Планетарный редуктор может быть с одной или более планетарными передачами.
Устройство и принцип действия планетарного редуктора
- Солнечная шестерня - в центре редуктора.
- Зубчатый венец (эпици́кл) - на периферии редуктора.
- Сателли́ты - три малые шестерни между солнечной и коронной.
- Води́ло - не показано (механически соединяет все сателлиты); сателлиты вращаются на осях водила.
В зависимости от кинематической схемы привода вращение может подводиться к любому элементу редуктора и сниматься с любого другого. При этом третий элемент должен быть заторможен. Меняя схему подвода и снятия крутящего момента в рамках одной планетарной передачи можно получать разные передаточные числа и направления вращения. Эта возможность используется в планетарных коробках передач.
Как и в случае любого другого типа передачи, смазка также играет здесь ключевую роль, поскольку ее необходимо периодически заменять, а ее количество в корпусе должно быть в пределах, установленных изготовителем. Контроль уровня осуществляется либо с помощью измерительного щупа, либо видоискателя, установленного в корпусе в месте, соответствующем правильному уровню масла.
Малые размеры планетарной шестерни требуют малогабаритных подшипников с высокой прочностью, и это необходимо решать. В этом типе шестерни конические роликовые подшипники обычно используются для одновременной передачи продольных и поперечных нагрузок или только продольных сил. Их конструкция позволяет беговой дорожке монтироваться отдельно на валу и в светильнике.
Применение планетарных редукторов
Универсальные планетарные редукторы
Промышленность всего мира выпускает множество типовых серий планетарных редукторов и мотор-редукторов для использования в приводах различных общепромышленных механизмов, например отечественные 3МП . В одном типоразмере обеспечиваются различные передаточные числа от единиц до десятков и сотен. Преимущества перед обычными цилиндрическими редукторами - компактность, перед червячными - большие долговечность и КПД , в зависимости от конкретных конструкций - простота изготовления, до определённых передаточных отношений - отсутствие самоторможения.
В связи с необходимостью переноса продольных нагрузок в планетарных редукторах подшипники качения используются редко. Новейшим и единственным решением являются тороидальные подшипники, используемые в специальных коробках передач. Они однорядные с продольными и слегка выпуклыми поперечными сечениями с элементами качения. Поверхности обоих ступеней являются вогнутыми и симметричными относительно оси. Форма элементов качения делает их всегда выровненными так, что они равномерно распределены по всей рабочей поверхности.
Тороидальный подшипник, помимо поперечных нагрузок, предлагает возможность компенсировать как угловую, так и осевую, с возможностью переноса предполагаемых нагрузок в любой ситуации. Тороидальные подшипники не имеют продольных нагрузок, но сочетают преимущества сферических и роликовых подшипников с небольшим трением. Они также могут присутствовать в небольшой конструкции поперечного сечения, которая характерна для игольчатых подшипников, а затем размер узла подшипника может быть преимущественно малым с сохранением прочности и прочности.
Планетарные редукторы в грузовых лебёдках
Использование планетарного редуктора в лебёдках имеет дополнительные преимущества: двигатель, компактный редуктор и барабан лежат на одной геометрической оси; можно встроить простой механизм размыкания для размотки троса на участке с небольшим моментом; хороший КПД, меньшие требования к смазке и прогнозируемое самоторможение в сравнении с червячными. Он широко применяется в навесных автомобильных электролебёдках, тельферах, небольших стационарных грузоподъёмных механизмах. В то же время другие типы редукторов имеют свои преимущества для лебёдок: для червячных это гарантированное самоторможение и малое число элементов; для цилиндрических - отсутствие массивного вращающегося водила, что упрощает изготовление механизмов очень большой мощности.
Планетарные редукторы - это тип редуктора, где небольшие размеры связаны со значительной передачей крутящего момента и могут также работать в сборке в качестве редукторного двигателя. Потребляемая мощность солнечного колеса с торможением внешнего колеса приводит к удвоенному крутящему моменту при удвоенной скорости вращения. То же самое произойдет, когда мы заводим внешнее колесо, когда солнечный блок заблокирован. Запуск ярмо на тормозном солнечном колесе удваивает скорость и удваивает выходной крутящий момент, и это может быть достигнуто, если внешнее колесо заблокировано.
Планетарные редукторы в электроинструменте
Распространённый ручной электроинструмент с небольшой частотой вращения рабочего органа (шуруповёрты , гайковёрты, электроотвёртки) построен, как правило, с использованием многоступенчатого планетарного редуктора. Кроме компактности при большом передаваемом моменте, небольших требований к прочности и точности корпуса самого инструмента, такой редуктор позволяет легко ввести переключение передаточных чисел («скоростей») взаимной фиксацией элементов и ограничение момента на рабочем органе - фиксацией одной из коронных шестерен регулируемой трещёткой.
Продолжительность жизни, крутящий момент и игра
Также можно переносить мощность, когда ярмо заблокировано, но тогда передача не работает как циркулирующая. В роторных приводах корпус фланцевый. Это шестерни с отличными параметрами по очень конкурентным ценам. Подробная информация о сроке службы, крутящем моменте и воспроизведении на карточках каталогов выбранных моделей.
Планетарные редукторы являются одним из самых популярных типов зубчатых колес, где характерно вращение оси вращения по меньшей мере для одного зубчатого колеса. Это связано с конструкцией планетарного редуктора, который состоит из нескольких основных колес, внутренних и круговых колес, то есть колеса, установленные непосредственно на ярмо, работающие парами или более. Самой отличительной особенностью планетарной коробки передач является способность передавать мощность с трех передаточных чисел, так что эти шестерни могут иметь очень высокую мощность, а их конструкция чрезвычайно компактна, поэтому коробка передач управляет передачей мощности даже с двигателями с высокой или очень высокой мощностью.
В высокоскоростном мощном инструменте (сетевые дрели , цепные пилы и т. п.) смазка осей сателлитов закладываемыми при сборке консистентными составами была бы затруднена; при этом корпус редуктора, подверженный большим динамическим нагрузкам, в них изначально делается более прочным. Поэтому вместо планетарных в них, как правило, используются обычные одно-двухступенчатые цилиндрические редукторы.
Применение планетарных редукторов
Планетарные редукторы используются в очень широком диапазоне. Перемещение тяжелых грузов приводило к тому, что редукторы использовались там, где мощность двигателя высокая, например, турбины, локомотивы и рельсовые транспортные средства, а также суда, строительные машины и специальные транспортные средства. Они также очень популярны в станках, где часто бывают временные перегрузки, и где часто задаваемая заготовкой нагрузка варьируется, поэтому ожидается, что редукторы будут переносить грузы с коробки передач, даже если они быстро растут.
Планетарный редуктор в ведущих мостах и колёсах
В то же время применение планетарных колёсных редукторов увеличивает неподрессоренные массы и разносит их от продольной оси автомобиля, вводит дополнительные детали, требующие высокой точности изготовления (минимум 8 «лишних» высоконагруженных шестерен в каждом мосте и их подшипники), добавляет точки обслуживания. В случае прямозубых редукторов (косозубая планетарная передача невозможна) значительно увеличивается шум движущегося автомобиля, усиливаемый резонансами упругого и сравнительно тонкого колёсного диска. Следствием всего этого является тенденция к отказу от такой конструкции на современных массовых машинах.
Полное предложение планетарного снаряжения
Дислокации представляют собой элемент двойной основной сплит-системы, то есть в тех случаях, когда два набора зубчатых колес, которые изменяют расстояние перемещения, далеко друг от друга, не образуя компактной конструкции. Цель выпуска - значительно увеличить передаваемый крутящий момент таким образом, чтобы увеличенный крутящий момент наименьшей возможной части системы привода увеличивался, а более строго говоря - приводной мост. В этом решении в средней части моста используется один основной редуктор, а дополнительный выпускной механизм, называемый выпуском, расположен за пределами средней части моста, так что, кроме ведущего моста, чаще всего за рулем коляски или в хаб пьяных.
Благодаря удобству компоновки (осевая симметрия, разгрузка параллельно работающих шестерен, большое передаточное отношение, компактность) планетарные редукторы нашли применение в электрических и гидравлических мотор-колёсах транспортных машин и шасси специальной техники. Редуктор делает возможным сопряжение конструктивно оптимального встроенного двигателя с крупным медленно вращающимся колесом тихоходного агрегата. В мотор-колёсах карьерных самосвалов встречаются двухступенчатые редукторы.
Поэтому вы можете сказать, что слайды постоянно закручивают боковые шестерни всегда относительно коэффициента выпуска. Вождение мостов такого типа встречается почти исключительно в внедорожных транспортных средствах, крупных внедорожниках, автобусах и сельскохозяйственных тракторах. Их использование в легковых автомобилях необоснованно.
Из-за характера конструкции всегда появляются две дополнительные шестерни в одном приводе. Использование приводных пружин осложняется конструкцией приводного моста, но он допускает очень большое перекрытие моста, поскольку он является продуктом центра центральной коробки передач и положением свободного хода. В крайних случаях можно использовать двойные рельефы для достижения очень высоких отношений высвобождения. Следует подчеркнуть, что использование боковых редукторов фактически увеличивает количество компонентов моста, но не способствует увеличению его веса.
С появлением сравнительно недорогих и массовых электровелосипедов требование удешевления конструкции мотор-колеса привело к использованию встроенного планетарного редуктора вместо установки магнитов ротора прямо на ступице. Такое решение увеличивает статическую тягу при меньшей массе колеса, но вызывает дополнительный шум и высокочастотные вибрации, передающиеся на раму. На текущий момент (2015 год) большинство велосипедных мотор-колёс до 500Вт - редукторные . При большей мощности диаметр мотора в ступице и номинальный ток велики, как следствие - располагаемый момент и так достаточен для лёгкого аппарата. Кроме того, создание дешёвого редуктора на такую мощность уже становится проблематичным, а с ростом скорости мощного велосипеда (100 км/ч и выше ) вибрации от быстроходного электромотора большого диаметра могут превысить допустимые.
Это связано с тем, что основные компоненты приводного моста, то есть основная передача, дифференциал и привод, несут умеренные крутящие моменты, возникающие из-за их значительной скорости вращения. Это происходит только после прохождения крутящего момента через боковые шестерни со значительным перекрытием, что увеличивает его значение, что заставляет применять гораздо большие поперечные сечения и более массивную структуру механизма. Благодаря этому основные компоненты приводного моста могут быть намного легче, чем если бы они имели одинаковые вращательные моменты на колесах, приводимых в действие только одной или двойной главной коробкой передач.
Планетарные редукторы в коробке передач
Изредка встречаются и механические планетарные КПП, отличающиеся компактностью и безударностью включения, но при этом сложностью и дороговизной. Ранний вариант такого агрегата - коробка «Форда-Т ». Позднее планетарные коробки применялись на танках , например, советском Т-64 60-х годов. Гораздо более широкое распространение планетарные переключатели передач получили на велосипедах. «Планетарные втулки» могут иметь до 14 скоростей (как правило - три), встроенный тормоз, при аккуратном использовании долговечны и надёжны, не требуют обслуживания, однако в целом дороже и тяжелее традиционных цепных переключателей.
Следующие типы приводных мостов подразделяются на двойные, разделенные основные редукторы. Одинарная консольная или гипоидная передача в центре моста в сочетании с внешней зацепкой. Он обычно расположен в отдельном корпусе, привинченном к фланцам моста ведущего моста. Простая цилиндрическая коробка передач, расположенная между мостом и ступицей, приводится в движение меньшим зубчатым колесом, расположенным, по существу, ниже оси симметрии приводных колес. Привод был разделен на две части, первая из которых имеет гораздо более высокую скорость вращения и явно меньше по диаметру. Он передает гораздо меньший крутящий момент. Стоит отметить, что центральная основная коробка передач должна быть сконфигурирована так, чтобы уходящие ведущие валы вращаются, когда они двигаются назад. Направление их вращения изменяется из-за качающихся ладов. Одинарный консольный или гипоидный редуктор в центре моста, соединенный с внутренними редукторами. Это решение обеспечивает более высокое кинематическое передаточное отношение того же размера, что и в случае шестеренок. Внутренний внутренний ролик представляет собой зубчатое зубчатое колесо, в котором внутреннее зубчатое колесо, соединенное с ступицей колеса, приводится в движение небольшой внешней шестерней, установленной на приводном валу. Конструктивное решение показано на рисунке 3. Из-за сложности изготовления зубчатого зуба с внутренними зубами и проблем со всей поверхностью раствор был оставлен. Отдельные консольные или гипоидные редукторы в центре моста в сочетании с редукторами, расположенными в ступице. Это решение имеет, помимо прочего, следующие свойства: симметрия половинок привода совпадает с симметрией ведущего колеса; разделение передаваемого момента на несколько взаимодействий; Возможность применения умеренного переопределения главной передачи в середине моста; компактное здание. Пример такой конструкции показан на рисунке 1. . Каждое из представленных решений достигает другого кинематического разрешения.
«Редукторный стартёр» автомобильных двигателей
В получивших в последние годы [когда? ] распространение «редукторных» стартёрах также используется планетарный редуктор. Двигатель такого стартёра работает с меньшими механическими нагрузками, имеет меньший вес, электрически более оптимален. В целом «редукторный» стартёр имеет лучший КПД и несколько меньше нагружает аккумулятор. В силу кратковременной работы редуктор может быть выполнен с бóльшими допусками и тем самым значительно удешевлён без ущерба надёжности, что важно для сравнительно недорогой запчасти. В то же время встречаются экземпляры с пластиковой коронной шестернёй, которая, хотя и наименее нагружена из всех, при некачественном исполнении резко снижает надёжность всего стартёра. шарикоподшипников могут быть сконструированы маломощные редукторы (для научных или измерительных приборов). Например, шарикоподшипниковые планетарные редукторы используются в конструкции верньера, применяемого для точной настройки радиостанции на нужную частоту приема/передачи.
В решении, основанном на кинематической диаграмме 4а, планетарный редуктор жестко соединен с втулкой планетарной передачи, поэтому он передает крутящий момент. Кольцевое колесо крепко прикреплено к ножницам приводного моста. Крутящий момент к коробке передач с помощью приводного двигателя приводит в движение колесо.
Кинематическое распределение здесь. Решение означает много принуждения. Однако здесь мы имеем дело с изменениями в направлении скорости вращения. Доступ к планетарной коробке передач возможен после снятия тормозного барабана и снятия компонентов тормозной системы. Это решение, которое из-за ряда неудобств было снято с использования.
Практически все изобретения механики, основанные на вращательном движении, можно исторически соотнести с принципом колеса и временем его изобретения. До того, как был понят этот принцип, ничего подобного существовать не могло бы. Кто и когда первым придумал возможность соединять за счет зубцов несколько колес и вращать их друг за счет друга - неизвестно, но этот человек создал небольшую революцию.
Последнее обсуждаемое решение основано на кинематической схеме чертежа. Это круговая схема, основанная на дифференциальном механизме, поэтому она называется дифференциальным дифференциальным давлением. Чертеж представляет собой рисунок. Корпус дифференциала подключен к ступице и передает крутящий момент. Одна из коронок иммобилизована по отношению к влагалищу приводного моста, а другая - приводом крутящего момента к колесу свободного хода.
Это связано с принципом дифференциального механизма, где сумма скорости вращения корончатых колец вдвое превышает скорость вращения дифференциального корпуса. Поскольку одно из колец короны иммобилизовано, а другое вращается, корпус сателлита дифференциального механизма вращается в два раза быстрее, чем привод на коронку.
Так появилась первая шестерня. Принцип шестеренчатой передачи энергии движения можно считать революционным в развитии промышленности.
Планетарный редуктор
В современной промышленности планетарные редукторы, в основе которых лежит шестерня солнечная, используются в лебедках и электроинструменте. Наиболее популярным техническим средством, которое есть практически в каждом доме и где может быть использована солнечная шестерня - велосипед с планетарной втулкой.
Сам принцип нескольких зубчатых колес, которые передают энергию движения друг другу, далеко не нов. И даже планетарный редуктор не самое свежее изобретение. Новшеством здесь можно считать лишь то, насколько активно этот принцип работы распространяется в современных приборах и технике самого разного назначения.
Планетарные втулки сегодня в велосипедах ставятся туда, куда прежде ставили звездочки для байка для регулирования передач. В спортивных велосипедах каждая звездочка на велосипед отвечает за свою передачу скоростей. Более простая задняя планетарная втулка, которая работает на солнечной шестерне, ставится на велосипеды для города, а также на туристические велосипеды.
Как было сказано, задняя планетарная втулка более популярна, чем передняя. В первую очередь, это определяется особенностью крепления велосипедной цепи и классической установки звездочки на велосипед. Но если вы хотите переделать свой байк из обычного в электрический, то вам придется столкнуться с таким изобретением как мотор-колесо. Ставится оно обычно на переднюю вилку (хотя можно поставить и на заднюю, и даже заменить оба колеса, сделав велосипед полноприводным), одна из важных частей мотор-колеса - планетарный редуктор, в основу которого так же положена шестерня солнечная.
Изначально мотор-колёса были иного принципа, но требования удешевления из-за возрастания массовости спроса на электровелосипеды привело к тому, что именно роторная передача, основанная на планетарном принципе, стала наиболее выгодной системой генерации энергии движения и распределения ее. Это решение увеличивает статическую тягу при уменьшении веса колеса, но при этом становится более шумным сам мотор и усиливаются вибрации от высоких частот, передающиеся на раму. На текущий момент основная часть колес с мотором до 500 Ватт - редукторные. Это сделало электровелосипеды более шумными и тяжелыми, но резко снизило стоимость конструкции. Однако, при установке такого планетарного редуктора нужно проследить, чтобы допустимые вибрации не превышали норму, иначе это отразится на сроке службы рамы.
Принцип работы редукторов
Как же работает редуктор с солнечной шестерней?
Любой редуктор состоит из нескольких обязательных элементов. Очевидно, что в основе лежит шестерня солнечная, а так же имеется коронная шестерня (эпицикл), которая находится на периферии редуктора и как бы вмещает в себя остальные элементы, несколько шестерен-сателлитов, находящихся между солнечной шестерней и эпициклом, взаимодействующих с обеими. А так же закрепленное водило, на осях которого вращаются сателлиты.
Процесс работы передаточного цикла зависит от кинематической схемы привода. От типа кинематической схемы вращение может подводиться к каждому элементу редуктора и сниматься с любого из оставшихся. При этом третья составная должна быть заторможена. Изменяя схему подвода и снятия крутящего момента внутри данной конкретной планетарной передачи, мы имеем возможность получить различные передаточные числа и направления вращения.
На этом принципе основана работа любого планетарного двигателя, будь то планетарная втулка велосипеда или мотор мотор-колеса электровелосипеда. Разница только в том, от какой энергии начинается работа планетарного двигателя.
Конечно, большинство людей, покупая технику в дом, совсем не интересуются в деталях составными частями, еще меньше их интересует, что же именно в их технике делает шестерня солнечная, и это правильно, так как невозможно знать и понимать все. Но, если вы покупаете байки, работающие на планетарной втулке или мотор-колесе, стоит понимать уровень сложности механизма, который помогает приводить в движение ваш транспорт. Как следствие, оценивать проблемы технического характера, которые могут возникнуть при поломке такого устройства.
При всем том, что технически сложные приспособления при поломках непросто восстановить, а самостоятельно часто невозможно, они очень облегчают жизнь велолюбителям. Так планетарная втулка и звездочка на велосипед могут выполнять одни и те же функции, однако, ясно, что для не спортсменов велосипед с планетарной втулкой, основанной на солнечной передаче, намного удобнее. Тем более, если речь идет об электровелосипедах.
- Многие выбирают именно этот тип транспорта, специально подыскивают оборудование для переделки обычных велосипедов в электровелосипеды.
Очевидно, что человек, который сам изготавливает электровелосипед, в общих чертах представляет, как работает мотор-колесо, и на каких принципах основано движение велосипеда с электрической тягой, в отличие от механического принципа движения велосипеда.
Если вы планируете покупать или делать своими руками электровелосипед , то принцип работы планетарного редуктора будет далеко не лишним знанием, которое поможет вам полнее представлять, что за технику вы получите в конце концов.