Simpson-planeettavaihde

Simpson-planeettavaihde on parannettu versio kahden hammasluvuiltaan identtisen, yksinkertaisen planeettavaihteen yhdistelmärakenteesta, jossa kummallakin planeettavaihteella on yhteinen aurinkopyörä sekä toisen plv:n kehäpyörä on yhdistetty toisen planeettakannattimeen. Toiminnan kannalta rakenteessa on neljä erillistä osakokonaisuutta: aurinkopyörät (A), kehäpyörä (K), planeettakannatin (P) sekä kehäpyörän ja planeettakannattimen yhdistelmä (KP).

Simpson-planeettavaihteen keksijä on yhdysvaltalainen Howard W. Simpson.

Simpson-planeettavaihteen ominaispiirre on se, että ulostulona toimii aina kehäpyörän ja planeettakannattimen yhdistelmä (KP) ja että sisääntuloina vaihtelevat kehäpyörä (K) ja aurinkopyörät (A). Lukittavina osina ovat planeettakannatin (P) ja aurinkopyörät (A). Simpson-plv:n toteutustapa on sellainen, että rattaiden hammasluvut vaikuttavat vähän saataviin välityssuhteisiin, jolloin hyvin erilaisillakin hammasluvuilla saadaan vaihteiden välille sopiva porrastus. Haittapuolena on kapeaksi jäävä välityssuhdealue, jota pystyy laajentamaan vain lisäämällä vaihteistoon yksi tai useampi planeettavaihde.

Eri vaihteet kytketään oheisessa taulukossa esitetyllä tavalla. Ajettaessa eteenpäin monilevykytkin C1 on päällä kaikilla vaihteilla. 1-vaihteella toinen aktiivinen elementti on vapaakytkin F1. 2-vaihteella lukittuna on jarrupanta B1. 3-vaihde on suora välitys ja se saadaan lukitsemalla monilevykytkin C2.

Peruutusvaihteella momentti tuodaan sisään monilevykytkimen C2 kautta ja lisäksi jarrupanta B2 on kytkettynä. Vapaakytkin F1 pyörii peruutusvaihteella väärään suuntaan, joten se pysyy auki eikä välitä momenttia. 1-vaihteella vapaakytkin tarkoittaa sitä, että moottorijarrutusta ei ole lainkaan, jolloin liikkuminen pehmeämpää, mutta jarrutusominaisuudet kärsivät. Kun ajetaan mäkisessä maastossa tai suurella kuormalla, ajaminen pelkällä 1-vaihteella vähentää nopeuden kiihtymistä alamäissä ja säästää jarruja. Tällöin jarrupanta B2 korvaa vapaakytkimen F1.

Simpson-planeettavaihde on tunnistettavissa välityssuhteiden perusteella: Ensimmäiseksi ylin eli 3-vaihde on aina suora. Toiseksi 1-vaihteen välityssuhde on aina "2 pilkku joitain desimaaleja" ja 2-vaihteen välityssuhde "yksi pilkku samat desimaalit", esimerkiksi arvo u=2,50 antaa välityksiksi 2,40, 1,40 ja 1,00.

Lähteet 

 

 

Autotekniikka
Voimansiirto