Что такое планетарный механизм?

Планетарный  Шестерни

Система планетарного редуктора — это замечательная конструкция. Она включает центральный солнечный зубчатый колесо, несколько планетарных шестерен, вращающихся вокруг него, и внешнее кольцевое зубчатое колесо. Планетарные шестерни установлены на носителе. Такая конструкция позволяет достигать высокого соотношения мощности к весу и эффективной передачи крутящего момента. Она может обеспечивать различные передаточные числа. При использовании солнечного зубчатого колеса как входного, кольцевого зубчатого колеса или носителя планетарных шестерен как выходного, в зависимости от компонентов, возможны различные передаточные числа. В автоматических коробках передач она играет ключевую роль для плавного переключения. Она компактна и подходит для применения в условиях ограниченного пространства, таких как современные приводы машин.

Глава первая: Что такое планетарная передача?

Планетарная передача — это эпициклическая л передача, которая состоит из центрального зубчатого колеса, называемого солнечным зубчатым колесом и служащего входным зубчатым колесом, которое имеет три или более зубчатых колеса, вращающихся вокруг него, которые называются планетарными. Планетарные шестерни взаимодействуют с кольцевым зубчатым колесом, которое  окружает солнечные и планетарные шестерни и имеет форму внутренней цилиндрической шестерни. Конструкция планетарных передач делает их исключительно прочными и простыми в преобразовании для разных передаточных отношений.

 

Глава Вторая: Как создаются планетарные передачи

Планетарные наборы шестерен — это метод преобразования поступательного движения в вращательное. Они были разработаны Уильямом Мёрдоком  в 1781 году для использования с паровыми двигателями как замена кривошипам, которые использовались для создания вращательного движения. Общее применение для планетарных передач характерно снижение скорости в ограниченном пространстве.

Основными и неотъемлемыми компонентами планетарной передачи являются солнечное колесо или центральное колесо, несколько других колес, известных как планеты, внешнее  кольцевое колесо и планетарный носитель r ие. Четыре компонента планетарной передачи обеспечивают устойчивость благодаря я им  равномерное распределение f массы и вращательной жесткости. Вращающий момент применяется радиально к зубчатым колесам и передается радиально без создания давления на зубья.

Центральное зубчатое колесо

Централизованное колесо является центральным зубчатым колесом в планетарном редукторе, которое получает входной сигнал для группы зубчатых колес. По мере того как центральное колесо приводится во вращение входным  валом, планетарные колеса получают возможность приводить кольцевое колесо. Структура планетарного механизма такова, что шестерни переносчика, которые прикреплены к планетарным колесам, соединены с центральным колесом.

Планетарных зубчатых колес

Зубчатые колеса планетарного механизма установлены на носителе и движутся в соответствии с движением центального колеса. При их вращении против центального колеса, их зубья зацепляются с зубьями внутреннего кольцевого колеса. По мере движения планетарных колес, они вращаются вокруг центального и кольцевого колеса Планетарные передачи имеют одно или несколько планетарных колес и контролируют скорость передачи мощности.

Зубчатая муфта

Внешнее кольцо планетарной системы - это кольцевое колесо или аннулярное колесо. У него есть зубья по внутренней окружности, а внешняя поверхность гладкая на его внешнем краю. Зубья планетарного кольцевого колеса направлены внутрь для зацепления с планетарными зубчатыми колесами. Передаточное устройство и колеса  связаны и окружены кольцевым колесом, которое закреплено в своем положении. Все зубья планетарных колес зацепляются с солнечным  колесом и кольцевым колесом. По мере того как планетарные колеса вращаются вокруг солнечного колеса, кольцевое колесо вынуждено вращаться в том же направлении, что и  солнечное колесо.

 

Переносчик

Планетарные колеса закреплены на переключателе, который соединяет их центры с солнечным колесом и обеспечивает их зацепление таким образом, что ир окружности вращения катятся  без проскальзывания. Обычно, переносное устройство подвижно и вращается относительно звездочки. оно соединено с  центрами каждого из планетарных зубчатых колес для обеспечения поддержки. Самая простая форма планетарной передачи имеет одно солнечное колесо, одно планетарное колесо, зубчатую муфту  и один носитель. Сложные планетарные передачи имеют больше одного каждого из различных типов зубчатых колес, что становится более сложным по мере увеличения

количества планетарных зубчатых колес.

 

Конструкция планетарной передачи

Планетарные передачи тре q буют определения нескольких входных данных для получения конкретного выходного сигнала. Центральная шестерня находится в центре конструкции и  сочетается с зубьями планетарных шестерен, которые малы и соединены с рамой из алюминия, чугуна или стали. У переносчика есть вал для каждой из планетарных шестерен, окружающих центральную шестерню и окруженных кольцом оборудование.

Конструкция планетарной передачи может включать ступенчатые или конические шестерни. Разница между двумя типами шестерен заключается в их helyксе  угол с прямозубыми передачами, имеющими нулевой угол нарезки, в то время как косозубые шестерни имеют угол нарезки от 10 до 30 градусов. В любом виде шестерни  подшипники играют важную роль в передаче крутящего момента планетарного редуктора. Шарикоподшипники подходят по размеру, но не могут выдерживать осевые нагрузки.  идеальным типом подшипников являются конические роликовые подшипники для осевых нагрузок и они больше, чем игольчатые  подшипники.

 

Глава Три: Типы планетарных передач

Различные типы планетарных передач различаются своими характеристиками, эффективностью и универсальностью. Каждый тип имеет возможность преобразовать два входных сигнала в один выходной, что делает их сложными для проектирования и анализа. Наиболее распространенной формой планетарного редуктора является одинарное солнце и одинарная планета с носителем и внешним зубчатым колесом.

Планетарные передачи ведут себя контринтуитивно, что усложняет их анализ f трудные, но интригующие и интересные. Они обеспечивают отличный крутящий момент с подходящей жесткостью и минимальным шумом в компактном размере. Планетарные редукторы представлены в широком ассортименте  форм и дизайнов, что является одной из причин их широкого применения.

Краткий список планетарных редукторов включает:

Одноступенчатый

Многоступенчатый

Встроенные

Отсчет

Коаксиальная

Прямой угол

Гармонический привод

Дифференциальный

Симпсон

Равиньо x

Эти десять планетарных редукторов составляют очень маленькую выборку из полного списка планетарных передач, который включает специальные зубчатые передачи, разработанные для уникальных и необычных применений. Важно отметить, что каждый тип планетарной передачи имеет свои преимущества и недостатки. Их использование определяется тем, насколько они соответствуют потребностям конкретного применения.

Одноступенчатая планетарная передача

Одноступенчатая планетарная передача состоит из центрального колеса, трех спутниковых колес, кардана и внутреннего зубчатого колеса. Вал привода вращает центральное колесо, что заставляет спутниковые колеса вращать карданный вал и выходной вал. Разные по размеру колеса с различным числом зубьев изменяют скорость и крутящий момент на выходе. Одноступенчатые планетарные передачи используются с тяжелой техникой, промышленным оборудованием и автомобильными коробками передач. Как и большинство планетарных передач, одноступенчатые передачи используются благодаря своей компактной конструкции и весу.

Многоступенчатый планетарный редуктор

Многоступенчатые планетарные редукторы имеют две или более планетарные передачи для достижения необходимой скорости и момента. Их конструкция такая же, как у одноступенчатых планетарных редукторов, но имеет несколько дополнительных шестерен на входном валу в первой группе, которая соединена с солнечной шестерней первой группы. Переносчик первой группы соединен с солнечной шестерней второй группы, что продолжается для всех планетарных передач в многоступенчатом редукторе. Многоступенчатые планетарные редукторы используются в приложениях, требующих высокого момента и нескольких выходных скоростей. Они обеспечивают высокие передаточные числа в компактном и легком корпусе.

 

Планетарный редуктор линейного типа

С помощью планетарного редуктора, расположенного в линию, валы ввода и вывода находятся на одной прямой линии и состоят из одного солнечного колеса и нескольких планетарных зубчатых колес, заключенных в кольцевое колесо. Планетарные зубчатые колеса установлены на носителе, который вращается вокруг солнца. Входной вал вращает центральное солнечное колесо, которое приводит в движение планетарные зубчатые колеса, соединенные с кольцевым колесом, вращение вокруг центральной оси передает мощность выходному валу. Линейные планетарные редукторы используются благодаря своей эффективности, плотности крутящего момента и низкому люфту.

Смещенные планетарные редукторы

Смещенные планетарные передачи известны как параллельношестерёнчатые планетарные редукторы. У них входной и выходной валы находятся в смещенном или параллельном положении. Как и у коаксиальных планетарных передач, у смещенных планетарных передач есть центральная шестерня с несколькими спутниковыми шестернями, установленными на корпусе, которые соединяются с внешней зубчатой муфтой. Вместо того чтобы выход был в одной линии с входом, он выровнен по-другому относительно входного вала. Выбор правильного диаметра и количества зубьев холостой шестерни позволяет разместить входной и выходной валы на общей оси.

Планетарные передачи с прямым углом

В планетарных передачах с прямым углом входной и выходной валы расположены под прямыми углами друг к другу. Центральная шестерня, спутниковые шестерни, корпус и внешнее кольцо установлены в той же конфигурации, что и в других типах передач. Вращение спутниковых шестерен передает мощность на комплект конических шестерен с прямым углом, который связан с выходным валом.

 

Гармонический привод планетарной передачи

Гармонические редукторы с планетарными передачами также известны как редукторы с деформационной волной и генератором волны. Они используют гибкую металлическую чашку и циркулярную зубчатую передачу для передачи крутящего момента. Компоненты гармонического редуктора с планетарной передачей — это циркулярная зубчатая передача и гибкая чашка, называемая генератором волны. Кроме того, в наборе есть эллиптические или круглые шестерни, называемые флекссплайн.

Вал входа приводит в движение генератор волны, что вызывает его деформацию и создание волн, которые движутся вдоль окружности чаши. Созданные волны взаимодействуют с зубьями флекссплайна, который вращается вокруг центральной оси гармонического редуктора. Флекссплайн соединяется с внешним зубчатым колесом, которое передает мощность на выходной вал. Гармонические редукторы с планетарными передачами имеют нулевой люфт, высокую точность и высокую плотность крутящего момента, что делает их идеальными для приложений, где важны точность и повторяемость.

важными, таких как робототехника и автоматизация

Сет планетарных передач Симпсон

Устройство с планетарным редуктором Симпсон имеет одно солнечное колесо и два или три набора планетарных механизмов, соединенных последовательно. Конструкция планетарного механизма Симпсон включает три передние передачи, одну заднюю передачу, нейтральную позицию и используется в трех- или четырехступенчатой автоматической коробке передач. Механизм назван в честь Ховарда Симпсона, известного инноватора в автомобильной промышленности.

Два набора планетарных зубьев взаимозависимы из-за общего солнечного колеса. Первый зубчатый механизм находится ближе к входному валу и синхронизирован с внутренним кольцом второго зубчатого механизма.

Планетарный механизм Равиньо

Планетарный механизм Равиньо является улучшением конструкции планетарного механизма Симпсон и включает два солнечных колеса, два кольцевых колеса и два набора планетарных зубьев на одном носителе, что делает механизм Равиньо меньше, легче и дешевле. Два солнечных колеса расположены по центральной оси вращения и имеют разные размеры.

Процесс для планетарного редуктора типа Равиньяк включает в себя взаимодействие меньшего из солнечных колес с его набором планетарных шестерен, которые взаимодействуют с внешним зубчатым кольцом. Более крупное внешнее зубчатое кольцо соединено с планетарными шестернями обоих рядов и взаимодействует с большим из двух солнечных колес. Передаточное устройство с разным радиусом удерживает комплекты планетарных шестерен на месте и соединено с валом. Оно вращается как единое целое относительно солнечных и зубчатых колец.

Планетарный механизм дифференциала

В планетарном механизме дифференциала каждая шестерня вращается, что является ключевым фактором в приводе колес автомобиля. Сначала автомобили были оборудованы так, что одно из колес приводилось в движение, а другое было установлено свободно. Хотя это был эффективный метод движения, он был небезопасным, что потребовало найти способ привода обоих колес.

Разработка дифференциального планетарного редуктора потребовала, чтобы каждое колесо имело свой собственный вал. Используются несколько конических шестерен с носителем для изменения направления вращения вала. Редуктор имеет большую кольцевую шестерню, носитель, две спутниковые шестерни и солнечную шестерню. Кольцевая шестерня соединена с валом одного из колес, а солнечная шестерня присоединена к другому колесу, что позволяет изменять вращение вала для привода колес.

 

Планетарные редукторы

Планетарные редукторы приводятся в действие гидромоторами, электродвигателями или двигателями внутреннего сгорания. Это наиболее распространенная форма редуктора, который подключается напрямую к точному двигателю или интегрируется с ним. Планетарные редукторы исключительно эффективны в передаче энергии от двигателя к выходу.

Привод колес

Редуктор с колесным приводом представляет собой самую простую форму редуктора и может быть непосредственно подключен к колесу, при этом колеса могут комбинироваться через корпус системы. Переносчик для редуктора с колесным приводом находится внутри редуктора. Прямое подключение редуктора к колесам помогает уменьшить размер редуктора.

Выходной вал

Как и в других планетарных редукторах, центральная шестерня вращает спутниковые шестерни, которые находятся в переносчике внутри редуктора с валовым приводом. Внутренняя шестерня закреплена, в то время как переносчик вращает выходной вал. Корпус редуктора напрямую крепится к машине, а выходом является вращающийся вал.

Выходная спindle

Редукторы с выходной спindle похожи на редукторы с валовым приводом, основное различие заключается в том, что выход передается через фланец.