Subyek:
- Perlengkapan matahari, pembawa, dan perlengkapan ring
- Gearbox otomatis
- Transmisi sistem roda gigi planetary
- Hitung rasio gigi gigi pertama
- Hitung rasio roda gigi kedua
- Hitung rasio gigi gigi ketiga
Perlengkapan matahari, pembawa dan perlengkapan ring:
Sistem roda gigi planet terdiri dari setidaknya satu set roda gigi, yang masing-masing dilengkapi dengan roda gigi matahari, roda pembawa, dan roda gigi cincin. Oleh karena itu diperlukan pengetahuan dasar tentang pengoperasian sistem roda gigi planet (seperti memutar roda gigi matahari, roda gigi pembawa dengan roda gigi satelit, dan roda gigi ring, lihat halaman gearbox otomatis).
Di bawah ini adalah gambar gear set dimana sun gear berwarna hijau, pembawa dengan gear satelit berwarna biru dan ring gear berwarna merah. Terlihat jelas bahwa gear set terbagi dua. Perhitungannya dilakukan dengan persamaan, jadi tidak masalah jika semuanya dibagi dua. Bagaimanapun, proporsinya tetap sama.
Selanjutnya pada halaman ini kita akan menghitung dengan rasio Z, D dan R. Dengan mengikuti garis-garis yang menghubungkan berbagai sistem planet, maka total rasio transmisi dari roda gigi yang bersangkutan dapat ditentukan dengan menggunakan rasio semua Z, D dan R. .
Gearbox otomatis:
Gearbox otomatis konvensional bekerja dengan beralih di antara sistem roda gigi planetary yang berbeda, lihat bab ini gearbox otomatis.
Di bawah ini adalah representasi skema empat set sistem roda gigi planetary dalam transmisi otomatis. Ada tiga sistem untuk gigi maju dan satu sistem untuk mundur. Garis merah menunjukkan arah gaya melalui transmisi otomatis; dari kiri (sisi mesin dengan konverter torsi) melalui bagian lengkap dengan sistem planetary (garis hitam) hingga kopling poros baling-baling. Jika Anda melihat lebih dekat pada sistem di gearbox, Anda akan melihat bahwa gambar di atas berasal dari sistem tersebut. Empat sistem digunakan di gearbox, masing-masing dengan Z, D dan R (sun gear, pembawa dan ring gear).
Sistem roda gigi planet berbentuk simetris di atas dan di bawah garis tengah. Tidak ada jalan lain, karena interiornya berputar saat dikendarai. Untuk mendapatkan wawasan tentang apa yang terjadi ketika sebuah roda gigi diaktifkan, bagian-bagian yang digerakkan dalam sistem planet pada gambar di bawah juga telah disorot dengan warna merah:
Pada gambar di atas, gigi 1 aktif. Untuk mengaktifkan gigi 1, kopling harus diaktifkan. Tautan ini ditampilkan dengan warna biru. Dengan kopling tertutup dan satu sisi penggerak sistem planet, satu bagian juga harus berputar. Dalam hal ini, dimensi komponen menentukan rasio transmisi (bayangkan roda gigi masukan kecil dan roda gigi keluaran besar; roda gigi besar akan berputar lebih lambat. Jika roda gigi besar memiliki gigi dua kali lebih banyak daripada roda gigi kecil, maka rasionya adalah 1:2).
Pada prinsipnya hal ini juga berlaku untuk transmisi otomatis; dimensi ring gear, sun gear dan satelit berbeda pada keempat sistem. Sekarang Anda mungkin dapat membayangkan bahwa ketika kopling lain diberi energi (misalnya sistem di sebelah kiri), kecepatan poros keluaran telah berubah.
Selanjutnya pada halaman ini terdapat gambar, penjelasan dan perhitungan yang menjelaskan bagaimana sistem planetary gear pada transmisi otomatis dipindahkan saat berkendara.
Transmisi sistem roda gigi planet:
Sekarang kita akan melihat bagian atas gearbox (karena kotaknya simetris di atas dan di bawah, lihat gambar di bawah). Dari gambar ini kita akan menentukan transmisinya nanti di halaman. Di atas sistem disebutkan nomor sistemnya; dari 1 hingga 3 dan sistem R (terbalik).
Setiap galaksi memiliki Z, D, dan R masing-masing. Hal ini tidak ditampilkan pada gambar, tetapi jika Anda melihat lagi gambar di bagian atas halaman ini, Anda akan mengenalinya. Hal ini akan dianggap diketahui nanti di halaman ini.
Di kiri bawah gambar Anda melihat kopling “K4”, kopling ini memastikan bahwa dua sisi sistem terhubung secara bersamaan; sistem 3 terhubung ke sistem 1 dan 2. Tidak ada koneksi lain yang ditutup, sehingga seluruh sistem “diblokir”. Kecepatan mesin disalurkan 1 banding 1 ke roda kendaraan, tanpa rasio transmisi; Kami menyebutnya harga langsung. Ini di gigi keempat.
Pada mobil dengan girboks manual, gigi keempat sering kali juga berpenggerak langsung. Di sini juga, kecepatan mesin disalurkan 1 banding 1 ke roda.
Perbedaan kecepatan poros masukan (mesin atau konverter torsi) dan poros keluaran (kendaraan) disebut rasio roda gigi.
Gigi pertama sudah diaktifkan.
Dengan mengamankan pembawa sistem I (menggunakan kopling K1), gaya dapat ditransfer dari sun gear ke pembawa. Pengangkut terhubung ke kendaraan, sehingga kini ada koneksi langsung antara mesin dan girboks. Dimensi bagian-bagian menentukan rasio roda gigi (lebih lanjut tentang ini nanti).
Garis merah menunjukkan perkembangan gaya. Garis hijau menandakan komponen lain mana yang sedang berjalan, karena terhubung langsung dengan garis merah. Bagian-bagian ini memang berputar, tetapi karena tidak ada kopling yang diberi energi, maka tidak terjadi apa-apa pada bagian tersebut. Mereka hanya berjalan menganggur. Garis biru menunjukkan apa yang diperbaiki ketika kopling K1 diberi energi. Tidak hanya pembawa sistem 1 yang kemudian diperbaiki, tetapi juga pembawa sistem 3 dan sun gear sistem R diblokir.
Dijelaskan, kopling K1 diberi energi saat perpindahan ke gigi satu. Saat berpindah ke gigi dua, kopling K1 akan dilepas dan kopling lainnya akan diberi energi. Hal ini dapat dilihat pada tabel.
Saat berpindah ke gigi dua, kopling K2 akan diberi energi. Roda gigi ring sistem 2 kemudian diperbaiki. Karena sun gear sistem 2 dipasang tetap dan sun gear digerakkan, maka pembawa akan berputar. Operator ini pada gilirannya akan menggerakkan sistem 1. Pada sistem 1, kali ini ring gear tidak diblokir, tetapi digerakkan oleh sistem lain. Dalam hal ini, kecepatan keluaran (jalur kendaraan) akan memiliki kecepatan yang lebih rendah dibandingkan saat perpindahan gigi pertama.
Hal ini diperjelas lebih lanjut pada halaman ini dengan gambar, penjelasan dan perhitungan.
Hitung rasio roda gigi pertama:
Berdasarkan tabel di bawah, link K1 ditutup. Oleh karena itu, roda gigi ring terkunci. Tenaga penggerak dari mesin melewati sun gear dan melalui pembawa ke kendaraan. Diberikan juga rasionya yaitu 1,00 untuk sun gear dan 3,00 untuk ring gear sistem 1. Kita akan menghitungnya dengan ini.
Rumus dasar untuk menghitung rasio roda gigi sistem roda gigi planet adalah sebagai berikut:
ω singkatan dari akhir dan merupakan kecepatan sudut sambil berputar.
Karena kita menghitung dengan sistem 1, kita beri angka 1 setelah semuanya. Kami mengubah nomor ini untuk sistem berikut. Terutama dalam kasus beberapa sistem (di mana satu sistem menggerakkan sistem lainnya), hal ini harus diperhatikan, karena jika tidak maka akan sangat membingungkan.
Di bawah ini adalah diagram gigi pertama. Untuk lebih jelasnya, Z (sun gear), D (carrier) dan R (ring gear) digambar dengan warna biru.
Sekarang kita isi rumus dasar untuk sistem pertama. Omeganya tidak diketahui dan pemakainya berdiri diam. Jadi kami tidak bisa mengisi apa pun untuk ini. Z1 dan D1 sudah diketahui, jadi kami akan mengisinya. R1 stasioner, jadi kita coret. Kami tidak menambahkan apa pun ke dalam formula.
Anda sekarang melihat bahwa rasio roda gigi dari gigi pertama adalah 4.
Dalam teknologi otomotif hal ini tidak pernah terjadi, selalu sedikit di atas atau di bawah 4, karena jika tidak, roda gigi selalu bersentuhan satu sama lain pada permukaan yang sama (keausan ekstra). Tapi di sini lebih mudah untuk menghitung sebagai contoh. Sekarang Anda juga dapat melihat bahwa omega telah diketahui!
ωZ1 = 4
ωD1 = 1
Omega ini adalah kecepatan sudut sumbu dalam sistem. Pada gigi pertama, omega tidak terlalu penting, namun ketika menghitung sistem penggerak ganda (seperti yang akan dijelaskan pada gigi kedua), omega sangatlah penting.
Hitung rasio roda gigi kedua:
Saat menghitung rasio transmisi gigi kedua, harus diperhitungkan bahwa sistem pertama berpenggerak ganda; roda gigi matahari sistem 1 digerakkan oleh motor dan pembawa digerakkan oleh sistem 2. Hal ini sekarang menghasilkan kecepatan kendaraan yang berbeda dibandingkan saat gigi ring tidak bergerak (seperti pada gigi satu).
Saat menghitung kita selalu memulai dengan sistem yang hanya digerakkan. Dalam hal ini adalah sistem 2, karena hanya digerakkan oleh motor melalui sun gear.
Transmisi yang dilakukan oleh sistem kedua adalah 5,1. Ini bukan transmisi antara mesin dan roda, melainkan antara mesin dan sistem 1. Sekarang kita akan menghitung rasio transmisi sistem 1 dengan data dari sistem 2, karena sekarang diketahui omega:
ωZ2 = 4,1
ωD2 = 0,8
Jika sekarang Anda melihat diagram, Anda akan melihat bahwa roda gigi matahari sistem 1 dan 2 terhubung satu sama lain. Pembawa sistem 2 dan ring gear sistem 1 juga terhubung satu sama lain. Omega dari bagian-bagian yang terhubung adalah sama, sehingga kita dapat mengatakan:
ωZ2 = ωZ1 = 4,1
ωD2 = ωR1 = 0,8
Sangat penting untuk memperhatikan hal ini dengan cermat! Selalu ikuti garis pada diagram.
Kami sekarang memasukkan omega ini dalam perhitungan sistem 1.
Sekarang kita dapat menentukan rasio final final drive dengan membagi omega masukan dengan omega keluaran. Jika kita perhatikan diagram kita melihat bahwa omega dari sistem roda gigi matahari 2 adalah masuk dan omega dari sistem pembawa 1 adalah keluar.
Oleh karena itu, rasio roda gigi total pada gigi ke-2 adalah 2,52.
Hitung rasio gigi ketiga:
Saat menghitung gigi ketiga, harus diperhitungkan bahwa ketiga sistem bekerja sama. Selalu mulai dengan sistem penggerak tunggal. Dalam hal ini yang ketiga:
Roda gigi matahari sistem 3 sudah diperbaiki, sehingga tidak ikut serta. Kemudian masukkan semua nilai lainnya:
Dengan ini kita memperoleh:
Lalu kita masuk ke sistem 2. Anda memasukkan omega yang dikenal dengan sistem 3 dalam perhitungan sistem 2:
Sekarang kita masuk ke sistem 1. Di sini juga, omega yang diketahui dimasukkan:
Pada akhirnya kita mendapatkan:
Artinya total rasio gigi gigi ketiga adalah 1,38.
Hitung rasio gigi keempat:
Pada gigi keempat, kopling K4 ditutup. Ini berarti roda gigi matahari sistem 1, 2 dan 3 digandengkan ke motor secara bersamaan. Seluruh sistem sekarang diblokir. Semua omega adalah sama.
Jika semua omega sama, rasio roda gigi tidak mungkin dilakukan. Kecepatan mesin disalurkan langsung ke roda. Kami menyebutnya harga langsung.
