Перейти к публикации

Изменен п. 12 раздела "Другие ограничения", просьба ознакомиться. Расшифровка и пояснения - тут

Andrey13670

Самодельная шариковая КПП. Нужны советы участников форума.

Рекомендованные сообщения

Здравствуйте уважаемые участники форума. Хочу сделать коробку передач. из четырех скоростей по типу такой (рис 1,2)

) То-есть, есть два вала, на одном шестерни закреплены, на другом могут свободно вращаться. В то время как выбрана одна из шестеренок, во время передачи крутящего момента через зацепленную шестерню, остальные ,как я понимаю , из-за другого  передаточного соотношения скользят относительно вала в котором шарики. У меня все это в отличии от образцов будет работать не в маслянной ванне, поэтому даже если валы будут шлифованные и закаленные, выработки  не избежать, поэтому хочется каждую шестеренку посадить на подшипник.  И вместо шестеренок у меня будут звездочки и цепи.  То что я начертил (рис 3) (обозначения 1- сечение цепи, 2-посадка подшипника в втулку к которой крепится звездочка, 3-посадка подшипника между втулкой звездочкой и ведущим валом, 4 ведомая общая звездочка, 5-селектор, вал который своим утолщением выдавливает шарики и тем самым активирует нужную втулку с звездочкой)  Размеры всего этого на рисунке 4.  Каждая втулка отдельная крутиться на своем подшипнике рисунок 5. аксиальный вид рисунок 6.

Исходя из вышесказанного возникают вопросы

1. логично ли ставить туда подшипник если все это будет работать на сухую

2. выдержит ли подшипник мелкий такой в этой ситуации, без нагрузки на нем крутиться втулка, под нагрузкой он не крутиться на него только опирается втулка

3.так как в каждой втулке подшипник только с одной стороны, я думаю что шарики которые расклинены валом переключения уравновесят опрокидывающий момент (не полезный для подшипника, подшипник только один, для экономии места) или это это значительно снижает надежность узла. Мощность мотора 800 ватт обороты 200-500 минуту.

4. какие посадки выбрать для подшипника ( думаю в втулке плотная, а втулки на валу менее плотная допустима).  

 

 

2019-12-2-0-23-41.jpg

2019-12-2-0-27-40.jpg

2019-12-3-0-49-07.jpg

2019-12-3-0-55-07.jpg

2019-12-3-0-57-33.jpg

2019-12-3-0-59-23.jpg

Изменено пользователем Andrey13670

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Шарики будут подпружинены? или как?

Под действием центробежных сил шарики всех шестерней будут стремится их замыкать.

Изменено пользователем uvl77

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
18 минут назад, uvl77 сказал:

 шарики всех шестерней будут стремится их замыкать.

И будут трещётки на каждой шестерне

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Для начала нужно посчитать, какой максимальный момент нужен на ведомой звёздочке 5 и потянет ли его мотор. Потом считать остальные элементы.

Глубина утапливания шариков во втулки звёздочек должна позволять надёжное выталкивание их обратно в обойму.

Расположение каждой группы шариков в каждом сечении (по 6 штук, как на картинке) должно быть очень точно выдержано по окружности, т.е. по 60 градусов. В противном случае, из-за встречи каждый раз с другими внешними канавками (или лунками?) будет их разбивание шариками. Может так оказаться, что вращение будет передаваться одним шариком. Если будет точно выдержани 60 градусов, то внешняя обойма постепенно приработается под внутреннюю.

Усилие на цепи желательно сделать в одной плоскости с осью шариков. Тогда посадку внутреннего кольца подшипника, возможно, лучше сделать с небольшим зазором. В таком случае при нагрузке шарикам проще найти оптимальное положение. А без нагрузки кольцо под весом шестерни и цепи прижмётся к обойме и подшипник заработает. Внешнее кольцо тоже можно установить с лёгким зазором.

А вот как бороться с грохотом от ц.б. сил, действующих на шарики, - пока непонятно. 

 

Изменено пользователем МИТАЛНИК

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

у мопеда симсон такая система в коробке, вроде не громыхала и не трещала

https://www.mopedist.ru/forum/findpost-38691.html

6 часов назад, Andrey13670 сказал:

Мощность мотора 800 ватт обороты 200-500 минуту.

мн екажется подшипник вообще не нужен

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
46 минут назад, codename1182 сказал:

мн екажется подшипник вообще не нужен

без смазки?? 

1 час назад, МИТАЛНИК сказал:

А вот как бороться с грохотом от ц.б. сил, действующих на шарики, - пока непонятно.

в данном случае - никак. разве что вал селектора нашпиговать ниодимами. что-бы сила притяжения была больше йентробежной.

в системах с роликовым замыканием,в узкой щели стоят подпружиненые пластины, топящие ролики. с шариками такое не прокатит

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 минут назад, kapral сказал:

без смазки?? 

Сама система подразумевает наличие смазки, если зазор вал- шестерня будет значительный то лунки в месте замыкания раздолбает.

А цепи и звездочки дело весьма грязное, тут и между шестернями надо как-то уплотняться иначе грязи намотает, система весьма к ней чувствительна.

Как вариант рассмотреть схему с пАдающей шпонкой, когдашестернивнутри имеют прямоугольные шлицы (можно один шпонпаз) а на управляющем штоке подпружиненная шпонка на оси, минус этой системы что весь вал надо вдоль насквозь  располосовать шпонпазом что очень резко снижает допустимый крутящий момент.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

тогда шток становится только включающим. а селекторный узел придётся городить. сильно усложняет.

я бы таки использовал в таком пакете сухари с фрикционным включением.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Здравствуйте.С SIMSONOM хорошо знаком,12 двигателей ремонтировал с такой коробкой четырёхскоростных.Там основная проблема не в шариках и шестернях а в сложном механизме который двигает шток расклинивающий шарики.У немцев конечно всё работает достойно, а вот у Стрижа из Вятских полян не всё так чётко получилось.Есть ещё ранняя версия где шток двигается за счёт электромагнита, на руле кнопка управления.Эта коробка хороша только для небольших мощностей,чисто моё мнение, и требует довольно сильный механизм управления штоком. Ещё вам хорошее сцепление понадобится, без него точно не переключится достойно.Посмотрите в сторону коробки Веспы или мотороллера Вятки, там то же самое но шарики заменены на крестовую шпонку. Коробка Вятки переключается и без масла и без сцепления при хорошей нагрузке в экстремальном режиме.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
10 часов назад, uvl77 сказал:

Шарики будут подпружинены? или как?

Под действием центробежных сил шарики всех шестерней будут стремится их замыкать.

шарики будут без пружин. будут стремится но у них будет место куда убежать (внутрь)

7 часов назад, МИТАЛНИК сказал:

Для начала нужно посчитать, какой максимальный момент нужен на ведомой звёздочке 5 и потянет ли его мотор. Потом считать остальные элементы.

мотор потянет данное соотношение, если нет поставлю звездочку другую.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 часов назад, МИТАЛНИК сказал:

Глубина утапливания шариков во втулки звёздочек должна позволять надёжное выталкивание их обратно в обойму.

 

Вы имеете ввиду чтобы вектор заталкивающий шарики был однозначным и больше был направлен к ценру вала чем всторону канала в котором он находится, чтобы уж наверняка он проваливался и не в коем случае не залипал, заедал. Тогда лучше сделать меньшее выступание шариков при включенной передаче, правильно?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 часов назад, МИТАЛНИК сказал:

Расположение каждой группы шариков в каждом сечении (по 6 штук, как на картинке) должно быть очень точно выдержано по окружности, т.е. по 60 градусов. В противном случае, из-за встречи каждый раз с другими внешними канавками (или лунками?) будет их разбивание шариками. Может так оказаться, что вращение будет передаваться одним шариком. Если будет точно выдержани 60 градусов, то внешняя обойма постепенно приработается под внутреннюю.

это будут канавки, точности делительной головки (обычной) не знаю хватит ли,

не знаю можно ли канавки оставлять сырыми или однозначно калить нужно с последующей шлифовкой, тогда и утолщение на селекторе тоже каленное должно быть. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
8 часов назад, МИТАЛНИК сказал:

Усилие на цепи желательно сделать в одной плоскости с осью шариков.

так?

2019-12-3-15-52-56.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

 

8 часов назад, МИТАЛНИК сказал:

В таком случае при нагрузке шарикам проще найти оптимальное положение.

это если не точно будут канавки изготовлены ? 

 

8 часов назад, МИТАЛНИК сказал:

Тогда посадку внутреннего кольца подшипника, возможно, лучше сделать с небольшим зазором

тогда возможно эти втулки будут смещаться вдоль полого вала и нужно будет стопорные кольца ставить.

7 часов назад, kapral сказал:

в системах с роликовым замыканием,в узкой щели стоят подпружиненые пластины, топящие ролики. с шариками такое не прокатит

можно ссылку об этой системе или другими словами как называется, а то не получается найти.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 часов назад, codename1182 сказал:

Сама система подразумевает наличие смазки, если зазор вал- шестерня будет значительный то лунки в месте замыкания раздолбает.

А цепи и звездочки дело весьма грязное, тут и между шестернями надо как-то уплотняться иначе грязи намотает, система весьма к ней чувствительна.

система будет закрыта сальниками или лабиринтными уплотнениями, смазываться будет редко. это все будет встроено в внутреннее пространство треугольника рамы велосипеда, масло все вниз стечет и придется масло насос городить.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Мотоблок МТЗ имеет такую же коробку,.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 часов назад, codename1182 сказал:

как вариант рассмотреть схему с пАдающей шпонкой, когдашестернивнутри имеют прямоугольные шлицы (можно один шпонпаз) а на управляющем штоке подпружиненная шпонка на оси, минус этой системы что весь вал надо вдоль насквозь  располосовать шпонпазом что очень резко снижает допустимый крутящий момент.

но как тогда влипить туда подшипники чтобы сухого трение не было?  так вы имели ввиду?

103a2b00e86dda03ce71df222e2a1300.jpg

cdb82cc1c6e208d7c3cb0027d5385a06.jpg

7 часов назад, kapral сказал:

я бы таки использовал в таком пакете сухари с фрикционным включением.

где можно подобное посмотреть ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
6 часов назад, мат сказал:

Здравствуйте.С SIMSONOM хорошо знаком,12 двигателей ремонтировал с такой коробкой четырёхскоростных.Там основная проблема не в шариках и шестернях а в сложном механизме который двигает шток расклинивающий шарики.У немцев конечно всё работает достойно, а вот у Стрижа из Вятских полян не всё так чётко получилось.Есть ещё ранняя версия где шток двигается за счёт электромагнита, на руле кнопка управления.Эта коробка хороша только для небольших мощностей,чисто моё мнение, и требует довольно сильный механизм управления штоком. Ещё вам хорошее сцепление понадобится, без него точно не переключится достойно.Посмотрите в сторону коробки Веспы или мотороллера Вятки, там то же самое но шарики заменены на крестовую шпонку. Коробка Вятки переключается и без масла и без сцепления при хорошей нагрузке в экстремальном режиме.

 переключение будет со сбросом газа или размыкания центробежного сцепления либо не под нагрузкой.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Еще такой момент, вал, который внутри с утолщением (переключающий) будет вращаться вместе с основным валом (полым, на котором втулки с звездочками на подшипниках) он будет приводиться в движение тросиком, который входит в подшипник (место 2 на рисунке), крепится винтом  (место 1 )и через подшипник к валу (переключающему) 3 как на рисунке.  может проще как-то это сделать, может какой другой подшипник по типу упорного приспособить т.к для подшипника который на рисунке осевые нагрузки не желательны.

 

 

 

2019-12-3-17-12-46.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Andrey13670 сказал:

можно ссылку об этой системе или другими словами как называется, а то не получается найти.

ну, я это,ващето,руками щупал. на заводском оборудовании. и как оно правильно называется - понятия не имею. но там сантиметр ширины надо. ибо ролик

 

1 час назад, Andrey13670 сказал:

де можно подобное посмотреть ?

та-же картина. и даже оборудование то-же, только год выпуска и модель другие.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, Andrey13670 сказал:

мотор потянет данное соотношение, если нет поставлю звездочку другую.

Для затравки скажу, что максимальный расчётный момент на звёздочке, вращающейся 200 об/мин. без учёта кпд 389,6 кг*см. Надо дать запас 15...20%. При увеличении оборотов пропорционально уменьшается момент.

2 часа назад, Andrey13670 сказал:

сделать меньшее выступание шариков при включенной передаче, правильно?

Правильно, но тут два антагониста:

1. Шарик желательно поглубже загнать во втулку шестерни, чтоб снизить нагрузку в месте контакта со втулкой.

2. Нежелательно загонять глубоко, иначе вытолкнуть в нерабочее положение труднее.

Надо искать золотую середину, лучше экспериментально, т.к. трения - темноватый лес.

2 часа назад, Andrey13670 сказал:

не знаю можно ли канавки оставлять сырыми

Максимальная нагрузка известна - посчитать. На сырых лучше будет прирабртка, появится наклёп.

2 часа назад, Andrey13670 сказал:

так?

Не так. С силовыми шариками, а не с подшипниковыми.

2 часа назад, Andrey13670 сказал:

это если не точно будут канавки изготовлены ? 

И канавки и равномерность расположения отверстий (по 60 градусов).

2 часа назад, Andrey13670 сказал:

и нужно будет стопорные кольца ставить

А сейчас не нужно? Можно, конечно, посадить подшипник с натягом, что позволит организовать зазоры между втулками звёздочек. Тогда для взаимной приработки шарик-втулка какое-то время поработать с постепенным увеличением нагрузки. Опять же, можно посчитать. Возможно для передачи момента достаточно одного шарика, тогда и приработка не обязательна.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Мотороллер вятка, вятка электрон. Такой же принцип, только вместо шариков крестообразная шпонка, шныряющая от шестерни к шестерне. Очень просто.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
18 часов назад, МИТАЛНИК сказал:

Не так. С силовыми шариками, а не с подшипниковыми.

 

18 часов назад, МИТАЛНИК сказал:

И канавки и равномерность расположения отверстий (по 60 градусов).

Если использовать делительный диск на  6 отверстий и таким образом сделать отверстия в полом валу и используя его же сделать  в втулке на которой держится звездочка  шесть отверстий фрезой (для уменьшения отклонения от заданного направления) и затем расточить внутреннее отверстие чтобы оделась эта втулка на вал  (полый) этого достаточно? зазор  для подшипника какой вы имеете ввиду? - пару соток?

Каким образом изготовить полый вал лучше ? просверлить и расточить или просверлить, пройти зенкером и развернуть разверткой, не знаю есть ли жесткие резцы чтобы можно было расточить отверстие до 23 мм и глубина где-то 75 мм...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
03.12.2019 в 07:41, МИТАЛНИК сказал:

 

03.12.2019 в 07:41, МИТАЛНИК сказал:

А без нагрузки кольцо под весом шестерни и цепи прижмётся к обойме и подшипник заработает

втулка наверное слегка перекосит (если подшипник по внутреннему кольцу с зазором сделать) и тогда хоть и слегка но втулка будет терется об стопорные кольца, которые разделяют эти 4 втулки из-за того что подшипник может перемещаться вдоль полого вала. 

03.12.2019 в 18:23, МИТАЛНИК сказал:

Правильно, но тут два антагониста:

1. Шарик желательно поглубже загнать во втулку шестерни, чтоб снизить нагрузку в месте контакта со втулкой.

2. Нежелательно загонять глубоко, иначе вытолкнуть в нерабочее положение труднее.

Надо искать золотую середину, лучше экспериментально, т.к. трения - темноватый лес.

на  валу переключение наверное необходимо сделать подъем до утолщения как можно более длинный и плавный.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, Andrey13670 сказал:

втулка наверное слегка перекосит

Про зазор я паписал предположительно. Позже - про натяг и приработке при необходимости. Здесь много зависит от точности изготовления, однозначно советовать невозможно.

2 часа назад, Andrey13670 сказал:

на  валу переключение наверное необходимо сделать подъем до утолщения как можно более длинный и плавный.

Нет, нужно именно глубину утапливания сделать такой, чтоб шарики надёжно и быстро выскакивали. Если шарик не выскочит, а следующая передача включится!..:classic_ohmy:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.


×