Плюсы и недостатки реечной системы по сравнению с традиционным механизмом

Существует два распространенных типа зубчатых механизмов:реечная система и традиционный механизм.

Важно понять эти две шестерни, прежде чем решить, что больше подходит для вашего проекта. В следующей статье рассказывается о преимуществах и недостатках реечных систем по сравнению с традиционными механизмами.

Что такое реечная система и как она работает?

Реечная система представляет собой простой линейный привод, состоящий из цилиндрического вала с зубьями на одном конце. Он также состоит из рейки, ведущего диска и шестерни.

В большинстве случаев он работает в основном с помощью скалок, а не скользит по ним. Это связано с тем, что зубья на рейке и ведущей шестерне зацепляются друг с другом для передачи вращательного движения. Скалки на рейке перемещаются внутри прорезей для дисков, что приводит к вращению с обеих сторон.

Первое известное использование реечной системы восходит к древнему Китаю, где водяные колеса были оснащены такими шестернями еще в 200 г. до н.э.

вот список из 10 марок автомобилей, в которых используется реечная система рулевого управления:

№1:Ламборджини

Да! Lamborghini использует эту систему, и она используется во всех ее флагманских моделях. Кроме того, эта система придает уникальность всем автомобилям Lamborghini.

№2:Порше

Porsche — еще одна марка, использующая реечную систему рулевого управления. Его система представляет собой конструкцию на основе двойных поперечных рычагов, установленную на передней оси.

№3:Шевроле Корвет C6

C6 Corvette также использует эту систему в рулевом управлении. Однако, в отличие от Lamborghini, реечная система с рулевым управлением с шестеренчатым приводом установлена ​​в задней части автомобиля.

№4:Dodge Viper

Реечная система Viper очень похожа на ту, что используется в Corvette. Chevrolet и Dodge делятся своими разработками для этой системы. Он используется с 1990 года и доказал свою эффективность даже в экстремальных условиях, таких как сильный дождь, снег и грязь.

№5:Сузуки Хаябуса

Suzuki Hayabusa также использует реечную систему рулевого управления для привода передних колес. Его конструкция является усовершенствованием по сравнению с другими автомобилями, использующими этот механизм, поскольку он допускает только прямой ввод (т. е. обратную связь).

#6:Грузовик GMC Denali HD

GMC Denali HD Truck — еще одна марка автомобилей, в трансмиссии которой используются стойки и штифты. Это тяжелый грузовик, который идеально подходит для отраслей, требующих мощных машин.

№7:Ford F-150 Raptor

Ford использует эту систему в своем внедорожнике Ford F-150 Raptor. Используемая ими система имеет по три шарнира на каждое звено, что обеспечивает лучшую устойчивость и удобство работы на любом грунте. С помощью этой функции вы можете легко маневрировать даже по самой сложной местности, не беспокоясь о том, что застрянете или потеряетесь.

№8:внедорожник Ford Explorer

Ford Explorer — еще один автомобиль, в котором используется реечная система. Этот механизм делает автомобиль легче и повышает его маневренность в поворотах.

#9:BMW 7-й серии

BMW использует эту систему уже довольно давно, начиная с автомобилей серии E32 в 1989 году. Хотя в основном ее используют люксовые бренды, теперь даже в обычных автомобилях, таких как Ford F150, начинают использовать стойки и штифты.

№10:Audi R8

Audi, наконец, решила использовать реечную систему рулевого управления вместо традиционного рулевого управления, используемого в большинстве автомобилей, таких как Toyota или Honda Civic. Кроме того, он оснащен активной физической блокировкой заднего дифференциала, что повышает его общую производительность.

Что такое традиционный зубчатый механизм и как он работает?

С древних времен традиционный механизм использовался в основном в ветряных или водяных мельницах. Он состоит из двух сцепленных друг с другом шестерен, одна из которых прикреплена к вращающейся оси, а другая — к неподвижной оси.

Зубья на каждой шестерне имеют одинаковую форму, но различаются по размеру. Большая шестерня соответствует меньшей шестерне, известной как эвольвентный профиль шестерни.

вот список из 10 марок автомобилей, в которых используется традиционная система рулевого управления с редуктором:

№1:Тойота

Toyota использует традиционный зубчатый механизм в своей системе рулевого управления. Это основная причина, по которой большинство их автомобилей имеют меньшую обратную связь при повороте.

№2:Honda Civic

Honda также делает это таким образом, но ее система претерпела серьезные изменения с 80-х годов, когда она была проблематичной и очень медленно настраивалась. Теперь он хорошо работает с более быстрыми автомобилями, такими как Accord, благодаря возможности быстрой блокировки.

№3:Фиат Тополино/500

Fiat Topolino/500 — еще один автомобиль, в котором первоначально использовалось традиционное рулевое управление, а затем для повышения производительности были использованы реечные шестерни. Также известно, что они начали использовать системы рулевого управления с усилителем, которые стали популярными только спустя десятилетия в Америке.

№4:Smart Fortwo Coupé Cabrio

Smart Fortwo Coupé Cabrio — еще один автомобиль, в котором используется традиционная система рулевого управления. Хотя он может быть не таким мощным, как у других брендов, он все же хорошо сочетается с легкой конструкцией автомобиля.

№5:Volkswagen Beetle

Этот автомобиль немецкого производства приводится в движение двигателем с традиционным зубчатым механизмом. Мощность, создаваемая этим двигателем, передается на колеса через механическую коробку передач, что позволяет переключать передачи без использования гидравлики или электронной помощи.

№6:Mitsubishi Lancer Evolution IX MR FQ-400

Mitsubishi Lancer Evolution IX MR FQ-400 также использует в своей системе рулевого управления традиционный редукторный механизм. Однако, как и в большинстве автомобилей, в которых используются рейки и штифты, компания построила по три шарнира на каждое звено для большей устойчивости и маневренности.

№7:Nissan 370Z

Nissan 370Z — еще один автомобиль, в системе рулевого управления которого используется традиционный редукторный механизм. Несмотря на то, что она представляет собой цельную рейку, эта система доказала свою надежность даже по сравнению с другими реечными шестернями, состоящими из двух частей.

#8:Honda NSX Type S Zero

Honda NSX Type S Zero, хотя и является гоночным автомобилем, а не практичностью, по-прежнему использует традиционный механизм переключения передач. Он сделан легким для повышения производительности и лучшей маневренности, как и большинство автомобилей со стойками и штифтами. Однако это также означает, что им просто никто не сможет воспользоваться; вам потребуются определенные навыки, чтобы справиться с этим.

#9:Субару BRZ

Subaru BRZ — это автомобиль, в системе рулевого управления которого используется традиционный редукторный механизм. Это потому, что он был сделан с учетом комфорта и доступности, а это также означает, что вы не можете ожидать такого же уровня производительности от автомобилей, упомянутых выше.

№10:Audi R8

Audi R8 также использует традиционный рулевой механизм. Компания использует его с 1998 года. К сожалению, сначала было много жалоб на его надежность и опасения, что его вес распределяется по трем шарнирам. Тем не менее Audi удалось решить эти проблемы в своих последних моделях.

Каковы плюсы и минусы реечной системы?

Реечная система имеет несколько недостатков, поскольку она проста. Однако есть несколько плюсов и минусов этого механизма:

Плюсы:

<сильный>1. Точный контроль

первое и наиболее важное преимущество этого механизма — точный контроль, который он предлагает. Он допускает линейное перемещение, что делает его пригодным для создания кулачков и приводов.

<сильный>2. Высокое механическое преимущество

Система реечной передачи также дает большое механическое преимущество, поскольку она может многократно увеличивать крутящий момент для создания еще большей силы. Это можно использовать во многих проектах, требующих небольшого входного усилия, но создающих большие выходные усилия, такие как системы тягового привода, открывание автомобильных капотов или приводные распашные двери.

<сильный>3. Большой диапазон движений

эта шестерня имеет большой шаг зубьев; поэтому его зубья достаточно прочны, чтобы выдерживать большие нагрузки на высоких скоростях (до 15000 об/мин). Стойка состоит из отдельных блоков, составляющих полную стойку. Эти блоки входят в зацепление с зубьями шестерни, что обеспечивает плавность хода.

Минусы:

<сильный>1. Быстрый износ

стойка имеет тенденцию быстро изнашиваться по сравнению с другими системами, в которых используются кулачки или рычаги. Внезапное движение скалок внутри их пазов вызовет чрезмерное трение, поэтому гайки рейки необходимо постоянно смазывать.

<сильный>2. Непригодность для высокой скорости

этот механизм не может вращаться на высоких скоростях, поскольку его части не скреплены плотно друг с другом, в отличие от шестерен в большинстве других механизмов переключения передач, где шестерни зацепляются друг с другом без больших допусков. Если система такого типа вращается слишком быстро, она может издавать шум, выделять тепло, повредить саму себя или даже сломать детали.

<сильный>3. Необходимость смазки

зубчатую рейку необходимо смазывать постоянно, так как внутренние части открыты для пыли, грязи и других загрязняющих веществ, которые могут преждевременно изнашивать ее зубья. Кроме того, весь механизм впитывает внешние загрязнения, что делает надлежащее техническое обслуживание необходимым для увеличения срока службы редуктора.

Каковы плюсы и минусы традиционного зубчатого механизма?

Традиционный механизм предлагает несколько преимуществ по сравнению с другими типами шестерен; однако у него есть и несколько недостатков:

Плюсы:

<сильный>1. Стабильная производительность

этот тип системы очень надежен, потому что в нем нет проскальзывания или скольжения, как в системах, использующих кулачки или рычаги, поэтому вы не почувствуете потери крутящего момента во всем диапазоне движения.

<сильный>2. Высокая точность

шестерни в этом механизме зацепляются друг с другом без потери точности, поэтому зубья всегда будут правильно зацепляться для плавной работы. Это приводит к большей эффективности при использовании в системах с высокими требованиями к скорости и мощности, таких как системы тягового привода, открывающиеся капоты автомобилей или приводные распашные двери.

<сильный>3. Универсальность

этот тип шестерни можно использовать в любом приложении, требующем простого вращательного движения, поскольку он состоит из меньшего количества компонентов, чем большинство других механизмов переключения передач с кулачками и рычагами. Это также упрощает техническое обслуживание и ремонт, если с ним что-то пойдет не так — замените изношенные или сломанные детали с помощью гаек, болтов, шайб и т. д.

Минусы: 

<сильный>1. Не способен создать точное линейное движение,

традиционный механизм не может создать линейное движение, потому что зубья не предназначены для зацепления друг с другом. Это делает его непригодным для использования с системами, требующими точных движений или кулачков и приводов.

<сильный>2. Сильный износ с течением времени

этот тип зубчатых колес подвергается сильному износу при использовании, особенно если они не смазываются должным образом (что настоятельно рекомендуется в реечных системах). Трение между его зацепляющимися частями может вызвать нагрев, что в конечном итоге приведет к преждевременному разрушению его частей.

<сильный>3. Недостаточно универсален для работы со всеми приложениями

хотя этот тип передач хорошо работает с большинством механизмов переключения передач, он не работает также в системах, требующих высоких скоростей и точности, таких как системы тягового привода, открывающиеся капоты автомобилей или приводные распашные двери.

<сильный>4. Высокая скорость

этот тип передач может работать на высоких скоростях, так как кулачки или рычаги не мешают ему. Это делает его пригодным для использования в системах с высокими требованиями к мощности, таких как двигатели, спортивные автомобили с мощными двигателями, тракторы, буксирующие прицепы на сельскохозяйственных угодьях, и т. д.

Какой из них лучше для вас?

Все зависит от того, что вам нужно сделать. Если вам нужно открыть капот автомобиля, традиционный механизм — не лучший выбор, потому что он не способен двигаться достаточно быстро — зубьям требуется слишком много времени, чтобы сцепиться и заставить его работать. Этот тип системы лучше подходит для создания линейного движения, например для привода распашных дверей и различных механизмов и систем переключения передач.

Если вы ищете более быстрый вариант, который может быстро открыть капот автомобиля, выберите систему с реечной передачей, поскольку она ориентирована на высокие скорости и требования к мощности. Однако у такой системы есть недостатки; если ее не смазывать регулярно, со временем она быстро изнашивается, поэтому не забывайте следить за тем, чтобы гайки рейки были хорошо смазаны и чистыми.

Традиционная система с реечной передачей лучше всего подходит для задач, требующих высокой скорости, точности и долговечности, таких как открытие капота спортивного автомобиля или буксировка прицепов на ферме с помощью трактора. Его также можно использовать в механизмах переключения передач, требующих точного зацепления шестерен друг с другом. Однако его никогда не следует использовать, если требуется точное линейное движение, потому что оно не может создать такое движение без работающих кулачков или рычагов.

В заключение

В приложениях, где точность является ключевым фактором, выберите традиционный зубчатый механизм, а не систему реечной передачи, поскольку он изначально разработан для такого рода операций. Однако, если вам нужно что-то, что может работать на более высоких скоростях с высокими требованиями к мощности, выберите систему с реечной передачей, потому что она предназначена для таких видов работ.

Однако помните, что система реечной передачи со временем изнашивается, особенно если за ней не ухаживают должным образом (например, не смазывают гайки маслом) — это нормально для всех шестерен и может сократить срок их службы, что делает их непригодными для применения. как автоспорт, если он не может длиться долгие часы интенсивного использования в гонках.