惑星ギアとは何ですか？

プラネタリウム  歯車

一つの惑星歯車システムは驚くべき仕組みです。中央に太陽歯車、それを取り囲む複数の惑星歯車、そして外側のリング歯車があります。惑星歯車はキャリア上にあります。この設計により、高い出力重量比と効率的なトルク伝達が可能になります。異なるギア比を提供できます。太陽歯車を入力として、リング歯車または惑星キャリアを出力として使用することで、コンポーネントによってさまざまな比率が可能です。自動車のトランスミッションでは、スムーズなシフトチェンジに欠かせません。コンパクトで、現代の機械駆動系などスペースに制限のあるアプリケーションに適しています。

第一章: プラネタリギアとは何か

プラネタリギアはエピサイクリック l 中央の歯車（太陽歯車と呼ばれ、入力用の歯車）を中心に構成された減速機で、その 周りを3つ以上の歯車（惑星歯車と呼ばれる）が回転します。これらの惑星歯車はリングギアと噛み合っており、  太陽歯車と惑星歯車を囲む形をしていて、内部ギアの形状をしています。このプラネタリーギアの設計は、 非常に堅牢であり、異なるギア比に簡単に変換できます。

 

第二章: プラネタリーギアの製造方法

惑星ギアセットは、往復運動を回転運動に変換する方法です。これはウィリアム・マードックによって開発されました。  1781年に蒸気機関用としてクランクの代わりに使用するために作られました。クランクは回転運動を生成するために使用されていました。一般的な応用例は 惑星ギアの速度を限られたスペースで低下させることです。

惑星ギアの主要かつ基本的な部品は、太陽ギアまたは中央ギア、複数の他のギア（惑星と呼ばれるもの）、そして  外側のリングギア、および惑星キャリアです。 r ier. 行星ギアの4つの部品は、質量と回転剛性の均一な分布により安定性を提供します。 わかった その均一な分布によって  質量が均等に分布し f トルクはギアの歯に負荷をかけずに、ギアに径方向に適用され、径方向に伝達されます。

太陽歯車

太陽ギアは、ギアセットへの入力を受ける行星ギアセットの中央のギアです。太陽ギアは入力によって駆動されます。  シャフトにおいて、惑星ギアはリングギアを駆動する力を持っています。惑星ギアの構造は、ピニオンが配置されるように設計されています キャリアに取り付けられたピニオンは、太陽ギアと噛み合っています。

惑星ギア

惑星ギアはキャリアに取り付けられ、その運動に従って動きします 太陽ギアに対して回転し、 太陽ギアと噛み合うことで、その歯はリングギアの歯と噛み合います。惑星ギアが動くにつれて、太陽ギアとリングギアの周りを回転します 惑星歯車には1つまたは複数の衛星歯車が含まれており、力の伝達速度を制御します。

リングギア

惑星歯車システムの外側の輪はリングギアまたはアニュラスギアです。その内周には歯が付き、外側は滑らかです。 衛星歯車の歯は内向きに尖っており、衛星歯車と噛み合います。キャリアと衛星歯車は固定された位置にあるリングギアで囲まれています。  すべての衛星歯車の歯は、太陽歯車とリングギアの両方と噛み合っています。衛星歯車が太陽歯車の周りを回転するとき、  リングギアは太陽歯車と同じ方向に回転させられます。  太陽歯車。

 

キャリア

惑星歯車は、その中心を太陽歯車と結び、互いに噛み合うように固定されたキャリアに取り付けられています。そして、 アイアール 節円が滑りなく転がるようになっています。  通常、キャリアは可動式で、太陽歯車に対して回転します。それは、  各惑星歯車の中心に接続され、それらを支持します。最もシンプルな形態のプラネタリーギアは、1つの太陽歯車、1つの惑星歯車、およびリングギアで構成されています。  キャリア一つと。複合型の惑星ギアは、さまざまな種類のギアが一つ以上あり、惑星ギアの数が増えれば増えるほど複雑になります。

惑星ギアの数が増えます。

 

惑星ギアの構造

惑星の歯車 q 特定の出力を得るために複数の入力を定義します. 太陽ギアは組立の真ん中にあり,  惑星ギアに歯が付いている.小さな歯が,アルミ,鋳鉄,鋼で作られたキャリアフレームに繋がっている. キャリアは太陽を囲む惑星のギアごとに糞を持っている リングに囲まれています ギアの操作においても安全性が考慮されています。

惑星式ギアセットの構築にはスポンジか螺旋式ギアが含まれます. 歯車と歯車との違いは,ヘリックスです.  スポンギアがゼロヘリックス角を呈し,ヘリックスギアが10度から30度までのヘリックス角を呈する. 機械用  軸承は惑星ギアセットのトルク伝送に重要な役割を果たします 針のベアリングは,適切なサイズを持っているが,できない  軸力に対応する 軸力のために,型ロールベアリングは理想的なタイプのベアリングであり,針よりも大きい  ローヤリング

 

第3章 惑星のギア

さまざまな種類の惑星ギアは、その性能、効率、および versa により分けられます。各タイプは二つの入力を一つの出力に変換する能力を持っています。 これを設計し分析するのは難しく、最も一般的な形式は プラネタリギアセットは、キャリアと外側のリングギア付きの単一のサンギアと単一のプラネットギアで構成されています。

プラネタリギアセットは反直感的に動作し、これがその解析を難しくする要因です。 f しかし、興味深く魅力的です。彼ら 優れたトルクを提供し、適切な剛性と低ノイズをコンパクトなサイズで実現します。プラネタリーギアはさまざまな形式とデザインがあります。  これが広範な使用理由の一つです。

プラネタリーギアの一部リストは次の通りです：

単段

マルチステージ

ライン内

オフセット

軸

直角

ハーモニックドライブ

差分

シンプソン

Ravigneau x

これらの10のプラネタリギアセットは、特殊な用途向けに設計された専用ギアも含む完全なプラネタリギアリストの中から非常に小さなサンプルです。各タイプのプラネタリギアセットには利点と欠点があることに注意することが重要です。それらの使用は、アプリケーションのニーズにどれだけ適合するかによって決定されます。

単段型プラネタリギアセット

単段型プラネタリギアセットは、太陽ギア、3つの衛星ギア、キャリア、およびリングギアで構成されています。入力シャフトが太陽ギアを回転させ、これにより衛星ギアがキャリアと出力シャフトを回転させます。異なるサイズのギアや異なる歯数を持つギアは、出力の速度とトルクを変更します。単段型プラネタリギアセットは、重機、産業用機器、自動車のトランスミッションで使用されます。ほとんどのプラネタリギアと同様に、単段型プラネタリギアはコンパクトな設計と軽量さのために使用されます。

多段型プラネタリギアセット

マルチステージのプラネタリギアセットは、必要な速度とトルクを達成するために2つ以上のプラネットギアを持っています。これらはシングルステージのプラネタリギアセットと同じ構造を持ちながら、最初のセットにおいて入力シャフトにさらに多くのギアが追加されています。この追加されたギアは最初のセットのサンギアに接続されます。最初のセットのキャリアは、2番目のセットのサンギアに接続されており、このパターンはマルチステージのプラネタリギアセット内のすべてのプラネットギアに続きます。マルチステージのプラネタリギアセットは、高トルクと複数の出力速度が必要なアプリケーションで使用されます。これらは小型で軽量なパッケージの中に高いギア比を実現します。

 

インラインプラネタリギアセット

直列型のプラネタリーギアセットでは、入力軸と出力軸が一直線上に配置され、単一のサンギアとリングギア内に含まれる複数のプラネットギアで構成されています。プラネットギアはキャリアに取り付けられており、サンギアの周りを回転します。入力軸は中央のサンギアを回転させ、それがリングギアと噛み合うプラネットギアを駆動します。中央軸の周りでの回転により、パワーが出力軸に送られます。直列型のプラネタリーギアセットは、その効率性、トルク密度、および低いバックラッシュのために使用されます。

オフセット型プラネタリーギアセット

オフセット型のプラネタリーギアセットは、平行シャフトプラネタリーギアと呼ばれます。入力軸と出力軸はオフセットまたは平行な位置に配置されています。インライン型プラネタリーギアセットと同様に、オフセット型プラネタリーギアセットには、キャリアに取り付けられた複数の惑星ギアを持つ太陽ギアがあり、これらは外側のリングギアと噛み合っています。出力が入力と一直線上ではなく、入力軸に対して異なる位置に配置されています。アイドルギアの直径と歯数を選択することで、入力軸と出力軸を共通の軸上に配置することが可能です。

直角プラネタリーギアセット

直角プラネタリーギアセットでは、入力軸と出力軸が互いに直角に配置されます。太陽ギア、惑星ギア、キャリア、外側のリングギアは、他のギアセットと同じ構成で取り付けられています。惑星ギアの回転により、出力軸に接続された直角ビーグルギアセットに電力が伝達されます。

 

ハーモニックドライブプラネタリーギアセット

ハーモニックドライブのプラネタリーギアセットは、ストレインウェイブギアボックスやウェイブジェネレータギアボックスとも呼ばれ、柔軟な金属カップと円形スプラインを使用してトルクを伝達します。ハーモニックドライブのプラネタリーギアセットの部品には、円形スプラインと、ウェイブジェネレーターと呼ばれる柔軟なカップがあります。さらに、ギアセットには楕円形または円形のギア、いわゆるフレックススプラインが含まれます。

入力シャフトは、ウェーブジェネレーターを駆動し、それが変形してカップの円周に沿って移動する波を作り出します。生成された波は、ハーモニックドライブギアセットの中央軸周りで回転するフレックススプラインの歯車と噛み合います。フレックススプラインは外側のリングギアと噛み合い、そのリングギアが出力シャフトにパワーを伝えます。ハーモニックドライブの惑星ギアセットはゼロバックラッシュ、高精度、高トルク密度を持ち、それらは正確さと再現性が必要なロボティクスや自動化アプリケーションに理想的です。

このようなロボティクスや自動化アプリケーションにおいて重要な要素です

シンプソン惑星ギアセット

シンプソン惑星ギアセットは、単一のサンギアと2つまたは3つの惑星キャリアセットを持ち、これらはシリーズで接続されています。シンプソン惑星ギアセットの構造は、3つのフォワードギア、1つのリバースギア、ニュートラルがあり、3または4段のオートマチックトランスミッションに使用されます。このギアセットは、自動車業界における有名な革新者であるハワード・シンプソンにちなんで名付けられました。

2つのプラネタリーギアセットは、共通のサンギアを持つため相互に依存しています。最初のギアセットは入力シャフトに近い位置にあり、2番目のギアセットのリングと同期しています。

ラヴィニョ-planetary gear set

ラヴィニョ-planetary gear setはシンプソン-planetary gear setの改良版であり、2つのサンギア、2つのリングギア、および単一のキャリア上の2つのプラネットギアセットで構成されており、これによりラヴィニョ-planetary gear setはより小型、軽量、かつ安価になります。2つのサンギアは、共通の回転軸に沿って中央に配置され、サイズが異なります。

ラヴィニョ式惑星ギアセットの動作は、小さな太陽ギアが自らの惑星ギアと噛み合い、それが外側のリングギアと噛み合うというものである。大きな外側のリングギアは、両方の惑星ギアの惑星を繋ぎ、さらに2つの太陽ギアのうち大きい方に噛み合っている。異なる半径を持つキャリアーが、これらの惑星ギアを保持し、ドライブシャフトに接続されている。それは太陽ギアやリングギアに対してユニットとして回転する。

差動惑星ギアセット

差動惑星ギアセットでは、すべてのギアが回転し、これは車の車輪を駆動するためのギアセットにおいて重要な要素である。当初、車は片方の車輪のみを駆動し、もう一方の車輪は自由に取り付けられており、効果的な駆動方法ではあったものの安全性に欠けていた。そのため、両方の車輪を駆動する方法が必要となった。

差動プラネタリーギアセットの開発には、各車輪に個別のドライブシャフトが必要でした。いくつかの円錐ギアとキャリアが使用され、ドライブシャフトの回転方向を変えるために使われます。このギアセットには、大きなリングギア、キャリア、2つのプラネットギア、そしてサンギアがあります。リングギアは一方の車輪のシャフトに接続されており、サンギアはもう一方の車輪に取り付けられています。これにより、ドライブシャフトの回転を変えて車輪を駆動することが可能です。

 

プラネタリーギアボックス

プラネタリーギアボックスは、油圧モーター、電気モーター、または内燃機関によって駆動されます。これらは最も一般的な形式のギアボックスであり、精密モーターに直接接続されるか、統合されています。プラネタリーギアボックスは、モーターから出力を伝達する際に非常に効率的です。

ホイールドライブ

車輪駆動のプラネタリーギアボックスは、最もシンプルな形式のギアボックスであり、システムのハウジング上に車輪を組み合わせて直接車輪に接続することができます。車輪駆動用のプラネタリーギアボックスのキャリアは、ギアボックス内に位置しています。ギアボックスを車輪に直接接続することで、ギアボックスのサイズを小さくすることができます。

シャフト出力

他のプラネタリーギアボックスと同様に、太陽歯車がシャフト駆動ギアボックス内のキャリア内にある惑星歯車を回転させます。リングギアは固定されており、キャリアがドライブシャフトを回転させます。ギアボックスのハウジングは機械に直接取り付けられ、出力は回転するシャフトです。

スピンドル出力

スピンドル出力ギアボックスはシャフト出力ギアボックスと同じですが、主な違いはフランジによって出力が伝えられる点です。