хотя его влияние можно нивелировать или компенсировать.Во многих приложениях теоретическим идеалом было бы отсутствие люфта, но на практике необходимо допускать некоторый люфт для предотвращения заклинивания. Причины наличия люфта включают возможность смазки, производственные ошибки, прогиб под нагрузкой и тепловое расширение.

Шестерни

Факторы, влияющие на величину люфта, требуемого в зубчатой передаче, включают ошибки в профиле, шаге, толщине зуба, углу спирали и межосевом расстоянии, а также биение. Чем выше точность, тем меньше люфт.Люфт чаще всего создается за счет врезания зубьев в шестерни глубже, чем идеальная глубина. Другой способ создания люфта — увеличение межцентрового расстояния между шестернями.

Люфт из-за изменения толщины зуба обычно измеряется по делительной окружности и определяется по приведенной здесь формуле.

Обычно делается поправка на половину люфта в толщине зуба каждой шестерни. Однако, если шестерня (меньшая из двух шестерен) значительно меньше шестерни, с которой она находится в зацеплении, обычно учитывается весь люфт в большей передаче.Это позволяет сохранить максимальную прочность зубьев шестерни. Количество дополнительного материала, удаляемого при изготовлении шестерен, зависит от угла прижатия зубьев. Для угла давления 14,5 ° дополнительное расстояние, на которое перемещается режущий инструмент, равно желаемой величине люфта. Для угла давления 20 ° расстояние равно 0,73 желаемой величины люфта.
На практике средний люфт определяется как 0,04 деленное на диаметральный шаг; минимальное значение 0,03, деленное на диаметральный шаг, а максимальное — 0.05 делится на диаметральный шаг.
В зубчатой передаче люфт накапливается. При реверсировании зубчатой передачи ведущая шестерня поворачивается на короткое расстояние, равное сумме всех люфтов, прежде чем последняя ведомая шестерня начинает вращаться. На выходах малой мощности люфт приводит к неточному расчету из-за небольших ошибок, вносимых при каждом изменении направления; при большой выходной мощности люфт вызывает сотрясения всей системы и может повредить зубья и другие компоненты.

Связанные формулы

Моделирование люфта шестерни

Модельные испытания проводились на основе числовых данных (таблица 2), характеризующих одноступенчатую передачу.{-1} \). В ходе численных экспериментов были приняты идеально жесткие валы, соединяющие шестерни с двигателем и безмассовым элементом, на который действует момент нагрузки. Кроме того, предполагалось, что значение момента нагрузки, приложенной к шестерне с радиусом \ (R_ {2} \), составляет 80% от значения крутящего момента. Замещающий коэффициент демпфирования b учитывает общие потери энергии, вызванные сопротивлением движению в подшипниках и трением взаимодействующих зубцов шестерни.

Выявление зон хаотического движения люфта различных моделей

На основе числовых данных, характеризующих математическую модель, численные расчеты, показывающие влияние нормированной частоты \ (\ omega \) и безразмерной ошибки взаимодействия шестерен \ (F_ {e} \) о расположении зон хаотического движения.n \ hbox {ln} \ left ({\ frac {\ varepsilon _i \ left (t \ right)} {\ varepsilon \ left (0 \ right)}} \ right). \ end {align} $$

(11)

В приведенном выше уравнении \ (\ varepsilon _ {i} (t) \) представляют векторы, соединяющие в один и тот же момент времени траекторию исследуемого движения с опорной траекторией, причем начала обеих траекторий являются расположен в непосредственной близости, определяемой \ (\ varepsilon (0) \). В практических приложениях этот метод оценки наибольшего показателя Ляпунова сводится к усреднению значений по многим итерациям в адекватном пространстве подавления.В нашем случае мы предполагаем, что фазовое пространство содержит смещение и скорость модели передачи \ ((x, \ dot {x}) \). Положительные значения \ (\ uplambda \) указывают на хаотическое поведение; в противном случае траектории стремятся либо к устойчивым точкам, либо к периодическим орбитам. В случае разрывных характеристик зазора показатель Ляпунова может быть неправильно оценен на основе алгоритма Якоби; поэтому в этой работе мы используем концепцию его идентификации, основанную на формуле. (11). Результаты модельных испытаний, иллюстрирующие влияние функции, аппроксимирующей люфт, представлены в виде разноцветных карт максимального показателя Ляпунова.Процедура создания разноцветных карт такого типа принципиально не отличается от вычислений, производимых для одного управляющего параметра.

Для получения удовлетворительного разрешения диапазон изменчивости управляющих параметров, определяющих абсциссу и ординату, разделен на 500 интервалов. Вычисленные значения наибольшего показателя Ляпунова в значительной степени зависят от предполагаемого расстояния начальных условий \ (\ varepsilon (0) \) двух траекторий.{-5} \). На сгенерированных двумерных картах наибольшего показателя Ляпунова (рис. 3) в масштабе радуги можно заметить области хаотических решений, которые отмечены оранжевым и красным цветом.

Стоит отметить, что время расчета разноцветной карты наибольшего показателя Ляпунова при отображении характеристик люфта разрывной функцией (6) составило около 41 000 с. В случае моделирования с функциями на основе полиномов (7) и (8) время расчета было примерно одинаковым и составило ок.5000 с. С другой стороны, в случае аппроксимации характеристик логарифмической функцией (9) расчет разноцветной карты наибольшего показателя Ляпунова длился ок. 10000 с.

При проверке полученных результатов модельных испытаний были приняты априорные статические характеристики люфта для наиболее надежной модели шестерни, моделируемой так называемой мертвой зоной. Эта модель считалась шаблоном, поскольку результаты испытаний модели, полученные с ее помощью, демонстрируют сходимость с результатами экспериментальных исследований [22, 32].Прямое сравнение разноцветных карт наибольшего показателя Ляпунова показывает отсутствие корреляции с моделями люфта, основанными на полиномиальных функциях (рис. 3б, в). Эта предпосылка составляет формальную основу для исключения их в дальнейших модельных исследованиях. Динамика зубчатой передачи существенно зависит от параметра \ (F_e \), представляющего точность исполнения и взаимодействия шестерен. Математическая модель, в которой характеристики люфта аппроксимируются логарифмической функцией (рис.3d) — единственное приближение, которое показывает приемлемое соответствие с решением, основанным на прерывистой функции люфта (рис. 3а). Для проверки сформулированного тезиса для заданного значения параметра \ (F_e = 0,1 \) построены бифуркационные диаграммы установившихся состояний. На их основе еще можно делать выводы о природе механических колебаний, возбуждаемых в областях, где имеет место период удвоения [33, 34].

Рис. 3

Карты показателя Ляпунова, сгенерированные при нулевых начальных условиях (\ (x_0 = 0, \ dot {x} _ {0} = 0) \) модели люфта, представленные функцией: a разрывная с мертвой зоной, b полином третьей степени, c модифицированный полином, d логарифмическое приближение

Бифуркационные диаграммы строятся на основе временных характеристик или траекторий, записанных на фазовой плоскости.В нашем случае они были построены на основе локальных максимумов (точки на рис. 4 темно-синим цветом) и минимумов (точки на рис. 4 красным цветом) численных решений данных в виде временных рядов. Для определения периодичности решений использовались диаграммы количества пересечений фазового потока с осью абсцисс (NPSI — номер пересечения фазового потока), которые соответствуют бифуркационным диаграммам установившихся состояний (рис. 4).

Рис.4

Бифуркационные диаграммы и соответствующие диаграммы количества пересечений фазовых потоков (NPSI) для характеристик люфта, моделируемого: a прерывистой функцией, b логарифмической функцией

В общих чертах , суть построения диаграмм NPSI заключается в определении количества пересечений траекторий и оси смещений фазовой плоскости из \ (\ dot {x} = 0 \).При этом учитываются только точки пересечения, в которых координата, представляющая скорость, меняет знак, например, с отрицательного на положительный. В этом месте следует четко указать, что точная оценка количества пересечений фазовой траектории в областях изменчивости управляющего параметра, где движение системы нерегулярно, зависит от ширины временного окна. Это связано с тем, что в зонах хаотического движения регистрируемые траектории характеризуются очень большими периодами колебаний.

Независимо от характеристик люфта, использованных при моделировании, полученные результаты показывают наличие двух зон, в которых имеет место неравномерное движение редуктора. Несмотря на визуальное совпадение разноцветных карт наибольшего показателя Ляпунова (рис. 2а, 3б), на графических изображениях бифуркационных диаграмм установившихся состояний наблюдаются различия. Эти различия наблюдаются в основном вблизи областей хаотического движения. Также стоит отметить, что по частоте \ (\ omega \ in \ langle 0.35 \), \ (0,45 \ rangle \) решение (рис. 4б) предполагает наличие явления удвоения периода. Что касается разрывной модели (рис. 4a), первая зона оценивается как находящаяся в пределах \ (\ omega \ in \ langle 0.9 \), \ (1.1 \ rangle \), а вторая — в пределах \ (\ omega \ in \ langle 1.2 \), \ (1.6 \ rangle \). Однако на бифуркационной диаграмме зоны, в которых трансмиссия ведет себя хаотично, ограничены значениями управляющего параметра, соответственно, первой \ (\ omega \ in \ langle 0.9 \), \ (1.15 \ rangle \) и второй \ (\ omega \ in \ langle 1.25 \), \ (1.645 \ rangle \). Непосредственное сравнение диаграмм числа пересечений фазовых потоков (нижние графики рис. 4) показывает, что помимо областей хаотических решений преобладают периодические колебания. Однако периодическое движение 2 T имеет место вблизи зон бифуркации. На основании бифуркационных диаграмм и NPSI трудно оценить безразмерную частоту возбуждения \ (\ omega \) от природы решения.Адекватные результаты испытаний модели изображены в виде графиков времени, амплитудных и частотных спектров, а также сечений Пуанкаре (рис. 5). При проведении компьютерного моделирования предполагались нулевые начальные условия \ (x_0 = 0, \ dot {x} _ {0} = 0 \). Примерные результаты, показывающие реакцию системы во временной области, нанесенную темно-синим цветом, представляют собой решение, в котором характеристики люфта аппроксимируются логарифмической функцией (9). Однако временная последовательность, отмеченная красным, соответствует люфту, смоделированному прерывистой функцией (5).Ширина временного окна, в котором наблюдался отклик системы, была определена равной 20 периодам возбуждения. Такое же цветовое назначение было применено к сгенерированным частотно-амплитудным спектрам. Для получения удовлетворительного спектрального разрешения численные расчеты проводились на основе данных, взятых из временного окна шириной 350 периодов возбуждения. Прямое визуальное сравнение частотно-амплитудных спектров (рис. 5б) не показывает заметных различий в распределении возбужденных гармоник.Эти различия становятся важными в случае временных характеристик (рис. 5a) и сечений Пуанкаре (рис. 5c).

Рис. 5

Влияние картографических характеристик люфта для \ (\ omega = 1.05 \) на: a временные истории решений, b частотно-амплитудные спектры, c сечения Пуанкаре

Численные моделирования показывают, что классический спектр Фурье не является подходящим индикатором, на основе которого можно оценить надежность сформулированной модели.

Влияние параметра \ (a_ {1} \) на распределение амплитудно-частотного спектра

Намного больше информации о динамике системы дают спектрограммы STFT [35] или шкалы вейвлетов [36, 37]. В нашем исследовании для оценки активности отдельных гармонических составляющих в выбранные моменты времени использовалось преобразование на основе гауссовского вейвлета. На рис. 6 представлены разноцветные карты активности гармонических составляющих моделей люфта.{11} \), наблюдаемые во временных окнах \ (\ tau _ {W} \) с шириной 400 периодов внешнего возбуждения.

Спектрограмма временной последовательности, основанная на модели прерывистого люфта (рис. 6а), показывает наивысшую активность гармонических составляющих, расположенных в диапазоне \ (\ omega \ in \ langle 0,082 \), \ (0,657 \ rangle \) . Доминирующие субгармоники, представленные красным цветом, со временем возбуждаются нерегулярно. В низкочастотном диапазоне \ (\ omega \ in \ langle 0 \), \ (0,041 \ rangle \) отдельные гармоники активируются циклически.Наибольшая активность гармоник спектрограммы, где люфт моделировался гладкой логарифмической функцией (рис. 6б), находится в области изменчивости \ (\ omega \ in \ langle 0.167 \), \ (0.669 \ rangle \). Увеличение параметра \ (a_ {1} \) логарифмической функции, аппроксимирующее прерывистые характеристики люфта, приводит к изменению диапазона \ (\ omega \ in \ langle 0.084 \), \ (0.669 \ rangle \), в котором доминирующая расположены гармонические составляющие (рис. 6б, в). Различия в графических изображениях временных рядов, спектров Фурье и, в частности, бифуркационных диаграмм и сечений Пуанкаре, можно минимизировать, регулируя параметр \ (a_ {1} \) уравнения.(9). Уменьшение его значения означает, что ниже частоты \ (\ omega = 0,5 \) ширина зоны периодических колебаний 2 T (рис. 4) увеличивается; этого не наблюдается в прерывистой модели. Также стоит отметить, что ограничение значения \ (a_ {1} \) вызывает перекрытие первой \ (\ omega \ in \ langle 0.9 \), \ (1.1 \ rangle \) и второй зон \ (\ omega \ в \ langle 1.2 \), \ (1.6 \ rangle \) хаотического движения (рис. 4а).

Рис.6

Спектрометрия вейвлет-преобразований моделей люфта, отображаемых функцией (\ (x_0 = 0, \ dot {x} _ {0} = 0) \): a discontinuous \ (\ omega = 1.05 \), b логарифмический \ (\ omega = 1.05 \), \ (a_ {1} = 60 \), c логарифмический \ (\ omega = 1.05 \), \ (a_ {1} = 370 \ ), d логарифмический \ (\ omega = 1.05 \), \ (a_ {1} = 685 \)

Оптимизация параметра \ (a_ {1} \)

Влияние значения логарифмического коэффициента функции, аппроксимирующей люфт, и связанная с этим эволюция бифуркационных диаграмм представлены на рис. 7. Значение параметра \ (a_ {1} = 420 \), при котором 2 T -периодические колебания в диапазоне частот от \ (\ omega \) 0.От 4 до 0,5 исчезают, не оптимально. Для определения оптимального с точки зрения численного эксперимента \ (a_1 \) параметр логарифмической функции был идентифицирован на основе уравнения, аппроксимирующего приращение частоты \ (\ omega _ {1} \). Частоты \ (\ omega _ {1} \) были определены как точки бифуркационных диаграмм, на которых не появляется периодическое решение 2 T (рис. 4а). Когда коэффициент \ (a_ {1} \) достигает значений около 450, 2 T -периодические колебания исчезают.На основании этого была установлена горизонтальная асимптота, на которую направлена аппроксимируемая функция, вместе с увеличением параметра \ (a_ {1} \):

$$ \ begin {align} \ omega _1 \ left ( {a_1} \ right) = \ left ({\ frac {0.17a_1} {0.364a_1 +5.451}} \ right). \ end {align} $$

(12)

Рис. 7

Влияние логарифмического коэффициента \ (a_ {1} \) функции, аппроксимирующей люфт, на эволюцию бифуркационной диаграммы

При вычислении предела аппроксимирующей функции (12) было обнаружил, что позиция асимптоты установлена на 0.467. Это число примерно соответствует частоте внешней нагрузки, когда происходит скачок амплитуды периодических колебаний. Предполагая, что ошибка отображения по горизонтали составляет 1%, значение параметра \ (a_ {1} \) равно 685; это значение позволяет аппроксимировать сечение с приемлемой точностью. Это подтверждается расчетными корреляционными размерностями, приведенными на диаграммах (рис. 8а, б). Относительные погрешности корреляционных размеров рассчитанных сечений Пуанкаре для разрывных и приближенных характеристик люфта составляют 0.4% для частоты возбуждения \ (\ omega _ {1} = 1.05 \) и 0,9% в случае \ (\ omega _ {1} = 1.4 \). Что касается сечений Пуанкаре, которые показаны на рис. 5c, где функция аппроксимации была сгенерирована для \ (a_ {1} = 60 \), оценочная относительная ошибка составляет около 3,5%. Однако это значение ошибки не гарантирует соответствия решений в области времени и частоты. Предполагая, что строка ошибок находится на уровне 0,1% от отображения горизонтальной асимптоты, значение параметра \ (a_ {1} \) увеличивается более чем в 10 раз, достигая значения 6980 по отношению к \ (a_ {1} = 685 \).Для этого значения расчетная корреляционная размерность сечения Пуанкаре составляет 1,237, что составляет прибл. 0,08% погрешности сопоставления точек траектории с плоскостью управления.

Рис.8

Сечение Пуанкаре: a \ (\ omega = 1.05 \), b \ (\ omega = 1.4 \)

Рис.9

Влияние значения параметра \ ( a_ {1} \) на хаотическом решении системы: a \ (a_ {1} = 685 \), b \ (a_ {1} = 6980 \)

Временные последовательности решений, полученных на Основание модели разрывной передачи выделено красным цветом, а темно-синим цветом соответствуют решения, основанные на аппроксимации характеристик люфта логарифмической функцией (рис.9). При увеличении значения параметра \ (a_1 \) более чем в десять раз решение намного лучше отражает решение разрывной модели. Однако со временем решения начинают меняться все больше и больше (диаграмма на рис. 9b вверху). Точность аппроксимации характеристик люфта становится еще более очевидной, когда частота возбуждения принимает значения, соответствующие второй зоне хаотического движения (центральная диаграмма рис. 9б). Таким образом, такое поведение зависит от того, находится ли рабочая точка трансмиссии в зоне хаотического или предсказуемого движения.Точность приближения характеристик люфта, когда частота внешней нагрузки находится в зоне хаотического движения, показывает сходство в поведении, которое наблюдается при исследовании чувствительности начальных условий к пренебрежимо малому смещению. Стремление получить приемлемую совместимость решений в частотной области предполагает использование очень больших значений параметра \ (a_ {1} \). Завышенные значения существенно увеличивают время численных расчетов, в результате чего модель, основанная на аппроксимации характеристик люфта, становится неэффективной, так как времена компьютерного моделирования не сильно различаются.

В случае, когда на систему воздействует возбуждение со значением, лежащим за пределами зон хаотического движения, совместимость решения в принципе идеальна. Сходимость результатов уже достигается при \ (a_ {1} = 685 \); следовательно, нет решений для больших значений \ (a_ {1} \) (рис. 9a нижние графики), где временные характеристики представлены в зонах контрольного параметра \ (\ omega \), в которых период удвоения происходит.

Деформационно-волновой механизм Harmonic Drive® — без люфта | Гармонический Драйв

Как это работает

Ниже представлена увеличенная двухмерная диаграмма, демонстрирующая, как три зубчатых элемента входят в зацепление и вращаются.

Flexspline немного меньше в диаметре и имеет на два зубца меньше, чем Circular Spline. Эллиптическая форма генератора волн заставляет зубцы гибкого сплайна взаимодействовать с круговым сплайном в двух противоположных областях по главной оси эллипса. При каждом повороте генератора волн на 180 градусов по часовой стрелке зубцы Flexspline выдвигаются против часовой стрелки на один зуб по отношению к круговой шлице. Каждое полное вращение генератора волн по часовой стрелке приводит к тому, что Flexspline перемещается против часовой стрелки на два зубца от своего исходного положения относительно кругового сплайна.Поскольку зубья шестерни всегда полностью входят в зацепление в области вдоль главной оси, зубчатые передачи с волновой деформацией Harmonic Drive® имеют нулевой люфт.

Flexspline немного меньше в диаметре и имеет на два зубца меньше, чем Circular Spline. Эллиптическая форма генератора волн заставляет зубцы гибкого сплайна взаимодействовать с круговым сплайном в двух противоположных областях по главной оси эллипса.При каждом повороте генератора волн на 180 градусов по часовой стрелке зубцы Flexspline выдвигаются против часовой стрелки на один зуб по отношению к круговой шлице. Каждое полное вращение генератора волн по часовой стрелке приводит к тому, что Flexspline перемещается против часовой стрелки на два зубца от своего исходного положения относительно кругового сплайна. Поскольку зубья шестерни всегда полностью входят в зацепление в области вдоль главной оси, редукторы Harmonic Drive® имеют нулевой люфт.

В наборах компонентов Harmonic Drive чашечного типа, используемых в редукторах CSF-GH и CSG-GH, нижняя часть Flexspline (выходная сторона) ограничена кругом, а верх Flexspline имеет эллиптическую форму.Это приводит к тому, что зубья шестерни Flexspline слегка расширяются наружу. Мы называем это коническим углом, и он служит для предварительной нагрузки на зубья шестерен Flexspline и Circular Spline. Этот предварительный натяг гарантирует отсутствие люфта в течение всего срока службы шестерни. Поскольку в зубчатом колесе нет истинного люфта, мы измеряем крутильный налет зубчатого колеса при +/- 4% от номинального крутящего момента, и все редукторы Harmonic Drive имеют холостой ход менее 1 угловой минуты. Предварительная нагрузка на шестерню гарантирует, что она будет оставаться стабильной в течение всего срока службы шестерни.

Щелкните здесь, чтобы увидеть полную линейку нашей продукции.

Превосходные характеристики зубчатой передачи при использовании S-образного зуба

Harmonic Drive разработал уникальный профиль зуба шестерни, который оптимизирует зацепление зуба. Этот профиль зуба («зубец S») позволяет одновременно задействовать до 30% от общего числа зубьев. Кроме того, большой радиус корня зуба увеличивает прочность зуба по сравнению с эвольвентным зубом.Эта технологическая инновация обеспечивает высокий крутящий момент, высокую жесткость на кручение, длительный срок службы и плавное вращение.

Люфт — RepRap

Люфт — это эффект, вызванный «наклоном» (слишком большая свобода движения или слишком маленькое ограничение) в системе механического привода, приводящим к небольшим расхождениям в позиционировании в точках, где оси меняют направление.Самый простой случай — пара прямозубых шестерен. Люфт — это величина зазора между сопряженными зубьями шестерни. Когда направление меняется на противоположное, ведущая шестерня должна пройти мимо этой мертвой зоны, прежде чем произойдет какое-либо движение оси. Теоретическим идеалом было бы отсутствие люфта, но на практике необходимо предусмотреть некоторый люфт для предотвращения заклинивания. Причины наличия люфта включают возможность смазки, производственные ошибки, прогиб под нагрузкой и тепловое расширение.

Ременные передачи

Люфт шкива не люфт шестерни.Когда вы меняете направление, вы не получаете мертвого места, потому что зубы не скользят. Вместо этого, когда вы меняете направление, зубья ремня (случайно) входят в зацепление с противоположной стороны впадины. После пол-оборота в новом направлении все зубья войдут в зацепление с новой стороны, и пройденное расстояние будет немного меньше. То есть, где она останавливается, зависит от того, откуда пришла ось, а также от того, как далеко она прошла в этом направлении. (т.е. люфт распределяется на пол-оборота, а не сразу при изменении направления.) Это может происходить из-за слишком ослабленных или слишком натянутых ремней, поэтому для правильного натяжения приводных ремней требуется некоторая тонкость.

Правильно натянутые ремни MXL имеют очень небольшой люфт и значительную податливость. Криволинейные ремни и ремни с острыми зубьями (60 градусов) могут еще больше уменьшить перекос. На момент написания этой статьи ремни GT2 являются наиболее предпочтительными из-за их внутренней устойчивости к люфту.

Винтовые передачи

Ось Z в большинстве станков RepRap имеет винтовой привод, как стержень с резьбой, так и ходовой винт (с квадратной, акме или контрольной резьбой), и для работы требуется некоторый механический зазор.Люфт в системе с винтовым приводом возникает из-за небольшого зазора между гайкой и резьбой. Когда есть люфт по оси Z, слои будут иметь непостоянную толщину, а готовые отпечатки будут иметь полосы.

Одним из способов минимизировать люфт в оси с винтовой передачей является использование гайки Delrin с жестким допуском.

суммарный люфт в рулевом управлении

Смотреть что такое «суммарный люфт в рулевом управлении» в других словарях:

Люфт в рулевом управлении: причины, измерение, регулировка

Понятие люфта в рулевом механизме

Причины появления люфта

Ослабление затяжки гайки

Износ наконечников тяг

Как диагностировать неисправность?

Устранение люфта в рулевом управлении

Заключение

Как отрегулировать люфт в рулевом управлении, что такое суммарный люфт

Что такое люфт

Устранение люфта в рулевом управлении

Принцип работы

Как убрать

Суммарный люфт в рулевом управлении

Как диагностировать неисправность?

Как отрегулировать люфт руля

Люфт суммарный рулевого управления — Энциклопедия по машиностроению XXL

Выбор оптимального метода диагностирования рулевого привода легковых автомобилей

27204-15: Вираж Приборы для измерения суммарного люфта в рулевом управлении автотранспортных средств

Назначение

Описание

Программное обеспечение

Технические характеристики

Знак утверждения типа

Комплектность

Поверка

Сведения о методах измерений

легковые автомобили и созданные на из базе грузовые автомобили и автобусы – не более 10 градусов

Праймер на люфт, его назначение в зубчатых передачах

Основные сведения о люфте и задержке передачи в редукторе

Что такое люфт?

Как выбрать комплект для крепления редуктора

Как измерить люфт

Люфт vs.потерянное движение | designnews.com

Люфт (из-за изменения толщины зуба) — калькулятор

Описание

Моделирование люфта шестерни

Выявление зон хаотического движения люфта различных моделей

Влияние параметра \ (a_ {1} \) на распределение амплитудно-частотного спектра

Оптимизация параметра \ (a_ {1} \)

Деформационно-волновой механизм Harmonic Drive® — без люфта | Гармонический Драйв

Как это работает

Превосходные характеристики зубчатой ​​передачи при использовании S-образного зуба

Люфт — RepRap

Ременные передачи

Винтовые передачи

Добавить комментарий Отменить ответ

Превосходные характеристики зубчатой передачи при использовании S-образного зуба