Планетарная передача Симпсона — это составная планетарная передача, состоящая из двух планетарных передач, которые делят общую солнечную шестерню. Передача Симпсона обеспечивает три передачи переднего хода и одну передачу заднего хода, а также нейтраль и обычно используется в автоматических коробках передач с тремя и четырьмя передаточными числами . [1] Это одна из нескольких конструкций, изобретенных американским инженером Говардом Симпсоном .
Две планетарные передачи взаимозависимы через два постоянных соединения, которые обычно, но не обязательно, имеют одинаковые шестерни и передаточные числа , обе зубчатые передачи имеют общую солнечную шестерню. Водило планетарной передачи первой зубчатой передачи («первая» означает ближе к входному валу) синхронизировано с кольцом второй зубчатой передачи. Благодаря этим связям для управления зубчатыми передачами требуются только две ленты и две муфты . [2]
На первой передаче первый набор шестерен воздействует на второй набор шестерен и выходной вал; второй набор шестерен реагирует и заставляет солнце вращаться в обратном направлении, заставляя первый набор шестерен увеличивать передаточное отношение. На первой передаче вход заблокирован на первом кольце. Первое водило заблокировано на выходе и втором кольце. Второе водило заблокировано, поэтому движение его кольца заставляет общее солнце вращаться ретроградно . Ретроградное вращение уменьшает реакцию первого водила на движение его кольца, тем самым удваивая уменьшение первого набора и выхода. [3]
Управление второй передачей проще, второе водило отпускается, а солнечный привод тормозится. Таким образом, вход блокируется с первым кольцом, а выход блокируется с первым водилом.
Третья передача всегда имеет прямой привод (1:1), так как при подаче входного сигнала как на солнечный привод, так и на первое кольцо оба водила эффективно блокируются, поэтому входной сигнал напрямую приводит в действие выходной сигнал.
Одна из проблем переключения с первой на вторую передачу заключается в том, что две ленты должны активироваться синхронно: водило планетарной передачи второй передачи должно отпускаться одновременно с активацией солнечной ленты. Обгонные муфты смягчают неровности, когда переключение требует отпустить или активировать комбинацию лент.
Трансмиссии Turbo Hydra-Matic 350 и 400 от GM использовали обгонные муфты как на низких, так и на промежуточных передачах, что позволяло осуществлять полностью прогрессивное переключение без «перекрытия». Схемы переключения передач в некоторых коробках передач Simpson, включая современные 4-ступенчатые, избегают первой передачи, насколько это возможно, переходя на 2-ю как можно скорее и избегая понижения до 1-й, если только это не является абсолютно необходимым (очень низкая скорость и педаль газа в пол ).
В 1990-х и 2000-х годах набор передач Simpson вышел из моды и был заменен более сложными трансмиссиями. Планетарный набор передач Ravigneaux был объединен с простым планетарным набором передач , чтобы сформировать набор передач Lepelletier , который предлагает шесть полезных передних передач.
Даже новейшие 4-ступенчатые трансмиссии — это не Simpson; у них всего два планетарных ряда, в то время как трансмиссии Simpson для получения четырех скоростей требуется три планетарных ряда, причем третий планетарный ряд представляет собой интегрированную повышающую передачу.
Тем не менее, все еще можно найти новые автоматические трансмиссии на основе набора передач Simpson. Такие трансмиссии трех- или четырехступенчатые и часто представляют собой версии старых проектов с электронным управлением. Их продолжают выпускать, поскольку они дешевы, надежны, хорошо известны и достаточно хороши для целевого применения.