O que é um conjunto de engrenagens planetárias?

Planetária  Engrenagens

Um sistema de engrenagem planetária é uma configuração notável. Ele possui uma engrenagem central, chamada de sol, várias engrenagens planetárias orbitando-a e uma engrenagem externa anular. As engrenagens planetárias estão montadas em um suporte. Seu design permite uma alta relação potência-peso e transmissão eficiente de torque. Pode fornecer diferentes razões de engrenagem. Com a engrenagem sol como entrada, a engrenagem anular ou o suporte planetário pode ser a saída, dependendo dos componentes, várias razões são possíveis. Em transmissões automáticas, é crucial para trocas suaves. É compacto, adequado para aplicações com limitação de espaço, como em modernos trens de força de máquinas.

Capítulo Um: O que é uma Engrenagem Planetária?

Uma engrenagem planetária é uma engrenagem epicicloidal l que consiste em uma engrenagem central, chamada de engrenagem sol e serve como a engrenagem de entrada, a qual possui três ou mais engrenagens que giram ao redor dela, chamadas de planetas. As engrenagens planetárias se engajam com uma engrenagem anular que  circunda os engrenagens sol e planeta e tem a forma de uma engrenagem interna. O design das engrenagens planetárias as torna excepcionalmente robustas e fáceis de converter para diferentes razões de transmissão.

 

Capítulo Dois: Como as Engrenagens Planetárias são Feitas

Conjuntos de engrenagens planetárias são um método para converter movimento alternativo em movimento rotatório. Eles foram desenvolvidos por William Murdoch  em 1781 para uso com motores a vapor como substituição para manivelas que eram usadas para produzir movimento rotatório. Uma aplicação comum para engrenagens planetárias é a redução de velocidade em um espaço limitado.

Os componentes principais e essenciais de uma engrenagem planetária são a engrenagem solar ou central, várias outras engrenagens conhecidas como planetas, uma  engrenagem anular externa e um portador de planetas r os quatro componentes de uma engrenagem planetária fornecem estab eu ilidade devido a  a distribuição uniforme de f massa e rigidez rotacional. O torque é aplicado radialmente às engrenagens e transferido radialmente sem exercer pressão sobre os dentes das engrenagens.

Engrenagem solar

A engrenagem solar é a engrenagem central em um conjunto de engrenagens planetárias que recebe a entrada para o conjunto de engrenagens. À medida que a engrenagem solar é acionada pelo eixo de entrada,  as engrenagens planetárias são empoderadas para acionar a engrenagem anular. A estrutura de uma engrenagem planetária é configurada de forma que os pinhões do portador, que está conectado às engrenagens planetárias, se encaixam com a engrenagem solar.

Engrenagens planetárias

Os engrenagens planetárias estão montadas em um suporte e se movem de acordo com o movimento de a engrenagem solar. À medida que eles giram contra a engrenagem solar, seus dentes se encaixam nos dentes da engrenagem anular. À medida que as engrenagens planetárias se movem, elas giram ao redor das engrenagens solar e anular Engrenagens planetárias têm uma ou mais engrenagens planetárias e controlam a velocidade da transmissão de potência.

Engrenagem de Anel

A roda externa de um sistema de engrenagem planetária é a engrenagem anular ou engrenagem annulus. Ela tem dentes em sua circunferência interna e é lisa em sua borda externa. Os dentes de uma coroa planetária são direcionados para dentro para se engrenar com os pinhões planetários. O suporte e os pinhões  são unidos e cercados pela coroa que está fixa em sua posição. Todos os dentes dos pinhões planetários se engrenam com o sol  e com a coroa, À medida que os pinhões planetários giram ao redor do sol, a coroa é forçada a girar na mesma direção que o  sol.

 

Portador

Os pinhões planetários estão fixados em um suporte que conecta seus centros com o sol e garante que eles se engrenem de forma que o ir os círculos de engrenagem rolam  sem deslizamento. Normalmente, o suporte é móvel e gira em relação à engrenagem solar. Ele está conectado ao  centros de cada uma das engrenagens planetárias para fornecer suporte. A forma mais simples de engrenagem planetária tem um sol, uma lua, uma engrenagem anular  e um suporte. Engrenagens planetárias compostas têm mais de uma de cada uma das várias engrenagens, que se tornam mais complexas conforme

o número de engrenagens planetárias aumenta.

 

Construção de Engrenagens Planetárias

Engrenagens planetárias re q quirem a definição de múltiplas entradas para obter uma saída específica, A engrenagem sol está no centro da montagem e  entra em contato com os dentes das engrenagens planetárias, que são pequenas e conectadas ao quadro do portador, que é feito de alumínio, ferro fundido ou aço. O portador tem um eixo para cada uma das engrenagens planetárias que cercam o sol engrenagem e são cercadas pela coroa equipamento.

A construção de um conjunto de engrenagens planetárias pode incluir engrenagens cilíndricas ou helicoidais. A diferença entre as duas engrenagens é o seu ângulo hélicoide  com engrenagens cilíndricas tendo um ângulo hélicoide zero, enquanto engrenagens helicoidais têm um ângulo hélicoide de 10 a 30 graus. Com qualquer forma de engrenagem  rolamentos desempenham uma parte importante na transmissão de torque do conjunto de engrenagens planetárias. Rolamentos de agulha têm o tamanho certo, mas não conseguem suportar  forças axiais. O tipo ideal de rolamento são os rolamentos cônico-esféricos para forças axiais e são maiores que os rolamentos de agulha  rolamentos.

 

Capítulo Três: Tipos de Redutores Planetários

Os vários tipos de redutores planetários são separados por sua performance, eficiência e versatilidade. Cada tipo tem a capacidade de converter duas entradas em uma única saída, um fator que os torna complicados de projetar e analisar. A forma mais comum de conjunto de redutor planetário é um único sol e um único planeta com um suporte e um anel externo dentado.

Conjuntos de redutores planetários se comportam de maneira contraintuitiva, um fator que dificulta sua análise. f difíceis, mas intrigantes e interessantes. Eles fornecem excelente torque com rigidez adequada e pouco ruído em um pequeno espaço. Redutores planetários vêm em uma ampla variedade  de formas e designs, o que é uma das razões para seu amplo uso.

Uma lista curta de redutores planetários inclui:

Único

Multi-stágio

Em linha

Deslocamento

Coixais

Ângulo Reto

Harmonic drive

Diferencial

Simpson

Ravigneau x

Estes dez conjuntos de engrenagens planetárias são uma amostra muito pequena da lista completa de engrenagens planetárias, que inclui engrenagens especiais projetadas para aplicações únicas e incomuns. É importante observar que cada tipo de conjunto de engrenagem planetária tem suas vantagens e desvantagens. Seu uso é determinado por como eles atendem às necessidades de uma aplicação.

Conjunto de Engrenagem Planetária de Única Etapa

Um conjunto de engrenagem planetária de única etapa consiste em um sol (engrenagem central), três engrenagens planetárias, um suporte e a engrenagem anular. O eixo de entrada gira a engrenagem do sol, o que faz com que as engrenagens planetárias girem o suporte e o eixo de saída. Engrenagens de diferentes tamanhos com diferentes números de dentes alteram a velocidade e o torque da saída. Conjuntos de engrenagens planetárias de única etapa são usados com máquinas pesadas, equipamentos industriais e transmissões automotivas. Assim como a maioria das engrenagens planetárias, as engrenagens planetárias de única etapa são usadas por seu design compacto e peso.

Conjunto de Engrenagens Planetárias em Múltiplas Etapas

Conjuntos de engrenagens planetárias multiestágio têm duas ou mais engrenagens planetárias para alcançar a velocidade e torque necessários. Eles têm a mesma construção que os conjuntos de engrenagens planetárias de um estágio, mas possuem várias engrenagens adicionadas ao eixo de entrada no primeiro conjunto, que está conectado à engrenagem solar do primeiro conjunto. O portador do primeiro conjunto está conectado à engrenagem solar do segundo conjunto, um padrão que continua por todas as engrenagens planetárias no conjunto planetário multiestágio. Conjuntos de engrenagens planetárias multiestágio são usados em aplicações que exigem alto torque e várias velocidades de saída. Eles atingem altas razões de transmissão em um pacote compacto e leve.

 

Conjunto de Engrenagem Planetária Em Linha

Com um conjunto de engrenagens planetárias em linha, os eixos de entrada e saída estão alinhados em uma linha reta e consistem em um único sol e várias engrenagens planetárias contidas em uma engrenagem anular. As engrenagens planetárias são montadas em um portador, que gira ao redor do sol. O eixo de entrada gira a engrenagem solar central, que faz girar as engrenagens planetárias que se encaixam com a engrenagem anular; a rotação em torno do eixo central transmite potência ao eixo de saída. Conjuntos de engrenagens planetárias em linha são usados por sua eficiência, densidade de torque e baixa folga.

Conjuntos de Engrenagens Planetárias Deslocadas

Conjuntos de engrenagens planetárias deslocadas são conhecidos como engrenagens planetárias com eixos paralelos. Eles têm os eixos de entrada e saída colocados em uma posição deslocada ou paralela. Assim como nos conjuntos de engrenagens planetárias em linha, os conjuntos de engrenagens planetárias deslocadas têm um sol com várias engrenagens planetárias montadas em um suporte que se encaixam com a engrenagem anular externa. Em vez da saída estar em linha reta com a entrada, ela está alinhada diferentemente em relação ao eixo de entrada. Escolher o diâmetro correto e o número de dentes da engrenagem ociosa permite que os eixos de entrada e saída estejam em um eixo comum.

Conjuntos de Engrenagens Planetárias em Ângulo Reto

Com conjuntos de engrenagens planetárias em ângulo reto, os eixos de entrada e saída são dispostos perpendicularmente uns aos outros. O sol, as engrenagens planetárias, o suporte e a engrenagem externa são todos montados na mesma configuração que os outros conjuntos de engrenagens. A rotação das engrenagens planetárias transmite potência para um conjunto de engrenagens cônico em ângulo reto que está conectado ao eixo de saída.

 

Conjunto de Engrenagens Planetárias Harmonic Drive

Conjuntos de engrenagens planetárias harmonic drive também são conhecidos como caixas de engrenagem de onda de deformação e caixas de engrenagem geradoras de ondas. Eles utilizam uma taça metálica flexível e esplina circular para transferir torque. Os componentes de um conjunto de engrenagens planetárias harmonic drive são a esplina circular e a taça flexível, que é chamada de gerador de ondas. Além disso, o conjunto de engrenagens possui engrenagens elípticas ou circulares chamadas flexspline.

O eixo de entrada impulsiona o gerador de ondas, que causa sua deformação e cria ondas que se movem ao longo da circunferência da taça. As ondas criadas engajam os dentes da flexspline, que gira em torno do eixo central do conjunto de engrenagens harmonic drive. A flexspline se encaixa com a engrenagem externa do anel, que transmite potência ao eixo de saída. Conjuntos de engrenagens planetárias harmonic drive têm zero folga, alta precisão e alta densidade de torque, o que os torna ideais para aplicações onde precisão e repetibilidade são

importantes, como aplicações em robótica e automação

Conjunto de Engrenagens Planetárias Simpson

Um conjunto de engrenagens planetárias simpson possui uma única engrenagem solar e dois ou três conjuntos de portadores planetários que estão conectados em série. A estrutura de um conjunto de engrenagens planetárias simpson tem três marchas à frente, uma marcha à ré, uma neutra e é usada em uma transmissão automática de três ou quatro relações. O conjunto de engrenagens recebe o nome de Howard Simpson, um famoso inovador de designs para a indústria automotiva.

Os dois conjuntos de engrenagens planetárias são interdependentes devido à presença de um sol comum. O primeiro conjunto de engrenagens está mais próximo do eixo de entrada e é sincronizado com o anel do segundo conjunto de engrenagens.

Conjunto de engrenagem planetária Ravigneaux

Um conjunto de engrenagens planetárias Ravigneaux é uma melhoria do conjunto de engrenagens planetárias Simpson e consiste em dois engrenagens solares, dois engrenagens de anel e dois conjuntos de engrenagens planetárias em um único portador, o que torna o conjunto de engrenagens planetárias Ravigneaux menor, mais leve e Os dois sóis estão localizados centralmente ao longo de um eixo rotativo comum e são de tamanhos diferentes.

O processo para um conjunto de engrenagens planetárias Ravigneaux envolve ter o menor dos pinhões solares engajando seu conjunto de engrenagens planetárias que engajam a engrenagem anular externa. A maior engrenagem anular externa está conectada às engrenagens planetárias de ambos os conjuntos e engaja o maior dos dois pinhões solares. Um suporte, com um raio diferente, mantém os conjuntos de engrenagens planetárias no lugar e está conectado ao eixo de transmissão. Ele gira como uma unidade em relação às engrenagens solar e anular.

Conjunto de Engrenagens Planetárias Diferencial

Com um conjunto de engrenagens planetárias diferencial, todas as engrenagens giram, o que é um fator-chave no conjunto de engrenagens para impulsionar as rodas de um carro. Inicialmente, os carros eram configurados para ter uma das rodas impulsionada enquanto a outra roda estava montada livremente. Embora fosse um método eficaz de direção, era inseguro, o que exigiu encontrar um método para impulsionar ambas as rodas.

O desenvolvimento do conjunto de engrenagens planetárias diferenciais exigiu que cada roda tivesse seu próprio eixo de acionamento. Várias engrenagens cóspides com um portador são usadas para mudar a direção da rotação do eixo de ação. O conjunto de engrenagens tem uma grande engrenagem de anel, um portador, A engrenagem de anel está ligada ao eixo de uma das rodas, enquanto a engrenagem de sol está ligada à outra roda, o que permite alterar a rotação do eixo de acionamento para acionar as rodas.

 

Caixas de engrenagens planetárias

As caixas de engrenagens planetárias são alimentadas por motores hidráulicos, motores elétricos ou motores de combustão. São a forma mais comum de caixa de velocidades e estão ligados diretamente a um motor de precisão ou são integrados. As caixas de engrenagens planetárias são excepcionalmente eficientes na transmissão de energia de um motor para uma saída.

Direção da Roda

Uma caixa de engrenagens planetária de direção da roda é a forma mais simples de caixa de engrenagens e pode ser conectada diretamente a uma roda, com as rodas combinadas sobre a carcaça do sistema. O portador de uma caixa de engrenagens planetária de direção da roda está localizado dentro da caixa de engrenagens. A conexão direta da caixa de engrenagens às rodas ajuda a reduzir o tamanho da caixa de engrenagens.

Saída de Eixo

Assim como em outras caixas de engrenagens planetárias, a engrenagem solar faz girar as engrenagens planetárias, que estão alojadas em um suporte dentro da caixa de engrenagens de eixo. A engrenagem anular é fixa enquanto o suporte gira o eixo de transmissão. A carcaça da caixa de engrenagens é fixada diretamente à máquina, com a saída sendo o eixo rotativo.

Saída de Mandril

Caixas de engrenagem de saída de fuso são exatamente como caixas de engrenagem de saída de eixo com a principal diferença é a saída entregue por uma flange