Планетарная передача Ravigneaux
Зубчатая передача Равиньо — это двойная планетарная передача , изобретенная Полем Равиньо, который подал заявку на патент 28 июля 1949 года в Нейи-сюр-Сен , Франция. [1] Эта планетарная передача, обычно используемая в автоматических трансмиссиях , состоит из двух пар шестерен, кольцо-планета и планета-планета. Зубчатая передача обеспечивает четыре передаточных числа передаточных чисел и задний ход путем торможения или ограничения различных элементов механизма.
Набор Ravigneaux имеет две солнечные шестерни, большую солнечную и малую солнечную, и одно водило планет, удерживающее два набора планетарных шестерен, внутренние планеты и внешние планеты. [2] [3] Водило представляет собой один подузел, но имеет два радиуса для соединения с внутренними и внешними планетами соответственно. Два набора планетарных шестерен вращаются независимо от водила, но вращаются совместно с фиксированным передаточным отношением относительно друг друга. Внутренние планеты соединяются с малой солнечной шестерней и вращаются совместно с фиксированным передаточным отношением относительно нее. Внешние планеты соединяются с большой солнечной шестерней и вращаются совместно с фиксированным передаточным отношением относительно нее. Наконец, коронная шестерня также соединяется и вращается совместно с внешними планетами в фиксированном передаточном отношении относительно них.
Планетарные передачи
В отличие от Ravigneaux, простая планетарная передача имеет две концентрические шестерни, одну или несколько планет, перекрывающих зазор между этими шестернями, и один рычаг, несущий планеты. [4] Обычно концентрическая шестерня меньшего диаметра имеет внешние зубья и называется солнечной шестерней, а большая концентрическая шестерня имеет внутренние зубья и называется кольцевой шестерней. Несущий рычаг обычно называется водилом планетарной передачи. Планетарные шестерни обычно не соединены напрямую, оставляя три компонента, которые соединены напрямую:
- Солнечная шестерня
- Кольцевая шестерня
- планетодержатель
Это обеспечивает два входа и один выход. Обычно в автоматической трансмиссии один компонент удерживается неподвижно, в то время как другой компонент является входом, а оставшийся компонент используется для выхода. Выбирая набор компонентов для удерживания, входа и выхода, планетарная передача будет увеличивать или уменьшать скорость и менять направление.
Изобретение Равиньо
Ravigneaux улучшает более ранние планетарные автомобильные трансмиссии, такие как Simpson , которая имеет два полных планетарных набора. Как изначально было изобретено, Ravigneaux помещает две планетарные передачи на одно водило планет. Он имеет две солнечные шестерни, две коронные шестерни и два набора планетарных шестерен на одном водиле. Использование одного водила делает Ravigneaux меньше, легче и менее дорогим в производстве, потому что водило обычно является самой большой и самой дорогой частью планетарного набора.
В первоначальной заявке на патент предлагалось использовать электромагнитные муфты в трансмиссии. Год патента — 1949, время, когда гидравлическая технология, работающая под давлением, была менее развита. Несколько лет спустя, когда Ravigneaux поступил в производство в Ford Motor Company, использовались гидравлические ленточные тормоза и муфты.
Коронная шестерня B соединена с планетарными шестернями S1, которые соединены с солнечной шестерней M1. [5]
Кольцо R1 соединено с сателлитами S2, которые соединены с солнцем C. Сателлиты из набора S1 попарно соединены с шестернями S2.
Выход может быть соединен с любой из коронных шестерен, при этом R1 используется на всех передних скоростях, а B — на задней. Вход всегда приводит в движение M1. На всех передних скоростях крутящий момент должен передаваться между планетарными шестернями S1 и S2, поскольку только планеты S1 входят в зацепление с входным M1, а только планеты S2 входят в зацепление с выходным R1.
На задней передаче Ravigneaux ведет себя как обычная планетарная система, а вторая система просто работает без нагрузки. Передаточные числа зависят от количества зубьев и взяты из примера, приведенного в патенте.
| переключение передач | соотношение | Перевозчик А | Солнце М1 | Вс С | Кольцо Б | Кольцо Р1 | передача крутящего момента |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| обеспечить регресс | -0,285 | затормозил | вход | бесплатное вращение | выход | бесплатное вращение | М1 -> С1 -> Б |
| первый | 0,267 | затормозил | вход | бесплатное вращение | бесплатное вращение | выход | М1 -> С1 -> С2 -> Р1 |
| второй | 0,429 | вращающийся | вход | бесплатное вращение | затормозил | выход | М1 -> С1 -> А -> С2 -> Р1 |
| третий | 0,576 | вращающийся | вход | затормозил | затормозил | выход | М1 -> С1 -> А -> С2 -> Р1 |
| четвертый | 1 | прижат к C | вход | прижался к А | зафиксированный | выход (фиксированный) | прямой привод |
| пятый | 1.5 | Будет определено | |||||
Пример Ford FMX Ravigneaux
На фотографиях справа показано водило планетарной передачи от автоматической коробки передач Ford FMX . Водило планетарной передачи является центральной частью планетарного ряда. Не показаны две солнечные шестерни, называемые первичной и вторичной, которые вращаются внутри водила. Также не показана коронная шестерня, также называемая кольцевой, имеющая внутренние зубья, установленные вокруг водила. Входная мощность подается на одну или обе солнечные шестерни, а выходная мощность снимается с коронной шестерни, которая вращает приводной вал.
Трансмиссия FMX управляется двумя сцеплениями, называемыми передним и задним сцеплениями, и двумя ленточными тормозами , называемыми передним и задним ремнями. Сцепления и ремнями приводятся в действие гидравлическим давлением. В этом случае «передний» означает «ближайший к двигателю». При применении сцепление соединяет вращающийся компонент с двигателем, заставляя компонент вращаться, а ремень удерживает компонент, не давая ему вращаться. Переднее сцепление управляет мощностью на первичной солнечной шестерне. Заднее сцепление управляет мощностью на вторичной солнечной шестерне. По непонятной причине ремень, который удерживает заднее сцепление, называется передним. Задний ремень удерживает водило планетарной передачи.
Внутренние и внешние планеты
Зубчатая передача Равиньо похожа на простую планетарную передачу, за исключением того, что каждая планетарная передача заменена набором из трех шестерен, все на одном водиле. Все три шестерни в наборе видны внутри водила на левом фото. Шестерня на правой стороне этой фотографии находится немного дальше к центру водила, чем шестерня, с которой она зацепляется слева. Левая и правая шестерни вращаются в противоположном направлении. Только внешние планетарные шестерни зацепляются с коронной шестерней. Первичная солнечная шестерня (маленькое солнце) зацепляется с внутренними планетарными шестернями, а вторичная солнечная шестерня (большое солнце) зацепляется с шестернями, которые вращаются с внешними планетарными шестернями.
На самом правом фото показана другая сторона водила. Из двух показанных зацепляющихся шестерен та, что справа, находится немного дальше от центра водила, что позволяет ей зацепляться с кольцевой шестерней.
В общем, Ravigneaux может быть сконфигурирован так, что каждая из трех шестерен в наборе будет иметь разное количество зубьев, но в Ford FMX все три имеют 18 зубьев. Несколько планет, вращающихся в противоположном направлении и входящих в зацепление с различными солнечными шестернями, дают Ravigneaux возможность обеспечивать несколько скоростей и задний ход всего с одним набором планетарных шестерен. FMX на фотографии имеет три скорости переднего хода и задний ход.
Ссылки
- ^ Патент США 2631476, Равиньо, «Эпициклическая зубчатая передача», выдан 17 марта 1953 г.
- ^ Джим Смарт (март 2012 г.). «Понимание автоматических трансмиссий». Mustang Monthly . Источник Interlink Media . Получено 19 ноября 2012 г.
- ^ Пфайффер, Фридрих (2008). Динамика механических систем . Т. 13. Берлин: Springer. С. 221. ISBN 9783540794356.
- ^ Левай, Золтан (1968-02-09). "Структура и анализ планетарных зубчатых передач" (PDF) . Журнал механизмов : 131–148. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-06-13 . Получено 2012-11-25 .
- ^ США2,631,476
Внешние ссылки
- Модель планетарной трансмиссии Ravigneaux в автомобиле Hummer H1 от Алана Венбурна.
