Насыщенность Погружения: Ford 10 Скорость Передачи Потока Мощности

Насыщенность Погружения: Ford 10 Скорость Передачи Потока Мощности

Ford 10 speed transmission cross section design pieced together from various patent disclosures

Ford 10 передач поперечное сечение конструкция собрана из различных патентных раскрытие информации

Если коробка передач имеет 5 муфты и для реализации передаточное соотношение 3 из 5 муфты должны заниматься, всего существует 10 возможных комбинаций. ZF 8HP и GM 8L передачи семей имеют 5 муфты 3 из которых заняты на любой передаче, государство, но только 9 из этих 10 государств, присутствующих и составила (8 forward gear ratios вместе с 1 назад передаточное число). 10 комбинация приводит к ситуации, когда передача хотели бы превратить в прямом и обратном направлении в то же время, т.е. передача будет блокировать выход shaft и потенциально self destruct.  Ford 10R передачи конструкция имеет 6 лап и 4 заняты для любого заданного передаточного отношения. Это дает нам 6C4 или 15 возможных комбинаций, 11 из которых используются для доходности 10 вперед передаточные числа и 1 назад передаточное число. 4 другие комбинации не дают функциональных передаточных механизмов государственного или поставить нейтраль.

В прошлой статье на Ford 10 передач мы рассмотрели некоторые детали дизайна Ford 10 скорость задний автоматическая коробка передач, не вдаваясь в подробности фактическая мощность потока для различных передач. В этой статье подробный анализ потока мощности представлен вместе с передаточным отношением расчеты и перекладывая работу трансмиссии. Просто like последняя статья на эту тему, информация основана на изобретения, раскрытие информации компанией Ford. Наиболее соответствующими патентными с целью понимания мощность потока Иса, патент США № 8545362.

Случайный читатель советуют пройти основы планетарных комплектов от ранее насыщенность погружения статей перед тем, как ввязаться в эту детального анализа. В упрощенном представлении дизайн-10R или “палку » Диаграмма” Ford 10R дизайн представлен ниже

10R80 stick diagram

10R80 stick схема

Выходной вал гидротрансформатора является входным валом коробки передач. Выходного вала (Gear set 4 planetary carrier) подключен на задние колеса через опоры вала. Â все 4 планетарных шестерен “простой” планетарных комплектов, для определения простой планетарной передачи, пожалуйста, обращайтесь в ZF 9HP передачи насыщения погружения. 4 шестерен имеют следующие жесткие ссылки

  1. Планетарный носитель редуктора 1 жестко соединен с зубчатым венцом зубчатой пары 4
  2. Кольцо шестерни из редуктора 2 жестко соединен с солнечной шестерней зубчатой пары 3
  3. Планетарный носитель редуктора 2 соединен с входным валом
  4. Кольцо шестерни зубчатой пары 3 жестко соединен с солнечной шестерней зубчатой пары 4
  5. Солнечной шестерни зубчатых пар 1 и 2 жестко связаны.

Функция сдвига элементов следующим образом

  1. Активация тормозной площадки кольцевого зубчатого колеса зубчатой пары 1
  2. Приведение в действие тормозных B основаниям солнечной шестерни зубчатых пар 1 и 2
  3. Привлечение сцепления C вызывает кольцо шестерни зубчатой пары 2 и промежуточный вал вращаться с одинаковой скоростью
  4. Привлечение сцепления D вызывает планетарный носитель редуктора 3 и промежуточный вал вращаться с одинаковой скоростью
  5. Привлечение сцепления E соединяет солнечную шестерню зубчатой пары 3 и кольцевого зубчатого колеса зубчатой пары 4 на входной вал
  6. Привлечение сцепления F causes кольцо шестерни зубчатой пары 4 и планетарный носитель редуктора 1 вращаются с одинаковой скоростью.

Проницательный читатель заметит, что есть несколько сходств между этим дизайном и ZF 8HP дизайн в плане передач макета, а также тормоза A и B макета. Конечно, есть один дополнительный сдвиг элемента (вращающейся муфты), и есть промежуточный вал, который не подключен непосредственно к любому gear set элемент в отличие от ZF 8HP дизайн. 5 жесткими связями между шестерней набор элементов, в действительности, точно так же, как ZF 8HP дизайн. Пожалуйста, обратитесь к ZF 8HP передачи насыщения погружения для ZF 8HP stick схема и CAD оказывает. CAD рендер Ford 10R может, таким образом, очень похожим на ZF 8HP CAD-визуализации для случайного наблюдателя.

За 4 простых планетарных шестерен, зубчатых шестерен насчитывает, по оценкам

  1. Gear set 1: солнце gear S1 = 45 и кольца gear R1 = 99
  2. Gear set 2: солнце gear S2 = 51 и Кольцо gear R2 = 89
  3. Gear set 3: солнце gear S4 = 63 и Кольцо gear R3 = 101
  4. Gear set 4: солнце gear S4 = 23 и Кольцо gear R4 = 85

Первую передачу

Первой передаче достигается путем вовлечения тормоза A и B, вместе с срабатывания муфты D и E. одновременное срабатывание тормозов A и B вызывает солнечная шестерня и зубчатый венец зубчатой пары 1 быть обоснованным, тем самым вызывая планетарный носитель редуктора 1, чтобы быть заземлен. В силу жесткой связи зубчатого венца зубчатой пары 4 also обоснованным. Муфта E соединяет входной вал с солнечной шестерней зубчатой пары 4, в то время как планетарный носитель-это выход. Рисунок ниже поясняет скорость государств различных членов. Сила течет через муфту е в солнечную шестерню зубчатой пары 4, зубчатого венца зубчатой пары 4 обеспечивает реакции крутящего момента, который поступает обратно тормоза A и B. сцепления D не нужно заниматься для первой передачи для работы, но он занимается, поскольку это необходимо для перехода к 2-й передачи или заднего хода. Муфта C открыт и видит сравнительно небольшую сумму относительной скорости, а сцепление F открыт и видит большой разницы в скорости (чуть выше, чем скорость ввода).

10R80 1st gear kinematic state

10R80 1-я передача кинематическая государственной

На рисунке выше, все элементы, которые различаются цветом, оранжевый спин на входе скорость, и бежевый цвет обозначает 0 скорости. Синие цветные элементы вращаются быстрее, чем входной и фиолетовые цветные элементы вращаются быстрее, чем исходная, но медленнее, чем синие элементы. Это устанавливает под ведомую шестерню отношение

(1) 1st  = S4+R4


S4

= Â 4.696

Second gear

Переход на второй передаче осуществляется путем отпускания сцепления E и сцепления C, в то время как сдвиг элементов A, B, и D проживания занимается. Это приводит редуктора 2, чтобы действовать как overdrive, потому что солнечная шестерня является обоснованным, планетарный носитель жестко связана с входным валом, и кольцо шестерня выходного элемента. Поскольку муфта D закрыт, планетарного водила и солнечной шестерни зубчатой пары 3 вынуждены обратиться с такой же скоростью, как и кольцо шестерни зубчатой пары 2. Таким образом, шестерня 3 вращается как единое целое, т.е. все 3 члена обращаются с той же скоростью. Сила потоков от планетарный носитель редуктора 2 с кольцевой шестерней зубчатой пары 2 Â в солнечную шестерню из редуктора 4, на выходном валу. Реакция крутящий момент обеспечивается тормоза A и B через кольцо шестерни зубчатой пары 4

10R80 2nd gear kinematic state

10R80 2-й передач кинематическая государственной

На рисунке выше, оранжевые элементы закрутки на входе входной скорости, в то время как синие элементы вращаются быстрее, чем на входе. Бежевого цвета элементов являются стационарными. Муфта E открыт и видит низкой Â разница в скорости, а сцепление F открыт и видит высокого разница в скорости примерно в 1,5 раза входной скорости. Â общее соотношение между входными и выходными данными является чистый под-диска С при следующем соотношении

(2) 2nd  = (S4+R4)R2


S4(R2+S2)

 =   2.985

Третья передача

Переход к 3-я передача осуществляется путем размежевания of тормоза Б и привлечение сцепления е. одновременного включения муфт C, D и E приводит всех 3-х элементов шестерен 2 и 3 вращаются с той же скоростью, что и входной. Так как тормоза в еще занимается, планетарный носитель редуктора 1 и, следовательно, кольцо шестерни зубчатой пары 4 находится под приводом относительно входного. Между тем солнечную шестерню зубчатой пары 4 вращения на входе скорость. Тормозные B видит большой разницы в скорости поперек (с внутренней пластины муфты являются спин на входной скорости), в то время как сцепление F имеет относительно низкий relative скорости.

10R80 3rd gear kinematic state

10R80 3-я передача кинематическая государственной

На рисунке выше, оранжевые элементы вращаются на входной скорости, бежевого цвета элементов являются стационарными, и красные элементы находятся под приводом. В этом состоянии, редуктора 4 выступает в качестве смесителя модуль с под приводом кольцевого зубчатого колеса и солнечной шестерни, которая вращается на скорости ввода. Поскольку скорость перевозчика-это всегда взвешенное среднее значение скорости солнца и кольцевой шестерни, соотношение будет следующим

(3) 3rd  = (S1+R1)(S4+R4)


R1S4+S1(S4+R4)

 =   2.179

Четвертой передач

Четвертой передач достигается путем открытия муфты Е, и закрытие сцепления F. одновременного срабатывания муфты C, D, и F приводит следующие

  • Сцепления C и D закрыты подразумевает солнечная шестерня и зубчатый венец зубчатой пары 3 вращаются вместе, что означает кольцо шестерни зубчатой пары 3, а следовательно, и солнечная шестерня зубчатой пары 4 также повернуть как же скорость, как кольцо шестерни зубчатой пары 2.
  • В дополнение к выше ограничение, закрытие сцепления F означает, что кольцо шестерни зубчатой пары 4 также вращается с такой же скоростью, как и кольцо шестерни зубчатой пары 2
  • Поэтому комплект шестерни 3 и редуктора 4 спина как единица на выходе скорость вала
10R80 4th gear kinematic state

10R80 4-й передач кинематическая государственной

В diagram выше, все элементы, цветовая Кодировка зеленая спина с той же скоростью, как и выход, в то время как оранжевый цвет обозначает входной вал. Синий цвет элементов спин на скорости, быстрее, чем входной. Поэтому передаточное число зависит только от передаточных чисел зубчатых пар 1 и 2. Точная формула для коэффициента передачи является

(4) 4th  = S1(S2+R2)+R1S2


S1(S2+R2)

 =   1.801

Пятой передачи

Переход к пятой передаче осуществляется путем открытия муфты D и сцепления Е. это изменение сцепления не изменяет кинематические поведение первых 2-х шестерен. Поэтому кольцо, шестерню, солнечную шестерню, и планетарного перевозчика по-прежнему находятся вращающиеся 1.801 раза медленнее, чем входной. Разница в скорости между открытым тормоз B идентична четвертой передаче. Перевозчик зубчатой пары 3 теперь вращается медленнее, чем входной, и редуктора 4 выступает в качестве смесителя модуль.

10R80 5th gear kinematic state

10R80 5-й передачи кинематической государственной

Оранжевый цветные элементы вращаются на входной скорости, красного цвета элементы вращаются 1.801 раз медленнее, чем скорость ввода, синие элементы поворот быстрее, чем ввод, и фиолетовый цветной элемент медленнее, чем входной. Поэтому передаточное число определяется передаточные числа зубчатых пар 1, 2 и 4. Поскольку кольцо шестерня шестерня 1 вращается в 1.801 раза медленнее, чем входной, а солнечная шестерня соединена с входной, общий коэффициент-под диска

(5) 5th  = (S1(S2+R2)+R1S2)(S4+R4)


S1(S2+R2)(S4+R4)+R1S2S4

 =   1.539

Шестой передач

Шестой передачи достигается путем отпускания сцепления C и сцепления D. в результате кинематической расстановка сил следующая скорости отношения

  • Солнце шестерни зубчатой пары 1 и 2 спина на 1.291 раза больше скорости входного вала (синим цветом на рисунке ниже)
  • Кольцо шестерни зубчатой пары 4, планетарный перевозчиков для шестерен 1 и 3 Все повернуть 1.397 раза медленнее, чем входной вал (красным цветом на рисунке ниже)
  • Кольцо шестерни зубчатой пары 2, а солнечная шестерня зубчатой пары 3 поверните 3.841 раза медленнее, чем входной вал (цветом фиолетовый на рисунке ниже)
10R80 6th gear kinematic state

10R80 6 передач кинематическая государственной

Поэтому gear set 4-прежнему выступает в качестве смесителя модуль, и с зубчатым венцом скорость 1.397 раза ниже скорости входного вала, общий коэффициент-под диска. Приведенная ниже формула показывает, что зуб подсчет всех 4 шестерен в результате над всеми передаточное отношение.

(6) 6th  = (S4+R4)(S1R2(S3+R3) + S1S2S3 + R1S2S3)


(S4+R4)((S1R2(S3+R3) + S1S2S3)) + R1S2S3S4

 =   1.288

Это передаточное расчет был настоящий медведь, это заняло у меня 4 моих самых продуктивных часов, чтобы наконец прибыть в лаконичной формуле выше. Но, как мы видели раньше, малочисленных под диски этих современных автоматических трансмиссий, как правило, довольно сложные в эксплуатации.

Седьмой передач

Переход к седьмой передач осуществляется путем отпускания тормоза и сцепления C. это означает, что все члены всех 4 передач задает поворот на той же скорости, как и входной. Отношение поэтому

(7) 7th  = 1


1

 =   1.000

Простота-это хорошо, только время от времени. 3 остальные передаточные числа все overdrives.

Eighth gear

Переход к восьмой передач осуществляется путем отпускания сцепления C и привлечение тормоза Б. поскольку солнечная шестерня зубчатой пары 2 теперь заземлен, и планетарный носитель подключен к входному валу, поэтому кольцо шестерни зубчатой пары 2 вращается быстрее, чем входной вал. Комплект шестерни 3 выступает в качестве смесителя модуль, поскольку кольцо шестерня связана с входным валом через муфту Е, и солнечная шестерня связана с над приводом зубчатого венца зубчатой пары 2. Планетарный носитель редуктора 3, вращается быстрее, чем входной, но не так быстро, как кольцо шестерни зубчатой пары 2.

10R80 Eighth gear kinematic state

10R80 восьмая шестерня кинематической государственной

Оранжевый цветные элементы вращаются на скорости входного вала, темно-синий элементы вращаются в 1.57 раза входной скорости. Свет синего цвета элементов спин в 1.22 раза входной скорости. Поэтому gear set 4 выступает в качестве смесителя модуль с кольцевой шестерни вращается в 1.22 раза входной скорости и солнечная шестерня вращается на входе скорость с соотношением

(8) 8th  = (S4+R4)(S3+R3)R2


(S4+R4)(S3+R3)R2 + S2S3R4

 =   0.852

Кольцо шестерня шестерня 1 вращается на 1.775 раз входной скорости. Поэтому относительная скорость поперек тормоз A-1.775 раза больше оборотов двигателя при условии, что гидротрансформатор заблокирован.

Ninth gear

Переход к девятой передаточное отношение достигается путем закрытия сцепления C и открытия муфты д. это упрощает кинематическую состояние передачи и принимает редуктора 3 из уравнения. Теперь кольцо шестерни зубчатых пар 2 и 4 соединены между собой, а более-driven относительно входного вала. Свет синего цвета элементы на рисунке ниже вращаться в 1.57 раза входной скорости, а не в 1,22 раза входной скорости в восьмой передач.

10R80 9th gear kinematic state

10R80 9 передачи кинематической государственной

Таким образом, очень похожими на восьмой операция gear, gear set 4-смеситель модуль с зубчатым венцом скорость вращения 1.57 раза быстрее, чем входное, а солнечная шестерня вращается в сочетании для ввода через муфту Е. это устанавливает overdrive отношение

(9) 9th  = (S4+R4)R2


(S4+R4)R2 + S2R4

 =   0.689

Десятая шестерня

Переход на 10-й и заключительный передача вперед достигается путем отпускания сцепления E и сцепления д. эта кинематическая государство является довольно простым, шестерен 3 и 4 вращаются с одинаковой скоростью выходного вала, а шестерни 2 действует как overdrive.

10R80 10th gear kinematic state

10R80 10 передач кинематическая государственной

Солнечную шестерню зубчатой пары 2 заземлен, планетарный носитель передачи входных и кольцо шестерни эффективно выхода передачи. Это устанавливает прямое отношение overdrive

(10) 10th  = R2


S2+R2

 =   0.636

Относительная скорость поперек сцепления E-0.36 раз входной скорости, в то время как относительная скорость поперек тормоз A-2.28 раза входной скорости. Это очень высокая эффективность государства с заблокированным гидротрансформатором, так же, как top gear эксплуатации GM 8L семьи или ZF 8HP семьи.

Передачи заднего хода

Реверс достигается за счет привлечения сдвиг элементов A, B, D и F. одновременное взаимодействие этих 4 сдвига, элементы, замки перевозчика зубчатой пары 3 на землю, превращая ее в реверсивный блок. Для заднего хода операции, редуктора 2 действует как overdrive, редуктора 3 действует как под диск и реверсивного редуктора, а редуктор установлен 4 действует как под диск.

(R) Rev  = -R2R3(S4+R4)


S3S4(S2+R2)

 =  -4.786

Первым передаточным числом и обратное передаточное число численно довольно близко друг к другу, что невозможно с потока мощности ZF 8HP. ZF 8HP еще посмотреть в RAM 2500/3500 приложения, и я подозреваю, что для тяжелых пользователь случаях, например, снежный плуг операции, Â численного паритета между первой и задней передач передаточные числа-это важно.

Передаточное число чисел, представленных здесь, являются оценки на основе патентных заявок, фактические передаточные числа, когда 10R передачи семейные видит свет дня очень даже может быть немного по-другому. Как отмечалось в предыдущей статье, эта передача вряд ли meet передаточное число распространения 9G-Tronic, но расстояние между шестернями довольно много места на. По моему скромному мнению, землю Ford конструкция дает до 9G-Tronic в gear ratio spread, он, вероятно, составляют в эффективности вследствие менее 1 открытой сменной элемент любой снасти.

Гениальность этой конструкции является использование промежуточного вала, который подключен к 3 6 сдвига элементов. Этот промежуточный вал позволяет за 10 хорошо разнесены соотношения между высшей и низшей передач, а также упрощает гидравлическую систему трансмиссии, поскольку гидравлической мощности в течение половины смены элементов проходит через один вращающийся вал. Такой дизайн слишком сложны, чтобы быть полностью придуманы человеком, потому что существует слишком много перестановок и комбинаций, которые необходимо учитывать при оценке мощности потока. Поэтому кандидат конструкции, как правило, перебираемых компьютерами и впоследствии (шорт-лист) и уточнены формы жизни на основе углерода. Использование такого промежуточного вала, который не подключен непосредственно к любому из элементов планетарной передачи является поистине уникальным, и приводит меня к мнению, что передача синтез программного обеспечения, используемого в компании Ford на шаг или два впереди передачу синтез программного обеспечения, используемые другими большими мальчиками передачи дизайн. Есть патент раскрытие информации там от ZF с 4 шестерен и 6 муфт, которые приносят 10 вперед коэффициенты и 1 назад, но отношение расстояния а меньше оптимального. В патенте США #8465390, ZF раскрыл поток энергии, который имеет десять вперед коэффициенты, но 5-й и 6-й передач коэффициенты практически равны друг другу, и поэтому 8-го и 9-го передаточные числа. Кроме того, есть 3 открытых сдвиг элементов для любого заданного передаточного отношения, тем самым передачу концепции, раскрытые в этом патенте, будет иметь меньшую эффективность, чем Ford дизайна.

Это все, что я должен сказать об этом.


Похожие статьи:


Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.