Existují dva běžné typy převodových mechanismů:hřebenový systém a tradiční mechanismus.
Než se rozhodnete, co by vašemu projektu vyhovovalo více, je nezbytné porozumět těmto dvěma převodům. Následující článek zdůrazňuje výhody a nevýhody systémů ozubených tyčí a pastorků oproti tradičním mechanismům.
Systém hřebene a pastorku je jednoduchý lineární pohon tvořený válcovou hřídelí, která má na jednom konci zuby. Skládá se také z hřebenové tyče, hnacího disku a pastorku.
Funguje hlavně pomocí válečků namísto jejich posouvání ve většině případů. Je to proto, že zuby na hřebenové tyči a pastorku do sebe zapadají a přenášejí rotační pohyb. Válečky na tyči stojanu se pohybují uvnitř slotů pro disky, což zajišťuje rotaci na obou stranách.
První známé použití systému ozubených kol a pastorků se datuje do starověké Číny, kde byla vodní kola vybavena takovými převody již v roce 200 př. n. l.
#1:Lamborghini
Ano! Lamborghini tento systém používá a byl použit ve všech jeho vlajkových modelech. Tento systém navíc poskytl jedinečný dotek všem vozům Lamborghini.
#2:Porsche
Porsche je další značkou, která pro svůj mechanismus řízení používá hřebenový systém. Jeho systém je konstrukce na bázi dvojitého lichoběžníkového ramene instalovaného v přední nápravě.
#3:Chevrolet Corvette C6
C6 Corvette také využívá tento systém ve svém řízení. Na rozdíl od Lamborghini je však hřebenový systém s řízením poháněným převodovkou instalován v zadní části vozu.
#4:Dodge Viper
Systém ozubnic a pastorků Viperu je velmi podobný tomu, který používá Corvette. Chevrolet a Dodge sdílejí své návrhy tohoto systému. Používá se od roku 1990 a osvědčil se i v extrémních podmínkách, jako jsou silné srážky, sníh a bláto.
#5:Suzuki Hayabusa
Suzuki Hayabusa také používá systém hřebenového řízení k pohonu předních kol. Jeho design je vylepšením oproti jiným vozům používajícím tento mechanismus, protože umožňuje pouze přímý vstup (tj. zpětnou vazbu).
#6:GMC Denali HD Truck
GMC Denali HD Truck je další značka vozidel, která pro své hnací ústrojí využívá hřebeny a čepy. Je to těžké nákladní vozidlo, které je ideální pro průmyslová odvětví vyžadující výkonné stroje.
#7:Ford F-150 Raptor
Ford tento systém používá ve svém off-roadu Ford F-150 Raptor. Systém, který používají, má tři klouby na článek, aby poskytoval lepší stabilitu a zpracovatelnost na jakémkoli povrchu. S touto funkcí můžete snadno manévrovat i tím nejtěžším terénem, aniž byste se museli bát, že uvíznete nebo se ztratíte.
#8:SUV Ford Explorer
Ford Explorer je další vozidlo, které používá systém hřebenu a pastorku. Díky tomuto mechanismu je vůz lehčí a zlepšuje jeho manévrovatelnost v zatáčkách.
#9:BMW řady 7
BMW tento systém používá již nějakou dobu, počínaje vozy řady E32 v roce 1989. Přestože jej používají především luxusní značky, i běžné vozy jako Ford F150 nyní začínají používat hřebeny a čepy.
#10:Audi R8
Audi se konečně rozhodlo použít hřebenový systém řízení namísto tradičního řízení, které se vyskytuje u většiny vozidel, jako je Toyota nebo Honda Civic. Navíc je vybaven aktivní fyzickou uzávěrkou zadního diferenciálu, která zvyšuje jeho celkový výkon.
Tradiční mechanismus se od pradávna používal především ve větrných nebo vodních mlýnech. Obsahuje dvě ozubená kola, která do sebe zapadají, z nichž jedno je připojeno k otočné ose a druhé k pevné ose.
Zuby na každém ozubeném kole jsou vyříznuty do stejného tvaru, ale liší se velikostí. Větší ozubené kolo odpovídá menšímu pastorku, známému jako profil evolventního ozubeného kola.
#1:Toyota
Toyota ve svém systému řízení využívá tradiční převodový mechanismus. To je hlavní důvod, proč má většina jejich vozů menší zpětnou vazbu při zatáčení.
#2:Honda Civic
Honda to tak dělá také, ale její systém prošel velkými změnami od 80. let, kdy býval problematický a velmi pomalý v nastavování. Nyní funguje dobře s rychlejšími auty, jako je Accord, díky svým schopnostem rychlého zamykání.
#3:Fiat Topolino/500
Fiat Topolino/500 je další vůz, který zpočátku využíval tradiční mechanismus řízení, než přešel na hřebeny a pastorky pro lepší výkon. Je také známo, že začali používat systémy řízení s posilovačem, které se v Americe staly populární až o desítky let později.
#4:Smart Fortwo Coupé Cabrio
Smart Fortwo Coupé Cabrio je dalším vozem, který využívá tradiční systém řízení. I když nemusí být tak výkonný jako u jiných značek, stále dobře funguje s lehkým designem vozu.
#5:Volkswagen Beetle
Toto vozidlo německé výroby je poháněno motorem využívajícím tradiční převodový mechanismus. Síla produkovaná tímto motorem je přenášena na kola prostřednictvím manuální převodovky, díky čemuž je možné řadit rychlostní stupně bez nutnosti použití hydrauliky nebo elektronické podpory.
#6:Mitsubishi Lancer Evolution IX MR FQ-400
Mitsubishi Lancer Evolution IX MR FQ-400 také používá tradiční převodový mechanismus ve svém systému řízení. Nicméně, stejně jako většina vozů, které přijaly nosiče a čepy, společnost vytvořila tři klouby na jeden článek pro lepší stabilitu a manévrovatelnost.
#7:Nissan 370Z
Nissan 370Z je dalším vozem, který ve svém systému řízení využívá tradiční převodový mechanismus. Přestože je vybaven jednodílným hřebenem, tento systém se ukázal jako spolehlivý i proti jiným hřebenům a pastorkům s dvoudílným designem.
#8:Honda NSX Type S Zero
Honda NSX Type S Zero, ačkoli je upřednostňována jako závodní auto před praktičností, stále používá tradiční převodový mechanismus. Je lehký pro lepší výkon a lepší ovladatelnost jako většina vozů, které mají stojany a kolíky. To však také znamená, že jej nemůže použít jen tak někdo; budete potřebovat specifické dovednosti, abyste to zvládli.
#9:Subaru BRZ
Subaru BRZ je vůz, který ve svém systému řízení využívá tradiční převodový mechanismus. Je to proto, že byl vyroben s ohledem na pohodlí a cenovou dostupnost, což také znamená, že od výše zmíněných vozů nemůžete očekávat stejnou úroveň výkonu.
#10:Audi R8
Audi R8 také využívá tradiční mechanismus řízení. Společnost jej používá od roku 1998. Bohužel se nejprve objevily četné stížnosti na jeho spolehlivost a obavy z rozložení hmotnosti na tři klouby. Přesto se Audi podařilo vyřešit tyto problémy ve svých nedávných modelech.
Systém hřebene a pastorku má několik nevýhod, protože je jednoduchý. Zde je však několik výhod a nevýhod tohoto mechanismu:
1. Přesné ovládání
první a nejdůležitější výhodou tohoto mechanismu je přesné ovládání, které nabízí. Umožňuje lineární pohyb, takže je vhodný pro vytváření vaček a ovladačů.
2. Vysoká mechanická výhoda
hřebenový systém také poskytuje vysokou mechanickou výhodu, protože může znásobit točivý moment a vytvořit ještě vyšší sílu. To lze použít na mnoha projektech vyžadujících malou vstupní sílu, ale produkující velké výstupní síly, jako jsou systémy trakčního pohonu, otevírání kapot automobilů nebo pohon otočných dveří.
3. Velký rozsah pohybu
toto ozubené kolo má širokou rozteč zubů; proto jsou jeho zuby dostatečně pevné, aby zvládly velké zatížení při vysokých rychlostech (až 15 000 ot./min). Regálová lišta se skládá z jednotlivých bloků, které tvoří kompletní regál. Tyto bloky jsou v záběru se zuby pastorku, aby byl zajištěn hladký provoz.
1. Rychlé opotřebení
hřebenová tyč má tendenci se rychle opotřebovat ve srovnání s jinými systémy, které používají vačky nebo páky. Náhlý pohyb válečků uvnitř jejich drážek způsobí nadměrné tření – proto je třeba matice hřebenu neustále mazat.
2. Nevhodnost pro vysokou rychlost
tento mechanismus se nemůže otáčet při vysokých rychlostech, protože jeho části nejsou pevně připevněny k sobě, na rozdíl od ozubených kol ve většině ostatních mechanismů řazení, kde ozubená kola do sebe zapadají bez volných tolerancí. Pokud se tento typ systému otáčí příliš rychle, může vydávat hluk, produkovat teplo, poškodit se nebo dokonce zlomit součásti.
3. Potřeba mazání
hřebenová tyč musí být neustále mazána, protože vnitřní součásti jsou otevřeny prachu, špíně a dalším nečistotám, které mohou předčasně opotřebovat zuby. Celý mechanismus také přijímá vnější znečištění, takže správná údržba je nezbytná pro delší životnost převodovky.
Tradiční mechanismus nabízí několik výhod oproti jiným typům převodů; má však také několik nevýhod:
1. Konzistentní výkon
tento typ systému je velmi spolehlivý, protože nedochází k prokluzování nebo klouzání jako u systémů, které používají vačky nebo páky – takže v celém rozsahu jeho pohybu nezaznamenáte žádnou ztrátu točivého momentu.
2. Vysoká přesnost
ozubená kola v tomto mechanismu do sebe zabírají bez jakékoli ztráty přesnosti, takže zuby budou vždy správně zabírat pro hladký chod. To se promítá do vyšší účinnosti při použití na systémech s vysokými požadavky na rychlost a výkon, jako jsou systémy trakčního pohonu, otevírání kapoty automobilů nebo pohon otočných dveří.
3. Všestrannost
tento typ převodu lze použít v jakékoli aplikaci, která vyžaduje jednoduchý rotační pohyb, protože má méně součástí než většina ostatních mechanismů řazení, které obsahují vačky a páky. To také velmi usnadňuje údržbu a opravu, pokud se s ním něco pokazí – vyměňte díly, které jsou opotřebované nebo zlomené, pomocí matic, šroubů, podložek atd.
1. Není schopen vytvořit přesný lineární pohyb,
tradiční mechanismus nemůže vytvořit lineární pohyb, protože zuby nejsou navrženy tak, aby do sebe zapadaly. Proto není vhodný pro použití se systémy, které vyžadují přesné pohyby nebo vačky a ovladače.
2. Silné opotřebení v průběhu času
tento typ ozubeného kola se při používání silně opotřebovává, zejména pokud není správně mazán (což je vysoce doporučeno u systémů s ozubenými koly a pastorkem). Tření mezi jeho zabírajícími částmi může způsobit zahřívání a nakonec předčasně zlomit jeho části.
3. Není dostatečně univerzální, aby fungoval se všemi aplikacemi
i když tento typ převodovky funguje dobře s většinou mechanismů řazení, nefunguje tak dobře na systémech, které vyžadují vysoké rychlosti a přesnost, jako jsou systémy trakčního pohonu, otevírání kapot aut nebo pohon otočných dveří.
4. Vysoká rychlost
tento typ převodu může pracovat při vysokých rychlostech, protože mu vačky nebo páky nebrání. Díky tomu je vhodný pro použití v systémech s vysokými požadavky na výkon, jako jsou motory, sportovní vozy s obrovskými motory, traktory tahající přívěsy na zemědělské půdě atd.
Vše závisí na tom, co potřebujete udělat. Pokud potřebujete otevřít kapotu auta, tradiční mechanismus není tou nejlepší volbou, protože se nedokáže pohybovat dostatečně rychle – trvá příliš dlouho, než se jeho zuby do sebe zasunou a zprovozní. Tento typ systému je vhodnější pro vytváření lineárního pohybu, jako je pohon otočných dveří a různých strojů a systémů řazení.
Pokud hledáte rychlejší variantu, která dokáže rychle otevřít kapotu vozu, pak použijte systém hřebenu a pastorku, protože je zaměřen na vysoké rychlosti a požadavky na výkon. Tento druh systému má však nevýhody; pokud se pravidelně nemaže, má tendenci se časem rychle opotřebovat – pamatujte proto na to, abyste matice stojanu udržovali dobře naolejované a čisté.
Tradiční systém hřebenu a pastorku se nejlépe hodí pro aplikace, které vyžadují vysokou rychlost, přesnost a odolnost – jako je otevírání kapoty sportovního vozu nebo tažení přívěsů na farmě pomocí traktoru. Může být také použit v mechanismech řazení, které vyžadují přesné záběry ozubených kol. Nikdy by se však neměl používat, pokud je potřeba přesný lineární pohyb, protože takový pohyb nemůže vytvořit bez vaček nebo pák při práci.
V aplikacích, kde je klíčová přesnost, zvolte tradiční převodový mechanismus před hřebenovým systémem, protože je od základu navržen pro tento druh provozu. Pokud však potřebujete něco, co může pracovat při vyšších rychlostech s vysokými požadavky na výkon, použijte systém hřebenu a pastorku, protože je na tento druh práce zaměřen.
Mějte však na paměti, že systém hřebene a pastorku se časem opotřebovává, zvláště pokud mu není věnována náležitá péče (tj. mazání matic) – to je normální u všech ozubených kol a může to zkrátit jeho životnost, takže je nevhodný pro aplikace. jako motorsport, pokud nevydrží dlouhé hodiny intenzivního závodního používání.
