Mga Paksa:
- Sun gear, carrier at ring gear
- Awtomatikong gearbox
- Mga pagpapadala ng planetary gear system
- Kalkulahin ang ratio ng unang gear gear
- Kalkulahin ang ratio ng second gear gear
- Kalkulahin ang ratio ng third gear gear
Sun gear, carrier at ring gear:
Ang isang planetary gear system ay binubuo ng hindi bababa sa isang set ng mga gear, bawat isa ay may sun gear, carrier at ring gear. Ang pangunahing kaalaman tungkol sa pagpapatakbo ng planetary gear system ay kinakailangan (tulad ng pagpihit sa sun gear, carrier na may satellite gears at ring gear, tingnan ang pahina awtomatikong gearbox).
Nasa ibaba ang larawan ng set ng gear kung saan berde ang sun gear, asul ang carrier na may mga satellite gear at pula ang ring gear. Malinaw na nakikita na ang set ng gear ay nahahati sa dalawa. Ang pagkalkula ay ginagawa gamit ang mga equation, kaya hindi mahalaga kung ang lahat ay nahahati sa dalawa. Pagkatapos ng lahat, ang mga proporsyon ay nananatiling pareho.
Karagdagang sa pahinang ito ay kakalkulahin namin ang mga ratio na Z, D at R. Sa pamamagitan ng pagsunod sa mga linya na kumokonekta sa iba't ibang mga sistema ng planeta, ang kabuuang ratio ng paghahatid ng nauugnay na gear ay maaaring matukoy gamit ang mga ratio ng lahat ng Z, D at R. .
Awtomatikong gearbox:
Gumagana ang isang maginoo na awtomatikong gearbox sa pamamagitan ng paglipat sa pagitan ng iba't ibang mga planetary gear system, tingnan ang kabanata awtomatikong gearbox.
Nasa ibaba ang isang eskematiko na representasyon ng apat na hanay ng mga planetary gear system sa isang awtomatikong paghahatid. Mayroong tatlong mga sistema para sa mga pasulong na gear at isa para sa reverse. Ang pulang linya ay nagpapahiwatig ng direksyon ng mga puwersa sa pamamagitan ng awtomatikong paghahatid; mula sa kaliwa (gilid ng makina na may torque converter) hanggang sa kumpletong bahagi na may mga planetary system (mga itim na linya) hanggang sa pagkabit ng propeller shaft. Kung titingnan mong mabuti ang mga system sa gearbox, makikita mo na ang imahe sa itaas ay nagmula sa kanila. Apat na sistema ang ginagamit sa gearbox, bawat isa ay may Z, D at R (sun gear, carrier at ring gear).
Ang mga planetary gear system ay simetriko sa itaas at ibaba ng gitnang linya. Walang ibang paraan, dahil umiikot ang loob habang nagmamaneho. Upang makakuha ng insight sa kung ano ang mangyayari kapag ang isang gear ay naka-engage, ang mga hinihimok na bahagi sa planetary system ng imahe sa ibaba ay naka-highlight din sa pula:
Sa larawan sa itaas, ang gear 1 ay nakatuon. Upang i-on ang gear 1, dapat na naka-engage ang isang clutch. Ang link na ito ay ipinapakita sa asul. Gamit ang closed coupling at isang driven side ng planetary system, dapat ding paikutin ang isang bahagi. Sa kasong iyon, tinutukoy ng mga sukat ng mga bahagi ang ratio ng paghahatid (isipin ang isang maliit na input gear at isang malaking output gear; ang malaking gear ay iikot nang mas mabagal. Kung ang malaking gear ay may dalawang beses na mas maraming ngipin kaysa sa maliit na gear, kung gayon ang ratio ay magiging 1:2).
Sa prinsipyo, nalalapat din ito sa awtomatikong paghahatid; ang mga sukat ng ring gear, sun gear at satellite gear ay iba sa lahat ng apat na system. Ngayon ay maaari mong isipin na kapag ang isa pang clutch ay pinalakas (hal. ang sistema sa kaliwa), ang bilis ng output shaft ay nagbago.
Dagdag pa sa pahinang ito, ipinapaliwanag ng mga larawan, paliwanag at kalkulasyon kung paano inililipat ang mga planetary gear system sa awtomatikong transmission habang nagmamaneho.
Mga pagpapadala ng planetary gear system:
Titingnan natin ngayon ang tuktok na kalahati ng gearbox (dahil ang kahon ay simetriko sa itaas at ibaba, tingnan ang larawan sa ibaba). Mula sa larawang ito matutukoy natin ang mga pagpapadala sa ibang pagkakataon sa pahina. Sa itaas ng mga sistema ay sinasabi kung aling numero ang sistema; mula 1 hanggang 3 at system R (reverse).
Ang bawat kalawakan ay may sariling Z, D at R. Hindi ito ipinapakita sa larawan, ngunit kung titingnan mo muli ang larawan sa tuktok ng pahinang ito ay makikilala mo ito. Ito ay ituturing na malalaman sa ibang pagkakataon sa pahinang ito.
Sa kaliwang ibaba ng larawan makikita mo ang coupling "K4", tinitiyak ng coupling na ito na ang dalawang gilid ng system ay konektado nang sabay-sabay; Ang system 3 ay konektado sa system 1 at 2. Walang ibang koneksyon ang isinara, kaya ang buong sistema ay "naka-block". Ang bilis ng makina ay ipinapadala 1 hanggang 1 sa mga gulong ng sasakyan, nang walang ratio ng transmission; Tinatawag namin itong direktang presyo. Ito ay nasa ika-apat na gear.
Sa mga kotse na may manu-manong gearbox, ang pang-apat na gear ay madalas ding direct-drive. Dito rin, ang bilis ng makina ay ipinapadala 1 hanggang 1 sa mga gulong.
Ang pagkakaiba sa bilis ng input shaft (engine o torque converter) at ang output shaft (sasakyan) ay tinatawag na gear ratio.
Ang unang gear ay nakatuon.
Sa pamamagitan ng pag-secure ng carrier ng system I (gamit ang coupling K1), ang isang puwersa ay maaaring ilipat mula sa sun gear patungo sa carrier. Ang carrier ay konektado sa sasakyan, kaya mayroon na ngayong direktang koneksyon sa pagitan ng engine at ng gearbox. Ang mga sukat ng mga bahagi ay tumutukoy sa isang gear ratio (higit pa dito sa ibang pagkakataon).
Ang pulang linya ay nagpapahiwatig ng pag-unlad ng puwersa. Ang berdeng linya ay nagpapahiwatig kung aling iba pang mga bahagi ang tumatakbo, dahil ito ay direktang konektado sa pulang linya. Ang mga bahaging ito ay umiikot, ngunit dahil walang clutch na pinalakas, walang nangyayari sa kanila. Tumatakbo lang sila habang walang ginagawa. Ipinapakita ng asul na linya kung ano ang naayos kapag ang pagkakabit ng K1 ay pinalakas. Hindi lamang ang carrier ng system 1 ang naayos, kundi pati na rin ang carrier ng system 3 at ang sun gear ng system R ay naharang.
Tulad ng ipinaliwanag, ang clutch K1 ay pinalakas kapag lumipat sa unang gear. Kapag lumipat sa pangalawang gear, tatanggalin ang clutch K1 at ang isa pang clutch ay pasiglahin. Ito ay makikita sa talahanayan.
Kapag lumipat sa pangalawang gear, ang clutch K2 ay magiging energized. Ang ring gear ng system 2 ay naayos na. Dahil ang sun gear ng system 2 ay naayos at ang sun gear ay hinihimok, ang carrier ay iikot. Ang carrier na ito ay magda-drive ng system 1. Sa system 1, ang ring gear ay hindi naka-block sa oras na ito, ngunit hinihimok ng isa pang system. Kung ganoon, ang bilis ng output (linya ng sasakyan) ay magkakaroon ng mas mababang bilis kaysa noong inilipat ang unang gear.
Ito ay higit pang nilinaw sa pahinang ito na may mga larawan, paliwanag at kalkulasyon.
Kalkulahin ang ratio ng unang gear gear:
Ayon sa talahanayan sa ibaba, ang link K1 ay sarado. Kaya naman naka-lock ang ring gear. Ang lakas ng pagmamaneho mula sa makina ay dumadaan sa sun gear at sa pamamagitan ng carrier patungo sa sasakyan. Ang mga ratios ay ibinibigay din, katulad ng 1,00 para sa sun gear at 3,00 para sa ring gear ng system 1. Kakalkulahin namin ito.
Ang pangunahing formula para sa pagkalkula ng mga ratio ng gear ng mga planetary gear system ay ang mga sumusunod:
ω ibig sabihin wakas at ang angular velocity habang nakatalikod.
Dahil kinakalkula namin sa system 1, naglalagay kami ng 1 pagkatapos ng lahat. Binabago namin ang numerong ito para sa mga sumusunod na system. Lalo na sa kaso ng maraming mga sistema (kung saan ang isang sistema ay nagtutulak sa isa pa), dapat itong pansinin sa ganitong paraan, dahil kung hindi, ito ay nagiging lubhang nakalilito.
Nasa ibaba ang diagram ng unang gear. Para sa kalinawan, ang Z (sun gear), D (carrier) at R (ring gear) ay iginuhit sa asul.
Pinupunan namin ngayon ang pangunahing formula para sa unang sistema. Ang mga omega ay hindi kilala at ang nagsuot ay nakatayo pa rin. Kaya hindi namin maaaring punan ang anumang bagay para dito. Ang Z1 at D1 ay kilala, kaya pupunan namin ang mga ito. Nakatigil ang R1, kaya tinatawid namin iyon. Hindi kami nagdadagdag ng anuman sa formula.
Nakita mo na ngayon na ang gear ratio ng unang gear ay 4.
Sa teknolohiyang automotive hindi ito nangyayari, ito ay palaging nasa itaas o mas mababa sa 4, dahil kung hindi, ang mga gear ay palaging magkadikit sa parehong mga ibabaw (dagdag na pagsusuot). Ngunit dito mas madaling kalkulahin bilang isang halimbawa. Makikita mo na rin na kilala ang mga omega!
ωZ1 = 4
ωD1 = 1
Ang mga omega na ito ay ang mga angular na bilis ng mga axes sa system. Sa unang gear ang mga omega ay hindi talaga mahalaga, ngunit kapag kinakalkula ang mga sistema ng double-drive (tulad ng magiging malinaw sa pangalawang gear), ito ay mahalaga.
Kalkulahin ang ratio ng pangalawang gear gear:
Kapag kinakalkula ang ratio ng paghahatid ng pangalawang gear, dapat itong isaalang-alang na ang unang sistema ay double-driven; ang sun gear ng system 1 ay pinapatakbo ng motor at ang carrier ay pinapatakbo ng system 2. Nagreresulta ito ngayon sa ibang bilis ng sasakyan kaysa sa sitwasyon kung saan nakatigil ang ring gear (tulad ng sa unang gear).
Kapag nagkalkula, palagi kaming nagsisimula sa system na hinihimok lamang. Sa kasong ito ito ay system 2, dahil ito ay hinihimok lamang ng motor sa pamamagitan ng sun gear.
Ang paghahatid na isinagawa ng pangalawang sistema ay 5,1. Hindi ito ang transmission sa pagitan ng engine at ng mga gulong, ngunit sa pagitan ng engine at system 1. Ngayon ay kakalkulahin natin ang transmission ratio ng system 1 kasama ang data mula sa system 2, dahil ang mga omega ay kilala na ngayon:
ωZ2 = 4,1
ωD2 = 0,8
Kung titingnan mo ngayon ang diagram, makikita mo na ang mga sun gear ng mga system 1 at 2 ay konektado sa isa't isa. Ang carrier ng system 2 at ang ring gear ng system 1 ay konektado din sa isa't isa. Ang mga omega ng mga konektadong bahagi ay pareho, kaya maaari nating sabihin:
ωZ2 = ωZ1 = 4,1
ωD2 = ωR1 = 0,8
Napakahalaga na ito ay maingat na tingnan! Palaging sundin ang mga linya sa diagram.
Ipasok na natin ang mga omega na ito sa pagkalkula ng system 1.
Matutukoy na natin ngayon ang huling final drive ratio sa pamamagitan ng paghahati sa input omega sa output omega. Kung titingnan natin ang diagram makikita natin na ang omega ng sun gear system 2 ay papasok at ang omega ng carrier system 1 ay papalabas.
Ang kabuuang ratio ng gear ng 2nd gear ay samakatuwid ay 2,52.
Kalkulahin ang ratio ng ikatlong gear gear:
Kapag kinakalkula ang ikatlong gear, dapat itong isaalang-alang na ang lahat ng tatlong mga sistema ay nagtutulungan. Palaging magsimula sa nag-iisang drive system. Sa kasong ito, ito ang pangatlo:
Ang sun gear ng system 3 ay naayos, kaya hindi ito nakikilahok. Pagkatapos ay ipasok ang natitirang bahagi ng lahat ng mga halaga:
Sa pamamagitan nito nakukuha natin ang:
Pagkatapos ay pumunta tayo sa system 2. Ipasok mo ang mga omega na kilala para sa system 3 sa pagkalkula ng system 2:
Ngayon pumunta tayo sa system 1. Dito rin, ipinasok ang mga kilalang omega:
Sa huli ay nakukuha natin:
Ibig sabihin ang kabuuang gear ratio ng ikatlong gear ay 1,38.
Kalkulahin ang ikaapat na gear ratio:
Sa ika-apat na gear, sarado ang clutch K4. Nangangahulugan ito na ang mga sun gear ng mga system 1, 2 at 3 ay sabay na pinagsama sa motor. Naka-block na ngayon ang buong sistema. Lahat ng omega ay pantay-pantay.
Kung ang lahat ng omega ay pantay, walang gear ratio ang posible. Ang bilis ng engine ay direktang ipinadala sa mga gulong. Tinatawag namin itong direktang presyo.
