3. Các khả năng làm việc của hộp số hành tinh
3.2 Các khả năng làm việc của hộp số hành tinh kiểu simpson
CCHT kiểu Simpson gồm hai CCHT Wilson. Các phần tử:M_1, N_1, H_1, G_1 thuộc dãy hành tinh thứ nhất, M_2, N_2, H_2, G_2 thuộc dãy hành tinh thứ hai.
Chúng đã được ghép nối như sau:
Hai bánh răng mặt trời M_1 và M_2 đặt trên cùng một trục quay (liên kết cứng).
Giá hành tinh G_2 liên kết cứng với bánh răng ngoại luân N_1.
Sơ đồ cấu tạo đươc trình bày trên Hình 3.7, và nguyên lý làm việc tóm tắt trong Bảng 3-2.
Hình 3.7 Hộp số Simpson.
Bảng 3-2. Nguyên lý làm việc CCHT tổ hợp Simpson.
Số truyền
Phần tử chủ động
Phần tử bị động
Phần tử khóa
Phần tử chạy
không Công thức tính i
Khả năng chế tạo i
ứngdụng trong hộp số
1 N2 N1 G1 .. 1+rrM2
N2+rrM2
M1
∙rN1 rN2
1 < i <∞
Số truyền rất chậm
2 N2 N1 M1+M2 H1+G1 1+rrM2
N2
1 < i <∞
Số truyền chậm
3 N2 N1
K1 nối với K2
H1,H2,
M1,M2,
G1
1 1
Số truyền thẳng
R M1 N1 G1 G1 −rN1
rM1
-∞<i<-1 Số lùi
Hộp số hành tinh kiểu simpson có ưu điểm là có tỉ số truyền không bị giới hạn Ở trường hợp này các trạng thái được xác định rõ ràng hơn ( có vẻ tối ưu hơn) hộp số hành tinh dạng wilson.
Dựa vào tỉ số truyền ta thấy hộp số hành tinh kiểu simpson này chỉ có thể sử dụng trong trường hợp giảm tốc chứ không thể làm tăng tốc như hộp số hành tinh wilson.
3.2.2 Phân tích các trạng thái của hộp số hành tinh kiểu Simpson
● Trạng thái 1 ( số truyền rất chậm )
Thành phần chủ động là bánh răng ngoại luân (bao) N2 , phần bị động là bánh răng ngoại luân (bao) N1, Cần dẫn G1 được cố định, và không có phần tử chạy không. Tỉ số truyền đạt được từ 1 < i <∞, cơ cấu hành tinh làm việc ở chế độ giảm tốc với tỉ số truyền lớn.
Trong trường hợp này , bánh răng nhận công suất từ động cơ là bánh răng ngoại luân N2, bánh răng hành tinh H2 ăn khớp với bánh răng bao N2 đồng thời làm quay cần dẫn G2 làm cho bánh răng bao N1 quay, cần dẫn G1 lúc này bị khóa cứng .Như vậy chiều của trục sơ cấp và trục thứ cấp cùng chiều nhau và tỉ số truyền của bộ truyền là 1 ÷ ∞. Ở trường hợp này cho công suất rất lớn và không có giới hạn.
● Trạng thái 2 ( số truyền chậm )
Thành phần chủ động là bánh răng ngoại luân (bao) N2 , phần bị động là bánh răng ngoại luân (bao) N1, Hai bánh răng mặt trời M1 và M2 được cố định, và phần tử chạy không là bánh răng hành tinh H1 và cần dẫn G1. Tỉ số truyền đạt được từ 1 < i
<∞, cơ cấu hành tinh làm việc ở chế độ giảm tốc với tỉ số truyền lớn.
Trong trường hợp này , bánh răng nhận công suất từ động cơ là bánh răng ngoại luân N2, bánh răng hành tinh H2 ăn khớp với bánh răng bao N2 đồng thời làm quay cần dẫn G2 làm cho bánh răng bao N1 quay , bánh răng mặt trời M1 và M2 lúc này bị khóa cứng, bánh răng hành tinh H1 và cần dẫn G1 lúc này là phần tử chạy không ( không ăn khớp với bánh răng nào khác).Như vậy chiều của trục sơ cấp và trục thứ cấp cùng chiều nhau và tỉ số truyền của bộ truyền là 1 ÷ ∞. Ở trường hợp này cho công suất rất lớn và không có giới hạn.
● Trạng thái 3 ( số truyền thẳng )
Thành phần chủ động là bánh răng ngoại luân (bao) N2 , phần bị động là bánh răng ngoại luân (bao) N1, K1 nối với K2 được cố định, và phần tử chạy không là cặp bánh răng hành tinh H1 và H2 ,cặp bánh răng mặt trời M1 và M2 và cần dẫn G1. Tỉ số truyền đạt được bằng 1.
Trong trường hợp này , bánh răng nhận công suất từ động cơ là bánh răng ngoại luân N2, bánh răng ngoại luân N2 truyền thẳng công suất sang bánh răng bao N1, bộ phận bị khóa cứng là K1 nối với K2, các bộ phận chạy không gồm cụm bánh răng
hành tinh H1 và H2, cụm bánh răng mặt trời M1 và M2 và cần dẫn G1.Như vậy chiều của trục sơ cấp và trục thứ cấp cùng chiều nhau và tỉ số truyền của bộ truyền là 1:1.
● Trạng thái 4(R) ( số lùi )
Thành phần chủ động là bánh răng mặt trời M1, phần bị động là bánh răng ngoại luân (bao) N1, cần dẫn G1 được cố định và đồng thời chạy không . Chiều quay của đầu vào ngược với đầu ra với tỉ số truyền đạt được lớn từ 1 < i <∞.
Trong trường hợp này , bánh răng nhận công suất từ động cơ là bánh răng mặt trời M1, bánh răng hành tinh H1 ăn khớp với bánh răng mặt trời M1 đồng thời làm quay bánh răng bao N1, cần dẫn G1 lúc này bị khóa cnày, các thành phần bị khóa cứng gồm bánh răng mặt trời M2, bánh răng hành tinh H2 và bánh răng bao N2 .Trong trường hợp này , chiều của trục sơ cấp và trục thứ cấp ngược chiều nhau và tỉ số truyền của bộ truyền là 1 ÷ ∞. Ở trường hợp này cho công suất rất lớn và không có giới hạn.