Co to jest zębatka planetarna?

Planetarny  Zęby

System biegunkowy planetarny to niezwykły układ. Ma centralne koło zębate słoneczne, wiele biegunków planetarnych obiegających je oraz zewnętrzne koło zębate pierścieniowe. Biegunki planetarne są zamontowane na nośniku. Jego konstrukcja umożliwia wysoki współczynnik mocy do wagi oraz efektywną transmisję momentu obrotowego. Może zapewnić różne stosunki przekładania. Z kołem zębатym słonecznym jako wejściem, kołem zębate pierścieniowym lub nośnikiem planetarnym jako wyjściem, w zależności od komponentów, możliwe są różne stosunki. W skrzyniach biegowych samochodowych jest kluczowe dla płynnych przebiegów. Jest kompaktowy, odpowiedni dla zastosowań z ograniczoną przestrzenią, takich jak w nowoczesnych napędach maszyn.

Rozdział Pierwszy: Co to jest biegunka planetarna?

Biegunka planetarna to zębatka epicykliczna, która składa się z centralnego koła zębatego, nazywanego kołem słonecznym i działającego jako koło wejściowe, które l ma trzy lub więcej zębów obiegających je, które nazywane są planetami. Zęby planetarne współpracują z kołem zębatem pierścieniowym, które jest częścią układu.  otacza słońce i zębatki planetarne oraz ma kształt zębatki wewnętrznej. Konstrukcja zębówek planetarnych sprawia, że są one wyjątkowo solidne i łatwe do konwersji na różne stosunki przekładania.

 

Rozdział Drugi: Jak powstają zębak行星arny

Zestawy zębówek planetarnych to metoda konwersji ruchu drgającego na ruch obrotowy. Zostały opracowane przez Williama Murdocha  w 1781 roku do użytku z silnikami parowymi jako zastępstwo kremali używanych do wyprodukowania ruchu obrotowego. Powszechnym zastosowaniem dla zębów planetarnych jest spowolnienie prędkości w ograniczonym miejscu.

Głównymi i niezbędnymi składnikami przekładni planetarnej są koło słoneczne lub centralne, kilka innych zębów znanych jako planety, a  zewnętrzne koło zębate oraz nośnik planetarny r ier. Cztery składniki przekładni planetarnej zapewniają sta i łość dzięki  równomierny rozkład f masy i obrotowego sztywności. Moment obrotowy jest stosowany promieniście do zębów i przenoszony promieniście bez nakładania ciśnienia na zęby zębówkowe.

Zębatka słoneczna

Ząbkowski ząbek centralny w zestawie planetarnym, który otrzymuje wejście dla zestawu zębówkowego. Gdy ząbek centralny jest napędzany przez wejście  wymagane, by przekazać moc do zęba wewnętrznego. Struktura zestawu planetarnego jest skonfigurowana tak, że wałki nośnikowych, które są przyłączone do zębów planetarnych, są ze sobą splecione z zębem centralnym.

Kołem planetarnych

Zębatki planetarne są zamontowane na nośniku i poruszają się zgodnie z ruchem zębatki centralnej. Gdy się obracają w przeciwnym kierunku do zębatki centralnej, ich zęba współdziałają z zębami zębatki pierścieniowej. Gdy zębatki planetarne się poruszają, obracają się wokół zębatek centralnej i pierścieniowej Zębatki planetarne mają jedną lub więcej zębatek planetarnych i kontrolują prędkość przekazu mocy.

Koło zębate wewnętrzne

Zewnętrzne koło systemu zębatego planetarnego to zębatka pierścieniowa lub anulus. Ma zęby na swoim wewnętrznym obwodzie i jest gładka na jego zewnętrznej krawędzi. Zęby koła planetarnego są skierowane do środka, aby się zazębiały z planetarnymi zębami bocznymi. Nośnik i zębatki  są połączone i otoczone zębem zewnętrznym, który jest immobilizowany w swojej pozycji. Wszystkie zęba planetarnych zębów zazębiają się zarówno z słońcem  kołem i zębnym pierścieniem. Gdy zębatki planetarne obracają się wokół koła słonecznego, zębny pierścień jest zmuszany do obrotu w tej samej kierunku co  koło słoneczne.

 

Przewoźnik

Zębatki planetarne są zamocowane na nośniku, który łączy ich środki z kołem słonecznym i zapewnia, że zazębiają się tak, aby ir okręgi obrotu toczą się  bez poślizgu. Zazwyczaj nośnik jest przesuwny i obraca się względem biegnika. Jest on połączony z  środkami każdego z planetarnych kołek zębatych, aby zapewnić ich podparcie. Najprostsza forma układu planetarnego ma jedno słońce, jeden planetarny, koło zębato-równikowe  i jeden nośnik. Złożone układy planetarne mają więcej niż jedno z każdym z rodzajów kołek, które stają się coraz bardziej złożone w miarę

zwiększenia liczby planetarnych kołek.

 

Konstrukcja zębatki planetarnej

Zębatki planetarne w q ymagują określenie wielu wejść, aby uzyskać określone wyjście. Zębatka słoneczna jest w środku zespołu i  sięga z zębami zębatek planetarnych, które są małe i połączone z ramą nośną wykonaną z aluminium, żelaza lub stali. Ramka ma wałek dla każdej z zębatek planetarnych, które otaczają zębatkę słoneczną i są otoczone przez pierścień urządzenia.

Konstrukcja zębatki planetarnej może obejmować zęby proste lub skośne. Różnica między tymi dwoma rodzajami zębów to ich kąt helisy,  z zębami prostymi mającymi kąt helisy równy zero, podczas gdy zęby skośne mają kąt helisy od 10 do 30 stopni. W przypadku obu form zębów,  współpracują one z rolkami, które odgrywają ważną rolę w przekazywaniu momentu obrotowego w zębatce planetarnej. Rolki igłowe mają odpowiednie rozmiary, ale nie są w stanie znosić sił osiowych.  idealnym rodzajem rolkow są rolki stożkowe, które mogą wytrzymać siły osiowe i są większe niż rolki igłowe,  co czyni je lepszym rozwiązaniem.

 

Rozdział Trzeci: Rodzaje zębów planetarnych

Różne rodzaje zębów planetarnych są rozdzielane według ich wydajności, efektywności i uniwersalności. Każdy typ ma zdolność przekształcania dwóch wejść w jedno wyjście, czynnik, który sprawia, że są skomplikowane do zaprojektowania i analizy. Najpopularniejszym rodzajem zbioru zębów planetarnych jest pojedyncze słońce i pojedyncza planeta z nośnikiem i zewnętrznym kołem zębatym.

Zbiory zębów planetarnych zachowują się przeciwnie do intuicji, co utrudnia ich analizę f trudne, ale intrygujące i interesujące. One dostarczają doskonałego momentu obrotowego przy odpowiedniej sztywności i małym hałasie w zwartej konstrukcji. Zębatki planetarne dostępne są w szerokim zakresie  form i projektów, co jest jedną z przyczyn ich szerokiego zastosowania.

Krótka lista zębówek planetarnych obejmuje:

Jednoetapowy

Wielostopniowy

W linii

Zwrot

Włókna

Kąt prosty

Harmonic drive

Różnica

Simpson

Ravigneau x

Te dziesięć zębów planetarnych to bardzo mała próba kompletnego wykazu zębów planetarnych, które obejmują również zęby specjalistyczne przeznaczone dla unikalnych i nietypowych zastosowań. Ważne jest aby zaznaczyć, że każda rodzaj zestawu planetarnego ma swoje zalety i wady. Ich zastosowanie zależy od tego, jak spełniają one potrzeby konkretnego zastosowania.

Zestaw jednoetapowy planetarny

Zestaw jednoetapowy planetarny składa się z zęba centralnego, trzech planetarnych, nośnika oraz zęba wewnętrznie zębatego. Wał wejściowy obraca ząb centralny, co powoduje obrot planetarnych, nośnika i wału wyjściowego. Różne rozmiary zębów o różnej liczbie zębów zmieniają prędkość i moment obrotowy na wyjściu. Zestawy jednoetapowe planetarne są stosowane w ciężkim sprzęcie technicznym, urządzeniach przemysłowych i skrzyniach biegów samochodowych. Podobnie jak większość zębów planetarnych, zęby jednoetapowe są stosowane ze względu na ich kompaktowy design i wagę.

Zestaw wieloetapowy planetarny

Wielostopniowe zestawy biegów planetarnych mają dwa lub więcej bież planetarnych, aby osiągnąć wymaganą prędkość i moment obrotowy. Mają taką samą konstrukcję jak pojedyncze zestawy biegów planetarnych, ale mają o wiele więcej zębów dodanych do wału wejściowego w pierwszym zestawie, który jest połączony z słońcem w pierwszym zestawie. Nośnik dla pierwszego zestawu jest połączony ze słońcem w drugim zestawie, co kontynuuje się we wszystkich bieżach planetarnych w wielostopniowym zestawie biegów planetarnych. Wielostopniowe zestawy biegów planetarnych są wykorzystywane w aplikacjach, które wymagają dużego momentu obrotowego i kilku prędkości wyjściowych. Osiągają wysokie współczynniki przekładania w małej, lekkiej paczce.

 

Zestaw Bież Planetarny w Linii

Zbiorem biegunkowym w układzie z biegunami umieszczonymi w linii jest taki, w którym wały wejściowy i wyjściowy znajdują się na jednej linii i składają się z pojedynczego biegunu centralnego oraz wielu biegunów satelitarnych umieszczonych w obrębie biegunu zewnętrznego. Bieguny satelitarne są zamontowane na nośniku, który obraca się wokół centralnego biegunu. Wał wejściowy obraca centralny biegun, który przekazuje ruch biegunom satelitarnym, które są w zębach z biegunem zewnętrznym. Obrót wokół osi centralnej przekazuje moc do wału wyjściowego. Zbiory biegunkowe z biegunami satelitarnymi w układzie offset są wykorzystywane ze względu na ich efektywność, gęstość momentu obrotowego i mały odstęp hamowania.

Zbiory biegunkowe planetarne przesunięte

Zestawy biegów planetarnych z przesunięciem są znane jako biegi planetarne o wałach równoległych. Mają one wały wejściowe i wyjściowe umieszczone w pozycji przesuniętej lub równoległej. Podobnie jak w zestawach biegów planetarnych liniowych, zestawy biegów planetarnych z przesunięciem mają koło słoneczne z kilkoma planetarnymi kołami zębatymi zamontowanymi na nośniku, które siatkują z zewnętrznym kołem zębатym. Zamiast wyjścia będącego w linii prostej z wejściem, jest ono wyrównane inaczej w stosunku do wału wejściowego. Wybór odpowiedniej średnicy i liczby zębów koła bezwładnościowego umożliwia umieszczenie wałów wejściowego i wyjściowego na wspólnej osi.

Zestawy biegów planetarnych o kącie prostym

W zestawach biegów planetarnych o kącie prostym, wały wejściowe i wyjściowe są ułożone pod kątem prostym względem siebie. Koło słoneczne, planety, nośnik i zewnętrzne koło są zamontowane w tej samej konfiguracji co w innych zestawach biegów. Obrotowanie planetarnych kół zębanych przekazuje moc do zestawu kół zębanych stożkowych o kącie prostym, który jest połączony z wałem wyjściowym.

 

Zestaw biegów planetarnych Harmonic Drive

Zestawy planetarnych przekładni harmonicznego są również znane jako skrzynie biegowe fal napięcia i skrzynie biegowe generujące fale. Wykorzystują one giętką metalową filiżankę i koło zębate w kształcie okręgu do przenoszenia momentu obrotowego. Komponenty zestawu planetarnego przekładni harmonicznego to koło zębate w kształcie okręgu oraz giętka filiżanka, która nazywana jest generatorem fal. Ponadto, zestaw zawiera eliptyczne lub okrągłe koła zębate nazywane flexspline.

Wał wejściowy napędza generator fal, który powoduje jego deformację i tworzenie fal poruszających się wzdłuż obwodu filiżanki. Tworzone fale angażują zęby flexspline, które obracają się wokół centralnej osi zestawu planetarnego przekładni harmonicznego. Flexspline współdziała z zewnętrznym kołem zębатym, które przekazuje moc do wału wyjściowego. Zestawy planetarnych przekładni harmonicznego mają zero luzu, wysoką precyzję i wysoką gęstość momentu obrotowego, co czyni je idealnymi dla zastosowań, gdzie dokładność i powtarzalność są

ważne, takie jak robotyka i aplikacje automatyzacji

Simpson Planetary Gear Set

Zestaw biegów planetarnych Simpson ma jeden zębaty kołem słonecznym i dwa lub trzy zestawy nośników planetarnych połączonych szeregowo. Struktura zestawu biegów planetarnych Simpson obejmuje trzy biegi przednie, jeden bieg wsteczny, neutralny i jest wykorzystywana w automatycznej skrzyni biegów o trzech lub czterech stosunkach. Zestaw biegów nosi nazwisko Howarda Simpsona, sławnego innowatora projektów dla przemysłu motoryzacyjnego.

Dwa zestawy zębów planetarnych są wzajemnie zależne ze względu na wspólne koło słoneczne. Pierwszy zestaw biegów znajduje się bliżej wałka wejściowego i jest zsynchronizowany z pierścieniem drugiego zestawu biegów.

Zestaw biegów planetarnych Ravigneaux

Zestaw biegów planetarnych Ravigneaux to ulepszenie zestawu biegów planetarnych Simpson, składające się z dwóch zębów słonecznych, dwóch pierścieni zębatych i dwóch zestawów zębów planetarnych na jednym nośniku, co sprawia, że zestaw biegów planetarnych Ravigneaux jest mniejszy, lżejszy i tańszy. Dwa koła słoneczne znajdują się centralnie na wspólnej osi obrotowej i różnią się rozmiarami.

Proces działania zestawu planetarnego Ravigneaux obejmuje zaangażowanie mniejszego z słońcowych biegunów, który oddziałuje na swój zbiór planetarnych biegunków, które z kolei oddziałują na zewnętrzne koło zębate. Większe zewnętrzne koło zębato jest połączone z planetami obu zestawów planetarnych i oddziałuje na większe z dwóch słońcowych biegunów. Nosiciel, o różnym promieniu, utrzymuje zbiory planetarnych biegunków w miejscu i jest połączony z wałem napędowym. Obrotowy w całości w stosunku do słońcowych i zębatych kół.

Zestaw planetarny różniczkowy

W przypadku zestawu planetarnego różniczkowego, każde koło obrotowe jest kluczowym czynnikiem w zestawie planetarnym odpowiedzialnym za napędzanie koł konstrukcji samochodu. Początkowo samochody były skonstruowane tak, aby jedno z koł napędzało się, podczas gdy drugie było zamontowane swobodnie. Mimo że był to efektywny sposób jazdy, był niebezpieczny, co wymagało znalezienia sposobu na napędzanie obu kół.

Rozwój zębatki planetarnej wymagał, aby każda koło miało własną wałek napędowy. Używane są kilka zębów stożkowych z nośnikiem do zmiany kierunku obrotu wałka napędowego. Zestaw zębaty ma duży pierścień zębato, nośnik, dwa zęby planetarne i słońce zębate. Pierścień zębato jest połączony z wałkiem jednego z kół, podczas gdy ząb słoneczny jest przytwierdzony do drugiego koła, co umożliwia zmianę obrotu wałka napędowego w celu napędu kół.

 

Zębatki planetarne

Zębatki planetarne są napowadzane przez motory hydrauliczne, elektryczne lub silniki spalinowe. Są to najpopularniejsza forma skrzyni biegów i są łączone bezpośrednio z precyzyjnym motorem lub integrowane. Zębatki planetarne są wyjątkowo wydajne w przekazywaniu energii od motoru do wyjścia.

Napęd koła

Napęd kołowy zredukowanego przekładnia planetarnego jest najprostszą formą przekładni i może być bezpośrednio połączony z kołem, przy czym koła mogą być łączone przez obudowę systemu. Nosiciel dla napędu kołowego przekładni planetarnej znajduje się wewnątrz przekładni. bezpośrednią konstrukcję przekładni do kół ułatwia zmniejszenie rozmiaru przekładni.

Wyjście osiowe

Podobnie jak w innych przekładniach planetarnych, słońce obraca planety, które są umieszczone w nosicielu wewnątrz przekładni z napędem osiowym. Koło zębate jest nieruchome, podczas gdy nosiciel obraca wał napędowy. Obudowa przekładni jest bezpośrednio zamocowana do maszyny, a wyjściem jest obracający się wał.

Wyjście wałkowe

Przekładnie z wyjściem wałkowym są takie same jak przekładnie z wyjściem osiowym, z tą różnicą, że wyjście jest dostarczane przez flangę.