Планетарные передачи и муфты свободного хода

Неисправности муфт свободного хода
Двумя рабочими положениями муфт свободного хода являются свободное и фиксированное положения, поэтому могут быть две основных неисправности, то есть муфта может быть свободной тогда, когда она должна быть зафиксированной, и наоборот, другими словами, муфта может проскальзывать или заедать.

Распорная муфта
Несколько наклонных клиньев, называемых распорками, удерживаются в пружинном сепараторе и располагаются между внутренним и внешним цилиндрическими кольцами. Пружина устроена так, чтобы перекручивать распорки в «направлении заклинивания» и удерживать их в контакте с обоими кольцами.

Типы муфт свободного хода
Имеются два основных типа муфт свободного хода:  Роликовые муфты    Распорные муфты

Современное использование
На сегодняшний день муфта свободного хода используется как узел, например, автоматической коробки передач, а также как устройства повышающей передачи, чтобы ограничить вращение какой-либо детали одним направлением. В этом случае муфта свободного хода просто обеспечивает привод или удержание какой-либо детали в планетарной передаче, чтобы она могла вращаться только в одну сторону.

Сложная передача
В большинстве автоматических коробок передач используются два или больше планетарных механизмов, образуя сложную цепь планетарных передач. Некоторые детали в этих механизмах постоянно соединены друг с другом.

Конструкция простой планетарной передачи
Термин «простая» в данном контексте означает, что система передачи базируется на одном эпициклическом механизме, содержащем солнечную шестерню, набор сателлитов и кольцевую шестерню, то есть не предполагается, что одна планетарная передача приводится от другой планетарной передачи.

Передаточное число
Число зубьев на солнечной шестерне и на кольцевой шестерне простой планетарной передачи определяют передаточное число, которое рассчитывается по формуле:

Действие тормоза
Если планетарные передачи используются в качестве передач в коробке передач, внедрение в эту конструкцию фрикционного тормозного механизма позволяет преодолеть многие недостатки, связанные с проблемами зацепления шестерен в обычной коробке передач. Тормозной механизм работает быстро и бесшумно, в результате чего не бывает воя шестерен, как в обычной коробке при включении скользящего зацепления. Этот же тормозной механизм мог бы использоваться в системе трансмиссии, выполняя функции основного сцепления, но при этом происходил бы быстрый износ тормозного механизма; это делает необходимым использовать и основное сцепление, а тормозной механизм планетарной передачи обеспечивает плавную работу и длительный срок службы фрикционных материалов.

Система шестеренчатых рычагов
Все шестерни могут рассматриваться как рычаги, демонстрируется рычажное действие сателлита. Когда кольцевая шестерня удерживается тормозным усилием, а солнечная шестерня поворачивается на небольшой угол А, рычаг сателлита проворачивается по зубьям кольцевой шестерни. Это вынуждает рычаг поворачиваться вокруг оси на угол В. При сравнении перемещений входного вала и выходного вала, которые определяются углами А и В, можно видеть, что планетарная передача с такими размерами обеспечивает передаточное число приблизительно 3:1.

Простая планетарная передача
В наиболее распространенной планетарной передаче, иногда называемой планетарной передачей Симпсона, используются солнечная и кольцевая шестерни с одним или более сателлитами. В этой конструкции входной и выходной валы соединены с солнечной и кольцевой шестерней, соответственно, а фрикционный тормозной механизм обеспечивает удержание кольцевой шестерни в неподвижном положении, когда необходим принудительный привод через передачу. В этом случае вал сателлита располагается на рычаге (пластина водила).

Механизм переключения передач
Планетарные передачи, называемые также планетарными механизмами и эпициклическими передачами, относятся к системам, в которых одна или несколько шестерен вращаются вокруг другой шестерни таким же образом, как планеты вращаются вокруг солнца. Тогда как в обычной системе шестерен шестерни располагаются на валах в фиксированном положении, в планетарной системе используется перемещение самих шестерен вместе с их осями вращения, для получения требуемого перемещения и требуемого передаточного числа.