- Vùng B lă vùng biến mômen thuỷ lực không lăm việc, bởi vì do sự tăng của nt
2.7. Hộp số hănh tinh (HSHT)
2.7.1. Câc khâi niệm cơ bản
Sơ đồ không gian của cơ cấu hănh tinh đơn giản một dêy hănh tinh được trình băy như trín hình 2-23.
Hình 2-23 Cấu tạo bộ truyền bânh răng hănh tinh.
Một cơ cấu truyền động bằng bânh răng được gọi lă cơ cấu hănh tinh nếu có tối thiểu một trục hình học của bânh răng năo đó lă không cố định.
Bânh răng có trục hình học chuyển động được gọi lă bânh răng hănh tinh. Bânh răng hănh tinh có thể có một hay một số vănh răng hoặc gồm một số bânh răng ăn khớp với nhau.
Khđu mă trín đó bố trí trục của câc bânh răng hănh tinh được gọi lă cần dẫn vă thường ký hiệu lă h
Bânh răng mă trục hình học của nó trùng với trục chính của cơ cấu được gọi lă bânh răng trung tđm vă thường ký hiệu lă k .
Khđu tiếp nhận mômen ngoại lực hay truyền tải trọng vă lă khđu trung tđm được gọi lă khđu chính của cơ cấu hănh tinh.
Ký hiệu cơ cấu hănh tinh tương ứng với câc khđu chính của nó. Cơ cấu hănh tinh mă trong đó khđu chính lă hai bânh răng trung tđm vă một cần dẫn được ký hiệu lă 2k-h.
Cơ cấu hănh tinh mă trong đó tất cả ba khđu chính đều quay được gọi lă cơ cấu vi sai.
Bộ truyền hănh tinh có thể bao gồm một hay một số dêy hănh tinh kết nối với nhau. Hay nói một câch khâc: cơ sở của bộ truyền hănh tinh lă câc dêy hănh tinh bao gồm câc bânh răng ăn khớp ngoăi hay hỗn hợp. Phổ biến nhất lă câc dêy hănh tinh bao gồm câc bânh răng ăn khớp hỗn hợp dạng 2k-h, bởi vì chúng cho phĩp tạo được tỷ số truyền lớn với kích thước khâ nhỏ gọn.
Như vậy, khâc với truyền động bânh răng thông thường, trong truyền động hănh tinh:
- Câc trục vă bânh răng trong thời gian lăm việc có thể thay đổi vị trí của mình trong không gian. Ngoăi chuyển động quay quanh trục của mình, câc bânh răng thực hiện đồng thời chuyển động lăn xung quanh bânh răng trung tđm (hay bânh răng mặt trời).
- Đặc điểm khâc của truyền động hănh tinh lă chúng không có bộ đồng tốc quân tính hoặc ống găi để chuyển số. Việc chuyển số trong câc bộ truyền năy được thực hiện nhờ câc ly hợp vă phanh đĩa hoặc phanh dải.
- Vấn đề tự động hoâ điều khiển hộp số hănh tinh, như vậy, qui về vấn đề đảm bảo trình tự cần thiết đóng vă mở câc ly hợp vă phanh của chúng.
- Tính ím dịu của quâ trình chuyển số được đảm bảo nhờ sự trượt của câc phanh khi chuyển từ số năy đến số khâc.
- Hộp số hănh tinh bao gồm một số dêy bânh răng hănh tinh, mỗi một dêy bânh răng đó được gắn liền với một ly hợp hoặc phanh tương ứng.
- Hộp số hay bộ truyền hănh tinh có thể dùng trín ôtô với tư câch lă hộp số chính, hộp phđn phối, vi sai ở trong cầu hay truyền động bânh xe. Trín ôtô ngăy nay có hộp số thuỷ cơ trong đó sử dụng kết hợp biến mô thuỷ lực cùng với hộp số hănh tinh.
2.7.2 Phđn loại
a. Phđn loại theo số bậc tự do
Để nhận được một tỷ số truyền hoăn toăn xâc định, trong HSHT lúc đó chỉ có thể có một bậc tự do. Câc bậc tự do còn lại phải được loại từ bằng liín kết cứng. Do vậy số bậc tự do trong cơ cấu bằng số liín kết cứng cộng với 1. Nín một cơ cấu hănh tinh để có một số truyền cần phải đóng một phanh dải hoặc một ly hợp khoâ, tức lă phải tạo nín một liín kết cứng, thì như vậy cơ cấu đó sẽ có hai bậc tự do.
Trong hộp số hănh tinh 4, 5 bậc tự do, để nhận được một tỷ số truyền phải có 3, 4 liín kết đồng thời tâc động (bảng 2-2).
Bảng 2-2 Kiểu CCHT vă số lượng số truyền, số lượng phần tử ma sât.
Kiểu HSHT Số lượng tỷ số truyền m
Số lượng phần tử ma sât cần thiết
CCHT hai bậc tự do 3 4 5 6 7 8 9 10 11
CCHT ba bậc tự do 3 4 4 4 5 5 5 5 6
CCHT bốn bậc tự do - 4 5 5 5 5 5 6 6
Số lượng bậc tự do của HSHT m phụ thuộc văo số lượng số truyền vă số lượng dêy CCHT cơ bản. Khi m lớn thì số lượng mối liín kết lớn nín kết cấu sẽ phức tạp. Mối liín quan ghi trong bảng 3.
Bảng 3 Kiểu CCHT vă dêy số CCHT, số lượng phần tử ma sât.
Loại HSHT Dêy CCHT hai bậc tự do Dêy CCHT ba bậc tự do
Số phần tử ma sât 6 4
Số dêy CCHT 5 3
b. Phđn loại theo đặc tính ăn khớp
Hình 2-24 Câc dêy CCHT cơ bản.
Theo đặc tính ăn khớp cơ cấu hănh tinh có thể phđn ra:
- Dêy hănh tinh ăn khớp trong ,ngoăi vă hỗn hợp. Loại năy có ưu điểm lă nhỏ gọn, độ bền cao dùng phổ biến trín ôtô (hình 2-24a).
- Dêy hănh tinh ăn khớp ngoăi, loại năy chỉ dùng cho câc hộp số cơ khí có tốc độ thấp, trín ôtô không hay dùng vì lý do hiệu suất thấp (hình 2-24b).
c. Phđn loại theo kết cấu
Theo kết cấu, cơ cấu bânh hănh tinh có thể chia ra:
- Loại dùng bânh răng trụ răng thẳng hoặc răng nghiíng (hình 2-24a vă 2-24b). Loại năy dùng chủ yếu trong hộp số hay truyền lực bânh xe.
- Loại dùng bânh răng côn (hình 2-24c vă 2-24d).
Dêy hănh tinh dùng bânh răng côn thường sử dụng trong cụm vi sai giữa câc bânh xe (hình 2-24c hay giữa câc cầu (hình 2-24d).
Hình 2-25Dêy CCHT ba khđu (a, b) vă 4 khđu (c).
Nếu coi bânh răng hănh tinh chỉ lă khđu liín kết thì CCHT có thể chia ra câc loại: ba, bốn hay năm khđu.
Bộ truyền hănh tinh một dêy loại 2k-h có ba khđu cơ bản N (bânh răng bao), M (bânh răng mặt trời), G (cần dẫn) lă bộ truyền đơn giản nhất. Trín hình 2-25a vă 2- 25b lă câc bộ truyền ba khđu.
Câc cơ cấu hănh tinh loại bốn khđu thể hiện trín hình 2-25c.
Loại năm khđu ít dùng, vì khi tăng số khđu dẫn tới tăng số bậc tự do của cơ cấu, đồng thời để đâp ứng câc tỷ số truyền xâc định đòi hỏi giải phâp công nghệ phức tạp, lăm tăng cao giâ thănh.
Trín ôtô chủ yếu dùng cơ cấu hănh tinh kiểu 2k-h với câc loại điển hình như trong bảng 4. Phổ biến nhất trong truyền động thuỷ cơ lă câc cơ cấu hănh tinh dạng A vă D. rất ít khi người ta sử dụng câc dạng B, C, E.
Bảng 4Phđn loại cơ cấu hănh tinh ba khđu. Dạng Sơ đồ Bânh răng
hănh tinh Đặc điểm ăn khớp
Giâ trị thông số p
A Một vănh răng Hỗn hợp (trong +
ngoăi) a
b
z z
−
B Hai vănh răng
(kiểu puly) Hỗn hợp (trong + ngoăi) f g a b z z z z − h b a g g h f b a