Главное меню
Мы солидарны с Украиной. Узнайте здесь, как можно поддержать Украину.

Ответ

Обратите внимание: данное сообщение не будет отображаться, пока модератор не одобрит его.
Ограничения: максимум вложений в сообщении — 3 (3 осталось), максимальный размер всех файлов — 300 КБ, максимальный размер одного файла — 100 КБ
Снимите пометку с вложений, которые необходимо удалить
Перетащите файлы сюда или используйте кнопку для добавления файлов
Вложения и другие параметры
Проверка:
Оставьте это поле пустым:
Наберите символы, которые изображены на картинке
Прослушать / Запросить другое изображение

Наберите символы, которые изображены на картинке:

√36:
ALT+S — отправить
ALT+P — предварительный просмотр

Сообщения в этой теме

Автор Toman
 - января 31, 2021, 18:36
Цитата: jvarg от января 31, 2021, 16:32
Всё это можно было куда проще изложить
А именно? (Ну, я просто не нарисовал сразу вовремя вот эту картинку, и написал слишком длинный кусок текста - конечно, лучше было бы сразу начинать с картинки).
Если бы я мог так просто с лёгкостью сделать видео с 3D моделями, крутящимися так, как мне нужно, а лучше всего - вообще несколько реальных физических демонстрационных моделей, которые можно покрутить руками, и снять с ними видео - это было бы, конечно, вообще идеально.
Автор jvarg
 - января 31, 2021, 16:32
Ну вы задвинули...

Всё это можно было куда проще изложить
Автор Toman
 - января 31, 2021, 16:24
Вот кинематическая схема типичных 2-, 3- и 4-ступенчатых планетарных передач Равиньо. (В реальности некоторые из этих фрикционов могут быть представлены параллельно двумя, один из которых действует напрямую, а другой через муфту свободного хода - это делается для более мягкого и менее разрушительного для коробки переключения, особенно в условиях традиционного механического управления двигателем, когда нет возможности на время переключения принудительно сбросить газ).



Механизм имеет три степени свободы, так что для включения передачи необходимо включить два фрикциона (для краткости я буду здесь называть фрикционами как вращающиеся фрикционы, так и тормоза).

У двухступенчатой коробки фрикционов всего три, и все три возможных сочетания "2 из 3" используются для соответствующих передач (пониженная, прямая и задняя).

У трёхступенчатой коробки добавляется четвёртый фрикцион (тормоз), но из 6 возможных сочетаний "2 из 4" два - запрещённые: одновременное включение тормозов 3 и 4 блокирует выходной вал, а тормоза 4 и фрикциона 2 блокирует входной вал, то и другое, к тому же, разрушительно для коробки, т.к. она не рассчитана на торможение всего автомобиля или входного вала. Остальные 4 сочетания используются для соответствующих передач.

У четырёхступенчатой коробки добавляется ещё один вращающйся фрикцион и вместе с ним ещё одно запрещённое сочетание (тормоз 3 и фрикцион 5, опять же блокирующее входной вал), итого 3 запрещённых сочетания, а всего сочетаний "2 из 5" 10 штук - значит, остаётся 7 разрешённых. Но передач, включая заднюю, только 5. Так получается из-за того, что 3 из этих сочетаний (любые 2 вращающихся фрикциона из трёх) дают одинаковую прямую передачу (разумеется, можно включить и все три одновременно, но это уже кинематически избыточно - в таблице же показаны все три, чисто ради экономии места).

Именно это избыточное число разрешённых сочетаний фрикционов красиво используется в схеме Лепеллетье, давая сразу 6 передних передач (+ заднюю, разумеется) при помощи ровно того же набора из 5 фрикционов - 3 вращающихся и 2 тормозов.
Автор Toman
 - января 22, 2021, 03:43
Рассмотрение конкретных классических схем автомобильных планетарных передач начнём с передачи Равиньо (Ravigneaux). Она появилась в автомобильных АКПП довольно давно - по крайней мере, не позднее, чем в 1950-е годы, причём раньше, чем в автомобилях впервые появилась передача Симпсона, а в некотором дополненном варианте (Лепеллетье) продолжает применяться до сих пор - в частности, на недавно получивших штатный "автомат" УАЗ Патриот.

Как раз в 1950-х, схема Равиньо была применена в двух- и трёхскоростных фордовских АКПП, с которых и была (трёхскоростной вариант) вскоре скопирована (с некоторыми изменениями, конечно) в СССР на ГАЗе для применения на "Волгах" и "Чайках". На "Волгах" эти коробки успеха не имели - в значительной степени даже не по причинам каких-то технических недостатков, а по причине отсутствия на местах требуемой эксплуатационной базы и плохой доступности рабочей жидкости для них, а прижились только на элитных "Чайках" и КГБшных замаскированных под обычные "Волги" "догонялках" с чайковским мотором, для которых эксплуатационную базу так или иначе обеспечивали.

Передачу Равиньо иногда образно называют "полуторным планетарным рядом". Ряд состоит из одной коронной шестерни (которая в классическом варианте и является выходным звеном коробки, непосредственно связанным с выходным валом), одного водила, в котором закреплены пары взаимозацепленных сателлитов (один из которых в каждой паре находится в зацеплении с коронной шестернёй), и двух солнечных шестерён, одна из которых находится в зацеплении с теми сателлитами, которые в зацеплении с коронной шестернёй, а другая - с другими сателлитами. Таким образом, при остановленном водиле передаточное отношение с первой солнечной шестерни на коронную - через один набор сателлитов, как у простого планетарного ряда - отрицательное, а со второй солнечной шестерни, последовательно через два набора сателлитов - положительное. Именно так работают соответственно задняя и первая передачи, для них нужны соответственно фрикционы соответствующих солнечных шестерён и тормоз водила. Прямая передача может обеспечиваться включением любых как минимум двух фрикционов при выключенных всех тормозах - в частности, это могут быть и фрикционы обеих солнечных шестерён, если других фрикционов просто нет. Промежуточная (вторая) передача образуется, когда включён фрикцион солнечной шестерни "переднего хода" (той, которая работает через пары сателлитов) и тормоз солнечной шестерни "заднего хода" (той, которая работает через одиночные сателлиты). Две эти неравные солнечные шестерни, зацепленные со взаимозацепленными и потому встречно вращающимися относительно водила сателлитами, и водило образуют, по сути, несимметричный дифференциал, так что подключение одной из солнечных шестерён ко входному валу при остановленной другой заставляет водило вращаться в прямом направлении с некоторой промежуточной (между входной и нулевой) частотой вращения, а поскольку при этом солнечная шестерня "переднего хода" также продолжает несколько опережать водило, на выходе (коронной шестерне) к частоте вращения водила прибавляется также это оставшееся опережение, поделённое на передаточное отношение переднего хода. Т.о. для второй передачи необходим также второй тормоз - солнечной шестерни "заднего хода". Если добавить ещё и третий фрикцион, соединяющий непосредственно водило со входным валом, то с использованием того же второго тормоза получается четвёртая, повышающая, передача - "овердрайв". В случае наличия этого фрикциона прямая передача может включаться и с его использованием (одновременно с фрикционом любой из двух солнечных шестерён, ну или всех трёх вместе).



Таким образом, в своём классическом варианте передача Равиньо имеет 3 фрикциона и 2 тормоза, и даёт 4 передние передачи и одну заднюю. С только 2 фрикционами и теми же 2 тормозами получается 3 передние передачи (без повышающей) и одна задняя. И, наконец, с теми же 2 фрикционами и 1 тормозом получаются две передние передачи (без промежуточной - только пониженная и прямая) и одна задняя. Во времена первого появления АКПП с планетарной передачей Равиньо повышающая передача ещё не считалась обязательно необходимой (хотя планетарные "овердрайвы" как отдельные устройства, дополняющие в т.ч. механические коробки передач, уже применялись тогда достаточно давно, но были этакой опцией, а не обязательным атрибутом), и только позже, когда необходимость повышающих передач была осознана, в полной мере открылось это преимущество схемы Равиньо над схемой Симпсона, дающей только 3 передние передачи, где высшая - прямая, и которую приходилось дополнять отдельным последовательно подключенным (до или после) планетарным рядом с одним фрикционом и одним тормозом для получения повышающей передачи, тогда как в схеме Равиньо для этого потребовалось добавить (относительно трёхскоростной коробки) только один фрикцион.

Вот ещё видео, где показан вживую планетарный ряд Равиньо из реальной АКПП:
И ещё - где показан расчёт передаточных отношений для этой схемы:

Но кроме преимуществ - компактности и получения 4 передних и одной задней передач из одного "полуторного" ряда - у схемы Равиньо есть и недостатки. Во-первых, она считается более тяжело нагруженной (по сравнению, например, со схемой Симпсона), и потому собственно планетарный ряд при прочих равных несколько менее долговечен.

Во-вторых, при исполнении в своих двух традиционных видах передаточные отношения первой и задней передач получаются заметно различными: задняя либо более быстрая, либо более медленная, чем первая. Это объясняется простым геометрическим соображением: солнечные шестерни должны достаточно различаться по диаметру/числу зубьев, чтобы "принадлежащие" большей из них сателлиты не цепляли за меньшую (т.е. разница в диаметре должна быть более двух высот зубьев). При этом в принципе большей (а значит, дающей более быструю по абсолютной величине передачу) может быть как шестерня заднего хода (как на всех приведённых видео - хотя разница может быть не настолько велика, т.к. в реальности взаимозацепленные сателлиты обычно не располагают на одном радиусе, как в первом видео), так и шестерня переднего хода (при этом длинные и короткие сателлиты должны фактически поменяться местами, и иметь существенно разный диаметр).

Впрочем, теоретически можно было бы сделать и равные передаточные отношения первой и задней передач - но для этого уже нужно несколько пожертвовать компактностью, удлинив водило и соответственно раздвинув солнечные шестерни, чтобы разместить между ними зону, где зацепляются между собой сателлиты - как в симметричном дифференциале на цилиндрических шестернях.
Автор Toman
 - января 21, 2021, 21:37
...Однако, вернёмся от рассмотренной выше гипотетической нереальной планетарной коробки передач к реальным конструкциям, и рассмотрим несколько схем планетарных коробок передач, заслуживших право считаться классическими. В этих схемах конструкторы следовали тем важным на практике ограничениям, которые мы нарушали выше.

1) Выходной вал должен быть, как правило, жёстко (постоянно) соединён с соответствующим выходным элементом или элементами планетарного ряда/рядов, дабы избежать использования фрикционов, способных передавать максимально усиленный коробкой крутящий момент. В крайнем случае допустимо присоединять выходной вал через фрикцион к тому элементу планетарного ряда (как правило, это солнечная шестерня), на который передаётся лишь сравнительно малая доля выходного момента на некоторых передачах, в то время как сам выходной момент передаётся по-прежнему через постоянное подсоединение.

Поскольку при простых планетарных рядах передние понижающие передачи получаются с водила, а задние понижающие и передние повышающие - с коронной шестерни (прямая же передача может получаться в принципе с любого звена заблокированного планетарного ряда), это ограничение уже сразу не позволяет ограничиться только одним простым планетарным рядом: нужно либо как минимум два простых ряда, на одном из которых к выходному валу постоянно присоединено водило, а на другом коронная шестерня, либо - если выходной вал присоединён только к водилу или только к коронной шестерне выходного простого ряда - то или иное (просто последовательное или какое-то более сложное) соединение с другим планетарным рядом или несколькими, которые будут обеспечивать такие передачи, которые выходной ряд обеспечить в принципе не может, либо нужно применять уже не совсем простой планетарный ряд, в котором бы одно и то же выходное звено могло давать как передние понижающие, так и задние понижающие, и передние повышающие передачи.

2) Схемы, как правило, делаются так, чтобы они были применимы в том числе для заднеприводных автомобилей (а также полноприводных автомобилей с постоянным задним и подключаемым передним) с выходным валом на прямой линии, продолжающей линию входного вала (т.е., в конечном счёте, коленвала двигателя), минимизируя тем самым число необходимых зубчатых передач и величину потерь в них. Даже для переднеприводных и полноприводных с постоянным полным приводом, где в конечном итоге необходимы 1 или 2 лишние зубчатые передачи для выноса выходного дифференциала в сторону от самой коробки, обычно использовали те же самые унифицированные схемы, и не применяли те "читерские" возможности разместить один или даже два лишних тормоза, которые в принципе могли бы дать какое-то количество дополнительных передач.

А больше всего сугубо топологических проблем при создании схем планетарных коробок передач - именно с тормозами. Если фрикционов, которые будут подключать какие-либо звенья ко входному валу, можно в принципе разместить сколько угодно, используя для передачи на эти звенья соосные полые валы, и соответственно разместив фрикционы с их колоколами подобно луковице, то вот с тормозами всё сложнее - из этой "луковицы" прямой доступ снаружи для торможения есть только у одного, самого наружного вала/колокола. Остальные  тормоза можно разместить только в районе самого планетарного механизма, и только для тех звеньев/в таком количестве, как позволяет топология данной схемы. Из-за этого, в частности, в двух известнейших классических схемах из двух простых планетарных рядов какая-либо одна из передач (первая или вторая, соответственно) не может быть реализована работой только одного планетарного ряда - поскольку, хотя вполне близкое и годное передаточное отношение могло бы быть реализовано этим рядом, и имеется фрикцион для привода необходимого для этого входного звена, нет возможности тормозить другое звено за отсутствием топологической возможности разместить тормоз - и в результате эта недостающая передача реализуется по иной схеме, с совместной работой обоих планетарных рядов (что означает, в т.ч., зависимость передаточного отношения соответствующей передачи от передаточных отношений обоих планетарных рядов и соотв. невозможность его варьировать, не затрагивая сразу все остальные передачи).

3) Стараются минимизировать число фрикционов/тормозов вообще (ради относительно простоты и дешевизны, снижения веса и т.п.), и в частности число разомкнутых и проскальзывающих на разных передачах (из соображений снижения механических потерь в них). Эта причина, может быть, действует заодно с пунктом 2), заставляя отказываться от применения дополнительных тормозов и увеличения тем самым числа передач даже в коробках для переднего привода, где топологическая возможность для этого открывается (впрочем, в коробках именно для переднего привода обычно действует ещё и фактор стеснённости пространства, который также сдерживает от излишнего наращивания числа тормозов и фрикционов, а о коробках специально для машин с постоянным полным приводом я вообще не слышал - практически всегда там применяются версии обычных "заднеприводных" коробок в сочетании с отдельными раздаточными коробками).
Автор !!!
 - января 12, 2021, 00:32
Цитата: злой от января  8, 2021, 20:32
Я помню, что на дистанции драг (400 с чем-то метров) всех выносят в одну калитку автомобили с объёмом до 2.5 л (Субару Импреза, Ниссан Скайлайн и т.п), на миле уже другой расклад, там машины "пообъёмистее" рулят. На короткой дистанции именно что имеет значение способность быстрее других сорваться с места и быстро нарастить мощность.
Ну да, соревнования по драг-рейсингу проводятся на дистанции ¼ мили (402 м). И там действительно рулят заднеприводные (типа Nissan Skyline) или полноприводные (типа Subaru Impreza) машины, поскольку на такой дистанции важнейшим из искусств является непревышение силы тяги силы сцепления с дорожным покрытием. А так, на прямой, какая-нибудь Toyota Camry V6 даже в кузове VX40 после 200 км/ч легко отрывается от какого-нибудь Mitsubishi Lancer Evo 6.
Автор Toman
 - января 11, 2021, 23:55
Цитата: Toman от января  6, 2021, 23:14
Т.о. видим, что хотя даже при определённой компоновке четырёхступенчатую передачу из одного простого планетарного ряда сделать возможно, передаточные отношения при этом получаются довольно неудобными для практического применения.
Вот нарисовал тут кинематическую схемку такой гипотетической нереальной коробки передач на основе одного простого планетарного ряда, с показом при помощи цвета схем работы на всех передачах. Видно, что с выводом вала прямо назад такая схема не реализуется никак - только с выводом мощности вбок через шестерню. Наиболее практичными при такой схеме передаточными отношениями представляются те, которые указаны на рисунке. Задняя передача аж в полтора раза быстрее первой - ровно во столько же, сколько составляют равные шаги между 2-й, 3-й и 4-й. Но, оказывается, на некоторых реальных АКПП бывают даже подобного порядка приколы с задней передачей. У некоторых восьмиступенчатых она находится по скорости где-то между 2-й и 3-й, причём ближе к 3-й. А у каких-то (реже), наоборот, задняя намного медленнее первой.

Spoiler: картинка ⇓⇓⇓

В общем, сами передаточные отношения могли бы даже считаться относительно сносными для четырёхступенчатой коробки. Но есть в этой схеме и кое-что похуже, что делает её совсем невыгодной и неудобной, и что практически никогда не встречается в реальных АКПП. Во-первых, это подключение выходного вала к соответствующим звеньям планетарного ряда при помощи фрикционов - иначе из одного простого планетарного ряда просто не получить все необходимые передачи. А поскольку это то место, где передаётся самый большой момент, эти фрикционы должны были бы быть особенно большими и массивными, при этом тот, который разомкнут и проскальзывает вхолостую, вызывает соответствующие довольно большие потери. И вообще количество фрикционов - а значит, и проскальзывающих вхолостую на большинстве передач - здесь чрезмерно велико. Только на "прямой" 3-й передаче соотношение числа замкнутых (или, по крайней мере, не проскальзывающих) и разомкнутых фрикционов ещё куда ни шло - хотя всё равно, там проскальзывают целых 3 тормоза, что многовато по меркам реально применяющихся механизмов, ставших классикой АКПП.
Автор Toman
 - января 9, 2021, 17:51
Цитата: Toman от января  5, 2021, 23:20
Интересно, кстати, было бы попробовать посчитать, каково было бы передаточное отношение 6-й передачи на A750, если бы она там включалась - в принципе значений для имеющихся 5 передач достаточно, чтобы вычислить 6-ю.
Ха, кстати, это я не зря удивлялся, что это тойотовцы/айсиновцы сделали передачу 5-ступенчатой, когда механизм позволяет получить 6-ю передачу так же, как на Аллисоне. Есть и более поздние 6-ступенчатые версии - A760, A761. И до вычисления её значения у меня дело так и не дошло: для этих 6-ступенчатых коробок указано значение для 6-й передачи около 0,58, остальные передачи у A760 такие же, как у A750, тогда как у А761 несколько отличаются. Ну и A960E с передаточными отношениями, более близкими к A750, но всё равно чуть другими.
Так же и Аллисон 1000 поначалу, оказывается, были 5-ступенчатыми, и только потом добавили 6-ю передачу.
Автор Toman
 - января 9, 2021, 08:35
Цитата: ivanovgoga от января  8, 2021, 12:41
Восьмиступенчатые коробки от дешевого пикапа? Вы прикалываетесь?
А, речь о чём-то совсем новом? Тогда там определённо коробка хочет быть умнее водителя, что на практике приводит к некоторой непредсказуемости поведения. К сожалению, в нашей современной реальности эти замашки безальтернативно идут в комплекте с такими безусловно полезными вещами как большое количество передач и способность к блокировке г/тр почти на всех передачах кроме низших. А непредсказуемость в гонках, тем более, такого рода - это, конечно, засада.

Слово "дешёвый" не звучало - уж какие у них там, у американцев этих, есть, такие и есть, и масштабы цен и зарплат там у них свои, американские, нам не очень понятные. Просто от пикапа/внедорожника/фургона и т.п. Ну это просто факт такой - те автоматы, которые ставились на Камаро, например - ставились вообще-то в основном на внедорожники/пикапы/фургоны и т.п. Вот как раз вышеупомянутый 6-ступенчатый 6L50, который ныне ставится на УАЗ Патриот, а также, насколько я слышал, на Газель Некст - именно из их числа - ставился в т.ч. на Камаро до появления вот этой нынешней восьмиступенчатой. И уже из тех, которые "хотят быть умнее водителя". Т.е. о какой-то специальной разработке чего-то именно для "спортивного стиля езды", не говоря уж о реальном спорте, тут и речи нет - это обычные утилитарные коробки.
Автор злой
 - января 8, 2021, 20:32
Цитата: ivanovgoga от января  7, 2021, 21:11
Цитата: Toman от января  7, 2021, 21:02
ли со спорткаром, но в который кустарно вкрячили АКПП от автобуса или от танка?
И Камаро и Мустанг и Челенджер выпускают вполне себе серийно и с автоматом...для блондинок :)
На гонках они полный отстой.

Я помню, что на дистанции драг (400 с чем-то метров) всех выносят в одну калитку автомобили с объёмом до 2.5 л (Субару Импреза, Ниссан Скайлайн и т.п), на миле уже другой расклад, там машины "пообъёмистее" рулят. На короткой дистанции именно что имеет значение способность быстрее других сорваться с места и быстро нарастить мощность.