Планетарная передача принцип действия: Планетарная передача принцип действия и кинематика красивого механизма

Содержание

Планетарная передача принцип действия и кинематика красивого механизма

Планетарные передачи: конструктивные особенности

Планетарная передача, внешний вид

Относящиеся к КПП планетарные зубчатые передачи представляют собой набор взаимозацепляемых колес, минимальное количество которых – 4. Следует отметить наличие подвижной и неподвижной оси вращения. Колеса зубчатой формы обеспечивают хорошую связь между собой, имеется возможность осуществления дифференциального вращения. Данная система отличается долговечностью.

Дифференциал – это составляющий механизм коробки переключения передач на транспортном средстве. Данный элемент приводит в движение машину.

Следует перечислить основные составляющие элементы автомобильной автоматической КПП:

Солнечная шестерня;
водило;
кольцевая шестерня.

Водило – это рычажный механизм. Данная комплектующая деталь надежно зафиксирована в штатном месте, неподвижна, в то время солнечная шестерня приводится в движение внешним источником.

К коробке передач относятся сателлиты, представляющие собой шестерни. Данная запчасть отличается надежностью, способна выдерживать возникающие большие нагрузки. Благодаря этому, происходит оперативное зацепление зубьев. При этом отмечается минимальный уровень шума во время их работы.

Сателлиты – это группы колес, отличающиеся небольшим размером, встречающиеся на автоматическом варианте КПП.

Они находятся в постоянном зацеплении с обоими центральными зубчатыми колесами. Скорость их вращения и солнечных шестеренок могут отличаться, однако сумма всегда одинакова.

Строение ПП

Таким образом, ПП влияет на изменение скорости. На ведущей оси машины установлен дифференциал, поддерживающий планетарные передачи с разным передаточным коэффициентом. АКПП с планетарной зубчатой передачей отличается эффективностью работы, в значительной мере облегчает управление транспортным средством во время езды по городу.

Применение

Наиболее широкое применение принцип нашёл в планетарных редукторах, автомобильных дифференциалах, бортовых планетарных передачах ведущих мостов тяжёлых автомобилей, кроме того, используется в суммирующих звеньях кинематических схем металлорежущих станков, также в редукторах привода воздушных винтов турбовинтовых двигателей (ТВД) в авиации, также довольно распространены планетарные втулки для велосипедов.

В современных устройствах могут использоваться каскады из нескольких планетарных передач для получения большого диапазона передаточных чисел. На этом принципе работают многие автоматические коробки передач.

Часто планетарные передачи используются для суммирования двух потоков мощности (например, планетарные ряды двухпоточных трансмиссий некоторых танков и др. гусеничных машин), в этом случае неподвижно зафиксированных элементов нет. Например, два потока мощности могут подводиться к солнечной шестерне и эпициклу, а результирующий поток снимается с водила.

Планетарные передачи также используются в случаях, когда необходимо переменное передаточное отношение (может быть достигнуто торможением, например, водила).

Передаточное отношение планетарной передачи

Формула для вычисления передаточного числа

Передаточное число – это отношение числа зубьев ведомой к ведущей шестерни. Оно влияет на эффективность разгона, динамика хода автотранспорта на проезжей части. От чего зависит передаточное отношение? На данный параметр влияют такие факторы, как общее количество зубьев, какой элемент в данной системе закреплен.

С помощью калькулятора представляется возможным осуществить точный расчет планетарных передач. Для определения передаточного соотношения необходимо частоту вращения ведущего вала поделить на частоту вращения ведомого.

Угловая скорость звеньев ПП находится в зависимости от скорости вращения всех остальных имеющихся звеньев, относящихся к трансмиссии. Чтобы определить соотношение между угловыми скоростями зубчатых колес, сателлитов целесообразно применить формулу Виллиса.

Устройство и принцип работы

Рассматриваемый механизм представлен классическим сочетанием шестерен с различным диаметром, которые обеспечивают передачу вращения с изменением числа оборотов и передаваемого усилия. Особенности механизма определяют возможность применения в самых различных отраслях. Обеспечить работу можно только в случае присоединения вращающего вала к ведомой части.

Рассматривая чертеж классического устройства, следует отметить, что оно состоит из следующих элементов:

Основные элементы представлены зубчатыми и червячными парами.
Для установки и фиксации основных деталей проводится установка центрирующих подшипников.
Для смазывания трущихся деталей корпус заполняется специальным маслом. Исключить вероятность его вытекания можно за счет уплотнений.
Сальники также являются важной частью конструкции.
Корпус состоит из двух составных элементов, за счет которых есть возможность разобрать конструкция при обслуживании или ремонте.

Принцип работы планетарного редуктора предусматривает то, что смазывание основных деталей происходит за счет естественного разбрызгивания масла при работе устройства.

Схема классического устройства выглядит следующим образом:

В качестве источника вращения устанавливается мотор.
Другая часть представлена шестерней планетарного типа. Внутри расположены другие детали, крепление стакана редуктора к мотору проводится за счет фиксирующих элементов.
Далее идет вал с подшипником.

Защита конструкции обеспечивается за счет крышки редуктора. Его фиксация проводится за счет болтов. В целом можно сказать, что устройство достаточно сложное, поэтому провести его ремонт и обслуживание не всегда просто.

Принцип действия агрегата во многом зависит от кинематической схемы привода. Расчет передаточного отношения проводится при применении специальных формул, которые можно встретить в технической литературе.

Основная часть конструкции состоит из следующих деталей:

Коронной шестерни.
Планетарная или сателлиты.
Водило и солнечная шестерня.

Принцип действия рассчитывается следующим образом:

Солнечная шестерня расположена в центральной части конструкции. Зачастую именно ей передается основное вращение, для чего элемент имеет посадочное отверстие под вал.
Центральный элемент постоянно находится в зацеплении с другими подобными шестернями, оси которых расположены по окружности.
Сателлиты находятся в зацеплении с коронной шестерней, которая представлена зубчатым колесом большого диаметра с внутренним расположением основных деталей.

Водило требуется для жесткой фиксации всех деталей относительно друг друга.

Стоит учитывать, что для работы механизма одна из частей должна быть зафиксирована относительно других. В зависимости от выбора ведомого или ведущего элемента зависит показатель передаточного числа. Рассчитать число достаточно сложно, от этого показателя также зависит удельная мощность.

Конструктивные особенности рассматриваемого механизма определили то, что он может применяться для достижения самых различных целей.

Как работает планетарная передача?

Принцип работы планетарной передачи может базироваться на блокировке одного или нескольких рабочих узлов. При этом отмечается небольшая нагрузка на зубья. Нередко планетарные коробки передач устанавливаются на тракторах, гусеничной технике.

Составляющие элементы планетарного механизма на КПП – это зубчатые колеса, имеющие прямую, косую форму. Также, данные комплектующие детали могут быть V-образными, червячными. Классифицироваться планетарные зубчатые передачи могут по количеству свободных звеньев, связей между собой, расположению осей и т.д.

Таким образом, принцип действия ПП может быть одноступенчатым или многоступенчатым. В первом случае блокировка происходит только одной шестерни, а во втором – нескольких. Шестерни меньшего размера крутят большую. Эффективностью работы отличаются солнечная, коронная шестерня, сателлиты. Благодаря этому, плавно переключаются скорости, не отмечается разрывов в передачи возникающей мощности мотора, следовательно, повышается комфорт поездки.

Обслуживание и ремонт

Сложность рассматриваемого механизма определяет то, что возникает необходимость в своевременном обслуживании и проведении ремонта. Для начала уделим внимание тому, каким образом проводится расчет планетарного редуктора. Среди особенностей этого процесса отметим следующие моменты:

Определяется требуемое число передаточных ступеней. Для этого применяются специальные формулы.
Определяется число зубьев и расчет сателлитов. Зубчатые колеса могут иметь самое различное число зубьев. В рассматриваемом случае их число довольно много, что является определяющим фактором.
Уделяется внимание выбору наиболее подходящего материала, так как от его свойств зависят и основные эксплуатационные характеристики устройства.
Определяется показатель межосевого расстояния.
Делается проверочный расчет. Он позволяет исключить вероятность допущения ошибок на первоначальном этапе проектирования.
Выбираются подшипники. Они предназначены для обеспечения плавного вращения основных элементов. При выборе подшипника уделяется внимание тому, на какую нагрузку они рассчитаны. Кроме этого, не рекомендуется использовать этот элемент без смазки, так как это приводит к существенному износу.
Определяется оптимальная толщина колеса. Слишком большой показатель становится причиной увеличения веса конструкции, а также расходов.
Проводится вычисление того, где именно должны быть расположены оси шестерен. Это проводится с учетом размеров зубчатых колес и некоторых других моментов. Как правило, в качестве основы применяется чертеж, который можно скачать из интернета. Самостоятельно разработать проект по изготовления планетарного редуктора достаточно сложно, так как нужно обладать навыками инженера для проведения соответствующих расчетов и проектирования.

Изготовить самостоятельно рассматриваемую конструкцию достаточно сложно, как и провести ремонт планетарных редукторов. Среди особенностей этой процедуры отметим следующее:

Процедура достаточно сложна, так как механизм состоит из большого количества различных элементов. Примером можно назвать то, что сразу после разбора все иголки могут высыпаться практически моментально.
Многие специалисты рекомендуют доверять рассматриваемую работу исключительно профессионалам, так как допущенные ошибки становятся причиной быстрого износа и выхода из строя механизма.
Ремонт зачастую предусматривает замену шестерен, которые со временем изнашиваются. Примером можно истирание зубьев, изменение размеров посадочного гнезда и многие другие дефекты. Самостоятельно изготовить подобные изделия практически невозможно, так как для этого требуется специальное оборудование.

Чаще всего обслуживание предусматривает добавление масла. Смазка планетарного редуктора позволяет существенно продлить срок службы конструкции, так как соприкосновение и трение металла становится причиной его истирания. Рекомендуется смазывать механизм периодически, так как масло выступает еще в качестве охлаждения. В продаже встречаются специальные смазывающие вещества, которые характеризуются определенными эксплуатационными качествами.

Сегодня ремонтом редукторов занимаются компании, которые специализируются на предоставлении соответствующих услуг. Признаком того, что механизм начинает выходить из строя становится появление сильного шума, вибрации, рывков, нагрев и многое другое. Со временем процесс износа существенно ускоряется, так как металл, находящийся в масле попадает в зацепление шестерен. В большинстве случаев ремонт предусматривает замену всех элементов на новые.

В заключение отметим, что планетарный редуктор характеризуется весьма привлекательными свойствами. Примером можно назвать отсутствие большого количества крепежных элементов, а также равномерное распространение нагрузки. Как ранее было отмечено, редуктор применяется при создании различных узлов транспортных средств.

Обнаружение неполадок в работе ПП

Устройство ПП

Несмотря на надежность механизма ПП, при его продолжительной работе могут возникнуть соответствующие поломки в результате износа комплектующих. Основной признак наличия неисправности – это возникновение посторонних шумов. Такое проявление может являться следствием того, что хозяин транспортного средства часто придерживался агрессивного стиля езды. В дополнении к этому, способствует сокращению рабочего срока ПП – если не прогревался двигатель перед началом поездки.

Необходимость в замене сателлит КПП на шестернях дифференциала возникает, если на их поверхности появились трещины или произошла внешняя деформация зубьев. В ряде случаев, вернуть запчасти первоначальный вид представляется возможным, если осуществить шлифовальные работы по поверхности комплектующей детали. Однако при этом дефект должен быть минимальным.

Снижение КПД планетарной передачи нередко связан с естественным износом комплектующих деталей, которые к ней относятся из-за трения. Как правило, КПД измеряется в процентах.

Для осуществления ремонта планетарной КП нужна разборка данного механизма. Доверить данную процедуру стоит специалистам, имеющим соответствующий опыт проведения подобных работ. Полная переборка позволяет точно определить причину неисправности.

Примечания

Pattantyús Gépész- és Villamosmérnökök Kézikönyve 3. tom. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1961. p.632.
Bernd Künne.
Köhler/Rögnitz Maschinenteile 2. — Vieweg+Teubner Verlag, 2008. — С. 508. — ISBN 3835100920.
Berthold Schlecht.
Maschinenelemente 2: Getriebe, Verzahnungen und Lagerungen. — Pearson Studium, 2010. — С. 787. — ISBN 3827371465.

: неверное или отсутствующее изображение

Для улучшения этой статьи желательно:

Проставив сноски, внести более точные указания на источники.

Назначение коробки передач

КПП – это связующее звено между двигателем и колесами. В двигателе внутреннего сгорания нельзя обойтись без коробки. На низких оборотах он имеет маленькую мощность, которой недостаточно для трогания с места и движения. Коробка передач нужна для увеличения крутящего момента и придания ускорения колесам.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Функции КПП:

Передает вращение мотора на вращение ведущих колес.
Распределяет усилия при разных условиях движения авто: в горку, с горки.
Обеспечивает независимое поведение двигателя и ведущих колес (на нейтральной передаче).
Обеспечивает движение задним ходом.

Сколько передач может быть в коробке

Ступенчатая коробка имеет определенное число ступеней для оптимальной передачи вращения. В ретро-автомобилях встречаются коробки с тремя-четырьмя передачами. Это связано с тем, что моторы имели маленькую мощность, и такого числа хватало для ее преобразования на колеса. На современных машинах встречаются пяти- и шестиступенчатые агрегаты. Для спортивных автомобилей производят семиступенчатые, так как их мощность больше, а в гонках важно точно изменять скорость.

Планетарная передача

Передача Планетарная — относится к механическим. Благодаря своей уникальной конструкции вращаясь на одной оси влияет на подводимые скорости, которые подводят с углов. Имеет и другие названия: зубчатая или фрикционная. Конструкционный вид у передачи выглядит следующим образом: в центе находится вращательный элемент – так называемая солнечная шестерня. К ней с разных сторон подведены сателлиты с неподвижными и подвижными звеньями. Это механизм помещён в корону (большую кольцевую шестерню). Вращаясь, солнечная шестерня приводит в движение водилу, которое вращает корону. Количество входящих в передачу сателлитов определяет их положение в механической системе. Неподвижные связаны между собой через зубчатые колёса водил. Главным отличием планетарной передачи от других есть наличие двух и более степеней свободы (независимые координаты, определяющие положение системы).

Деление планетарных передач

Механизмы делят, условно, на простые и сложные.

Передачи простые состоят из трёх основных деталей. Таких передач всего семь. Точное число сложных неизвестно. Общая черта всех механизмов – наличие всего лишь одного водила фланца. Иногда в основе сложной планетарной передачи лежит простая. Комплект колёс, сателлитов, которые вращаются на одной оси образуют планетарный ряд.

Планетарная передача принцип действия

Когда в движении коронная шестерня, свободно вращающаяся на солнечной, соединена с ведущим валом, то водила и ведомый вал остаются в недвижимом положении. Сателлиты в данном случае работают на солнечную шестерню в обратном порядке. Приостановив солнечную шестерню движущие элементы перейдут на неподвижную, поведут за собой фланцы водила и приведут в движение ведомый вал с достаточным передаточным числом.

Чтобы замкнуть планетарную передачу нужно соединить шестерню и водило муфтой сцепления. Тогда передача будет работать как единый механизм.

При внешнем способе зацепления планетарную передачу укомплектовывают двойными сателлитами и двумя солнечными шестернями. По шестерне для ведущего и ведомого валов.

Чтобы остановить механизм планетарной передачи применяют тормозную систему ленточного типа. Для того, чтобы заблокировать используют муфты дисковые.

Преимущества планетарной передачи

Планетарные передачи обладают множеством преимуществ, поэтому широко применяются в промышленности и машиностроении. К достоинствам относят:

Компактные размеры, небольшой вес.
Достаточно тихие в эксплуатации.
Передаточное число (у планетарных передач оно больше).
Равномерная нагрузка благодаря нескольким сателлитам в устройстве.
Износостойкие.

К недостаткам планетарных передач, пожалуй, можно отнести большое количество комплектующих задействованных при изготовлении устройства. А также из-за большого количества деталей с зубьями нужно тщательней следить за их состыковкой и точностью. Пожалуй, основной недостаток таких передач, являются сложности, возникающие при их создании и установке, поскольку это достаточно сложный механизм.

Передаточное отношение планетарных передач

Передаточное отношение показывает в механических передачах вращательного типа прирост силы ведомого вала в соотношении с ведущим валом. Это один из важнейших показателей для механических передач.

Для планетарных систем есть свои особенности измерения такого отношения. Известно, что система приводится в движение различными способами, поэтому определить визуальным способом показатель достаточно трудно. Разнообразие схем механических передач планетарного типа позволяет обеспечить оптимальное передаточное отношение в устройствах.

Чаще всего момент прироста силы вычисляют по следующему принципу: соотношение зубьев солнечной и планетарной шестерни. Этот показатель равен повороту планетарной по отношению к солнечной. Для более сложных расчётов используют

метод Виллиса.

Применение планетарных передач

На сегодняшний день планетарные (зубчатые) передачи используют в изготовлении сложных станков. Они входят в состав подъемного оборудования. В танкостроении их используют для суммирования мощностей. В авиации планетарную передачу используют для создания электроприводов, гидроприводов. Благодаря высоким показателям и эффективности при малых габаритах не имеют альтернатив.

См. также: Как устроены планетарные редукторы…

Планетарная передача: расчет, принцип работы

Составляющим элементом на автотранспорте является КПП, включающая набор валов, шестерен. Также, может присутствовать планетарная передача (ПП), которую характеризует продолжительный эксплуатационный срок. Устройство рассчитано на выдержку больших нагрузок, которые возникают при передвижении.

Планетарные передачи: конструктивные особенности

Планетарная передача, внешний вид

Следует перечислить основные составляющие элементы автомобильной автоматической КПП:

Солнечная шестерня;
водило;
кольцевая шестерня.

Водило – это рычажный механизм. Данная комплектующая деталь надежно зафиксирована в штатном месте, неподвижна, в то время солнечная шестерня приводится в движение внешним источником.

Сателлиты – это группы колес, отличающиеся небольшим размером, встречающиеся на автоматическом варианте КПП.

Строение ПП

Передаточное отношение планетарной передачи

Формула для вычисления передаточного числа

Особенности функционирования и классификация ПП

Планетарная коробка передач отличается сложностью конструкции. Название «планетарная» данной передачи обусловлено тем, что внешне она похожа на модель Солнечной системы, т.е. в центре «Солнце», а на прилегающих вокруг него осях расположены «планеты», вращающиеся с определенной скоростью. В ряде источников, помимо планетарной, передача может именоваться дифференциальной, эпициклической (эпицикл). ПП может использоваться в качестве редуктора.

Как работает планетарная передача?

<center><ins class="lazy lazy-hidden adsbygoogle" style="display:block; text-align:center;" data-ad-layout="in-article" data-ad-format="fluid" data-ad-client="ca-pub-5948177564140711" data-ad-slot="2646898692"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></center>

Обнаружение неполадок в работе ПП

Устройство ПП

Снижение КПД планетарной передачи нередко связан с естественным износом комплектующих деталей, которые к ней относятся из-за трения. Как правило, КПД измеряется в процентах.

принцип работы, типы, схема, расчет, ремонт

В процессе развития автомобилестроения и промышленности появилось множество механизмов, принцип работы которых сохранился на протяжении столетия. Принцип работы планетарной коробки передач как раз считается неизменным. Чаше всего планетарная передача КПП используется в работе классического гидротрансформаторного автомата, так как посредством ее работы можно эффективно перераспределять как крутящий момент, так и передаточное число на валах коробки.

Что такое планетарная передача

Планетарная передача или планетарная коробка передач представляет собой механизм переключения ступеней в автомобильной коробке передач. Также данный механизм часто используется в иных отраслях промышленности, так как посредством шестерен такая коробка передач может с высокой эффективностью передавать огромный крутящий момент на вал, а также эффективно вести управление трансмиссиями. Планетарной такая коробка названа за сходство работы – во время рабочего процесса сателлиты шестерни ходят по кругу как планеты солнечной системы вокруг солнца. На данном принципе и основана работа планетарной передачи.

Большое распространение данный механизм получил не только в автомобилестроении, а также в корабельном деле, проектировании мотоциклов, промышленно-строительной техники. При этом в современном проектировании коробок передач используется не просто передача, а планетарный ряд АКПП, который состоит из нескольких как подвижных, так и неподвижных механизмов.

Трансмиссия планетарного типа выступает как единый механизм, состоящий из нескольких составных частей в классическом виде:

Коронная шестерня выступает венцом всего механизма. Представлена как круглая шестерня с зубцами, расположенными внутрь. Внутри данной шестерни по кругу как внутри солнечной системы ходят остальные части коробки. Данная шестерня находится в закрепленном положении — весь рабочий процесс происходит непосредственно внутри данной детали.
Сателлит – шестерня, которая непосредственно соприкасается с коронной шестерней одной стороной и во время вращения с солнечной шестерней. Данный элемент также немаловажен, ведь именно при помощи вращения сателлита вокруг солнечной шестерни происходит прокручивание главного вала и обеспечивается прием крутящего момента на солнечную шестерню.
Солнечная шестерня расположена в центре механизма и выступает главным передатчиком момента на вал при помощи регулирования водила, получает момент с сателлитов. При этом скорость вращения шестерен различна, однако при осуществлении механизма с рядом передач сумма солнечной и шестерни и сателлитов должна совпадать.

Все структуры связаны между собой и образуют единый механизм.

Плюсы и минусы планетарной трансмиссии

Учитывая долгое производство, планетарная раздаточная коробка со временем постоянно переносила улучшения, получая множество достоинств. К основным относятся следующие моменты:

В автомобилестроении преимуществом такой коробки является довольно маленькая вибронагруженность на агрегат и меньшие вибрации по всему кузову. Данная коробка передач в таком исполнении позволяет помимо снижения загруженности уменьшить вибрации кузова, что положительно сказывается на уровне комфорта в салоне.
Компактность габаритов. При размещении планетарного ряда присутствует возможность передачи большого крутящего момента, передаточное число планетарной передачи позволяет в компактных размерах разместить мощный механизм в сравнении с иными типами.
Способность переносить высокие нагрузки, а также выносливость при нагрузках. Учитывая большое количество зубьев и распределенную нагрузку, каждый элемент планетарной коробки считается надежным элементом – как в отдельности, так и в составе планетарного ряда. Кроме того, учитывая низкую нагруженность даже при получении высокого крутящего момента, такая коробка издает мало шума. В автомобильной промышленности это также положительно сказывается на работе коробки передач в целом, а также повышает комфорт при движении.

Однако данное устройство планетарной КПП предполагает наличие недостатков, вызванных технологическим прогрессом:

Сложность в производстве. Учитывая высокую точность производства каждой отдельной детали, а также всего механизма в целом, произвести качественную планетарную коробку передач можно лишь на специальном оборудовании с низким количеством допусков и минимальным количеством брака. Кроме того, общая сложность планетарной автоматической коробки передач при построении планетарного ряда также обязывает производителя учитывать все нюансы производства.
Сложность в изготовлении обуславливает высокую стоимость и дороговизну в изготовлении. Использование качественного металла, работа сложных станков, сложность в точном проектировании и построении сложных схем оправдывает высокую стоимость готового изделия.
Учитывая вышеизложенное, такая коробка передач помимо дороговизны потребует сложных ремонтных операций. Учитывая точность конструкции при сборке агрегата, при выходе из строя любого элемента владельца может ждать сложный и дорогостоящий ремонт.

Важно! Несмотря на наличие определенных недостатков, плюсы данного механизма перевешивают, а планетарная коробка пользуется повсеместной популярностью среди производителей.

Виды планетарных передач

К видам данных механизмов относятся:

Однорядные устройства, которые преимущественно используются как вспомогательные элементы в отраслях промышленности. Такие системы представлены одной передачей и передают крутящий момент на силовые элементы двигателя.
Двухрядные системы сложнее по конструкции и включают в себя несколько сочетаний передач, которые двигаются с разной скоростью и различными передаточными числами и могут предавать больший крутящий момент с достижением КПД 98%.
Многорядные системы используются в сложных конструкциях автомобильных коробок передач или промышленных станках. Такие устройства имеют сложное сочетание нескольких валов, тормозов и множество шестерен сочленяющихся между собой.

Каждый вид имеет свои особенности.

Принцип работы планетарной коробки передач

Принцип действия данного механизма заключается в закреплении одной из ведущих частей (шестерен) в жестком положении. Этой частью может быть коронная или солнечная шестерня. Через нее впоследствии будет передаваться момент.

К данной части присоединяется ведущий вал, который передает момент на противоположную шестерню – в случае жесткого закрепления коронной на солнечную. Затем солнечная шестерня передает момент на водило и непосредственно на выходной вал, далее в механизм.

Схема планетарной передачи

Простая схема данного агрегата представляет собой:

в центре располагается вал, который передает крутящий момент на весь механизм в целом;
вал непосредственно передает данное усилие на солнечную шестерню, а она последовательно передает момент на сателлиты, которые могут двигаться с разными скоростями в зависимости от размера;
сателлиты приводят в движение коронную шестерню, которая также может быть соединена с иными механизмами.

Важно! Схема расположения может быть как классической с симметричными сателлитами, так и разноразмерной – в зависимости от используемой системы. Такие типы чаще всего используются в промышленности.

Передаточное отношение планетарной передачи

Расчет передаточного отношения в планетарной передаче служит для определения скорости разгона и динамики вращения зубьев. Для определения величины используется способ виллиса. Данный показатель сигнализирует об отношении количества зубцов ведущей шестерни к ведомым. Показатель напрямую зависит от устройства всего агрегата, будь то единичная коробка или сложный планетарный ряд с большим количеством шестерней, несколькими валами и сложной системой остановки.

Правила эксплуатации планетарной системы передач

К правилам эксплуатации планетарного ряда АКПП относятся следующие:

Уменьшение чрезмерных повышенных нагрузок на коробку. К таким относятся, прежде всего, долгая езда по плохому покрытию (вязкая грязь, мокрый снег). Такие воздействия ведут к нарушению цикла работы узла и перекосу зубьев на одной из шестерен.
Избегание перегрева коробки передач. Такая ситуация может возникать по множеству причин, начиная от неправильного режима эксплуатации (большое количество резких стартов за короткий промежуток времени) и заканчивая нарушением регламента замен рабочих жидкостей.
Проведение профилактических работ по мониторингу состояния всего агрегата в сервисных центрах. Не реже чем в 130-150 тысяч км проводить дефектовку агрегата с частичным или полным разбором коробки.
Поддержание достаточного уровня масла в коробке передач, предусмотренного производителем.

Также изготовителями приведен регламент проведения замены жидкости, которого следует строго придерживаться.

Как проверить планетарку АКПП

Для проверки исправности данного агрегата в автомобиле необходимо:

завести мотор и прогреть автомобиль в течение 5-15 минут;
переключать режимы работы АКПП по очереди, если при переключении чувствуются отчетливые «пинки», коробка с трудом переключается в иной режим – на лицо первый признак неисправности;
при движении с ускорением передачи коробки должны переключаться без рывков и посторонних звуков;
при замене масла из поддона коробки передач не должна вместе с отработанным маслом выливаться металлическая стружка, которая говорит о стачивании механизма и скором выходе из строя всего агрегата.

Кроме того, самым верным способом проверки работоспособности всего механизма служит полная разборка коробки. Данная процедура довольно дорогостоящая и проводится лишь специалистами.

Ремонт планетарки АКПП

Учитывая специфику конструкции данного агрегата и принцип работы планетарной передачи, ее ремонт технически довольно сложен. При повреждении отдельного элемента необходимо произвести несколько этапов ремонта:

Демонтаж коробки или ее отдельного элемента при наличии планетарного ряда. Данная процедура полностью зависит от размеров всего агрегата и места его расположения.
Частичная или полная разборка всего узла в зависимости от степени и места повреждения. Чаще всего встречается срезание зубцов на одной из шестерен или механическая деформация всего узла при несоблюдении температурного режима или чрезмерных нагрузках.
Исправление шестерен редко возможно из-за сложности выправления особо прочных сплавов. Чаще всего ремонтники прибегают к замене вышедшего из строя элемента новым путем приобретения или изготовления аналогичного, но лишь при наличии специального оборудования.

Важно! При первых признаках неисправности механизма вне зависимости от расположения такой коробки необходимо обратиться в сервисный центр, так как повреждение одной шестерни может повлечь за собой полный необратимый выход из строя всего агрегата.

Заключение

Учитывая простой принцип работы планетарной коробки передач и ее общую высокую эффективность, данный агрегат используется во многих автомобильных и иных промышленных узлах на протяжении десятилетий. При этом производители постоянно совершенствуют общий принцип работы конструкции и усложняют кинематическую схему планетарной передачи.

Планетарный редуктор и планетарная передача

Рассмотрен принцип действия планетарной передачи, указаны преимущества и недостатки применения планетарных редукторов. Приведена схема планетарной передачи и расчет передаточного отношения редуктора.

Планетарный редуктор и планетарная передача

Зубчатая передача

Устройство планетарного механизма основано на вращении тел зубчатой передачи, которые непосредственно взаимодействуют с главным двигателем. Именно такое соединение и служит для передачи силы от редуктора до других механизмов с изменением скорости их вращения. Таким образом происходит передача крутящего момента от двигателя на колеса через основную ось, главную шестерню и сателлиты.

Вообще устройство зубчатой передачи достаточно простое и понятное. Вот, что входит в конструкцию обычной передачи.

Для соединения с главной передачей имеются две зубчатые шестерни, таким образом происходит зацепление. При движении происходит передача скорости вращения с главной шестерни на ведомую за счет зацепов. Наименьшее колесо в конструкции называется шестерней, а наибольшее будет главным и ведомым колесом.

Планетарный механизм

Схема планетарной передачи

Редукторы с зубчатой передачей, колеса которых имеют движущиеся оси, называются планетарными. Внутри расположены зубчатые колеса, перемещающиеся на своих, геометрических осях. Такие шестерни получили название сателлиты, потому что вся конструкция очень похожа на солнечную систему. Главные шестерни называются центральными колесами. Сателлиты крепятся на своих осях и вращаются вокруг главной передачи при помощи водила, которое движется так же, как и центральное колесо, вокруг главной оси. Центральное колесо остается неподвижным, а другие шестерни можно заблокировать или разблокировать полностью.

Если центральное колесо неподвижно, то второе постоянно движется. Ведущим здесь является вал подвижного колеса, а ведомым-водила. Если разблокировать все зубчатые колеса вместе с ведомым, то такая передача будет дифференциальной. Выделяют два основных и ведущих звена и одно ведомое.

При подробном рассмотрении простейшей планетарной передачи мы видим: ведущее колесо или водило, ведомое с тремя сателлитами, вращающимися вокруг центральной оси и центральное, неподвижное колесо.

Передаточное отношение

Чтобы рассчитать передаточное отношение редуктора, необходимо заметить определенное количество неподвижных звеньев(1,2,3 и Н) и условно задать им поступательное вращение со скоростью wH, равное скорости вращения водила, но с обратным знаком. Скорость зацепления зубчатых колес не изменяется. Таким образом скорость + wH +(- wH)=0, то есть водило будет остановлено. Если водило неподвижно, тогда планетарная передача превращается в зубчатую, где все колеса неподвижны. Сателлиты не учитываются. Их вращение будет положительным при одинаковом вращении шестерен, а отрицательным при противоположном вращении:i=(? 1 -? H)/(? 3 -? H)=-(z 3 /z 1), где z 1 и z. Если колесо 3 закреплено неподвижно, то угловая скорость водила Н = 1 /[1+(z 3 /z 1)], а передаточное отношение i =1+z 3 /z 1.

Как обычно, для работы редуктора с одноступенчатой передачей при больших нагрузках становится мало, поэтому стали изготавливать двух и трех ступенчатые редукторы, а иногда и четырех ступенчатые. Чаще всего применяется двухступенчатая передача.

Двухступенчатая планетарная передача.

Схема двухступенчатой планетарной передачи

Для других редукторов передаточное отношение высчитывается таким же способом. Для двухступенчатого редуктора, где центральное колесо 1—ведущее, водило Н2 — ведомое, центральные колеса 3 и 4 закреплены в корпусе, передаточное отношение i=1+z 2 z 3 /z 1 z 4.

При всех достоинствах планетарного редуктора, нужно знать, что при сильном вращении шестерни, КПД всего механизма сильно ухудшается.

Нагрузка от центрального колёса водила восприниматься всеми шестеренками (1-6) одинаково, при этом их размеры значительно меньше, чем у обычной передачи. Следовательно, главными преимуществами планетарной передачи являются большая скорость вращения, небольшой вес и компактность. Дифференциальные передачи используются в автомобиле для разложения движения, а так же в различных станках. К минусам такой передачи относится ее трудоемкое изготовление и сложная сборка на предприятии. Такие редукторы благодаря своим преимуществам находят свое применение во многих отраслях производства: в машиностроении, приборах, станкостроении, в транспорте.

Использован материал из книги «Детали машин» Гузенков П.Г.

Планетарный мотор-редуктор

Так же по теме предлагаем статью «Планетарный редуктор» с примером расчета передаточного отношения и анимированными схемами ступеней планетарного редуктора.

Планетарные зубчатые передачи.

Планетарные зубчатые передачи

Общие сведения о планетарных передачах

Планетарными называют передачи, имеющие зубчатые колеса с подвижными осями. Отличительной особенностью механизмов, включающих планетарную передачу (или передачи), является наличие двух или более степеней свободы. При этом угловая скорость любого звена передачи определяется угловыми скоростями остальных звеньев.

Наибольшее распространение получила простая одинарная планетарная передача (рис. 1), которая состоит из центрального колеса 1 с наружными зубьями, неподвижного центрального колеса 3 с внутренними зубьями; сателлитов 2 – колес с наружными зубьями, зацепляющихся одновременно с колесами 1 и 3 (на рис. 1 число сателлитов с = 3), и водила Н, на котором закреплены оси сателлитов. Водило соединено с тихоходным валом. В планетарной передаче одно колесо неподвижно (соединено с корпусом). Обычно внешнее центральное колесо с внутренними зубьями называют коронным (коронная шестерня или эпицикл), а внутреннее колесо с внешними зубьями – солнечным колесом (солнечная шестерня или солнце).

При неподвижном колесе 3 вращение колеса 1 вызывает вращение сателлитов 2 относительно собственных осей, а обкатывание сателлитов по колесу 3 перемещает их оси и вращает водило Н. Сателлиты таким образом совершают вращение относительно водила и вместе с водилом вокруг центральной оси, с. е. совершают движение, подобное движению планет. Поэтому такие передачи и называют планетарными.

При неподвижном колесе 3 движение передают чаще всего от колеса 1 к водилу Н, можно передавать движение от водила Н к колесу 1.

В планетарных передачах применяют не только цилиндрические, но и конические колеса с прямым или косым зубом.

Если в планетарной передаче сделать подвижными все звенья, т. е. оба колеса и водило, то такую передачу называют дифференциальной.
С помощью дифференциального механизма можно суммировать движение двух звеньев на одном или раскладывать движение одного звена на два других. Например, в дифференциале заднего моста автомобиля движение от водила Н передают одновременно колесам 1 и 3, что позволяет при повороте одному колесу вращаться быстрее другого.

***

Разновидности планетарных передач

Существует много различных типов и конструкций планетарных передач. Наиболее широко в машиностроении применяют однорядную планетарную передачу, схема которой показана на рисунке 1. Эта передача конструктивно проста, имеет малые габариты. Находит применение в силовых и вспомогательных приводах. КПД планетарной передачи η = 0,96…0,98 при передаточных числах u = 3…8.

Планетарные механизмы, в составе которых присутствуют одна или несколько планетарных передач подразделяются на однорядные, двухрядные и многорядные. Каждый набор из центральных зубчатых колёс и сателлитов, вращающихся в одной плоскости, образует так называемый планетарный ряд. Простой планетарный механизм с набором одновенцовых сателлитов является однорядным. Простые планетарные механизмы с двухвенцовыми сателлитами являются двухрядными. Сложные планетарные механизмы могут быть двух, трёх, четырёх и даже пятирядными.

Для получения больших передаточных чисел в силовых приводах применяют многоступенчатые планетарные передачи. На рис. 2,а планетарная передача составлена из двух последовательно соединенных однорядных планетарных передач. В этом случае суммарное передаточное число u = u₁×u₂ ≤ 64, а КПД равен η = η₁×η₂ = 0,92…0,96.

На рисунке 2, б показана схема планетарной передачи с двухрядным (двухвенцовым) сателлитом, для которой при передаче движения от колеса 1 к водилу Н при n₄ = 0 передаточное число определяется из зависимостей:

u = n₁/n_Н = 1 + z₂z₄/(z₁z₃).

В этой передаче u = 3…19 при КПД η = 0,95…0,97.

Как упоминалось выше, планетарные передачи, у которых все звенья подвижны, называют дифференциальными или просто дифференциалами.

Неизбежные погрешности изготовления приводят к неравномерному распределению нагрузки между сателлитами. Для выравнивания нагрузки в передачах с тремя сателлитами одно из центральных колес выполняют самоустанавливающимся в радиальном направлении (не имеющим радиальных опор). Для самоустановки сателлитов по неподвижному центральному колесу применяют сферические подшипники качения.
Высокие требования предъявляются к прочности и жесткости водила, при этом его масса должна быть минимальной. Обычно водила выполняют литыми или сварными.

***

Достоинства и недостатки планетарных передач

Основными достоинствами планетарных передач являются:

малые габариты и масса вследствие передачи мощности по нескольким потокам, численно равным количеству сателлитов. При этом нагрузка в каждом зацеплении уменьшается в несколько раз;
удобство компоновки в машинах благодаря соосности ведущего и ведомого валов;
работа с меньшим шумом, чем в обычных зубчатых передачах, что обусловлено меньшими размерами колес и замыканием сил в механизме. При симметричном расположении сателлитов силы в передаче взаимно уравновешиваются;
малые нагрузки на валы и опоры, что упрощает конструкцию опор и снижает потери в них;
возможность получения больших передаточных чисел при небольшом числе зубчатых колес и малых габаритах передачи.

Не лишены планетарные передачи и недостатков:

повышенные требования к точности изготовления и монтажа передачи;
большее количество деталей, в т. ч. подшипников, и более сложная сборка.

***

Область применения планетарных передач

Планетарные передачи применяют как редукторы в силовых передачах и приборах, в коробках передач автомобилей и другой самоходной техники, при этом передаточное число такой КПП может изменяться путем поочередного торможения различных звеньев (например, водила или одного из колес), в дифференциалах автомобилей, тракторов и т. п.

Широкое применение планетарные передачи нашли в автоматических коробках передач автомобилей благодаря удобству управления передаточными числами (переключением передач) и компактности. Можно встретить планетарные передачи и в механизмах привода ведущих колес современных велосипедов. Часто применяют планетарную передачу, совмещенную с электродвигателем (мотор-редуктор, мотор-колесо).

***

Передаточное число планетарных передач

При определение передаточного числа планетарной передачи используют метод остановки водила (метод Виллиса).
По этому методу всей планетарной передаче мысленно сообщается дополнительное вращение с частотой вращения водила n_Н, но в обратном направлении. При этом водило как бы останавливается, а закрепленное колесо освобождается. Получается так называемый обращенный механизм, представляющий собой обычную непланетарную передачу, в которой геометрические оси всех колес неподвижны. Сателлиты при этом становятся промежуточными (паразитными) колесами, т. е. колесами, не влияющими на передаточное число всего механизма.
Передаточное число в обращенном механизме определяется как в духступенчатой передаче с одним внешним и вторым внутренним зацеплением.

Здесь существенное значение имеет знак передаточного числа. Передаточное число считают положительным, если в обращенном механизме ведущее и ведомое звенья вращаются в одну сторону, и отрицательным, если в разные стороны. Так, для обращенного механизма передачи по рис. 1 имеем:

u = u₁×u₂ = (-n₁/n₂)×(-n₂/-n₃) = (-z₂/z₁)×(z₃/z₂) = — z₃/z₁,

где z – числа зубьев колес.

В рассматриваемом обращенном механизме знак минус показывает, что колеса 2 и 3 вращаются в обратную сторону по отношению к колесу 1.

В качестве примера определим передаточное число для планетарной передачи, изображенной на рис. 1, при передаче движения от колеса 1 к водилу Н. Мысленная остановка водила в этой передаче равноценна вычитанию его частоты n_Н из частоты вращения колес.
Тогда для обращенного механизма этой передачи имеем:

u’ = (n₁ – n₂)/(n₃ – n_Н) = — z₃/z₁,

где (n₁ – n_Н) и (n₃ – n_Н) – частоты вращения колес 1 и 3 относительно водила Н;
z₁ и z₃ – числа зубьев колес 1 и 3.

Для планетарной передачи, у которой колесо 3 закреплено в корпусе неподвижно (n₃ = 0), колесо 1 является ведущим, а водило Н – ведомым.
Тогда получим передаточное число такой передачи:

(n₁ – n_Н)/(- n_Н) = — z₃/z₁;
— n₁/n_Н+ 1 = -z₃/z₁

или

u = n₁/n_Н= 1 + z₃/z₁.

***

Подбор чисел зубьев планетарных передач

В отличие от обычных зубчатых передач расчет планетарных начинают с подбора чисел зубьев на колесах и сателлитах. Рассмотрим последовательность подбора чисел зубьев на примере планетарной передачи, изображенной на рис. 1.

Число зубьев z₁ центральной шестерни 1 задают из условия неподрезания ножки зуба: z₁ ≥ 17. Принимают z₁ = 24 при Н ≤ 350 НВ; z₁ = 21 при Н ≤ 52 HRC и z₁ = 17 при Н > 52 HRC.

Число зубьев неподвижного центрального колеса 3 определяют по заданному передаточному числу u:

z₃ = z₁(u – 1).

Число зубьев z₂ сателлита 2 вычисляют из условия соосности, в соответствии которым межосевые расстояния a_w зубчатых пар с внешним и внутренним зацеплением должны быть равны.
Из рис. 1 для немодифицированной прямозубой передачи:

a_w = 0,5(d₁ + d₂) = 0,5(d₃ – d₂), (1)

где d = mz — делительные диаметры колес.

Так как модули зацеплений планетарной передачи одинаковые, то формула (1) принимает вид:

z₂ = 0,5(z₃ – z₁).

Полученные числа зубьев z₁, z₂, и z₃ проверяют по условиям сборки и соседства.

Условие сборки требует, чтобы во всех зацеплениях центральных колес с сателлитами имело место совпадение зубьев со впадинами, в противном случае собрать передачу будет невозможно. Установлено, что при симметричном расположении сателлитов условие сборки удовлетворяется, когда сумма зубьев центральных колес (z₁ + z₃) кратна числу сателлитов с = 2…6 (обычно с = 3), т. е. должно соблюдаться условие:

(z₁ + z₃)/c = целое число.

Условие соседства требует, чтобы сателлиты не задевали зубьями друг друга. Для этого необходимо, чтобы сумма радиусов вершин зубьев соседних сателлитов, равная d_a2 = m(z₂ + 2) , была меньше расстояния l между их осями (рис. 1), т. е.:

d_a2 < l = 2a_w sin (180˚/c), (2)

где a_w = 0,5m(z₁ + z₂) – межосевое расстояние.

Из формулы (2) следует, что условие соседства удовлетворяется, когда

z₂ + 2 (z₁ + z₂) sin (180˚/c). (3)

***

Расчет на прочность планетарных передач

Расчет на прочность зубчатых передач планетарного типа ведут по методике, применяемой для обычных зубчатых передач. Основными критериями работоспособности для большинства планетарных передач (как и для всех зубчатых передач), является усталостная контактная прочность рабочих поверхностей зубьев и прочность зубьев при изгибе. При этом под контактной прочностью понимают способность контактирующих поверхностей зубьев обеспечить требуемую безопасность против прогрессирующего усталостного выкрашивания, а прочностью при изгибе – способность зубьев обеспечить требуемую безопасность против усталостного излома зуба.

Расчет выполняют для каждого зацепления. Например, в передаче, изображенной на рис. 1, необходимо рассчитать внешнее зацепление колес 1 и 2 и внутреннее – колес 2 и 3. Так как модули и силы в этих зацеплениях одинаковы, а внутреннее зацепление по своим свойствам прочнее внешнего, то при одинаковых материалах колес достаточно рассчитать только внешнее зацепление.

Расчет начинают с подбора чисел зубьев колес, как было показано выше.

При определении допускаемых напряжений коэффициенты долговечности находят по эквивалентных числам циклов нагружения. При этом число циклов перемены напряжений зубьев за весь срок службы вычисляют при вращении колес только относительно друг друга.

При определении допускаемых напряжений изгиба для зубьев сателлита вводят коэффициент Y_A, учитывающий двустороннее приложение нагрузки (симметричный цикл нагружения).

Межосевое расстояние планетарной прямозубой передачи для пары колес внешнего зацепления (центральной шестерни с сателлитом) определяют по формуле:

a_w = 450(u’ + 1)× ³√{(К_НТ₁К_c)/(ψ_bau'[σ]_Н²с)},

где u’ = z₂/z₁ – передаточное число рассчитываемой пары колес;
К_c = 1,05…1,15 – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между сателлитами;
Т₁ – вращающий момент на валу центральной шестерни, Нм;
с – число сателлитов;
ψ_ba — коэффициент ширины венца колеса:
        ψ_ba = 0,4 для Н ≤ 350 НВ;
        ψ_ba = 0,315 при 350 НВ < Н ≤ 50 HRC,
        ψ_ba = 0,25 для Н > 50 HRC.

Ширина b₃ центрального колеса 3 определяется по формуле b₃ = ψ_baa_w.
Ширину b₂ венца сателлита принимают на 2…4 мм больше значения b₃; ширина центральной шестерни b₁ = 1,1b₂.

Модуль зацепления определяют по формуле:

m = 2a_w/(z₂ + z₁).

Получнный расчетом модуль округляют до ближайшего стандартного значения, а затем уточняют межосевое расстояние:

a_w = m(z₂ + z₁)/2.

Окружную силу F_t в зацеплении вычисляют по формуле:

F_t = 2×10³К_cТ₁/сd₁.

Радиальную силу F_r определяют по формуле:

F_r = F_t tg α_w,

где α_w = 20˚ – угол зацепления.

***

Волновые передачи

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

что это такое и как работает планетарная трансмиссия

Устройство планетарной передачи (планетарного механизма). Где используется планетарная передача в автомобиле. Планетарная коробка передач, особенности.

Устройство и принцип работы

Планетарный механизм — это конструкция из зубчатых колёс, перемещающихся относительно центра. По центральной оси расположены колёса разного диаметра:

малое солнечное с внешними зубцами;
большое коронное или эпицикл с внутренними зубцами.

Между колёсами передвигаются сателлиты. Их вращение напоминает движение планет Солнечной системы. Оси сателлитов механические соединены на водиле, которое вращается относительно центральной оси.

Устройство простого планетарного блока:

1 эпицикл;
1 солнечное колесо;
1 водило.

Планетарный механизм собирают в каскады из двух и более звеньев на одном валу для получения широкого диапазона передач. Главной кинематической характеристикой зубчатой передачи является передаточное отношение.

Принцип работы планетарной коробки заключается в блокировке одного из основных элементов и передаче вращения через ведущее колесо. Для остановки элемента применяют тормозные ленты, блокировочные муфты, конические шестерни. Передаточное отношение меняется в зависимости от схемы закрепления. Описать принцип действия планетарного механизма удобнее на примере:

Корона блокируется.
Вал подаёт крутящий момент на солнце.
Вращение солнца заставляет планеты обкатываться вместе с ним.
Водило становится ведомым, сообщая пониженную передачу.

Управляя элементами простой «планетарки», получают разные характеристики:

Передача	Как работает планетарная коробка в АКПП
1	Солнце подаёт вращение на водило, корона двигается в противоположную сторону.
2	Корона подаёт вращение на водило, солнце зафиксировано.
3	Ведущее водило передаёт вращение солнцу. Корона заблокирована.
4	Водило двигает корону. Солнце зафиксировано.
Задний ход	Водило заблокировано. Солнечное колесо вращается, планеты обкатывают и двигают корону в противоположную сторону.

Кпд η простой передачи достигает 0,97.

Планетарный ряд с одной степенью свободы становится планетарной передачей. Две степени образуют дифференциал. Дифференциал складывает моменты на ведомом колесе, поступающие от основных ведущих звеньев.

Планетарный механизм

Планетарный механизм
Принцип работы планетарного редуктора
Видео о планетарном редукторе
Устройство и принцип работы
Виды планетарных редукторов
Детальное описание устройств
Варианты конфигурации
Простые и сложные устройства
Плоские и пространственные устройства
Общие сведения о планетарных передачах
Планетарная коробка передач: характеристики, принцип действия
Принципы работы планетарных коробок передач
Особенности рабочего процесса
Простые и сложные планетарные передачи
Источники:

Планетарный редуктор представляет собой один из вариантов механических редукторов.

Причина использования такого названия редуктора заключается в применении планетарной передачи, которая расположена в редукторе.

Именно она отвечает за передачу и преобразование крутящего момента. Планетарные редукторы могут иметь одну планетарную передачу или больше.

Видео о планетарном редукторе

//www.youtube.com/embed/_TzUbKeuROo?wmode=opaque&rel=0

Типовые неисправности: когда требуется ремонт планетарки АКПП?

Ресурс эксплуатации планетарного механизма напрямую зависит от стиля эксплуатации автомобиля и качество технического обслуживания. Чаще всего преждевременный выход из строя планетарки случается на кроссоверах или внедорожниках, часто передвигающихся по бездорожью.

Из типовых неисправностей планетарного редуктора отмечаются:

Износ зубьев шестерней или элементов дифференциала.
Выработка шлицев или скручивание полуосей.
Износ подшипников.
Деформация корпуса редуктора или утечка рабочей жидкости.

Как правило, все перечисленные неисправности имеют комплексный фактор происхождения и возникают в результате естественной выработки агрегатов при большом пробеге трансмиссии, либо в результате агрессивной эксплуатации автомобиля. Чаще всего необходимость в проведении преждевременного ремонта планетарного механизма возникает из-за систематического перегрева трансмиссии, длительного отсутствия ТО или использования некачественного или неподходящего масла.

Наиболее распространенные признаки неисправности планетарки:

Увеличение вибронагруженности кузова при наборе скорости.
Посторонние звуки при работе автомобиля в районе редуктора.
Неравномерное вращение или биение выходного вала.

Обратите внимание! При появлении первых признаков неисправности рекомендуется сразу обратиться в сервисный центр для проведения диагностики или дефектовки. Своевременное выявление проблемы позволяет устранить неисправность на локальном уровне, что существенно снижает стоимость ремонта и увеличивает ресурс эксплуатации трансмиссии.

Достоинства и недостатки планетарных передач

Планетарная передача выигрывает у простых зубчатых механизмов аналогичной мощности компактным размером и массой меньшей в 2 — 3 раза. Используя нескольких планетных шестерней, достигается зацепление зубьев на 80%. Нагрузочная способность механизма повышается, а давление на каждый зубец уменьшается.

Кинематическая характеристика планетарного механизма доходит до 1000 с малым числом зубчатых колёс без применения многорядных конструкций. Помимо передачи планетарная схема способна работать как дифференциал.

За счёт соосности валов планетарного механизма, компоновать машины проще, чем с другими редукторами.

Применение планетарного ряда в АКПП снижает уровень шума в салоне автомобиля. Сбалансированная система имеет высокую вибропрочность за счет демпфирования колебаний. Соответственно снижается вибрация кузова.

Недостатки планетарного механизма:

сложное производство и высокая точность сборки;
в сателлиты устанавливают подшипники, которые выходят из строят быстрее, чем шестерня;
при повышении передаточных отношений КПД падает, поэтому приходится усложнять конструкцию.

Детальное описание устройств

Смешанные планетарные конструкции могут иметь разное количество колес, а также различные передачи, посредством которых они соединяются. Наличие таких деталей значительно расширяет возможности механизма.

Составные планетарные конструкции могут быть собраны так, чтобы вал несущей платформы двигался с высокой скоростью. В результате некоторые проблемы с редукцией, солнечной шестерней и прочими могут быть устранены в процессе усовершенствования устройства.

Таким образом, как видно из приведенной информации, планетарный механизм работает по принципу передачи вращения между звеньями, являющимися центральными и подвижными. При этом сложные системы более востребованы, чем простые.

Смазка втулок Shimano.

Планетарные втулки Nexus и Alfine смазываются специальной смазкой, за исключением 11-скоростной Alfine, которая смазывается маслом. При неправильном «профилактическом обслуживании», например, смазке неправильной смазкой, могут возникнуть неполадки планетарного механизма. Это особенно часто происходит, если выбирается неправильная смазка для втулки с ножным тормозом, которой требуется особая смазка, хорошая отводящая тепло от тормоза.

Смазка Shimano Nexus.

Перед смазкой втулку необходимо разобрать, почистить сольвентом, высушить.

Смазка постоянно загрязняется металлическими частицами, образующимися вследствие износа. Поэтому втулка требует периодической чистки и пополнения запасов специальной смазки, не позволяющей кулачкам слипаться. Во влажном климате втулки часто выходят из строя из-за попадания воды. Перевод втулки на масляную смазку помогает устранить эту проблему. Кроме того масляная смазка имеет преимущество, заключающееся в смазке планетарной втулки без необходимости разборки втулки.

Из-за модульной конструкции втулок Nexus и Alfine их разобрать не так сложно, как может показаться с первого взгляда. Если раскрутить втулку с левой стороны, то с правой стороны можно целиком вытянуть весь механизм.

Так как вместо переключающего стержня, расположенного в полой оси, здесь установлен поворотный переключатель, то в эти втулки нельзя добавлять масло через конец оси. Для пополнения запасов масла придётся открутить левый конический подшипник или установить специальный масляный колпачок Sturmey-Archer, через который в будущем можно будет заливать масло.

Роллерный тормоз Shimano смазывается вообще без разборки через маленький резиновый затвор со стороны держателя. При этом необходимо использовать только специальную тормозную смазку Nexus. Для смазки роллерного тормоза вам потребуется всего навсего открыть затвор, вставить в него носик тюбика со смазкой и выдавить её.

Технические характеристики планетарной втулки Shimano 8 SG-8R20.

Технические характеристики планетарной втулки Shimano 8 SG-8R20
Характеристика	Inter-8
Передачи	8
Номер модели	SG-8R20
Бесшумные собачки	—
Механизм облегчения переключения передач	—
Модулятор переключения	—
Тормоз	Inter-M
BR-IM41/IM50/IM70R
Ширина втулки по контргайкам	132 мм
Длина оси A	182 мм
Длина оси B	26 мм
Длина оси C	26 мм
Диаметр гаек D	BC3/8TP126
Размер D	BC3/8TP126
Ширина гайки K	7,2 мм
Ширина дропаута P	4 — 7,5 мм
Значение Q	4 — 7,5 мм
Стопорная шайба	6,4 мм
Значение M	6,4 мм
Линия цепи	—	—
—	—
16 — 23 зуба CL1/CL2
Значение E	2,7 мм
Переключатель	SB-8S20/ST-8S20
Соединительный блок	CJ-8S20/CJ-8S40
Передаточное отношение	Общее	307%
1	0,527
2	0,644
3	0,748
4	0,851
5	1
6	1,223
7	1,419
8	1,615
Материал оболочки	Алюминий
Отделка	Окрашена
Вес	1750 г
Отверстий под спицы	36
Размер спиц	#13 / #14
Расстояние между фланцами F	58,3 мм
Расстояние между двумя противоположными отверстиями под спицы G	92,6 мм
Диаметр фланцев H	3,2 мм
Ширина фланца J	3,2 мм
Ширина фланца J»
Количество зубьев задних звёздочек	16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23
Толщина задней звёздочки	2,3 мм
Используемый размер цепи	1/2″ x 1/8″ или 1/2″ x 3/32″
Рекомендованная цепь	CN-NX10

Выход из строя

Износ – это основная причина поломки планетарной передачи, которая происходит в основном из-за плохой смазки. Изношенные передачи имеют в зацеплениях увеличенные зазоры, что приводит к усилению шума, вибрации и в конечном итоге уменьшению прочности зуба.

Заедание – поломка высокоскоростных передач. Происходит заедание, так как масленая плёнка выдавливается между зубьями при высоких скоростях.

Излом – вызывается напряжением изгиба. Излом может разрушить вал, подшипники и весь механизм.

Планетарный редуктор применяется там, где нужна точность среднего уровня, и отсутствует необходимость в полном вале. Основная отрасль использования планетарного редуктора – машиностроение, кроме того они применяются в медицинской технике и измерительной аппаратуре.

Плоские и пространственные устройства

Некоторые думают, что простой планетарный механизм обязательно должен быть плоским. Это верно лишь отчасти. Сложные устройства тоже могут быть плоскими. Это значит, что планетарные ряды, сколько бы их ни использовалось в устройстве, находятся в одной либо в параллельных плоскостях. Пространственные механизмы имеют планетарные ряды в двух и более плоскостях. Самих колес может быть меньше, чем в первом варианте.

Принципы работы планетарных коробок передач

Изменение передачи зависит от конфигурации размещения функциональных узлов. Значение будет иметь подвижность элемента и направления крутящего момента. Один из трех компонентов (водило, сателлиты, солнечная шестерня) фиксируется в неподвижном положении, а два других вращаются. Для блокировки элементов планетарной коробки передач принцип работы механизма предусматривает подключение системы ленточных тормозов и муфт. Разве что в дифференциальных устройствах с коническими шестернями тормоза и блокировочные муфты отсутствуют.

Понижающая передача может активизироваться по двум схемам. В первом варианте реализуется следующий принцип: останавливается эпицикл, на фоне чего рабочий момент от силового агрегата переправляется на базу солнечной шестерни и убирается с водила. В итоге интенсивность вращения вала будет понижаться, а солнечная шестерня прибавит в частоте работы. В альтернативной схеме блокируется солнечная шестерня устройства, а вращение передается от водила к эпициклу. Результат аналогичный, но с небольшим отличием. Дело в том, что передаточное число в данной рабочей модели будет стремиться к единице.

В процессе повышения передачи тоже может реализовываться несколько рабочих моделей, причем для одной и той же планетарной коробки передач. Принцип действия в простейшей схеме следующий: блокируется эпицикл, а момент вращения переносится с центральной солнечной шестерни и транслируется на сателлиты и водило. В таком режиме механизм работает как повышающий редуктор. В другой конфигурации будет блокироваться шестерня, а момент переправляется от коронной шестерни на водило. Также принцип действия схож с первым вариантом, но есть разница в частоте вращения. При включении заднего хода момент кручения снимется с эпицикла и будет передаваться на солнечную шестерню. При этом водило должно находиться в неподвижном состоянии.

Источники:

Drive2.ru
StankiExpert.ru
Darxton.ru
FB.ru
k-a-t.ru
Студопедия
bigenc.ru
Устройство автомобиля
“Спортэк”
AG
studopedia.su
RUUD.RU
VeloFans.ru

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 2 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Простой пошаговый процесс работы с планетарным редуктором Принцип работы

Интересной особенностью принципа работы планетарного редуктора является то, что вы можете достичь многих передаточных чисел с помощью компактной и прочной конструкции.

Во-первых, я хочу, чтобы вы поняли, что принцип работы планетарной коробки передач включает три основных компонента:

Изменяя состояние любой из этих шестерен, вы можете достичь многих передаточных чисел.

В этих редукторах любой из трех компонентов может оставаться неподвижным, и они могут действовать как входные или выходные.

В зависимости от типа компонента планетарного редуктора, который является входным, выходным или неподвижным, вы можете достичь диапазона передаточных чисел.

Эти передачи хороши тем, что вы можете достичь любого передаточного числа без необходимости включать или отключать другие передачи.

Давайте посмотрим на этот пример объяснения планетарной передачи (Источник: How Stuff Works ):

*Вход*	*Выход*	*Стационарный*	*Расчет*	*Передаточное число*
Sun (S)	Держатель планетарной передачи (C )	Кольцо (R)	1 + R / S	3.4: 1
Несущая планеты (C)	Кольцо (R)	Солнце (S)	1 / (1 + S / R)	0,71: 1
Солнце (S )	Кольцо (правое)	Водило планетарной передачи (C)	-R / S	-2,4: 1

В этом примере коронная шестерня имеет 72 зуба, а солнечная шестерня имеет 30 зубов.

Очевидно, что вы можете получить широкий диапазон передаточных чисел в зависимости от конкретных рабочих требований.

Возьмем для примера:

4: 1 — это в основном процесс сокращения; выходная скорость ниже входной
71: 1 — повышенная передача; выходная скорость выше входной

Очевидно, вы можете видеть, насколько удобна планетарная коробка передач в большинстве механических систем.

Анализ принципа работы планетарной коробки передач

Как я уже упоминал ранее, обычная коробка передач имеет три набора шестерен.

Все шестерни имеют разную степень свободы.

В нормальных условиях мы имеем:

Планетарные шестерни, вращающиеся вокруг солнечной шестерни
Планетарные шестерни, свободно вращающиеся на подвижном рычаге. Иногда они могут вращаться относительно солнечной шестерни.
Во время работы весь процесс включает в себя коронную шестерню или кольцевое пространство.

В зависимости от конструкции шестерни, у нас может быть простой или сложный планетарный редуктор.

То есть простой планетарный редуктор имеет планетарные шестерни, водило, коронную шестерню и солнечную шестерню.

С другой стороны, составные планетарные передачи имеют планетарную, ступенчатую и многоступенчатую конструкции.

В основном различия между этими двумя типами передач зависят от желаемого передаточного числа, отношения крутящего момента к весу и гибкости в конфигурациях.

Итак, что все это означает?

В простой планетарной коробке передач, когда входная мощность вращает солнечную шестерню, планеты вокруг центральной оси начинают вращаться.

То есть планеты сцепляются с Солнцем, заставляя их вращаться как единое целое.

К концу процесса, когда водило планетарной передачи вращается, оно обеспечивает желаемый выходной крутящий момент.

Опять же, если удерживать любую из частей в фиксированной точке, в то время как использование других секций в качестве выхода или входа приводит к разным степеням мощности или скорости.

Вы можете увидеть это, как показано в таблице ниже:

*Положение рычага*	*Положение солнечной шестерни*	*Положение шестерни*	*Степень мощности*	*Степень скорости*
Выход	Вход	Фиксированный	Увеличенный	Уменьшенный
Вход	Выход	Фиксированный	Уменьшенный	Увеличенный
Выход	Фиксированный	Вход	Увеличенный	Уменьшенный
Вход 9002 900	Выход	Уменьшено	Увеличено

Что ж, всесторонний анализ планетарных редукторов требует большого количества вычислений, которые могут выходить за рамки данной статьи.

Вот почему я могу порекомендовать Gear Trains (Анализ зубчатых передач) .

Короче говоря, принцип работы планетарного редуктора основан на фиксации одной точки при использовании других как выходных или входных.

При этом шестерни должны плавно входить в зацепление, тем самым увеличивая или уменьшая скорость.

Принцип работы планетарных шестерен

Принцип работы фиксированной передачи очень прост.

В паре зацепляющихся шестерен есть шестерня в качестве ведущего колеса, и мощность поступает от нее.

Другая шестерня действует как ведомое колесо, от которого выдается мощность.

Есть еще шестерни только в качестве раздаточной станции.

Одна сторона зацепляется с ведущим колесом, а другая сторона зацепляется с ведомым колесом, и мощность проходит через него.

Этот тип передачи называется холостым.

В системе передач, включающей планетарные передачи, ситуация иная.

Поскольку есть водила планетарной передачи, то есть три вращающихся вала, которые позволяют ввод / вывод мощности, а также можно использовать сцепление или тормоз.

При необходимости ограничьте вращение одного из валов, оставив два вала для передачи.

Таким образом, взаимосвязь между зацепляющимися зубчатыми колесами может быть объединена многими способами:

Мощность поступает от солнечной шестерни, выводится от наружной коронной шестерни, и водило планетарной передачи блокируется механизмом;

Мощность поступает от солнечной шестерни, выводится от водила планетарной передачи, и внешняя кольцевая шестерня заблокирована;

Мощность поступает от водила планетарной передачи, выводится от солнечной шестерни, и внешняя кольцевая шестерня заблокирована;

Мощность поступает от водила планетарной передачи, выводится от наружной коронной шестерни, солнечная шестерня заблокирована;

Мощность поступает от наружной коронной шестерни, выводится от водила планетарной передачи, солнечная шестерня заблокирована;

Мощность поступает от наружной коронной шестерни, выводится от солнечной шестерни, водило планетарной передачи заблокировано;

Две мощности вводятся от солнечной шестерни и внешнего зубчатого венца соответственно, и синтезируются и выводятся от водила планетарной передачи;

Две мощности поступают от водила планетарной передачи и солнечной шестерни, соответственно, и объединяются и выводятся через внешнюю коронную шестерню;

Две мощности поступают от водила планетарной передачи и внешнего зубчатого венца соответственно, и объединяются и выводятся от солнечной шестерни;

Мощность поступает от солнечной шестерни и выводится двумя путями через внешнюю коронную шестерню и водило планетарной передачи;

Мощность поступает от водила планетарной передачи и выводится двумя способами через солнечную шестерню и внешнюю кольцевую шестерню;

Силовая внешняя кольцевая шестерня получает два входа от солнечной шестерни и водила планетарной передачи.

Мы знаем, что у автомобиля только один двигатель и четыре колеса.

Характеристики частоты вращения и крутящего момента двигателя сильно отличаются от требований вождения по дороге.

Чтобы правильно распределить мощность двигателя между ведущими колесами, можно использовать вышеуказанные характеристики планетарных шестерен.

Такие, как автоматические коробки передач, но также использование этих характеристик планетарных передач.

Различные передаточные числа получаются путем изменения отношения относительного движения различных компонентов муфты и тормоза.

Поделиться — это забота!

Видео

Classic объясняет, как работает планетарный ряд.

Шестерни бывают всех форм и размеров. Это зубастые чудеса, заставляющие мир вращаться, и они невероятно важны для эксплуатации автомобиля. Есть более конкретный тип шестерни, который позволяет работать вашей автоматической коробке передач. Это называется планетарной передачей, и при ее работе ваша голова будет плавать по концентрическим кругам. То есть до тех пор, пока вы не посмотрите это замечательное классическое видео, которое дает четкое представление об их работе.

Планетарный редуктор состоит из внешнего зубчатого колеса, которое называется кольцевой шестерней. Внутри у вас есть солнечная шестерня с фиксированной точкой в центре и планетарная шестерня (или шестерни), которые вращаются вокруг солнечной шестерни. Вращаясь внутри зубчатого венца, планетарные шестерни образуют делительные окружности, которые могут быть преобразованы в зубчатую передачу, которая, в свою очередь, подсоединяется к входному и выходному валам.

ПРОВЕРКА: разница между автоматической и механической коробками передач

Входной вал будет исходить от двигателя, а выходной вал — к ведомым колесам.Комбинируя планетарные передачи, вы можете создать широкий диапазон редукторов. Эти сокращения необходимы для комфортного и эффективного движения вашего автомобиля, и именно в них вы найдете различные «передачи», такие как первая, вторая, третья, обратная передача и т. Д.

Вы создаете эти диапазоны передач, комбинируя наборы шестерен по-разному для создания различных передаточных чисел. Вам понадобится более высокое передаточное число, чтобы начать движение на первой передаче. В этом случае обе зубчатые передачи работают вместе, поэтому крутящий момент двигателя умножается и передается на колеса.Когда вы начнете двигаться, один из наборов снаряжения сможет расслабиться и позволить другому делать работу. Это может переключиться, когда придет время перейти на третью передачу.

Изменяя, какие зубчатые передачи взаимодействуют с входным, выходным или обоими валами, вы получите автоматическую коробку передач, которая гарантирует, что вы катитесь по дороге на правильной передаче.

Все это и многое другое подробно описано в этом классном черно-белом видео. Взгляните на него, и вы увидите, что можете извлечь уроки из прошлого.

_______________________________________

Следуйте за Motor Authority на Facebook, Twitter и YouTube.

Планетарный редуктор: работа, типы и использование

— Объявление —

Планетарный редуктор, также представленный как планетарный редуктор, является одной из самых интересных форм устройств, представленных в управлении движением. Обычно они используются в автомобилестроении в качестве важного компонента автоматических трансмиссий.Планетарные коробки передач — это форма коробки передач, в которой выходной и входной валы имеют один и тот же центр поворота. Это означает, что центр входной шестерни вращается вокруг центра выходной секции, а выходной и входной валы выровнены.

Что такое планетарная коробка передач?

Планетарный редуктор — это прибор с совмещенным выходным и входным валами. Планетарный редуктор используется для передачи максимального крутящего момента в наиболее компактной форме (представленной как плотность крутящего момента).

Благодаря внутренней цилиндрической сборке и рядному валу, планетарная передача всегда предоставляется как компактная альтернатива обычным шестеренчатым редукторам. Эти наборы подходят для широкого диапазона применений — от силовых агрегатов для бульдозеров до электрических отверток — они являются серьезными соперниками, когда вес и пространство по сравнению с крутящим моментом и уменьшением являются главными проблемами. Нам нужны подробности, чтобы полностью понять их функцию. Изучение механики и конструкции планетарной коробки передач позволяет выявить некоторые из менее очевидных особенностей, которые вступают в силу.

Ускоряющая ступица велосипеда является базовым экземпляром планетно-колесных систем; Вы когда-нибудь задумывались, как получить столько возможностей и мощности в таком маленьком концентраторе? Для трехступенчатой втулки используется одностоечная планетарная коробка передач, а для пятиступенчатой - двухстоечная. Каждая планетарная передача имеет режим понижающей передачи, режим ускорения и прямое соединение.

В математическом обсуждении наименьшая степень уменьшения составляет 3: 1, а наибольшая — 10: 1. Солнечная шестерня становится слишком большой относительно планетарных шестерен при передаточном числе менее 3.Солнечное колесо становится слишком низким, и крутящий момент будет уменьшаться в соотношении более 10. Передаточные числа обычно являются абсолютными, то есть целочисленными значениями. Кто изобрел планетарный редуктор, не известен, но в основном он был объяснен Леонардо да Винчи в 1490 году и использовался веками.

Почему это называется планетарной коробкой передач?

Планетарный редуктор получил свое название из-за того, как различные шестерни движутся вместе. Мы видим сателлитную (кольцевую) шестерню, солнечную (солнечную) шестерню и две или более планетарных шестерен в планетарной коробке передач.Солнечная шестерня обычно работает и, таким образом, перемещает планетарные шестерни, закрепленные болтами в водиле планетарной передачи, и образуют выходной вал. Сателлитные шестерни имеют постоянное расположение по отношению к внешним компонентам. Это похоже на нашу планетарную солнечную структуру, и отсюда и появился этот термин. Помогло то, что древние шестеренчатые конструкции широко использовались в астрологии для составления карт и отслеживания небесных тел. Так что это был не такой важный шаг.

Почему это называется планетарной коробкой передач (Артикул: apexdyna.nl )

Мы всегда говорим практически с точки зрения использования планетарных редукторов для промышленного применения. Вот почему мы называем солнечную шестерню, входной вал и планетарные шестерни, водило, выходной вал и сателлитную часть (или кольцевой компонент) корпусом.

Как работает планетарная коробка передач?

Один тип редуктора соответствует всем концепциям моделирования сервоприложений, демонстрируя сравнительно долгий срок службы при минимальных потребностях в обслуживании — планетарный редуктор.Это связано с тем, что планетарные редукторы обеспечивают отличную передачу крутящего момента с подходящей жесткостью и низким уровнем шума при более компактных размерах, чем у других форм устройств.

Расположение шестерен можно сравнить с нашим Млечным путем, где планеты вращаются вокруг Солнца, отсюда и название «планетарная коробка передач».

Как обсуждалось ранее, в середине планетарной коробки передач находится «солнечная» шестерня, которая также используется как центральная шестерня. Это всегда входная часть. Снаружи расположены два или более «планетарных» компонента — внешних шестерен.Части планеты окружает кольцевой компонент, объединяющий формацию. Планетарные шестерни соединены водилом, который, в свою очередь, прикреплен к выходному валу.

Конструкция планетарного редуктора относительно проста, включая центральную солнечную шестерню, внешнее кольцо (также известное как внутренняя шестерня, поскольку его зубцы обращены внутрь), водило и планетарные шестерни. Подача энергии на солнечную шестерню приводит к вращению. Зацепление планетарных шестерен с солнечной шестерней имеет стандарт, и поскольку солнечная шестерня вращается на основе этого, планетарные шестерни вращаются согласно своим осям.

Планетарные шестерни также пропорциональны кольцевой части, которая зафиксирована, заставляя планетарные части вращаться вокруг солнечной шестерни. Водило сохраняет планетарные передачи в их основной форме и устанавливает их зазоры. Он вращается вместе с планетарными частями и включает выходной вал.

Планетарные передачи: принципы работы

Планетарные передачи лежат в основе новейших разработок и используются в коробках передач, приводящих в действие все, от базовых устройств завода до самых современных электрических систем.Простое устройство центрального привода и поворотных механизмов было представлено тысячи лет назад для моделирования движения планет. Сегодня конструкторы используют планетарные передачи в случаях, когда требуется высокая плотность крутящего момента, функциональная эффективность и долговечность. Мы обсуждаем принципы работы, принцип работы планетарных шестерен и где их можно найти.

Планетарный редуктор: принципы работы (Ссылка: apexdyna.nl )

В планетарной коробке передач несколько зубьев работают одновременно, что обеспечивает быстрое снижение скорости, которое достигается с помощью сравнительно небольших шестерен и более низкой инерции, отражаемой обратно в систему.Наличие нескольких зубьев, разделяющих нагрузку, также позволяет деталям планетарной передачи передавать высокий крутящий момент. Сочетание большого снижения скорости, компактных размеров и передачи высокого крутящего момента делает планетарные редукторы обычным вариантом для использования в условиях ограниченного пространства.

Что такое планетарный редуктор?

Простой планетарный ряд состоит из трех основных частей:

Солнечная шестерня расположена в центре (центральная часть)
Несколько планетарных шестерен
Кольцевая шестерня (внешний компонент)

Три части разработать ступень через планетарный редуктор.Мы можем предложить двойные или тройные ступени для больших передаточных чисел. Планетарные коробки передач могут приводиться в действие гидравлическими двигателями, электродвигателями, дизельными или бензиновыми двигателями внутреннего сгорания. Щелкните здесь, чтобы узнать их подробнее.

Что такое планетарный редуктор (Ссылка: lancereal.com )

Нагрузка от солнечной шестерни прикладывается к нескольким планетарным частям, которые могут использоваться для вращения наружного кольца, шпинделя или вала. Центральная солнечная шестерня принимает на себя высокоскоростной вход с низким крутящим моментом.Он может работать со многими вращающимися внешними зубчатыми колесами, что улучшает крутящий момент.

Базовая модель представляет собой высокоэффективный и эффективный метод передачи энергии от двигателя к выходу. Приблизительно 97% потребляемой мощности обеспечивается как выходная мощность.

Подробнее о Linquip

Industrial Gearbox Подробный обзор характеристик, типов и удобства использования

Типы планетарных редукторов

Доступны три основных типа планетарных редукторов в зависимости от их характеристик, включая привод на колеса, выходную мощность вала и т. Д. и выход шпинделя.Вот что они собой представляют и как работают.

Колесный привод Типы планетарной коробки передач: Колесный привод (Ссылка: lancereal.com )

Солнечная шестерня вращает окружающие планетарные детали, которые прикреплены к водилу в планетарной коробке передач полного привода. Когда солнечная шестерня выполняется, планетарные шестерни вращают внешнюю кольцевую шестерню. Колеса можно комбинировать над корпусом системы. Соединяя колесо прямо с коробкой передач, можно оптимизировать размер системы.Планетарный редуктор с полным приводом может использоваться при крутящем моменте до 332 000 Нм.

Выходной вал Типы планетарных коробок передач: Выходные валы (Ссылка: lancereal.com )

Солнечная шестерня вращает окружающие планетарные части, которые размещены в водиле поворота в редукторе с приводом вала. Кольцевая часть удерживается фиксированной с помощью поворотного держателя, передающего привод на вал. Корпусная часть системы крепится прямо к машине, а на выходе — вращающийся вал.Диапазон выходного вала редуктора может достигать 113 000 Нм.

Выход шпинделя Типы планетарных редукторов: выход шпинделя (Ссылка: lancereal.com )

Выходные планетарные редукторы шпинделя работают так же, как выходные валы, хотя выход предоставляется в виде фланца. Планетарные приводы шпинделя могут использоваться в приложениях с крутящим моментом до 113 000 Нм.

Для чего используется планетарная коробка передач?

Планетарный редуктор может использоваться для разных целей.Мы предлагаем планетарные редукторы для использования в промышленных и мобильных корпусах, в том числе:

В роботе для улучшения крутящего момента.
В печатном станке для уменьшения скорости роликов
Для точного позиционирования
В упаковочной машине для воспроизводимых продуктов
Колесные приводы
Гусеничные приводы
Конвейеры
Поворотные приводы
Подъемные приводы
Смешивание
Приводы лебедки
Насосы
Инжекторы спирального трубопровода
Приводы шнека и сверла
Приводы режущей головки

Для чего используется планетарный редуктор? (Ссылка: lancereal.com )

Планетарные передачи могут использоваться поэтапно, что обеспечивает различные варианты скорости передачи, которые могут удовлетворить наши требования.

Выбор планетарной коробки передач

При выборе планетарной коробки передач для специального применения важно учитывать следующее.

Требуемые характеристики: крутящий момент, люфт, передаточное отношение и т. Д. Корпуса должны быть приняты во внимание.
Окружающая среда: в некоторых средах устройство может подвергаться воздействию пыли, грязи или влаги; Поэтому очень важно учитывать это свойство и выбирать планетарный редуктор с правильной защитой.
Пространство: планетарные редукторы присутствуют в разных размерах; если имеется ограниченное место, можно использовать планетарный редуктор меньшего размера.

Возможности планетарных редукторов

Можно идентифицировать разные скорости и направления вращения с одной и той же структурой. Это может быть достигнуто, например, путем реверсирования коробки передач, что дает следующие возможности:

Возможности планетарной коробки передач (Артикул: apexdyna.nl )

Покупка планетарной коробки передач: на что следует обратить внимание на номер

Какие проблемы возникают при покупке планетарной коробки передач? Ответить на этот вопрос проблематично, поскольку он в основном зависит от того, где именно используется коробка передач. Прежде всего, должны быть правильными основные характеристики (например, люфт, крутящий момент и передаточное отношение), а затем второстепенные (например, уровень шума, коррозионная стойкость и конструкция) и третьи (например, цена, время доставки, обслуживание и глобальный уровень). доступность) важны.

Поскольку некоторые конструкторы работают быстрее, вы можете обращаться к ним по всем вопросам. Они ответят немедленно, всегда в тот же день, с индивидуальным ответом и / или полным предложением. Благодаря этому методу вам никогда не придется беспокоиться о задержке, поскольку они доставляют все планетарные редукторы, которые отсутствуют на складе, и быстрее, чем кто-либо другой.

Консистентная смазка или масло в планетарной коробке передач

Даже несмотря на то, насколько точно планетарный редуктор сконструирован и собран, внутри часто бывают подвижные или скользящие секции.Вот почему в каждый планетарный редуктор входит смазка — будь то консистентная смазка, масло или синтетический гель — для обеспечения хорошей работы шестерен и предотвращения износа.

Консистентная смазка или масло в качестве смазки в планетарной коробке передач (Ссылка: apexdyna.nl )

Кроме того, смазка всегда охлаждает и снижает шум или вибрацию. Некоторые конструкторы используют специальную смазку от компании Nye Lubricants для улучшения своего качества; по сути, это форма геля.

Аргументы в пользу планетарного редуктора в сочетании с серводвигателем

Основным преимуществом использования планетарного редуктора в сочетании с серводвигателем является то, что крутящий момент разделен на 3 передачи (части планетарной передачи), и, следовательно, те же габариты — крутящий момент почти в 3 раза больше, чем у «типовой» коробки передач.Другие аргументы:

Компактность и, следовательно, низкая инерция массы.
Низкий люфт
Высокий КПД
Закрытая система
Абсолютное соотношение от 3: 1 до 10: 1 на ступень

Каковы недостатки использования планетарной коробки передач?

Планетарный редуктор имеет недостатки и недостатки. Их сложность в моделировании и производстве делает их более дорогостоящим методом, чем другие формы редукторов.И для этих инструментов очень важна точность конструкции. Если одна планетарная шестерня расположена ближе к солнечной шестерне, чем другие, это может привести к дисбалансу планетарных шестерен, что приведет к увеличению износа и отказу. Кроме того, компактность планетарных шестерен приводит к сильному рассеиванию тепла, поэтому приложения, которые работают с очень высокой скоростью или постоянно работают, могут потребовать охлаждения.

При использовании «нормального» (иными словами, рядного) планетарного редуктора двигатель и ведомые части должны быть расположены на одной линии друг с другом, хотя конструкторы представляют прямоугольные модели, которые включают в себя другие зубчатые передачи (всегда конические шестерни с косозубыми зубьями. ) для смещения между выходом и входом.

Учтите, что планетарный редуктор может быть выполнен как с цилиндрическими, так и с косозубыми шестернями. Прямозубые шестерни имеют нулевой угол наклона винтовой линии; поэтому они не создают осевых сил. В результате подшипники в цилиндрических планетарных редукторах служат только в качестве зубчатых валов.

Винтовые типы, напротив, имеют угол наклона спирали от 10 до 30 градусов, что приводит к возникновению значительных осевых сил. Подшипники, применяемые в косозубых планетарных редукторах, должны выдерживать эти осевые нагрузки.(Большие углы наклона винтовой линии вызывают большие осевые силы, но также представляют более высокий потенциал крутящего момента, более плавную работу и меньший шум.)

Цилиндрическая шестерня и косозубая шестерня в планетарной коробке передач (Ссылка: motioncontroltips.com )

Кроме того, в планетарной коробке передач — будь то спиральная конструкция или прямозубая — подшипники играют важную роль в передаче крутящего момента. Но планетарная конфигурация обеспечивает ограниченный зазор поперек коробки передач для размещения подшипников. Игольчатые подшипники являются подходящим вариантом с точки зрения размера, но они не сконструированы таким образом, чтобы выдерживать значительные осевые нагрузки.Конические роликоподшипники более предпочтительны при высоких осевых усилиях, но обычно они больше игольчатых подшипников.

Основные ограничения на тип и размер подшипника в сочетании с двойной задачей поддержки осевых нагрузок и передачи крутящего момента означают, что уровни крутящего момента в косозубых планетарных редукторах могут быть меньше, чем у аналогичных редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами, подшипники которых допускают только некоторые сил из-за передачи крутящего момента (без осевых сил).

С другой стороны, винтовые планетарные модели имеют более плавную работу, более низкий уровень шума и более высокую жесткость, чем прямозубые планетарные модели.Эти свойства делают косозубые планетарные редукторы более обычным вариантом в сервоприводах.

Какие у нас есть варианты?

Планетарные коробки передач представлены в одно- и двухскоростном вариантах. Профессиональные производители могут поставить одинарные, двойные или тройные комплекты на любой случай. Они также могут включать динамическое, гидравлическое и электромагнитное торможение в диапазоне планетарных коробок передач.

Как узнать, какая планетарная коробка передач нам нужна?

При выборе планетарной коробки передач ее передаточное число и размер должны определяться результатом.Это важный баланс между эффективностью, размером, стоимостью и производительностью. У известных конструкторов консультативный подход к моделированию. Каждый проект они начинают с глубокого изучения конкретного случая, крутящего момента, скорости и производительности машины.

Они также используют свои знания и опыт, чтобы определить и предложить подходящий метод планетарного редуктора, который будет надежным и рентабельным. Каждый редуктор, который они поставляют, будет безотказно работать в течение многих лет. Именно сочетание постоянных инноваций и инженерного мастерства позволяет им оставаться в авангарде технологий планетарных редукторов.

— Объявление —

Планетарный редуктор | KHK Шестерни

Трансмиссия и планетарный механизм

Многие «шестерни» используются для автомобилей, но они также используются для многих других машин. Наиболее типичным из них является «трансмиссия», которая передает мощность двигателя на шины. В общих чертах, трансмиссия автомобиля играет две роли: первая — замедлять высокую скорость вращения, создаваемую двигателем для передачи на шины; другой — изменить передаточное число в соответствии с ускорением / замедлением или скоростью движения автомобиля.

Скорость вращения автомобильного двигателя в общем состоянии движения составляет 1 000 — 4 000 оборотов в минуту (17 — 67 в секунду). Поскольку невозможно вращать шины с одинаковой скоростью вращения для движения, необходимо снизить скорость вращения, используя соотношение числа зубьев шестерни. Такая роль называется замедлением; соотношение скорости вращения двигателя и шин называется передаточным числом.

Тогда почему необходимо изменять передаточное число в соответствии с ускорением / замедлением или скоростью движения? Это связано с тем, что веществам требуется большая сила, чтобы начать движение, однако им не требуется такая большая сила, чтобы продолжать движение после того, как они начали движение.Автомобиль можно назвать хорошим примером. Однако двигатель по своей природе не может так точно изменять свою мощность. Следовательно, один регулирует его выход, изменяя передаточное число, используя трансмиссию.

Передача движущей силы через шестерни очень похожа на принцип рычага (рычага). Отношение числа зубьев шестерен, входящих в зацепление, можно рассматривать как отношение длины плеч рычагов. То есть, если передаточное число велико, а скорость вращения на выходе мала по сравнению с входной, выходная мощность при передаче (крутящий момент) будет большой; с другой стороны, если скорость вращения на выходе не так низка по сравнению с частотой вращения на входе, выходная мощность (крутящий момент) будет небольшой.Таким образом, изменение передаточного числа с использованием трансмиссии во многом похоже на принцип перемещения вещей.

Тогда как трансмиссия изменяет передаточное число? Ответ кроется в механизме, называемом планетарной зубчатой передачей.

Планетарный механизм — это зубчатый механизм, состоящий из 4 компонентов, а именно солнечной шестерни A, нескольких планетарных шестерен B, внутренней шестерни C и водила D, соединяющего планетарные шестерни, как показано на графике ниже. Он имеет очень сложную структуру, что затрудняет его проектирование или производство; он может реализовать высокое передаточное число с помощью шестерен, однако этот механизм подходит для редукционного механизма, который требует как небольших размеров, так и высоких характеристик, например, трансмиссии для автомобилей.

График 17.1: Конструкция планетарного редуктора

Механизмы планетарной передачи обладают способностью изменять передаточное число, выбирая, какой из компонентов должен быть зафиксирован.
Например, предположим, что внутренняя шестерня C зафиксирована, входная ось соединена с солнечной шестерней A, а водило выходной оси D. Когда солнечная шестерня A вращается один раз, планетарная шестерня B будет вращаться несколько раз. Если внутренняя шестерня C не зафиксирована, а вместо нее фиксировано водило D, когда планетарная шестерня B вращается один раз, внутренняя шестерня C будет вращаться несколько раз.Это означает, что когда солнечная шестерня A вращается один раз, внутренняя шестерня C будет вращаться один раз. Но поскольку на самом деле внутренняя шестерня C зафиксирована, а водило D будет находиться в движении, весь механизм планетарной шестерни следует рассматривать только во времени вращения. Затем солнечная шестерня A повернется раз, а водило D —
раз, что приведет к уменьшению передаточного числа.
Далее, предположим, что водило D зафиксировано, входная ось соединена с солнечной шестерней A, а внутренняя шестерня сателлита выходной оси C. В этом случае планетарная шестерня B будет вращаться только для передачи движущей силы в качестве второстепенной шестерни.Кроме того, поскольку внутренняя шестерня C будет вращаться в направлении, обратном солнечной шестерне A, передаточное число будет равным.
Таким образом, фиксируя и вращая компоненты зубчатого механизма, трансмиссия изменяет передаточное число, не требуя большого механизма.

Приложение — планетарная передача

Эта статья воспроизводится с разрешения автора.
Масао Кубота, Хагурума Ньюмон, Токио: Ohmsha, Ltd., 1963.

Планетарная шестерня — это зубчатая передача, состоящая из шестерни (солнечной шестерни), которая закреплена или вращается вокруг фиксированного центра, а шестерня (планетарная шестерня) вращается вокруг центра, который вращается вокруг солнечной шестерни.На рис. 12.9 показана простейшая планетарная передача. Когда шестерня A (число зубьев α) зафиксирована (неподвижная солнечная шестерня) и рычаг C вращается в направлении ωc, а шестерня B (планетарная шестерня, число зубцов b) вращается во время вращения.

Рис 12.9 Очень простая планетарная передача

Считая угловую скорость пространства, в котором он вращается, равной ωb, получим соотношение между ωb и ωc. Во-первых, скорость v2 в центре O2 планетарной шестерни B равна ωc на O1O2.С другой стороны, точка P зафиксирована, потому что шестерня A не вращается. Поскольку шестерня B вращается вокруг точки B с угловой скоростью со скоростью ωb, v2 = ωb на PO2. Следовательно,

ωb / ωc = O1O2 / PO2 = a + b / b
(12,3)

В качестве альтернативы вы можете рассмотреть следующее: рассматривать вращение, когда шестерня A и B находится в зацеплении, в то время как рычаг C фиксируется, как нормальное зацепление, затем дать A обратное вращение, в то время как A, B и C взаимно фиксированы. Затем вращение A становится равным 0 (фиксировано), а вращение B и C показано в таблице 12.1.
Таблица 12.1

	А	B	C
Против C	1	— а / б	0
С C	-1	-1	-1	(+
	0	— (1 + а / б)	-1

Когда C вращает -1 оборот, B вращает — (a + b) / b, и это соответствует результату формулы 12.3.

Рис. 12.10 Планетарная шестерня обратного хода с внешней шестерней

На рис. 12.10 показана типичная планетарная шестерня обратного хода, которая поворачивается назад и передает вращение от неподвижной солнечной шестерни на концентрическую вращающуюся солнечную шестерню через планетарную шестерню. Вы можете получить большое передаточное число, используя небольшую машину. Этот механизм используется для понижающей / ускоряющей передачи. На картинке выше зацепление представляет собой солнечную шестерню A -> планетарную шестерню B -> планетарную шестерню C (соединенную с шестерней B) -> солнечную шестерню D (концентрическую, но не соединенную с шестерней B) и шестерню. A фиксируется, а рычаг E вращается.

Чтобы получить передаточное число, сначала зафиксируйте рычаг E и получите вращение каждой шестерни за один оборот шестерни A, затем вычислите количество оборотов каждой шестерни, задав шестерне A -1 оборот, как в таблице 12.2.

Таблица 12.2

	А	B	C	D	E
Против E	+1	— а / б	— а / б	ac / bd	0
С E	-1	–1	-1	–1	-1	(+
	0	— (1 + а / б)	— (1 + а / б)	— (1-ac / bd)	-1

Следовательно, если угловая скорость плеча равна ωe, угловая скорость ωd солнечной шестерни D выражается с помощью следующей формулы:

ωd = — (ac / bd — 1) ωe
(12.4)

В этом случае D обратно пропорционально E, когда ac> bd, D и E синхронно вращаются, когда ac

Существуют различные формы планетарной передачи в дополнение к вышеперечисленным, например, с внутренним зацеплением, как на рис. 12.11 и в таблице 12.3, или с коническим зубчатым колесом, как на рис. 12.12.

Когда какая-либо внешняя шестерня заменяется внутренней шестерней, используйте знак минус для радиуса делительной окружности в формуле для передаточного числа.

Рис. 12.11 Планетарная передача с обратным ходом и внутренним зацеплением

Рис. 12.12 Планетарная передача с конической шестерней

Таблица 12.3

фиксированная передача	ведущая шестерня	ведомая шестерня	число оборотов s1	число оборотов s2	число вращения	число оборотов оси p1, p2
s2	а	s1	p2s1 + p1s2 / p2s1	0	1	s2 / p2
s1	а	s2	0	p2s1 + p1s2 / p1s2	1	s1 / p1
s2	s1	а	1	0	p2s1 / p2s1 + p1s2	p2s1 / p2s1 + p1s2 * s2 / p2
s1	s2	а	0	1	п1с2 / п2с1 + п1с2	p1s2 / p2s1 + p1s2 * s1 / p1

Ссылки по теме:
Gear Systems

Как работает планетарная передача?

Планетарная шестерня — планетарная шестерня, в которой несколько шестерен (планетарные шестерни) сцепляются с центральной шестерней (солнечной шестерней).

Стационарный редуктор

Так называемые стационарные редукторы отличаются тем, что шестерни имеют неподвижные оси вращения. На рисунке ниже показана двухступенчатая стационарная трансмиссия с тремя передачами. Входная шестерня приводит в движение выходную шестерню с помощью промежуточной шестерни (промежуточная шестерня).

Рисунок: Стационарный редуктор с внешней выходной шестерней

Передаточное отношение i ₁ или i ₂ соответствующих ступеней шестерни определяется соотношением соответствующего количества зубьев промежуточной шестерни z _{промежуточной шестерни} и ведущей шестерни z _из или выходная шестерня z _из.

\ begin {align}
& \ text {1. Этап:} ~~~ i_1 = \ frac {z_ {idler}} {z_ {in}} \\ [5px]
& \ text {2. Этап:} ~~~ i_2 = \ frac {z_ {out}} {z_ {idler}} \\ [5px]
\ end {align}

Общее передаточное число i _всего 2-ступенчатой стационарной передачи (поэтому также называется передаточным числом стационарной передачи или фиксированным передаточным числом несущей передачи ) получается путем умножения передаточных чисел i ₁ и i ₂:

\ begin {align}
& i_ {total} = i_1 \ cdot i_2 = \ frac {z_ {idler}} {z_ {in}} \ cdot \ frac {z_ {out}} {z_ {idler}} \\ [ 5px]
\ label {i}
& \ boxed {i_ {total} = \ frac {z_ {out}} {z_ {in}}} ~~~ \ text {стационарный коэффициент передачи} \\ [5px]
\ конец

Для общего передаточного числа, очевидно, имеют значение только количество зубьев выходной шестерни и количество зубцов входной шестерни! Количество зубьев промежуточной шестерни значения не имеет.

От стационарной коробки передач к планетарной коробке передач

Анимация: от неподвижной шестерни к планетарной передаче

Внутреннее зубчатое колесо в качестве ведомой шестерни

В принципе, вместо ведомой шестерни с внешними зубьями можно использовать коронную шестерню с внутренними зубьями. Пока количество зубьев не изменяется, это не влияет на общее передаточное отношение согласно уравнению (\ ref {i}). В результате изменится только направление вращения выходной шестерни.

Рисунок: Стационарный редуктор с внутренней выходной шестерней

Обычно оси вращения входного и выходного валов не идеально совмещены с общей осью, а имеют смещение. Однако, грамотно подобрав диаметр и, следовательно, количество зубьев промежуточной шестерни, можно добиться, чтобы входной и выходной валы находились на одной оси.

Обратите внимание, что количество зубьев промежуточной шестерни в соответствии с уравнением (\ ref {i}) в любом случае не влияет на общее передаточное число и, следовательно, может быть выбрано произвольно в принципе!

Если входной и выходной валы должны быть соосными («соосный» = «выровненный по общей оси»), диаметр делительной окружности промежуточной шестерни должен точно соответствовать разнице между радиусами делительной окружности вторичной и первичной шестерен. .Поскольку количество зубьев прямо пропорционально диаметру делительной окружности, соответствующее количество зубцов можно использовать вместо диаметра делительной окружности. В результате количество зубьев промежуточной шестерни должно составлять половину разницы между количеством зубьев ведомой и ведущей шестерен.

\ begin {align}
& d_ {idler} = r_ {out} -r_ {in} = \ frac {d_ {out}} {2} — \ frac {d_ {in}} {2} = \ frac {d_ {out} -d_ {in}} {2} \\ [5px]
& \ boxed {z_ {idler} = \ frac {z_ {out} -z_ {in}} {2}} \\ [5px]
\ end {align}

Рис.: Соосное выравнивание входной и выходной шестерни

Установка дополнительных промежуточных шестерен

Недостатком данной коробки передач является то, что входной вал (а также выходной вал) подвергается изгибающей нагрузке со стороны односторонней боковой силы.На рисунке ниже F обозначает силу реакции промежуточной шестерни, действующую на боковую поверхность зуба входной шестерни.

Рисунок: Действующие силы на ведущую шестерню

Однако изгибающих напряжений можно избежать, если несколько промежуточных шестерен расположены симметрично так, чтобы боковые силы компенсировали друг друга в своем изгибающем действии. В случае с тремя промежуточными шестернями входной и выходной валы больше не подвергаются изгибающей нагрузке, а только кручению.

Рис.: Стационарный редуктор с тремя промежуточными шестернями

Установка промежуточных шестерен на водило

В принципе, данная коробка передач уже является предварительной ступенью планетарной передачи.Последний этап заключается только в установке промежуточных шестерен на так называемое водило . Сам носитель соединен с валом и направляется коаксиально через выходной вал, который выполнен в виде полого вала.

Рис.: Планетарная передача

Планетарная шестерня в принципе укомплектована водилом. В этом рабочем режиме он имеет стационарное передаточное число (фиксированное передаточное число несущей ) в соответствии с уравнением (\ ref {i}). В функциональном отношении планетарный редуктор в этом рабочем состоянии не отличается от описанного выше стационарного редуктора.

Однако это меняется, если планетарная передача используется иначе. Это связано с тем, что выход планетарного редуктора не всегда должен происходить на вышеупомянутом «выходном валу». Также можно использовать водило в качестве выходного вала, в то время как полый вал шестерни с внутренними зубьями надежно заблокирован. В этом случае промежуточные шестерни теперь «вращаются» вокруг центральной ведущей шестерни, как планеты вокруг солнца; отсюда и термин планетарная передача . Передаточное число планетарной передачи в этом режиме работы теперь отличается от передаточного отношения стационарной коробки передач!

Анимация: Принцип работы планетарной шестерни

Шестерни, ранее называвшиеся «промежуточными шестернями», обычно называются планетарными шестернями , а центральная внешняя шестерня упоминается как солнечная шестерня .Зубчатое колесо с внутренними зубьями обычно называется зубчатым венцом или кольцевым зазором .

В отличие от неподвижных шестерен, планетарные шестерни (также называемые планетарными шестернями) характеризуются подвижной осью вращения!

Здесь также становится очевидной необходимость симметричного расположения планетарных шестерен, поскольку в противном случае при высоких скоростях вращения возникли бы огромные силы дисбаланса.

С планетарной передачей можно не только надежно заблокировать коронную шестерню и позволить выходу происходить через водило.Возможны многие другие варианты, каждый с различным передаточным числом (см. Следующий раздел «Передаточные числа»). Это делает планетарную передачу особенно подходящей для трансмиссий, таких как ступичные шестерни велосипедов или автоматические трансмиссии автомобилей.

Преимущество планетарных передач перед обычными стационарными трансмиссиями заключается в их компактной конструкции и преимуществе соосных валов. При очень больших передаточных числах можно также последовательно соединить несколько планетарных шестерен.

Передаточные числа

С планетарной передачей могут быть достигнуты разные передаточные числа, в зависимости от вала, на котором происходит вход или выход, и надежно заблокированного зубчатого колеса. Различные передаточные числа будут объяснены на примере планетарной передачи, показанной ниже. Солнечная шестерня имеет z _s = 12 зубьев, планетарная шестерня z _p = 18 зубцов и коронная шестерня z _r = 48 зубцов.

Анимация: Режимы работы планетарных передач

Вывод передаточных чисел, показанных ниже, будет подробно рассмотрен в отдельной статье из-за их сложности.

Зубчатая шестерня неподвижная

Наивысшее передаточное отношение i = 5 получается в этом случае, когда коробка передач приводится в движение солнечной шестерней, а коронная шестерня зафиксирована. Затем вывод осуществляется перевозчиком. Очевидно, самое низкое передаточное отношение i = 0,2 (= 1/5) получается, когда вход и выход меняются местами, в то время как коронная шестерня остается неподвижной. Направление вращения входного и выходного валов сохраняется в обоих случаях.

Анимация: планетарная шестерня с неподвижным венцом

Неподвижное водило

Второе по величине передаточное отношение i = 4 достигается в данном случае, если планетарный редуктор все еще приводится в движение солнечной шестерней, но на этот раз водило зафиксировано, и выход осуществляется посредством коронной шестерни.Следовательно, второе наименьшее передаточное число i = 0,25 (= 1/4) получается путем реверсирования входа и выхода. Однако в обоих случаях направление вращения входного и выходного валов разное! В этом случае передаточное число имеет отрицательный знак (см. Таблицу ниже). Таким образом можно включить передачу заднего хода.

Анимация: планетарная шестерня с неподвижным водилом

Неподвижная солнечная шестерня

Дополнительное передаточное число получается, когда планетарный редуктор приводится в движение коронной шестерней, а солнечная шестерня зафиксирована.В этом случае водило служит выходом коробки передач. Передаточное число теперь становится i = 1,25, а направление вращения остается. Если выход и вход коробки передач поменяны местами, передаточное число i = 0,8 (= 1 / 1,25).

Анимация: планетарная передача с фиксированной солнечной шестерней

Прямой привод

С планетарной передачей также возможна так называемая прямая передача . Затем все компоненты планетарной передачи надежно соединяются друг с другом. Передаточное число в этом случае i = 1.Такой прямой привод используется, например, в ступицах трехскоростных передач в качестве «2-й передачи».

Анимация: планетарная передача с прямым приводом

Сводка

Различные передаточные числа приведены в таблице ниже. В круглых скобках указаны передаточные числа для обратных входов и выходов (обратные передаточные числа). Отрицательные знаки указывают на изменение направления вращения.

Варианты	1	2	3	4
фиксированная	коронная шестерня	водило	солнечная шестерня	прямой привод
вход	солнечная шестерня	солнечная шестерня	коронная шестерня
выход	водило	зубчатое кольцо	водило
передаточное число	\ begin {align} \ notag i = 1+ \ frac {z_r} {z_s} \\ [5px] \ end {align}	\ begin {align} \ notag i = — \ frac {z_r} {z_s} \ \ [5px] \ end {align}	\ begin {align} \ \ notag i = 1+ \ frac {z_s} {z_r} \\ [5px] \ end {align}	\ begin { align} \ notag i = 1 \\ [5px] \ end {align}
диапазон передаточное число (обратное)	2	-∞	1	i = 1.00
(0	(-1	(0,5	(i = 1,00)
передаточное отношение в примере используется (обратная величина)	5,00	-4,00	1,25	1,00
(0,20)	(-0,25)	(0,80)	(1,00)

дюйм В механических коробках передач переключение различных передаточных чисел осуществляется с помощью муфт, которые позволяют фиксировать определенные компоненты (солнечную шестерню, водило или коронную шестерню) в зависимости от желаемой передачи.Однако по функциональным причинам не все передаточные числа, показанные в таблице выше, могут быть достигнуты с помощью одной планетарной передачи (планетарный ряд ). Однако передаточные числа могут быть значительно увеличены, если объединить несколько отдельных планетарных передач. На практике в одной коробке передач обычно используется до трех планетарных передач.

Что такое планетарный редуктор?

Вернуться к обзору

Какая техника тысячелетней давности лежит в основе многих самых инновационных технических достижений на данный момент? У робототехники, 3D-печати и новых транспортных средств есть одна общая черта: часто они приводятся в движение планетарной коробкой передач.Как поставщик планетарных коробок передач, мы, конечно, знаем все тонкости, но что, если вы впервые столкнетесь с этой техникой? Мы решили объяснить это понятно для всех — в этой статье мы обсудим основы планетарного редуктора.

Что такое планетарный редуктор?

Планетарный редуктор — это редуктор с совмещенным входным и выходным валами. Планетарный редуктор используется для передачи наибольшего крутящего момента в наиболее компактной форме (известной как плотность крутящего момента).

Ускоряющая ступица велосипеда — отличный пример планетно-колесного механизма. Вы когда-нибудь задумывались, как получить столько мощности и возможностей в такой маленькой ступице? Для трехступенчатой ступицы используется одноступенчатая планетарная передача, для пятиступенчатой ступицы — двухступенчатая.Каждая планетарная передача имеет состояние редуктора, прямое соединение и режим ускорения.

С математической точки зрения, наименьшее передаточное число составляет 3: 1, наибольшее — 10: 1. При передаточном числе менее 3 солнечная шестерня становится слишком большой относительно планетарных шестерен. При передаточном числе более 10 солнечное колесо становится слишком маленьким, и крутящий момент падает. Отношения обычно абсолютные, т.е. целые числа.

Кто изобрел планетарный редуктор, неизвестно, но функционально он был описан Леонардо да Винчи в 1490 году и использовался веками.

Почему назван планетарной коробкой передач?

Планетарный редуктор получил свое название из-за того, как разные шестерни перемещаются вместе. В планетарной коробке передач мы видим солнечную (солнечную) шестерню, сателлитную (кольцевую) шестерню и две или более планетарных шестерен. Обычно солнечная шестерня приводится в движение и, таким образом, приводят в движение планетарные шестерни, заблокированные в водиле планетарной передачи, и образуют выходной вал. Шестерни сателлитов имеют фиксированное положение по отношению к внешнему миру. Это похоже на нашу планетную солнечную систему, отсюда и название.Помогло то, что древние конструкции шестерен широко использовались в астрологии для составления карт и отслеживания наших небесных тел. Так что это был не такой уж большой шаг.

На практике мы часто говорим с точки зрения использования планетарных редукторов для промышленной автоматизации. Вот почему мы называем солнечную шестерню входным валом, планетарные шестерни и водило выходного вала, а сателлитную шестерню (или коронную шестерню) — корпусом.

Возможности планетарных редукторов

С одной и той же конструкцией можно реализовать разные скорости и направления вращения.Это может быть достигнуто, например, путем реверсирования коробки передач, что дает следующие возможности:

Ведомая сторона	Твердый мир	Ведущая сторона	Результат
Входной вал	Корпус	Выходной вал	Редукция
Входной вал	Выходной вал	Корпус	Обратное движение + задержка
Выходной вал	Входной вал	Корпус	Задержка
Выходной вал	Корпус	Входной вал	Разгон
Корпус	Выходной вал	Входной вал	Обратное движение + ускорение
Корпус	Входной вал	Выходной вал	Задержка
Входной и выходной валы	Н.А.	Корпус	1: 1

Где обычно используется планетарный редуктор (в трансмиссии)?

Где обычно используется планетарный редуктор (в трансмиссии):

В роботе для увеличения крутящего момента
В печатном станке для уменьшения скорости роликов
Для точного позиционирования
В упаковочной машине для воспроизводимых продуктов

Покупка планетарной коробки передач: на что следует обратить внимание

Каковы критерии покупки планетарной коробки передач? На этот вопрос сложно ответить, потому что он сильно зависит от того, где именно используется коробка передач.Прежде всего, должны быть правильными первичные характеристики (например: крутящий момент, люфт, передаточное отношение), но затем вторичные (например: коррозионная стойкость, уровень шума, конструкция) и третичные (например: срок поставки, цена, глобальный доступность, сервис) важны.

Поскольку Apex Dynamics работает быстрее, вы можете обращаться к нам по всем вопросам. Мы ответим быстро, часто в тот же день, с индивидуальным ответом и / или индивидуальным предложением. Таким образом, вам никогда не придется беспокоиться о задержках, мы доставляем все коробки передач, которые отсутствуют на складе, и быстрее, чем кто-либо другой.

Консистентная смазка или масло в качестве смазки в планетарной коробке передач

Даже при том, насколько точно планетарный редуктор изготовлен и собран, внутри всегда есть поверхности качения или скольжения. Вот почему каждая коробка передач содержит смазку — будь то масло, консистентная смазка или синтетический гель — для обеспечения хорошей работы шестерен и предотвращения износа. Кроме того, смазка часто также обеспечивает охлаждение и снижает шум или вибрацию. Apex Dynamics использует специальную смазку от компании Nye Lubricants, по сути, это своего рода гель.

Мы опубликовали статью на эту тему:
Смазка SMART: Без смазки нет гладкой передачи!

6 аргументов в пользу планетарного редуктора в сочетании с серводвигателем

Крутящий момент разделен на 3 передачи (планетарные шестерни), и поэтому — при равных размерах — крутящий момент почти в 3 раза выше, чем у «нормальной» коробки передач.