Что такое передача планетарная: Планетарная передача

Планетарная передача

Под планетарной передачей понимается вращение, которое передаётся механическим путём. Осуществляется движение шестерёнок, которые расположены вдоль центрального колеса в планетарном порядке.

Редуктор – принцип устройства и действия

Конструкция планетарной передачи имеет набор зубчатых колёс на вращающейся оси:

1. Основной элемент – «солнечное» колесо, расположенное в центре.
2. Важной деталью системы является водило, оно фиксирует оси остальных шестерёнок (сателлитов).
3. Сателлиты – это шестерёнки одного размера, расположенные вокруг центрального колеса.
4. Кольцевая шестерёнка – она объединяет все части редуктора, и контактирует с сателлитами. Это единственная деталь редуктора, которая находится в неподвижном состоянии.

Вращение центрального колеса приводит в движение сателлиты, которые перемещаются по периметру кольцевой шестерёнки. Этот процесс вращает оси сателлитов, а они дают движение водилу.

Плюсы и минусы планетарного редуктора

Устройство является популярным, так как обладает рядом положительных качеств:

• компактность – не требуется много места и времени для установки;
• имеет небольшой вес;
• создаёт меньше шума при работе, чем в обычные редукторы;
• нагрузка на валы и опоры небольшая, это позволяет сделать опорную конструкцию проще, тем самым снизить затраты;
• обладает большими передаточными отношениями.

Дифференцированная передача приводит в устройствах сложенное или разложенное движение, которое используется в металлургических станках.

Планетарный редуктор имеет и ряд недостатков:

1. Требования к изготовлению редукторов высокие. Необходима точность, ведь зубчики должны плотно соприкасаться, но легко двигаться, поэтому они сложнее в сборке, чем другие типы передач.
2. Стоимость выше, чем цена других редукторов.

Передаточное отношение

Передаточное отношение в планетарном редукторе визуальным способом определить сложно, так как существуют разные способы приводить в движение систему. В планетарной передаче, одна деталь фиксируется, а другие выступают как ведущая и ведомая. Передаточное число зависит от зубчиков всех шестерёнок, от их количества, и от закреплённого элемента.

Передаточные отношения бывают:

• положительные – когда оба зубчатых колеса с одним направлением;
• отрицательные – если шестерёнки движутся в разных направлениях.

Если неподвижно водило, то передаточное число равно S/А, где S – центральное колесо, A – количество зубьев шестерёнки.

При блокировании кольцевой шестерёнки, к водилу подаётся мощность, и тогда ПО солнечной шестерёнки менее 1 и будет выглядеть как 1+A/S.

При закреплении кольцевой шестерёнки, а прохождении мощности через центральное колесо, ПО равно 1/(1 + A/S). Оно является наибольшим числом, которое возможно получить при планетарной передаче.

Виды планетарных редукторов

Отличительная черта планетарных редукторов – наличие двух и более степеней свободы. А скорость звена, напрямую связана с угловой скоростью остальных звеньев.

Существует несколько видов передач:

1. Одноступенчатая – наиболее простой вариант с небольшими габаритами.
2. Многоступенчатая – используется для получения большего придаточного числа.

Планетарные редукторы отличаются по расположению валов: вертикальному или горизонтальному.

Кроме того, планетарная передача различается по зацеплению зубчатых колёс, встречаются:

• Прямые (традиционный способ) – так как монтаж такой конструкции самый простой. Используется при небольших скоростях и не высоких нагрузках.
• Косозубые – его использование способно понизить шум редукторов, однако осевые нагрузки усложняют подбор подшипников. Угол наклона равен 18 градусам, ход более плавный, используются на скоростях среднего и высокого уровня.
• Шевронные – зубцы направлены в разные стороны. Рекомендованы для передач с высокими нагрузками. Преимущества данного вида – практически отсутствует осевая нагрузка на подшипник, это продлевает срок службы всего узла. Данный вид передачи даёт возможность увеличивать наклонный угол зубьев, до 40 градусов. Недостаток вида – его дороговизна.

Выход из строя

Износ – это основная причина поломки планетарной передачи, которая происходит в основном из-за плохой смазки. Изношенные передачи имеют в зацеплениях увеличенные зазоры, что приводит к усилению шума, вибрации и в конечном итоге уменьшению прочности зуба.

Заедание – поломка высокоскоростных передач. Происходит заедание, так как масленая плёнка выдавливается между зубьями при высоких скоростях.

Излом – вызывается напряжением изгиба. Излом может разрушить вал, подшипники и весь механизм.

Планетарный редуктор применяется там, где нужна точность среднего уровня, и отсутствует необходимость в полном вале. Основная отрасль использования планетарного редуктора – машиностроение, кроме того они применяются в медицинской технике и измерительной аппаратуре.

Планетарная передача | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Сарсенов, Б. А. Планетарная передача / Б. А. Сарсенов, Н. А. Максудова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 48 (234). — С. 46-48. — URL: https://moluch.ru/archive/234/54101/ (дата обращения: 23.07.2021).



Целью работы является исследование планетарной передачи и кинематический анализ передачи.

Ключевые слова: зубчатое колесо (шестеренка), солнечная шестерня, кольцевая шестерня (корона), сателлит, водило, эпицикл, редуктор, коробка скоростей.

Планетарная передача – механическая передача вращательного движения, имеющая зубчатое колесо с подвижными геометрическими осями. Подвижность оси обеспечивает компактность механизма и уменьшает массу (или габариты) передачи. Можно получить систему с двумя и более степенями свободы, которая расширяет применение планетарной передачи в различных технологических и транспортных машинах.

Принцип действия планетарных передач основан на вращении зубчатых колес (шестеренок) и представляет собой несколько взаимосвязанных шестеренок (Рис.1).

Рис. 1. 1 — солнечная шестерня, 2 — кольцевая шестерня (корона), 3 — сателлиты, Н — водило

1. Солнечная (центральная) шестерня находится в центре;
2. Кольцевая шестерня (корона): внешнее зубчатое колесо, имеющее внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Также ее называют «эпициклом» планетарной передачи;
3. Планетарная шестерня (сателлиты) одиночного размера, находящаяся в зацеплении с солнечной шестерней. Число сателлитов в планетарных передачах варьируется от 2 до 6, в зависимости от возможности размещения в механизме, чаще встречаются механизмы с тремя сателлитами, что обеспечивает более равномерное распределение нагрузок. Зубчатые колеса планетарной передачи могут быть любого известного типа из курса «Детали машин»: прямозубые, косозубые, червячные, шевронные. Тип зацепления не оказывает влияния на работу планетарной передачи.
4. Одним из основных элементов планетарной передачи является водило – (Н) – подвижное звено, на котором жестко фиксированы друг относительно друга оси нескольких сателлитов.

После ознакомления с основными деталями планетарной передачи возникает вопрос: а почему подобные механизмы называют планетарными? Ответ простой: сателлиты вращаются вокруг своих осей и вместе с осью – вокруг солнечной шестерни, т. е. совершают движение, подобное движению планет. Отсюда название — планетарные передачи. В международных энциклопедиях встречаются синонимы подобных механизмов: планетарная, дифференциальная или эпициклическая передача.

Как все передаточные механизмы, планетарные передачи служат для преобразования кинематических параметров и передачи движения от двигателя другим механизмам машин. Планетарная передача способна в пределах одной оси изменять, складывать и раскладывать угловые скорости и крутящий момент.

Основной кинематической характеристикой планетарной передачи является передаточное отношение (u). Передаточное отношение такой передачи визуально определить очень сложно, потому что механизм может вращаться различными способами, и для кинематического исследования передачи существуют аналитический и графический методы.

Аналитический метод определения передаточного отношения основан на способе обращения движения, который впервые предложил английский ученый Виллис, поэтому аналитический метод больше всего известен под названием «метод Виллиса».

Суть метода заключается в следующем.

Всей планетарной передаче сообщается дополнительное вращение с угловой скоростью – _, равной угловой скорости водила, но обратной направлению. Таким образом, водило Н останавливается, а другие колеса освобождаются; колесо 3 (корона) было неподвижно, а в преобразованном механизме начинается вращаться с угловой скоростью . Обычный планетарный механизм (рис.2,а) превратится в обращенный механизм (рис.2,б)

Рис. 2. 1 — ведущее центральное колесо; 2 — сателлит; 3 — неподвижное центральное колесо; Н — водило

Звенья обращенного механизма будут вращаться с угловыми скоростями:

; ;

Математическое описание передаточного отношения может быть выражено через отношение чисел зубьев (z), угловых скоростей (), частот вращения (n).

Определим передаточное отношение:

а) через угловые скорости:

Но поскольку мы знаем, что 3-звено – это неподвижное центральное колесо (ω₃ = 0), то получаем

Отсюда найдем аналогичную формулу для определения передаточного отношения планетарного механизма:

Эта формула справедлива для любой схемы планетарного механизма при наличии неподвижного центрального колеса. Значит, и передаточное отношение от любого планетарного колеса водилу Н при неподвижном опорном колесе j ровно единице минус передаточное отношение _{от этого же колеса к опорному (центральному) в обращенном механизме, т. е.}

= ,

или

+ = 1.

Таким образом, для планетарных механизмов с круглыми колесами сумма передаточных отношений при различных останавливаемых звеньях всегда равна единице.

б) через количество зубьев (z):

; ;

в) через частоты вращения (n):

Частоты вращения зубчатых колес обращенного механизма равны разности прежних частот вращения и частоты вращения водила. Допустим, , , — частоты вращения соответственно звеньев 1, 3, Н; а — означает передаточное отношение с направлением движения от 1 к 3 при неподвижном Н. Для обращенного механизма получаем следующую формулу:

=

В реальной ситуации колесо 3 заторможено (= 0), тогда

= =

Широкие кинематические возможности планетарной передачи позволяют использовать данную передачу как редуктор с постоянным передаточным отношением; как коробку скоростей или как дифференциальный механизм.

Литература:

1. Иосилевич Г. Б., Строганов Г. Б., Маслов Г. С. Прикладная механика. — М.: Высшая школа, 1989.
2. Иванов М. Н., Детали машин. — М.: Высшая школа, 1991.
3. Фролов К. В., Попов С. А., Мусатов А. К. и др. Теория механизмов и машин. — М.: Высшая школа, 1987.

Основные термины (генерируются автоматически): планетарная передача, передаточное отношение, обращенный механизм, частота вращения, колесо, кольцевая шестерня, неподвижное центральное колесо, передача, солнечная шестерня, аналитический метод.

Планетарная передача: расчет, принцип работы

Составляющим элементом на автотранспорте является КПП, включающая набор валов, шестерен. Также, может присутствовать планетарная передача (ПП), которую характеризует продолжительный эксплуатационный срок. Устройство рассчитано на выдержку больших нагрузок, которые возникают при передвижении.

Планетарные передачи: конструктивные особенности

Планетарная передача, внешний вид

Относящиеся к КПП планетарные зубчатые передачи представляют собой набор взаимозацепляемых колес, минимальное количество которых – 4. Следует отметить наличие подвижной и неподвижной оси вращения. Колеса зубчатой формы обеспечивают хорошую связь между собой, имеется возможность осуществления дифференциального вращения. Данная система отличается долговечностью.

Дифференциал – это составляющий механизм коробки переключения передач на транспортном средстве. Данный элемент приводит в движение машину.

Следует перечислить основные составляющие элементы автомобильной автоматической КПП:

• Солнечная шестерня;
• водило;
• кольцевая шестерня.

Водило – это рычажный механизм. Данная комплектующая деталь надежно зафиксирована в штатном месте, неподвижна, в то время солнечная шестерня приводится в движение внешним источником.

К коробке передач относятся сателлиты, представляющие собой шестерни. Данная запчасть отличается надежностью, способна выдерживать возникающие большие нагрузки. Благодаря этому, происходит оперативное зацепление зубьев. При этом отмечается минимальный уровень шума во время их работы.

Сателлиты – это группы колес, отличающиеся небольшим размером, встречающиеся на автоматическом варианте КПП.

Они находятся в постоянном зацеплении с обоими центральными зубчатыми колесами. Скорость их вращения и солнечных шестеренок могут отличаться, однако сумма всегда одинакова.

Строение ПП

Таким образом, ПП влияет на изменение скорости. На ведущей оси машины установлен дифференциал, поддерживающий планетарные передачи с разным передаточным коэффициентом. АКПП с планетарной зубчатой передачей отличается эффективностью работы, в значительной мере облегчает управление транспортным средством во время езды по городу.

Передаточное отношение планетарной передачи

Формула для вычисления передаточного числа

Передаточное число – это отношение числа зубьев ведомой к ведущей шестерни. Оно влияет на эффективность разгона, динамика хода автотранспорта на проезжей части. От чего зависит передаточное отношение? На данный параметр влияют такие факторы, как общее количество зубьев, какой элемент в данной системе закреплен.

С помощью калькулятора представляется возможным осуществить точный расчет планетарных передач. Для определения передаточного соотношения необходимо частоту вращения ведущего вала поделить на частоту вращения ведомого.

Угловая скорость звеньев ПП находится в зависимости от скорости вращения всех остальных имеющихся звеньев, относящихся к трансмиссии. Чтобы определить соотношение между угловыми скоростями зубчатых колес, сателлитов целесообразно применить формулу Виллиса.

Особенности функционирования и классификация ПП

Планетарная коробка передач отличается сложностью конструкции. Название «планетарная» данной передачи обусловлено тем, что внешне она похожа на модель Солнечной системы, т.е. в центре «Солнце», а на прилегающих вокруг него осях расположены «планеты», вращающиеся с определенной скоростью. В ряде источников, помимо планетарной, передача может именоваться дифференциальной, эпициклической (эпицикл). ПП может использоваться в качестве редуктора.

Как работает планетарная передача?

Принцип работы планетарной передачи может базироваться на блокировке одного или нескольких рабочих узлов. При этом отмечается небольшая нагрузка на зубья. Нередко планетарные коробки передач устанавливаются на тракторах, гусеничной технике.

Составляющие элементы планетарного механизма на КПП – это зубчатые колеса, имеющие прямую, косую форму. Также, данные комплектующие детали могут быть V-образными, червячными. Классифицироваться планетарные зубчатые передачи могут по количеству свободных звеньев, связей между собой, расположению осей и т.д.

Таким образом, принцип действия ПП может быть одноступенчатым или многоступенчатым. В первом случае блокировка происходит только одной шестерни, а во втором – нескольких. Шестерни меньшего размера крутят большую. Эффективностью работы отличаются солнечная, коронная шестерня, сателлиты. Благодаря этому, плавно переключаются скорости, не отмечается разрывов в передачи возникающей мощности мотора, следовательно, повышается комфорт поездки.

Обнаружение неполадок в работе ПП

Устройство ПП

Несмотря на надежность механизма ПП, при его продолжительной работе могут возникнуть соответствующие поломки в результате износа комплектующих. Основной признак наличия неисправности – это возникновение посторонних шумов. Такое проявление может являться следствием того, что хозяин транспортного средства часто придерживался агрессивного стиля езды. В дополнении к этому, способствует сокращению рабочего срока ПП – если не прогревался двигатель перед началом поездки.

Необходимость в замене сателлит КПП на шестернях дифференциала возникает, если на их поверхности появились трещины или произошла внешняя деформация зубьев. В ряде случаев, вернуть запчасти первоначальный вид представляется возможным, если осуществить шлифовальные работы по поверхности комплектующей детали. Однако при этом дефект должен быть минимальным.

Снижение КПД планетарной передачи нередко связан с естественным износом комплектующих деталей, которые к ней относятся из-за трения. Как правило, КПД измеряется в процентах.

Для осуществления ремонта планетарной КП нужна разборка данного механизма. Доверить данную процедуру стоит специалистам, имеющим соответствующий опыт проведения подобных работ. Полная переборка позволяет точно определить причину неисправности.

Планетарная передача принцип работы

Планетарный механизм

Планетарный редуктор представляет собой один из вариантов механических редукторов.

Причина использования такого названия редуктора заключается в применении планетарной передачи, которая расположена в редукторе.

Именно она отвечает за передачу и преобразование крутящего момента. Планетарные редукторы могут иметь одну планетарную передачу или больше.

Принцип работы планетарного редуктора

Солнечная шестерня в таком редукторе расположена в центральной части, а на его периферии находится коронная шестерня. Кроме этого, в нем используются сателлиты (на фото ниже их пять) – небольшие шестерни, которые установлены между коронной и солнечной.

Ведущий мост грузовиков МАЗ, троллейбусов ЗиУ-9, автобусов Икарус, тракторов К-700 и Т-150К

Благодаря использованию такого редуктора в бортовой передаче появляется возможность сделать диаметр основной передачи меньшим, в результате чего возрастает клиренс. Кроме этого, полуоси имеют меньший диаметр, что позволяет спроектировать их на менее высокий крутящий момент.

Видео о планетарном редукторе

//www.youtube.com/embed/_TzUbKeuROo?wmode=opaque&rel=0

Устройство и принцип работы

Устройство состоит из следующих элементов:

1. Основные элементы представлены зубчатыми и червячными парами.
2. Для установки и фиксации основных деталей проводится установка центрирующих подшипников.
3. Для смазывания трущихся деталей корпус заполняется специальным маслом. Исключить вероятность его вытекания можно за счет уплотнений.
4. Сальники также являются важной частью конструкции.
5. Корпус состоит из двух составных элементов, за счет которых есть возможность разобрать конструкция при обслуживании или ремонте.

Принцип работы планетарного редуктора предусматривает то, что смазывание основных деталей происходит за счет естественного разбрызгивания масла при работе устройства.

Схема классического устройства выглядит следующим образом:

1. В качестве источника вращения устанавливается мотор.
2. Другая часть представлена шестерней планетарного типа. Внутри расположены другие детали, крепление стакана редуктора к мотору проводится за счет фиксирующих элементов.
3. Далее идет вал с подшипником.

Защита конструкции обеспечивается за счет крышки редуктора. Его фиксация проводится за счет болтов. 

Принцип действия агрегата во многом зависит от кинематической схемы привода. Расчет передаточного отношения проводится при применении специальных формул, которые можно встретить в технической литературе.

Виды планетарных редукторов

1. Одноступенчатые.
2. Многоступенчатые.

Первый вариант исполнения намного проще, характеризуется меньшими размерами и обеспечивает более широкие возможности по передаче крутящего момента. Создание нескольких ступеней определяет существенное увеличение размеров конструкции, а диапазон передаточных чисел уменьшается.

По показателю сложности планетарного редуктора выделяют два основных типа:

1. Простые.
2. Дифференциальные.

В зависимости от формы корпуса и применяемым внутри элементам выделяют следующие типы:

1. Волновые.
2. Конические.
3. Червячные.
4. Цилиндрические или колесного типа.

Их применение позволяет передавать вращение между пересекающимися, перекрещивающимися и параллельными валами. 

Детальное описание устройств

Смешанные планетарные конструкции могут иметь разное количество колес, а также различные передачи, посредством которых они соединяются. Наличие таких деталей значительно расширяет возможности механизма.

Составные планетарные конструкции могут быть собраны так, чтобы вал несущей платформы двигался с высокой скоростью. В результате некоторые проблемы с редукцией, солнечной шестерней и прочими могут быть устранены в процессе усовершенствования устройства.

Таким образом, как видно из приведенной информации, планетарный механизм работает по принципу передачи вращения между звеньями, являющимися центральными и подвижными. При этом сложные системы более востребованы, чем простые.

Варианты конфигурации

В планетарном механизме можно использовать колеса (шестерни) различной конфигурации. Подходят стандартные с прямыми зубьями, косозубые, червячные, шевронные. Тип зацепления на общий принцип работы планетарного механизма не будет влиять. Главное, чтобы совпадали оси вращения водила и центральных колес. А вот оси сателлитов могут располагаться в других плоскостях (скрещивающихся, параллельных, пересекающихся). Пример скрещивающихся — дифференциал межколесный, у которого зубчатые колеса имеют коническую форму. Пример скрещивающихся — дифференциал самоблокирующийся, у которого зацепление червячное (Torsen).

Простые и сложные устройства

Как уже отмечалось выше, схема планетарного механизма всегда включает водило и два центральных колеса. Сателлитов может быть сколько угодно. Это, так называемое, простое или элементарное устройство. В таких механизмах конструкции могут быть такими : «СВС», «СВЭ», «ЭВЭ», где:

• С — солнце.
• В — водило.
• Э — эпицентр.

Каждый такой набор колес + сателлиты называется планетарным рядом. При этом все колеса должны вращаться в одной плоскости. Простые механизмы бывают одно- и двухрядными. В различных технических приборах и машинах они используются редко. Примером может послужить планетарный механизм велосипеда. По такому принципу работает втулка, благодаря которой осуществляется движение. 

Гораздо чаще можно встретить сложные зубчатые планетарные механизмы. Их схемы могут быть самыми разными, что зависит от того, для чего предназначается та или иная конструкция. Как правило, сложные механизмы состоят из нескольких простых, созданных по общему правилу для планетарной передачи. Такие сложные системы бывают двух-, трех- или четырехрядные. Теоретически можно создавать конструкции и с большим числом рядов, но на практике такое не встречается.

Плоские и пространственные устройства

Некоторые думают, что простой планетарный механизм обязательно должен быть плоским. Это верно лишь отчасти. Сложные устройства тоже могут быть плоскими. Это значит, что планетарные ряды, сколько бы их ни использовалось в устройстве, находятся в одной либо в параллельных плоскостях. Пространственные механизмы имеют планетарные ряды в двух и более плоскостях. Самих колес может быть меньше, чем в первом варианте.

Общие сведения о планетарных передачах

Планетарными называют передачи, имеющие зубчатые колеса с подвижными осями. Отличительной особенностью механизмов, включающих планетарную передачу (или передачи), является наличие двух или более степеней свободы. При этом угловая скорость любого звена передачи определяется угловыми скоростями остальных звеньев.

Наибольшее распространение получила простая одинарная планетарная передача (рис. 1), которая состоит из центрального колеса 1 с наружными зубьями, неподвижного центрального колеса 3 с внутренними зубьями; сателлитов 2 – колес с наружными зубьями, зацепляющихся одновременно с колесами 1 и 3 (на рис. 1 число сателлитов с = 3), и водила Н, на котором закреплены оси сателлитов. Водило соединено с тихоходным валом. В планетарной передаче одно колесо неподвижно (соединено с корпусом). Обычно внешнее центральное колесо с внутренними зубьями называют коронным (коронная шестерня или эпицикл), а внутреннее колесо с внешними зубьями – солнечным колесом (солнечная шестерня или солнце).

При неподвижном колесе 3 вращение колеса 1 вызывает вращение сателлитов 2 относительно собственных осей, а обкатывание сателлитов по колесу 3 перемещает их оси и вращает водило Н. Сателлиты таким образом совершают вращение относительно водила и вместе с водилом вокруг центральной оси, с. е. совершают движение, подобное движению планет. Поэтому такие передачи и называют планетарными.

При неподвижном колесе 3 движение передают чаще всего от колеса 1 к водилу Н, можно передавать движение от водила Н к колесу 1.

В планетарных передачах применяют не только цилиндрические, но и конические колеса с прямым или косым зубом.

Если в планетарной передаче сделать подвижными все звенья, т. е. оба колеса и водило, то такую передачу называют дифференциальной.С помощью дифференциального механизма можно суммировать движение двух звеньев на одном или раскладывать движение одного звена на два других. Например, в дифференциале заднего моста автомобиля движение от водила Н передают одновременно колесам 1 и 3, что позволяет при повороте одному колесу вращаться быстрее другого.

Область применения планетарных передач

Планетарные передачи применяют как редукторы в силовых передачах и приборах, в коробках передач автомобилей и другой самоходной техники, при этом передаточное число такой КПП может изменяться путем поочередного торможения различных звеньев (например, водила или одного из колес), в дифференциалах автомобилей, тракторов и т. п.

Широкое применение планетарные передачи нашли в автоматических коробках передач автомобилей благодаря удобству управления передаточными числами (переключением передач) и компактности. Можно встретить планетарные передачи и в механизмах привода ведущих колес современных велосипедов. Часто применяют планетарную передачу, совмещенную с электродвигателем (мотор-редуктор, мотор-колесо).

Планетарная передача: 1 – сателлит; 2 – водило; 3 – солнечная шестерня; 4 – кольцевая шестерня («корона»).

Планетарная коробка передач: характеристики, принцип действия

Планетарные механизмы относятся к наиболее сложным устройствам коробки передач. При небольших размерах конструкция характеризуется высокой функциональностью, что объясняет ее широкое применение в технологических машинах, велосипедной и гусеничной технике. На сегодняшний день планетарная коробка передач имеет несколько конструкционных исполнений, но основные принципы работы ее модификаций остаются прежними.

Принципы работы планетарных коробок передач

Изменение передачи зависит от конфигурации размещения функциональных узлов. Значение будет иметь подвижность элемента и направления крутящего момента. Один из трех компонентов (водило, сателлиты, солнечная шестерня) фиксируется в неподвижном положении, а два других вращаются. Для блокировки элементов планетарной коробки передач принцип работы механизма предусматривает подключение системы ленточных тормозов и муфт. Разве что в дифференциальных устройствах с коническими шестернями тормоза и блокировочные муфты отсутствуют.

Понижающая передача может активизироваться по двум схемам. В первом варианте реализуется следующий принцип: останавливается эпицикл, на фоне чего рабочий момент от силового агрегата переправляется на базу солнечной шестерни и убирается с водила. В итоге интенсивность вращения вала будет понижаться, а солнечная шестерня прибавит в частоте работы. В альтернативной схеме блокируется солнечная шестерня устройства, а вращение передается от водила к эпициклу. Результат аналогичный, но с небольшим отличием. Дело в том, что передаточное число в данной рабочей модели будет стремиться к единице.

В процессе повышения передачи тоже может реализовываться несколько рабочих моделей, причем для одной и той же планетарной коробки передач. Принцип действия в простейшей схеме следующий: блокируется эпицикл, а момент вращения переносится с центральной солнечной шестерни и транслируется на сателлиты и водило. В таком режиме механизм работает как повышающий редуктор. В другой конфигурации будет блокироваться шестерня, а момент переправляется от коронной шестерни на водило. Также принцип действия схож с первым вариантом, но есть разница в частоте вращения. При включении заднего хода момент кручения снимется с эпицикла и будет передаваться на солнечную шестерню. При этом водило должно находиться в неподвижном состоянии.

Особенности рабочего процесса

Принципиальным отличием планетарных механизмов от других видов коробок передач является уже упомянутая независимость рабочих элементов, что формулируется как две степени свободы. Это значит, что благодаря дифференциальной зависимости для вычисления угловой скорости одного компонента системы необходимо брать во внимание скорости двух других зубчатых узлов. Для сравнения, другие зубчатые коробки передач предполагают линейную зависимость между элементами в определении угловой скорости. Иными словами, угловые скорости планетарной «коробки» могут меняться на выходе независимо от динамических показателей на входе. При зафиксированных и неподвижных шестернях появляется возможность суммировать и распределять потоки мощности.

В простейших механизмах отмечается две степени свободы зубчатых звеньев, но работа сложных систем может предусматривать и наличие трех степеней. Для этого механизм должен иметь как минимум четыре функциональных звена, которые будут находиться в дифференциальной связке между собой. Другое дело, что такая конфигурация фактически будет неэффективна в силу низкой работоспособности, поэтому на практике применения и передачи с четырьмя звеньями сохраняют две степени свободы.

Простые и сложные планетарные передачи

Уже был отмечен один из признаков разделения планетарных механизмов на простые и сложные – это количество рабочих звеньев. Причем речь идет только об основных узлах, и группы сателлитов не берутся в расчет. Простая система обычно имеет три звена, хотя кинематикой допускаются все семь. В качестве примера такой системы можно привести наборы одно- и двухвенцовых сателлитов, а также парные взаимозацепленные группы зубчатых колес.

В сложных механизмах основных звеньев гораздо больше, чем в простых. Как минимум в них предусматривается одно водило, однако центральных колес может быть больше трех. Ппринцип работы планетарной коробки передач позволяет даже в рамках одной сложной системы использовать несколько простых агрегатов.

Однако о полной независимости простых планетарных систем в рамках сложных устройствах речи не идет. 

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 2 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

принцип работы, типы, схема, расчет, ремонт

В процессе развития автомобилестроения и промышленности появилось множество механизмов, принцип работы которых сохранился на протяжении столетия. Принцип работы планетарной коробки передач как раз считается неизменным. Чаше всего планетарная передача КПП используется в работе классического гидротрансформаторного автомата, так как посредством ее работы можно эффективно перераспределять как крутящий момент, так и передаточное число на валах коробки.

Что такое планетарная передача

Планетарная передача или планетарная коробка передач представляет собой механизм переключения ступеней в автомобильной коробке передач. Также данный механизм часто используется в иных отраслях промышленности, так как посредством шестерен такая коробка передач может с высокой эффективностью передавать огромный крутящий момент на вал, а также эффективно вести управление трансмиссиями. Планетарной такая коробка названа за сходство работы – во время рабочего процесса сателлиты шестерни ходят по кругу как планеты солнечной системы вокруг солнца. На данном принципе и основана работа планетарной передачи.

Большое распространение данный механизм получил не только в автомобилестроении, а также в корабельном деле, проектировании мотоциклов, промышленно-строительной техники. При этом в современном проектировании коробок передач используется не просто передача, а планетарный ряд АКПП, который состоит из нескольких как подвижных, так и неподвижных механизмов.

Трансмиссия планетарного типа выступает как единый механизм, состоящий из нескольких составных частей в классическом виде:

1. Коронная шестерня выступает венцом всего механизма. Представлена как круглая шестерня с зубцами, расположенными внутрь. Внутри данной шестерни по кругу как внутри солнечной системы ходят остальные части коробки. Данная шестерня находится в закрепленном положении — весь рабочий процесс происходит непосредственно внутри данной детали.
2. Сателлит – шестерня, которая непосредственно соприкасается с коронной шестерней одной стороной и во время вращения с солнечной шестерней. Данный элемент также немаловажен, ведь именно при помощи вращения сателлита вокруг солнечной шестерни происходит прокручивание главного вала и обеспечивается прием крутящего момента на солнечную шестерню.
3. Солнечная шестерня расположена в центре механизма и выступает главным передатчиком момента на вал при помощи регулирования водила, получает момент с сателлитов. При этом скорость вращения шестерен различна, однако при осуществлении механизма с рядом передач сумма солнечной и шестерни и сателлитов должна совпадать.

Все структуры связаны между собой и образуют единый механизм.

Плюсы и минусы планетарной трансмиссии

Учитывая долгое производство, планетарная раздаточная коробка со временем постоянно переносила улучшения, получая множество достоинств. К основным относятся следующие моменты:

1. В автомобилестроении преимуществом такой коробки является довольно маленькая вибронагруженность на агрегат и меньшие вибрации по всему кузову. Данная коробка передач в таком исполнении позволяет помимо снижения загруженности уменьшить вибрации кузова, что положительно сказывается на уровне комфорта в салоне.
2. Компактность габаритов. При размещении планетарного ряда присутствует возможность передачи большого крутящего момента, передаточное число планетарной передачи позволяет в компактных размерах разместить мощный механизм в сравнении с иными типами.
3. Способность переносить высокие нагрузки, а также выносливость при нагрузках. Учитывая большое количество зубьев и распределенную нагрузку, каждый элемент планетарной коробки считается надежным элементом – как в отдельности, так и в составе планетарного ряда. Кроме того, учитывая низкую нагруженность даже при получении высокого крутящего момента, такая коробка издает мало шума. В автомобильной промышленности это также положительно сказывается на работе коробки передач в целом, а также повышает комфорт при движении.

Однако данное устройство планетарной КПП предполагает наличие недостатков, вызванных технологическим прогрессом:

1. Сложность в производстве. Учитывая высокую точность производства каждой отдельной детали, а также всего механизма в целом, произвести качественную планетарную коробку передач можно лишь на специальном оборудовании с низким количеством допусков и минимальным количеством брака. Кроме того, общая сложность планетарной автоматической коробки передач при построении планетарного ряда также обязывает производителя учитывать все нюансы производства.
2. Сложность в изготовлении обуславливает высокую стоимость и дороговизну в изготовлении. Использование качественного металла, работа сложных станков, сложность в точном проектировании и построении сложных схем оправдывает высокую стоимость готового изделия.
3. Учитывая вышеизложенное, такая коробка передач помимо дороговизны потребует сложных ремонтных операций. Учитывая точность конструкции при сборке агрегата, при выходе из строя любого элемента владельца может ждать сложный и дорогостоящий ремонт.

Важно! Несмотря на наличие определенных недостатков, плюсы данного механизма перевешивают, а планетарная коробка пользуется повсеместной популярностью среди производителей.

Виды планетарных передач

К видам данных механизмов относятся:

1. Однорядные устройства, которые преимущественно используются как вспомогательные элементы в отраслях промышленности. Такие системы представлены одной передачей и передают крутящий момент на силовые элементы двигателя.
2. Двухрядные системы сложнее по конструкции и включают в себя несколько сочетаний передач, которые двигаются с разной скоростью и различными передаточными числами и могут предавать больший крутящий момент с достижением КПД 98%.
3. Многорядные системы используются в сложных конструкциях автомобильных коробок передач или промышленных станках. Такие устройства имеют сложное сочетание нескольких валов, тормозов и множество шестерен сочленяющихся между собой.

Каждый вид имеет свои особенности.

Принцип работы планетарной коробки передач

Принцип действия данного механизма заключается в закреплении одной из ведущих частей (шестерен) в жестком положении. Этой частью может быть коронная или солнечная шестерня. Через нее впоследствии будет передаваться момент.

К данной части присоединяется ведущий вал, который передает момент на противоположную шестерню – в случае жесткого закрепления коронной на солнечную. Затем солнечная шестерня передает момент на водило и непосредственно на выходной вал, далее в механизм.

Схема планетарной передачи

Простая схема данного агрегата представляет собой:

• в центре располагается вал, который передает крутящий момент на весь механизм в целом;
• вал непосредственно передает данное усилие на солнечную шестерню, а она последовательно передает момент на сателлиты, которые могут двигаться с разными скоростями в зависимости от размера;
• сателлиты приводят в движение коронную шестерню, которая также может быть соединена с иными механизмами.

Важно! Схема расположения может быть как классической с симметричными сателлитами, так и разноразмерной – в зависимости от используемой системы. Такие типы чаще всего используются в промышленности.

Передаточное отношение планетарной передачи

Расчет передаточного отношения в планетарной передаче служит для определения скорости разгона и динамики вращения зубьев. Для определения величины используется способ виллиса. Данный показатель сигнализирует об отношении количества зубцов ведущей шестерни к ведомым. Показатель напрямую зависит от устройства всего агрегата, будь то единичная коробка или сложный планетарный ряд с большим количеством шестерней, несколькими валами и сложной системой остановки.

Правила эксплуатации планетарной системы передач

К правилам эксплуатации планетарного ряда АКПП относятся следующие:

1. Уменьшение чрезмерных повышенных нагрузок на коробку. К таким относятся, прежде всего, долгая езда по плохому покрытию (вязкая грязь, мокрый снег). Такие воздействия ведут к нарушению цикла работы узла и перекосу зубьев на одной из шестерен.
2. Избегание перегрева коробки передач. Такая ситуация может возникать по множеству причин, начиная от неправильного режима эксплуатации (большое количество резких стартов за короткий промежуток времени) и заканчивая нарушением регламента замен рабочих жидкостей.
3. Проведение профилактических работ по мониторингу состояния всего агрегата в сервисных центрах. Не реже чем в 130-150 тысяч км проводить дефектовку агрегата с частичным или полным разбором коробки.
4. Поддержание достаточного уровня масла в коробке передач, предусмотренного производителем.

Также изготовителями приведен регламент проведения замены жидкости, которого следует строго придерживаться.

Как проверить планетарку АКПП

Для проверки исправности данного агрегата в автомобиле необходимо:

• завести мотор и прогреть автомобиль в течение 5-15 минут;
• переключать режимы работы АКПП по очереди, если при переключении чувствуются отчетливые «пинки», коробка с трудом переключается в иной режим – на лицо первый признак неисправности;
• при движении с ускорением передачи коробки должны переключаться без рывков и посторонних звуков;
• при замене масла из поддона коробки передач не должна вместе с отработанным маслом выливаться металлическая стружка, которая говорит о стачивании механизма и скором выходе из строя всего агрегата.

Кроме того, самым верным способом проверки работоспособности всего механизма служит полная разборка коробки. Данная процедура довольно дорогостоящая и проводится лишь специалистами.

Ремонт планетарки АКПП

Учитывая специфику конструкции данного агрегата и принцип работы планетарной передачи, ее ремонт технически довольно сложен. При повреждении отдельного элемента необходимо произвести несколько этапов ремонта:

1. Демонтаж коробки или ее отдельного элемента при наличии планетарного ряда. Данная процедура полностью зависит от размеров всего агрегата и места его расположения.
2. Частичная или полная разборка всего узла в зависимости от степени и места повреждения. Чаще всего встречается срезание зубцов на одной из шестерен или механическая деформация всего узла при несоблюдении температурного режима или чрезмерных нагрузках.
3. Исправление шестерен редко возможно из-за сложности выправления особо прочных сплавов. Чаще всего ремонтники прибегают к замене вышедшего из строя элемента новым путем приобретения или изготовления аналогичного, но лишь при наличии специального оборудования.

Важно! При первых признаках неисправности механизма вне зависимости от расположения такой коробки необходимо обратиться в сервисный центр, так как повреждение одной шестерни может повлечь за собой полный необратимый выход из строя всего агрегата.

Планетарная коробка передач отличается сложностью конструкции. Название «планетарная» данной передачи обусловлено тем, что внешне она похожа на модель Солнечной системы, т.е. в центре «Солнце», а на прилегающих вокруг него осях расположены «планеты», вращающиеся с определенной скоростью. В ряде источников, помимо планетарной, передача может именоваться дифференциальной, эпициклической (эпицикл). ПП может использоваться в качестве редуктора.

Как работает планетарная передача?

Принцип работы планетарной передачи может базироваться на блокировке одного или нескольких рабочих узлов. При этом отмечается небольшая нагрузка на зубья. Нередко планетарные коробки передач устанавливаются на тракторах, гусеничной технике.

Составляющие элементы планетарного механизма на КПП – это зубчатые колеса, имеющие прямую, косую форму. Также, данные комплектующие детали могут быть V-образными, червячными. Классифицироваться планетарные зубчатые передачи могут по количеству свободных звеньев, связей между собой, расположению осей и т.д.

Таким образом, принцип действия ПП может быть одноступенчатым или многоступенчатым. В первом случае блокировка происходит только одной шестерни, а во втором – нескольких. Шестерни меньшего размера крутят большую. Эффективностью работы отличаются солнечная, коронная шестерня, сателлиты. Благодаря этому, плавно переключаются скорости, не отмечается разрывов в передачи возникающей мощности мотора, следовательно, повышается комфорт поездки.

Обнаружение неполадок в работе ПП

Устройство ПП

Несмотря на надежность механизма ПП, при его продолжительной работе могут возникнуть соответствующие поломки в результате износа комплектующих. Основной признак наличия неисправности – это возникновение посторонних шумов. Такое проявление может являться следствием того, что хозяин транспортного средства часто придерживался агрессивного стиля езды. В дополнении к этому, способствует сокращению рабочего срока ПП – если не прогревался двигатель перед началом поездки.

Необходимость в замене сателлит КПП на шестернях дифференциала возникает, если на их поверхности появились трещины или произошла внешняя деформация зубьев. В ряде случаев, вернуть запчасти первоначальный вид представляется возможным, если осуществить шлифовальные работы по поверхности комплектующей детали. Однако при этом дефект должен быть минимальным.

Снижение КПД планетарной передачи нередко связан с естественным износом комплектующих деталей, которые к ней относятся из-за трения. Как правило, КПД измеряется в процентах.

Для осуществления ремонта планетарной КП нужна разборка данного механизма. Доверить данную процедуру стоит специалистам, имеющим соответствующий опыт проведения подобных работ. Полная переборка позволяет точно определить причину неисправности.

Планетарная передача принцип работы

Планетарный механизм

Планетарный редуктор представляет собой один из вариантов механических редукторов.

Причина использования такого названия редуктора заключается в применении планетарной передачи, которая расположена в редукторе.

Именно она отвечает за передачу и преобразование крутящего момента. Планетарные редукторы могут иметь одну планетарную передачу или больше.

Принцип работы планетарного редуктора

Солнечная шестерня в таком редукторе расположена в центральной части, а на его периферии находится коронная шестерня. Кроме этого, в нем используются сателлиты (на фото ниже их пять) – небольшие шестерни, которые установлены между коронной и солнечной.

Ведущий мост грузовиков МАЗ, троллейбусов ЗиУ-9, автобусов Икарус, тракторов К-700 и Т-150К

Благодаря использованию такого редуктора в бортовой передаче появляется возможность сделать диаметр основной передачи меньшим, в результате чего возрастает клиренс. Кроме этого, полуоси имеют меньший диаметр, что позволяет спроектировать их на менее высокий крутящий момент.

Видео о планетарном редукторе

//www.youtube.com/embed/_TzUbKeuROo?wmode=opaque&rel=0

Устройство и принцип работы

Устройство состоит из следующих элементов:

1. Основные элементы представлены зубчатыми и червячными парами.
2. Для установки и фиксации основных деталей проводится установка центрирующих подшипников.
3. Для смазывания трущихся деталей корпус заполняется специальным маслом. Исключить вероятность его вытекания можно за счет уплотнений.
4. Сальники также являются важной частью конструкции.
5. Корпус состоит из двух составных элементов, за счет которых есть возможность разобрать конструкция при обслуживании или ремонте.

Принцип работы планетарного редуктора предусматривает то, что смазывание основных деталей происходит за счет естественного разбрызгивания масла при работе устройства.

Схема классического устройства выглядит следующим образом:

1. В качестве источника вращения устанавливается мотор.
2. Другая часть представлена шестерней планетарного типа. Внутри расположены другие детали, крепление стакана редуктора к мотору проводится за счет фиксирующих элементов.
3. Далее идет вал с подшипником.

Защита конструкции обеспечивается за счет крышки редуктора. Его фиксация проводится за счет болтов. 

Принцип действия агрегата во многом зависит от кинематической схемы привода. Расчет передаточного отношения проводится при применении специальных формул, которые можно встретить в технической литературе.

Виды планетарных редукторов

1. Одноступенчатые.
2. Многоступенчатые.

Первый вариант исполнения намного проще, характеризуется меньшими размерами и обеспечивает более широкие возможности по передаче крутящего момента. Создание нескольких ступеней определяет существенное увеличение размеров конструкции, а диапазон передаточных чисел уменьшается.

По показателю сложности планетарного редуктора выделяют два основных типа:

1. Простые.
2. Дифференциальные.

В зависимости от формы корпуса и применяемым внутри элементам выделяют следующие типы:

1. Волновые.
2. Конические.
3. Червячные.
4. Цилиндрические или колесного типа.

Их применение позволяет передавать вращение между пересекающимися, перекрещивающимися и параллельными валами. 

Детальное описание устройств

Смешанные планетарные конструкции могут иметь разное количество колес, а также различные передачи, посредством которых они соединяются. Наличие таких деталей значительно расширяет возможности механизма.

Составные планетарные конструкции могут быть собраны так, чтобы вал несущей платформы двигался с высокой скоростью. В результате некоторые проблемы с редукцией, солнечной шестерней и прочими могут быть устранены в процессе усовершенствования устройства.

Таким образом, как видно из приведенной информации, планетарный механизм работает по принципу передачи вращения между звеньями, являющимися центральными и подвижными. При этом сложные системы более востребованы, чем простые.

Варианты конфигурации

В планетарном механизме можно использовать колеса (шестерни) различной конфигурации. Подходят стандартные с прямыми зубьями, косозубые, червячные, шевронные. Тип зацепления на общий принцип работы планетарного механизма не будет влиять. Главное, чтобы совпадали оси вращения водила и центральных колес. А вот оси сателлитов могут располагаться в других плоскостях (скрещивающихся, параллельных, пересекающихся). Пример скрещивающихся — дифференциал межколесный, у которого зубчатые колеса имеют коническую форму. Пример скрещивающихся — дифференциал самоблокирующийся, у которого зацепление червячное (Torsen).

Простые и сложные устройства

Как уже отмечалось выше, схема планетарного механизма всегда включает водило и два центральных колеса. Сателлитов может быть сколько угодно. Это, так называемое, простое или элементарное устройство. В таких механизмах конструкции могут быть такими : «СВС», «СВЭ», «ЭВЭ», где:

• С — солнце.
• В — водило.
• Э — эпицентр.

Каждый такой набор колес + сателлиты называется планетарным рядом. При этом все колеса должны вращаться в одной плоскости. Простые механизмы бывают одно- и двухрядными. В различных технических приборах и машинах они используются редко. Примером может послужить планетарный механизм велосипеда. По такому принципу работает втулка, благодаря которой осуществляется движение. 

Гораздо чаще можно встретить сложные зубчатые планетарные механизмы. Их схемы могут быть самыми разными, что зависит от того, для чего предназначается та или иная конструкция. Как правило, сложные механизмы состоят из нескольких простых, созданных по общему правилу для планетарной передачи. Такие сложные системы бывают двух-, трех- или четырехрядные. Теоретически можно создавать конструкции и с большим числом рядов, но на практике такое не встречается.

Плоские и пространственные устройства

Некоторые думают, что простой планетарный механизм обязательно должен быть плоским. Это верно лишь отчасти. Сложные устройства тоже могут быть плоскими. Это значит, что планетарные ряды, сколько бы их ни использовалось в устройстве, находятся в одной либо в параллельных плоскостях. Пространственные механизмы имеют планетарные ряды в двух и более плоскостях. Самих колес может быть меньше, чем в первом варианте.

Общие сведения о планетарных передачах

Планетарными называют передачи, имеющие зубчатые колеса с подвижными осями. Отличительной особенностью механизмов, включающих планетарную передачу (или передачи), является наличие двух или более степеней свободы. При этом угловая скорость любого звена передачи определяется угловыми скоростями остальных звеньев.

Наибольшее распространение получила простая одинарная планетарная передача (рис. 1), которая состоит из центрального колеса 1 с наружными зубьями, неподвижного центрального колеса 3 с внутренними зубьями; сателлитов 2 – колес с наружными зубьями, зацепляющихся одновременно с колесами 1 и 3 (на рис. 1 число сателлитов с = 3), и водила Н, на котором закреплены оси сателлитов. Водило соединено с тихоходным валом. В планетарной передаче одно колесо неподвижно (соединено с корпусом). Обычно внешнее центральное колесо с внутренними зубьями называют коронным (коронная шестерня или эпицикл), а внутреннее колесо с внешними зубьями – солнечным колесом (солнечная шестерня или солнце).

При неподвижном колесе 3 вращение колеса 1 вызывает вращение сателлитов 2 относительно собственных осей, а обкатывание сателлитов по колесу 3 перемещает их оси и вращает водило Н. Сателлиты таким образом совершают вращение относительно водила и вместе с водилом вокруг центральной оси, с. е. совершают движение, подобное движению планет. Поэтому такие передачи и называют планетарными.

При неподвижном колесе 3 движение передают чаще всего от колеса 1 к водилу Н, можно передавать движение от водила Н к колесу 1.

В планетарных передачах применяют не только цилиндрические, но и конические колеса с прямым или косым зубом.

Если в планетарной передаче сделать подвижными все звенья, т. е. оба колеса и водило, то такую передачу называют дифференциальной.С помощью дифференциального механизма можно суммировать движение двух звеньев на одном или раскладывать движение одного звена на два других. Например, в дифференциале заднего моста автомобиля движение от водила Н передают одновременно колесам 1 и 3, что позволяет при повороте одному колесу вращаться быстрее другого.

Область применения планетарных передач

Планетарные передачи применяют как редукторы в силовых передачах и приборах, в коробках передач автомобилей и другой самоходной техники, при этом передаточное число такой КПП может изменяться путем поочередного торможения различных звеньев (например, водила или одного из колес), в дифференциалах автомобилей, тракторов и т. п.

Широкое применение планетарные передачи нашли в автоматических коробках передач автомобилей благодаря удобству управления передаточными числами (переключением передач) и компактности. Можно встретить планетарные передачи и в механизмах привода ведущих колес современных велосипедов. Часто применяют планетарную передачу, совмещенную с электродвигателем (мотор-редуктор, мотор-колесо).

Планетарная передача: 1 – сателлит; 2 – водило; 3 – солнечная шестерня; 4 – кольцевая шестерня («корона»).

Планетарная коробка передач: характеристики, принцип действия

Планетарные механизмы относятся к наиболее сложным устройствам коробки передач. При небольших размерах конструкция характеризуется высокой функциональностью, что объясняет ее широкое применение в технологических машинах, велосипедной и гусеничной технике. На сегодняшний день планетарная коробка передач имеет несколько конструкционных исполнений, но основные принципы работы ее модификаций остаются прежними.

Принципы работы планетарных коробок передач

Изменение передачи зависит от конфигурации размещения функциональных узлов. Значение будет иметь подвижность элемента и направления крутящего момента. Один из трех компонентов (водило, сателлиты, солнечная шестерня) фиксируется в неподвижном положении, а два других вращаются. Для блокировки элементов планетарной коробки передач принцип работы механизма предусматривает подключение системы ленточных тормозов и муфт. Разве что в дифференциальных устройствах с коническими шестернями тормоза и блокировочные муфты отсутствуют.

Понижающая передача может активизироваться по двум схемам. В первом варианте реализуется следующий принцип: останавливается эпицикл, на фоне чего рабочий момент от силового агрегата переправляется на базу солнечной шестерни и убирается с водила. В итоге интенсивность вращения вала будет понижаться, а солнечная шестерня прибавит в частоте работы. В альтернативной схеме блокируется солнечная шестерня устройства, а вращение передается от водила к эпициклу. Результат аналогичный, но с небольшим отличием. Дело в том, что передаточное число в данной рабочей модели будет стремиться к единице.

В процессе повышения передачи тоже может реализовываться несколько рабочих моделей, причем для одной и той же планетарной коробки передач. Принцип действия в простейшей схеме следующий: блокируется эпицикл, а момент вращения переносится с центральной солнечной шестерни и транслируется на сателлиты и водило. В таком режиме механизм работает как повышающий редуктор. В другой конфигурации будет блокироваться шестерня, а момент переправляется от коронной шестерни на водило. Также принцип действия схож с первым вариантом, но есть разница в частоте вращения. При включении заднего хода момент кручения снимется с эпицикла и будет передаваться на солнечную шестерню. При этом водило должно находиться в неподвижном состоянии.

Особенности рабочего процесса

Принципиальным отличием планетарных механизмов от других видов коробок передач является уже упомянутая независимость рабочих элементов, что формулируется как две степени свободы. Это значит, что благодаря дифференциальной зависимости для вычисления угловой скорости одного компонента системы необходимо брать во внимание скорости двух других зубчатых узлов. Для сравнения, другие зубчатые коробки передач предполагают линейную зависимость между элементами в определении угловой скорости. Иными словами, угловые скорости планетарной «коробки» могут меняться на выходе независимо от динамических показателей на входе. При зафиксированных и неподвижных шестернях появляется возможность суммировать и распределять потоки мощности.

В простейших механизмах отмечается две степени свободы зубчатых звеньев, но работа сложных систем может предусматривать и наличие трех степеней. Для этого механизм должен иметь как минимум четыре функциональных звена, которые будут находиться в дифференциальной связке между собой. Другое дело, что такая конфигурация фактически будет неэффективна в силу низкой работоспособности, поэтому на практике применения и передачи с четырьмя звеньями сохраняют две степени свободы.

Простые и сложные планетарные передачи

Уже был отмечен один из признаков разделения планетарных механизмов на простые и сложные – это количество рабочих звеньев. Причем речь идет только об основных узлах, и группы сателлитов не берутся в расчет. Простая система обычно имеет три звена, хотя кинематикой допускаются все семь. В качестве примера такой системы можно привести наборы одно- и двухвенцовых сателлитов, а также парные взаимозацепленные группы зубчатых колес.

В сложных механизмах основных звеньев гораздо больше, чем в простых. Как минимум в них предусматривается одно водило, однако центральных колес может быть больше трех. Ппринцип работы планетарной коробки передач позволяет даже в рамках одной сложной системы использовать несколько простых агрегатов.

Однако о полной независимости простых планетарных систем в рамках сложных устройствах речи не идет. 

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 2 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

принцип работы, типы, схема, расчет, ремонт

В процессе развития автомобилестроения и промышленности появилось множество механизмов, принцип работы которых сохранился на протяжении столетия. Принцип работы планетарной коробки передач как раз считается неизменным. Чаше всего планетарная передача КПП используется в работе классического гидротрансформаторного автомата, так как посредством ее работы можно эффективно перераспределять как крутящий момент, так и передаточное число на валах коробки.

Что такое планетарная передача

Планетарная передача или планетарная коробка передач представляет собой механизм переключения ступеней в автомобильной коробке передач. Также данный механизм часто используется в иных отраслях промышленности, так как посредством шестерен такая коробка передач может с высокой эффективностью передавать огромный крутящий момент на вал, а также эффективно вести управление трансмиссиями. Планетарной такая коробка названа за сходство работы – во время рабочего процесса сателлиты шестерни ходят по кругу как планеты солнечной системы вокруг солнца. На данном принципе и основана работа планетарной передачи.

Большое распространение данный механизм получил не только в автомобилестроении, а также в корабельном деле, проектировании мотоциклов, промышленно-строительной техники. При этом в современном проектировании коробок передач используется не просто передача, а планетарный ряд АКПП, который состоит из нескольких как подвижных, так и неподвижных механизмов.

Трансмиссия планетарного типа выступает как единый механизм, состоящий из нескольких составных частей в классическом виде:

1. Коронная шестерня выступает венцом всего механизма. Представлена как круглая шестерня с зубцами, расположенными внутрь. Внутри данной шестерни по кругу как внутри солнечной системы ходят остальные части коробки. Данная шестерня находится в закрепленном положении — весь рабочий процесс происходит непосредственно внутри данной детали.
2. Сателлит – шестерня, которая непосредственно соприкасается с коронной шестерней одной стороной и во время вращения с солнечной шестерней. Данный элемент также немаловажен, ведь именно при помощи вращения сателлита вокруг солнечной шестерни происходит прокручивание главного вала и обеспечивается прием крутящего момента на солнечную шестерню.
3. Солнечная шестерня расположена в центре механизма и выступает главным передатчиком момента на вал при помощи регулирования водила, получает момент с сателлитов. При этом скорость вращения шестерен различна, однако при осуществлении механизма с рядом передач сумма солнечной и шестерни и сателлитов должна совпадать.

Все структуры связаны между собой и образуют единый механизм.

Плюсы и минусы планетарной трансмиссии

Учитывая долгое производство, планетарная раздаточная коробка со временем постоянно переносила улучшения, получая множество достоинств. К основным относятся следующие моменты:

1. В автомобилестроении преимуществом такой коробки является довольно маленькая вибронагруженность на агрегат и меньшие вибрации по всему кузову. Данная коробка передач в таком исполнении позволяет помимо снижения загруженности уменьшить вибрации кузова, что положительно сказывается на уровне комфорта в салоне.
2. Компактность габаритов. При размещении планетарного ряда присутствует возможность передачи большого крутящего момента, передаточное число планетарной передачи позволяет в компактных размерах разместить мощный механизм в сравнении с иными типами.
3. Способность переносить высокие нагрузки, а также выносливость при нагрузках. Учитывая большое количество зубьев и распределенную нагрузку, каждый элемент планетарной коробки считается надежным элементом – как в отдельности, так и в составе планетарного ряда. Кроме того, учитывая низкую нагруженность даже при получении высокого крутящего момента, такая коробка издает мало шума. В автомобильной промышленности это также положительно сказывается на работе коробки передач в целом, а также повышает комфорт при движении.

Однако данное устройство планетарной КПП предполагает наличие недостатков, вызванных технологическим прогрессом:

1. Сложность в производстве. Учитывая высокую точность производства каждой отдельной детали, а также всего механизма в целом, произвести качественную планетарную коробку передач можно лишь на специальном оборудовании с низким количеством допусков и минимальным количеством брака. Кроме того, общая сложность планетарной автоматической коробки передач при построении планетарного ряда также обязывает производителя учитывать все нюансы производства.
2. Сложность в изготовлении обуславливает высокую стоимость и дороговизну в изготовлении. Использование качественного металла, работа сложных станков, сложность в точном проектировании и построении сложных схем оправдывает высокую стоимость готового изделия.
3. Учитывая вышеизложенное, такая коробка передач помимо дороговизны потребует сложных ремонтных операций. Учитывая точность конструкции при сборке агрегата, при выходе из строя любого элемента владельца может ждать сложный и дорогостоящий ремонт.

Важно! Несмотря на наличие определенных недостатков, плюсы данного механизма перевешивают, а планетарная коробка пользуется повсеместной популярностью среди производителей.

Виды планетарных передач

К видам данных механизмов относятся:

1. Однорядные устройства, которые преимущественно используются как вспомогательные элементы в отраслях промышленности. Такие системы представлены одной передачей и передают крутящий момент на силовые элементы двигателя.
2. Двухрядные системы сложнее по конструкции и включают в себя несколько сочетаний передач, которые двигаются с разной скоростью и различными передаточными числами и могут предавать больший крутящий момент с достижением КПД 98%.
3. Многорядные системы используются в сложных конструкциях автомобильных коробок передач или промышленных станках. Такие устройства имеют сложное сочетание нескольких валов, тормозов и множество шестерен сочленяющихся между собой.

Каждый вид имеет свои особенности.

Принцип работы планетарной коробки передач

Принцип действия данного механизма заключается в закреплении одной из ведущих частей (шестерен) в жестком положении. Этой частью может быть коронная или солнечная шестерня. Через нее впоследствии будет передаваться момент.

К данной части присоединяется ведущий вал, который передает момент на противоположную шестерню – в случае жесткого закрепления коронной на солнечную. Затем солнечная шестерня передает момент на водило и непосредственно на выходной вал, далее в механизм.

Схема планетарной передачи

Простая схема данного агрегата представляет собой:

• в центре располагается вал, который передает крутящий момент на весь механизм в целом;
• вал непосредственно передает данное усилие на солнечную шестерню, а она последовательно передает момент на сателлиты, которые могут двигаться с разными скоростями в зависимости от размера;
• сателлиты приводят в движение коронную шестерню, которая также может быть соединена с иными механизмами.

Важно! Схема расположения может быть как классической с симметричными сателлитами, так и разноразмерной – в зависимости от используемой системы. Такие типы чаще всего используются в промышленности.

Передаточное отношение планетарной передачи

Расчет передаточного отношения в планетарной передаче служит для определения скорости разгона и динамики вращения зубьев. Для определения величины используется способ виллиса. Данный показатель сигнализирует об отношении количества зубцов ведущей шестерни к ведомым. Показатель напрямую зависит от устройства всего агрегата, будь то единичная коробка или сложный планетарный ряд с большим количеством шестерней, несколькими валами и сложной системой остановки.

Правила эксплуатации планетарной системы передач

К правилам эксплуатации планетарного ряда АКПП относятся следующие:

1. Уменьшение чрезмерных повышенных нагрузок на коробку. К таким относятся, прежде всего, долгая езда по плохому покрытию (вязкая грязь, мокрый снег). Такие воздействия ведут к нарушению цикла работы узла и перекосу зубьев на одной из шестерен.
2. Избегание перегрева коробки передач. Такая ситуация может возникать по множеству причин, начиная от неправильного режима эксплуатации (большое количество резких стартов за короткий промежуток времени) и заканчивая нарушением регламента замен рабочих жидкостей.
3. Проведение профилактических работ по мониторингу состояния всего агрегата в сервисных центрах. Не реже чем в 130-150 тысяч км проводить дефектовку агрегата с частичным или полным разбором коробки.
4. Поддержание достаточного уровня масла в коробке передач, предусмотренного производителем.

Также изготовителями приведен регламент проведения замены жидкости, которого следует строго придерживаться.

Как проверить планетарку АКПП

Для проверки исправности данного агрегата в автомобиле необходимо:

• завести мотор и прогреть автомобиль в течение 5-15 минут;
• переключать режимы работы АКПП по очереди, если при переключении чувствуются отчетливые «пинки», коробка с трудом переключается в иной режим – на лицо первый признак неисправности;
• при движении с ускорением передачи коробки должны переключаться без рывков и посторонних звуков;
• при замене масла из поддона коробки передач не должна вместе с отработанным маслом выливаться металлическая стружка, которая говорит о стачивании механизма и скором выходе из строя всего агрегата.

Кроме того, самым верным способом проверки работоспособности всего механизма служит полная разборка коробки. Данная процедура довольно дорогостоящая и проводится лишь специалистами.

Ремонт планетарки АКПП

Учитывая специфику конструкции данного агрегата и принцип работы планетарной передачи, ее ремонт технически довольно сложен. При повреждении отдельного элемента необходимо произвести несколько этапов ремонта:

1. Демонтаж коробки или ее отдельного элемента при наличии планетарного ряда. Данная процедура полностью зависит от размеров всего агрегата и места его расположения.
2. Частичная или полная разборка всего узла в зависимости от степени и места повреждения. Чаще всего встречается срезание зубцов на одной из шестерен или механическая деформация всего узла при несоблюдении температурного режима или чрезмерных нагрузках.
3. Исправление шестерен редко возможно из-за сложности выправления особо прочных сплавов. Чаще всего ремонтники прибегают к замене вышедшего из строя элемента новым путем приобретения или изготовления аналогичного, но лишь при наличии специального оборудования.

Важно! При первых признаках неисправности механизма вне зависимости от расположения такой коробки необходимо обратиться в сервисный центр, так как повреждение одной шестерни может повлечь за собой полный необратимый выход из строя всего агрегата.

Заключение

Учитывая простой принцип работы планетарной коробки передач и ее общую высокую эффективность, данный агрегат используется во многих автомобильных и иных промышленных узлах на протяжении десятилетий. При этом производители постоянно совершенствуют общий принцип работы конструкции и усложняют кинематическую схему планетарной передачи.

Планетарная передача принцип действия и кинематика красивого механизма

Планетарные передачи: конструктивные особенности

Планетарная передача, внешний вид

Относящиеся к КПП планетарные зубчатые передачи представляют собой набор взаимозацепляемых колес, минимальное количество которых – 4. Следует отметить наличие подвижной и неподвижной оси вращения. Колеса зубчатой формы обеспечивают хорошую связь между собой, имеется возможность осуществления дифференциального вращения. Данная система отличается долговечностью.

Дифференциал – это составляющий механизм коробки переключения передач на транспортном средстве. Данный элемент приводит в движение машину.

Следует перечислить основные составляющие элементы автомобильной автоматической КПП:

• Солнечная шестерня;
• водило;
• кольцевая шестерня.

Водило – это рычажный механизм. Данная комплектующая деталь надежно зафиксирована в штатном месте, неподвижна, в то время солнечная шестерня приводится в движение внешним источником.

К коробке передач относятся сателлиты, представляющие собой шестерни. Данная запчасть отличается надежностью, способна выдерживать возникающие большие нагрузки. Благодаря этому, происходит оперативное зацепление зубьев. При этом отмечается минимальный уровень шума во время их работы.

Сателлиты – это группы колес, отличающиеся небольшим размером, встречающиеся на автоматическом варианте КПП.

Они находятся в постоянном зацеплении с обоими центральными зубчатыми колесами. Скорость их вращения и солнечных шестеренок могут отличаться, однако сумма всегда одинакова.

Строение ПП

Таким образом, ПП влияет на изменение скорости. На ведущей оси машины установлен дифференциал, поддерживающий планетарные передачи с разным передаточным коэффициентом. АКПП с планетарной зубчатой передачей отличается эффективностью работы, в значительной мере облегчает управление транспортным средством во время езды по городу.

Применение

Наиболее широкое применение принцип нашёл в планетарных редукторах, автомобильных дифференциалах, бортовых планетарных передачах ведущих мостов тяжёлых автомобилей, кроме того, используется в суммирующих звеньях кинематических схем металлорежущих станков, также в редукторах привода воздушных винтов турбовинтовых двигателей (ТВД) в авиации, также довольно распространены планетарные втулки для велосипедов.

В современных устройствах могут использоваться каскады из нескольких планетарных передач для получения большого диапазона передаточных чисел. На этом принципе работают многие автоматические коробки передач.

Часто планетарные передачи используются для суммирования двух потоков мощности (например, планетарные ряды двухпоточных трансмиссий некоторых танков и др. гусеничных машин), в этом случае неподвижно зафиксированных элементов нет. Например, два потока мощности могут подводиться к солнечной шестерне и эпициклу, а результирующий поток снимается с водила.

Планетарные передачи также используются в случаях, когда необходимо переменное передаточное отношение (может быть достигнуто торможением, например, водила).

Передаточное отношение планетарной передачи

Формула для вычисления передаточного числа

Передаточное число – это отношение числа зубьев ведомой к ведущей шестерни. Оно влияет на эффективность разгона, динамика хода автотранспорта на проезжей части. От чего зависит передаточное отношение? На данный параметр влияют такие факторы, как общее количество зубьев, какой элемент в данной системе закреплен.

С помощью калькулятора представляется возможным осуществить точный расчет планетарных передач. Для определения передаточного соотношения необходимо частоту вращения ведущего вала поделить на частоту вращения ведомого.

Угловая скорость звеньев ПП находится в зависимости от скорости вращения всех остальных имеющихся звеньев, относящихся к трансмиссии. Чтобы определить соотношение между угловыми скоростями зубчатых колес, сателлитов целесообразно применить формулу Виллиса.

Устройство и принцип работы

Рассматриваемый механизм представлен классическим сочетанием шестерен с различным диаметром, которые обеспечивают передачу вращения с изменением числа оборотов и передаваемого усилия. Особенности механизма определяют возможность применения в самых различных отраслях. Обеспечить работу можно только в случае присоединения вращающего вала к ведомой части.

Рассматривая чертеж классического устройства, следует отметить, что оно состоит из следующих элементов:

1. Основные элементы представлены зубчатыми и червячными парами.
2. Для установки и фиксации основных деталей проводится установка центрирующих подшипников.
3. Для смазывания трущихся деталей корпус заполняется специальным маслом. Исключить вероятность его вытекания можно за счет уплотнений.
4. Сальники также являются важной частью конструкции.
5. Корпус состоит из двух составных элементов, за счет которых есть возможность разобрать конструкция при обслуживании или ремонте.

Принцип работы планетарного редуктора предусматривает то, что смазывание основных деталей происходит за счет естественного разбрызгивания масла при работе устройства.

Схема классического устройства выглядит следующим образом:

1. В качестве источника вращения устанавливается мотор.
2. Другая часть представлена шестерней планетарного типа. Внутри расположены другие детали, крепление стакана редуктора к мотору проводится за счет фиксирующих элементов.
3. Далее идет вал с подшипником.

Защита конструкции обеспечивается за счет крышки редуктора. Его фиксация проводится за счет болтов. В целом можно сказать, что устройство достаточно сложное, поэтому провести его ремонт и обслуживание не всегда просто.

Принцип действия агрегата во многом зависит от кинематической схемы привода. Расчет передаточного отношения проводится при применении специальных формул, которые можно встретить в технической литературе.

Основная часть конструкции состоит из следующих деталей:

1. Коронной шестерни.
2. Планетарная или сателлиты.
3. Водило и солнечная шестерня.

Принцип действия рассчитывается следующим образом:

1. Солнечная шестерня расположена в центральной части конструкции. Зачастую именно ей передается основное вращение, для чего элемент имеет посадочное отверстие под вал.
2. Центральный элемент постоянно находится в зацеплении с другими подобными шестернями, оси которых расположены по окружности.
3. Сателлиты находятся в зацеплении с коронной шестерней, которая представлена зубчатым колесом большого диаметра с внутренним расположением основных деталей.

1. Водило требуется для жесткой фиксации всех деталей относительно друг друга.

Стоит учитывать, что для работы механизма одна из частей должна быть зафиксирована относительно других. В зависимости от выбора ведомого или ведущего элемента зависит показатель передаточного числа. Рассчитать число достаточно сложно, от этого показателя также зависит удельная мощность.

Конструктивные особенности рассматриваемого механизма определили то, что он может применяться для достижения самых различных целей.

Как работает планетарная передача?

Принцип работы планетарной передачи может базироваться на блокировке одного или нескольких рабочих узлов. При этом отмечается небольшая нагрузка на зубья. Нередко планетарные коробки передач устанавливаются на тракторах, гусеничной технике.

Составляющие элементы планетарного механизма на КПП – это зубчатые колеса, имеющие прямую, косую форму. Также, данные комплектующие детали могут быть V-образными, червячными. Классифицироваться планетарные зубчатые передачи могут по количеству свободных звеньев, связей между собой, расположению осей и т.д.

Таким образом, принцип действия ПП может быть одноступенчатым или многоступенчатым. В первом случае блокировка происходит только одной шестерни, а во втором – нескольких. Шестерни меньшего размера крутят большую. Эффективностью работы отличаются солнечная, коронная шестерня, сателлиты. Благодаря этому, плавно переключаются скорости, не отмечается разрывов в передачи возникающей мощности мотора, следовательно, повышается комфорт поездки.

Обслуживание и ремонт

Сложность рассматриваемого механизма определяет то, что возникает необходимость в своевременном обслуживании и проведении ремонта. Для начала уделим внимание тому, каким образом проводится расчет планетарного редуктора. Среди особенностей этого процесса отметим следующие моменты:

1. Определяется требуемое число передаточных ступеней. Для этого применяются специальные формулы.
2. Определяется число зубьев и расчет сателлитов. Зубчатые колеса могут иметь самое различное число зубьев. В рассматриваемом случае их число довольно много, что является определяющим фактором.
3. Уделяется внимание выбору наиболее подходящего материала, так как от его свойств зависят и основные эксплуатационные характеристики устройства.
4. Определяется показатель межосевого расстояния.
5. Делается проверочный расчет. Он позволяет исключить вероятность допущения ошибок на первоначальном этапе проектирования.
6. Выбираются подшипники. Они предназначены для обеспечения плавного вращения основных элементов. При выборе подшипника уделяется внимание тому, на какую нагрузку они рассчитаны. Кроме этого, не рекомендуется использовать этот элемент без смазки, так как это приводит к существенному износу.
7. Определяется оптимальная толщина колеса. Слишком большой показатель становится причиной увеличения веса конструкции, а также расходов.
8. Проводится вычисление того, где именно должны быть расположены оси шестерен. Это проводится с учетом размеров зубчатых колес и некоторых других моментов. Как правило, в качестве основы применяется чертеж, который можно скачать из интернета. Самостоятельно разработать проект по изготовления планетарного редуктора достаточно сложно, так как нужно обладать навыками инженера для проведения соответствующих расчетов и проектирования.

Изготовить самостоятельно рассматриваемую конструкцию достаточно сложно, как и провести ремонт планетарных редукторов. Среди особенностей этой процедуры отметим следующее:

1. Процедура достаточно сложна, так как механизм состоит из большого количества различных элементов. Примером можно назвать то, что сразу после разбора все иголки могут высыпаться практически моментально.
2. Многие специалисты рекомендуют доверять рассматриваемую работу исключительно профессионалам, так как допущенные ошибки становятся причиной быстрого износа и выхода из строя механизма.
3. Ремонт зачастую предусматривает замену шестерен, которые со временем изнашиваются. Примером можно истирание зубьев, изменение размеров посадочного гнезда и многие другие дефекты. Самостоятельно изготовить подобные изделия практически невозможно, так как для этого требуется специальное оборудование.

Чаще всего обслуживание предусматривает добавление масла. Смазка планетарного редуктора позволяет существенно продлить срок службы конструкции, так как соприкосновение и трение металла становится причиной его истирания. Рекомендуется смазывать механизм периодически, так как масло выступает еще в качестве охлаждения. В продаже встречаются специальные смазывающие вещества, которые характеризуются определенными эксплуатационными качествами.

Сегодня ремонтом редукторов занимаются компании, которые специализируются на предоставлении соответствующих услуг. Признаком того, что механизм начинает выходить из строя становится появление сильного шума, вибрации, рывков, нагрев и многое другое. Со временем процесс износа существенно ускоряется, так как металл, находящийся в масле попадает в зацепление шестерен. В большинстве случаев ремонт предусматривает замену всех элементов на новые.

В заключение отметим, что планетарный редуктор характеризуется весьма привлекательными свойствами. Примером можно назвать отсутствие большого количества крепежных элементов, а также равномерное распространение нагрузки. Как ранее было отмечено, редуктор применяется при создании различных узлов транспортных средств.

Обнаружение неполадок в работе ПП

Устройство ПП

Несмотря на надежность механизма ПП, при его продолжительной работе могут возникнуть соответствующие поломки в результате износа комплектующих. Основной признак наличия неисправности – это возникновение посторонних шумов. Такое проявление может являться следствием того, что хозяин транспортного средства часто придерживался агрессивного стиля езды. В дополнении к этому, способствует сокращению рабочего срока ПП – если не прогревался двигатель перед началом поездки.

Необходимость в замене сателлит КПП на шестернях дифференциала возникает, если на их поверхности появились трещины или произошла внешняя деформация зубьев. В ряде случаев, вернуть запчасти первоначальный вид представляется возможным, если осуществить шлифовальные работы по поверхности комплектующей детали. Однако при этом дефект должен быть минимальным.

Снижение КПД планетарной передачи нередко связан с естественным износом комплектующих деталей, которые к ней относятся из-за трения. Как правило, КПД измеряется в процентах.

Для осуществления ремонта планетарной КП нужна разборка данного механизма. Доверить данную процедуру стоит специалистам, имеющим соответствующий опыт проведения подобных работ. Полная переборка позволяет точно определить причину неисправности.

Примечания

1. Pattantyús Gépész- és Villamosmérnökök Kézikönyve 3. tom. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1961. p.632.
2. Bernd Künne.
   Köhler/Rögnitz Maschinenteile 2. — Vieweg+Teubner Verlag, 2008. — С. 508. — ISBN 3835100920.
3. Berthold Schlecht.
   Maschinenelemente 2: Getriebe, Verzahnungen und Lagerungen. — Pearson Studium, 2010. — С. 787. — ISBN 3827371465.

Назначение коробки передач

КПП – это связующее звено между двигателем и колесами. В двигателе внутреннего сгорания нельзя обойтись без коробки. На низких оборотах он имеет маленькую мощность, которой недостаточно для трогания с места и движения. Коробка передач нужна для увеличения крутящего момента и придания ускорения колесам.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Функции КПП:

1. Передает вращение мотора на вращение ведущих колес.
2. Распределяет усилия при разных условиях движения авто: в горку, с горки.
3. Обеспечивает независимое поведение двигателя и ведущих колес (на нейтральной передаче).
4. Обеспечивает движение задним ходом.

Сколько передач может быть в коробке

Ступенчатая коробка имеет определенное число ступеней для оптимальной передачи вращения. В ретро-автомобилях встречаются коробки с тремя-четырьмя передачами. Это связано с тем, что моторы имели маленькую мощность, и такого числа хватало для ее преобразования на колеса. На современных машинах встречаются пяти- и шестиступенчатые агрегаты. Для спортивных автомобилей производят семиступенчатые, так как их мощность больше, а в гонках важно точно изменять скорость.

Принцип работы планетарной передачи втулки велосипеда

Самые простые трёхскоростные втулки используют простую планетарную эпициклическую зубчатую передачу. Солнечная шестерня (желтая на рисунке) прикреплена непосредственно к оси и зафиксирована относительно велосипедной рамы. Три или четыре идентичных «планетарных» шестерёнок сцепляются с «солнечной» шестерёнкой и вращаются вокруг неё. «Планетарные» шестерёнки окружены и сцепляются с зубьями на внутренней поверхности «зубчатого колеса» (вывернутой наизнанку шестерни).

Планетарные шестерни, прикреплённые к детали, называемой «планетарной обоймой», вращаются. При этом зубчатое колесо вращается 4 раза на каждые 3 оборота планетарной обоймы. У разных моделей планетарных втулок это соотношение разное.

Принцип работы планетарной передачи во втулке велосипеда:

• На низкой передаче задняя звёздочка приводит в движение зубчатое колесо (красная на рисунке). Планетарная обойма (зелёная на рисунке) приводит в движение втулку, что даёт понижение передачи. Следовательно заднее колесо вращается три раза на каждые четыре оборота звёздочки, при этом понижая передачу на 25%.
• На средней передаче звёздочка по-прежнему передает усилие на зубчатое колесо, которое непосредственно приводит в движение втулку. Следовательно это прямая передача. Даже несмотря на то, что шестерёнки всегда вращаются, усилие с них далее никуда не передаётся.
• На высокой передаче усилие с задней звёздочки передаётся на планетарную обойму, которое далее через зубчатое колесо приводит в движение втулку. Следовательно заднее колесо вращается четыре раза на каждые три оборота звёздочки, при этом приводя к повышению передачи на 33%.

Планетарные втулки, имеющие больше трёх скоростей, используют не меньше двух блоков планетарных механизмов и / или комбинируют планетарные многоступенчатые шестерёнки, имеющие параллельно несколько рядов зубьев.

В отличии от классических переключателей передач из-за принципа работы планетарной передачи ось планетарной втулки участвует в передаче вращающего момента на всех передачах, за исключением прямой, и поэтому должна быть надёжно прикреплена к раме велосипеда. Обычно для этой цели хватает стопорных шайб между дропаутом и осевой гайкой, но в современных планетарных втулках широкого диапазона используется рычаг обратного действия, крепящийся к нижнему перу заднего треугольника. Втулка с ножным или барабанным тормозом (устанавливаются на городские велосипеды) в любом случае комплектуется рычагом обратного действия.

На большинство велосипедов с планетарными втулками устанавливаются один поворотный, триггерный переключатель, переключатель под большой палец. Исключением являются 5-скоростные планетарные втулки Sturmey-Archer старой конструкции, в которых используется второй трос, переключающий солнечные шестерёнки узкого и широкого диапазонов. Такие втулки конструкционно представляют собой две 3-скоростных втулки в одном механизме. Средняя передача в обоих диапазонах — прямая, так что в итоге втулка даёт пять отдельных передач. Переключение передач на такой втулке реализовано или специальным 5-скоростным переключателем с двумя тросиками, или стандартным 3-скоростным и фрикционным переключателями.

Планетарные передачи

: принципы работы

Планетарные передачи лежат в основе современной инженерии и используются в коробках передач, которые приводят в действие все, от базового оборудования завода до новейших электромобилей. Простая конфигурация центрального привода и вращающихся шестерен была разработана тысячи лет назад для моделирования движения планет. Сегодня инженеры используют планетарные передачи в приложениях, требующих высокой плотности крутящего момента, эффективности работы и долговечности. В этой статье мы исследуем принципы работы, как работают планетарные передачи и где их можно найти.

Что такое планетарный редуктор?

Простой планетарный ряд состоит из трех основных компонентов:

1. Солнечная шестерня, которая находится в центре (центральная шестерня).
2. Несколько планетарных шестерен.
3. Зубчатый венец (внешняя шестерня).

Три компонента составляют ступень планетарного редуктора. Для более высоких передаточных чисел мы можем предложить двойные или тройные ступени.

Планетарные редукторы

могут приводиться в действие электродвигателями, гидравлическими двигателями, бензиновыми или дизельными двигателями внутреннего сгорания.

Нагрузка от солнечной шестерни распределяется на несколько планетарных шестерен, которые могут использоваться для привода наружного кольца, вала или шпинделя. Центральная солнечная шестерня принимает на себя высокоскоростной вход с низким крутящим моментом. Он приводит в движение несколько вращающихся внешних шестерен, что увеличивает крутящий момент.

Простая конструкция — это высокоэффективный и действенный способ передачи мощности от двигателя к выходу.Приблизительно 97% потребляемой энергии выдается на выходе.

Принципы работы

Компания Lancereal предлагает три различных типа планетарных редукторов: привод колес, выход вала и выход шпинделя. Вот что они собой представляют и как работают.

Колесный привод

В планетарной коробке передач с полным приводом солнечная шестерня приводит в движение окружающие планетарные шестерни, которые прикреплены к водилу.Когда солнечная шестерня приводится в движение, планетарные шестерни вращают внешнюю кольцевую шестерню. Колеса могут быть установлены над корпусом коробки передач. Установив колесо непосредственно на коробку передач, можно минимизировать размер сборки. Планетарные передачи полного привода могут обеспечивать крутящий момент до 332 000 Нм.

Выходной вал

В редукторах с приводом от вала солнечная шестерня приводит в движение окружающие планетарные шестерни, которые размещены во вращающемся водиле. Зубчатый венец удерживается неподвижно, а вращающееся водило передает привод на вал.

Корпус редуктора прикреплен непосредственно к машине, выходом является вращающийся вал. Наш ассортимент выходных шестерен на валу может обеспечивать крутящий момент до 113 000 Нм.

Выход шпинделя

Выходные планетарные редукторы шпинделя работают аналогично выходным валам; однако выход поставляется в виде фланца. Наши планетарные шестерни привода шпинделя могут обеспечивать крутящий момент до 113000 Нм.

Для чего используются планетарные передачи?

Планетарные передачи могут использоваться для различных целей.Компания Lancereal предлагает планетарные редукторы для использования в промышленных и мобильных приложениях.

Наши планетарные редукторы используются в:

• Колесные приводы
• Гусеницы
• Конвейеры
• Поворотные приводы
• Приводы подъемные
• Смешивание
• Приводы лебедки
• Насосы
• Форсунки для гибких труб
• Шнек и приводы бурения
• Приводы фрезерной головки

Планетарные зубчатые передачи могут использоваться поэтапно, предлагая различные варианты передаточного числа, которые могут быть адаптированы к вашим требованиям.

Какие у меня есть варианты?

Наши планетарные редукторы доступны в вариантах с 1 и 2 скоростями. Мы можем предоставить одно-, двух- или трехступенчатые агрегаты для любого применения. Мы также можем включить гидравлическое, динамическое и электромагнитное торможение в наш ассортимент планетарных коробок передач.

Как узнать, какая планетарная коробка передач мне нужна?

Выбор планетарного редуктора, его размера и передаточного числа должен определяться результатом.Это тщательный баланс между размером, эффективностью, производительностью и стоимостью. В Lancereal у нас консультативный подход к дизайну. Каждый проект мы начинаем с глубокого понимания области применения, скоростей, крутящего момента и функций машины.

Мы используем наш опыт и знания для определения и поставки подходящего решения с планетарной передачей, которое является рентабельным и надежным. Каждый редуктор, который мы поставляем, будет безотказно работать в течение многих лет. Именно это сочетание инженерного мастерства и постоянных инноваций позволяет компании Lancereal оставаться в авангарде технологий редукторов.

Связаться

Мы являемся ведущим специалистом в области передачи энергии, пожалуйста, обращайтесь к нам по любым вопросам, связанным с планетарными редукторами. У нас есть внутренние возможности для адаптации к любым вашим требованиям.

T: +44 (0) 1484 606040

E: [email protected]

Что такое планетарная передача и как она работает?

Где используются планетарные передачи?

Планетарные передачи используются в приложениях с ограниченным пространством, поскольку они обычно меньше, чем другие типы редукторов.Они также составляют основу наиболее распространенного типа автоматической трансмиссии, известного как гидравлическая планетарная автоматическая трансмиссия. В большинстве современных автоматических коробок передач в автомобильной промышленности используются планетарные передачи.

В других странах планетарные передачи используются в таком оборудовании, как шнеки и ветряные турбины, а также в системах привода транспортных средств для вертолетов и авиационных двигателей. Планетарные редукторы также популярны для промышленного оборудования, где их используют управляемые роботы, станки для лазерной резки и даже больничные операционные столы.Также есть большая вероятность, что мясо для сэндвичей в вашем холодильнике было нарезано на слайсере с планетарной передачей.

В легковых автомобилях с автоматической коробкой передач используются планетарные передачи, так что бабушкин Buick использует их, как раздражающий Ford Mustang V6 1995 года выпуска.

Есть ли планетарные передачи в бесступенчатых трансмиссиях?

Там, где традиционные автоматические и ручные трансмиссии имеют фиксированные передаточные числа, бесступенчатая трансмиссия (CVT) работает с двумя шкивами конической формы, соединенными ремнем.Они используются для повышения экономии топлива, поскольку вариаторы обычно предназначены для поддержания максимальной эффективности и идеальной мощности двигателя.

Однако существуют версии вариаторов, в которых используются планетарные передачи. Названные планетарными вариаторами или планетарными вариаторами, эти трансмиссии используют планетарные шестерни для передачи крутящего момента. Toyota использовала его в Prius еще в конце 1990-х годов.

Как планетарная передача соотносится с портальными осями?

Портальные мосты используются для увеличения дорожного просвета и позволяют использовать передачу, снижающую нагрузку на дифференциал.Такие автомобили, как грузовик Mercedes-AMG G63 6×6 и Mercedes-Benz Unimog, используют портальные оси. В этих приложениях используется планетарный редуктор с планетарной ступицей, который позволяет полуосям вращаться быстрее, чем колеса.

Это уменьшает крутящий момент, необходимый для выработки той же мощности. В случае таких автомобилей, как Unimog и G63, большие колеса и шины уже обеспечивают большую часть необходимого дорожного просвета, поэтому портальные оси играют немного иную роль.

Часто задаваемые вопросы о планетарных передачах

У вас есть вопросы, У Drive есть ответы!

В: Как узнать, есть ли в моем автомобиле планетарные передачи?

A: Если вы водите современный автомобиль с автоматической коробкой передач, есть большая вероятность, что у него планетарные передачи. Если вы хотите это выяснить, обратитесь к руководству по техническому обслуживанию вашего автомобиля для получения информации о коробке передач, обратитесь в сервисный отдел вашего дилера или попробуйте эту всезнающую панель поиска, от которой мы все так зависим.

Q: Планетарные передачи дороже других типов?

A: В целом да. Они более дорогие, потому что они более сложные и состоят из большего количества частей, чем другие типы трансмиссий.

Q: Требуется ли смазка планетарных шестерен?

A: Да. Как и любая другая передача или механический компонент вашего автомобиля, планетарные передачи нуждаются в смазке для плавной работы и предотвращения повреждений или износа.Коробки передач, как и все другие части вашего автомобиля, нуждаются в регулярном уходе и обслуживании, которое может включать незначительные работы, такие как замена жидкости. Со временем шестерни внутри трансмиссии могут изнашиваться, что приводит к проскальзыванию или странному шуму, поэтому важно не отставать от смазки и регулярного технического обслуживания, чтобы как можно быстрее решить проблемы.

Давайте поговорим: оставьте комментарий ниже и обратитесь к руководствам и редакторам Gear!

Мы здесь, чтобы быть экспертами во всем, что связано с практическими рекомендациями.Используйте нас, хвалите нас, кричите на нас. Оставьте комментарий ниже, и давайте поговорим! Вы также можете написать нам в Twitter или Instagram или связаться со всеми нами здесь: [email protected]

Основы систем планетарной передачи

На первый взгляд планетарные зубчатые передачи, также известные как планетарные зубчатые передачи, кажутся довольно сложными. Это, безусловно, правда, что для того, чтобы овладеть всеми сложными аспектами проектирования такого типа системы передач, требуется опытный инженер по зубчатым передачам. Если вы опытный инженер по передаче оборудования, этот пост не для вас.Но если вы хотите получить более общее представление о планетарных передачах, вы попали в нужное место.

Что такое планетарные передачи?

Планетарный ряд состоит из трех типов шестерен; солнечная шестерня, планетарные шестерни и коронная шестерня. Солнечная шестерня расположена в центре (желтая) и передает крутящий момент на планетарные шестерни (синие), которые обычно устанавливаются на подвижном водиле (зеленом). Планетарные шестерни вращаются вокруг солнечной шестерни и входят в зацепление с внешней кольцевой шестерней (розовой). Системы планетарных редукторов могут различаться по сложности от очень простых до сложных сложных систем, в зависимости от области применения.

Изображение предоставлено: Википедия

Где используются планетарные редукторы?

Планетарные передачи

часто используются, когда пространство и вес являются проблемой, но требуется большое снижение скорости и крутящего момента. Это требование применяется к различным отраслям промышленности, включая тракторы и строительное оборудование, где для привода колес требуется большой крутящий момент. Другие места, где вы найдете планетарные редукторы, включают турбинные двигатели, автоматические коробки передач и даже электрические отвертки.

Планетарные передачи

способны создавать большой крутящий момент, поскольку нагрузка распределяется между несколькими планетарными шестернями. Эта компоновка также создает больше контактных поверхностей и большую площадь контакта между шестернями, чем традиционная система шестерен с параллельными осями. Благодаря этому нагрузка распределяется более равномерно и, следовательно, шестерни более устойчивы к повреждениям.

Производство планетарных передач

Навыки, необходимые для изготовления планетарных шестерен, такие же, как и для любого другого типа производства прецизионных шестерен.Gear Motions — ведущий производитель точных зубчатых колес, специализирующийся на поставках зубчатых колес с нарезкой и шлифовкой на заказ. У нас есть обширный портфель возможностей по производству зубчатых колес, который включает в себя возможность изготавливать все отдельные зубчатые колеса, составляющие планетарную зубчатую систему. Для получения информации о конкретных производственных возможностях, таких как минимальный и максимальный диаметр, делительный диаметр и ширина поверхности, посетите нашу страницу о возможностях производства зубчатых колес. Обратите внимание, что мы не производим редукторы.

Gear Motions также имеет большой опыт в разработке и проектировании редукторов.Независимо от того, нужно ли вам разработать систему зубчатых колес с нуля или вам нужна помощь в изменении конструкции, мы будем работать с вами на протяжении всего процесса, чтобы гарантировать, что ваши зубчатые колеса будут спроектированы и изготовлены с точностью. Инжиниринговые услуги включают обратный инжиниринг, проектирование на предмет технологичности, прототипирование и редизайн.

Дополнительная информация

Для получения более подробной информации о планетарных передачах мы рекомендуем следующие ресурсы:

• Американская ассоциация производителей зубчатых передач (AGMA)

AGMA часто предлагает образовательные курсы, которые способствуют профессиональному развитию персонала в производстве зубчатых колес.Один из курсов, который был предложен недавно, посвящен эпициклическому дизайну передач. Посетите веб-сайт AGMA, чтобы узнать о предлагаемых курсах.

Gear Talk with Chuck — это блог, написанный Чарльзом Д. Шульцем для Gear Technology. Если вы активно работаете в индустрии зубчатых передач, вы, вероятно, уже знакомы с этим. Gear Talk недавно опубликовали в блоге серию сообщений о планетарных передачах. Этот контент основан на многолетнем опыте работы Шульца в зубчатой ​​промышленности и содержит значительный объем технических знаний.Если вы ищете информацию о планетарных передачах с уникальной точки зрения, обязательно ознакомьтесь с серией.

У вас есть конкретные вопросы о разработке или производстве планетарной зубчатой ​​передачи? Свяжитесь с Gear Motions! Наши инженеры по продажам будут работать с вами от начала до конца, чтобы убедиться, что ваш проект соответствует вашим требованиям.

Что такое планетарный редуктор?

Вернуться к обзору

Какая техника тысячелетней давности лежит в основе многих самых инновационных технических достижений на данный момент? У робототехники, 3D-печати и новых транспортных средств есть одна общая черта: часто они приводятся в движение планетарной коробкой передач.Как поставщик планетарных редукторов, мы, конечно, знаем все тонкости, но что, если вы впервые столкнетесь с этой техникой? Мы решили объяснить это понятно для всех — в этой статье мы обсудим основы планетарного редуктора.

Что такое планетарный редуктор?

Планетарный редуктор — это редуктор с совмещенным входным и выходным валами. Планетарный редуктор используется для передачи наибольшего крутящего момента в наиболее компактной форме (известной как плотность крутящего момента).

Ускоряющая ступица велосипеда — отличный пример планетно-колесного механизма. Вы когда-нибудь задумывались, как получить столько мощности и возможностей в такой маленькой ступице? Для трехскоростной ступицы используется одноступенчатая планетарная передача, для пятиступенчатой ​​ступицы — 2-ступенчатая.Каждая планетарная передача имеет состояние редуктора, прямое соединение и режим ускорения.

С математической точки зрения, наименьшее передаточное число составляет 3: 1, наибольшее — 10: 1. При передаточном числе менее 3 солнечная шестерня становится слишком большой относительно планетарных шестерен. При передаточном числе более 10 солнечное колесо становится слишком маленьким, и крутящий момент падает. Отношения обычно абсолютные, т.е. целые числа.

Кто изобрел планетарный редуктор, неизвестно, но функционально он был описан Леонардо да Винчи в 1490 году и использовался веками.

Почему он назван планетарной коробкой передач?

Планетарный редуктор получил свое название из-за того, как разные шестерни перемещаются вместе. В планетарной коробке передач мы видим солнечную (солнечную) шестерню, сателлитную (кольцевую) шестерню и две или более планетарных шестерен. Обычно солнечная шестерня приводится в движение и, таким образом, приводят в движение планетарные шестерни, заблокированные в водиле планетарной передачи, и образуют выходной вал. Шестерни сателлитов имеют фиксированное положение по отношению к внешнему миру. Это похоже на нашу планетную солнечную систему, отсюда и название.Помогло то, что древние конструкции шестерен широко использовались в астрологии для составления карт и отслеживания наших небесных тел. Так что это был не такой уж большой шаг.

На практике мы часто говорим с точки зрения использования планетарных редукторов для промышленной автоматизации. Вот почему мы называем солнечную шестерню входным валом, планетарные шестерни и водило выходного вала и сателлитную шестерню (или коронную шестерню) — корпусом.

Возможности планетарных редукторов

С одной и той же конструкцией можно реализовать разные скорости и направления вращения.Это может быть достигнуто, например, путем реверсирования коробки передач, что дает следующие возможности:

Где обычно используется планетарный редуктор (в трансмиссии)?

Где обычно используется планетарный редуктор (в трансмиссии):

• В роботе для увеличения крутящего момента
• В печатном станке для уменьшения скорости роликов
• Для точного позиционирования
• В упаковочной машине для воспроизводимых продуктов

Покупка планетарной коробки передач: на что следует обратить внимание

Каковы критерии покупки планетарной коробки передач? На этот вопрос сложно ответить, потому что он сильно зависит от того, где именно используется коробка передач.Прежде всего, должны быть правильными первичные характеристики (например: крутящий момент, люфт, передаточное отношение), но затем второстепенные (например: коррозионная стойкость, уровень шума, конструкция) и третичные (например: срок поставки, цена, общий объем доступность, сервис) важны.

Поскольку Apex Dynamics работает быстрее, вы можете обращаться к нам по всем вопросам. Мы ответим быстро, часто в тот же день, с индивидуальным ответом и / или индивидуальным предложением. Таким образом, вам никогда не придется беспокоиться о задержках, мы доставляем все коробки передач, которые отсутствуют на складе, и быстрее, чем кто-либо другой.

Консистентная смазка или масло в качестве смазки в планетарной коробке передач

Даже при том, насколько точно планетарный редуктор изготовлен и собран, внутри всегда есть поверхности качения или скольжения. Вот почему каждая коробка передач содержит смазку — будь то масло, консистентная смазка или синтетический гель — для обеспечения хорошей работы шестерен и предотвращения износа. Кроме того, смазка часто также обеспечивает охлаждение и снижает шум или вибрацию. Apex Dynamics использует специальную смазку от компании Nye Lubricants, по сути, это своего рода гель.

Мы опубликовали статью на эту тему:
Смазка SMART: Без смазки нет гладкой передачи!

6 аргументов в пользу планетарного редуктора в сочетании с серводвигателем

1. Крутящий момент разделен на 3 передачи (планетарные шестерни), и поэтому — при равных размерах — крутящий момент почти в 3 раза больше, чем у «нормальной» коробки передач.
2. Низкий люфт.
3. Компактный и, следовательно, с малой инерцией массы.
4. Высокая эффективность.
5. Закрытая система.
6. Абсолютное соотношение от 3: 1 до 10: 1 на ступень.

Почему планетарный редуктор от Apex Dynamics

Редукторы

Apex Dynamics идеально подходят, например, для современной сервотехники благодаря сложным уплотнениям из витона, косозубым зубьям и сбалансированному валу солнечной шестерни. Мы продаем около 49 серий планетарных редукторов и предлагаем неизведанное обслуживание, поддержку и местные складские запасы. Это делает нас непревзойденным поставщиком редукторов с малым люфтом.

Пресс-релиз, Helmond 14.11.2017

Видео

Classic объясняет, как работает планетарный ряд.

Шестерни бывают всех форм и размеров.Это зубастые чудеса, заставляющие мир вращаться, и они невероятно важны для эксплуатации автомобиля. Есть более конкретный тип шестерни, который позволяет работать вашей автоматической коробке передач. Это называется планетарной передачей, и при ее работе ваша голова будет плавать по концентрическим кругам. То есть до тех пор, пока вы не посмотрите это замечательное классическое видео, которое дает четкое представление об их работе.

Планетарный редуктор состоит из внешнего зубчатого колеса, которое называется кольцевой шестерней.Внутри у вас есть солнечная шестерня с фиксированной точкой в ​​центре и планетарная шестерня (или шестерни), которые вращаются вокруг солнечной шестерни. Вращаясь внутри зубчатого венца, планетарные шестерни образуют делительные круги, которые могут быть преобразованы в зубчатую передачу, которая, в свою очередь, подсоединяется к входному и выходному валам.

ПРОВЕРКА: разница между автоматической и механической коробками передач

Входной вал будет исходить от двигателя, а выходной вал — к ведомым колесам.Комбинируя планетарные редукторы, вы можете создать широкий диапазон редукторов. Эти сокращения необходимы для комфортного и эффективного движения вашего автомобиля, и именно в них вы найдете различные «передачи», такие как первая, вторая, третья, задний ход и т. Д.

Вы создаете эти диапазоны передач, комбинируя наборы шестерен по-разному для создания различных передаточных чисел. Вам понадобится более высокое передаточное число, чтобы начать движение на первой передаче. В этом случае обе зубчатые передачи работают вместе, поэтому крутящий момент двигателя умножается и передается на колеса.Когда вы начнете двигаться, один из наборов снаряжения сможет расслабиться и позволить другому делать работу. Это может переключиться, когда придет время перейти на третью передачу.

Изменяя, какие зубчатые передачи взаимодействуют с входным, выходным или обоими валами, вы получите автоматическую коробку передач, которая гарантирует, что вы катитесь по дороге на правильной передаче.

Все это и многое другое подробно описано в этом классном черно-белом видео. Посмотрите на него, и вы увидите, что можете извлечь уроки из прошлого.

_______________________________________

Подпишитесь на Motor Authority на Facebook, Twitter и YouTube.

Что такое планетарные передачи?

Matex Gears в партнерстве с Virteom создала мини-сериал видео, чтобы ответить на некоторые из наших часто задаваемых вопросов. Посмотрите видео выше, чтобы услышать , что такое планетарные передачи , непосредственно от президента Matex Джеймса Ван Хала. Если у вас есть вопросы, на которые вы хотите получить ответы — свяжитесь с нами сегодня!

Планетарные зубчатые передачи используются во многих различных отраслях и сферах применения.Планетарные передачи обеспечивают две вещи, к которым стремятся промышленность: снижение скорости и крутящий момент. Запатентованные системы Matex обеспечивают гибкость конструкции с множеством вариантов размера, соотношения сторон и материала.

Как используются планетарные передачи?

Как правило, планетарные передачи используются в качестве редукторов . Они используются для замедления двигателей и увеличения крутящего момента . Крутящий момент — это рабочая мощность машины. Но мы видели, как наши планетарные шестерни поворачивались, чтобы их можно было использовать и в качестве ускорителей.

В каких отраслях используются планетарные передачи?

Разнообразие и эффективность зубчатых колес Matex позволяет применять их во многих областях применения во многих отраслях промышленности. Лишь некоторые из наших приложений включают моторизованные колеса, лебедки, автоматические открыватели дверей, конвейеры, область медицины, транспортировку жидкостей, бытовые приборы, инструменты и робототехнику. Мы уверены, что у Matex есть все необходимое для ваших нужд.

Отрасли промышленности, использующие планетарные передачи:

Как можно использовать планетарную передачу?

Наши клиенты используют планетарные передачи по-разному.Особняком стоит одна ситуация, когда они использовали наши планетарные шестерни для различных целей в роботе-взрывнике, работающем в опасных условиях.

Наши планетарные шестерни использовались для приведения в движение колес и рук робота. Они также простираются до когтя, что чрезвычайно важно для этого приложения, потому что коготь часто используется. Планетарные передачи чрезвычайно надежны и эффективны. Как вы понимаете, планетарные передачи можно использовать разными способами одновременно.

Запатентованная конструкция Matex гарантирует, что планеты в планетарных передачах Matex всегда разделяют равные нагрузки, в результате чего достигается КПД 98% при однократном понижении с минимальными тепловыми потерями и шумом.При двухступенчатом и трехступенчатом понижении КПД минимально влияет на работу при 95% и 92% соответственно.

Подробнее о планетарных передачах:

Чтобы узнать больше о том, как можно использовать планетарные редукторы в соответствии с вашими потребностями, заполните форму ниже:

Мир планетарных передач

% {[data-embed- type = «image» data-embed-id = «5df2771cf6d5f267ee281965» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Machinedesign Com Sites, Machinedesign com Загрузка файлов 2015 02 Gears1» data-embed-src = «https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2000/03/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2015_02_Gears1.png?auto=format&fit=max&w=1440% «data-embed-caption 1 =» «]} планетарный редуктор, вид со стороны нагнетателя. Двойные роликовые подшипники на выходе помогают изолировать зубчатую передачу (прямозубые шестерни) от воздействия внешних поперечных нагрузок. Тяжелый диск является водилом планетарной передачи. (Любезно предоставлено GAM Gear.)

Планетарная передача, с присущим ему рядным валом и цилиндрическим корпусом, часто признается компактной альтернативой стандартным шестеренчатым редукторам.Эти агрегаты подходят для широкого спектра применений — от электрических отверток до бульдозерных силовых агрегатов — и являются серьезными соперниками, когда главными проблемами являются пространство и вес, а также уменьшение и крутящий момент. Чтобы полностью понять их работу, вам нужны подробности. Изучение конструкции и механики планетных систем позволяет выявить некоторые из менее очевидных факторов, которые вступают в игру.

Расположение

Самая простая форма планетарной передачи включает три набора шестерен с разной степенью свободы.Планетарные шестерни вращаются вокруг осей, которые вращаются вокруг солнечной шестерни, которая вращается на месте. Кольцевая шестерня связывает планеты снаружи и полностью закреплена. Концентричность планетарной передачи с солнцем и зубчатым венцом означает, что крутящий момент проходит по прямой линии. Многие силовые агрегаты «удобно» выстроены прямо, а отсутствие смещенных валов не только уменьшает пространство, но и устраняет необходимость перенаправлять мощность или перемещать другие компоненты.

В простой планетарной установке входная мощность вращает солнечную шестерню на высокой скорости.Планеты, расположенные вокруг центральной оси вращения, сцепляются с Солнцем, а также с неподвижным зубчатым венцом, поэтому они вынуждены вращаться по орбите во время качения. Все планеты прикреплены к одному вращающемуся элементу, называемому клеткой, кронштейном или держателем. Когда водило планетарной передачи вращается, он обеспечивает низкую скорость вращения и высокий крутящий момент.

Однако фиксированный компонент не всегда необходим. В дифференциальных системах каждый член вращается. Подобные планетарные устройства позволяют использовать один выход, управляемый двумя входами, или один вход, управляющий двумя выходами.Например, дифференциал, который приводит в движение ось в автомобиле, представляет собой планетарную коническую передачу — скорости вращения колес представляют собой два выходных сигнала, которые должны различаться для обработки углов. Планетарные системы с конической зубчатой ​​передачей работают по тому же принципу, что и системы с параллельными валами.

Даже простая планетарная передача имеет два входа; заякоренная коронная шестерня представляет собой постоянный вход с нулевой угловой скоростью.

Дизайнеры могут пойти глубже в этой «планетарной» теме. Составные (в отличие от простых) планетарные передачи имеют по крайней мере две планетарные шестерни, прикрепленные к одному и тому же валу, которые вращаются и вращаются по орбите с одинаковой скоростью при зацеплении с разными шестернями.Составные планеты могут иметь разное количество зубьев, как и шестерни, с которыми они сцепляются. Наличие таких опций значительно расширяет механические возможности и позволяет добиться большего сокращения на каждой ступени. Составные планетарные передачи можно легко сконфигурировать так, чтобы вал водила планетарной передачи вращался с высокой скоростью, а редукция происходила от солнечного вала, если это предпочитает конструктор. Еще одна вещь о составных планетных системах: планеты могут взаимодействовать (и вращаться) как с неподвижными, так и с вращающимися внешними шестернями одновременно, поэтому кольцевая шестерня не является существенной.

Увеличение редуктора

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771cf6d5f267ee281967» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Machinedesign Com Sites Machinedesign com. Загрузка файлов 2015 02 Gears2 «data-embed-src =» https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2000/03/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2015_02_Gears2.png&fit=format=form 1440 «data-embed-caption =» «]}% 2. Планетарная передача (привод солнечной шестерни)

Планетарные шестерни, для своего размера, входят в зацепление с большим количеством зубьев при вращении солнечной шестерни, поэтому они могут легко выдерживать многочисленные повороты привода за каждый оборот выходного вала.Чтобы обеспечить сравнимое снижение между стандартной шестерней и шестерней, большая шестерня должна зацепиться с довольно маленькой шестерней.

Простые планетарные шестерни обычно обеспечивают передаточное отношение до 10: 1. Составные планетные системы, которые намного более сложны, чем простые версии, могут обеспечить сокращение во много раз больше. Есть очевидные способы дальнейшего снижения (или, в зависимости от обстоятельств, увеличения) скорости, например, последовательное соединение планетарных ступеней. Выход вращения первой ступени связан с входной мощностью следующей, а кратное индивидуальным отношениям представляет собой окончательное снижение.

Другой вариант — установить в планетарный ряд стандартные зубчатые редукторы. Например, высокоскоростная мощность может проходить через обычную шестеренчатую передачу с фиксированной осью перед планетарным редуктором. Такая конфигурация, называемая гибридной , иногда предпочтительна как упрощенная альтернатива дополнительным планетарным ступеням или для более низких входных скоростей, которые слишком высоки для некоторых планетарных агрегатов. Он также обеспечивает смещение между входом и выходом. Если необходим прямой угол, к рядной планетарной системе иногда присоединяются конические или гипоидные шестерни.Червячные и планетарные комбинации встречаются редко, потому что червячный редуктор сам по себе обеспечивает такие высокие изменения скорости.

Принимая крутящий момент

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771cf6d5f267ee281969» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Machinedesign Com Sites Machinedesign com Загрузка файлов 2015 02 Gears3 «data-embed-src =» https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2000/03/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2015_02_Gears3.png? auto = format & fit = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}% 3. Зубчатая передача с фиксированной осью (ведущая шестерня)

Поскольку планетарные шестерни входят в зацепление с солнечной шестерней и коронной шестерней в нескольких местах, больше зубьев для привода нагрузки, по сравнению с обычным зацеплением шестерни и зубчатого колеса. Следовательно, при той же нагрузке планетарная передача требует меньших шестерен (хотя и в большем количестве), чем стандартный редуктор шестерни. Водило планетарной передачи передает существенный момент на выходной вал — еще одна иллюстрация эффективности концентрического расположения.

Возможно, менее очевидное, но не менее важное соображение состоит в том, что при наличии нескольких равноотстоящих планет (как это обычно бывает) подшипники входного и выходного валов избавляются от радиальных нагрузок, возникающих из-за сил реакции разделения и тангенциального зубчатого колеса, поскольку эти реакции нейтрализуют . Кроме того, поскольку на эти подшипники не действуют такие силы, вероятность деформации внешнего корпуса меньше.

Чем больше планет, тем больше грузоподъемность и жесткость на кручение; чем больше разделена нагрузка, тем меньше прогиб и износ зубьев шестерни.Отсюда следует, что довольно большая нагрузка может быть передана в сравнительно небольшом и обтекаемом планетарном редукторе. Три типично для количества планет, но их часто больше, а иногда меньше. Опять же, часто бывает, что несколько планет расположены на одинаковом расстоянии.

Цилиндрические шестерни могут использоваться для несущей способности, превышающей прямозубые шестерни, при сопоставимых размерах шестерен и количестве планет, поскольку винтовые шестерни расположены под углом, а не с прямыми зубьями, и даже большее количество зубьев зацепляется за один раз. Но с косозубой планетарной передачей возникают осевые реакции, и они не отменяются с несколькими планетами, как это происходит с тангенциальной и разделяющей шестернями, поэтому подшипники должны учитывать осевую нагрузку.

Износ

Что касается срока службы и износа, то планетарные планетарные системы с линейным расположением каналов очень хорошо распределяют нагрузку между основными компонентами, и экономичность является тому подтверждением. Если бы все компоненты были одинакового качества, но при этом нужно было выделить потенциальное слабое место, это могли бы быть подшипники, поддерживающие отдельные планетарные шестерни.

Здесь пространство часто очень ограничено, поэтому подшипники планетарной передачи могут быть небольшими по сравнению с некоторыми обычными шестеренчатыми редукторами, где для подшипников большего размера имеется большой запас хода.И не забывайте, что эффект компенсации нескольких планет на радиальные нагрузки применяется только вдоль центрального вала; Фактически, радиальная нагрузка на отдельные подшипники планетарной передачи приводит в движение водило.

Термическая и циклическая усталость этих подшипников может быть вызвана ограниченным распределением нагрузки и тем фактом, что планетарные шестерни могут довольно быстро вращаться на своих осях. Более того, при высоких скоростях и тяжелых планетарных передачах центробежные силы могут значительно увеличить нагрузку. Это не означает, что планетарные подшипники не всегда дольше других компонентов.И ясно, что высококачественные прецизионные подшипники, используемые с низкопробными шестернями с высокими допусками, не являются универсальным устройством.

Балансировка планет

Нагрузка, принимаемая планетами, в реальных ситуациях не сбалансирована идеально. Одна планета может случайно оказаться радиально ближе или дальше других от оси Солнца, либо ось вращения носителя может немного отклониться. По мере того, как точность изготовления падает, а количество планет увеличивается, тенденция к дисбалансу возрастает.

Иногда эффект дисбаланса невелик, и операция может его принять. Планеты могут даже «изнашиваться» и постепенно более равномерно задействовать нагрузку. Но некоторые конструкции будут чувствительны даже к небольшому дисбалансу и могут потребовать высокоточных компонентов и узлов; Ключевым моментом может быть точное определение правильного расположения штифтов планетарной передачи вокруг оси солнечной шестерни.

Другие схемы, которые помогают сбалансировать нагрузки планет, включают использование плавающих узлов или «мягких» опор, позволяющих небольшое радиальное движение Солнца или носителя планет.Таким образом, компоненты могут постоянно немного сдвигаться, помогая выравнивать неравномерную нагрузку. Мягкая установка части сборки — не редкость, но жесткие сборки могут иметь преимущества перед гибкими, поэтому ответ не всегда очевиден.

Шум

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771cf6d5f267ee28196b» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Machinedesign Com Sites Machinedesign com Загрузка файлов 2015 02 Gears4 «data-embed-src =» https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2000/03/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2015_02_Gears4.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption% примера 4.» рядный дифференциал, который использует составную планетарную передачу — это дифференциал, потому что все его элементы вращаются. Составные планеты вращаются и перемещаются с одинаковой скоростью, зацепляясь с двумя разными солнечными шестернями. носитель — это фактически весь внешний кожух.Кольцевая шестерня не используется, и две солнечные шестерни соединены с отдельными концентрическими валами. (Любезно предоставлено Andantex.)

В планетарных редукторах шум обычно не хуже, а зачастую и лучше, чем у стандартных зубчатых редукторов. Наличие шестерен меньшего размера означает более низкую скорость продольной оси, чем шестерня и шестерня сравнимого номинала. Однако наличие большого количества идентичных зубцов планетарной передачи, зацепляющихся с одинаковой частотой при каждом обороте первичного вала, способствует возникновению шума, особенно на очень высоких скоростях. И тот факт, что эти сетки расположены на круговой орбите, может усложнить ситуацию.Очевидно, что использование прямозубых шестерен достаточно высокого качества не повредит. Но косозубые шестерни с их постепенным, а не мгновенным зацеплением зубьев могут быть лучше для некоторых операций.

Другая стратегия снижения шума, которая использовалась, включает в себя проектирование системы таким образом, чтобы планеты сцеплялись в противофазе друг с другом и, таким образом, обеспечивали эффект подавления. Также может помочь демпфирование системы, поскольку оно препятствует резонансу.

Тепло

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771cf6d5f267ee28196d» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Machinedesign Com Sites Machinedesign com Загрузка файлов 2015 02 Gears5 «data-embed-src =» https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2000/03/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2015_02_Gears5.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embedcer-caption% 5 =» «] объединяет три разных. виды зубчатых колес, в том числе простые планетарные косозубые, для передачи мощности под прямым углом. Рассмотрим роль каждого набора зубчатых колес: обычные косозубые зубчатые колеса обеспечивают смещение (нравится вам это или нет), но также хорошо подходят для получения высокого — ввод скорости и немного понижать ее; спиральные конические скосы поворачивают угол с хорошей плавностью и эффективностью, при этом снижая скорость вращения еще больше; компактные планетарные шестерни выполняют значительное окончательное снижение и отправляют высокий крутящий момент на свой путь.(Любезно предоставлено Bayside Motion Group.)

Планетарный редуктор, работающий на очень высоких скоростях и в непрерывном режиме, может выделять достаточно тепла, чтобы оправдать охлаждение. В обычных зубчатых передачах нагрузка часто требует довольно большого участка зубчатой ​​передачи и площади поверхности, что составляет значительный теплоотвод. Компактность планетарных агрегатов может ограничивать скорость рассеивания тепла, поэтому иногда принимаются дополнительные меры; смазка может циркулировать через теплообменник, или может использоваться охлаждающий вентилятор.Если работа является непрерывной, у системы меньше возможностей для охлаждения, чем если она работает с перерывами, и без достаточного охлаждения может потребоваться снижение допуска скорости. Или, как уже упоминалось, перед планетарным редуктором можно установить другие типы редукторов, хотя это является дополнительным препятствием.

Диапазон скоростей планетарной передачи широко варьируется в зависимости от области применения.