Τι είναι ο μειωτήρας ταχυτήτων;

Ο μειωτήρας ταχυτήτων είναι ένας μηχανισμός με τον οποίο η παραγωγή ενέργειας ενός κινητήρα ή κινητήρα υψηλής ταχύτητας ανακατευθύνεται για να στρίψει ένα άλλο μηχανικό εξάρτημα με χαμηλότερη ταχύτητα περιστροφής και υψηλότερη ροπή. Οι μειωτήρες ταχυτήτων είναι συσκευές που μπορούν να λάβουν διάφορες μορφές. Αναφέρονται επίσης ως κιβώτια ταχυτήτων ή κιβώτια ταχυτήτων και είναι απλά κιβώτια ταχυτήτων. Οι μειωτήρες γραναζιών προσφέρουν επίσης μηχανική ασφάλεια μειώνοντας την ταχύτητα του περιστρεφόμενου εξοπλισμού. Στην πιο απλή του μορφή, η μείωση του κιβωτίου ταχυτήτων πραγματοποιείται σε καθορισμένες αναλογίες που σχετίζονται με μια χαρακτηριστική τιμή των εξαρτημάτων του γραναζιού εισόδου και εξόδου.

Το αυτοκίνητο παρουσιάζει ένα κοινό παράδειγμα μείωσης ταχυτήτων. Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης πρέπει να λειτουργούν σε υψηλές ταχύτητες για να διατηρούν την ομαλή παραγωγή ενέργειας. Όταν το όχημα είναι σταματημένο, επιβραδύνοντας ή ταξιδεύει αργά, η ταχύτητα του κινητήρα, εάν εφαρμοστεί απευθείας στους τροχούς, θα προκαλούσε σπινάρισμα των τροχών ή αύξηση της ταχύτητας του αυτοκινήτου ή ακόμη και απώλεια του ελέγχου του τιμονιού. Με τη χρήση ενός μειωτήρα μετάδοσης, η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ξεπεραστεί η αδράνεια του σταματημένου οχήματος, να μειωθεί η ορμή ενός οχήματος που επιβραδύνει ή να επιτραπεί η ρυμούλκηση βαρύτερων φορτίων αλλά με χαμηλότερη ταχύτητα.

Ένας μειωτήρας μετάδοσης επιτυγχάνει τον μετασχηματισμό ενέργειας αλλάζοντας τον λόγο περιστροφής δύο κινούμενων μερών. Σε ένα ρολόι, γρανάζια διαφορετικών μεγεθών έρχονται σε άμεση επαφή μεταξύ τους σε σταθερές αναλογίες για να αλλάξουν τον ρυθμό κίνησης μεταξύ του κεντρικού περιστρεφόμενου άξονα και των διαφόρων δεικτών του ρολογιού. Σε ένα ποδήλατο, ένας μοχλός σπρώχνει μια αλυσίδα ανάμεσα σε γρανάζια διαφορετικών μεγεθών. Σε ένα βαρούλκο ή ένα βαρούλκο, ένας ιμάντας αλλάζει μεταξύ τροχαλιών διαφορετικών διαμέτρων για να ελέγχει την ταχύτητα με την οποία ανυψώνεται ένα φορτίο καθώς αποκτά ορμή. Οι σχέσεις μετάδοσης υπολογίζονται από τις αναλογίες είτε του αριθμού των δοντιών σε κάθε ταχύτητα, είτε της διαμέτρου των αλυσοτροχών είτε της διαμέτρου των τροχαλιών.

Ένας πιο προηγμένος μειωτήρας ταχυτήτων μπορεί να επιτευχθεί επιτρέποντας σε μία ή και στις δύο μηχανικές διαστάσεις να ποικίλουν χωρίς να αλλάζετε πραγματικά γρανάζια. Αντί για έναν κύλινδρο ως τροχαλία, εάν χρησιμοποιείται κωνικό σχήμα, ο ιμάντας μπορεί να κινηθεί προς τα πάνω ή προς τα κάτω στον κώνο, αλλάζοντας τη διάμετρο και επομένως τη σχέση μετάδοσης συνεχώς καθώς κινείται. Αυτός ο τύπος ελέγχου μετάδοσης ονομάζεται συνεχής μεταβλητή μετάδοση (CVT). Τα μικρότερα, λιγότερο ακριβά οχήματα, όπως τα καρτ, ή τα οχήματα που απαιτούν μόνο μικρό εύρος ταχυτήτων, όπως τα αγροτικά τρακτέρ, μπορούν να επωφεληθούν από την απλότητα ενός CVT.

Σε ένα απείρως μεταβλητό κιβώτιο ταχυτήτων (IVT), ένα CVT συνδυάζεται με ένα επικυκλικό σύστημα μετάδοσης. Αυτό το σύστημα, γνωστό και ως σύστημα πλανητικού γραναζιού, περιλαμβάνει ένα κεντρικό γρανάζι, το οποίο ονομάζεται ήλιος, που πλέκει με δύο ή περισσότερα γρανάζια που περιστρέφονται γύρω του, τα οποία ονομάζονται πλανήτες. Ο πλανήτης συνδέεται με τη σειρά του με τα δόντια που κοιτάζουν προς τα μέσα ενός μεγάλου δακτυλίου γραναζιών που ονομάζεται δακτύλιος.

Είτε ο ήλιος είτε ο δακτύλιος κρατιέται σταθερός. Οι άξονες εισόδου και εξόδου μπορούν να είναι οποιαδήποτε από τις τρεις θέσεις. Η ξύστρα είναι ένας λοξότμητος πλανητικός μειωτήρας γραναζιών. Στον βαρύ κατασκευαστικό εξοπλισμό, τα συστήματα πλανητικού γραναζιού χρησιμοποιούνται για την παροχή της υψηλής ροπής που απαιτείται για την κίνηση αυτών των μηχανών.