Planeettavaihteisto: laite, toimintaperiaate, toiminta ja korjaus

2024 Kirjoittaja: Erin Ralphs | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-19 15:32

Planeettiset vaihteet ovat monimutkaisimpia vaihdelaatikoita. Pienen koon ansiosta muotoilulle on ominaista korkea toiminnallisuus, mikä selittää sen laajan käytön teknisissä koneissa, polkupyörissä ja toukkaajoneuvoissa. Tähän mennessä planeettavaihteistolla on useita suunnitteluversioita, mutta sen muunnelmien toimintaperiaatteet ovat säilyneet samoina.

Yksikkölaite

Suunnittelun perustan muodostavat vain kolme toiminnallista osaa, joissa on yksi pyörimisakseli. Niitä edustavat teline ja kaksi vaihdettua keskipyörää. Laite tarjoaa myös laajan joukon apulenkkejä yksimuotoisten hammaspyörien, kruunuhammaspyörien ja laakereiden muodossa. Tästä voimme päätellä, että planeettavaihteisto on mekanismi vaihdeperheestä."laatikot", mutta perustavanlaatuisella erolla. Se koostuu kunkin päälinkin kulmanopeuksien ehdollisesta riippumattomuudesta. Nyt kannattaa tutustua aggregaatin elementteihin tarkemmin:

• Kantaja on minkä tahansa planeettajärjestelmän perusta ja pakollinen osa, mukaan lukien ne, joissa on differentiaalikytkentä. Tämä on vipumekanismi, joka on tilahaarukka, jonka akseli on kohdistettu voimansiirron yhteisen akselin kanssa. Tässä tapauksessa satelliiteilla varustetut hammaspyöräakselit pyörivät sen ympärillä keskipyörien tasoissa.
• Vaihdepyörät. Ensinnäkin on tarpeen erottaa tämän tyyppisten suurten keskuspyörien ja pienten keskipyörien ryhmät. Ensimmäisessä tapauksessa puhumme suurista pyöristä, joissa on sisäiset hampaat - tätä järjestelmää kutsutaan episykliksi. Mitä tulee pieniin hampaisiin hammaspyöriin, ne erottuvat hampaiden ulkoisesta järjestelystä - jota kutsutaan myös aurinkovaihteeksi.
• Satelliitit. Planeettavaihteiston pyöräryhmä (harvemmin yksi hammaspyörä), jonka elementeissä on välttämättä ulkoiset hampaat. Satelliitit sijaitsevat kytkimessä molempien keskipyöräryhmien kanssa. Laitteen toimivuudesta ja tehosta riippuen satelliittien lukumäärä voi vaihdella 2:sta 6:een, mutta useimmiten käytetään 3 segmenttiä, koska tässä tapauksessa ei tarvita lisätasapainotuslaitteita.

Planeettavaihteiston toimintaperiaatteet

Vaihteiston muutos riippuu toiminnallisten yksiköiden asettelusta. Arvolla on elementin liikkuvuus ja vääntömomentin suunta. Yksi kolmesta komponentista (kantolaite,satelliitit, aurinkovarusteet) on kiinnitetty kiinteään asentoon, ja kaksi muuta pyörivät. Planeettavaihteiston elementtien estämiseksi mekanismin toimintaperiaate edellyttää nauhajarrujen ja kytkinten järjestelmän kytkemistä. Ellei kartiovaihteilla varustetuissa tasauspyörästöissä ole jarruja ja lukituskytkimiä.

Vaihde alaspäin voidaan aktivoida kahdella tavalla. Ensimmäisessä versiossa toteutetaan seuraava periaate: episykli pysähtyy, jota vastaan voimayksikön työmomentti siirretään aurinkovaihteen pohjalle ja poistetaan telineestä. Tämän seurauksena akselin pyörimisintensiteetti laskee ja aurinkovaihteen toimintatiheys kasvaa. Vaihtoehtoisessa järjestelmässä laitteen aurinkovaihde on tukossa ja pyöriminen siirretään kantaj alta episykliin. Tulos on samanlainen, mutta pienellä erolla. Tosiasia on, että tässä toimivassa mallissa välityssuhde on yleensä yhtenäinen.

Ylösvaihtamisprosessissa voidaan toteuttaa myös useita toimivia malleja, ja samalle planeettavaihteistolle. Toimintaperiaate yksinkertaisimmassa kaaviossa on seuraava: episykli on estetty, ja pyörimishetki siirretään keskusaurinkovaihteesta ja välitetään satelliiteille ja kantoa altolle. Tässä tilassa mekanismi toimii step-up-vaihteistona. Toisessa kokoonpanossa hammaspyörä lukittuu ja vääntömomentti siirretään hammaspyörästä kannattimeen. Myös toimintaperiaate on samanlainen kuin ensimmäinen vaihtoehto, mutta pyörimistaajuudessa on ero. Kun peruutusvaihde on kytketty, vääntömomenttivääntö poistetaan jaksosta ja välittyy aurinkovarusteisiin. Tässä tapauksessa kantoaallon on oltava paikallaan.

Työnkulkuominaisuudet

Perusleima ero planeettamekanismien ja muuntyyppisten vaihteistotyyppien välillä on jo mainittu työelementtien riippumattomuus, joka on muotoiltu kahdeksi vapausasteeksi. Tämä tarkoittaa, että eroriippuvuuden vuoksi järjestelmän yhden komponentin kulmanopeuden laskemiseksi on otettava huomioon kahden muun vaihteen nopeudet. Vertailun vuoksi, muut vaihteistot olettavat lineaarisen suhteen elementtien välillä määritettäessä kulmanopeutta. Toisin sanoen planetaarisen "laatikon" kulmanopeudet voivat muuttua lähdössä riippumatta tulon dynaamisesta suorituskyvystä. Kiinteillä ja kiinteillä vaihteilla on mahdollista tehdä yhteenveto ja jakaa tehovirtoja.

Yksinkertaisimmissa mekanismeissa hammaspyörien nivelillä on kaksi vapausastetta, mutta monimutkaisten järjestelmien toiminta voi edellyttää myös kolmen asteen olemassaoloa. Tätä varten mekanismissa on oltava vähintään neljä toiminnallista linkkiä, jotka ovat differentiaalisessa yhteydessä toisiinsa. Toinen asia on, että tällainen kokoonpano on itse asiassa tehoton heikon suorituskyvyn vuoksi, joten käytännössä neljän linkin sovellukset ja lähetykset säilyttävät kaksi vapausastetta.

Yksinkertaiset ja monimutkaiset planeettavaihteet

Yksi merkkejä planeettojen mekanismien jakautumisesta yksinkertaisiin jamonimutkainen - tämä on toimivien linkkien määrä. Lisäksi puhumme vain pääsolmuista, eikä satelliittiryhmiä oteta huomioon. Yksinkertaisessa järjestelmässä on yleensä kolme linkkiä, vaikka kinematiikka sallii kaikki seitsemän. Esimerkkinä tällaisesta järjestelmästä voidaan mainita yksi- ja kaksoisvaihteiden sarjat sekä parilliset vaihderyhmät.

Monimutkaisissa mekanismeissa on paljon enemmän päälinkkejä kuin yksinkertaisissa mekanismeissa. Niissä on vähintään yksi teline, mutta keskipyörää voi olla enemmän kuin kolme. Lisäksi planeettavaihteiston toimintaperiaate mahdollistaa useiden yksinkertaisten yksiköiden käytön jopa yhdessä monimutkaisessa järjestelmässä. Esimerkiksi neljän linkin mallissa voi olla enintään kolme yksinkertaista solmua ja viiden linkin mallissa enintään kuusi. Yksinkertaisten planeettajärjestelmien täydellinen riippumattomuus monimutkaisten laitteiden puitteissa ei kuitenkaan tule kysymykseen. Tosiasia on, että useilla sellaisilla mekanismeilla on todennäköisemmin yksi yhteinen kantoa alto.

Mekanismin säätimet

Useita vapausasteita säilyttäen laitetta voidaan käyttää pääasiallisena omavaraisena toimintona. Mutta jos valitaan malli, jossa on yksi johtava ja yksi ohjattu linkki (alennustila), niille on asetettava tietyt nopeudet. Tätä varten käytetään planeettavaihteiston ohjauselementtejä. Niiden toimintaperiaate on nopeuksien uudelleenjako kitkakytkimen ja jarrujen takia. Ylimääräiset vapausasteet poistetaan, ja tärkeimmistä vapaista solmuista tulee referenssi.

Kitkat ovat vastuussa kahden ilmaisen linkin yhdistämisestä taiyksi linkki (myös ilmainen) ulkoisella virtalähteellä. Molemmat kytkinkokoonpanot esto-olosuhteissa tarjoavat ohjatuille lenkeille tietyn kulmanopeuden, ei nollan. Suunnittelultaan tällaiset elementit ovat monilevykytkimiä, mutta joskus on olemassa myös tavanomaisia vääntömomentin siirtoon tarkoitettuja kytkimiä.

Jarrun tehtävänä planeettavaihteiston ohjausinfrastruktuurissa on liittää vapaat linkit vaihteistokoteloon. Tämä elementti antaa estoolosuhteissa vapaat linkit nollakulmanopeudella. Teknisen laitteen mukaan tällaiset jarrut ovat samanlaisia kuin kytkimet, mutta yksinkertaisimmissa versioissa - yksilevyinen, kenkä ja teippi.

Planeettavaihteiston käyttö

Tätä yksikköä käytettiin ensimmäistä kertaa Ford T -autossa kaksinopeuksisena vaihteistona, jossa oli jalkavaihteistoperiaate ja nauhajarrut. Tulevaisuudessa laite kävi läpi monia muutoksia, ja tänään japanilaista Prius-planeettavaihteistoa voidaan kutsua tämän tyyppisten mekanismien uusimmaksi versioksi. Tämän yksikön toimintaperiaate on jakaa energia voimalaitoksen (joka voi olla hybridi) ja pyörien välillä. Käytön aikana moottori pysähtyy, minkä jälkeen energiaa lähetetään generaattoriin, minkä seurauksena pyörät alkavat liikkua.

Tässä tapauksessa järjestelmä ei voi olla pelkästään vaihteiston toiminnallisuus. Nykyään tätä laitetta käytetään vaihteistoissa, tasauspyörästöissä ja monimutkaisissa osissateollisuuslaitteiden kinemaattiset kaaviot erikoislaitteiden ja lentokoneiden käyttöjärjestelmissä. Edistyneet autojättiläiset hallitsevat myös mekanismin toimintaperiaatteet yhdessä sähkömagneettisten ja sähkömekaanisten käyttölaitteiden kanssa. Samaa Prius-planeettavaihteistoa on käytetty menestyksekkäästi hybridisähköajoneuvoissa. Tällaisissa malleissa ei ole itse vaihteistoa perinteisessä merkityksessä, mutta siinä on vaikutelma variaattorista ilman portaista vaihtamista - planeettavaihteiden kompleksi, joka saa pyörät liikkeelle ja vastaanottaa energiaa moottorista, suorittaa tämän toiminnon.

Planetaaripyörän vaihdelaatikko

Perinteisessä mielessä pyöräilyliikenteessä ei ole planeettamekanismilla varustettua vaihdelaatikkoa. Nämä ovat holkkeja, joissa on sama aurinkovaihde, joka on kiinnitetty tiukasti niiden akselin takapyöriin. Kiinnitykseen käytetään myös kantoainetta, joka määrittää satelliittien liikesuunnan eikä anna niiden hajaantua ja lukittua toisiinsa. Ja polkupyörän planetaarisen "laatikon" tärkeintä elementtiä edustaa episyklinen vaihde, jonka pyöriminen tapahtuu polkimisen takia. Kun vaihde vaihdetaan, napatoimilaite (uritettu käyttö) muuttaa kannattimen dynamiikkaa, mikä vaikuttaa nopeuden säätämiseen.

Toisin sanoen voimme taas päätellä, että planeettamalli toimii vaihteistona. Tässä järjestelmässä epicycle suorittaa ketjun käyttölenkin tehtävää, aurinkovaihde pysyy paikallaan ja kannatin sulkeutuu koteloon. kloTässä tapauksessa yksinkertaisten ja moninopeuksisten holkkien toimintakaaviot ovat samat. Ainoa pieni ero on, että jokaisella planeettajärjestelmän solmulla on omat tiukasti määritellyt välityssuhteiden indikaattorit.

Käyttöprosessi

Käyttäjän tärkein toimenpide tämän mekanismin käytössä on ylläpitää planeettavaihteisto optimaalisessa toimintakunnossa. Tämä saavutetaan elementtien säännöllisellä puhdistuksella ja mikä tärkeintä, voitelulla. Mitä planeettakotelossa pitäisi voidella? Pääasiassa vähennyksen liukulaakerit. Öljy ohjataan kampiakselista hammaspyörän akselin onteloon, mikä täyttää satelliittien ontelot hammaspyörillä. Lisäksi suunnittelusta riippuen tekninen voiteluaine tulee hammaspyörän laakereihin tappien ja säteittäisten reikien kautta. Jotta öljy jakautuisi mahdollisimman hyvin laakereiden pituudelle, nivelen ulkopintaan tehdään joskus litteä.

Hammaspyörät voidellaan joko upottamalla pyörän hampaat nestehauteeseen tai ohjaamalla öljyä vetokoukun alueelle erikoissuuttimien kautta. Toisin sanoen suihkuvoitelu tai kastovoitelu toteutetaan. Mutta tehokkain tapa on öljysumun levittäminen, jota käytetään kiinnityselementtien ja laakereiden yhteydessä. Tämä voitelumenetelmä toteutetaan ruiskuttamalla erityisestä ruiskupistoolista.

Varsinaisen voiteluaineen os alta planeettavaihteissa suositellaan seostamattomia öljyjä. Esimerkiksi yleiskäyttöiset teolliset formulaatiot ovat sopivia käyttöön. Suureen nopeuteenmekanismeja, on toivottavaa käyttää erityisiä turbiini- ja ilmailulaitteita.

Viat ja korjausmekanismi

Yleisin planeettavaihteistovian oire on tärinän esiintyminen kotelon alueella. Kuljettajat huomaavat myös ylimääräisiä ääniä, iskuja ja nykimistä. Tiettyjen oireiden esiintyminen riippuu toimintahäiriön luonteesta, johon voi olla useita syitä:

• Mekanismi ylikuumenee.
• Aggressiivinen ajotyyli voimakkaalla jarrutuksella ja kiihdytyksellä.
• Öljyn puute, alhainen taso tai riittämätön laatu.
• Vaihteiston riittämätön lämpeneminen ennen ajoa.
• Liukuminen jäällä.
• Auto osui lumeen tai mutaan.
• Planeettavaihteistoelementtien kuluminen.

Planeettavaihteiston korjaamiseksi sinun on tiedettävä sen vian tarkka syy. Tätä varten mekanismi puretaan. Yleensä laatikko on pultattu vetoakselin sisään. On tarpeen poistaa nopeuskannattimet yhdeltä sivulta (riippuen rakenteesta) ja ruuvaa sitten pultti irti käyttöakselin reiän läpi. Seuraavaksi elementti puhdistetaan tai vaihdetaan. Tyypillisesti nämä ovat metallilastujen kontaminaatiota, rikkoutuneita hampaita, kuluneita akselia ja vaihteita.

Johtopäätös

Planeetaariset mekanismit eroavat laitteen monimutkaisuudesta, jolla on hyvät ja huonot puolensa. Ensimmäinen on tasapainohuolletut elementit suhteellisen tarkalla voimien jakautumisella. Tämä tekijä mahdollistaa vaatimattoman kokoisten vaihteistoyksiköiden kehittämisen, jotka mahdollistavat optimoidun asettelun. Polkupyörän "planetaarisen" tapauksessa havaitaan myös ergonomiset edut, mukaan lukien kyky vaihtaa seisoma-asennossa. Kaupungissa ajettaessa tämä on erityisen hyödyllinen ominaisuus, koska nopeustilaa on vaihdettava melko usein. Jos puhumme planeettajärjestelmien puutteista, suurilla välityssuhteilla niille on edelleen ominaista vaatimaton suorituskyky. Lisäksi järjestelmä vaatii tarkan asennuksen, koska pienimmätkin poikkeamat lisäävät osien samanlaisen kulumisen riskiä.