El juego de engranajes Ravigneaux es un juego de engranajes planetarios dobles , inventado por Pol Ravigneaux, quien presentó una solicitud de patente el 28 de julio de 1949, en Neuilly-sur-Seine, Francia. [1] Este conjunto de engranajes planetarios, comúnmente utilizado en transmisiones automáticas , está construido a partir de dos pares de engranajes, anillo-planeta y planeta-planeta.
El conjunto de Ravigneaux tiene dos engranajes solares, un sol grande y un sol pequeño, y un único portador de planetas, que contiene dos conjuntos de engranajes planetarios, planetas internos y planetas externos. [2] [3] El portador es un subconjunto pero tiene dos radios para acoplarse con los planetas interior y exterior, respectivamente. Los dos juegos de engranajes planetarios giran independientemente del portador, pero giran conjuntamente con una relación de engranajes fija entre sí. Los planetas interiores se acoplan con el pequeño engranaje solar y giran conjuntamente a una relación de engranaje fija con respecto a él. Los planetas exteriores se acoplan con el gran engranaje solar y giran conjuntamente con una relación de engranajes fija con respecto a él. Finalmente, la corona dentada también se acopla y gira conjuntamente con los planetas exteriores en una relación de transmisión fija con respecto a ellos.
Trenes de engranajes planetarios
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/9/92/Epicyclic_carrier_locked.png/220px-Epicyclic_carrier_locked.png)
A diferencia de un Ravigneaux, un tren de engranajes planetarios simple tiene dos engranajes concéntricos, uno o más planetas que unen la brecha entre esos engranajes y un brazo que lleva los planetas. [4] Por lo general, el engranaje concéntrico de menor diámetro tiene dientes externos y se llama engranaje solar, y el engranaje concéntrico más grande tiene dientes internos y se llama corona dentada. El brazo portador se suele llamar portador de planetas. Los engranajes planetarios generalmente no están acoplados directamente, dejando tres componentes que están acoplados directamente:
- Equipo de sol
- Engranaje de anillo
- Portador de planetas
Esto proporciona dos entradas y una salida. Por lo general, en una transmisión automática, un componente se mantiene fijo, mientras que otro componente se ingresa y el componente restante se usa para la salida. Al elegir un conjunto de componentes para retención, entrada y salida, el engranaje planetario aumentará o disminuirá la velocidad y cambiará de dirección.
Invención del Ravigneaux
El Ravigneaux mejora las transmisiones de automóviles planetarios anteriores, como el Simpson , que tiene dos engranajes planetarios completos. Como se inventó originalmente, el Ravigneaux coloca dos trenes de engranajes planetarios en un solo portaplanetas. Tiene dos engranajes planetarios, dos engranajes anulares y dos juegos de engranajes planetarios en un solo portador. El uso de un solo transportador hace que el Ravigneaux sea más pequeño, más liviano y menos costoso de fabricar, porque el transportador suele ser la parte más grande y más cara de un conjunto de engranajes planetarios.
La solicitud de patente original propuso que se utilizaran embragues electromagnéticos en la transmisión. El año de la patente fue 1949, una época en la que la tecnología hidráulica operada por presión estaba menos desarrollada. Varios años más tarde, cuando el Ravigneaux entró en producción en Ford Motor Company, se utilizaron embragues y frenos de banda operados hidráulicamente.
Ejemplo de Ford FMX Ravigneaux
Las fotos de la derecha muestran el portasatélites de una transmisión automática Ford FMX . El portasatélites es la parte central de un conjunto de engranajes planetarios. No se muestran los dos engranajes solares, llamados primarios y secundarios, que giran dentro del portador. Tampoco se muestra una corona dentada, también llamada anillo, que tiene dientes internos que encajan alrededor del portador. La potencia de entrada se aplica a uno o ambos engranajes solares y la potencia de salida se toma de la corona, que hace girar el eje de transmisión.
La transmisión FMX se controla a través de dos embragues llamados embragues delantero y trasero, y dos frenos de banda , llamados bandas delantera y trasera. Los embragues y las bandas se operan mediante presión hidráulica. En este caso, adelante significa más cercano al motor. Cuando se aplica, un embrague conecta un componente giratorio al motor, lo que hace que el componente gire, y una banda sujeta el componente, evitando que gire. El embrague de avance controla la potencia del engranaje solar primario. El embrague trasero controla la potencia del engranaje solar secundario. Confusamente, la banda que sujeta el embrague trasero se llama banda delantera. La banda trasera sostiene el portasatélites.
Planetas interiores y exteriores
Un conjunto de engranajes Ravigneaux es como un conjunto de engranajes planetarios simple, excepto que cada engranaje planetario se reemplaza por un conjunto de tres engranajes, todos en el mismo portador. Los tres engranajes de un conjunto se ven dentro del portador en la foto de la izquierda. El engranaje del lado derecho de esta foto está un poco más hacia el centro del portaequipajes que el engranaje con el que se engrana a la izquierda. Los engranajes izquierdo y derecho giran en la dirección opuesta. Solo los engranajes planetarios exteriores engranan con la corona. El engranaje solar primario (el sol pequeño) engrana con los planetas interiores, y el engranaje solar secundario (sol grande) engrana con los engranajes que giran con los planetas exteriores.
La foto de la derecha muestra el otro lado del portabebé. De los dos engranajes engranados que se muestran, el de la derecha está un poco más lejos del centro del portador, lo que le permite engranar con la corona.
En general, un Ravigneaux se puede configurar con cada uno de los tres engranajes del conjunto con un número diferente de dientes, pero en el Ford FMX, los tres tienen 18 dientes. Múltiples planetas, girando en la dirección opuesta y engranando con diferentes engranajes solares, le da al Ravigneaux la capacidad de proporcionar múltiples velocidades y marcha atrás, con un solo juego de engranajes planetarios. El FMX de la foto tiene tres velocidades de avance y retroceso.
Referencias
- ^ Patente estadounidense 2631476 , Ravigneaux , "Cambio de velocidad epicicloidal", emitida el 17 de marzo de 1953
- ^ Jim Smart (marzo de 2012). "Comprender las transmisiones automáticas" . Mustang mensual . Fuente Interlink Media . Consultado el 19 de noviembre de 2012 .
- ^ Pfeiffer, Friedrich (2008). Dinámica de sistemas mecánicos . 13 . Berlín: Springer. pag. 221. ISBN 9783540794356.
- ^ Levai, Zoltan (9 de febrero de 1968). "Estructura y análisis de trenes de engranajes planetarios" (PDF) . Revista de mecanismos : 131-148. Archivado desde el original (PDF) el 13 de junio de 2013 . Consultado el 25 de noviembre de 2012 .
enlaces externos
- Modelo mecano de una transmisión planetaria Ravigneaux en el H1 Hummer por Alan Wenbourne