Automaatkäigukasti planetaarülekanne (2)

3. PLANETAARREDUKTOR Planetaarreduktor on automaatkäigukasti mehaaniline osa, mille kaudu muudetakse auto vedavatele ratastele antavat pöördemomenti. Planetaarreduktor paikneb automaatkäigukasti keres ja koosneb järgmistest osadest: 1) planetaarülekanded, mille kaudu muudetaksegi pöördemomenti (tavaliselt on neid planetaarreduktoris kaks või kolm); 2) sidurid , mille kaudu antakse pöördemoment edasi planetaarülekande üksikutele osadele; 3) pidurid , mille abil saab planetaarülekande üksikuid osasid kinni hoida; 4) vabajooksusidurid, mis võimaldavad planetaarülekande mõnel osal pöörelda ainult ühes suunas. 3.1. Planetaarülekanne Planetaarülekande eelisteks tavalise hammasülekande ees on suurema pöördemomendi ülekandmine väiksemate mõõtmete juures ning vedava ja veetava võlli samatelgsus. Pöördemomenti on võimalik muuta hammasülekannet lahutamata, mis teeb lihtsaks planetaarülekande automatiseerimise . Planetaarreduktorites kasutatakse kaht tüüpi planetaarülekandeid: 1) tavalised planetaarülekanded, 2) laiendatud planetaarülekanded.
3.1.1. Tavaline planetaarülekanne Tavaline planetaarülekanne on tänapäeva planetaarreduktorites enamlevinenud. Seetõttu on käesolevas peatükis sellele ka rohkem tähelepanu pööratud. Joonisel 11 on toodud tavalise planetaarülekande põhimõtteline skeem.
Joonis 11.
Joonis 12.
A skeem, B üldvaade, 1 kroonratas, 2 satelliidid , 3 päikeseratas, 4 satelliitide raam Joonis 12
12.2 12.1
12.3 12.4
Planetaarülekannete skeemid : a kroonratta joonkiirus b päikeseratta joonkiirus, c satelliitide raami joonkiirus
Pöördemoment antakse sisselülitatud siduri abil ühele planetaarülekande hammasratastest ja mingi käigu saavutamiseks tuleb reeglina mõnda teist hammasratast pidurdada . Joonisel 12 on planetaarülekannet võrreldud kahe hammaslati ja nende vahel paikneva hammasrattaga. Kui alumist hammaslatti hoitakse kinni ja ülemist liigutatakse (skeem 12.1), siis hammasratas nende vahel liigub kiirusega c, mis on kaks korda väiksem ülemise hammaslati liikumiskiirusest a. Pidurdades planetaarülekande päikeseratast toimib sama põhimõte ka seal. Vedav võll ühendatakse kroonrattaga, veetav võll aga satelliitide raamiga . Ülekandearv ei ole sel juhul mitte kaks nagu hammaslattide puhul, vaid sõltub ka kroon- ja päikeseratta hammaste arvust. Selline ülekandeskeem on kasutusel planetaarülekande teisel käigul (vt 3.5.5). Skeemil 12.2 alumist hammaslatti ja vastavalt ka päikeseratast mitte ainult ei hoita kinni, vaid isegi liigutatakse vastupidises suunas. Sel juhul muutub raami kiirus veelgi aeglasemaks ja järelikult ülekande arv suuremaks . Sellist ülekandeskeemi on kasutatud planetaarreduktori esimese käigu puhul (vt 3.5.4). Vedava ja veetava võlli ühendus on sama kui teisel käigul, st vedav võll ühendatakse kroonrattaga, veetav võll aga raamiga. Skeemil 12.3 on näidatud otseülekanne, kus pöörlemine antakse võrdselt mõlemale hammaslatile või nii kroon- kui ka päikeserattale ning satelliitide raam (veetava võlli rollis) peab nendega koos liikuma. See skeem on kasutusel kolmanda käigu saamiseks (vt 3.5.6). Skeemil 12.4 näidatakse tagasikäiku. Vedavaks osaks on alumine hammaslatt või päikeseratas. Satelliitide raami hoitakse kinni ning ülemist hammaslatti või kroonratast sunnitakse liikuma vastupidises suunas. See liikumine antaksegi veetavale võllile (vt 3.5.2). Planetaarreduktori ülekandearvu leidmine osutub küllalt tülikaks, sest pöördemoment kantakse läbi mitme planetaarülekande ning igas ülekandes tuleb arvestada satelliitide suhtelist liikumist kroon- ja päikeseratta suhtes. Valemi koostamisel aga saab kasutada üldist seaduspärasust, kus ühe ülekande piirides jääb iga hammasratta pöörlemissageduse korrutis tema hammaste arvuga konstantseks: (n kr - n r ) Tkr = n s Ts = (n p + n r ) T p , kus n kr on kroonratta pöörlemissagedus; nr - satelliitide raami pöörlemissagedus; (n kr - n r ) - kroonratta tinglik pöörlemissagedus, mis arvestab satelliitide liikumist kroonratta suhtes; Tkr ­ kroonratta hammaste arv; n s ­ satelliitide pöörlemissagedus; Ts ­ satelliidi hammaste arv; n p ­ päikeseratta pöörlemissagedus; (n p + n r ) ­ päikeseratta tinglik pöörlemissagedus, mis arvestab satelliitide pöörlemist päikeseratta suhtes; T p ­ päikeseratta hammaste arv. Üksikute käikude ülekandearvu leidmiseks tuleb arvestada, et pöördemomenti võib edasi anda läbi mitme planetaarülekande ja samas ka seda, et mingi hammasratas võib mõne ülekande puhul olla kinni pidurdatud, st n = 0 (vt 3.5). Näiteks on punktis 3.5 toodud kahe planetaarülekandega kolmekäigulise planetaarreduktori ülekandearvud järgmised. Esimese käigu ülekandearv: Tp i1 = 2 + Tkr kus T p on päikeseratta hammaste arv, Tkr ­ kroonratta hammaste arv. Teise käigu ülekandearv: Tp i2 = 1 + Tkr Kolmanda käigu ülekandearv: i3 = 1,0 Tkr Tagasikäigu ülekandearv: itag = Tp Nagu juba öeldud, on planetaarreduktoris vähemalt kaks planetaarülekannet ja siis on tegemist kolmekäigulise käigukastiga: kaks aeglustavat käiku ( I ja II käik), otseülekanne ja tagasikäik. Kiirendavate käikude (IV ja V käik) saamiseks lisatakse planetaarreduktorile veel üks planetaarülekanne. Automaatkäigukastide tormilise arengu perioodil, s.o 1970. ­ 1980. aastatel, olid väga levinenud nn Simpsoni planetaarreduktorid, kus kasutati kahte ühesuguste parameetritega tavalist planetaarülekannet. Selline lahendus ongi võetud aluseks ülaltoodud ülekandearvude arvutusvalemites ning ka hilisemas planetaarreduktori ehituse ja töötamise selgituses. Simpsoni planetaarreduktori eelisteks loetakse tema lihtsamat konstruktsiooni ja ühesuguseid detaile hammasülekannetes. Peale selle antakse I käigu ülekanne läbi kahe planetaarülekande, mis vähendab tunduvalt hammasrataste koormust. Puuduseks on aga väike ülekannete arvude varieerimise võimalus, sest I ja II käigu ülekannete arvud erinevad teineteisest ainult ühe võrra (vt käesoleva peatüki ülekannete arvude valemeid) ja III käik on otseülekanne. Selle puuduse vähendamiseks on planetaarreduktorites hakatud kasutama erinevate parameetritega planetaarülekandeid.
3.1.2. Simpsoni planetaarreduktor
Simpsoni planetaarreduktoris kasutatakse teineteisega seotult kahte planetaar - ülekannet, millel on ühine päikeseratas (5) ja (7) [Ühes tükist valmistatud kaks hammasratast]. Reduktor on kujutatud joonisel 13. Vedav võll (1) annab pöördemomendi reduktori sisemise planetaarülekande kroonrattale (9) ja sealt edasi kulgeb pöördemoment vastavalt sisselülitatud siduritele ja piduritele veetavale võllile (10). Joonis 13.
8 9 7 5 6 4 10
3
2 1
1 ­ vedav võll; 2 ­ päikeserataste telg ; 3 ­ välimise ülekande satelliitide raam; 4 ­ välimise ülekande kroonratas; 5 ­ välimise ülekande päikeseratas; 6 ­ välimise ülekande satelliidid; 7 ­ sisemise ülekande päikeseratas; 8 ­ sisemise ülekande satelliidid; 9 ­ sisemise ülekande kroonratas; 10 ­ veetav võll. Joonisel 13 A on näidatud Simpsoni reduktori töötamise skeem esimesel käigul 7 8 9 6 5 10 4 3
2 Joonis 13 A 1
1 ­ vedav võll; 2 ­ päikeserataste telg; 3 ­ välimise ülekande satelliitide raam; 4 ­ välimise ülekande kroonratas; 5 ­ välimise ülekande päikeseratas; 6 ­ välimise ülekande satelliidid; 7 ­ sisemise ülekande päikeseratas; 8 ­ sisemise ülekande satelliidid; 9 ­ sisemise ülekande kroonratas; 10 ­ veetav võll.
Esimesel käigul kulgeb pöördemoment vedavalt võllilt (1) sisemise planetaarülekande kroonrattale (9) ja paneb pöörlema satelliidid (8). Need omakorda käitavad päikeserattad (7) ja (5). Päikeseratas (5) käitab satelliitide (6) kaudu kroonratta (4), mis on otseselt ühendatud veetava võlliga (10). Kinni on pidurdatud välimise planetaarülekande satelliitide raam (3).
Joonisel 13 B on näidatud Simpsoni planetaarreduktori töötamise skeem teisel käigul: kinni on pidurdatud päikeserataste (5) ja (7) plokk . Pöördemoment sisestatakse vedava võlli (1) kaudu sisemise planetaarülekande kroonrattale (9) ja sealt satelliitidele (8). Kuna päikeseratas (7) on kinni pidurdatud, hakkavad satelliidid (8) koos oma raamiga pöörlema ümber päikeseratta. Satelliitide (8) raam on kokku ehitatud veetava võlli (10) korpusega ning seega raami pöörlemine on ka veetava (10) võlli pöörlemine. Teise käigu puhul pöörlevad välimise planetaarülekande hammasrattad ja raam tühjalt, ilma pöördemomenti edastamata. 8 9 7 6 5 10 4 3
Joonis 13 B 2
1
1 ­ vedav võll; 2 ­ päikeserataste telg; 3 ­ välimise ülekande satelliitide raam; 4 ­ välimise ülekande kroonratas; 5 ­ välimise ülekande päikeseratas; 6 ­ välimise ülekande satelliidid; 7 ­ sisemise ülekande päikeseratas; 8 ­ sisemise ülekande satelliidid; 9 ­ sisemise ülekande kroonratas; 10 ­ veetav võll.
Joonisel 13 C on esitatud reduktori töötamine kolmandal käigul (otseülekanne). Sellisel juhul antakse pöördemoment üheaegselt nii sisemise planetaarülekande kroonrattale, kui ka päikeserattale (plokile). Kuna planetaarülekande päikese- ja kroonratas pöörlevad ühesuguse kiirusega, siis satelliidid ümber oma telgede ei pöörle ning satelliitide raam liigub sama kiirusega, kui päikese- ja kroonratas. See kiirus on ka veetava võlli kiiruseks (kogu reduktor pöörleb ühe paketina). Joonis 13 C
8 9 1 ­ vedav võll; 7 2 ­ päikeserataste telg; 5 6 3 ­ välimise ülekande 4 10 satelliitide raam; 4 ­ välimise ülekande kroonratas; 3 5 ­ välimise ülekande 2 päikeseratas; 6 ­ välimise ülekande 1 satelliidid; 7 ­ sisemise ülekande päikeseratas; 8 ­ sisemise ülekande satelliidid; 9 ­ sisemise ülekande kroonratas; 10 ­ veetav võll. Joonis 13 D näitab reduktori tööd tagasikäigul: töötab ainult välimine planetaar- ülekanne. Pöördemoment sisestatakse päikeserataste plokile. Kuna välimise planetaarülekande satelliitide raam (3) on kinni pidurdatud, siis päikeserattalt (5) läbi satelliitide (6) kroonrattale (4) edasiantav pöördemoment muudab oma suunda. Kroonratas (4) on ühendatud veetava võlliga (10), millele nüüd ongi antud mootori väntvõlli pöörlemisele vastupidine pöörlemise suund.
9 8 7 10 6 5 4 3
2 Joonis 13 D 1
3.1.3. Laiendatud planetaarülekanded
Laiendatud planetaarülekandeid kasutatakse nn Ravigneaux reduktorites. Nende eeliseks on suurem ülekandearvude diapasoon . Puuduseks loetakse, võrreldes Simpsoni reduktoriga, hammasrataste suuremat koormatust madalamatel ülekannetel: esimesel käigul jaguneb edasiantav pöördemoment väiksema arvu hammasrataste vahel. Joonisel 14 on näitena toodud ühe laiendatud planetaarülekande võimaliku variandi joonis. Planetaarülekanne koosneb kahest päikeserattast (4 ja 5), millest suurem on jäigalt kinnitatud vedavale võllile ja väiksem saab vastavalt vajadusele kas vabalt pöörelda või on lukustatud. Raamil (6) pöörlevad satelliidid on paigutatud paarikaupa: üks satelliitidest on lai ja see hambub korraga kahe hammasrattaga: suure päikeserattaga (4) ja kitsama satelliidiga (2). Kitsam satelliit (2) ühendab omavahel väiksemat päikeseratast (5), laia satelliiti (3) ja kroonratast (1). Kõik nimetatud osad paiknevad kroonratta (1) sees, mis ka on ülekande veetavaks osaks. Joonis 14. 1 5 2 3
6
4
2
Laiendatud planetaarülekande töötamine. Joonis 14 A kujutab laiendatud planetaarülekande töötamist skeem esimesel käigul. Pöörlemine antakse vedavalt võllilt suurele päikeserattale (4), millega on hambumises laiad satelliidid (3). Viimased on omakorda hambumises kitsaste satelliitide (2) hammastega. Satelliitide raam (6) on lukustatud. Kitsad satelliidid (2) annavad pöörlemise edasi kroonrattale (1), mis on ühenduses veetava võlliga. Planetaarülekande väikene päikeseratas (5) pöörleb vabalt, ega ei võta pöördemomendi ülekandmisest osa. Ülekandearv sõltub kroonratta ja suure päikeseratta hammaste arvude suhtest . 1 5 3 2
6
Joonis 14 A
4 Joonisel 14 B on näidatud planetaarülekande töötamine teisel käigul. Sellel käigul on lukustatud väikene päikeseratas (5), kroonratas (1) on vabastatud ega ei võta pöördemomendi ülekandmisest osa. Pöörlemine antakse vedavalt võllilt suurele päikeserattale (4) ja sellelt laiadele satelliitidele (3). Laiad satelliidid (3) annavad pöördemomendi kitsastele satelliitidele (2). Kitsad satelliidid omakorda on hambumises väikese päikeserattaga (5), mis on aga lukustatud, ja seetõttu peab kitsas satelliit oma pöörlemisega liikuma ümber väikese päikeseratta. See liikumine on tegelikult satelliitide raami (6) pöörlemine, mis antakse edasi veetavale võllile. Ülekande arv sõltub suure päikeseratta ja väikese päikeseratta hammaste arvu suhtest. 1 5
6 3 2 Joonis 14B
4
Joonisel 14 C on kujutatud planetaarülekande kolmas käik ­ otseülekanne. Omavahel on kokku ühendatud väikene päikeseratas (4) ja satelliitide raam (6). Sellisel juhul on lukustunud kitsad satelliidid (2), sest need ei saa pöörelda ümber oma telgede. Sellest omakorda järeldub, et lukustunud on ka kitsaste satelliitidega hambumises olevad laiad satelliidid (3) ning kogu planetaarülekanne pöörleb ühtse tervikuna koos vedava võlli ja suure päikeserattaga. Ülekande arv on 1,0.
1 4 3 6 2
Joonis 14 C 5 Joonisel 14 D on välja toodud Ravigneaux planetaarreduktori neljas, kiirendav käik. Pöördemoment antakse reduktorile satelliitide raami (6) kaudu, väikene päikeseratas (5) on lukustatud. Satelliitide raam (6) sunnib kitsaid satelliite (2) pöörlema ümber väikese päikeseratta (5). Kuna päikeseratas (5) on lukustatud, peavad kitsad satelliidid hakkama pöörlema ka ümber oma telgede, sundides kroonratast (1) pöörlema suurema kiirusega, kui pöörleb satelliitide raam (6). Kroonratas (1) annab oma pöörlemissageduse edasi veetavale võllile.
1 4 3 6 2
Joonis 14 D
5
Joonisel 14 E on näidatud planetaarülekande tagasikäik. Lukustatud on satelliitide raam (6). Pöördemoment antakse väikese päikeseratta (4) kaudu kitsastele satelliitidele (2). Need sunnivad kroonratast (1) pöörlema väikesele päikeserattale (5) vastupidises suunas. Kroonratas(1) on aga ühendatud veetava võlliga. Ülekande arv sõltub kroonratta ja väikese päikeseratta hammaste arvude suhtest. Laiad satelliidid (3) ja suur päikeseratas (5) pöörlevad vabalt ega võta osa pöördemomendi ülekandest.
4 1 3 2 6
Joonis 14 E
5 3.2. Sidurid Planetaarreduktoris kasutatakse mitmekettalisi õlis töötavaid sidureid. Joonisel 15 on kujutatud automaatkäigukastide sidurite ehitust ja tööpõhimõtet, mis erinevatel automudelitel oluliselt ei erine. Siduri tähtsaimad detailid on vedavad (8) ja veetavad kettad (9). Vedavad kettad on mõlemalt poolt kaetud hõõrdekatetega. Vedavad kettad on oma siseservades olevate nukkidega ühendatud siduri rummuga (12), veetavad kettad on aga oma välisservas olevate nukkide kaudu ühendatud siduri trumliga (1). Kettaid surub kokku kolb (3). Kui sidur pole sisse lülitatud, on siduri kolb (3) vedrude (4) jõul surutud vasakpoolsesse asendisse ning siduri vedavad ja veetavad kettad on üksteisest lahutatud. Siduri sisselülitamiseks antakse õlirõhk siduri trumli ja kolvi vahele ning surveklapi kuul (11) surutakse õlirõhu toimel tihedalt oma pessa. Õlirõhk lükkab kolbi (3) paremale ning kolb omakorda surub siduri kettad tihedalt kokku. Siduri (12) rumm ja trummel (1) hakkavad koos pöörlema ja sidur on ühendatud. Siduri uuesti lahutamiseks katkestatakse õlirõhk siduri trumli ja kolvi vahel, surveklapi kuul paiskub tsentrifugaaljõu toimel oma pesast välja ning seetõttu saab kolb vedrude survel kiiremini liikuda vasakpoolsesse asendisse.
Joonis15.
3.3. Pidurid
Planetaarreduktoris kasutatakse kahte tüüpi pidureid: ketas - ja lintpidureid. Ketaspidurid on oma ehituselt sarnased siduritega, erinevus on ainult selles, et ketaspidurites ei ühendata veetavaid kettaid mitte trumli, vaid planetaarreduktori kere külge. Kui vedavad ja veetavad kettad omavahel ühendada, siis osutub ketaspiduri rumm kere külge blokeerituks ja pidur töötab. Lintpiduri tähtsamaks osaks on ümber siduri trumli (5) (jn 16) paiknev lint (4). Selle pingutamisel pidurdatakse siduri trumliga koos ka planetaarülekandega ühendatud osa. Kui lintpiduri töösilindri (2) kolvi alla tekitatakse õlirõhk, siis töösilindri kolb koos vardaga (1) tekitabki lintpiduri lindile vajaliku pingutusjõu. Joonis16.
Joon.16. Lintpidur : A lintpiduri paiknemine automaatkäigukastis, B lintpiduri töötamine pidurdamisel , C lintpidur on vaba 1 kolvi varras, 2 töösilinder, 3 automaatkäigukasti veetav võll, 4 piduri lint, 5 siduri trummel, 6 automaatkäigukasti vedav võll
3.4. Vabakäigusidur Vabakäigusiduri ülesanne on võimaldada planetaarülekande mingil osal pöörelda ainult ühes suunas. Automaatkäigukastides kasutatakse põhiliselt kahte tüüpi vabakäigusidureid: rull- ja nukksidur . Nende ehitust ja tööpõhimõtet kirjeldab joonis 17. Kui näiteks vabakäigu rullsiduri vedavaks osaks on tema välisvõru (1) ja ta pöörleb noolega näidatud suunas, siis pöörlevad hõõrdejõudude toimel rullid (3) oma kiilukujulisest pesast välja ja välisvõru pöörlemine eraldatakse rummust (2). Kui aga välisvõru peaks pöörlema vastupidises suunas, siis blokeeruvad rullid oma kiilukujulistesse pesadesse, ühendades sel viisil välisvõru ja rummu, ning kogu vabakäigusidur pöörleb ühes suunas. Analoogselt töötab vabakäigu nukksidur: kui välisvõru pöörleb noolega näidatud suunas, siis on vabakäigusidur vaba, sest hõõrdejõudude toimel kalduvad nukkide (4) ülemised otsad välisvõruga samas suunas, võimaldades välisvõrul pöörelda rummust eraldi. Kui välisvõru pöörleb vastupidises suunas, siis kiiluvad nukid hõõrdejõudude toimel tihedalt välisvõru ja rummu vahele kinni ning vabakäigusidur pöörleb ühtse tervikuna.
Joonis 17.
Joon.17.Vabakäigusidurid: A rull-tüüpi vabakäigusidur, B nukk -tüüpi vabakäigusidur, 1 välisvõru, 2 rumm, 3 rullid, 4 nukid
3.5. Planetaarreduktori töötamine üksikutel käikudel Näitena on joonisel 18 esitatud kahe tavalise planetaarülekandega kolmekäigulise planetaarreduktori skeemid ja tööpõhimõte. See on nn. Simpsoni planetaarreduktori skeem, mida kasutatakse paljude autode automaatkäigukastides. Selles planetaarreduktoris on kaks planetaarülekannet, kaks sidurit, üks lint- ja üks ketaspidur ning üks vabakäigusidur. Mõlemal planetaarülekandel on ühine päikeseratas. Reduktor on kolmekäiguline, neljanda või viienda käigu saamiseks tuleks sellisele reduktorile lisada veel üks planetaarülekanne. Joonis 18.
Tagarattaveolise auto automaatkäigukasti planetaarreduktori skeem: 1 hüdrosüsteemi õlipump, 2 juhtratta vabakäigusidur, 3 hüdrotrafo juhtratas , 4 hüdrotrafo turbiinratas , 5 hüdrotrafo pumpratas, 6 eesmine sidur, 7 lintpidur, 8 tagumine sidur, 9 eesmine planetaarülekanne, 10 tagumine planetaarülekanne, 11 tagumise planetaarülekande satelliitide raam, 12 ketaspidur, 13 vabakäigusidur,14 parkimislukusti, 15 veetav võll, 16 tagumise planetaarülekande kroonratas, 17 ühine päikeseratas mõlemale planetaarülekandele, 18 satelliidid, 19 eesmise planetaarülekande satelliitide raam, 20 eesmise planetaarülekande kroonratas, 21 vedav võll
Tabelis 1 on toodud andmed sidurite ja pidurite lülituste kohta üksikutel käikudel.
Sisselülitatud Ülekan- Sidur Ketas- Lint- Vabakäigu Parkimis -
käik de arv Eesmine Tagumine pidur pidur sidur lukusti
P - Parkimine X X
R - Tagurpidi 2,182 X X
N - Vabakäik
D - Auto liikumine D1 2,458 X X
automaatse käi- D2 1,458 X X
guvahetusega D3 1 X X
2 - Ainult "1" või "2" käik 1,458 X X
1 - Ajutiselt sisselülitunud "12" 1,458 X X
1 - Ainult "1" käik 2,458 X X
"X" on tähistatud planetaarreduktori sisselülitatud osa 3.5.1. Töötamine käiguvalitsa P-asendis Käiguvalitsa P-asendit (park) kasutatakse auto pikemaajalisel seismajätmisel. Selles asendis lukustatakse automaatkäigukasti veetav võll (15) lukusti (14) abil. See on täienduseks seisupidurile. Samas aga tuleb arvestada, et P-asendit ei tohi sisse lülitada auto liikumise ajal, sest siis võib lukustusmehhanism puruneda. Lukustusmehhanism koosneb veetaval võllil paiknevast hammasrattast ja lukustushoovast. Vabas olekus on lukustushoob vedru jõul hammasrattast eemaldatud. Käiguvalitsa viimisel P-asendisse tõmmatakse käiguvalitsa ajami ühendusvarda koonuspind lukustushoova alla ja lukustushoob surutakse üles, hambumisse hammasrattaga. Veetav võll on sellega lukustatud. Planetaarreduktoris on sisse lülitatud ketaspidur (12) (jn 18), et vähendada mootori võimalikku jõudu lukustusmehhanismile, näiteks uute siduriketaste puhul võivad sidurid mittetäielikult lahutuda ja anda pöördemomendi edasi. Joonisel 19 on näidatud lukustusmehhanismi töötamine. Joonis 19.
Parkimisasendi lukustusmehanism: A lukustusmehhanismi vaba asend, B lukustus- mehhanismi lukustatud asend, 1 hammasratas veetaval võllil, 2 lukustushoob, 3 ühendusvarras, 4 koonuspind
3.5.2. Töötamine käiguvalitsa R-asendis Käiguvalitsa R-asend ( revers ) annab tagasikäigu. Järelikult tuleb mootorilt veetavale võllile antav pöörlemissuund muuta vastupidiseks ja ka suurendada edasiantavat pöördemomenti. Tabelist 1 on näha, et sisse on lülitatud eesmine sidur (4) ja ketaspidur (5) (jn 20). Tööle hakkab ainult tagumine planetaarülekanne. Pöörlemine antakse vedava võlli (7) ja sisselülitatud eesmise siduri (4) kaudu edasi tagumise planetaarülekande päikeserattale (2). Kuna tagumise planetaarülekande satelliitide (3) raam on lukustatud ketaspiduriga (5), siis päikeseratta (2) pöörlemine paneb satelliitide kaudu kroonratta (1) vastassuunas pöörlema (vt ka 3.1 skeem 12.4). Tagumise planetaarülekande kroonratas (1) on aga ühenduses veetava võlliga (6) ja nii hakkabki veetav võll vedavale võllile vastupidises suunas pöörlema. Ülekandearv on 2,18. Joonis 20.
Planetaarreduktori töötamine tagasikäigul R: A eesmine planetaarülekanne ei tööta, B tagumine planetaarülekanne: 1 kroonratas, mis on ühendatud veetava võlliga, 2 päikese-ratas, mis saab pöörlemise eesmiselt sidurilt, 3 satelliitide raam, mida hoitakse kinni ketaspiduri abil, C automaatkäigukasti skeem: 4 sisselülitatud eesmine sidur, 5 sisse-lülitatud ketaspidur, 6 veetav võll, 7 vedav võll
3.5.3. Töötamine käiguvalitsa N-asendis Käiguvalitsa N asend ( neutral ) on automaatkäigukasti vabakäigu asend. Selles asendis ei tööta ükski planetaarreduktori sidur, pidur ega ülekanne. Lukustusmehhanism on vabastatud. 3.5.4. Töötamine käiguvalitsa D-asendis, sisselülitunud 1. käiguga Auto liikumahakkamiseks pannakse käiguvalits D-asendisse ja planetaarreduktoris lülitub automaatselt 1. käik: ühendatud on tagumine sidur (7) (jn 21) ja töötab ka vabakäigusidur (8), mis ei luba tagumise planetaarülekande satelliitide raamil (5) pöörelda soovitud suunas, mida järelikult hoitakse kinni. Pöörlemine tuleb planetaarreduktorisse vedava võlli (10) kaudu ja antakse sisselülitatud tagumiselt sidurilt (7) edasi eesmise planetaarülekande kroonrattale (1). Kuna eesmise planetaarülekande kõik hammasrattad ja satelliitide raam võivad vabalt pöörelda, ühtegi neist kinni ei hoita, siis hakkavad nad pöörlema joonisel 21 A näidatud suundades. Eesmise planetaarülekande päikeseratta (3) vastupidine pöörlemissuund saavutatakse sellega, et tema satelliitide raami (2) pöörlemine antakse üle veetavale võllile (9), sealt omakorda tagumise planetaarülekande kroonrattale (4). Kuna tagumise planetaarülekande satelliitide raami (5) hoitakse kinni vabakäigusiduri (8) abil, siis sunnibki kroonrattas (4) satelliitide kaudu päikeseratast (3) vastupidises suunas pöörlema. See päikeseratas on ühine nii eesmisele kui ka tagumisele planetaarülekandele ja seetõttu pöörleb ka eesmise planetaarülekande päikeseratas ajamile vastupidises suunas, s.o kroonratta 1 pöörlemisele. Esimesele käigule vajalik ülekanne saadaksegi eesmiselt planetaarülekandelt, teine planetaarülekanne aitab muuta päikeseratta pöörlemissuunda. Viimane on vajalik suurema ülekandearvu saamiseks (vt 3.1 skeem, 12.2). Ülekandearv on 2,458. Joonis 21.
Planetaarreduktori töötamine esimesel käigul D1 : A eesmine planetaarülekanne: 1 tagumiselt sidurilt käitatav kroonratas, 2 veetava võlliga ühendatud satelliitide raam, 3 tagumise planetaarülekandega ühine päikeseratas B tagumine planetaarülekanne: 4 veetavalt võllilt käitatav kroonratas,5 vabakäigu- siduriga kinnihoitav satelliitide raam, 6 mõlemale planetaarülekandele ühine päikeseratas, C automaatkäigukasti skeem: 7 sisselülitatud tagumine sidur, 8 lukustunud vabakäigu sidur, 9 veetav võll, 10 vedav võll, 11 ketaspidur 3.5.5. Töötamine käiguvalitsa D-asendis, sisselülitunud 2. käiguga Kui auto on liikumisel esimese käiguga saavutanud teiseks käiguks vajaliku kiiruse, siis automaatkäigukasti hüdrauliline juhtplokk lülitab planetaarülekandes automaatselt sisse teise käigu. Selleks rakendatakse tööle lintpidur (5) ja tagumine sidur (6) (jn 22). Lintpidur hoiab kinni mõlemale planetaarülekandele ühist päikeseratast (3). Tagumise siduri (6) kaudu antakse pöörlemine edasi eesmise planetaarülekande kroonrattale (1) ja sealt satelliitide vahendusel raamile (2), mis on aga ühenduses veetava võlliga (7). Töötab ainult eesmine planetaarülekanne, tagumine on vaba. Ülekande üldine selgitus on toodud punktis 3.1, skeem 12.1, täpsem selgitus aga on joonisel 22. Ülekandearv on 1,458. Joonis 22.
Planetaarreduktori töötamine teisel käigul D2 : A eesmine planetaarülekanne: 1 ta- gumiselt sidurilt käitatav kroonratas, 2 veetava võlliga ühendatud satelliitide raam, 3 lint-piduri abil kinnihoitav päikeseratas. B mittetöötav tagumine planetaarülekanne C automaatkäigukasti skeem: 5 sisselülitatud lintpidur, 6 sisselülitatud tagumine sidur, 7 veetav võll, 8 vedav võll 3.5.6. Töötamine käiguvalitsa D-asendis, sisselülitunud 3. käiguga Tavaliselt on kolmekäiguliste automaatkäigukastide kolmas käik otseülekanne. Kui auto kiirus ja mootori drosselklapi asend vastavad kolmanda käigu tingimustele, siis lülitab automaatkäigukasti hüdrauliline juhtplokk planetaarreduktoris sisse kolmanda käigu. Sel juhul töötavad planetaarreduktori mõlemad sidurid (6) ja (7) (jn 23). Pöörlemine antakse planetaarreduktori vedavalt võllilt (5) edasi nii eesmise planetaarülekande kroonrattale (1) kui ka päikeserattale (3). Kui kroon- ja päikeseratas pöörlevad ühesuguse sagedusega, siis satelliidid ümber oma telgede ei pöörle ja satelliitide raam (2) sunnitakse pöörlema sama sagedusega kui kroon- ja päikeseratas (vt 3.5, skeem 12.3). Eesmise planetaarülekande satelliitide raami 2 pöörlemine antakse edasi veetavale võllile (4). Ülekande täpsem selgitus on joonisel 23. Ülekandearv on 1,0. Joonis 23.
Planetaarreduktori töötamine kolmandal käigul D3 : A eesmine planetaarülekanne: 1 kroonratas saab pöörlemise tagumiselt sidurilt, päikeseratas eesmiselt sidurilt ja pöörlemissagedused on võrdsed, 2 kroon- ja päikeserattaga sama sagedusega pöörlev satelliitide raam, annab pöörlemise veetavale võllile, 3 päikeseratas, B mittetöötav tagumine planetaarülekanne, C automaatkäigukasti skeem: 4 veetav võll, 5 vedav võll, 6 sisselülitatud eesmine sidur, 7 sisselülitatud tagumine sidur 3.5.7. Planetaarreduktori töötamine käiguvalitsa 2. ja 1. käigu asendis Automaatkäigukasti käiguvalits viiakse 2. käigu asendisse raskemates sõidutingimustes, näiteks mägiteedel, lumes jm. Käiguvalitsa sellises asendis valib automaatkäigukast sõltuvalt sõidutingimustest kas 1. või 2. käigu, aga mitte kunagi kolmandat. Planetaarreduktori 21 ja 2 2 lülitustes võrreldes D1 või D2 lülitustega mingeid erinevusi ei ole, erinevused on ainult hüdraulilise juhtploki töös selleks, et sisse ei lülituks 3. käik. Käiguvalitsa 1. asend valitakse auto liikumisel eriti rasketes tingimustes, kui soovitakse vältida isegi teise käigu sisselülitumist. Planetaarreduktoris on sel juhul võrreldes D1 lülitusega erinevuseks see, et vabakäigusiduri (8) asemel on töösse lülitatud ketaspidur (11) (jn 21). Viimane hoiab samuti kinni tagumise planetaarülekande satelliitide raami (5), kuid ketaspidur ei luba mootoripidurdusel muidu tekkivat vabakäiku. Käiguvalitsa 1. asendis on siiski võimalus ka teise käigu lülituseks ( 12 ) ja see toimub siis, kui suuremal kiirusel lülitatakse D 1. Lühiajaliselt lülitub siis sisse teine käik, kuni auto kiirus alaneb 1. käigule lubatud tasemele . Planetaarreduktoris lülitus 12 ei erine lülitusest D2 . Käesolevas peatükis on seni kirjeldatud ühte lihtsamat, tagarattaveolise auto kolmekäigulise automaatkäigukasti planetaarreduktorit. Järgnevalt käsitletakse esirattaveolise auto, samuti kolmekäigulise automaatkäigukasti planetaarreduktorit. Kuigi oma väliselt kujult erineb selline automaatkäigukast tunduvalt tagarattaveolisest käigukastist, on tema kinemaatiline skeem ja tööpõhimõte praktiliselt samad. Esirattaveolise automaatkäigukasti planetaarreduktorisse lisandub peaülekande ajam. Peaülekanne ise paikneb samuti automaatkäigukasti keres. Joonisel 24 esitatud skeemil on veel üks erinevus võrreldes eelmise planetaarülekande skeemiga : kahe planetaarülekande ühisele päikserattale (11) on lisatud vabakäigusidur F1 ja ketaspidur B2 . Kui ketaspidur on vaba, siis vabakäigusidur ei tööta ja päikeseratas saab mõlemas suunas vabalt pöörelda. Ketaspiduri sisselülitumisel hoitakse kinni vabakäigusiduri välisvõru ja sellisel juhul sisevõru ehk päikeseratas (11) saab vabalt pöörelda ainult ühes suunas ­ päripäeva, teises suunas on päikeseratas lukustunud. Ketaspidur lülitatakse sisse planetaarreduktori käikude D2 , D3 ja 2 ajal. Käikude D2 ja D3 puhul võimaldab päikeseratta ühes suunas vaba pöörlemine saavutada auto liikumise ajal vabakäigu. Käiguvalitsa asendis 2 aga lülitub lisaks veel sisse lintpidur B1 , mis lukustab päikeseratta täielikult, nii nagu on kirjeldatud käesoleva peatüki punktis 3.5.5. Sellisel juhul on võimalik ka mootoripidurdus. Üldiselt on aga planetaarülekandes kõigi vabakäigusidurite funktsioon käiguvahetuse ajal tekkivaid lööke pehmendada. Näiteks tagarattaveolise automaatkäigukasti planetaarreduktori kinemaatilises skeemis (punkt 3.5.5.) puuduvad vabakäigusidur F1 ja selle lülituspidur B2 . Kui selles planetaarreduktoris vahetub käik D3 D2 , siis käiguvahetuse ajal tekkiva löögi ärahoidmiseks peab täpselt eesmise siduri lahtiühendumise hetkel sisse lülituma lintpidur (vt punktid 3.5.5 ja 3.5.6). Sellist täpsust on aga raske tagada ja seetõttu on sellise skeemi puhul käiguvahetuslöögid mõnikord paratamatud. Käesoleval skeemil (joonised 24 ja 25) on päikeseratas ühendatud vabakäigusiduriga F1 ja selle lülituspiduriga B2 . Kolmanda käigu töötamise ajal on vabakäigusidur F1 ketaspiduri B2 abil sisse lülitatud, kuid vabakäigusidur laseb päikeserattal päripäeva pöörelda. Teise käigu sisselülitamiseks tuleb ainult eesmine sidur C 2 vabastada, vabakäigusidur hoiab ise päikeseratast kinni, kuna eesmisele planetaarülekandele antav pöördemoment püüab päikeseratast vastupäeva pöörata. Tänu sellele toimub käiguvahetus sujuvalt . Analoogiliselt toimivad ka kõik ülejäänud planetaarreduktori vabakäigusidurid. Kaasaegsetel, elektroonilise juhtimisega automaatkäigukastidel saavutatakse kõikide käikude sujuv ühendamine sellega, et mingi käigu sisselülitamise hetkel ei lahutata eelmist käiku täielikult, vaid sellele käigule vastava siduri või piduri tööks vajalikku õlirõhku hakatakse vähendama. Samal ajal hakatakse sisselülitatava käigu siduri või piduri õlirõhku sujuvalt suurendama. Järelikult on mingi lühikese aja jooksul kaks käiku korraga sees ja üleminek ühelt käigult teisele toimub sujuvalt, vastavalt sellele, kuidas ühe käigu siduri või piduri rõhk väheneb ja teisel tõuseb. Sellega aga kaasneb sidurite ja pidurite hõõrdekatete intensiivsem kulumine ja õli kuumenemine .