Планетарная Передача|АвтоЦентр

menu
person

Планетарная Передача

В данном материале будет рассмотрен один из механизмов — планетарная передача принцип действия. В материале будет описано из каких узлов она состоит.

  1. Планетарная Передача
    1. Переключение передач в планетарной коробке передач
    2. Работа первой передачи
    3. Работа второй передачи
    4. Работа третьей передачи
    5. Работа четвертой передачи
    6. Работа пятой передачи
    7. Работа передачи заднего хода

Планетарная Передача

Устройство и принцип работы планетарного механизма необходимо обозначить его назначение. Он служит для изменения скорости (иногда направления) вращения выходного вала.

В работе этого механизма прослеживается такая зависимость, чем ниже скорость выходного вала, тем больший на нем крутящий момент (другими словами большое соотношение входного и выходного валов).

Теперь узнаем, что же такое планетарная передача, принцип действия которой основан на вращении шестеренок. Шестерни бывают следующих видов:

  • солнечная шестерня;
  • сателлиты;
  • коронная шестерня.

Планетарный механизм получил свое название из-за размещения шестеренок в нем как планет вокруг солнца.

А схема следующая: в центре находиться солнечная шестерня, вокруг нее крутятся сателлиты (как планеты) связанные между собой водилом, а снаружи сателлитов идет коронная шестерня. Все виды шестеренок могут быть связаны или с входным валом или выходным.

Принцип работы планетарной передачи заключается в том, чтобы один из видов шестерней (солнечная, водило или коронная) был закреплен жестко. Тогда этот закрепленный узел является передающим звеном.

Если несколько простых планетарных передач конструктивно соединены друг с другом (к примеру, передача Симпсона, рис. В2.19), такой механизм называют составной планетарной передачей. При грамотном сочетании отдельных элементов коробки передач возникает огромное множество теоретически возможных вариантов передаточных отношений.

Рис. В2.19. Передача Симпсона: z1, z4 - солнечные шестерни; z2, z5 - планетарные шестерни; z3, z6 - коронные шестерни передачей. При грамотном сочетании отдельных элементов коробки передач возникает огромное множество теоретически возможных вариантов передаточных отношений.

Рис. В2.20. Передача Равиньо: 1,2- солнечные шестерни; 3 - коронная шестерня; 4 - водило

Если стоимость составной планетарной передачи снижается за счет:

  • объединения водил планетарной передачи;

  • использования одинаковых по размеру шестерен;

  • и/или использования одинаковых по размеру планетарных шестерен,

Переключение передач в планетарной коробке передач

В планетарной коробке передач одни детали блока планетарных шестерен удерживаются на месте, другие с геометрическим замыканием (жестко) соединены с валом турбины гидротрансформатора крутящего момента (выполняющим роль первичного вала механической планетарной передачи).

Тормозная лента - Компенсационная пружина

Ленточный тормоз с гидравлическим приводом механизма переключения передач автоматической коробки передач Audi и VW. На второй передаче в малом поршне нагнетается давление масла. Поршень передает свое усилие через шток на тормозную ленту. Благодаря этому солнечная шестерня обеих планетарных передач удерживается от проворачивания. Специальная компенсационная пружина обеспечивает мягкое затягивание тормоза. Для отпускания тормоза на третьей передаче в большом поршне на внутренней стороне нагнетается давление масла. Под воздействием давления масла и усилия возвратной пружины поршень отжимается назад и тормозная лента ослабляется

Удержание обеспечивается за счет тормозов, а соединение с геометрическим замыканием - за счет соединения многодисковых муфт.

Тормоза и многодисковые муфты в автоматической коробке передач носят общее название органы переключения или элементы переключения передач. Управление ими всегда осуществляется с помощью гидравлического давления.

Тормоза

При включении или затягивании тормозов в рамках переключения передачи солнечные шестерни, водило планетарной передачи или коронные шестерни блокируются (останавливаются), а при выключении или отпускании тормозов снова разблокируются и начинают движение.

В планетарных передачах могут использоваться ленточные или дисковые тормоза.

Ленточные тормоза

По окружности тормозного барабана расположена тормозная лента, имеющая с внутренней стороны фрикционную накладку.

У ленточного тормоза с одинарной обвивкой тормозной лентой тормозная лента обвита вокруг тормозного барабана один раз, а у ленточного тормоза с двойной обвивкой тормозной лентой -два раза, благодаря чему усилие фиксации тормозного барабана при стягивании тормозной ленты в два раза выше, чем у ленточного тормоза с одинарной обвивкой. Ленточный тормоз автоматической коробки передач Opel имеет двойную обвивку тормозной лентой. На рис. В2.21 изображен ленточный тормоз с одинарной обвивкой тормозной лентой.

Рис. В2.22. Основные детали дискового тормоза автоматической коробки передач: 1 - стальная обойма; 2 - стальные диски; 3 - фрикционные диски


Дисковые тормоза

В современных автоматических коробках передач используются только дисковые тормоза. На рис. В2.22 изображены основные детали дискового тормоза. Стальные диски (2) с наружными захватами вложены в стальную обойму (1) и имеют возможность перемещения в осевом направлении, фрикционные диски (3) с накладками соединены с блоком планетарных шестерен с помощью внутреннего зубчатого венца. Стальная обойма жестко соединена с картером коробки передач (в ZF и Opel такой дисковый тормоз получил название «неподвижной муфты»). По сравнению с ленточными тормозами дисковые тормоза могут передавать более высокие крутящие моменты и более точно регулироваться в отношении передачи усилия.

Муфты

Муфты автоматической коробки передач выполняют следующие функции:

  • соединение вала турбины (первичный вал коробки передач) с определенными частями блока планетарных шестерен и отсоединение от них;

При установлении соединения с жестким геометрическим замыканием говорят, что муфта включается или соединяется.

При разъединении соединения с геометрическим замыканием говорят, что муфта выключается или разъединяется.

Как и дисковый тормоз (рис. В2.22) дисковая муфта состоит из стальных дисков с наружными захватами и фрикционных дисков с накладками и внутренним зубчатым венцом.

На рисунках В2.23 и В2.24 схематически изображена муфта переднего хода автоматической коробки передач Audi и VW.

Название муфта переднего хода говорит о том, что эта муфта включается на всех передачах переднего хода.Только в нейтральном положении и на передаче заднего хода муфта разъединена.

Под системой автоматического переключения понимается гидравлический привод тормозов и муфт. Для затягивания и быстрого отпускания ленточных тормозов используются круглые поршни в соответствующих цилиндрах (см. рисунок В2.21).

Для обеспечения соединения дисковых тормозов и муфт поршни выполнены в виде колец, как показано на рисунках В2.23 и В2.24. Отпускание тормозов и разъединение муфт выполняется с помощью тарельчатых или спиральных пружин или с помощью нескольких небольших круглых витых пружин, расположенных по окружности муфты.

Рис. В2.23. Муфта переднего хода автоматической коробки передач Audi и VW в выключенном состоянии. Тарельчатая пружина (5) отжимает поршень (4) назад, остаточное давление масла сбрасывается через шариковый клапан (11), муфта выключается (разъединяется) в нейтральном положении или на передаче заднего хода

Рис. В2.24. Муфта переднего хода автоматической коробки передач Audi и VW во включенном состоянии. Включенная (соединенная) муфта переднего хода позволяет на всех ступенях передавать крутящий момент вала турбины (1) через обойму (3) и пакет стальных дисков (7) и фрикционных дисков (8) на коронную шестерню (10) планетарной передачи переднего хода. Под воздействием давления масла поршень (4) нажимает на тарельчатую пружину (5), которая действует, как рычаг. Она передает свое усилие (увеличенное в 2,2 раза) через нажимную пластину (6) на пакет дисков (7 и 8). При этом фрикционные диски (8) прижимаются к стальным дискам (7). Шариковый клапан (11) под воздействием давления масла плотно прижимается к седлу, запирая перепускной канал

Конструкция и схема передачи усилия в коробке передач ZF5HP18

После того, как в предыдущих разделах были подробно описаны основные элементы автоматических коробок передач в варианте с планетарной передачей, необходимо рассмотреть типовую автоматическую пятиступенчатую коробку передач ZF 5 HP 18 для автомобилей с задним приводом и двигателем мощностью до 150 кВт.

Крутящий момент двигателя передается в коробку передач с помощью гидродинамического трансформатора крутящего момента со встроенной муфтой блокировки. Сочетание передачи Ра-виньо с последовательно подключенным простым блоком планетарных шестерен дает в итоге пять передач переднего хода и одну передачу заднего хода с передаточными отношениями согласно таблице В2.2.

Чтобы устранить системно обусловленное проскальзывание и, тем самым, повысить КПД в гидротрансформаторе крутящего момента, у ZF 5 HP 18 муфта блокировки (WK) встроена в корпус гидротрансформатора (рис. В2.26) и включается с помощью электромагнитного клапана на четвертой и пятой передачах.

Включение муфты блокировки зависит от следующих факторов:

  • сигнал величины нагрузки;

  • частота вращения вторичного вала коробки передач;

Рис.В2.25. Автоматическая коробка передач ZF5 HP 18:1   - привод; 2-муфтаблокировки гидротрансформатора; 3-турбинное колесо; 4 - насосное колесо; 5 - направляющее колесо; 6 - дисковый тормоз С1; 7 - тормозная лента С2; 8 - дисковая муфта В; 9 - дисковая муфта А; 10 - дисковая муфта Е; 11 - передача Равиньо; 12 - дисковый тормоз D; 13 - дисковый тормоз G; 14 - дисковая муфта F; 15 - простая планетарная передача; 16 - фланец вторичного вала; 17 - механизм блокировки коробки передач при парковке; 18 - датчик частоты вращения вторичного вала; 19 - держатель электромагнитных клапанов; 20 - датчик частоты вращения турбинного колеса; 21 - гидрораспределитель; 22 - масляный картер


Рис. В2.26. Планетарная передача с муфтой блокировки

При этом различиают включение муфты блокировки в режимах тяги и принудительного холостого хода.

Коробка передан ZF 5 HP 18 оснащена в качестве элементов переключения двумя муфтами свободного хода, четырьмя муфтами А, В, Е и F и тормозами С1, С2, D и G (рис. В2.25).

Переключения передач 1-2/2-1 и 3-4/4-3 выполняются с помощью муфт свободного хода. В этом типе переключения отсутствует перекрывание в зонах действия двух муфт или тормозов.

Напротив, переключения передач 2-3/3-2 или 4—5/5—4 выполняются с перекрыванием. В этом типе переключения давление в гидравлических муфтах и тормозах создается с помощью электронно-гидравлического блока управления.

Это позволяет, к примеру, подключать одну муфту во время отключения другой без прерывания процесса передачи крутящего момента или перегрузки элементов переключения.

Работа первой передачи (рис. В2.27)

Крутящий момент от двигателя передается чисто гидравлическим способом при включенной муфте А через гидротрансформатор крутящего момента на передачу Равиньо. Муфта свободного

Рис. В2.27. Работа первой передачи

Рис. В2.28. Первая передача

Работа второй передачи(рис. В2.29)

Как и на первой передаче, большая солнечная шестерня передачи Равиньо приводится в движение с помощью первичного вала и муфты А. При этом малая солнечная шестерня удерживается от проворачивания с помощью дискового тормоза С1 и ленточного тормоза С2.

Муфта свободного хода под тормозом С1 находится в заблокированном положении. Планетарные шестерни большой солнечной шестерни приводят в движение планетарные шестерни малой солнечной шестерни. Они перекатываются по неподвижной малой солнечной шестерне и одновременно приводят в движение коронную шестерню. В результате этого передача крутящего момента осуществляется, как на первой передаче

Рис. В2.29. Работа второй передачи

Работа третьей передачи(рис. В2.31)

До момента перехода от коронной шестерни (передача Равиньо) к последовательно подключенному блоку планетарных шестерен передача крутящего момента осуществляется, как на второй передаче. В результате включения муфты F коронная шестерня сцепляется с солнечной шестерней. Благодаря этому подключенные планетарные шестерни вращаются всем блоком (рис. В2.32).

Рис. В2.33. Работа четвертой передачи

Рис. В2.34. Четвертая передача

Работа четвертой передачи(рис. В2.33)

Муфты А и Е включены. Это означает, что большая солнечная шестерня и водило переднего блока планетарных шестерен вращаются в одном направлении с частотой вращения коленчатого вала

двигателя. Благодаря такому соединению водила и большой солнечной шестерни передние планетарные шестерни вращаются единым блоком.

Рис. В2.35. Работа пятой передачи

Рис. В2.36. Пятая передача

Рис. В2.37. Работа передачи заднего хода

Рис. В2.38. Передача заднего хода

Работа пятой передачи (рис. В2.35)

На пятой передаче в результате включения муфты Е в движение приводится переднее водило планетарной передачи. Так как в этом случае малая солнечная шестерня удерживается от проворачивания ленточным тормозом С2, планетарные шестерни перекатываются по солнечной шестерне и, тем самым, приводят в движение подключенные планетарные шестерни через коронную шестерню. Как и на третьей и четвертой передачах, коронная шестерня находится в режиме блокировки (рис. В2.36).

Работа передачи заднего хода

При включении передачи заднего хода крутящий момент передается чисто гидравлическим способом через первичный вал и включенную муфту В на малую солнечную шестерню.

Тормоз D удерживает водило планетарной передачи от проворачивания, благодаря чему достигается изменение направления вращения между малой солнечной шестерней и коронной шестерней с помощью планетарных шестерен.

После этого передача крутящего момента в подключенном блоке планетарных шестерен осуществляется, как на первой передаче.

Мы будем рады если Вы ответите на вопрос: "Помогла ли Вам статья?"
0       0
Категория: Трансмиссия | Добавил: autodromcar (16.11.2019)
Просмотров: 139 | Теги: Ход, муфта, передача, Шестерня, Солнечный, Коробка, планетарный, тормоз, работа | Рейтинг: 3.0/1

Похожие материалы Похожие материалы

Всего комментариев: 0
avatar