Принцип работы планетарного редуктора: АВИ Солюшнс | Планетарный редуктор

Как устроены планетарные редукторы

Общие сведения об устройстве, основных конструктивных элементов и принципе действия планетарных редукторов. Преимущества и недостатки механизма, допустимая область применения и рекомендации по выбору для механических приводов разного назначения.

Как устроены планетарные редукторы

Планетарный редуктор — механизм, позволяющий увеличить и уменьшить угловую скорость выходного вала с соответствующим изменением крутящего момента. В зависимости от схемы подключения может работать в режиме редуктора и мультипликатора без внесения изменений в конструкцию.

Основные конструктивные элементы планетарных редукторов

Основу любого редуктора этого класса обязательно составляет планетарная передача, отличающая двумя степенями свободы. Она представляет собой комплект зубчатых колес, которые находятся в состоянии взаимозацепления. К основным элементам планетарной передачи относят:

• Солнечная шестерня — зубчатое колесо небольшого диаметра, ось которого совпадает с основной осью редуктора, зубья нарезаны по внешней части.
• Эпицикл или коронная шестерня — наружное зубчатое колесо большого диаметра, отличается внутренней нарезкой зубьев. Размер ограничен только габаритами корпуса редуктора.
• Водило — основной конструктивный элемент, за счет которого и реализована идея передачи вращательного движения с помощью планетарной системы. Представляет собой своеобразный рычажный механизм, выполненный в виде пространственной вилки. Основная ось вращения совпадает с осью самого редуктора. А на самой вилке размещены подвижные оси сателлитов, концентрически вращающиеся в плоскости расположения основных шестерней (коронной и солнечной).
• Сателлиты — шестерни, установленные на подвижных осях, имеющие наружную нарезку зубьев. Находятся в постоянном зацепление с эпициклом и солнечной шестеренкой. В зависимости от типа механизма количество сателлитов может варьироваться от 2 до 6, но в большинстве устройств применяется только 3 подобные детали. При этом сами сателлиты могут иметь одно- или многовенцовую конструкцию.

Все рабочие элементы размещены в корпусе редуктора, заполненном смазочными материалами, позволяющими снизить величину сил трения при работе механизма.

Принцип работы и сфера применения

Для обеспечения работы редуктора одна из степеней свободы планетарного механизма должна быть исключена. С этой целью стопорят один из основных узлов механизма — солнечную шестерню, эпицикл или водило. Отметим, что крутящий момент может прилагаться и сниматься с любого из этих конструктивных устройств. Именно за счет изменения застопоренного элемента и подключения приводного двигателя и рабочего механизма к разным шестерням и обеспечивается выбор требуемого передаточного числа и редукционный или мультипликационный режим работы устройства.

На практике применяют следующие схемы подключения планетарного редуктора:

• При застопоренном эпицикле крутящий момент подается на солнечную шестерню, а снимается с водила — обеспечивает максимальную редукцию.
• Застопоренный эпицикл, ведущее водило и ведомая солнечная шестерня — работает в режиме мультипликатора.
• Зафиксированная солнечная шестерня, крутящий момент подан на водило, а снимается с эпицикла — работает в режиме мультипликатора с увеличенным передаточным коэффициентом.
• Застопоренная солнечная шестерня, ведущий эпицикл, ведомое водило — редукционный режим с уменьшенным передаточным числом.
• При зафиксированном водиле нагрузка прилагается к солнечной шестерне, а снимается с эпицикла — работает в качестве редуктора с обратным направлением вращения эпицикла.
• Застопоренное водило, крутящий момент приложен к эпициклу, а снимается с солнечной шестерни — мультипликатор с обратным направлением вращения солнечной шестерни.

Если застопорить два из основных конструктивных элементов, редуктор будет работать в режиме прямой передачи, при котором передаточное число равно единице. Отметим, что такой принцип работы характерен для дифференциальных редукторов, у которых нет жесткой фиксации какого-либо основного элемента. А в простейших модификациях одно из таких рабочих звеньев жестко зафиксировано изначально, поэтому они могут работать только в установленном режиме с определенным передаточным числом, зависящим от отношения количества зубьев на разных шестернях. Как и другие механические редукторы, планетарные установки одно или многоступенчатую структуру, что позволяет подобрать модификацию с различными передаточными числами.

Благодаря такой вариативности планетарные редукторы получили применение в приводах станочного оборудования, ведущих мостах и коробках передач транспортных средств, машиностроительном оборудовании. Кроме того, установки этого класса получили применение и в других механических приводах, для которых важна возможность изменения режимов работы.

Стоит отметить и тот факт, что существует несколько модификаций планетарных редукторов. Они могут быть — червячными, цилиндрическими, коническими, глобоидными или волновыми. Благодаря этому крутящий момент может передаваться не только на параллельные валы, но и на пересекающиеся или перекрещивающиеся.

За счет этого сфера применения механизма существенно увеличена.

Преимущества и недостатки

Практика применения планетарных редукторов позволила четко определить основные преимущества механизма:

• Благодаря реализованной кинетической схеме удалось уменьшить габаритные размеры и массу механизма, без ухудшения технических характеристик.
• Возможность получить передаточный коэффициент до 1/600 при небольших размерах основных конструктивных элементов.
• Высокий коэффициент полезного действия, значение которого может достигать 95%.
• Плавность хода и небольшой уровень шума, создаваемого при работе.
• Возможность применения в приводах с большим крутящим моментом.
• Значительный рабочий ресурс и надежность.

В то же время планетарным редукторам свойственен и ряд недостатков:

• Сложная конструкция, требующая высокой точности при производстве.
• Более высокая стоимость по сравнению с другими редукторами.
• Требуют качественного технического обслуживания.
• Увеличенные силы трения, обусловленные возросшим количеством применяемых шестерен.

Но все эти минусы перекрываются возможностью выбирать требуемый режим работы устройства в зависимости от решаемых посредством механического привода задач.

На что обращать внимание при выборе

Выбирая планетарный редуктор, необходимо обращать внимание на следующие технические и эксплуатационные характеристики:

• Взаимное расположение ведущих и ведомых валов или фланцев.
• Габаритные размеры корпуса редуктора.
• Допустимое передаточное число и величина крутящего момента, с которым механизм может работать.
• Реализованный в конструкции тип передачи.
• Допустимая температура окружающего воздуха, при которой возможна эксплуатация оборудования.

Только при оценке всех этих показателей вы сможете подобрать планетарный редуктор, способный работать в требуемых режимах с необходимой надежностью.

Устройство и принцип работы планетарного мотор-редуктора 3МП,4МП

Главная —  Устройство и принцип работы планетарного мотор-редуктора 3МП,4МП

Устрой устройство и принцип работы мотор-редуктора 3МП,4МП

Мотор-редуктор является сборочной единицей из соединённых между собой двигателя и редуктора в общем корпусе, имеющий стандартизованные эксплуатационные характеристики соответствующие ДСТУ 2746 (ГОСТ 30164). Двигатель обдуваемый, закрытый, фланцевый. Редуктор планетарный с зубчатой передачей числом ступеней: одно, двух и трёх ступенчатый опоры валов подшипники качения.

Таблица 1  Подшипники качения планетарного редуктора 4 (3) МП

Типо- размер мотор- редуктора	опора
	сателитов выходной ступени		сателитов промежуточной ступени		сателитов входной ступени		водила выходной ступени
	обозначение	кол.	обозначение	кол.	обозначение	кол.	обозначение	кол.
3МП, 4МП-25	941/10	6	17	3	1000096	3	107/206*	1/1
3МП, 4МП-31,5	202А	6	18	3	18	3	208	2
3МП, 4МП-40	203А	6	200А	3	18	3	111/211*	1/1
3МП, 4МП-50	304А	6	301	3	202	3	114/311*	1/1
3МП, 4МП-63	305А	6	305	3	301	3	117/313*	1/1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание: * — внутренняя опора / внешняя опора

Таблица 2 Манжеты выходного вала и вала двигателя

Типоразмер мотор- редуктора	Частота вращения выходного вала, об/мин	Назначение манжеты (место установки)
		Для уплотнения выходного вала мотор-редуктора		Для защиты подшипникового щита двигателя
		Обозначение	Кол.	Обозначение	Кол.
3МП, 4МП-25	3,5…14	1,2-30х52-1	1*	1,2-20х40-1	1**
	18…90			1,2-28х47-1	1**
	112…370			1,2-50х70-1	1**
3МП, 4МП-31,5	2,2. ..16	1,2-40х60-1	1*	1,2-40х60-1	1**
	18…90			1,2-45х65-1	1**
	112…280			1,2-50х70-1	1**
3МП, 4МП-40	2,2…16	1,2-40х60-1	1*	1,2-30х52-1	1**
	18…80			1,2-45х65-1	1**
	112. ..280			1,2-50х70-1	1**
3МП, 4МП-50	2,2…16	1,2-55х80-1	1*	1,2-245х65-1	1**
	18…90			1,2-55х80-1	1**
	112…224			1,2-80х105-1	1**
3МП, 4МП-63	2,2…224	1,2-75х100-1	1*	1,2-75х100-1	1**

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание:    * — для исполнения133 (120) и 213 (320) — 2 шт.

                           ** — для исполнения 134 (130 и 224 (330) — 2 шт.

Смазка зубчатого зацепления и подшипников редуктора – масло трансмиссионное с вязкостью 15-20 мм2/с при температуре 100°С(Тап-15; ТСп-14,5; ТСп-10), при эксплуатации в условиях низких температур менее  -40°С используют ТС-9, для всех температурных условий смазка «Трансол-200А»

Заливку масла выполняют через закрываемое заливное отверстие (отдушину), уровень проверяется по закрываемому контрольному отверстию, сливается через закрываемое сливное отверстие. При использовании смазки «Трансол-200А» отдушина не закрывается пробкой, чтобы избежать повышения давления в корпусе редуктора из-за  нагрева его при работе.

ЗАКАЗАТЬ РЕДУКТОРЫ 4МП,3МП

Принцип работы планетарных передач

3 августа 2019 г. 24 февраля 2023 г. / Шейн / 3 минуты чтения

Принцип трансмиссии с фиксированной передачей прост.

В наборе взаимосвязанных шестерен одна шестерня служит ведущим колесом, и на нее подается мощность. Другая шестерня функционирует как ведомое колесо, от которого выводится мощность.

Есть шестерни, которые служат только передаточной станцией. Одна сторона входит в зацепление с ведущим колесом, а другая с ведомым колесом, позволяя мощности проходить через него. Этот тип шестерни известен как ленивец.

В зубчатой ​​передаче, включающей планетарные передачи, ситуация иная. Есть водила планетарной передачи, которые состоят из трех вращающихся валов, и муфта или тормоз могут использоваться для ограничения вращения одного из валов, оставляя два вала для передачи.

Это позволяет сочетать взаимосвязь между зацепляющимися шестернями разными способами:

• Мощность поступает от солнечной шестерни, выводится от внешнего зубчатого венца, а водило планетарной передачи блокируется механизмом.
• Мощность поступает от солнечной шестерни, выводится от водила планетарной передачи, внешнее зубчатое колесо заблокировано.
• Мощность поступает от водила планетарной передачи, выводится от солнечной шестерни, а внешнее зубчатое колесо заблокировано.
• Мощность поступает от водила планетарной передачи, выводится от внешнего зубчатого венца, а солнечная шестерня заблокирована.
• Мощность поступает от внешнего зубчатого венца, выводится от водила планетарной передачи, солнечная шестерня заблокирована.
• Мощность поступает от внешнего зубчатого венца, выводится от солнечной шестерни, и водило планетарной передачи заблокировано.
• Две мощности поступают от солнечной шестерни и внешнего зубчатого венца соответственно, синтезируются и выводятся водилом планетарной передачи.
• Две мощности поступают от водила планетарной передачи и солнечной шестерни соответственно и объединяются и выводятся от внешнего зубчатого венца.
• Две мощности поступают от водила планетарной передачи и внешнего зубчатого венца соответственно и объединяются и выводятся от солнечной шестерни.
• Мощность поступает от солнечной шестерни и выводится двумя способами от внешнего зубчатого венца и водила планетарной передачи.
• Мощность поступает от водила планетарной передачи и выводится двумя способами от солнечной шестерни и внешнего зубчатого венца.
• Силовое внешнее зубчатое колесо вводится двумя способами: от солнечной шестерни и водила планетарной передачи.

У автомобиля только один двигатель и четыре колеса. Характеристики скорости и крутящего момента двигателя сильно отличаются от требований к вождению на дороге. Для правильного распределения мощности двигателя на ведущие колеса можно использовать характеристики планетарных передач, например, в автоматических коробках передач. Различные передаточные числа могут быть получены путем изменения отношения относительного движения компонентов через сцепление и тормоз.

0 акции

сообщите об этом объявлении

сообщите об этом объявлении и выход. Когда необходимо увеличить крутящий момент, часто применяют планетарные передачи, особенно в автомобильной промышленности. Примером может служить их использование в раздаточных коробках полноприводных автомобилей. Планетарные передачи устанавливаются в ступицах ведущих колес грузовых автомобилей и автобусов, а также строительных и сельскохозяйственных машин, где они позволяют машинам переключаться на более низкие скорости. Раннее применение планетарных передач все еще иногда встречается сегодня в виде велосипедных ступиц. Благодаря своей компактной конструкции они эффективно увеличивают крутящий момент, несмотря на относительно небольшое пространство ступицы колеса. Планетарные редукторы отличаются высокой эффективностью и высокой передачей крутящего момента даже в очень ограниченном пространстве. Они подходят для вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки, а также для переменного, постоянного или прерывистого режима работы.

Структура планетарных передач

Планетарные передачи также называются планетарными зубчатыми передачами. Они содержат входной и выходной валы, расположенные соосно. Они состоят из нескольких зубчатых колес, расположенных вокруг центральной шестерни. Поскольку такое расположение напоминает планеты, вращающиеся вокруг Солнца, центральное колесо также называют солнечной шестерней, а окружающие — планетарными шестернями. Они расположены внутри внешнего зубчатого венца. Солнечная шестерня приводится в движение двигателем и передает свое движение окружающим планетарным шестерням, которые вращаются вокруг окружающего зубчатого венца и, таким образом, равномерно вращаются вокруг солнечной шестерни. Планетарные шестерни установлены на шарнирном водиле, соединенном с выходным валом. Частота вращения на выходе ниже, чем у привода, а крутящий момент на выходе выше обратно пропорционально. Чем больше зубчатые колеса зацепляются друг с другом, тем выше крутящий момент. Обычно одна планетарная передача содержит от трех до четырех планетарных шестерен.

Планетарные передачи обычно представляют собой комбинацию нескольких зубчатых колес, вращающихся внутри и позади друг друга, на основе этой простой базовой формы. Несколько простых планетарных редукторов можно объединить в составной редуктор. Это позволяет переключателю передач втулки велосипеда иметь более трех скоростей, обычно достигаемых с помощью простого набора передач.

Режимы работы планетарных передач

Планетарная передача, как правило, состоит из трех валов – солнечной шестерни, водила планетарной передачи и внешнего зубчатого венца. Однако часто движение одного из валов останавливается, так что вход и выход приходятся на другие валы. Какой вал или колесо удерживается, что служит входом, а что выходом, зависит от конструктивных задач. В некоторых случаях применяют и трехвальный режим, при котором либо два вала являются ведущими, а один ведущим (суммирующие передачи), либо наоборот (распределительные передачи). Возможна также временная трехвальная работа. Здесь третий вал фиксируется фрикционной муфтой. Под нагрузкой двухвальная работа может прерываться, а затем восстанавливаться расцеплением и сцеплением.

Планетарные передачи в двухвальном режиме

В принципе, когда дело доходит до выбора двух из трех используемых валов и переключения между ведущим и ведомым валами, существует шесть возможных комбинаций. В двухвальном режиме различают постоянную передачу и вращающуюся передачу. При стоячей передаче валы солнечной шестерни и наружного кольца находятся в движении. Водило планетарной системы неподвижно и либо закреплено на корпусе, либо останавливается тормозом. Солнечная шестерня входит в зацепление с несколькими планетарными шестернями, которые совместно передают усилие на внешнее кольцо.

В револьверной передаче внешний зубчатый венец неподвижен и образует раму. Солнечная шестерня и вал водила образуют вход и выход. Этот режим работы обеспечивает более высокие передаточные числа, чем при постоянной передаче, поэтому большинство промышленных планетарных передач имеют такую ​​конструкцию.

Планетарная передача в трехвальном режиме

В трехвальном режиме планетарная передача работает как сумматор или распределитель. Распределительный механизм имеет один ведущий вал и два ведомых вала. Передаточное число двух выходных валов должно быть определено. Классическим применением является распределение мощности на два колеса в ведущем мосту автомобиля (дифференциалы при переднем приводе). В полноприводных автомобилях два межосевых дифференциала дополняются межосевым дифференциалом. В гибридных электромобилях мощность двигателя распределяется на колеса и электрогенератор. Суммирующие коробки передач также используются в гибридных автомобилях для объединения мощности двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя (параллельный гибрид).

Преимущества планетарных редукторов

• Высокий КПД
• Компактная конструкция
• Высокая удельная мощность

Планетарные редукторы отличаются высоким КПД; они также демонстрируют высокую удельную мощность по сравнению с другими типами передач благодаря своей компактной конструкции. Использование внешнего зубчатого венца, в частности, уменьшает как объем, так и массу этого типа зубчатого колеса. Он также обеспечивает передачу высокого крутящего момента на небольшом строительном пространстве благодаря использованию нескольких комбинаций параллельных зубьев с несколькими вращающимися колесами.