Ravigneaux-Planetenstufe
 
 
 
 

Samstag, 8. April 2017

Die Ravigneaux-Planetenstufe

 

Eine Ravigneaux-Planetenstufe ist ein reduziertes Planetengetriebe. Es handelt sich um eine Hintereinanderschaltung von einer Plus-Planetenstufe (Doppelplanetenstufe) und einer Minus-Planetenstufe. Da möglichst wenig Bauteile dafür benutzt werden sollen, werden bestimmte Komponenten von beiden Planetenstufen gemeinsam verwendet:

•Gemeinsames Hohlrad

•Gemeinsame Außenplaneten, die einmal mit dem großen Sonnenrad kämmt und einmal mit den Innenplaneten

•Gemeinsamer Planetenträger (Steg)

Nach außen hin gibt es 4 Anschlüsse. Zu dem Hohlrad, dem Planetenträger kommen jetzt 2 Sonnenräder.


1: Sonnenrad klein

2-3: Außenplaneten (gemeinsam)

4: Sonnenrad groß

5: Innenplaneten

6: Hohlrad

7: Planetenträger auf dem alle & Planeten gelagert sind (nicht dargestellt)


Prinzipiell gibt es 25 verschiedene mögliche Grundzustände des Ravigneaux-Planetensatzes. Für jede Abtriebswelle gibt es jeweils 6 Schaltmöglichkeiten, dazu kommt noch der Blockumlauf. Allerdings liegen viele Übersetzungen sehr eng beieinander, wodurch nicht alles sinnvoll ist was möglich wäre. Wenn man sich auf einen Hauptabtrieb für die Vorwärtsgänge und einen Nebenabtrieb für einen Rückwärtsgang festlegt dann reduziert sich die Zahl der möglichen Kombinationen beträchtlich. Auch der Antrieb kann auf einen einzigen reduziert werden.



Bei den obigen 7 Grundzuständen geht man immer von einem 2-Wellen-Getriebe aus, d.h. eine Welle ist immer gehäusefest gebremst. Wenn man den Planetensatz jetzt als Überlagerungsgetriebe einsetzt, so stehen wieder alle 4 Wellen zur Verfügung und die Drehzahlen überlagern sich.

Wird das Hohlrad als alleiniger Ausgang genommen, gibt es 2 nahezu identische ersten Gänge, 2 nahezu identische zweiten Gänge, einen Schnellgang und einen Rückwärtsgang. Hinzu kommt noch der Blockumlauf mit der Übersetzung ü=1. Damit könnte man alleine mit dem Ravigeaux-Radsatz schon ein recht brauchbares 4-Gang-Getriebe mit dem Hohlrad als Abtrieb realisieren. Was auffällt ist, dass der Rückwärtsgang und der erste Gang über eine zu geringe Untersetzung verfügen.


Wird der Planetenträger als alleiniger Ausgang genommen, gibt es 2 nahezu identische ersten Gänge, 2 nahezu identische zweiten Gänge, einen Schnellgang und einen Rückwärtsgang. Hinzu kommt noch der Blockumlauf mit der Übersetzung ü=1. Damit könnte man alleine mit dem Ravigeaux-Radsatz mit dem Planetenträger als Abtrieb schon ein recht brauchbares 4-Gang-Getriebe realisieren. Was auffällt ist, dass der Rückwärtsgang und der erste Gang über eine zu geringe Untersetzung verfügen.




Schaut man sich die Übersetzungen mit dem kleinen als auch großen Sonnenrad an, so gibt es hier nur Übersetzungen ins Schnelle bzw. Rückwärtsgänge. Daher kann man diese Möglichkeiten schnell streichen.

Schauen wir uns die Berchnung einiger sinnvoller Gänge an. Andere sinnvolle Gänge können nur über ein Simulink-Modell ermittelt werden.

Möglichkeiten mit dem Hohlrad als Abtrieb:

1.SRklein angetrieben, PT festgebremst, HR als Abtrieb

  1. • Übersetzung ins Langsame (passend für 2. Gangübersetzung)

  2. • Höchstmögliche positive (gleichsinnige) Übersetzung [1 < ü < ∞]

  3. • ü = i0,klein

2.SRgroß angetrieben, PT festgebremst, HR als Abtrieb

  1. • Übersetzung ins Langsame mit Drehrichtungsumkehr (zu gering für den Rückwärtsgang)

  2. • Negative (gegensinnige) Übersetzung [-∞ < ü < -1]

  3. • ü = - i0

3.Beliebig angetrieben, SR mit PT, SR mit HR, PT mit HR festgekuppelt, Abtrieb beliebig

  1. • Blockumlauf mit ü=1 (passend für den Direktgang)

4.PT angetrieben, SRgroß festgebremst, HR als Abtrieb

  1. • Leichte Übersetzung ins Schnelle (passend für einen Overdrive-Gang)

  2. • Positive Übersetzung etwas kleiner als 1 [0.5 < ü < 1]

  3. • ü = 1 / (1 + 1/i0,groß)

5.PT angetrieben, SRklein festgebremst, HR als Abtrieb

  1. • Leichte Übersetzung ins Langsame (passend für 3. Gangübersetzung)

  2. • Positive Übersetzung etwas größer als 1 [1 < ü <∞]

  3. • ü = 1 / (1 - 1/i0,klein)


Möglichkeiten mit dem Planetenträger als Abtrieb:

6.SRgroß angetrieben, HR festgebremst, PT als Abtrieb

  1. • Übersetzung ins Langsame (passend für 2. Gangübersetzung)

  2. • Höchstmögliche positive (gleichsinnige) Übersetzung [2 < ü < ∞]

  3. • ü = 1 + i0,groß

7.HR angetrieben, SRgroß festgebremst, PT als Abtrieb

  1. • Leichte Übersetzung ins Langsame (passend für 3. Gangübersetzung)

  2. • Positive Übersetzung etwas größer als 1 [1 < ü < 2]

  3. • ü = 1 + 1 / i0,groß



 
 
 

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