Двигатели, автоматические трансмиссии и АКПП для легковых и малых грузовых автомобилей. Устройство, запасные части и составляющие компоненты.

____________________________________________________________________________

Редукторы автоматических коробок передач


 Редукторы АКПП планетарного типа

В АКПП обычно используются редукторы планетарного типа, отличающиеся от зубчатых редукторов прямого зацепления повышенной компактностью.

Редуктор, состоящий из единственного планетарного ряда при единственном вале способен обеспечить организацию двух ходовых скоростных режимов, плюс задняя передача (реверс).

Благодаря распределению нагрузки одновременно между несколькими зубчатыми зацеплениями, планетарные редукторы могут использоваться для передачи более высоких крутящих моментов.

Так как шестерни планетарного редуктора коробки-автомат находятся между собой в постоянном зацеплении, исключается вероятность их повреждения в момент переключения передачи, тем же объясняется и повышенная плавность переключений.

И, наконец, помещение всех компонентов планетарного редуктора в общую плоскость позволяет существенно упростить механизм переключения передач.

Компоненты типичного планетарного редуктора АКПП

Простейший планетарный ряд редуктора автоматической коробки передач состоит из трех основных компонентов: орбитальной шестерни внутреннего зацепления, водила с закрепленными в нем сателлитами и солнечной шестерни.

Солнечная шестерня помещается в центр сборки, все остальные шестерни вращаются вокруг нее. Сателлиты посажены на короткие оси, закрепленные в именуемом водилом металлическом держателе.

Несмотря на то, что каждый из сателлитов вращается вокруг собственной оси, будучи посаженными в водило, они образуют как бы монолитную сборку, вращающуюся вокруг солнечной шестерни.

Орбитальная шестерня оборудована внутренним зубчатым венцом и заключает в себя всю редукторную сборку.

Так как все шестерни планетарного ряда коробки-автомат находятся между собой в постоянном зацеплении, любая из них может выступать в роли как ведущей, так и ведомой, в зависимости от того, какой из элементов заблокирован, а какой будет обеспечивать непосредственную выдачу крутящего момента.

Распределение потоков мощности редукторов АКПП

В планетарных редукторах автоматической коробки передач может быть реализовано пять основных схем распределения потоков мощности

Прямая передача:

- Любые два элемента подсоединяются к входному валу, ни один из них не закреплен стационарно и все они вращаются как единая сборка.

- Направление и частота вращения выходного вала совпадают с частотой и направлением входного, передаточное отношение составляет 1:1;

Понижающая передача:

- Орбитальная шестерня заблокирована, солнечная приводится во вращение от входного вала.

- Соединенное с выходным валом водило будет вращаться в том же направлении, что и солнечная шестерня, но с более низкими оборотами (усиление крутящего момента);

Повышающая передача:

- Заблокирована опять орбитальная шестерня, однако входной вал подведен к водилу, крутящий же момент снимается с вращающейся с большими оборотами солнечной шестерни;

Задняя передача (реверс):

- При закреплении стационарно водила сателлитов вращение любого оставшегося элемента (солнечной или орбитальной шестерни) будет приводить к тому, что оставшийся элемент начнет вращаться в противоположном направлении.

- Обычно в качестве ведущей шестерни используется солнечная, а в качестве ведомой - орбитальная, что позволяет одновременно обеспечить понижение передаточного отношения (задняя передача с повышающим передаточным отношением в АКПП не используется);

Нейтральная передача:

- При отпускании всех элементов редуктора и удерживании под нагрузкой выходного вала входной вал может продолжать вращаться свободно без снятия с него крутящего момента.

Все свободные компоненты редуктора коробки-автомат будут вращаться вокруг находящегося под нагрузкой выходного.

Понижающие передаточные отношения редуктора коробки-автомат

В АКПП посредством однорядного планетарного редуктора понижение передаточного отношения (при движении автомобиля вперед) может быть обеспечено двумя различными способами, лишь один из которых может быть реализован в конкретной конструкции.

Большее из двух передаточных отношений получается путем блокировки орбитальной шестерни, подведения мощности к солнечной и снятия крутящего момента с водила.

Для организации меньшего понижающего передаточного отношении блокируется солнечная шестерня, в качестве ведомой используется орбитальная, съем же мощности осуществляется также с водила.

Редукторы АКПП составного типа

В современных АКПП наибольшее распространение в качестве планетарного механизма получили составные редукторы типа simpson и Ravigneaux.

Редукторы коробки-автомат типа Simpson имеют два планетарных ряда, а редукторы Ravigneaux имеют один полуторный ряд. Редукторы Simpson применяются более чем в 70% планетарных механизмов, поскольку позволяют получить независимые передаточные отношения первой и второй передач.

Однако схемы, построенные на базе редуктора Ravigneaux, позволяют организовать до четырех передач, в то время как редуктор Simpson в чистом виде не способен обеспечить более трех рабочих переключений.

В качестве узлов управления в автоматических коробках передач, организованных базе составных редукторов, применяются изготавливаемые на основе специальной целлюлозно-бумажной композиции фрикционные муфты сцепления, либо тормозные ленты.

Планетарный редуктор Simpson

В двухрядных редукторах Симпсон два водила и две орбитальных шестерни установлены торцами друг к другу и посажены на общую солнечную шестерню.

Каждое водило имеет собственное передаточное отношение, что позволяет организовать две понижающих передачи в одной сборке. Выходной вал обычно подсоединяется к орбитальной шестерне одного из комплектов и к водилу второго.

В комплекте с двумя тормозными лентами, двумя дисковыми сцеплениями и роликовой обгонной муфтой редуктор коробки-автомат типа Simpson нашел свое применение в большинстве современных 3-ступенчатых автоматических трансмиссий.

Редуктор автоматической коробки передач обеспечивает включение двух понижающих передач, одной прямой и одной задней. В случае необходимости организации также повышающей передачи на конец выходного вала может быть посажена дополнительная планетарная сборка обычного типа.

Несмотря на множество вариантов реализации, редуктор типа Симпсон всегда можно легко идентифицировать по вытянутой куполообразной форме корпуса, внутрь которого помещается соединенная с барабаном прямого привода солнечная шестерня.

Планетарный редуктор АКПП со сцепленными сателлитами

В составных редукторах автоматической коробки передач типа Ravigneaux используется полуторный планетарный ряд, состоящий из двух солнечных шестерен различного диаметра, одного планетарного водила и одной орбитальной шестерни.

При этом в общее водило посажено два комплекта сателлитов, каждый из которых введен в зацепление со своей солнечной шестерней. Сателлиты одного из комплектов отличаются удвоенной длиной, что обеспечивает возможность ввода их в зацепление одновременно со второй солнечной и с орбитальной шестернями.

Выходной вал подсоединяется либо к орбитальной шестерне, либо к водилу. Для перераспределения потоков мощности используются две мультидисковых муфты сцепления (передняя и задняя), две тормозных ленты и роликовая обгонная муфта.

Применение двух независимых солнечных шестерен и дополнительного комплекта сателлитов позволяет обойтись одной орбитальной шестерней, используя освобождающееся место под размещение элементов сцепления и прочих компонентов.

Как и прочие составные редукторы АКПП, редуктор типа Ravigneaux позволяет организовать в коробке две понижающих передачи, одну прямую и одну заднюю.

 

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________