Редуктор планетарный принцип работы: Планетарный редуктор: устройство, принцип работы, виды

Содержание

Планетарный редуктор: устройство, принцип работы, виды

Содержание:

Из чего состоит планетарная передача

Планетарным редуктором называется один из типов механических редукторов. Этот широко распространённый во многих отраслях тип редукторов основан на планетарной передаче. Планетарная передача представляет собой зубчатый механизм, характерной особенностью которого является то что оси некоторых зубчатых колёс являются подвижными.

Наиболее популярная разновидность планетарной передачи состоит из следующих элементов:

  • Солнечная шестерня – малое зубчатое колесо с внешними зубьями, располагающееся в центре механизма
  • Коронная шестерня (эпицикл) – большое зубчатое колесо с внутренними зубьями
  • Водило – эта деталь планетарной передачи механически соединяет все сателлиты. Именно на водиле установлены оси вращения сателлитов.
  • Сателлиты – малые зубчатые колёса с внешними зубьями, располагающиеся между солнечной и коронной шестернёй. Сателлиты находятся в одновременном зацеплении и с солнечной и с коронной шестернёй.

Как работает планетарный редуктор

Работа планетарной передачи простейшей конструкции в случае остановленного эпицикла происходит следующим образом. Во вращение приводится солнечная шестерня. Вместе с ней начинают поворачиваться сцепленные с ней сателлиты. По мере того как сателлиты поворачиваются, они перекатываются по солнечной шестерне и по эпициклу. Тем самым они перемещаются вокруг солнечной шестерни, приводя во вращение водило, на котором закреплены оси сателлитов.

Конструкция планетарного механизма позволяет работать не только с остановленным эпициклом, используя в качестве входа солнечную шестерню, а в качестве выхода – водило. Из трёх перечисленных элементов: солнечная шестерня – водило – эпицикл любые два можно использовать как вход или как выход, а оставшийся третий – затормозить. Планетарная передача при таких способах включения всё равно будет работать, изменится лишь передаточное отношение как по величине, так и по знаку. Всего возможно шесть подобных способов включения, но наиболее широко применяется описанный выше: вход – солнечная шестерня, выход – водило, эпицикл – неподвижен. Такое включение имеет самое большое передаточное отношение из всех имеющихся способов.

Если в планетарном механизме вращаются, и солнечная шестерня и водило и эпицикл, то механизм начинает работать как дифференциал, позволяя производить сложение угловых скоростей на разных входах или их разложение угловой скорости на два различных выхода.

От планетарной передачи к планетарному редуктору

 

На практике планетарная передача используется как основной элемент для построения планетарных редукторов. В состав редуктора помимо самой передачи входят корпус, опорные подшипники, входной и выходной вал (или иные элементы для подключения вала двигателя и вала нагрузки).

Поскольку передаточное отношение планетарной передачи описанной конструкции чаще всего находится в диапазоне от 3 до 7, то для получения более высоких передаточных отношений применяют последовательное соединение нескольких планетарных механизмов. Получившийся в результате многоступенчатый редуктор может иметь передаточное отношение до нескольких тысяч и даже десятков тысяч.

Варианты планетарного редуктора: отличия друг от друга

Планетарные редукторы имеют большое количество разновидностей, отличающихся друг от друга по самым различным признакам. Отличия могут заключаться в конструктивной схеме – несколько солнечных шестерён, водил или эпициклов, вместо одной солнечной шестерни, одного водила и одного эпицикла в простейшем варианте редуктора. В некоторых вариантах редукторов плоскости вращения различных планетарных колёс могут быть не параллельны друг другу (пространственные планетарные механизмы).

 


Для построения планетарного редуктора могут быть использованы различные виды зубчатых колёс: прямозубые, косозубые, шевронные, конические. Использование каждого из этих видов зубчатых колёс может придать редуктору особенные свойства. Например, косозубые зубчатые колёса могут быть использованы для построения малошумных редукторов.

Количество сателлитов также может изменяться. Обычно используется от трёх (наиболее распространённый вариант) до шести сателлитов (выходные ступени компактных высоконагруженных редукторов). Форма сателлитов также может быть различной – например двухвенцовые зубчатые колёса в планетарных редукторах, построенных по сложным конструктивным схемам или разрезные подпружиненные зубчатые колёса в редукторах с пониженным люфтом.

Отличие планетарного редуктора от других редукторов

Планетарный редуктор имеет небольшой диаметр если сравнивать редукторы разных типов, рассчитанные на одинаковый номинальный момент. При этом осевая длина планетарных таких редукторов как правило больше чем у других типов редукторов.

В стандартных конструкциях планетарных редукторов доступен широкий ассортимент передаточных чисел (например, до шести тысяч в случае планетарных редукторов maxon motor) в отличие, например, от волновых редукторов (от 30 до 160 в стандартных моделях).

Среди планетарных редукторов можно найти модели с самым разным люфтом: от нескольких градусов для моделей стандартного исполнения до особо низколюфтовых редукторов специальной конструкции (например, планетарные редукторы Harmonic Drive). С одной стороны, это позволяет им быть более точными чем распространённые модели рядных редукторов, с другой стороны они не достигают точности волновых редукторов.

Читать дальше:

Планетарный редуктор: принцип работы, характеристики и разновидности этого устройства

Двухступенчатый планетарный редуктор представляет собой конструкцию, составленную из шестеренок и других рабочих элементов, которые приводятся в движение посредством зубчатой передачи. При этом двигаются они по принципу, который заложен в механике вращения планет – вокруг одного центра. По этой причине центральная шестерня именуется «солнечной», промежуточные — «сателлитами», а внешняя с внутренним зубчатым сцеплением — «коронной». Кроме этого, самый простой планетарный редуктор состоит из водила. Оно предназначено для фиксации сателлитов относительно друг друга, чтобы они двигались вместе.

Для правильной работы устройства необходимо, чтобы одна из составляющих его частей была жестко закреплена на корпусе. В планетарном редукторе, который оснащен водилом, статической частью является именно оно. Кроме этого, жестко закрепленным может быть коронная или солнечная шестеренки.  В случае если ни одна из частей этого устройства не закреплена, имеется возможность расщепления одного движения на несколько, либо слияние двух в одно.

При этом в сцепке с ведущим и ведомым валом может быть как коронная, так и солнечная шестерни, или сателлиты. Этот механизм может осуществлять повышение передаточного числа и снижение крутящего момента и на оборот.

За счет такой конструкции обеспечивается движение ведомого и ведущего валов в одном направлении.

Назначение и конструкция редуктора

Служит редуктор для обеспечения понижения передачи и при этом повышения силы крутящего момента. Для обеспечения работы этого механизма вращающийся вал присоединяется к его ведомому элементу.

Это устройство в классическом исполнении состоит из червячных или зубчатых пар, центрирующих подшипников, различных уплотнений, сальников и т.д. Примером планетарного редуктора является шариковый подшипник.  Корпус устройства сложен из двух элементов:

  • крышки;
  • основания.

Смазка всех составных элементов этого устройства производится путем разбрызгивания масла, но в некоторых особенных устройствах это осуществляется при помощи масляного насоса в принудительном порядке.

Принцип работы

То, как будет функционировать этот агрегат зависит от кинематической схемы привода. Так подводку вращательного движения можно осуществлять к любому элементу этой системы, а снятие производить с какого-либо из оставшихся. Передаточное число зависит от того, согласно какой схемы организована подводка и съем вращательного движения.

Понимание того, как работает подобный редуктор, позволяет оценить сложность ремонта и восстановления.

Разновидности планетарных редукторов

В зависимости от количества ступеней, которые они имеют планетарные редукторы подразделяют на:

Одноступенчатые более простые и при этом компактнее, меньше по размерам в сравнении с многоступенчатыми, обеспечивают более широкие возможности по передаче крутящего момента, достижения разных передаточных чисел. Обладающие несколькими ступенями являются достаточно громоздкими механизмами, при этом диапазон передаточных чисел, которые ими могут быть обеспечены, существенно меньше.

В зависимости от сложности конструкции они могут быть:

  • простыми;
  • дифференциальными.

Кроме этого, планетарные редукторы в зависимости от формы корпуса, используемых элементов и внутренней конструкции могут быть:

Через них может передаваться движение между параллельными, пересекающимися и перекрещивающимися валами.

Характеристики основных разновидностей этого устройства

Цилиндрические

Самые распространенные. Коэффициент полезного действия этих устройств достигает 95%. Они могут обеспечивать передачу достаточно больших мощностей. Передача движения осуществляется между параллельными и соосными валами. Они могут оснащаться прямозубными, косозубными и шевронными зубчатыми колесами. Коэффициент передачи может колебаться в пределах от 1,5 до 600.

Конические

Такое название они носят потому, что в них используются шестеренки, которые имеют коническую форму. Это обеспечивает плавность сцепки и способность выдерживать достаточно большие нагрузки. Могу иметь одну, две и три ступени. Валы в этой разновидности редукторов могут располагаться как горизонтально, так и вертикально.

Волновые

Они представляют собой конструкцию с гибким промежуточным числом. Состоят они из генератора волн, эксцентрика или кулачка, который обеспечивает растяжение гибкого колеса до достижения его контакта с неподвижным. При этом гибкое колесо имеет наружные зубья, а неподвижное — внутренние.

К достоинствам такого типа редукторов относится:

  • плавность хода;
  • высокое передаточное число;
  • возможность передачи движения через герметичные и сплошные стенки.

Они могут быть одно- и многоступенчатыми. Высокоскоростные оснащены подшипниками скольжения, а низкоскоростные — подшипниками качения.

Достоинства планетарных редукторов

  • Небольшой вес;
  • Широкий диапазон передаточных чисел;
  • Относительная компактность;
  • Собрать и починить такое устройство можно своими руками.

Советы по подбору планетарного редуктора

Главное в этом деле — правильно произвести расчет основных параметров нагрузки и существующих условий эксплуатации этого устройства.

Выбор производиться в зависимости от:

  • типа передачи;
  • максимально допустимых осевых и консольных нагрузок;
  • типоразмера этого устройства;
  • диапазона температур, в которых редуктор может использоваться длительный период и не терять при этом своих полезных качеств и свойств.

Делаем планетарный редуктор своими руками

Первым делом производится проектирование будущей конструкции в зависимости от конструктивных особенностей изделия и задач, которые планируется решать с его использованием. При этом производится расчет таких параметров как передаточное число, расположение валов, количество ступеней и т.д.

Далее производится определение межосевого расстояния. Этот показатель очень важен, так как указывает на способность передавать крутящий момент. Температура внутри устройства во время его работы не должна быть выше, чем 80 градусов по Цельсию.

При конструировании планетарного редуктора производится также расчет:

  • числа передаточных ступеней;
  • количества сателлитных шестеренок и зубьев на них;
  • толщины шестеренок;
  • размещения осей в будущем механизме.

Кроме этого, осуществляется подбор шестеренок, которые выполнены из подходящего материала, расчет сил, которые будут присутствовать при функционировании механизма и проверочный расчет.

Не имея специального оборудования и условий, изготовить составные части этого устройства в условиях домашней мастерской не получится. Планетарный редуктор можно собрать из подобранных частей, которые без труда можно приобрести в торговой сети или на разборке.

Сборка также является делом достаточно непростым, для достижения успеха в этом деле необходимо иметь практический опыт ремонта подобных механизмов, их сборки и разборки, обладать теоретическими познаниями в механике, прочими знаниями и навыками.

 

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Планетарный редуктор: устройство, принцип работы, виды

Процедура механизации производственной и другой деятельности существенно повысила поставленные задачи. Довольно большое распространение получили механизмы, предназначенные для передачи вращения и распределения создаваемого усилия. Существует довольно большое количество различных редукторов, все они характеризуются своими определенными эксплуатационными характеристиками. Примером можно назвать планетарный редуктор, устройство которого имеет довольно большое количество различных особенностей. Рассмотрим подобный механизм подробнее.

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.

Виды планетарных редукторов

Встречается довольно большое количество разновидностей понижающих редукторов. Классификация проводится также по количеству ступеней:

  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.

Также классификация проводится по показателю сложности планетарного редуктора. Выделяют два основных типа:

  1. Простые.
  2. Дифференциальные.

На сегодняшний день дифференциальный редуктор получил весьма широкое распространение, так как позволяет передавать вращение требуемым образом в конкретном случае.

Выделяют виды в зависимости от формы корпуса, а также применяемым внутри элементам. Классификация выглядит следующим образом:

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

Их применение позволяет передавать вращение между пересекающимися, перекрещивающимися и параллельными валами. Именно поэтому планетарный редуктор получил широкое распространение.

Двухступенчатые планетарные мотор-редукторы применяются в случае, когда нужно передавать вращение с различной частотой. Некоторые варианты исполнения изготавливаются по схеме 3к, планетарные редукторы большой мощности зачастую имеют крупный размер, а при изготовлении основных частей применяется закаленная сталь, характеризующаяся высокой устойчивостью к износу.

Применение

Сегодня электродвигатель с планетарным редуктором получили весьма широкое распространение, могут применяться в самых различных случаях. Область применения во многом зависит от конструктивных особенностей устройства и его характеристик. Выделяют следующие варианты исполнения:

  1. Цилиндрические. Это связано с тем, что конструктивные особенности позволяют обеспечить КПД около 95%. Назначение редуктора с планетарной передачей заключается в передаче достаточно большого усилия между параллельными и соосным валами. Передача вращения осуществляется за счет прямозубых, косозубых и шевронных колес. Коэффициент может варьировать в пределе от 1,5 до 600. Достоинством подобного варианта исполнения можно также назвать компактные размеры, а также высокую степень защиты от воздействия окружающей среды.
  2. Конические сегодня также встречаются довольно часто. Конструктивной особенностью можно назвать то, что шестерни имеют коническую форму. За счет подобной формы обеспечивается плавность сцепки, а также высокую степень устойчивости к нагрузкам. В алы в данном случае могут располагаться вертикально или горизонтально.
  3. Могут применяться и волновые устройства. Они характеризуются тем, что имеют гибкое промежуточное число. Основными конструктивными элементами можно назвать эксцентрики и кулачки, которые обеспечивают растяжение гибкого колеса. Подобный вариант исполнения характеризуется высоким передаточным числом, плавностью хода и повышенной степенью герметичности. Выделяют несколько различных разновидностей этого механизма, к примеру, могут применяться различные типы подшипников.

Несмотря на достаточно сложную конструкцию, она получила весьма широкое распространение. Примером можно назвать машиностроительную область, станкостроение и производство различных механизмов. Примером можно назвать автомобильную коробку передач, которая предназначена для передачи вращения и изменения предаваемого усилия или скорости.

Следует уделить довольно много внимания и подбору наиболее подходящего варианта исполнения. Если установленное устройство не будет обладать требуемыми свойствами, то есть вероятность выхода конструкции их строя при ее применении.

Наиболее важными параметрами выбора можно назвать следующие показатели:

  1. Тип передачи, которая применяется для передачи вращения.
  2. Максимально допустимая осевая и консольная нагрузка. На момент эксплуатации редуктора нагрузка, возникающая на момент работы распределяется самым различным образом.
  3. Имеет значение и размер редуктора. Слишком большой показатель определяет отсутствие возможности установки в тех или иных условиях. Однако, нужно уделить внимание тому моменту, что увеличение мощности достигается исключительно за счет увеличения размеров устройства. Поэтому приходится подбирать более оптимальный вариант исполнения.
  4. Диапазон температур, при которых механизм может применяться. Тип применяемого материала при изготовлении корпуса и основных элементов определяет то, в каких условиях устройство может эксплуатироваться. Слишком высокая температура становится причиной повышения пластичности и снижения твердости поверхности, за счет чего есть вероятность деформации и износа изделия. Для обеспечения охлаждения проводится добавление масла. Не все варианты исполнения могут применяться для длительной работы, некоторые могут эксплуатироваться только периодически.
  5. Популярность производителя также имеет значение. Некоторые заводы характеризуются тем, что производят качественные и долговечные механизмы.

Все наиболее важные параметры указываются в инструкции по эксплуатации, что существенно упрощает процесс выбора подходящего варианта исполнения.

Достоинства и недостатки

Широкая область применения прежде всего связана с основными преимуществами механизма. Многие свойства такие же, как у цилиндрического варианта исполнения, так как в обоих случаях применяются шестерни. Преимущества следующие:

  1. Компактность. Многие модели характеризуются небольшими размерами, за счет чего упрощается установка. Небольшие габаритные размеры также позволяют создавать механизмы с небольшой массой. За счет этого существенно повышается эффективность рассматриваемого устройства.
  2. Сниженный уровень шума. Это свойство достигается за счет установки конических колес с косым зубом. За счет применения большого количества зубьев также обеспечивается точность хода основных элементов. Даже при большой нагрузке и скорости вращения основных элементов сильного гула не возникает, что и стало причиной широкого распространения планетарных редукторов.
  3. Малая нагрузка, оказываемая на опоры. Обычные редуктора характеризуются тем, что нагрузка оказывается на вал, который со временем может сорвать. Также нагрузка оказывает влияние на подшипники, повышая степень их износа. Со временем все приведенные выше причины приводят к необходимости выполнения обслуживания.
  4. Снижается нагрузка на зубья. Это достигается за счет ее равномерного распределения и большого количества задействованных зубьев. Часто встречается проблема, связанная с истиранием рабочей части зубьев. За счет этого они начинают не плотно прилегать друг к другу, последствия подобного явления заключается в повышенном износе и появлении шума.
  5. Обеспечивается равномерное разбрасывание масла на момент работы. Как и при функционировании любого другого редуктора, в рассматриваемом случае большое значение имеет степень смазки рабочей поверхности.
  6. Длительный эксплуатационный срок. Особенности расположения сателлитов приводит к взаимному компенсированию оказываемой силы.
  7. Повышенной передаточное отношение. Этот показатель считается основным. Передаточное соотношение может варьировать в достаточно большом диапазоне.

В целом можно сказать, что есть довольно большое количество причин, по которым применяется именно подобный механизм для передачи вращения. КПД планетарного редуктора относительно невысокое, что можно назвать существенным недостатком подобного варианта исполнения. Кроме этого, коэффициент полезного действия существенно падает при непосредственном использовании устройства, так как со временем оно изнашивается.

Кроме этого следует уделить внимание тому, что планетарный редуктор является сложной конструкцией, при изготовлении и установке которой возникают трудности.

Незначительное отклонение в размерах становится причиной уменьшения основных свойств, а также появления серьезных неисправностей.

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.

Планетарный редуктор: описание,преимущества,характеристики,принцип работы.

Двухступенчатый планетарный редуктор представляет собой конструкцию, составленную из шестеренок и других рабочих элементов, которые приводятся в движение посредством зубчатой передачи. При этом двигаются они по принципу, который заложен в механике вращения планет – вокруг одного центра. По этой причине центральная шестерня именуется «солнечной», промежуточные — «сателлитами», а внешняя с внутренним зубчатым сцеплением — «коронной». Кроме этого, самый простой планетарный редуктор состоит из водила. Оно предназначено для фиксации сателлитов относительно друг друга, чтобы они двигались вместе.

Для правильной работы устройства необходимо, чтобы одна из составляющих его частей была жестко закреплена на корпусе. В планетарном редукторе, который оснащен водилом, статической частью является именно оно. Кроме этого, жестко закрепленным может быть коронная или солнечная шестеренки.  В случае если ни одна из частей этого устройства не закреплена, имеется возможность расщепления одного движения на несколько, либо слияние двух в одно.

При этом в сцепке с ведущим и ведомым валом может быть как коронная, так и солнечная шестерни, или сателлиты. Этот механизм может осуществлять повышение передаточного числа и снижение крутящего момента и на оборот.

За счет такой конструкции обеспечивается движение ведомого и ведущего валов в одном направлении.

Преимущества планетарных устройств

По сравнению с традиционными редукторами можно выделить следующее преимущества, которые имеет это устройство: они могут создавать огромные передаточные отношения скоростей при невысоком количестве шестеренок. Шестерни механизма имеют небольшой размер благодаря их количеству. Так, одно более массивное колесо распределяет равномерно нагрузку по нескольким сателлитам. Из этого следует, что устройство получается не очень большим и громоздким. Однако, расчет и практика показывают, что при высоких передаточных числах работоспособность и коэффициент полезного действия сильно снижаются. И как вывод всего вышесказанного, основными преимуществами являются:

  • Большие передаточные числа;
  • Невысокая масса;
  • Относительная компактность;
  • Его можно чинить и собирать своими руками.

Такие преимущества требуют и соответствующего изготовления. Начиная с расчета, проектирования и заканчивая изготовлением – все должно быть прецизионно точно. Эти редукторы нашили очень широкий ряд применений в различных отраслях: прибостроительной, станкостроительной, машиностроительной и т.д. В данной статье остановимся более подробно на применении этого устройства в машиностроительной отрасли.

Описание и принцип работы:

Планетарные редукторы имеют ряд общих черт с цилиндрическими редукторами, так как передача усилия так же происходит посредством зубчатой передачи, а в конструкции используются зубчатые колеса. Однако конструкция планетарных редукторов, как и принцип работы, сложнее.

В общем случае в планетарном редукторе можно выделить следующие основные детали: коронная шестерня, планетарные шестерни (сателлиты), водило и солнечная шестерня. По аналогии с Солнцем, расположенным в центре солнечной системы, солнечная шестерня расположена в центре рабочей части редуктора. Она находится в зацеплении с идентичными планетарными шестернями, оси которых расположены на окружности, центр которой лежит на оси солнечной шестерни, и в то же время сателлиты сцеплены с коронной шестерней, представляющей собой зубчатое колесо с внутренним зацеплением. Водило жестко закрепляет все сателлиты относительно друг друга.

Для работы планетарного редуктора необходимо, чтобы одна из его деталей (солнечная шестерня, коронная шестерня или водило) была жестко закреплена относительно корпуса редуктора. В зависимости от выбора ведущего и ведомого элемента будет зависеть передаточное число планетарного редуктора. Также работа планетарного редуктора возможна и в случае, когда ни одна из его деталей не закреплена. В таком случае становится возможным разложение одного движения на два (к примеру, от солнечной шестерни к коронной шестерни и водилу), или слияние двух движений в одно.

Основные характеристики редукторов

Основные характеристики редукторов: КДП, частота вращения входного и выходного валов, передаточное отношение, передаваемая мощность, количество ступеней и тип передач.

Передаточное отношение – это отношение скоростей вращений входного к скорости вращения выходного вала.

i = wвх/wвых

КПД редуктора определяется отношением мощности на входном валу к мощности на выходном валу

n = Pвх/Pвых

Классификация планетарных редукторов:

По количеству ступеней планетарного редуктора выделяют:

одноступенчатый планетарный редуктор

  • одноступенчатые
  • многоступенчатые

Одноступенчатые редукторы наиболее компактны, в то время как многоступенчатые значительно сложнее по конструкции и занимают больше места, но позволяют достичь больших передаточных чисел.

По факту жесткого закрепления одного из элементов редуктора выделяют:

  • простейшие
  • дифференциальные

В простейших планетарных редукторах одно из звеньев жестко закреплено, и передача усилия происходит от одного из незакрепленных звеньев к другому с фиксированным передаточным числом. В дифференциальных редукторах ни один из элементов не закреплен, что позволяет использовать редуктор как дифференциальный механизм.

УСТРОЙСТВО ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУКТОРА

Основными частями планетарного редуктора, как правило, являются такие элементы, как солнечная шестеренка, которая, как сказано выше, расположена в центре редуктора. Так же к основным элементам относятся, водило. Эта деталь редуктора предназначена для прочной фиксации осей остальных шестерней, или как их еще называют сателлитов. Сателлиты представляют собой одинакового размера шестеренки, которые располагаются вокруг основной шестерни. И наконец, еще одной важной деталью планетарного редуктора является шестерня, которая называется кольцевой. Эта шестеренка имеет вид зубчатого вида колеса, которое распложено по краю всех частей редуктора, данная часть имеет сцепку с сателлитами. Принцип работы планетарного редуктора выглядит следующим образом.

Один из элементов данного устройства всегда остается неподвижным, в данном случае это кольцевая деталь. Ведущей деталью в планетарном редукторе является солнечная шестерня, а ведомыми, стало быть, сателлиты. Как правило, наиболее часто применение планетарного вида редукторов используется в такой отрасли как машиностроение. Однако нередко его еще применяют при изготовлении различного рода станков для резки металла. Довольно часто используется сразу несколько планетарных редукторов, как правило, этими редукторами оснащается автоматическая коробка передач.

Планетарные редукторы в машиностроении

Широкое распространение редуктора, которые имеют устройство данного типа получили в ведущих мостах автомобилей и в автоматических коробках переключения передач. Колесный редуктор можно встретить в мостах таких автомобилей, как: МАЗ, Икарус, в некоторых троллейбусах, тракторах Т-150К, К-700. Этот колесный редуктор в мостах передает крутящий момент к ступицам колес от полуосей. Также они распространены в передаче бортового типа. Такое применение в бортовой передаче позволило существенно уменьшить как расчетный, так и практический диаметр основной передачи. Уменьшение диаметра отразилось повышенным просветом автомобиля и как следствие более высокой проходимостью. Использование планетарных коробок переключения передач набирает все большую популярность. Передаточное отношение устройства будет вытекать из расчета отношения числа зубьев на центральной шестерни к числу зубьев на коронной шестерне. Интересным моментом является расторможение коронной шестерни в коробке. В этом случае передаточное число равняется 1.

Ремонт редуктора своими руками

Ремонт редуктора своими руками является весьма непростой задачей. Так, данный механизм очень непростой и состоит из множества частей. При ремонте своими руками часто можно даже при разборке не ведая, что внутри просто растерять целую кучу маленьких деталей, например, иголки моментально рассыпаются и теряются. Ремонт планетарного редуктора лучше всего оставить профессионалам.

Стоит отметить, что на сегодняшний день планетарный редуктор весьма распространен и используется в большинстве грузовых автомобилей в ведущих мостах, а также очень часто встречается в роли лебедок.

Как и все редукторы, он может быть как одноступенчатым, так и многоступенчатым. Если Вы собираетесь приобрести механизм данного типа, то лучше всего покупать его у проверенных производителей, так как ремонт своими руками очень затруднен, а если он будет часто выходить из строя, то денег на него будет уходить много. В данной статье мы попытались собрать общую информацию по устройствам планетарного типа использующихся для производства автомобилей. Также нужно сказать, что данный вид устройства очень интенсивно внедряется во многие сферы и отрасли благодаря своим очень весомым преимуществам.

Советы по подбору планетарного редуктора

Главное в этом деле — правильно произвести расчет основных параметров нагрузки и существующих условий эксплуатации этого устройства.

Выбор производиться в зависимости от:

    • типа передачи;
    • максимально допустимых осевых и консольных нагрузок;
    • типоразмера этого устройства;
    • диапазона температур, в которых редуктор может использоваться длительный период и не терять при этом своих полезных качеств и свойств.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Ступица: описание.назначение.виды.ремонт,замена,фото,видео
  • 8 советов по экономии топлива
  • Audi SQ5 3.0 TDI: тест драйв,фото,описание,двигатель.
  • Мерседес 211 технические характеристики модификация фото видео описание обзор
  • Как таким только удается сдать экзамен в ГАИ — видео
  • Автомобильные мифы.
  • Как сделать ремонт ходовой части
  • Хендай Элантра 2021:обзор,описание,комплектации,характеристики,фото
  • Мерседес 204: описание,кузов,двигатели,дизайн,фото,видео,неисправности,подвеска
  • Обзор лучших компрессоров для автомобилей в 2021 году
  • Ниссан Кашкай 2020 года: комплектации,цены,фото,характеристики,обзор,описание
  • bmw f25: обзор,технические характеристики,фото,видео,салон,цена,комплектация.

Планетарный редуктор

Планетарным редуктором или как его еще называют дифференциальным принято считать такой тип редукторов, в котором передача осуществляется посредством вращения шестерней, расположенных в планетарном порядке. Шестерни производят вращение вокруг одной центральной шестерни, которая имеет название «солнечная», поскольку находится в центре планетарного редуктора и при ее вращении, зубцы шестерней по кругу так же производят вращение. Таким образом, осуществляемое движение производит дальнейшую двигательную передачу.

 

Устройство планетарного редуктора


Основными частями планетарного редуктора, как правило, являются такие элементы, как солнечная шестеренка, которая, как сказано выше, расположена в центре редуктора. Так же к основным элементам относятся, водило. Эта деталь редуктора предназначена для прочной фиксации осей остальных шестерней, или как их еще называют сателлитов. Сателлиты представляют собой одинакового размера шестеренки, которые располагаются вокруг основной шестерни. И наконец, еще одной важной деталью планетарного редуктора является шестерня, которая называется кольцевой. Эта шестеренка имеет вид зубчатого вида колеса, которое распложено по краю всех частей редуктора, данная часть имеет сцепку с сателлитами. Принцип работы планетарного редуктора выглядит следующим образом.

 

 

Один из элементов данного устройства всегда остается неподвижным, в данном случае это кольцевая деталь. Ведущей деталью в планетарном редукторе является солнечная шестерня, а ведомыми, стало быть, сателлиты. Как правило, наиболее часто применение планетарного вида редукторов используется в такой отрасли как машиностроение. Однако нередко его еще применяют при изготовлении различного рода станков для резки металла. Довольно часто используется сразу несколько планетарных редукторов, как правило, этими редукторами оснащается автоматическая коробка передач.

 

Характеристики планетарного редуктора

 

 

 

Данное устройство получило такое распространение за счет имеющихся у него положительных качеств. К ним можно отнести такие как большие возможности передачи. Они являются достаточно компактными, и поэтому для установки данного устройства не требуется большой объем места и не затрачивается много времени. К тому же редукторы планетарного вида имеют чрезвычайно малый вес, что тоже можно отнести только к достоинствам данного оборудования. Тем не менее, требования, предъявляемые к планетарным редукторам, являются достаточно большими. При их изготовлении необходимо соблюдение абсолютной точности, поскольку зубцы должны быть плотно соприкасающимися, при этом они должны легко приводиться в движение. Данные редукторы требуют высокого внимания и являются достаточно сложными элементами при сборе.

 

В конструктивном плане планетарные редукторы могут быть исполнены абсолютно по-разному, их существует достаточно большое множество видов. По видам планетарные редукторы могут подразделяться на одно-, двух-, и трехступенчатые. Расположение валов у планетарных редукторов может быть как вертикальное, так и горизонтальное. В самой кинематической схеме редукторы планетарного вида могут быть объединены с передачами разных типов, например с коническими передачами, с передачами червячного типа и с цилиндрическими передачами. Планетарные редукторы так же могут различаться по виду подшипников, так в некоторых случаях это подшипники скольжения, которые используются, как правило, на высоких скоростях, и на подшипниках качения, которые соответственно работают при низких скоростях. Универсальными планетарными редукторами принято считать редукторы серии МПО.

Планетарная передача принцип работы

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.

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 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. 

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 4 чел.
Средний рейтинг: 4.5 из 5.

Планетарный редуктор | Главный механик

Редуктор сам по себе это такое приспособление или механизм, при помощи которого при вращении передается мощность. Слово редуктор происходит от слова редуцировать, снижать усилие при передаче мощности и превращении её, мощности, в работу. Представьте себе две шестерни, работающие в паре. Одна из них большая, другая раза в два меньше. И вот маленькая шестерня будет ведущей и передавать вращение на большую, ведомую. При этом угловая скорость на маленькой шестерни будет больше, а на большой шестерне она будет меньше. Вот крутящий момент наоборот, меньший он на ведущей шестерне, а больше на ведомой. Это принцип работы механического редуктора и его назначение – не менять мощность, которая передается при помощи шестерен, а изменять две вышеназванные составляющие этой мощности.

Конечно, редукторы бывают и повышающие, у них разница между ведущей и ведомой шестерней обратная, меньше единицы. Это значит, что ведомая шестерня будет получать угловую скорость больше, чем ведущая шестерня. Но так как слово редуктор обозначает понижающий, то в этом случае правильней будет называть этот механизм мультипликатором, хотя это слово как технический термин не прижилось. Если обратиться к ГОСТу, это название, то есть повышающий редуктор, там зафиксировано.

Какие виды редукторов бывают

По классификации редукторов по типу передачи они могут разделяться на цилиндрические, конические, червячные, планетарные, волновые, спироидные, а также комбинированные.

Вид червячного редуктора

В цилиндрических редукторах валы редуктора расположены параллельно друг от друга, в конических редукторах валы пересекаются между собой, в червячных они перекрещиваются. Также редукторы могут быть одноступенчатыми, то есть иметь два вала, двухступенчатые – три вала и трехступенчатые.

Планетарный редуктор или как его ещё называют – дифференциальный как один из перечисленных видов имеет свое название от вида передачи – планетарной, которая как раз и передает крутящийся момент. Название произошло по прообразу планет, вращающихся вокруг солнца (центральной шестерни). Называются планетарные шестерни соответственно: солнце, (шестерня в центре), коронная шестерня, которая находится на краю редуктора, сателлиты, это три маленькие шестерни – планеты, которые находятся между этими двумя шестернями. Эти три шестерни соединяются при помощи оси специальной шестерни – водила.

Планетарный редуктор в разрезе

Планетарный механизм работает следующим образом: от главной передачи редуктора (электродвигателя) вращение посредством полуосей попадает на центральную солнечную шестерню, которая, вращаясь, передает вращающийся момент на сателлиты. Сателлиты, в свою очередь, через оси, которые закреплены на водиле, передают вращение на водило и на коронную шестерню. Водило передает вращение на балку моста. Коронная шестерня передает вращение на ступицу. При этом для расчета крутящего момента принимаем во внимание, что во сколько раз отношение между количеством зубьев, которое имеет солнечная шестерня, меньше, чем количество зубьев, которые имеет коронная шестерня, во столько увеличивается крутящийся момент этого редуктора.

Применение планетарных редукторов

Автомобилисты практически все знают о том, что в автоматической коробке передач в автомобиле, в троллейбусе в заднем ведущем мосту, в ведущих мостах таких больших грузовых автомобилей, как МАЗ, в тракторах , автобусах Икарус и других автомобилях. Если рассматривать процесс передачи вращающего момента с двигателя через полуоси непосредственно на колеса, тогда рассматриваем колесные редуктор, который для этого и служит. Он уменьшает количество оборотов и при этом дает возможность передать большую мощность при небольших размерах. Кроме того, колесный редуктор дает возможность иметь сравнительно небольшой просвет между полом и поверхностью дороги.

Устройство колесного редуктора не сложное. Шестерни – сателлиты вращаются при помощи пары роликовых подшипников, которые, в свою очередь, установленные на осях, прикрепляемых к водилу. К этому же водилу при помощи болтов прикрепляется и крышка этого редуктора, в центре которой при помощи упорной шайбы крепится резьбовой упорный палец. Также в крышке имеются два отверстия для заливки и слива масла, которые в рабочее время закрыты пробками.

Планетарные редукторы широко применяются в домашних электроинструментах, таких как электродрели, шуруповерты. Если в этом инструменте должна быть более, чем одна скорость вращения, применяется многоскоростной редуктор. В основе такого редуктора всегда стоит солнечная шестерня. Как один из наиболее распространённых механизмов можно назвать велосипед, у которого имеется планетарная втулка. Применяется планетарный редуктор и в бетономешалке, которую можно приобрести готовой или изготовить самому.

Усовершенствование механической бетономешалки или как сделать редуктор самому

При строительстве дома, нежилых сооружений, то есть сарая, гаража в качестве необходимого оборудования всегда выступает бетономешалка. Покупать её действительно накладно, тем более, что хозяин не собирается стоиться всю свою жизнь. Но изготовить её самостоятельно вполне возможно и не очень сложно, если использовать инструкции. Можно использовать готовую механическую конструкцию, а можно все изготовить самому. Конструкция может быть как для стационарного использования, так и передвижной. Тогда можно использовать старую тележку на колёсах.

Один из примеров изготовления самодельной бетономешалки

Изготовить планетарный редуктор своими руками, который будет вращать емкость бетономешалки, несложно. Скорость перемешивания бетона не должна быть высокой. Он является посредником между электродвигателем и нашим баком и будет регулировать скорость вращения через вал редуктора. При его изготовлении важную роль играет корпус редуктора, в котором будут находиться валы, оси с необходимой соосностью, а также шестерни должны быть выставлены с необходимым зазором. Если нет возможности подобрать необходимого размера корпус, нужно или переделать из готового или сварить новый. При сварке обязательно нужно учитывать деформацию металла.

Иные мастера советуют варить корпус полностью и использовать в качестве гнёзд для подшипников опоры обрезки труб, которые можно выставить в необходимом положении и закрепить или при помощи сварки или болтового соединения. Что бы была возможность смазывать наш редуктор, крышку делают съемной.

Изготавливают валы и оси, которые будут служить опорой шестерням, из стали с хорошими характеристиками по прочности. Шестерни на них должны быть закреплены жёстко. Ось используют в конструкции в случае, когда нужна в редукторе промежуточная шестерня, которую можно застопорить на оси или стопорной разрезной шайбой или гайкой с упорным буртиком.

Примерный набор валов и шестерен

Валы опираются на опорные подшипники и их правильный подбор влияет на работоспособность всего редуктора. Лучше всего выбрать закрытый подшипник, что бы не приходилось часто разбирать конструкцию и смазывать подшипники. Выбор подшипника зависит также и от вида зуба у шестерни. Прямозубые шестерни требуют обычных однорядных, лучше двухрядных шарикоподшипников, а косозубые работают лучше с радиально упорным подшипником, причем лучше выбрать роликовый.

Шестерни изготовить достаточно сложно, лучшим вариантом будет снять их со старого списанного оборудования. Главное, что бы они были парами и отвечали вашей задумке по количеству зубьев. Для этого нужно рассчитать передачу. Допустим, бетономешалка должна вращаться со скоростью 35 оборотов за одну минуту. Двигатель дает 1000 оборотов за одну минуту. Производим вычисление: 1000/35 = 28. Значит, диаметр одной шестерни и её зубьев должен также соотноситься в диаметром другой шестерни.

Смазываем их жидким маслом так, что бы нижние зубья были им покрыты и выставляем необходимый зазор, регулируя его так, для того, что бы уменьшить шум в работе, и выдерживалась необходимая нагрузка. Необходимо установить и сальниковые уплотнители, что бы не просачивалось масло. Также необходимо установить крышки подшипников, которые также можно подобрать уже готовыми.

Далее свариваем раму и устанавливаем на неё вашу емкость, предварительно убедившись в её герметичности, если вы используете подручный материал. Если будем изготавливать подвижной вариант бетономешалки, привариваем стойки к тележке и устанавливаем вашу емкость на тележку. Вы должны обеспечить возможность опрокидывания ёмкости для выгрузки бетона. Для этого крепление на раму делаем подвижным при помощи осей или болтов и сверху крепим штурвал. На основании закрепляем раму с прикреплённым двигателем и редуктором, собранным в одно целое и крепим наш узел на середину днища, на который предварительно при помощи сварки или болтов крепим так называемый венец. В принципе, вот и всё.

 Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению  подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:

     +7(499)403 39 91  

   

  Доставка подшипников  по РФ  и зарубежью.

  Каталог подшипников на сайте themechanic.ru

 

 

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+7 (499) 113 36 18
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+7 (499) 113 36 18
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Принцип работы планетарных передач

Принцип фиксированной передачи очень прост.

В паре зацепляющихся шестерен есть шестерня в качестве ведущего колеса, и от нее поступает мощность.

Другая шестерня действует как ведомое колесо, и от нее выводится мощность.

Есть и шестеренки только в качестве передаточной станции.

Одна сторона входит в зацепление с ведущим колесом, а другая сторона входит в зацепление с ведомым колесом, и через него проходит мощность.

Этот тип шестерни называется натяжным роликом.

В системе передач, включающей планетарные передачи, ситуация иная.

Поскольку есть водила планетарной передачи, то есть есть три вращающихся вала, которые обеспечивают ввод/вывод мощности, и можно использовать сцепление или тормоз.

При необходимости ограничьте вращение одного из валов, оставив два вала для передачи.

Таким образом, взаимосвязь между зацепляющимися шестернями может комбинироваться разными способами:

Мощность поступает от солнечной шестерни, выводится от внешнего зубчатого венца, и водило планетарной передачи блокируется механизмом;

Мощность поступает от солнечной шестерни, выводится от водила планетарной передачи, а 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, и 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, а также объединяются и выводятся от внешнего зубчатого венца;

Две мощности поступают от водила планетарной передачи и внешнего зубчатого венца соответственно, а также 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.

Мы знаем, что у машины всего один двигатель и четыре колеса.

Характеристики скорости и крутящего момента двигателя сильно отличаются от требований вождения на дороге.

Для правильного распределения мощности двигателя на ведущие колеса можно использовать вышеуказанные характеристики планетарных передач.

Такие, как автоматические коробки передач, но и использование этих характеристик планетарных передач.

Различные передаточные числа получаются путем изменения относительного движения различных компонентов с помощью сцепления и тормоза.

Простой пошаговый процесс работы над принципом работы планетарного редуктора

Интересная особенность принципа работы планетарного редуктора заключается в том, что благодаря компактной и прочной конструкции можно достичь множества передаточных чисел.

Во-первых, я хочу, чтобы вы поняли, что принцип работы планетарной коробки передач включает в себя три основных компонента:

Изменяя состояние любой из этих шестерен, вы можете получить множество передаточных чисел.

В этих редукторах любой из трех компонентов может удерживаться неподвижно, и они могут действовать как на входе, так и на выходе.

В зависимости от типа компонента планетарного редуктора, который является входным, выходным или стационарным, вы можете получить диапазон передаточных чисел.

Преимущество этих передач в том, что вы можете получить любое передаточное число без необходимости включать или выключать другие передачи.

Давайте посмотрим на этот пример пояснения планетарного механизма (Источник: Как работают вещи ):

соотношение

3

Exputy Стационарные Расчет

передач

вС (S)

Водило (С ) Кольцо (правое) 1+R/S 3.4: 1
Перевозчик планеты (C) Кольцо (R) Sun (r) 1 / (1 + S / R)

0.71: 1

Sun (S )

Кольцо (R) Водило планетарной передачи (C) -R/S

-2,4:1

3 имеет 30 зубов.

Очевидно, что вы можете получить широкий диапазон передаточных чисел в зависимости от конкретных рабочих требований.

Возьмем, к примеру:

  • 4:1 — это в основном процесс сокращения; скорость на выходе ниже скорости на входе
  • 71:1 — ускорение; скорость на выходе выше, чем скорость на входе

Как видите, планетарный редуктор удобен в большинстве механических систем.

Анализ принципа работы планетарной коробки передач

Как я уже упоминал ранее, обычная коробка передач имеет три набора шестерен.

Все шестерни имеют разные степени свободы.

В нормальных условиях у нас есть:

  • Планетарные шестерни, вращающиеся вокруг солнечной шестерни
  • Планетарные шестерни, свободно вращающиеся на подвижном рычаге. Иногда они могут вращаться относительно солнечной шестерни.
  • Во время работы весь процесс включает зубчатый венец или кольцо

В зависимости от расположения зубчатых колес мы можем иметь либо простой, либо сложный планетарный редуктор.

То есть простой планетарный редуктор имеет планетарные шестерни, водило, зубчатый венец и солнечную шестерню.

С другой стороны, составные планетарные передачи имеют планетарную, ступенчатую и многоступенчатую конструкции.

В основном различия между этими двумя типами передач зависят от желаемого передаточного числа, отношения крутящего момента к весу и гибкости конфигураций.

Итак, что все это означает?

В простом планетарном редукторе, когда входная мощность вращает солнечную шестерню, планеты начинают вращаться вокруг центральной оси.

То есть планеты тем самым сцепляются с солнцем, заставляя их вращаться как единое целое.

К концу процесса, когда водило планетарной передачи вращается, оно обеспечивает желаемый выходной крутящий момент.

Опять же, удерживая любую из частей в фиксированной точке, в то время как другие секции используются либо как выход, либо как вход, результаты получаются с разной степенью мощности или скорости.

Вы можете увидеть это Как показано в таблице ниже:

позиция Sun Gear шестерни Степень мощности Степень скорости
Выходной Входной Фиксированные Увеличение

Снижение

Входной

Выход Фиксированные Снижение Увеличение
Выход Фиксированные Входной Увеличение

Снижение

Входной

Фиксированные Выход Уменьшено

Увеличено

 

Ну, всесторонний анализ планетарных редукторов требует большого количества расчетов, которые могут выходить за рамки данной статьи.

Вот почему я могу порекомендовать Зубчатые передачи (Анализ зубчатых передач) .

Короче говоря, принцип работы планетарного редуктора основан на фиксировании одной точки, а другие точки используются либо как выход, либо как вход.

При этом шестерни должны плавно зацепляться, увеличивая или уменьшая скорость.

Что такое планетарная коробка передач? | Как работает планетарная передача?

Планетарная передача является наиболее распространенным типом передачи.Планетарный редуктор также называют планетарным редуктором, который играет наиболее важную роль в процессе управления движением. Планетарные редукторы широко используются в качестве важной части автомобильных механических трансмиссий. В планетарных редукторах входная и выходная шестерни имеют одинаковый центр вращения. Проще говоря, входная шестерня вращается вокруг центра выходной шестерни. Этот выходной вал совмещен с входным валом. В этой статье мы подробнее обсудим планетарную передачу, работу и типы.

Что такое планетарная коробка передач?

Планетарный редуктор имеет две установленные шестерни (т. е. входную и выходную шестерни), одна из которых вращается вокруг центра другой шестерни . Водило используется для соединения центров входной шестерни и выходной шестерни . Это водило вращается, чтобы вращать одну шестерню, известную как планетарная шестерня или планетарная шестерня, и вокруг другой шестерни, известной как солнечное колесо или солнечная шестерня.

Планетарная шестерня (также известная как планетарная шестерня) входит в зацепление с солнечной шестерней таким образом, что их делительные окружности могут вращаться без проскальзывания.Знак на делительной окружности планетарной шестерни представляет кривую планетарной передачи. В этом планетарном редукторе солнечная шестерня неподвижна, а планетарная шестерня подвижна. Эта планетарная шестерня вращается вокруг солнечной шестерни.

Схема планетарного редуктора ( Ссылка: motioncontroltips.com )

Планетарные передачи могут быть установлены таким образом, что эти шестерни вращаются внутри окружности с фиксированным шагом внешнего зубчатого венца или зубчатого венца (в некоторых случаях называемого кольцевым зубчатым колесом).

В этом случае кривая, проведенная через точку или знак делительной окружности планетарной шестерни, является гипоциклоидой. Велосипедные дроссельные втулки являются хорошим примером планетарной коробки передач.

Эти редукторы также могут использоваться в сочетании с гидравлическими двигателями, электродвигателями или двигателями внутреннего сгорания для повышения эффективности, долговечности и возможности управления большой нагрузкой.

Работа планетарной коробки передач

Комбинация эпициклической зубчатой ​​передачи и планетарной шестерни, которые одновременно входят в зацепление с солнечной и кольцевой шестернями, называется планетарной зубчатой ​​передачей.

Планетарный редуктор имеет внешний зубчатый венец, известный как зубчатый венец. Планетарный редуктор имеет следующие три различные передачи для передачи нагрузки:

  1. Зубчатый венец
  2. Солнечная шестерня
  3. Планетарная передача
Планетарный редуктор рабочий (Артикул: l ancereal.com )

Солнечная шестерня устанавливается в середине шестерни. Электрический двигатель соединяется с солнечной шестерней. Этот мотор приводит в движение солнечную шестерню. Имеется множество планетарных шестерен, находящихся в зацеплении с кольцевой и солнечной шестернями, закрепленными в корпусе редуктора.

Когда электрическая мощность двигателя приводит в движение солнечную шестерню, она дополнительно приводит в движение планетарные шестерни вокруг соответствующих осей и солнечную шестерню. Место планетарной передачи фиксируется через водило. Этот держатель дополнительно соединяется с выходным валом.

При указанном выше расположении шестерни крутящий момент распределяется между зубьями разных шестерен. Такое расположение обеспечивает планетарной конструкции высокую степень жесткости и помогает уменьшить люфт (т. е. одну-две угловых минуты в некоторых конструкциях).Высокая жесткость также является еще одним жизненно важным фактором для приложений, требующих быстрых циклов пуска-остановки или быстрых изменений направления вращения.

Планетарный редуктор имеет компактную конструкцию, обеспечивающую высокое передаточное отношение при небольшом габаритном комплекте. Эти конструкции также имеют меньшую инерцию, что особенно выгодно для сервоприводов. Это связано с тем, что инерция редуктора напрямую увеличивает инерцию нагрузки, которую должен уравновешивать двигатель.

Эти редукторы сконструированы так же, как и любые другие редукторы.Масло или смазка могут использоваться для смазывания планетарных редукторов, но максимальное количество редукторов смазывает компания-поставщик. Поэтому вам не нужно повторно смазывать коробки передач, чтобы продлить срок их службы.

Принцип работы Планетарный редуктор

Планетарный редуктор – сердце новых инженерных технологий. Коробки передач используют шестерни для привода всего, от простых механизмов до самых современных электрических и механических систем.

Тысячи лет назад для создания движения планет использовалось простое устройство центральных приводов и вращающихся шестерен.В настоящее время производители используют планетарные передачи, которые требуют высокой прочности, функциональной эффективности и плотности крутящего момента.

В планетарных редукторах одновременно вращаются максимальные зубья шестерен. Это движение обеспечивает высокоскоростное замедление, которое достигается за счет относительно небольших передач и малой инерции, отражаемой системой.

Зубья шестерен распределяют нагрузку и позволяют планетарным компонентам создавать высокий крутящий момент. Сочетание передачи высокого крутящего момента, компактных размеров и снижения скорости делает планетарный редуктор лучшим выбором для приложений, где пространство ограничено.

Эти редукторы чаще всего используются в самолетах, мотоциклах, автомобилях и многих других транспортных средствах.

Читайте также: Работа и типы рулевого управления

Для чего используется планетарная коробка передач?

Планетарный редуктор чаще всего используется в следующих случаях:  

  • Используется в роботах для увеличения крутящего момента.
  • Эти редукторы также используются в печатных машинах для снижения скорости ролика.
  • Они также используются для особого позиционирования
  • Используются в упаковочных машинах
  • Планетарный редуктор также используется для привода колес.
  • Эти шестерни также используются для привода режущей головки.
  • Они также используются для привода бурильных машин.
  • Используются в инжекторах ГНКТ.
  • Эти редукторы используются в насосах и компрессорах.
  • Они используются для привода лебедки.
  • Планетарная передача наиболее широко используется в смесительных машинах.

Типы планетарных редукторов

Планетарные редукторы бывают следующих основных типов:

  1. Колесный привод
  2. Выход шпинделя
  3. Выходной вал

1) Планетарный редуктор полного привода

В планетарном редукторе этого типа солнечная шестерня приводит в действие окружающие планетарные компоненты, соединенные с водилом в планетарном редукторе.

Редуктор полного привода (Каталог: lancereal.ком )

Когда солнечная шестерня начинает вращаться, планетарная передача вращается вокруг внешнего зубчатого венца. Колеса могут быть установлены на корпусе системы. Вы можете оптимизировать размер вашей системы, соединив колеса напрямую с коробкой передач. Редукторы полного привода могут использоваться для крутящего момента до 332 000 Нм.

2) Выходной вал

В случае редуктора с выходным валом солнечная шестерня приводит в движение сопряженные планетарные компоненты, которые соединены с вращающимся водилом редуктора.

Выходной вал коробки передач (Источник: lancereal.com )

Кольцевая часть крепится с помощью вращающегося привода, который передает усилие привода на вал. Корпус системы соединяется непосредственно с машиной, а выходной конец представляет собой вращающийся вал. Эти типы коробок передач могут обеспечивать выходную мощность до 113 000 Нм.

3) Выход шпинделя

Работа этого редуктора такая же, как у редуктора с выходным валом. Однако выходной редуктор шпинделя обеспечивает выход через фланец.Выходной редуктор шпинделя может обеспечить мощность до 113 000 Нм.

Как планетарная передача связана с портальными осями? Портальные мосты

используются для увеличения дорожного просвета и позволяют зубчатым передачам снизить нагрузку на дифференциалы. Эти оси используются во многих автомобилях, таких как Mercedes-Benz Unimog и грузовике Mercedes-AMG G6 36×6. Эти автомобили также имеют планетарную ступицу, которая позволяет полуоси вращаться быстрее, чем колесо.

Это уменьшает крутящий момент, необходимый для производства той же мощности. В таких автомобилях, как G63 и Unimog, функция портальной оси несколько отличается, поскольку шины и большие колеса уже обеспечивают максимальную часть необходимого дорожного просвета.

АРГУМЕНТЫ ДЛЯ ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУКТОРА В КОМБИНАЦИИ С СЕРВОМОТОРОМ
  1. Абсолютное соотношение составляет от 3:1 до 10:1 на ступень.
  2. Закрытая система.
  3. Эти редукторы имеют малый люфт.
  4. Обладают высокой эффективностью.
  5. Они имеют компактную конструкцию и низкую инерцию массы.

Откуда мы знаем, какой планетарный редуктор нам нужен?

При выборе планетарного редуктора необходимо по исходу определить его размер и передаточное число. Это самый важный баланс между производительностью, стоимостью, размером и эффективностью. У известных производителей есть рекомендательные методики моделирования. Они начинают каждый проект с глубокого изучения конкретных скоростей, крутящих моментов, ситуаций и производительности машины.

Вы также можете использовать свой опыт и знания, чтобы определить и выбрать экономичный, правильный и надежный планетарный редуктор. Специалист предоставит вам редуктор, который безотказно проработает долгие годы.

Как выбрать планетарную коробку передач?

Выбор хорошего планетарного редуктора очень сложен. Следуйте приведенным ниже советам, чтобы выбрать лучший планетарный редуктор.

  1. Требуемые характеристики: Прежде всего, необходимо учитывать передаточное число, люфт, крутящий момент и т. д., чтобы выбрать коробку передач.
  2. Место: На рынке доступны планетарные редукторы разных размеров. Если у вас мало места, выберите коробку передач небольшого размера, чтобы ее можно было легко установить.
  3. Окружающая среда: В некоторых условиях влага, грязь или пыль; может вызвать коррозию коробки передач. Поэтому при выборе коробки передач необходимо учитывать этот фактор и выбирать коробку передач с коррозионностойким корпусом.

Раздел часто задаваемых вопросов

Нужна ли смазка планетарных передач?

Да.Как и другие шестерни и механические части автомобиля, планетарная передача также нуждается в смазке, чтобы предотвратить повреждение и износ. Смазка также очень важна для бесперебойной работы планетарной передачи.

Системы трансмиссии вашего автомобиля требуют надлежащего обслуживания и ремонта. Это может включать в себя мелкие задачи, такие как замена масла и надлежащая смазка частей системы. Своевременное надлежащее техническое обслуживание и смазка очень важны для скорейшего устранения проблемы, поскольку шестерни в трансмиссии со временем изнашиваются и вызывают занос и шум.

Каковы недостатки планетарной коробки передач?

Планетарные редукторы

имеют множество преимуществ и недостатков. Эти редукторы имеют сложное моделирование и производство, что делает их более дорогостоящими, чем другие типы редукторов.

Планетарный редуктор требует очень точной конструкции. Если одна планетарная шестерня находится ближе к солнечной шестерне, чем другие, это может привести к дисбалансу планетарной шестерни, что может привести к повышенному износу и выходу из строя. Кроме того, компактный размер планетарной передачи обеспечивает высокий уровень рассеивания тепла, что может потребовать охлаждения в приложениях, которые работают очень быстро или имеют постоянную мощность.

Подробнее
  1. Различные типы двигателей
  2. Различные типы насосов
  3. Типы компрессоров
  4. Работа системы рулевого управления с усилителем

Как работает планетарная коробка передач?

Планетарный редуктор, также известный как планетарный редуктор, является одним из наиболее интересных типов редукторов, доступных в системах управления движением. Они часто используются в автомобилестроении в качестве важной части автоматических трансмиссий.

Планетарные редукторы

— это тип редукторов, в которых вход и выход имеют один и тот же центр вращения. Это означает, что центр входной шестерни вращается вокруг центра выходной шестерни, а входной и выходной валы выровнены.

Как работает планетарная коробка передач?

Расположение зубчатых колес можно сравнить с нашей Солнечной системой, где планеты вращаются вокруг Солнца, отсюда и название «Планетарная коробка передач».

В середине планетарного редуктора находится «солнечная» шестерня, также известная как центральная шестерня. Часто это входная передача. Снаружи есть 2 или более «планетарных» шестерни — или внешние шестерни. Вокруг планетарных шестерен находится зубчатый венец, который скрепляет конструкцию. Планетарные шестерни соединены водилом, который, в свою очередь, соединен с выходным валом.

Применение планетарных редукторов

Помимо использования в трансмиссиях транспортных средств, планетарные редукторы используются в различных отраслях промышленности для различных целей.Они обеспечивают высокую точность и высокое отношение крутящего момента к объему, что делает их хорошо подходящими для приложений, включающих: увеличение крутящего момента, снижение скорости, точное позиционирование и управление воспроизводимым механизмом. Приложения включают в себя;

  • AGV
  • Колесные приводы
  • Поворотные приводы
  • Привод лебедки
  • Поворотные приводы
  • Гусеничные приводы
  • Смешивание
  • Насосы
  • Режущие головки
  • Возобновляемая энергия
  • Медицинские сканеры
  • Операционные столы
  • Нефтехимия

Выбор планетарного редуктора

При выборе планетарного редуктора для вашего применения важно принять к сведению;

Требуемые спецификации – необходимо учитывать крутящий момент, люфт, передаточное отношение и т. д.

Окружающая среда — в некоторых условиях редуктор может подвергаться воздействию пыли, грязи или влаги, поэтому важно учитывать этот фактор и выбирать редуктор с надлежащей защитой.

Пространство – планетарные редукторы доступны в различных размерах, при ограниченном пространстве можно использовать редуктор меньшего размера.

Планетарные редукторы Heason

Наши планетарные редукторы поставляются нашим поставщиком Micron, который является ведущим дистрибьютором их продукции в Великобритании.У нас есть команда специалистов, которые помогут вам с выбором и предоставят экспертную консультацию о том, какой планетарный редуктор лучше всего подойдет для вашего применения.

Мы можем поставить планетарные редукторы Micron в комплекте с системой RediMount, соответствующей вашему двигателю. Мы можем даже поставить коробку передач и двигатель в предварительно собранном и испытанном виде.

Ознакомьтесь с нашим полным ассортиментом планетарных редукторов. Доступно семь различных типов, каждый из которых подходит для различных условий и областей применения.

Для получения дополнительной информации о наших планетарных редукторах или для обсуждения вашего применения, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Как работает планетарная передача?

Планетарная передача представляет собой планетарную передачу, в которой несколько шестерен (планетарные шестерни) входят в зацепление с центральной шестерней (солнечной шестерней).

Стационарный редуктор

Так называемые стационарные редукторы отличаются тем, что зубчатые колеса имеют неподвижные оси вращения. На рисунке ниже показана двухступенчатая стационарная коробка передач с тремя передачами. Входная шестерня приводит в движение выходную шестерню посредством промежуточной шестерни (промежуточная шестерня).

Рисунок: Стационарная коробка передач с внешним выходным зубчатым колесом

Передаточное число i 1 или i 2 соответствующих ступеней редуктора определяется отношением соответствующего числа зубьев на промежуточном колесе z промежуточном звене и ведущем зубчатом колесе z в или ведомая шестерня z из .

\begin{align}
&\text{1. Этап:} ~~~i_1 = \frac{z_{idler}}{z_{in}}  \\[5px]
&\text{2. Стадия:} ~~~i_2 = \frac{z_{out}}{z_{idler}} \\[5px]
\end{align}

Общее передаточное число i total двухступенчатого стационарного редуктора (поэтому также называемое передаточным числом стационарной передачи или передаточным числом фиксированной несущей передачи ) получается путем умножения передаточных чисел i 1 и i 2 :

\begin{align}
&i_{total} =i_1 \cdot i_2 =\frac{z_{idler}}{z_{in}} \cdot \frac{z_{out}}{z_{idler}}  \\[ 5px]
\label{i}
&\boxed{i_{total} = \frac{z_{out}}{z_{in}}} ~~~\text{коэффициент стационарной передачи} \\[5px]
\ конец{выравнивание}

Очевидно, что для общего передаточного числа имеет значение только число зубьев выходной шестерни и число зубьев входной шестерни! Количество зубьев промежуточной шестерни значения не имеет.

От стационарного редуктора к планетарному редуктору

Анимация: от стационарной передачи к планетарной передаче

Внутреннее зубчатое колесо как выходное колесо

В принципе, вместо вторичной шестерни с внешним зацеплением можно использовать зубчатый венец с внутренним зацеплением. Пока количество зубьев не изменяется, это не влияет на общее передаточное число согласно уравнению (\ref{i}). В результате изменится только направление вращения выходной шестерни.

Рис.: Стационарный редуктор с внутренним выходным редуктором

В общем случае оси вращения входного и выходного валов не соосны на общей оси, а имеют смещение. Однако, разумно выбрав диаметр и, следовательно, количество зубьев промежуточной шестерни, можно добиться того, чтобы входной вал и выходной вал находились на общей оси.

Обратите внимание, что число зубьев промежуточной шестерни в соответствии с уравнением (\ref{i}) в любом случае не влияет на общее передаточное число и поэтому может быть выбрано в принципе произвольно!

Если входной и выходной валы должны быть соосными («соосными» = «соосными на общей оси»), диаметр делительной окружности промежуточной шестерни должен точно соответствовать разнице между радиусами делительной окружности выходной и входной шестерни .Поскольку количество зубьев прямо пропорционально диаметру делительной окружности, вместо диаметра делительной окружности можно использовать соответствующее количество зубьев. В результате число зубьев промежуточной шестерни должно быть равно половине разницы между числом зубьев выходной и ведущей шестерен.

\begin{align}
&d_{idler} = r_{out}-r_{in}=\frac{d_{out}}{2}-\frac{d_{in}}{2}=\frac{d_ {out}-d_{in}}{2} \\[5px]
&\boxed{z_{idler} =\frac{z_{out}-z_{in}}{2}} \\[5px]
\конец{выравнивание}

Рисунок: Соосность ведущей и ведомой шестерен

Установка дополнительных промежуточных шестерен

Недостатком настоящего редуктора является то, что входной вал (а также выходной вал) подвергается изгибающей нагрузке односторонней боковой силой.На рисунке ниже F обозначает силу реакции промежуточной шестерни, действующую на боковую поверхность зуба входной шестерни.

Рис.: Силы, действующие на входное зубчатое колесо

Однако можно избежать изгибающих напряжений, если несколько промежуточных зубчатых колес расположены симметрично, так что боковые силы компенсируют друг друга в своем изгибающем действии. В случае, полученном с тремя промежуточными шестернями, входной и выходной валы больше не подвергаются изгибающей нагрузке, а только скручивающей.

Рисунок: Стационарная коробка передач с тремя промежуточными шестернями

Установка промежуточных шестерен на водило

В принципе, настоящий редуктор уже представляет собой предварительную ступень планетарной передачи.Последний шаг состоит только в установке промежуточных шестерен на так называемом водиле . Само водило соединено с валом и проходит коаксиально через выходной вал, выполненный в виде полого вала.

Рисунок: Планетарная передача

С водилом планетарная передача в принципе завершена. В этом режиме работы он имеет стационарное передаточное число  ( фиксированное передаточное число несущего поезда) в соответствии с уравнением (\ref{i}). С точки зрения функции в этом рабочем состоянии планетарная передача еще не отличается от описанной выше стационарной коробки передач.

Однако это меняется, если планетарная передача используется по-другому. Это связано с тем, что выход планетарного редуктора не всегда должен происходить на вышеупомянутом «выходном валу». Также можно использовать водило в качестве выходного вала, при этом полый вал шестерни с внутренним зацеплением надежно фиксируется. В этом случае промежуточные шестерни теперь «вращаются» вокруг расположенной в центре ведущей шестерни, как планеты вокруг солнца; отсюда и термин планетарная передача . Передаточное отношение планетарного редуктора в этом режиме работы теперь отличается от передаточного отношения стационарного редуктора!

Анимация: Принцип работы планетарной передачи

Зубчатые колеса, ранее называемые «промежуточными шестернями», обычно обозначаются как планетарные шестерни   , а расположенная в центре внешняя шестерня называется солнечной шестерней .Зубчатое колесо с внутренним зацеплением обычно называется зубчатым венцом или кольцом .

В отличие от стационарных передач, планетарные передачи (также называемые планетарными передачами) характеризуются подвижной осью вращения!

В этот момент также становится очевидной необходимость симметричного расположения планетарных шестерен, так как в противном случае при высоких скоростях вращения возникнут огромные силы дисбаланса.

С планетарной передачей можно не только надежно зафиксировать зубчатый венец, но и обеспечить выход через водило.Возможны многие другие варианты, каждый с другим передаточным числом (см. следующий раздел «Передаточные числа»). Это делает планетарную передачу особенно подходящей для таких трансмиссий, как ступицы велосипедов или автоматические трансмиссии автомобилей.

Преимущество планетарных передач по сравнению с обычными стационарными трансмиссиями заключается в их компактной конструкции и в том, что все валы соосны. Для очень больших передаточных чисел также возможно последовательное соединение нескольких планетарных передач.

Передаточные числа

С планетарной передачей могут быть достигнуты различные передаточные отношения, в зависимости от вала, на котором происходит вход или выход, и зубчатого колеса, которое надежно заблокировано. Различные передаточные числа будут объяснены на примере планетарной передачи, показанной ниже. Солнечная шестерня имеет z s = 12 зубьев, планетарная шестерня z p = 18 зубьев и зубчатое колесо z r = 48 зубьев.

Анимация: режимы работы планетарных передач

Вывод передаточных чисел, показанных ниже, будет подробно рассмотрен в отдельной статье из-за их сложности.

Фиксированное зубчатое колесо

Наибольшее передаточное число i=5 получается в этом случае, когда коробка передач приводится в движение солнечной шестерней, а зубчатый венец зафиксирован. Затем вывод осуществляется перевозчиком. Очевидно, что наименьшее передаточное отношение i=0,2 (=1/5) получается, когда вход и выход меняются местами, а зубчатый венец остается фиксированным. Направление вращения входного и выходного валов сохраняется в обоих случаях.

Анимация: Планетарная передача с неподвижным зубчатым венцом

Неподвижное водило

Второе по величине передаточное число i=4 достигается в данном случае, если планетарный редуктор по-прежнему приводится в движение солнечной шестерней, но на этот раз водило фиксируется, а выход осуществляется зубчатым венцом.Следовательно, второе наименьшее передаточное число i=0,25 (=1/4) получается путем изменения входа и выхода. Однако в обоих случаях направление вращения входного и выходного валов разное! В таком случае передаточное отношение имеет отрицательный знак (см. таблицу ниже). Таким образом может быть сгенерирована задняя передача.

Анимация: Планетарная передача с неподвижным водилом

Неподвижная солнечная шестерня

Дополнительное передаточное число получается, когда планетарный редуктор приводится в движение зубчатым венцом, а солнечная шестерня зафиксирована.В этом случае водило служит выходом редуктора. Передаточное отношение теперь становится i=1,25, а направление вращения сохраняется. Если выход и вход редуктора поменяны местами, передаточное число i=0,8 (=1/1,25).

Анимация: Планетарная передача с фиксированной солнечной шестерней

Прямой привод

С планетарной передачей также возможен так называемый прямой привод . Затем все компоненты планетарной передачи прочно соединяются друг с другом. Передаточное отношение в этом случае i=1.Такой прямой привод используется, например, в трехступенчатых ступицах в качестве «2-й передачи».

Анимация: Планетарный редуктор с прямым приводом

Резюме

Различные передаточные числа приведены в таблице ниже. В круглых скобках даны передаточные числа для реверсивного входа и выхода (обратное передаточное число). Отрицательные знаки указывают на изменение направления вращения.

3

3
Варианты 1 2 3 4
фиксированные коронная шестерня несущие солнечная шестерня прямой привод
вход Sun Gear Sun Gear Ring Gear
Advance Curror Ring Revers CORING
Коэффициент передачи \ Начало \ Начало
\notag
i = 1+\frac{z_r}{z_s} \\[5px]
\end{align}
\begin{align}
\notag
i = -\frac{z_r}{z_s} \ \[5px]
\end{align}
\begin{align}\
\notag
i = 1+\frac{z_s}{z_r} \\[5px]
\end{align}
\begin{ align}
\notag
i = 1 \\[5px]
\end{align}
диапазон передаточное отношение (обратное) 2 < i < ∞ -∞ < i < -1 1 < i < 2 i = 1.00
(0 < i < 0,5) (-1 < i < 0) (0,5 < i < 1) (i = 1,00)
9 (i = 1,00) Пример использовался

3 (взаимный)

500 -4.00 -4.00 1.25 1.00 1.00
(0.20) (0,25) (0,80) (1.00)

В механических коробках передач переключение различных передаточных чисел осуществляется муфтами, которые позволяют фиксировать определенные компоненты (солнечную шестерню, водило или зубчатый венец) в зависимости от желаемой передачи.Однако по функциональным причинам не все передаточные числа, указанные в таблице выше, могут быть достигнуты с помощью одной планетарной передачи ( планетарная передача ). Однако передаточные числа трансмиссии можно значительно увеличить, если объединить несколько отдельных планетарных рядов. На практике в одном редукторе обычно бывает до трех планетарных рядов.

Классическое видео объясняет, как работает планетарная передача

Шестерни бывают всех форм и размеров. Это зубастые чудеса, которые заставляют мир вращаться, и они невероятно важны в работе автомобиля.Существует более конкретный тип передачи, который позволяет вашей автоматической коробке передач работать. Это называется планетарной передачей, и то, как она работает, заставит вашу голову плавать по концентрическим кругам. То есть, пока вы не посмотрите это замечательное классическое видео, которое дает четкое представление об их работе.

Планетарная передача состоит из внешнего зубчатого венца, называемого зубчатым венцом. 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 создают делительные круги, которые могут быть сформированы в зубчатую передачу, которая, в свою очередь, соединена с входным и выходным валами.

ПРОВЕРКА: разница между автоматической и механической коробкой передач

Входной вал будет исходить от двигателя, а выходной вал будет направлен к ведомым колесам. Комбинируя планетарные редукторы, вы можете создать широкий спектр редукторных передач. Эти понижения необходимы для комфортного и эффективного движения вашего автомобиля, и именно здесь вы найдете различные «передачи», такие как первая, вторая, третья, задняя и т. д.

Вы создаете эти диапазоны передач, комбинируя наборы передач по-разному для создания различных передаточных отношений. Вам понадобится более высокое передаточное число, чтобы двигаться на первой передаче. В этом случае оба набора передач работают вместе, поэтому крутящий момент вашего двигателя умножается и передается на колеса. Как только вы двигаетесь, один из наборов передач может расслабиться и позволить другому выполнять работу. Это может переключиться, когда пришло время перейти на третью передачу.

Изменяя, какие наборы передач 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 наглядно описано в этом крутом черно-белом видео. Взгляните на него, и вы увидите, что можете извлечь уроки из прошлого.

_______________________________________

Подпишитесь на Motor Authority в Facebook, Twitter и YouTube.

Что такое планетарный редуктор и как он работает?


Планетарные редукторы представляют собой редукторы, широко применяемые в промышленных приводах благодаря их компактной конструкции и универсальности применения.Поскольку планетарные передачи не установлены в стационарном положении, они совершают орбитальные движения. Вот почему планетарный редуктор также представлен планетарным редуктором.

Основы планетарных редукторов

Планетарный редуктор состоит из солнечной шестерни, планетарных шестерен, зубчатого венца и водила. Входной вал приводит во вращение солнечную шестерню. Планетарные шестерни входят в зацепление с солнечной шестерней и вращаются вокруг своих осей при вращении солнечной шестерни. Планетарная передача также входит в зацепление с неподвижным зубчатым венцом, заставляя планетарные шестерни вращаться вокруг солнечной шестерни.Водило скрепляет планетарные шестерни и устанавливает расстояние между ними. Он вращается вместе с планетарными шестернями и совмещен с выходным валом.

Расположение и траекторию зубчатых колес можно сравнить с нашей планетарно-солнечной системой, где планеты вращаются вокруг солнца, отсюда и название планетарного редуктора.

Количество планетарных передач не фиксировано, но в промышленных условиях не менее трех. По мере увеличения числа планетарных передач за счет распределения нагрузки на большее количество зубчатых зацеплений можно увеличить величину передаваемого крутящего момента.

Характеристики планетарных редукторов

Поскольку планетарные редукторы содержат несколько планетарных шестерен, во время работы несколько зубьев входят в зацепление одновременно. Такое распределение мощности обеспечивает более высокий КПД по сравнению с другими типами передач и, следовательно, позволяет передавать более высокий крутящий момент при более компактной конструкции.

Передаточное число планетарного редуктора определяется передаточным числом между зубчатым венцом и солнечной шестерней. Если размер зубчатого венца остался прежним, можно изменить передаточное отношение, изменив количество зубьев солнечной шестерни и планетарной шестерни.Чем меньше солнечная шестерня, которую вы выберете, тем больше будет передаточное число. В математическом обсуждении наименьшее передаточное число составляет 3: 1, а наибольшее — 10: 1. При передаточном числе меньше 3 солнечная шестерня становится слишком большой для планетарной шестерни. Солнечная шестерня становится слишком маленькой, и крутящий момент уменьшается при передаточном числе более 10. Однако, если требуются более высокие передаточные числа, несколько планетарных рядов могут быть расположены последовательно в одном зубчатом венце или в двух фиксированных зубчатых венцах. Такое созвездие тогда называют многоступенчатой ​​планетарной передачей.Планетарные редукторы подходят для вращения против и по часовой стрелке, а также для непрерывного, переменного и прерывистого режима работы.

Типы планетарных редукторов

1.Колесный привод

Солнечная шестерня приводит в движение окружающие планетарные шестерни, которые удерживаются в водиле в редукторе колесного привода. Планетарные шестерни заставляют внешние кольцевые шестерни вращаться, когда солнечная шестерня приводится в движение. Возможна установка колес на корпус редуктора. За счет установки колес непосредственно на редуктор размер узла можно уменьшить до минимума.

2. Выходной вал

Солнечная шестерня приводит в движение окружающие планетарные шестерни, которые размещены во вращающемся водиле в редукторе с приводом от вала. Корпус редуктора крепится непосредственно к машине, выходом является вращающийся вал.

3. Выход шпинделя

Принцип работы планетарного редуктора с выходом шпинделя аналогичен принципу работы вала, но выход выполнен в виде фланца.

Преимущества планетарных редукторов

Планетарные редукторы имеют соосные входной и выходной валы.Этот тип сборки означает, что планетарные редукторы компактны. Они передают высокий крутящий момент в компактной конструкции с высокой плотностью крутящего момента и малым люфтом. Простая конструкция является эффективным и действенным способом передачи мощности от двигателя к выходу. Приблизительно 97% входной энергии передается как выходная. Они могут достигать высоких передаточных чисел, что позволяет значительно снизить скорость. Они обладают соответствующей жесткостью и низким уровнем шума. Благодаря лучшему распределению нагрузки они имеют более длительный срок службы.

Консистентная смазка или масло в качестве смазки в планетарных редукторах

Добавление смазки уменьшит количество отказов планетарных редукторов и продлит срок службы оборудования. Несмотря на то, насколько аккуратно сконструирован и собран планетарный редуктор, внутри часто находятся детали качения или скольжения. Если одна планетарная шестерня находится ближе к солнечной шестерне, чем другая, то планетарные шестерни могут испытывать некоторый дисбаланс, что приводит к повышенному износу и выходу из строя. По этой причине каждый планетарный редуктор содержит смазку, которая обеспечивает хорошую работу шестерен и предотвращает износ, будь то консистентная смазка, масло или синтетический гель.

Кроме того, компактность планетарных редукторов приводит к сильному рассеиванию тепла, поэтому в приложениях, работающих на очень высоких скоростях или требующих устойчивой работы, может потребоваться охлаждение. А смазочные материалы всегда обладают охлаждающим эффектом и снижают шум или вибрацию.

Применение планетарных редукторов

Благодаря многочисленным преимуществам планетарные редукторы широко используются в промышленности. Планетарные передачи могут обеспечивать преобразование скорости и крутящего момента в электрических системах и машинах.Планетарные редукторы могут быть подключены к любому типу двигателей, например, к серводвигателям, двигателям постоянного тока или шаговым двигателям. Само собой разумеется, что использование планетарных передач не ограничивается промышленным применением, их можно найти во многих областях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *