Mitsubishi: техническое обслуживание автомобилей - часть 487

 

39

Планетарные  коробки  передач  принято  классифицировать  по  числу 

степеней  свободы,  которыми  они  обладают  в  случае  полного  выключения  всех 
элементов управления. Планетарные коробки передач бывают:  

• 

двухстепенными;  

• 

трехстепенными;  

• 

четырехстепенными и т.д.  

Для  включения  передачи  в  случае  двухстепенной  коробки  передач, 

необходимо воздействовать на один элемент управления. Причем, если это будет 
блокировочная  муфта,  то  планетарный  механизм  полностью  блокируется,  что 
соответствует  прямой  передаче.  Если  коробка  передач  обладает  тремя 
степенями  свободы,  то  для  включения  передачи  необходимо  воздействовать  на 
два  элемента  управления.  При  этом  одновременное  включение  двух 
блокировочных  муфт  приведет  к  блокировке  коробки  передач.  В  случае 
четырёхстепенной  коробки  передач  для  включения  передачи  необходимо 
воздействие на три элемента управления и т.д.  

Определить  количество  степеней  свободы  любой  планетарной  коробки 

передач  достаточно  просто.  Для  этого  можно  воспользоваться  формулой 
Чебышева: 

W = n - k

мех

где W - число степеней свободы; 
       n – число звеньев, включая ведущее и ведомое; 
       k

мех

 – число планетарных рядов, составляющих планетарный механизм. 

Так,  например,  коробка  передач  автомобиля Ford-T (рис.4-1)  обладает 

двумя степенями свободы: 

W=4-2=2, 

а  коробка  передач,  кинематическая  схема  которой  представлена  на 

рисунке 4-2, относится к трехстепеннным коробкам: 

W=5-2=3. 

В настоящее время в АКПП используются планетарные механизмы с двумя, 

тремя  и  четырьмя  степенями  свободы.  С  точки  зрения  управления  наиболее 
предпочтительными  являются  планетарные  коробки  передач  с  двумя  степенями 
свободы, поскольку в этом случае при переключении передачи нужно выключить 
один элемент управления и включить один элемент управления. Но в этом случае 
каждый  элемент  управления  можно  использовать  только  на  одной  передаче,  и, 
следовательно, число передач должно быть равно числу элементов управления. 
Кроме  того,  из  теории  планетарных  передач,  известно,  что  в  коробке  передач  с 
двумя  степенями  свободы  количество  планетарных  рядов  должно  быть  равно 
количеству передач, реализуемых этой коробкой, без учета прямой передачи.  

В планетарной коробке передач с тремя степенями свободы один и тот же 

элемент  управления  используют  на  нескольких  передачах,  и  число  передач  n 
определяется как сочетание из m элементов управления по 2. 

 

 

ланетарные механизмы (ряды) 

 на американских автомобилях в начале 

прошл

с

переключении

ач  имели  только  две  передачи,  хотя 

имеет

и

ие вальных коробок передач с передвижными каретками приводит, 

в  кон

и  вновь  использованы  в 1930 году 

амери

п

 

.

2

)

1

(

2

−

=

≤

m

m

C

n

m

П
Планетарные механизмы появились

ого  столетия.  Их  использование  на  легковых  автомобилях  и  грузовиках 

малой  грузоподъемности  было  обусловлено  неоспоримым  преимуществом: 
минимальные габариты по  равнению с обычными зубчатыми передачами. Кроме 
того,  вальные  коробки  передач  со  скользящими  зубчатыми  колесами  на  ранних 
этапах  развития  не  имели  синхронизаторов,  и  это  требовало  особой 
квалификации при 

 передач.  

Первые  планетарные  коробки  перед

ся  информация  о  том,  что  в 1906 году Cadillak использовал  планетарный 

механизм, реализующий три передачи. Ранние конструкции планетарных коробок 
передач имели ряд существенных недостатков. Они были шумные, имели малую 
долговечность  подшипников  (в  то  время  для  установки  шестерён  на  валы 
использовались  подшипники  скольжения)    из-за  перекосов    вызванных  их 
неравномерным  износом  при  включении  ленточных  тормозов  начинали 
вибрировать. 

Появлен

ечном  счете,  к  их  большей  популярности  по  сравнению  с  планетарным 

коробками,  и,  практически,  к  повсеместному  их  использованию  на  легковых  и 
грузовых  автомобилях.  Однако,  на  автомобиле Ford-T, планетарная  коробка 
использовалась вплоть до 1928 года.  

Планетарные  механизмы  был

канской  фирмой  Bоrg-Warner  в  автоматической  коробке  ередач Hydra-

Matic.  Проведенный  большой  объём  исследований,  а  также  использование 
косозубых  зацеплений,  легированных  сталей,  термообработки  металла  и 
игольчатых подшипников  устранили  многие  недостатки  ранних  конструкций  
планетарных  механизмов.  В  настоящее  время  планетарные  механизмы  имеют 
широчайший диапазон использования, как в колесной, так и гусеничной технике.  

 

40

Общие понятия зубчатых передач 
Определим общие понятия, используемых в теории зубчатых передач.  
ПЕРЕДАТОЧНОЕ  ОТНОШЕНИЕ  МЕХАНИЗМА  «i».  Это  отношение  частоты 

вращения ведущего вала n

0

 к частоте вращения ведомого вала n

x.

x

n

n

i

0

=

. 

ПОНИЖАЮЩАЯ  ПЕРЕДАЧА.  Передача,  передаточное  отношение  которой 

по абсолютной величине больше 1. В этом случае крутящий момент на ведомом 
валу  M

x

  механизма  больше  момента  на  ведущем  валу  M

0

  на  величину 

передаточного отношения, а частота вращения ведомого вала на эту же величину 
меньше частоты вращения ведущего вала т.е. 

M

0

<M

x

 и n

0

>n

x

 

ПОВЫШАЮЩАЯ  ПЕРЕДАЧА.  Передача,  передаточное  отношение  которой 

по абсолютной величине меньше 1. В этом случае крутящий момент на ведомом 
валу  механизма  меньше  момента  на  ведущем  валу  на  величину  передаточного 
отношения,  а  частота  вращения  ведомого  вала  на  эту  же  величину  больше 
частоты вращения ведущего вала, т.е. 

M

0

>M

x

 и n

0

<n

x

. 

ПРЯМАЯ ПЕРЕДАЧА. Передача, передаточное отношение которой равно 1, 

т.е.  крутящий  момент  и  частота  вращения  ведомого  вала  равны  моменту  и 
частоте вращения ведущего вала 

M

0

=M

x

 и n

0

=n

x

. 

 

41

4.2. УСТРОЙСТВО ПЛАНЕТАРНОГО РЯДА 
Конструкции  планетарных  рядов  достаточно  разнообразны.  Рассмотрим 

наиболее  простой  и  распространённый  тип  планетарного  ряда  (рис.4-3).  Он 
состоит из трех основных звеньев:  

• 

малого центрального  колеса (МЦК) или солнца, которое находится в 

постоянном зацеплении с шестернями, называемыми сателлитами.  

• 

водила,  с  установленными  в  нем  сателлитами,  которые  могут 

вращаться относительно своих осей; 

• 

большого центрального колеса (БЦК) или короны, которое находится 

в постоянном зацеплении с сателлитами и окружает всю конструкцию.  

Солнце,  водило  и  корона  вращаются  относительно  одной  общей  оси,  в  то 

время,  как  сателлиты  планетарной  передачи  вращаются  относительно  
собственных осей и вместе с водилом относительно общей оси. При этом следует 
отметить,  что  сателлиты  планетарной  передачи  являются  составной  частью 
водила и не относятся к основным звеньям планетарного ряда. 

1- малое центральное колесо (солнце); 2 – большое центральное колесо (корона); 
3 - водило; 4 – сателлиты. 

Рис. 4-3 

 
Название  этого  механизма  происходит  от  сателлитов,  которые  подобно 

планетам,  вращаются  относительно  своих  осей  и  в  то  же  время  вокруг  малого 
центрального  колеса,  которое  далее  мы  будем  называть  солнечной  шестернёй 
или просто солнцем. 

Что  же  так  привлекает  конструкторов  к  планетарным  механизмам?  Здесь 

можно перечислить несколько пунктов: 

1. Все  элементы  планетарной  передачи  вращаются    относительно  общей 

оси, что делает ее компактной.  

2. Планетарные  передачи,  несмотря  на  их  компактные  размеры,  могут 

передавать большие крутящие моменты по сравнению к другим типами передач. 
Это объясняется тем, что крутящий момент передается несколькими сателлитами 

 

42