Що таке планетарний передач?

Планетарний  Передачі

Планетарна зубчастка - це вражаюча конструкція. Вона має центральний сонячний зубець, кілька планетних зубців, що обертаються навколо нього, та зовнішній кільцевий зубець. Планетні зубці знаходяться на носійці. Її конструкція дозволяє високий стосунок потужності до ваги та ефективну передачу крутячого моменту. Вона може забезпечувати різні передаткові співвідношення. За умови, що сонячний зубець є входом, а кільцевий зубець або носійець планетних зубців є вихідом, залежно від компонентів, можливі різні передаткові співвідношення. У авто трансмісіях вона є ключовою для гладкого переключення передач. Вона компактна, що робить її придатною для застосувань з обмеженим простором, таких як у сучасних машинних приводах.

Розділ Перший: Що таке планетарна зубчастка?

Планетарна зубчастка є епіциклічною л зубчасте обладнання, яке складається з центрального зубча, яке називається сонячним зубчем і виступає як вхідне зубче, яке має три або більше зубчей, які обертаються навколо нього і називаються планетарними. Планетарні зубчики взаємодіють з кільцевим зубчиком, який  обкладає сонячне і планетарні зубчики і має форму внутрішнього прямозубого зубча. Конструкція планетарних зубчаних передач робить їх винятково міцними і легкими для перетворення на різні відношення передач.

 

Розділ Другий: Як виготовляються планетарні зубчики

Планетарні передачі — це спосіб перетворення коливального руху у обертовий. Вони були розроблені Вільямом Мердоком  у 1781 році для використання з паровими двигунами як заміна кривошипам, які використовувалися для створення обертового руху. Поширене застосування планетарних передач — це зменшення швидкості у обмеженому просторі.

Головними та необхідними компонентами планетарної передачі є центральне колесо або сонячне колесо, декілька інших коліс, відомих як планети, зовнішнє  кольцеве колесо та планетний носій r іер. Чотири компоненти планетарного зубчастого механізму забезпечують стійкість я завдяки  рівномірному розподілу ф маси та обертальної жорстичності. Момент сили застосовується радіально до зубчиків і передається радіально, не викликаючи тиску на зуби.

Сонячний зуб

Центральне колесо у планетарному наборі зубчатих коліс отримує вхідний сигнал для набору коліс. Коли центральне колесо приводиться у рух вхідним сигналом  валом, планетарні колеса отримують змогу приводити у рух кільцеве колесо. Структура планетарного набору сконфігурована так, що піночків переносника, який прикріплений до планетарних коліс, зʼєднано з центральним колесом.

Планетарні колеса

Планетарні колеса закріплені на переноснику і рухаються відповідно до його руху колесо з сонцем. Коли вони обертаються проти колеса з сонцем, їх зубчики зачепляються з зубчиками кільцевого колеса. Коли планетарні колеса рухаються, вони обертаються навколо колеса з сонцем та кільцевого колеса Планетарні передачі мають одне або кілька планетарних коліс і керують швидкістю передачі потужності.

Зубчастка

Зовнішнє кільце системи планетарних зубчатих коліс є кільцяним зубчатим колесом або анulus-зубчатим колесом. У нього є зубці на внутрішньому ободі і гладке ззовні. Зубці планетарного кільцевого колеса спрямовані всередину для зʼєднання з планетарними зубчатими колесами. Переносник і планетарні  зубчасті колеса зв'язані та оточені кільцевим зубчатим колесом, яке зафіксоване у своїй позиції. Усі зубці планетарних зубчатих коліс зʼєднуються з сонячним  зубчатим колесом і кільцевим зубчатим колесом. Коли планетарні зубчаті колеса обертаються навколо сонячного зубчатого колеса, кільцеве зубча те колесо  вимушується обертатися у тому ж напрямку, що і сонячне зубча те колесо.

 

Перевізник

Планетарні колеса закріплені на носійці, який з'єднує їхні центри з колесом з сонцем і забезпечує, щоб вони зачеплялися так, що ір описувані кола котуються  без просування. Звичайно, переносник є рухомим і обертається відносно сонячного зубча. Він пов'язаний з  центрами кожного з планетарних зубчов для підтримки. Найпростіша форма планетарного зубча має одне сонце, одну планету, кільцеве зубче  та одного переносника. Складні планетарні зубчи мають більше одного типу зубчів, що стають складнішими за

збільшується кількість планетарних зубчатих коліс.

 

Конструкція планетарного зубчастого передача

Планетарні зубчasti колеса q вимагають визначення декількох вхідних даних для отримання конкретного виходу. Сонячне зубче коло знаходиться у центрі з'єднання і  зазубрене з зубцями планетарних зубчатих коліс, які є меншими і пов'язаними з рамою-носієм, яка виготовлена з алюмінію, чавуну або сталі. У носія є вісь для кожного з планетарних зубчатих коліс, які огортають сонце зубче і оточені кільцевим механізму.

Конструкція планетарного набору зубчатих коліс може включати прямі або конусні зубчи. Різниця між цими двома зубчами полягає в їхньому геліксі  кут зі шлицевими зубчатими колесами, які мають нульовий кут нахилу, тоді як конусні зубчасті колеса мають кут нахилу від 10 до 30 градусів. В будь-якій формі зубчата  підшипники грають важливу роль у передачі крутильного моменту набору планетарних зубчатих коліс. Палочкові підшипники мають правильний розмір, але не можуть  перенести осьові сили. Найкращим типом підшипників є конусні валці для осьових сил і вони більші за палочкові  підшипники.

 

Розділ Три: Типи планетарних зубчатих коліс

Різні типи планетарних передач розрізняються за своїми показниками продуктивності, ефективності та універсальності. Кожен тип має здатність перетворювати два вхідні сигнали на один вихідний, що робить їх складними для проектування та аналізу. Найбільш поширена форма планетарної передачі - це одна сонячна і одна планетна передача зі штурвалом та зовнішнім зубчастим колесом.

Планетарні передачі поводять себе протилежно до очікуваного, що робить їх аналіз складним, але захоплюючим та цікавим. Вони ф складні у вивченні, але дуже цікаві забезпечують відмінний крутний момент при відповідній жорсткості та мінімальному шумі у компактних розмірах. Планетарні передачі доступні в широкому асортименті  форм і дизайну, що є одним з причин їх широкого застосування.

Короткий перелік планетарних передач включає:

Одина етап

Багатоетапний

У лінії

Відстань відцентрування

Коаксиальний

Правий кут

Гармонійний привід

Диференційний

Сімпсон

Ravigneau x

Ці десять комплектів планетарних передач є дуже маленькою вибіркою з повної списку планетарних передач, які також включають спеціальні передачі, створені для унікальних та нестандартних застосувань. Важливо пам'ятати, що кожен тип планетарної передачі має свої переваги та недоліки. Їх використання визначається тим, наскільки вони відповідають потребам конкретного застосування.

Одноступінчаста планетарна передача

Одноступінча планетарна передача складається з центрального зубчастого колеса, трьох планетних зубчатих коліс, носія і кільцевого зубчастого колеса. Вхідний вал обертає центральне зубче колесо, що призводить до обертання планетних зубчатих коліс, носія та вихідного вала. Різні за розміром зубчасті колеса з різною кількістю зубців змінюють швидкість та момент вихідного вала. Одноступінчastі планетарні передачі використовуються з важкою технікою, промисловим обладнанням та автотрансмісіями. Як і більшість планетарних передач, одноступінчastі передачі використовуються завдяки своєму компактному дизайну та вагі.

Багатоступінча планетарна передача

Багатоступеневі планетарні передачі мають дві або більше планетарні передачі для досягнення необхідної швидкості та моменту. Вони мають таку саму конструкцію, як одноступеневі планетарні передачі, але мають кілька додаткових зубчатих колес на відповідному валу у першій групі, яка з'єднана з сонячним зубчатим колесом першої групи. Переносник першої групи з'єднаний з сонячним зубчатим колесом другої групи, що створює шаблон, який продовжується для всіх планетарних передач у багатоступеневій системі. Багатоступеневі планетарні передачі використовуються у застосуваннях, де потрібен великий момент і кілька швидкостей виведення. Вони досягають високих передатних чисел у компактному легкому корпусі.

 

Лінійна планетарна передача

З використанням планетарного зубчастого привода з ін-лайн розташуванням, вал входу та вихідний вал знаходяться у одній лінії і складаються з одного сонячного колеса та кількох планетарних зубчатих коліс, розташованих у кільця. Планетарні зубчики закріплені на носійці, який обертається навколо сонця. Вал входу обертає центральне сонячне зубче, яке приводить у рух планетарні зубчики, що спрямовані на кільце. Обертання навколо центральної осі передає енергію до вихідного вала. Ін-лайн планетарні зубчасті приводи використовуються завдяки своєму ефективності, щільність моменту і малий зворотний хід.

Планетарні зубчасті приводи з відхиленням

Планетарні зубчасті передачі з відцентруванням відомі як паралельношатунні планетарні передачі. Вони мають вхідний та вихідний вал, розташовані у відцентрованому або паралельному положенні. Так само, як і у віснових планетарних передачах, у передач з відцентруванням є сонячний зубчик з кількома планетарними зубчиками, закріпленими на носійці, які зачіпаються з зовнішнім кільцем. Замість того, щоб вихід був у одній лінії з входом, він вирівнюється інакше щодо вхідного вала. Вибір правильного діаметра та кількості зубців холостого зубча дозволяє вхідному та вихідному валам бути на спільній осі.

Планетарні зубчасті передачі з прямим кутом

У планетарних передач з прямим кутом вхідний та вихідний вали розташовані під прямими кутами один до одного. Сонячний зубчик, планетарні зубчики, носійець та зовнішнє кілце всі монтується у такій ж конфігурації, як і у інших передач. Обертання планетарних зубчиків передає енергію на зубчасту передачу з прямим кутом, яка з'єднана з вихідним валом.

 

Гармонійна планетарна зубча передача

Зубчасті передачі з гармонічним приводом також відомі як стресові зубчасті передачі та передачі з хвилями. Вони використовують гнучку металеву чашку і коло для передачі моменту. Компоненти зубчастої передачі з гармонічним приводом - це кругле коло і гнучка чашка, яка називається хвильовою генерацією. Крім того, у передачі є еліптичні або круглі зубчики, які називаються флекссплайн.

Вал вхідного привodu приводить у рух хвильову генерацію, через що вона деформується і створює хвилі, які рухаються вздовж обводу чашки. Створені хвилі взаимодіють з зубцями флекссплайна, який обертається навколо центральної осі зубчастої передачі з гармонічним приводом. Флекссплайн сполюгається з зовнішнім кільцевим зубчиком, який передає потужність до вихідного вала. Зубчасті передачі з гармонічним приводом мають нульовий люфт, високу точність і високу щільність моменту, що робить їх ідеальними для застосувань, де важливі точність і повторюваність

такі як робототехніка та автоматизація

Система планетарних зубчатих передач Simpson

Набір планетарних зубчатих коліс Сімпсона має одне сонячне колесо та два або три набори планетарних переносників, які з'єднані послідовно. Структура набору планетарних зубчатих коліс Сімпсона має три переднього ходу, один задній хід, нейтральний режим і використовується у автоматичній коробці передач з трьома чи чотирма передачами. Набір зубчатих коліс названо на честь Говарда Сімпсона, відомого інноватора у галузі проектування для автомобільної промисловості.

Два набори планетарних зубчатих коліс є взаємозалежними через спільне сонячне колесо. Перший набір ближче до вхідного вала і синхронізований із другим набором кіл.

Планетарний зубчастий набір Равіньо

Планетарний зубчастий набір Равіньо є покращенням набору планетарних зубчатих коліс Сімпсона і складається з двох сонячних коліс, двох зовнішніх коліс та двох наборів планетарних зубчатих коліс на одному переноснику, що робить планетарний зубчастий набір Равіньо меншим, легше та дешевшим. Два сонця розташовані посередньо на спільній обертальній осі і мають різні розміри.

Процес для планетарного зубчастого кола Равіньо включає участь меншої з сонячних зубчатих кіл, яка взаємодіє з своєю групою планетарних зубчатих кіл, які, у свою чергу, взаємодіють із зовнішнім зубчастим колом. Більше зовнішнє зубча те коло пов'язане з планетарними зубчиками обох планетарних передач і взаємодіє з більшим із двох сонячних зубчатих кіл. Носій, з різним радіусом, тримає групи планетарних зубчатих кіл на місці і пов'язаний із вісьовим валом. Він обертається як один блок у співвідношенні до сонячних і зубчастих кіл

Диференціальна планетарна зубча передача

У диференціальній планетарній зубчатій передачі кожне зубча коло обертається, що є ключовим фактором у передачі для приводу колес автомобіля. Спочатку автомобілі були сконфігуровані так, що одне з колес було приводним, тоді як інше колесо було смонтуване вільно. Хоча це був ефективний метод приводу, він був небезпечним, що вимагало знайти спосіб приводу обох колес

Розробка диференціального планетарного зубчастого механізму вимагала, щоб кожне колесо мало своє власне відправне валу. Використовуються кілька конусних зубчатих коліс з носійником для зміни напрямку обертання відправного вала. Зубчата передача має велике кільцеве зубче коло, носійник, два планетарних зубчика та сонячне зубче коло. Кільцеве зубче коло пов'язане з валом одного з коліс, тоді як сонячне зубче коло прикріплене до іншого колеса, що дозволяє змінювати обертання відправного вала для приводу коліс.

 

Планетарні редуктори

Планетарні редуктори приводяться у дію гідромоторами, електромоторами або двигунами внутрішнього згоряння. Вони є найпоширенішою формою редуктора і підключаються безпосередньо до точного мотора або інтегруються. Планетарні редуктори надзвичайно ефективні у передачі енергії від мотора до виходу.

Привід колеса

Зубчастий привід планетарної передачі є найпростішою формою передачі і може бути підключений напряму до колеса, при цьому колеса об'єднуються через корпус системи. Носій для зубчастого приводу планетарної передачі розташований у самій передачі. Пряма з'єднання передачі з колесами допомагає зменшити розмір передачі.

Валовий вихід

Як і в інших планетарних передачах, сонячне колесо обертає планетарні колеса, які розташовані у носії всередині валової передачі. Коронне колесо зафіксоване, тоді як носій обертає вихідний вал. Корпус передачі кріпиться безпосередньо до машини, а вихідним елементом є обертальний вал.

Вихідний вертлюг

Передачі з вихідним вертлюгом подібні передачам з валовим вихідом, головна різниця полягає в тому, що вихід передається через фланець.