Предмети:
- Слънчево зъбно колело, носач и пръстен
- Автоматична скоростна кутия
- Трансмисии с планетарна предавка
- Изчислете предавателното отношение на първа предавка
- Изчислете предавателното отношение на втората предавка
- Изчислете предавателното отношение на трета предавка
Слънчево зъбно колело, носач и пръстеновидно зъбно колело:
Планетарната зъбна предавка се състои от поне един комплект зъбни колела, всяко със слънчево зъбно колело, носач и венец. Следователно са необходими основни познания за работата на планетарната зъбна предавка (като завъртане на слънчевата предавка, носача със сателитни зъбни колела и венецът, вижте страницата автоматична скоростна кутия).
По-долу има изображение на зъбно колело, където слънчевото зъбно колело е зелено, носачът със сателитните зъбни колела е син, а венецът е червен. Ясно се вижда, че ангренажният комплект е разделен на две. Изчислението се извършва с уравнения, така че няма значение дали всичко е разделено на две. В крайна сметка пропорциите остават същите.
По-нататък на тази страница ще изчислим със съотношенията Z, D и R. Следвайки линиите, които свързват различни планетарни системи, общото предавателно отношение на съответната предавка може да се определи с помощта на съотношенията на всички Z, D и R. .
Автоматична скоростна кутия:
Конвенционалната автоматична скоростна кутия работи чрез превключване между различните планетарни системи, вижте главата автоматична скоростна кутия.
По-долу е схематично представяне на четири комплекта планетарни предавки в автоматична скоростна кутия. Има три системи за предни предавки и една за задна. Червената линия показва посоката на силите през автоматичната скоростна кутия; отляво (от страната на двигателя с преобразувател на въртящия момент) през цялата част с планетарни системи (черни линии) до съединителя на карданния вал. Ако се вгледате внимателно в системите в скоростната кутия, ще видите, че горното изображение е извлечено от тях. В скоростната кутия се използват четири системи, всяка със Z, D и R (слънчева предавка, носеща и венец).
Планетарните зъбни колела са симетрични над и под централната линия. Няма как да е иначе, защото салонът се върти по време на движение. За да получите представа какво се случва, когато предавката е включена, задвижваните части в планетарната система на изображението по-долу също са подчертани в червено:
В горното изображение е включена предавка 1. За да включите предавка 1, съединителят трябва да бъде включен. Тази връзка е показана в синьо. При затворен съединител и една задвижвана страна на планетарната система, една част също трябва да се върти. В този случай размерите на частите определят предавателното отношение (помислете за малка входна предавка и голяма изходяща предавка; тогава голямата предавка ще се върти по-бавно. Ако голямата предавка има два пъти повече зъби от малката предавка, тогава съотношението ще бъде 1:2).
По принцип това важи и за автоматичната скоростна кутия; размерите на пръстеновидното зъбно колело, слънчевите зъбни колела и сателитните зъбни колела са различни във всичките четири системи. Сега вероятно можете да си представите, че когато друг съединител е активиран (например системата отляво), скоростта на изходящия вал се е променила.
По-нататък на тази страница изображения, обяснения и изчисления обясняват как се превключват планетарните предавки в автоматичната скоростна кутия по време на шофиране.
Трансмисии с планетарна предавка:
Сега ще разгледаме горната половина на скоростната кутия (тъй като кутията е симетрична отгоре и отдолу, вижте изображението по-долу). От това изображение ще определим предаванията по-късно на страницата. Над системите пише кой номер е системата; от 1 до 3 и система R (обратно).
Всяка галактика има свои Z, D и R. Това не е показано на изображението, но ако погледнете отново изображението в горната част на тази страница, ще го разпознаете. Това ще се счита за известно по-късно на тази страница.
В долния ляв ъгъл на изображението виждате куплунг “K4”, този куплунг гарантира, че двете страни на системата са свързани едновременно; система 3 е свързана със системи 1 и 2. Никакви други връзки не са затворени, така че цялата система е „блокирана“. Оборотите на двигателя се предават 1 към 1 към колелата на автомобила, без предавателно отношение; Ние наричаме това директна цена. Това е на четвърта предавка.
При автомобили с ръчна скоростна кутия четвъртата предавка често е и с директно задвижване. И тук оборотите на двигателя се предават 1 към 1 към колелата.
Разликата в скоростта на входящия вал (двигател или преобразувател на въртящия момент) и изходящия вал (автомобил) се нарича предавателно отношение.
Включена е първа предавка.
Чрез закрепване на носача на система I (с помощта на съединител K1) може да се прехвърли сила от слънчевото зъбно колело към носача. Носачът е свързан с автомобила, така че вече има директна връзка между двигателя и скоростната кутия. Размерите на частите определят предавателното отношение (повече за това по-късно).
Червената линия показва прогресията на силата. Зелената линия показва кои други компоненти работят, защото това е пряко свързано с червената линия. Тези части се въртят, но тъй като няма захранване на съединителя, нищо не се случва с тях. Те просто работят на празен ход. Синята линия показва какво е фиксирано, когато съединителят K1 е под напрежение. Тогава не само носачът на система 1 е фиксиран, но и носачът на система 3 и слънчевото зъбно колело на система R са блокирани.
Както беше обяснено, съединителят K1 се захранва при превключване на първа предавка. При превключване на втора предавка съединителят K1 ще бъде изключен и ще се задейства друг съединител. Това може да се види в таблицата.
При превключване на втора предавка съединителят K2 ще бъде захранен. След това зъбният венец на система 2 се фиксира. Тъй като слънчевото зъбно колело на система 2 е фиксирано и слънчевото зъбно колело се задвижва, носачът ще се върти. Този носач на свой ред ще управлява система 1. В система 1 венецът не е блокиран този път, а се задвижва от друга система. В този случай изходната скорост (линията на превозното средство) следователно ще има по-ниска скорост, отколкото при превключване на първата предавка.
Това е изяснено допълнително на тази страница с изображения, обяснения и изчисления.
Изчислете предавателното отношение на първа предавка:
Според таблицата по-долу връзката K1 е затворена. Следователно зъбният венец е заключен. Задвижващата сила от двигателя преминава през слънчевата предавка и през носача към автомобила. Коефициентите също са дадени, а именно 1,00 за слънчевото зъбно колело и 3,00 за зъбния венец на система 1. Ще изчислим с това.
Основната формула за изчисляване на предавателните отношения на планетарните предавки е следната:
ω означава омега и е ъглова скорост докато се върти.
Тъй като изчисляваме със система 1, поставяме 1 след всичко. Променяме този номер за следните системи. Особено в случай на множество системи (където едната система управлява другата), трябва да се отбележи по този начин, защото в противен случай става много объркващо.
По-долу е диаграмата на първата предавка. За по-голяма яснота Z (слънчево зъбно колело), D (носач) и R (зъбно колело) са начертани в синьо.
Сега попълваме основната формула за първата система. Омегите са неизвестни и носителят стои неподвижен. Така че не можем да попълним нищо за това. Z1 и D1 са известни, така че ще ги попълним. R1 е неподвижен, така че задраскваме това. Ние не добавяме нищо към формулата.
Сега виждате, че предавателното отношение на първата предавка е 4.
В автомобилната технология това никога не се случва, винаги ще бъде малко над или под 4, защото в противен случай зъбните колела винаги се допират една до друга на едни и същи повърхности (допълнително износване). Но тук е по-лесно да се изчисли като пример. Вече можете също да видите, че омегата е известна!
ωZ1 = 4
ωD1 = 1
Тези омеги са ъгловите скорости на осите в системата. Омегите не са наистина важни на първа предавка, но при изчисляване на системи с двойно задвижване (както ще стане ясно на втора предавка), те са важни.
Изчислете предавателното отношение на втората предавка:
При изчисляване на предавателното отношение на втората предавка трябва да се вземе предвид, че първата система е с двойно задвижване; слънчевата предавка на система 1 се задвижва от двигателя, а носачът се задвижва от система 2. Това сега води до различна скорост на превозното средство, отколкото в ситуацията, когато венецът е неподвижен (като например при първа предавка).
Когато изчисляваме, винаги започваме от системата, която само се задвижва. В случая това е система 2, защото се задвижва само от мотора чрез слънчевата предавка.
Предаването, извършвано от втората система, е 5,1. Това не е трансмисията между двигателя и колелата, а между двигателя и система 1. Сега ще изчислим предавателното отношение на система 1 с данните от система 2, тъй като омегите вече са известни:
ωZ2 = 4,1
ωD2 = 0,8
Ако сега погледнете диаграмата, ще видите, че слънчевите зъбни колела на системи 1 и 2 са свързани една с друга. Носачът на система 2 и венецът на система 1 също са свързани помежду си. Омегите на свързаните части са еднакви, така че можем да кажем:
ωZ2 = ωZ1 = 4,1
ωD2 = ωR1 = 0,8
Много е важно това да бъде внимателно разгледано! Винаги следвайте линиите в диаграмата.
Сега въвеждаме тези омеги в изчислението на система 1.
Сега можем да определим крайното крайно предавателно отношение, като разделим входната омега на изходната омега. Ако погледнем диаграмата, виждаме, че омегата на системата слънчеви зъбни колела 2 е входяща, а омегата на носещата система 1 е изходяща.
Следователно общото предавателно отношение на 2-ра предавка е 2,52.
Изчислете предавателното отношение на трета предавка:
При изчисляване на третата предавка трябва да се има предвид, че и трите системи работят заедно. Винаги започвайте със система с единично задвижване. В случая това е третото:
Слънчевата предавка на система 3 е фиксирана, така че не участва. След това въведете останалите стойности:
С това получаваме:
След това отиваме към система 2. Въвеждате омегите, известни за система 3 в изчислението на система 2:
Сега преминаваме към система 1. Тук също се въвеждат известните омеги:
В крайна сметка получаваме:
Това означава, че общото предавателно отношение на трета предавка е 1,38.
Изчислете съотношението на четвъртата предавка:
На четвърта предавка съединителят K4 е затворен. Това означава, че слънчевите зъбни колела на системи 1, 2 и 3 са едновременно свързани към двигателя. Сега цялата система е блокирана. Всички омеги са равни.
Ако всички омеги са равни, не е възможно предавателно отношение. Оборотите на двигателя се предават директно на колелата. Ние наричаме това директна цена.
