Планетарный редуктор устройство и принцип работы: АВИ Солюшнс | Планетарный редуктор

Содержание

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.

Планетарный редуктор: устройство, принцип работы, виды

Виды мотор-редукторов

Сегодня разработано много вариантов мотор-редукторов, различающихся типом мотора, принципом построения механической части и общей геометрией. Фактически все допустимые конфигурации присутствуют в каталогах изготовителей.

По виду механического зацепления разделяют цилиндрические, конусообразные, червячные и планетарные модели. По обоюдному расположению входного и выходного валов рассматривают соосные, параллельные и угловые варианты. Исходя из передаваемых мощностей выделяют модули обыкновенного размера и мини мотор-редукторы. По типу присоединения к процессу, можно встретить варианты с одно- и двухсторонним валом, а еще с пустотелым выходным валом.

Цилиндрические мотор-редукторы

Агрегаты, применяющие традиционные цилиндрические редукторы приобрели огромное распространение, за счёт простоты, надежности и многофункциональности механической части устройства. Их применение возможно в большом спектре оборудования. В зависимости от всей конструкции, цилиндрические мотор-редукторы делаются с соосными или параллельными валами. Кол-во ступенек может изменяться от одной до 6-ти.

По методу расположения шестерен и общей компоновке выделяют вертикальные и горизонтальные модели. Данные устройства отличаются большим коэффициентом полезного действия, долговечностью и практически небольшой стоимостью. В отличии от многих иных вариантов, цилиндрические редукторы как правило не допускают произвольного расположения в пространстве, что существенно уменьшает их область использования.

Конусообразные мотор-редукторы

Устройства, собранные на основе конусообразных шестерен, дают возможность построить угловой конусообразный мотор-редуктор. Его основной особенностью будет перпендикулярное расположение входного и выходного валов. Это ориентирует их на применение в устройствах, требующих смены направления осей. Также конусообразные модели выгодно ставить в конструкциях, предъявляющих ограничение по одному из больших размеров устройства. Редукторы этого типа отличительны более большой ценой, в виду существенной трудности изготовления некоторых деталей. Передаточное отношение конусообразных моделей в большинстве случаев невелико. Для его увеличения, конусообразную и цилиндрическую передачи часто сочетают, результатом чего становится коническо-цилиндрический мотор-редуктор.

Червячные модели

Сегодня, большую популярность получили червячные одноступенчатые мотор-редукторы. В качестве механической передачи в них применяется червячная пара. Она обеспечивает высокое передаточное отношение при сравнительно малых габаритах. Из-за этого стоимость червячных моделей ниже заменителей с иной конструкцией. Среди остальных особенностей необходимо отметить перпендикулярное расположение валов и самостоятельное затормаживание механизма при отсутствии внешнего поступления энергии.

В отличии от цилиндрических и конусообразных моделей, приложение усилия к выходному валу не приводит к проворачиванию механизма. Из-за этого такие редукторы нередко применяют в ответственных решениях и подъемно-транспортных устройствах. Червячные редукторы как правило не требовательны к положению установки. Благодаря герметичному корпусу их можно располагать произвольным образом, благодаря чему данные модели широко используются для модернизации привода станков, промышленных линий и прочих механизмов. Из минусов червячных моделей в большинстве случаев выделяют маленькой КПД и очень высокое тепловыделение.

Планетарные и волновые мотор-редукторы

Благодаря компактности и высоким рабочим моментам, планетарные мотор-редукторы нашли большое применение в маленьких устройствах привода. Высокое передаточное отношение и способность работать с чрезмерными нагрузками, ориентирует их на применение одновременно с серводвигателями промышленных роботов и прочих автоматизированных устройств. Встречаются планетарные модели и общепромышленного использования. Благодаря конструкционным особенностям зубчатой передачи, эти модели мотор-редукторов делаются с соосными валами. Это дает возможность их применять для привода фактически любых механизмов.

Будущим развитием планетарных передач стали волновые редукторы. Они предоставляют большое передаточное отношение, мягкий ход и большую точность позиционирования выходного вала. Из-за этого подобные модели стали основой построения промышленных роботов. Вместе с высокими свойствами, такие типы передач отличительны большими требованиями к изготовлению, а, поэтому, и большой ценой, что значительно сдерживает распространение таких моделей.

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.

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.

Входные и выходные валы редукторов

В редукторах обычно применяются обычные прямые валы, имеющие форму тел вращения. На валы редукторов действуют внешние нагрузки, консольные нагрузки и усилия преодоления зацеплений. Крутящий момент на валу определяется рабочим крутящим моментом редуктора или реактивным крутящим моментом привода. Консольная нагрузка определяется способом соединения редуктора с двигателем, зависит от радиального или осевого усилия на вал. В ряде машин, к которым предъявляются особые требования в отношении габаритов или веса используются редукторы с полым валом. Полый вал редуктора позволяет располагать вал исполнительного механизма внутри редуктора, тем самым отпадает необходимость использовать переходные полумуфты и т.п.

Другие новости и акции

История. Описание. Новые технические решения моделей

При изготовлении железобетонных и бетонных изделий с целью проведения сборного строительства, а также для уплотнения бетонной смеси при ее заливке в монолитную конструкцию необходимы высококачественные ручные глубинные вибраторы.

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.

Так появилась первая шестерня. Принцип шестеренчатой передачи энергии движения можно считать революционным в развитии промышленности.

Типовые неисправности: когда требуется ремонт планетарки АКПП?

Ресурс эксплуатации планетарного механизма напрямую зависит от стиля эксплуатации автомобиля и качество технического обслуживания. Чаще всего преждевременный выход из строя планетарки случается на кроссоверах или внедорожниках, часто передвигающихся по бездорожью.

Из типовых неисправностей планетарного редуктора отмечаются:

  • Износ зубьев шестерней или элементов дифференциала.

  • Выработка шлицев или скручивание полуосей.

  • Износ подшипников.

  • Деформация корпуса редуктора или утечка рабочей жидкости.

Как правило, все перечисленные неисправности имеют комплексный фактор происхождения и возникают в результате естественной выработки агрегатов при большом пробеге трансмиссии, либо в результате агрессивной эксплуатации автомобиля. Чаще всего необходимость в проведении преждевременного ремонта планетарного механизма возникает из-за систематического перегрева трансмиссии, длительного отсутствия ТО или использования некачественного или неподходящего масла.

Наиболее распространенные признаки неисправности планетарки:

  • Увеличение вибронагруженности кузова при наборе скорости.

  • Посторонние звуки при работе автомобиля в районе редуктора.

  • Неравномерное вращение или биение выходного вала.

Обратите внимание! При появлении первых признаков неисправности рекомендуется сразу обратиться в сервисный центр для проведения диагностики или дефектовки. Своевременное выявление проблемы позволяет устранить неисправность на локальном уровне, что существенно снижает стоимость ремонта и увеличивает ресурс эксплуатации трансмиссии.

Срок службы редуктора

Срок службы редуктора зависит от правильных расчетов параметров действующей нагрузки. Также на длительность работы влияет своевременное профилактическое обслуживание редуктора, замена масла и сальников. Регулярный профилактический осмотр позволит избежать незапланированного ремонта или замену редуктора. Уровень масла контролируется через смотровое окно в редукторе и при необходимости доливается до нужного уровня.

Ниже приведена таблица зависимости срока службы редуктора от типа передачи:

Тип передачи редуктораГарантированный ресурс в часах
Цилиндрическая, планетарная, коническая, цилиндро-коническая более 25000
Волновая, червячная, глобоиднаяболее 10000

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.

Принцип работы одноступенчатого редуктора

Он достаточно прост для понимания. В таком механизме через расположенную на одном валу звездочку меньшего размера на установленную на другом валу, имеющую больший размер, через зубья передается вращательное движение. Эффект снижения количества оборотов в минуту достигается за счет разницы в диаметре звездочек. Длина круга, который очерчивает в процессе движения первая, существенно меньше того, который очерчивает вторая, поэтому большая звездочка вращается медленней.

Этот тип редуктора является самым простым. Отличается от прочих он тем, что передача движения производится через одно звено, а не через несколько, при этом входящее и исходное вращения имеют противоположные направления.

Читать также: Самодельная стойка для болгарки чертежи своими руками

Передача крутящего момента может производиться и с использованием червячного механизма, но при этом на передаточное число влияет диаметр «червяка».

Устройство

Для того чтобы автомобиль поехал, необходимо передать вращение двигателя колесам. Но у мотора слишком высокие обороты, и чтобы правильно распределить крутящий момент, необходим механизм, изменяющий передаточное число. За счет коробки переключения передач и разного числа оборотов ДВС меняется скорость движения, а главная пара заднего моста принимает на себя вращение и через шестерни передает его на колеса.


Редуктор заднего моста ВАЗ состоит из следующих деталей:

  • фланца, он фиксируется на ведущей шестерне (хвостовике) РЗМ, является промежуточным звеном между карданным валом и этой шестерней;
  • хвостовик главной пары, на одном конце которого есть шлицы для запрессовки фланца, на другом конце – коническая шестеренка с малым количеством зубьев;
  • ведомой шестерни (планетарки), она находится в зацеплении с ведущей шестеренкой, именно с ней в паре образует главную передачу;
  • межосевого дифференциала, позволяющего задним колесам крутиться с разной угловой скоростью.

Устройство дифференциала очень простое – механизм состоит из двух шестеренок полуоси, двух сателлитов и пальца сателлитов. От редуктора ЗМ движение передается на полуоси, на которых закрепляются колеса.

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.

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.

Срок службы редуктора

Срок службы редуктора зависит от правильных расчетов параметров действующей нагрузки. Также на длительность работы влияет своевременное профилактическое обслуживание редуктора, замена масла и сальников. Регулярный профилактический осмотр позволит избежать незапланированного ремонта или замену редуктора. Уровень масла контролируется через смотровое окно в редукторе и при необходимости доливается до нужного уровня.

Ниже приведена таблица зависимости срока службы редуктора от типа передачи:

Тип передачи редуктораГарантированный ресурс в часах
Цилиндрическая, планетарная, коническая, цилиндро-коническая более 25000
Волновая, червячная, глобоиднаяболее 10000

Типы редукторов

Все виды устроены по схожему принципу, разница заключается только в типе зубчатой передачи. Чаще всего встречаются цилиндрические, конические, глобоидные, комбинированные, червячные и планетарные, но последнее время конструкторы прибегают к комбинированным конструкциям, что позволяет совместить преимущества нескольких типов.

Конструкция разных типов позволяют передавать усилие между узлами, которые располагаются в различных площадях, будут они перпендикулярные (конический редуктор), параллельные (цилиндрический) или пересекающиеся валы (червячные).

Диапазон передаточного числа может разнится от в несколько единиц до нескольких тысяч, что зависит от количества ступеней. Сейчас наиболее распространены механизмы, при изготовлении которых используются нескольких ступеней. Это позволяет комбинировать несколько типов передач и добиться максимально эффективной работы. Рассмотрим основные типы.

Цилиндрический редуктор


Довольно популярные при разработке и производстве машин различного назначения. Эффективно выполняют свои функции при работе с мощными установками, при этом показывают высокий КПД, превышающий 90 %. Чаще всего используется при работе параллельных и сносных валов. Может применяться с различным количеством ступеней, от которых зависит передаточное число, оно может колебаться от 1,5 до 400.

Червячный редуктор


Имеют довольно простую конструкцию, из-за чего обрели широкую популярность. Одним из плюсов также является низкая стоимость в сравнении с аналогами. Количество ступеней обычно ограничивается одной или двумя. При этом диапазон передаточного числа червячного редуктора может находиться в диапазоне от 5 до 10000, которую можно рассчитать по специальной формуле. Недостатком этого типа является низкий КПД и ограниченные мощности силовых установок, с которыми он работает. Состоит из зубчатого колеса и цилиндрического, реже глобоидного, червяка в виде винта.

Планетарный редуктор


Особый тип, который выгодно отличается от аналогов, имея ряд преимуществ. Благодаря чему получил широкое распространение в тяжелом машиностроении. Конструкция этой модели позволяет добиться высокого передаточного числа при работе с мощнейшими силовыми установками. При этом его размеры могут быть значительно меньшими, чем габариты аналогов. Механизм назван планетарным, из-за специфического расположения конструкционных элементов, к которым относятся: сателлиты, водило, солнечная и кольцевая шестерни.

Передача усилия происходит через вал на солнечную шестерню, которая находится в зацепе со всеми сателлитами. В это время кольцевая шестерня находится в статичном положении. Модель отличается высоким КПД, и работой в диапазоне передаточного числа от 6 до 450.

Выбор типа узла всегда основывается на конструкционных требованиях к механизму, при этом выбором модели должен заниматься квалифицированный конструктор. Первое что нужно определить — какой тип передачи нужен, оптимальный размер механизма, рассчитать осевые нагрузи на валах и температурный режим работы.

От количества ступеней выбранного механизма напрямую зависит передаточное отношение. Одноступенчатые применяются для выполнения простых функций, обычно это червячный тип. Сейчас чаще можно встретить комбинированные типы передач, что позволяет значительно расширить функционал узла.

В качестве входных и выходных валов применяются стандартные прямые валы, изготовлены в форме тел вращения. От их качества напрямую зависит качество работы всего механизма, так как на них действуют множество внешних нагрузок различных типов.

Очень важно своевременно менять сальники и масло. Постоянные профилактические работы обеспечат стабильную работу и обезопасят от внезапных поломок

Для контроля уровня масла имеется специальное смотровое окно, что позволяет вовремя пополнять необходимый объем.

В целом, самостоятельно рассчитать передаточное число, подобрать подходящую модель и провести замену (ремонт) редуктора не составит труда. Главное соблюдать рекомендации специалистов и технические инструкции, указанные производителем.

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.

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.

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.

Процесс проектирования одноступенчатого цилиндрического редукторов

Перед тем как приступать к изготовлению этого устройства производится проектный расчет:

  • подбора материалов;
  • выбор максимально допустимого напряжения на качение;
  • вычисление чистого полезного кручения вала.

В рамках произведения работ осуществляется подготовка эскизной компоновки редуктора.

Расчет размеров валов этого устройства производится в 2 этапа:

  1. приблизительный подсчет количества оборотов чистого кручения;
  2. точный расчет прочностных показателей напряжения изгиба и кручения.

Для производства подобных агрегатов рекомендуется использовать термически обработанную легированную сталь. Расчет валов при составлении проекта осуществляется в зависимости от напряжения кручения, концентрации напряжения, его циклов

Если планируется установка валов быстрого хода, то для расчета берутся во внимание меньшие значения, тихого хода — большие

Для достижения сбалансированности и соосности расположения разнообразных элементов этого устройства разрабатываются кинематические схемы одноступенчатых редукторов. Они представляют собой изображения в разных разрезах корпуса и деталей, из которых состоит редуктор, отражают их взаимное расположение, пропорции, места сопряжения и т.д.

Компоновка одноступенчатого редуктора может быть разной. Он может иметь дополнительные, существенно улучшающие его работу элементы. Например, масляный насос, который осуществляет принудительную смазку в местах, куда не попадает жидкость при вращении маховика звездочки или в редукторе червячного типа.

Создать такое устройство можно и самому, но для этого потребуется приобрести необходимые запасные части. Важным элементом редуктора, который влияет на его характеристики, является корпус и размер звёздочек, диаметр червячного механизма. Для человека, не имеющего в этом деле опыта, потребуется терпение и усердие, но достичь желаемой цели — создать редуктор с необходимыми параметрами все же можно.

Сборка устройства в этом деле является самой легкой работой, а самой ответственной и сложной — это проектирование и подбор необходимых элементов, запасных частей и деталей.

Цилиндрический редуктор — механическое устройство, предназначенное для снижения скорости вращения и увеличения крутящего момента на выходном валу. Применяется в электрических, пневматических и гидравлических приводах промышленного оборудования различного назначения. Считается одним из самых распространенных типов редукторов, отличается высоким КПД и простотой конструкции передач.

Конструктивные особенности червячного редуктора. Устройство и принцип работы.

Конструкционно червячный редуктор представляет собой металлический прочный корпус, внутри которого расположена червячная передача. Данный механизм состоит из так называемого червяка – винта с резьбой, и колеса, оснащенного дугообразными косыми зубьями, которые плотно огибают окружность витков винта. Во время движения винта нарезанные вдоль его оси витки резьбы движутся и приводят в действие червячное колесо. Оси колеса и червяка расположены под углом 90 градусов. Расстояние между этими осями – это показатель, характеризующий габариты агрегата и используется в техническом описании устройства. Межосевое расстояние указывается в мм. Например, NMRV-030, 060, 150.

Корпус червячного редуктора изготавливается из чугуна, что обеспечивает высокую прочность агрегата и износостойкость в процессе эксплуатации. Для удобства обслуживания корпус является составной конструкцией, что позволяет легко выполнить разборку для обслуживания внутренних узлов.

Винт рассчитан на высокие рабочие нагрузки, поэтому материал его изготовления – легированная сталь. Шестерню изготавливают из цветного металлического сплава, который рассчитан на снижение коэффициента трения и исключение перегрева в области сцепления лубьев и винта. Червяк – основное звено всего механизма, а шестерня принимает крутящий момент от зубчатого колеса, осуществляя вращение вала на выходе агрегата. Вал относительно винта расположен под прямым углом.

Чтобы червячный редуктор не перегревался за счет трения движущихся узлов внутри агрегата применяется масляная смазка. Для обеспечения герметичности и стабильной фиксации всех деталей устройства используются уплотнительные элементы, которые также помогают избежать потери масла во время работы агрегата.

Редуктор червячного типа в зависимости от количества резьбовых каналов и возможных ступеней может быть многоступенчатым или одноступенчатым. Одноступенчатые устройства используются чаще всего благодаря простоте устройства, гарантирующей стабильную эксплуатацию при равномерных нагрузках.

Одноступенчатые приводы

Одноступенчатый механизм отличается от других моделей небольшими компактными размерами, а также обеспечивает во время работы передачу максимального усилия. В одноступенчатом агрегате тихоходный вал может располагается справа, слева или с обеих сторон корпуса.

В зависимости от поставленных задач и особенностей монтажа подбирается подходящий тип компоновки аппарата. Червячный редуктор, оснащенный одноступенчатым приводом, отличается плавной работой и функцией самоторможения.

Многоступенчатые приводы червячных редукторов

Когда нужно обеспечить работу с высоким передаточным числом, применяется червячный редуктор, имеющий две и более ступени. Расположение винта в многоступенчатых агрегатах горизонтальное или вертикальное рядом с колесом, под или над ним.

Многоступенчатый механизм подбирается с учетом поставленных задач и особенностей функционирования агрегата. При боковом размещении передачи достигается снижение уровня смазочного материала, который находится в подшипнике вертикального вала.

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.

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.

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.

Планетарный редуктор, устройство и сферы применения

Планетарный мотор-редуктор

Мотор-редуктор – полезное устройство, представляющее собой комбинацию электрического двигателя и редуктора. Такой элемент привода нашел широкое применение во многих промышленных областях. И это неудивительно, ведь он имеет высокий коэффициент полезного действия, компактные размеры, упрощённый монтаж. Для нормальной работы он не требует сложного или частого обслуживания. В зависимости от типа используемой передачи мотор-редуктор может быть планетарным, червячным, волновым, цилиндрическим и т. д. Смело можно сказать, что этот агрегат является незаменимым, когда необходимо достичь определённого передаточного числа. Сегодня мотор-редуктор используется в качестве электропривода в разнообразных станках, машинах и прочих механизмах. Главным параметром таких устройств является передаточное число, с помощью которого скорость превращается в силу.

Особенности устройств

Значительной популярностью пользуются планетарные мотор-редукторы. Их главное отличие заключается в зубчатом типе передачи, при котором усилие от одного элемента передаётся к другому. Такие приводные элементы применяются для передачи от двигателя к рабочим механизмам сил и скоростей. Это происходит за счёт зубьев двух колёс: ведомого и ведущего. Зубчатое колесо, имеющее меньшие размеры, именуют шестернёй, когда большее – просто колесом. Также планетарные мотор-редукторы отличаются незамысловатой конструкцией, которая позволяет легко производить замену изношенных деталей.

Планетарные редукторы от компании Bonfiglioli Trasmital – одни из наиболее надёжных в своём классе. Узнать подробнее о разработках компании и сделать выгодную покупку можно на сайте http://mirprivoda.ru/motor-reduktory/planetarnyy.

Преимущества планетарных мотор-редукторов заключаются в следующем:

 

  • Высокие передаточные отношения;
  • Компактные размеры;
  • Малая масса;
  • Возможность применения во многих сферах (станкостроение, транспортное машиностроение, приборостроение и т. д.)

 

Сферы применения

Используются планетарные мотор-редукторы для выполнения разнообразных задач. Их можно встретить в бытовых устройствах различного назначения, бетономешалках, бурильных установках, конвейерных линиях и прочих механических агрегатах. Иными словами, везде, где необходимо достичь от 3,5 до 350 оборотов за минуту.  

Планетарные редукторы. | PRO-TechInfo

Редукторы с зубчатыми передачами, в которых имеются колеса с перемещающимися осями, называются планетарными. Планетарные передачи позволяют получить большие передаточные числа редукторов при малом числе зубчатых колес. Габариты планетарных редукторов меньше, чем габариты обычных редукторов при одинаковых передаточных числах и нагрузках. Планетарные передачи несколько сложнее в изготовлении.

Кинематические схемы планетарных редукторов.

Планетарные передачи с одновенцовыми (рис. 1 ) и двухвенцовыми (рис. 3) сателлитами, а также многоступенчатые передачи (рис. 2) имеют средние передаточные числа (2…30) и высокий КПД (0,9…0,97).

Одноступенчатый планетарный редуктор.

Рис.1

Валы расположены параллельно установочной плоскости корпуса.

Центральное колесо 1 — ведущее, водило Н — ведомое. Центральное колесо 3 закреплено в корпусе.

Передаточное число 

Ведущий и ведомый валы вращаются в одну сторону.

Двухступенчатый планетарный редуктор. Схема 1.

Рис.2

Валы расположены параллельно установочной плоскости корпуса.

Центральное колесо 1 — ведущее, водило Н2 — ведомое. Центральные колеса 3 и 6 закреплены в корпусе.

Передаточное число 

Ведущий и ведомый валы вращаются в одну сторону.

Двухступенчатый планетарный редуктор. Схема 2.

Рис.3

Валы расположены параллельно установочной плоскости корпуса.

Центральное колесо 1 — ведущее, водило Н — ведомое. Центральное колесо 4 закреплено в корпусе. Колеса 2 и 3 жестко соединены между собой.

Передаточное число 

Ведущий и ведомый валы вращаются в одну сторону.

Двухступенчатый планетарный редуктор. Схема 3.

Рис. 4

Валы расположены параллельно установочной плоскости корпуса.

Центральное колесо 1 — ведущее, центральное колесо 5 — ведомое. Центральное колесо 3 закреплено в корпусе, колеса 2 и 4 жестко соединены между собой.

Передаточное число 

Ведущий и ведомый валы вращаются при D5<D3 в одну сторону, при D5>D3 — в противоположные стороны.

Планетарные передачи с тремя центральными колесами (рис. 4) имеют большие передаточные числа (100… 200). С увеличением передаточного числа КПД резко снижается.

Двухступенчатый планетарный редуктор с кривошипом.

Планетарные передачи с кривошипами (рис. 5,6) имеют большие передаточные числа (100…200), но сравнительно низкие КПД.

Рис. 5

Валы расположены параллельно установочной плоскости корпуса.

Водило Н — ведущее, центральное колесо 4 — ведомое. Центральное колесо 2 закреплено в корпусе, колеса 1 и 3 жестко соединены между собой.

Передаточное число 

Ведущий и ведомый валы вращаются при D3<D2 в одну сторону, при D3>D2 — в противоположные стороны.

Одноступенчатый планетарный редуктор с кривошипом.

Рис. 6

Валы расположены параллельно установочной плоскости корпуса.

Водило Н — ведущее, вал с кривошипами К — ведомый. Центральное колесо 2 закреплено в корпусе.

Передаточное число 

Ведущий и ведомый валы вращаются в разные стороны.

Кинематическая схема волнового редуктора.

 На рис. 7 дана схема волнового зубчатого редуктора.

Рис. 7

Генератор волн Н (кулачок и подшипник с гибкими кольцами) — ведущий, колесо 1 с гибким венцом — ведомое, колесо 2 закреплено в корпусе.

Передаточное число 

Чертежи и устройство планетарных редукторов.

Соседние страницы

Планетарные редукторы — принцип работы, механизм действия, преимущества и недостатки

Мир планетарных передач

Планетарная передача — это механическая передача на основе вращательного движения, способная в пределах одной оси изменять, складывать и раскладывать угловые скорости и крутящий момент.

Планетарные передачи имеют небольшие размеры, обеспечивают большое передаточное отношение и крутящий момент, превосходя по характеристикам зубчатые передачи с фиксированной осью.

Простой планетарный редуктор изображен со стороны подачи момента. Двойные роликовые подшипники на выходе позволяют изолировать прямозубые шестерни от воздействия внешних поперечных нагрузок. Основой планетарной передачи является водило.

Планетарная передача имеет соосные валы и корпус цилиндрической формы, являясь компактной альтернативой стандартным редукторам на основе колеса и шестерни. Планетарная передача используется во многих устройствах — от электрических шуруповертов до силовых приводов бульдозеров, то есть в оборудовании, к которому предъявляются повышенные требования по компактности и легкости при обеспечении больших передаточных отношений и крутящего момента. Разберемся в принципах работы планетарной передачи. Рассмотрев конструкцию и механику планетарных редукторов, можно выявить несколько не очевидных на первый взгляд факторов.

Конфигурация

Типичная планетарная передача включает в себя три группы зубчатых колес с различными степенями свободы. Планетарные шестерни (сателлиты) вращаются вокруг осей, которые, в свою очередь, вращаются вокруг солнечной шестерни, имеющей фиксированную ось вращения. Большое центральное зубчатое колесо с внутренними зубьями (эпицикл) имеет фиксированное положение и входит в зацепление с сателлитами. Концентричность сателлитов относительно солнечного колеса и эпицикла позволяет передавать крутящий момент по прямой линии. Многие силовые передачи «удобно» выровнены по прямой линии, а отсутствие смещенных валов не только экономит пространство, но и избавляет от необходимости перенаправления мощности или изменения расположения других элементов.

В простой планетарной передаче входная мощность проворачивает солнечное колесо с частотой вращения. Сателлиты, расположенные вокруг центральной оси вращения, входят в зацепление и с солнечным колесом, и с эпициклом, поэтому они вращаются по орбите. Все сателлиты монтируются на одном вращающемся звене, называемом водилом. При этом водило вращается с низкой частотой и высоким крутящим моментом.

Однако, использование фиксированного элемента не обязательно. В дифференциальных передачах все элементы вращаются. Подобные планетарные передачи позволяют реализовать механизм с одним выходом и двумя источниками крутящего момента, либо систему с одним источником момента и двумя выходами. Например, в автомобилях используется приводной дифференциал, который представляет собой коническую планетарную передачу — используются две выходные оси для передачи крутящего момента на колеса автомобиля, которые вращаются независимо с учетом угла расположения колес. Механизмы с коническими планетарными передачами работают по принципу, аналогичному механизмам с параллельными валами.

Даже простая планетарная передача имеет два входа; фиксированный эпицикл имеет постоянную нулевую угловую скорость.

Конструкторы имеют возможность использовать более сложные планетарные механизмы. Сложные планетарные передачи включают в себя минимум два сателлита, установленных в линию на одном валу и вращающиеся вокруг своей оси и по орбите с одинаковой скоростью, но входящими в зацепление с разными шестернями. Такие сателлиты могут иметь различное число зубьев, как и шестерни, с которыми они входят в зацепление. Подобные реализации обеспечивают дополнительные возможности с точки зрения механики узлов и позволяют значительно увеличить передаточное отношение каждой ступени. Сложные планетарные передачи легко могут быть скомпонованы таким образом, чтобы водило вращалось с высокой скоростью, но при этом редуцирование осуществлялось от солнечного колеса. Кроме того, сателлиты могут входить в зацепление (и вращаться вокруг) одновременно с подвижными и с неподвижными внешними зубчатыми колесами, поэтому использование эпициклической шестерни не является обязательным.

Увеличение степени редуцирования

2. Планетарная передача (приводное солнечное колесо)

Сателлиты имеют небольшой размер и большое количество зубьев, поэтому выходной вал может сделать один оборот за определенное количество оборотов приводного вала. Для реализации сравнимого передаточного отношения с использованием обычной передачи необходимо использовать колесо большого размера, которое будет входить в зацепление с маленькой шестерней.

Простая планетарная передача, как правило, имеет передаточное число до 10:1. Сложные планетарные механизмы, имеющие гораздо более замысловатые конструкции, могут обеспечивать значительно большую степень редуцирования. Очевидным решением для увеличения (а иногда и для уменьшения) степени редуцирования является последовательная установка планетарных ступеней. В данном случае выход первой планетарной ступени соединяется со входом следующей, в результате чего общее передаточное отношение редуктора повышается.

Другим вариантом является встраивание обычной зубчатой передачи в планетарную. Например, входной вал с высокой частотой вращения может соединяться со стандартной передачей с фиксированными осями вращения, после чего крутящий момент передается на планетарную передачу. Такая конфигурация называется гибридной и является упрощенной альтернативой установке дополнительных планетарных ступеней, либо применяется в случаях, когда частота вращения входного вала оказывается слишком высокой для планетарной передачи. Кроме того, такое использование обычной передачи требует смещения оси вращения. Для получения необходимого угла на входе планетарной передачи иногда используются конические или гипоидные передачи. При этом комбинирование червячной передачи с планетарной является более редким, поскольку червяная передача сама по себе имеет значительное передаточное отношение.

Передача крутящего момента


3. Передача с фиксированными осями (с приводной шестерней)

Поскольку сателлиты планетарной передачи входят в зацепление с солнечным колесом и эпициклом в нескольких местах, для перемещения нагрузки задействуется большее число зубьев по сравнению с обычными передачами. Благодаря этому планетарная передача состоит из зубчатых колес меньших размеров (но включает большее их количество). Аналогично, радиальные плечи водила передают значительный момент на выходной вал — это другое преимущество концентрической компоновки механизма.

Менее очевидным, но более значительным является тот факт, что благодаря нескольким равномерно расположенным сателлитам (типовая реализация) подшипники выходного и входного валов испытывают меньшие радиальные нагрузки, появляющиеся в результате действия радиальных и тангенциальных ответных сил, поскольку эти силы отсутствуют. Кроме того, поскольку на подшипники не действуют подобные силы, существует меньшая вероятность повреждения корпуса.

С увеличением числа сателлитов улучшаются нагрузочные характеристики и жесткость на скручивание; чем более рассеянной является нагрузка, тем меньше изнашиваются и повреждаются зубья шестерен. Обычно в планетарных передачах используются три сателлита, зачастую — большее количество, а иногда и меньшее. При этом повторимся, что, как правило, сателлиты равномерно расположены вокруг солнечного колеса.
Для восприятия нагрузок, превышающих возможности прямозубых передач, могут использоваться косозубые передачи сравнимого размера и характеристик, поскольку зубья их шестерен расположены под углом, что обеспечивает вхождение в зацепление большего количества зубьев одновременно. Однако косозубые планетарные передачи подвержены радиальным нагрузкам, которые не нивелируется сателлитами, поэтому подшипники должны быть рассчитаны с учетом этих дополнительных нагрузок.

Износ


Говоря о сроке службы, следует отметить, что планетарные передачи прекрасно распределяют нагрузку между основными элементами, о чем свидетельствуют их небольшие размеры. Если используются компоненты одинакового качества, потенциально слабым местом являются подшипники, на которых крепятся сателлиты.

Часто пространство для установки редуктора весьма ограничено, но планетарные передачи имеют компактные размеры и в них используются подшипники малых типоразмеров в сравнении с обычными передачами с большими подшипниками. Также не стоит забывать о том, что сателлиты нивелируют радиальные нагрузки только на центральные валы; фактически, подшипники отдельных сателлитов, приводящих в движение водило, подвержены радиальным нагрузкам.

В этих подшипниках может наблюдаться термическая и циклическая усталость, обусловленная ограниченным распределением нагрузки и высокой частотой вращения. Более того, большие частоты вращения и тяжелые сателлиты становятся причиной возникновения центробежной силы, значительно увеличивающей нагрузку на механизм. Однако это не означает, что степень надежности подшипников сателлитов не может превышать надежность других элементов. Очевидно, что использование высококачественных прецизионных подшипников при посредственном качестве зубчатых колес не соответствует принципу равномерности качества элементов механизма.

Балансировка сателлитов


Нагрузка на сателлиты в реальных рабочих условиях не является идеально сбалансированной. Один из сателлитов может случайным образом оказаться ближе или дальше от оси солнечного колеса, либо ось водила может иметь небольшое отклонение. При низком качестве изготовления и увеличении числа сателлитов степень разбалансированности увеличивается.

В некоторых случаях дисбаланс не оказывает значительного влияния и является допустимым для нормальной работы механизма. Сателлиты могут притираться и, в результате, более равномерно распределять нагрузку. Однако некоторые конструкции могут быть чувствительны даже к небольшой разбалансировке и требуют применения высокоточных элементов и узлов; точное расположения осей сателлитов вокруг оси солнечного колеса может являться ключевым фактором надежности и работоспособности механизмов.

Другими способами балансировки является использование плавающих балансиров или «мягких» вспомогательных элементов, допускающих небольшое радиальное перемещение солнечного колеса или водила. В данном случае элементы могут непрерывно сдвигаться для более равномерного распределения нагрузки. Такая схема является достаточно распространенной, однако жесткая сборка имеет определенные преимущества, поэтому решение не всегда является очевидным.

Шум


4. На рисунке показан пример соосного дифференциала, включающего в себя сложную планетарную передачу со всеми вращающимися компонентами. Составные сателлиты вращаются с одинаковой скоростью, входя в зацепление с двумя различными солнечными колесами. Эти колеса являются косозубыми. В данном случае в качестве водила выступает корпус дифференциала. В конструкции отсутствует эпицикл и два солнечных колеса посажены на два отдельных концентрических вала.

Планетарная передача не является излишне шумной, причем зачастую она работает даже тише, чем обычная зубчатая передача. Зубчатые колеса меньшего размера являются причиной меньшей окружной скорости на начальной в сравнении с обычными передачами. Однако, большое число зубьев сателлитов, вступающих в зацепление с каждым оборотом вала, генерирует шум, особенно на высоких скоростях. При этом зацепление на круговой орбите еще более усложняет ситуацию. Очевидным решением является использование прямозубых шестерен высокого качества. Однако применение косозубых шестерен с постепенным зацеплением в некоторых случаях может оказаться более предпочтительным решением.

Другим способом снижения шума является проектирование механизма таким образом, чтобы обеспечить смещение фазы выхода из зацепления сателлитов относительно друг друга. Также может помочь демпфирование, предотвращающее появление резонанса.

Нагрев


5. Показанные на рисунке редуктор состоит из трех различных типов передач, включая простую косозубую планетарную передачу для передачи момента под прямым углом. Рассмотрим роль каждого типа передач: обычная косозубая является причиной нарушения соосности валов (нравится вам это или нет), но отлично подходит для восприятия высокой частоты вращения на входе и немного понижает его частоту; коническая передача плавно и эффективно поворачивает угол с дальнейшим снижением частоты вращения; компактная планетарная передача обеспечивает окончательное снижение частоты вращения, обеспечивая высокий крутящий момент.

Планетарная зубчатая передача, работающая на высоких скоростях в непрерывном режиме, генерирует большое количества тепла, которое требует отвода. В обычной зубчатой передаче для работы под нагрузкой зачастую требуется применение больших зубчатых колес с соответствующей площадью поверхности, через которую и отводится тепло. Компактность планетарной передачи ограничивает отвод тепла, что требует дополнительного теплоотвода; для этого может использоваться вентилятор или система циркуляции жидкости через теплообменник. При непрерывной работе механизм имеет меньше возможностей для охлаждения, поэтому при недостаточном теплоотводе в такой планетарной передаче вы будете вынуждены снизить допустимую частоту вращения. Либо, как уже упоминалось выше, перед планетарной передачей можно использовать передачу другого типа для снижения входной частоты вращения, несмотря на то, что это усложняет конструкцию.

Диапазон частоты вращения планетарной передачи в значительной степени зависит от конкретного применения. Зачастую, размер редуктора сильно влияет на максимально допустимую частоту вращения, поскольку высокая окружная скорость на начальной окружности может привести к повышенному тепловыделению, превышающему охлаждающий эффект большой площади поверхности. Действительно, существуют планетарные передачи, которые работают на частоте в несколько десятков тысяч оборотов в минуту.

DARXTON

Механизм планетарной передачи и чертеж

Кроме обычных зубчатых передач, рассмотренных выше, на тракторах часто применяется планетарная передача, которая получила такое название потому, что ее детали перемещаются относительно друг друга аналогично движению планет вокруг солнца.

Устройство

Простейшая планетарная передача состоит из следующих главных частей:

  1. Центральную — солнечную шестерню
  2. Наружную — коронную шестерню
  3. Сателлиты — спутники, вращающиеся вокруг центральной солнечной шестерни
  4. Водило.

Коронная шестерня содержит внутренний зубчатый венец — корону и соединяется с валом, опирающимся на подшипники. Солнечная шестерня с наружными зубьями закреплена на целом или полом валу, также опирающемся на подшипники. На чертеже представлена такая передача.

1 — ведущий вал; 2 — коронная шестерня; 3 — сателлит; 4 — водило; 5 — солнечная шестерня; 6 — тормоз солнечной шестерни; 7 — ведомый вал; 8 — муфта сцепления.

Сателлиты входят одновременно в зацепление с коронной и солнечной шестернями и свободно вращаются в подшипниках на осях, закрепленных во фланце, который называется водилом. Водило планетарной передачи соединяется с ведомым валом. Такая планетарная передача работает разными способами.

Рабочий процесс

Если вращать коронную шестерню, соединенную с ведущим валом, при свободно вращающейся на подшипниках солнечной шестерне, то водило, соединенное с ведомым валом, не будет вращаться. В этом случае сателлиты будут передавать вращение солнечной шестерне в обратном направлении с передаточным числом, которое зависит от соотношения диаметров сцепленных шестерен.

В случае если солнечную шестерню затормозить, то при вращении коронной шестерни, сателлиты, обкатываясь по неподвижной солнечной шестерне, будут вести за собой водило, вращая ведомый вал с необходимым передаточным числом.

Если же жестко соединить между собой солнечную шестерню и водило, например, при помощи муфты сцепления, планетарный механизм будет замкнут — заблокирован и начнет вращаться, как одно целое. При этом число оборотов ведущего и ведомого валов будет одинаковым, передаточное число равно 1,0.

Включать и выключать такую передачу можно без прекращения вращения коронной шестерни и ведущего вала.

Возможны и другие случаи использования планетарной передачи, когда ведущая часть — солнечная шестерня, а ведомая — коронная.

Рассмотренная простейшая планетарная передача, у которой сателлиты одновременно входят в зацепление с солнечной и коронной шестернями, носит название передачи с внешним и внутренним зацеплением.

Механизм передачи с внешним зацеплением

Такая передача снабжается двойными сателлитами, которые входят в зацепление только с двумя солнечными шестернями, одна соединяется с ведущим валом, а вторая — с ведомым.

Главные достоинства:

  • универсальность использования
  • малые размеры и вес при получении больших передаточных чисел
  • возможность изменения передаточных чисел без остановки ведущего и ведомого валов, на ходу трактора
  • большой срок службы, так как все шестерни в постоянном зацеплении друг с другом и работают в масле.

Для остановки планетарной передачи используют ленточные тормоза, а для соединения частей друг с другом, блокирования — дисковые муфты сцепления.

Планетарные механизмы из-за преимуществ начинают шире применять на тракторах для изменения передаточных чисел силовой передачи на ходу при помощи увеличителя крутящего момента, для поворота гусеничного трактора и в механизме независимого привода вала отбора мощности.



Планетарный редуктор на велосипед что это


Как работает шестерня планетарная редуктора у велосипеда?

На чтение 5 мин. Просмотров 628 Обновлено

Существенно повысить эффективность применения велосипеда можно за счет установки планетарного редуктора. Это устройство позволяет регулировать скорость передвижения и оказываемую нагрузку. Подобное устройство способно изменять режим передачи тяги от педалей в зависимости от сложившихся условий.

Что такое планетарный редуктор велосипеда?

Выделяют достаточно большое количество различных трансмиссий, которые устанавливаются на велосипед. Планетарный редуктор один з самых распространенных.

Среди особенностей конструкции можно отметить следующее:

  1. Внутри небольшого корпуса размещен шестеренчатый механизм. Его предназначение заключается в изменении передаточного отношения.
  2. Изменение взаимного положения шестерен позволяет провести регулировку скорости. При этом конструктивные особенности определяют наличие специальной рукоятки на руле, при помощи которой проводится регулировка режима работы.

Планетарный редуктор во многом отличается от конструкции со звездочкой. Именно поэтому его устанавливают на многих велосипедах отечественных и зарубежных производителей.

Устройство, принцип работы редуктора с солнечной шестерней

Редуктор считается распространенным узлом, который устанавливается для передачи вращения и регулирования усилия. Любое подобное устройство состоит из нескольких узлов.

Среди конструктивных особенностей отметим нижеприведенные моменты:

  1. Основным элементом выступает шестерня солнечного типа.
  2. На периферии устройства есть коронная шестерня. Ее предназначение заключается в фиксации других элементов, к примеру, шестерен-сателлитов.
  3. Есть и закрепленное водило, которое представлено осями для вращения сателлитов.

Принцип действия устройства во многом зависит от кинематической схемы привода. В зависимости от поставленной задачи вращение может передаваться любому из элементов. Разные диаметры шестерен определяют то, что есть возможность получить различные передаточные числа и изменять направление вращения.

Не стоит забывать о том, что высокая сложность конструкции, за счет которой есть возможность изменить передаваемое усилие, определяет трудности при обслуживании. Именно поэтому при поломках конструкцию восстановить своими силами достаточно сложно.

Преимущества и недостатки

Планетарные редукторы характеризуются довольно большим количеством преимуществ и недостатков, которые прежде всего связаны с конструктивными особенностями.

К преимуществам отнесем следующее:

  1. Компактные размеры. За счет этого велосипед комфортный в применении.
  2. Высокая эффективность в применении. Планетарные редукторы применяются не только при создании велосипеда, но и в промышленности.
  3. Долговечность устройства определяет то, что проводить его замену приходится с небольшой периодичностью.
  4. Небольшой вес конструкции определяет ее применение при создании легких и функциональных велосипедов.
  5. Внутренние элементы защищены от воздействия окружающей среды. За счет этого существенно продлевается эксплуатационный срок конструкции.

Есть и несколько недостатков, среди которых отметим малую ремонтопригодность. Кроме этого, сложность конструкции определяет ее довольно высокую стоимость.

Производители планетарных втулок велосипеда, цена

Производство планетарных втулок наладили многие компании, которые специализируются на выпуске различного комплектующего для велосипедов. Наибольшее распространение получили следующие бренды:

Rohloff

  • Немецкий производитель, который выпускает конструкции с закрытым корпусом и смазкой.
  • При проектировании конструкции тщательно подбираются все элементы.
  • Особенностями продукции назовем то, что при щелчке специальной рукоятки можно почувствовать плавное переключение передачи.
Shimanо

  • Японская компания, которая считается одним из наиболее крупных в мире велосипедного оборудования.
  • Стоит учитывать, что она является основным поставщиком комплектующего для горных велосипедов.
  • Среди особенностей планетарных редукторов отметим высокое качество и надежность.
SRAM

  • Американский производитель комплектующего для горных велосипедов. Компания была основана в 1987 году.
  • Длительный срок деятельности определил то, что инженеры разработали собственные технологии производства планетарных редукторов.
Sturmey-Archer

  • Одна из компаний, которая занимается производством планетарных редукторов с 1902 года.
  • На протяжении длительного периода было создано просто огромное количество различных конструкций.
  • Стоит учитывать, что компания испытывала серьезные экономические проблемы в 2000-х. Поэтому качество продукции было существенно снижено.

Все приведенные выше производители при изготовлении рассматриваемой конструкции применяют качественные металлы, которые могут выдерживать существенное воздействие. Это связано с тем, что при контакте металла происходит сильное трение.

Правильное переключение передач велосипеда с планетарной втулкой

Закрытая система переключения скоростей расположена внутри втулки заднего колеса. За счет этого обеспечивается длительный эксплуатационный срок. Самое простое устройство имеет 3 скорости, дорогие около 14.

Ключевыми особенностями можно назвать следующее:

  1. Внешние элементы передачи практически отсутствуют. Именно этот момент определяет высокую степень защиты конструкции от воздействия окружающей среды.
  2. Переключение может проводится под нагрузкой или без нее. Это связано с тем, что цепь не меняет своего положения на протяжении всего периода применения.

Еще одно достоинство заключается в том, что планетарная втулка совместима с задним ножным тормозом. Он характеризуется повышенной эффективностью даже при высокой влажности окружающей среды.

Отзывы велосипедистов

Сегодня встречается не довольно много велосипедов с подобной скоростью, я купил его по причине высокой защиты от механического воздействия, так как все элементы передачи находятся внутри корпуса.

Оценка:

Максим

У планетарного редуктора есть много недостатков, но я уделил внимание только достоинствам – конструкция выдерживает воздействие окружающей среды, служит долго.

Оценка:

Виталий

Служит у меня велосипед с подобной передачей на протяжении нескольких лет. Сразу скажу, что понравилось практически все, но вот ремонт самостоятельно провести нельзя. Поэтому при покупке нужно учитывать подобный момент.

Оценка:

Дмитрий

Пришлось ремонтировать планетарный редуктор велосипеда. В общем скажу, что я решил заменить его на новый, провести замену шестерен не получилось.

Оценка:

Коля

Купил велосипед с 14 скоростями. Обошелся он достаточно дорого, что связано прежде всего со сложностями конструкции передачи. Но пока служит он без нареканий. Нравится плавное переключение скорости без треска, а также то, что на заднем колесе нет массивной системы.

Оценка:

Олег

Популярность передачи, представленной планетарным редуктором, связано с ее надежностью и исключительными эксплуатационными характеристиками. Единственным недостатком назовем высокую стоимость и низкую ремонтопригодность.

Какие недостатки использования планетарной коробки передач?

Планетарный редуктор обеспечивает передачу высокого крутящего момента с хорошей жесткостью и низким уровнем шума, занимая более компактную площадь, чем другие типы редукторов.

Изображение предоставлено: Parker Hannifin Corp.

Конструкция планетарного редуктора довольно проста и состоит из центральной солнечной шестерни, внешнего кольца (также называемого внутренней шестерней, потому что его зуб обращен внутрь), планетарных шестерен и перевозчик. Мощность, подаваемая на солнечную шестерню, заставляет ее вращаться.Планетарные шестерни входят в зацепление с солнечной шестерней, и во время вращения солнечной шестерни планетарные шестерни вращаются вокруг своих осей. Планетарные шестерни также входят в зацепление с зубчатым венцом, которое неподвижно, в результате чего планетарные шестерни вращаются вокруг солнечной шестерни. Водило удерживает планетарные шестерни вместе и устанавливает их расстояние. Он вращается вместе с планетарными шестернями и включает выходной вал.


Планетарные передачи также называют планетарными передачами. Это видео от Neugart GmbH демонстрирует их строительство и работу.


В планетарной коробке передач многие зубья входят в зацепление одновременно, что позволяет достичь высокого снижения скорости с помощью относительно небольших шестерен и более низкой инерции, отражаемой обратно в двигатель. Наличие нескольких зубьев, разделяющих нагрузку, также позволяет планетарным шестерням передавать высокий крутящий момент. Комбинация компактных размеров, большого снижения скорости и передачи высокого крутящего момента делает планетарные редукторы популярным выбором для приложений с ограниченным пространством.

Но у планетарных коробок передач есть и недостатки.Их сложность в конструкции и производстве делает их более дорогим решением, чем редукторы других типов. И точность изготовления этих коробок передач чрезвычайно важна. Если одна планетарная шестерня расположена ближе к солнечной шестерне, чем другие, может возникнуть дисбаланс планетарных шестерен, что приведет к преждевременному износу и выходу из строя. Кроме того, компактные размеры планетарных шестерен затрудняют отвод тепла, поэтому приложения, которые работают с очень высокой скоростью или работают в непрерывном режиме, могут потребовать охлаждения.

При использовании «стандартного» (т.е. рядного) планетарного редуктора двигатель и ведомое оборудование должны быть расположены на одной линии друг с другом, хотя производители предлагают прямоугольные конструкции, которые включают другие зубчатые передачи (часто конические шестерни с косозубыми зубьями), чтобы обеспечить смещение между входом и выходом.


Планетарные редукторы могут быть сконструированы как с цилиндрическими, так и с косозубыми шестернями. Цилиндрические зубчатые колеса имеют нулевой угол наклона спирали и, следовательно, не создают осевых сил. Таким образом, подшипники в прямозубом планетарном редукторе служат только для поддержки валов шестерен.Цилиндрические зубчатые колеса, напротив, имеют угол наклона спирали от 10 до 30 градусов, что заставляет их создавать значительные осевые силы. Подшипники, используемые в косозубой планетарной коробке передач, должны выдерживать эти осевые нагрузки. (Более высокие углы спирали приводят к более высоким осевым силам, но также обеспечивают более высокий крутящий момент, меньший шум и более плавную работу.)

Цилиндрическая шестерня (слева) и косозубая шестерня (справа).

Кроме того, в планетарной коробке передач — прямозубой или косозубой — подшипники играют активную роль в передаче крутящего момента.Но планетарный механизм оставляет ограниченное пространство внутри коробки передач для размещения подшипников. Игольчатые подшипники — хороший выбор с точки зрения размеров, но они не предназначены для выдерживания значительных осевых нагрузок. Конические роликоподшипники подходят для высоких осевых нагрузок, но обычно больше игольчатых подшипников.

Собственные ограничения на размер и тип подшипника в сочетании с двойной задачей передачи крутящего момента и поддержки осевых нагрузок означают, что номинальный крутящий момент косозубых планетарных редукторов может быть ниже, чем у аналогичных редукторов с цилиндрическими планетарными редукторами, подшипники которых испытывают только усилия, возникающие из-за на передачу крутящего момента (без осевых нагрузок).С другой стороны, винтовые планетарные конструкции имеют более низкий уровень шума, более плавную работу и более высокую жесткость, чем цилиндрические планетарные редукторы. Эти атрибуты делают косозубые планетарные редукторы более распространенным выбором в сервоприводах.

.

Что такое планетарный редуктор?

Вернуться к обзору

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

Что такое планетарный редуктор?

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

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

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

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

Почему назван планетарной коробкой передач?

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

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

Возможности планетарных редукторов

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

Ведомая сторона Твердый мир Ведущая сторона Результат
Входной вал Корпус Выходной вал Редукция
Входной вал Выходной вал Корпус Обратное движение + задержка
Выходной вал Входной вал Корпус Задержка
Выходной вал Корпус Входной вал Разгон
Корпус Выходной вал Входной вал Обратное движение + ускорение
Корпус Входной вал Выходной вал Задержка
Входной и выходной валы Н.А. Корпус 1: 1

Где обычно используется планетарный редуктор (в трансмиссии)?

Где обычно используется планетарный редуктор (в трансмиссии):

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

Покупка планетарной коробки передач: на что следует обратить внимание

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

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

Консистентная смазка или масло в качестве смазки в планетарной коробке передач

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

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

6 аргументов в пользу планетарного редуктора в сочетании с серводвигателем

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

Почему планетарный редуктор от Apex Dynamics

Редукторы

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

Пресс-релиз, Helmond 14.11.2017

.

Китай Производитель планетарных коробок передач, продажа планетарных коробок передач

Yantai Bonway Manufacturer Co., Ltd является дочерней компанией NER GROUP, которая специализируется на производстве планетарных редукторов. Наши планетарные редукторы широко экспортируются во многие страны, такие как Чили, Мексика, Польша, Кения, США, Венгрия, Колумбия, Россия, Австралия, Южная Африка, Турция и т. Д. Имея хорошие показатели качества, мы заработали хорошую долю в этой области. Мы более молодая компания, чем Brevini, Bonfiglioli, Sumitomo и Flender.но мы растем все быстрее и быстрее. Наши редукторы имеют такие же размеры, как и их. Однако у нас есть несколько собственных дизайнов, которые отличаются от их. Конечно, мы также можем изготовить редукторы по чертежам заказчика. В любом случае, мы моложе, но не ниже.

Наша планетарная коробка передач — это стандартизированные редукторы для более высоких диапазонов мощности с проверенным качеством. Имея 27 типоразмеров и семь основных типов, эта серия обеспечивает диапазон крутящего момента до 2 600 000 Нм и передаточное число 4 000: 1..И он широко используется для промышленного оборудования в металлургии, строительных материалах, химической, горнодобывающей, нефтяной, транспортной, бумажной, сахарной, машиностроительной и т. Д. Параметр: Мощность: до 12000 кВт Соотношение: до 4000: 1 Выходной крутящий момент: до 2600000 Н · м

Мы приветствуем клиентов со всего мира, чтобы увидеть нашу фабрику или узнать о нас, и мы надеемся, что в будущем мы установим хорошие отношения сотрудничества.

.

Велосипедная коробка передач — DigInfo.ru

Иногда нужно пренебречь принципом «личного опыта», если «копание» в Интернете вдруг приводит к замечательной информации, которую давно ждали.

Вообще, в мире велоспорта гораздо больше интересного, чем можно было бы попробовать. Это огромное количество информации, которая меня не касается напрямую, но что-то заказывает в моей голове

Речь идет о трансмиссии, точнее о коробке передач.
С детства было непонятно, почему прогресс в строительстве велосипеда так сильно отстает от конструкции автомобиля.Они стартовали одновременно. И первые автомобили были похожи на первый велосипед, в частности приводной цепью и звездочками. Но потом байк сразу законсервировали в разработке, даже появилось выражение «велосипед изобретать не надо». Может быть, дизайн велосипеда был настолько хорош? Наверное, потому, что большинство велосипедов используются для коротких поездок по городу. Вот, например, фотография небольшой части привокзальной площади в Ганновере. Все эти байки могли быть на одной фотографии, сделанной 100 лет назад.Для этих велосипедов прогресс не нужен, тем более, что это вред, потому что велосипед легко украсть с привокзальной площади. Можно было бы порассуждать о влиянии езды на шоссейных и горных велосипедах на развитие мотоцикла, но это будет «много букв» и не по теме 🙂 Я могу только сказать, что планетарная ступица (ступица заднего колеса с возможностью выбора передача), появившиеся в результате, предназначены только для «пригородных поездов», что в целом не нужно.

Коробка передач

, о которой пойдет речь, предназначена в первую очередь для многодневных поездок по бездорожью и для езды на горных велосипедах. Это модельный ряд велосипедных коробок передач Pinion этого года. Это настоящая коробка передач по конструкции похожая на коробку передач автомобиля. Диапазон трансмиссии модели P1.18 со звездочками 30 на коробке и 21 сзади составляет от 1,28 до 0,20 с 18 равномерно расположенными передачами.

Для сравнения рассмотрим «нормальный» шоссейный велосипед с широким диапазоном трансмиссии, тремя звездами 53/39/30 спереди и кассетой 11-28 (10 звезд) на заднем колесе.

Количество эффективных передач (с учетом перекрытия шестерен по разным звездам) — 16, передаточные числа 0.21 (это между 17 и 18 коробкой передач) до 0,93 (это 4-я коробка передач). То есть коробка дает диапазон намного шире, чем это возможно сейчас по звездам.

Вес около 2,7 кг, что ограничивается использованием в виде спортивного велосипеда, где вес велосипеда очень важен. Для сравнения: передние три звезды и задние 10 с переключателями передач весят примерно 0,85 кг. Велосипеды, где пара килограммов не является ключевым моментом, — это толстые велосипеды (для зимы и нестабильного бездорожья), эндуро — для скоростного спуска (те, которые едут больше с горы, чем в гору) и для «многодневных» на дорога (где необходимо пронести багаж).


Добавлен в августе 2016 года. На предстоящей осенней выставке EUROBIKE 2016 будет представлен модельный ряд Pinion 2017 года, который будет начинаться с буквы «С». А пока можно сравнить характеристики коробки S1.12 с выпускаемым сейчас P1.12 (12 передач). Основное изменение в материале корпуса, который сделан из сплава вместо фрезерованного алюминия. Возможно, это связано с улучшением всего трех параметров:

  • Масса. Уменьшено на 250 грамм (2.1 кг вместо 2,35 кг)
  • Линия цепи (расстояние до звездочки) уменьшена на 4 мм (50 мм вместо 54 мм)
  • Q-фактор (расстояние между педалями) уменьшен на 8 мм (160 мм вместо 174 мм)

Пока изменения «не революционные» 🙂


Что в принципе дает коробка передач? Не боится грязи и не нуждается в уходе. Это значительный шаг вперед.В сегодняшнем велосипеде всякие подшипники, можно сказать, не обслуживаются. То есть не боится грязи, влаги. Год (или годы :)) их нельзя эксплуатировать. Только трансмиссия: ведущие звезды, цепь, ведомая звезда полностью открыты.

Если попасть в плохие погодные условия, то звездочки и цепь могут очень быстро выйти из строя. Если не падают, то чуть медленнее. Грязь, действуя как абразив, шлифует штифты соединения цепи (цепь по мере ее натяжения), стирает зубцы звезд. Легкая смазка цепи, как на фото, не помогает.Если бы мы представили, что подшипники будут такими же открытыми, байк вообще не сдвинется с места. Помимо того, что трансмиссия может оказаться в грязи из-за открытости, она может быть повреждена из-за механических воздействий, которые подходят для обычных ситуаций. И действительно, довольно часто приходится регулировать переключение звезд.

Еще один недостаток открытой трансмиссии — нарушение безопасности. Вращающиеся звезды находятся в непосредственной близости от ног.

На самом деле все не так уж и плохо, только обрисовано в общих чертах, что мы не замечаем этого во время езды на велосипеде.Но после перехода на закрытую трансмиссию было бы непонятно, как мы этого не видели раньше 🙂

Теперь о неприятном. Для велосипедной коробки передач Pinion нужна специальная рама. Они существуют.
Продаются отдельно и с готовыми велосипедами. Но мне не нравится геометрия рамы, которая явно нарушает соединенные треугольники. Вместо двух треугольников никого нет. Есть опасения по поводу прочности этой рамы. Или он не такой прочный, как в обычной конструкции, или существенно тяжелее.И это как-то не изящно выглядит 🙂 Каркас, очевидно, нужно переделывать, а не просто вырезать трубы из существующих рам и приварить гнутую пластину.

Надо сказать, что привод (это либо цепь, либо ремень) стоит «на улице». Он собирает грязь и может захватывать некоторые палки. Нужен либо корпус, либо другая конструкция привода в виде вала. В обоих направлениях есть разработки. Например, в прошлом году Грегори Зелински собирает средства на кикстартере (проект Nuseti) на создание горного велосипеда с коробкой передач его конструкции, цепью и звездочками внутри карбонового каркаса.Вся передача была полностью закрыта. Но средства не собраны, проект не запущен.

Остается вопрос сравнения КПД КПП со звездочками. Про планетарную ступицу читаем, что КПД намного ниже. Про коробку сказать сложно. Есть идеи, но надо что-то проверить 🙂

В любом случае, коробка передач для велосипеда — это огромный шаг вперед (пусть даже с опозданием на 50 лет :)). На форуме у меня есть красный комментарий пользователя зубчатой ​​коробки передач на горном велосипеде: «Я никогда не вернусь к звездам» 🙂


Вадим Никитин

к началу страницы

.

Планетарные редукторы. Обзор основных критериев проектирования и новые возможности для определения размеров. — ранжирование задач.

Планетарные редукторы Micron AquaTrue обеспечивают степень защиты IP67 от агрессивных чистящих химикатов и промывки под высоким давлением.

Например, определенные типы планетарных редукторов:

• Круглосуточная работа семь дней в неделю в течение более 30 000 часов в картонной упаковке.Редукторы со смазкой на весь срок службы не требуют технического обслуживания, а высокое отношение крутящего момента к размеру обеспечивает компактность и малую площадь основания машины.

• Помогает достичь точности в пределах нескольких десятитысячных дюйма на станках плазменной резки благодаря исключительно малому люфту. Винтовая зубчатая передача обеспечивает быстрое позиционирование и плавное движение, а герметичные редукторы защищают от абразивной пыли, образующейся во время резки.

• Ограничьте шум и вибрацию и соблюдайте строгие требования по люфтам в сканирующих столах для пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

• Позволяет пищевому оборудованию нарезать мясо, хлеб и замороженные продукты со скоростью до четырех кусочков в секунду. Также доступны тонкие прямоугольные конструкции, которые помещаются в корпус машины и обеспечивают тихую и плавную работу.

Основы планетарных передач — передаточные отношения, углы подъема винтов, осевые нагрузки, выпуклость

Планетарный редуктор получает входной сигнал высокой скорости с низким крутящим моментом, скажем, от электродвигателя, затем увеличивает крутящий момент и снижает скорость на выходе на передаточное число редуктора.Это позволяет двигателям работать на более высоких и эффективных оборотах в оборудовании, работающем на низких скоростях. Это также снижает инерцию, отражающуюся обратно на двигатель, повышая стабильность. А использование планетарного редуктора часто позволяет машиностроителям уменьшить размер и стоимость оборудования для управления движением.

Планетарные передачи с косозубыми шестернями, а не прямозубыми, имеют большее передаточное отношение. Коэффициент контакта — это количество зубьев в зацеплении в любой момент времени. В то время как типичная прямозубая передача имеет коэффициент контакта 1,5, косозубая передача более чем удваивает его до 3.3. Преимущества более высокого коэффициента контакта включают:

Редуктор Micron EverTrue предназначен для непрерывной работы. Он может работать без остановок, не превышая 140 ° F, и прослужит более 30 000 часов.

• На 30–50 % больше крутящего момента, чем у эквивалентной цилиндрической планетарной передачи.
• Лучшее распределение нагрузки, что увеличивает срок службы.
• Более плавная и тихая работа.
• Люфт уменьшен на целых 2 угловых минуты.

Угол наклона зубчатой ​​рейки также оказывает значительное влияние на производительность, поскольку чем больше угол, тем больше зубьев находится в зацеплении в любой момент времени.Таким образом, увеличение угла наклона винтовой линии с типичных 12° до 15° повышает крутящий момент на 17–20%; и на целых 40% по сравнению с прямозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами. Шестерни с углом подъема спирали 15° также издают меньше шума.

Зубья косозубых шестерен создают осевые нагрузки на вал двигателя. Подшипники редуктора должны компенсировать эти нагрузки. Цилиндрические редукторы, в которых используются шарикоподшипники с незначительной осевой нагрузкой или вообще без нее, могут привести к преждевременному выходу из строя подшипника двигателя или шестерни. Лучше использовать конические роликовые подшипники, например, в винтовых редукторах Micron, чтобы полностью компенсировать осевые нагрузки.

Передаточные числа одноступенчатых планетарных редукторов варьируются от 3:1 до 10:1. Передаточное отношение не может превышать 10:1, потому что шестерни могут быть сделаны очень маленькими. Передаточное число больше 10:1 возможно при использовании дополнительной планетарной ступени, хотя обычно это увеличивает длину и стоимость. Планетарные конструкции также не могут иметь передаточное число менее 3:1, потому что тогда шестерня и внешнее зубчатое колесо должны быть почти одинакового размера, не оставляя места для планетарных шестерен. Передаточные числа от 4:1 до 8:1 обеспечивают наилучшее сочетание размера шестерни и планетарной передачи, производительности и срока службы.

Выпуклость включает небольшое изменение профиля зуба шестерни для улучшения выравнивания зубчатого зацепления, увеличения допустимого крутящего момента и снижения шума. Это также улучшает распределение нагрузки на боковую поверхность зуба, тем самым сводя к минимуму зоны высокого напряжения, которые могут вызвать питтинг на поверхности.

Планетарные редукторы преобразуют высокоскоростные входы с низким крутящим моментом в низкоскоростные выходы с высоким крутящим моментом.

Для эффективной работы планетарного редуктора необходим некоторый зазор. Зазор предотвращает чрезмерный нагрев и износ шестерен, а также обеспечивает хорошую смазку.Но небольшой зазор между зубьями шестерни приводит к холостому ходу. Редукторы реального мира также не могут иметь бесконечную жесткость на кручение, поэтому закручивание (изгиб) в редукторе создает дополнительные потери движения.

При выборе редуктора важно знать, как разные производители измеряют люфт. Строгих стандартов, регламентирующих, как измерять люфт, не существует. Это может привести к путанице и заблуждениям. Некоторые производители измеряют и усредняют четыре или более точек на выходном валу, чтобы получить спецификацию люфта.Используя этот метод, устройство с измерениями люфта 4, 6, 10 и 12 угловых минут будет иметь рейтинг 8 угловых минут. Инженеры Thomson считают, что люфт должен основываться на наибольшем измерении на выходном валу, поэтому приведенный выше пример дает оценку 12 угловых минут.

Кроме того, некоторые производители применяют 2% номинального крутящего момента для создания рейтинга люфта, в то время как другие применяют меньшее значение. Последний дает более низкие измерения люфта и не дает истинных оценок люфта в течение всего срока службы продукта.

Со временем люфт будет увеличиваться. Планетарный редуктор может иметь 8 угловых минут люфта из коробки, но, например, 15 угловых минут после шести месяцев использования. Поэтому то, насколько хорошо планетарный редуктор сохраняет точность в течение всего срока службы, является важным фактором для большинства пользователей.

Размер и выбор планетарного редуктора Планетарные редукторы со спиральным венчиком обеспечивают плавное движение с малым люфтом, что позволяет станкам плазменной резки сохранять точность в пределах нескольких десятитысячных дюйма.

Правильный выбор редуктора и его точный размер имеют решающее значение для обеспечения длительного и надежного срока службы. В качестве отправной точки конструкторы могут приблизить требуемый размер редуктора от:

T r = T m × r × e

, где T r = крутящий момент приложения, T м = постоянный крутящий момент, r = передаточное число и e = эффективность.

Однако, чтобы точно определить размер редуктора, инженеры должны учитывать полный профиль движения, включая скорость, крутящий момент, ускорение, замедление и частоту циклов.И они должны применять понижающий коэффициент для условий высокой цикличности. (Типичные значения показаны в таблице.)

Непрерывная работа в непрерывном режиме не требует снижения номинальных характеристик. В этих случаях наиболее распространенной проблемой является перегрев, который разрушает смазку и приводит к выходу из строя шестерни. Высокопроизводительные редукторы, такие как Micron EverTrue, рассчитаны на работу в режиме 24/7, работу при температуре до 140°F и срок службы более 30 000 часов.

Онлайн-инструменты для выбора и определения размеров могут сэкономить время, позволяя инженерам найти и сравнить планетарные редукторы, подходящие для конкретного применения.(См. дополнительную информацию на боковой панели.)

Поиск и устранение неисправностей планетарная передача

Некоторые проблемы могут возникнуть в редукторах, которые не подобраны по размеру и не установлены должным образом.

Шум редуктора

Несоответствующая входная скорость, передаточное число редуктора, выходной крутящий момент, радиальные и осевые нагрузки, а также ошибки монтажа могут способствовать возникновению шума редуктора. Но правильный монтаж имеет решающее значение для минимизации шума и максимизации производительности. Многие редукторы необходимо устанавливать на серводвигатель в вертикальном положении.Это позволяет валу двигателя центрировать редуктор. После установки на двигатель редуктор можно использовать в любом положении.

Редуктор фрикционный

Слишком много смазки, компоненты с недопустимыми допусками и низкое качество шестерен или подшипников могут вызвать чрезмерное трение и сопротивление. Ищите производителей редукторов, которые проверяют каждый редуктор на входное сопротивление перед отправкой. Каждый размер и соотношение имеют приемлемый диапазон сопротивления, и пиковые уровни следует измерять в обоих направлениях.

Уплотнение редуктора

Для приложений, требующих защиты от пыли, грязи и воды, имейте в виду, что сочетание двигателя со степенью защиты IP65 и редуктора со степенью защиты IP65 не всегда обеспечивает степень защиты IP65.Посмотрите внимательно, как герметизирован интерфейс между двигателем и редуктором. Наилучшим подходом является использование уплотнительных колец между всеми корпусами для защиты IP65 на всей сборке.

Новый тип планетарного редуктора, Micron AquaTrue, соответствует требованиям IP67 для обработки, упаковки и розлива пищевых продуктов и напитков благодаря круглому корпусу из нержавеющей стали без внешних швов. Такие редукторы могут выдерживать воздействие едких чистящих химикатов и промывки под высоким давлением, что дает инженерам возможность устанавливать их без дополнительных затрат и сложных компонентов, таких как кожухи, экраны и механические трансмиссии.

Смазка редуктора

Масло или смазка могут эффективно смазывать планетарные редукторы. Преимущество консистентной смазки состоит в том, что она обеспечивает смазку на весь срок службы редуктора, что устраняет потребность в техническом обслуживании. Смазка позволяет производить монтаж в любом положении и устраняет опасения по поводу утечек.

Масло требует технического обслуживания и повторной смазки, обычно каждые несколько тысяч часов. Утечки всегда являются проблемой при смазке маслом. Ориентация с масляной смазкой обычно ограничена, должна быть указана при заказе и, как правило, не может быть изменена.Распространенным заблуждением является то, что маслонаполненные узлы всегда работают холоднее, чем шестерни с консистентной смазкой. На самом деле, уплотнение, необходимое для маслонаполненного редуктора, часто выделяет больше тепла, чем масло сохраняет.

Онлайн-выбор и определение размера — попробуйте один вариант

Онлайн-инструменты для определения размеров и выбора редуктора упрощают процесс поиска нужного редуктора для применения. Одним из комплексных инструментов для определения размеров является Micron Motioneering.Его режим Sizing and Selection позволяет пользователям вводить параметры приложения, такие как скорость, выходной крутящий момент, радиальные и осевые нагрузки, и инструмент рекомендует редукторы, которые подходят для конкретного применения. Вот посмотрите, как это работает.

На первом экране определения размера и выбора инженеры должны ввести четыре важных элемента информации:

1. Тип или ориентация редуктора (в линию или под прямым углом). Угловые редукторы предлагаются в трех вариантах: стандартный вал, двойной вал и полый вал.

2. Тип приложения. Пользователи выбирают между «Циклической работой» и «Непрерывной работой». Любая работа, выполняемая в одном направлении в течение 4 часов и более без остановки или изменения скорости, считается непрерывной. Все другие приложения, включая машины, которые работают более 4 часов, но меняют направление, считаются циклическими.

3. Требования к люфту делятся на три класса:
• Максимальный люфт Ultraprecision составляет 4 угловых минуты для одноступенчатых устройств и 5 угловых минут для двухступенчатых.
• Высокая точность имеет максимальный люфт 8 угловых минут (одноступенчатый) и 9 угловых минут (двухступенчатый).
• Класс точности имеет максимальный люфт 13 и 15 угловых минут для одноступенчатых и двухступенчатых устройств соответственно.

4. Соотношение. В этот момент инструмент показывает пользователям доступные коэффициенты для указанных комбинаций. Например, если выбрать линейную ориентацию, соотношения 1:1 и 2:1 будут выделены серым цветом, поскольку они доступны только в прямоугольных версиях.

Далее у пользователей есть два способа ввести требования к крутящему моменту и скорости. Первый вариант — ввести их как максимальный крутящий момент и число оборотов в минуту. Можно ввести либо входную, либо выходную скорость вращения, и инструмент рассчитает другую. Для более сложных приложений пользователи могут создать полный профиль движения. Для каждого сегмента профиля движения требуются: скорость в начале и конце сегмента, продолжительность и крутящий момент во время сегмента. После указания этих параметров пользователи могут ввести радиальные или осевые нагрузки, которые могут присутствовать.

Выбор опоры двигателя является последним шагом. Крепления доступны от более чем 300 производителей. Пользователи просто выбирают двигатель из раскрывающегося меню, и инструмент генерирует номер детали крепления двигателя. Размеры двигателя также будут отображаться на экране для справки.

Если требуемый двигатель отсутствует в списке, инструмент имеет возможность вручную ввести размеры двигателя. Критические размеры, такие как диаметр и длина вала, окружность болта и диаметр направляющей втулки, используются для определения номера комплекта крепления двигателя, необходимого для редуктора.Пользователи могут вводить размеры в английских или метрических единицах.

После ввода всех параметров применения инструмент суммирует доступные редукторы, соответствующие критериям применения, отсортированные по цене от самых экономичных до самых дорогих. В нем также указан коэффициент безопасности между требуемым крутящим моментом и номинальным крутящим моментом каждого редуктора. После выбора продукта пользователи могут загрузить 2D- или 3D-модель, запросить расценки или сохранить выбор.

Режим «Выбор редуктора по номеру модели» является опцией, когда требуемый редуктор уже известен.Он позволяет пользователям просматривать цены, спецификации каталогов и сроки выполнения заказов, а также загружать модели САПР. Дизайнеры нажимают на семейство редукторов и выбирают тип продукта, размер рамы, передаточное число и комплект крепления двигателя. Если комплект крепления двигателя неизвестен, пользователи могут ввести размеры, как описано выше.

© 2012 Penton Media, Inc.

Основы планетарных передач

Планетарные зубчатые передачи , часто называемые планетарными зубчатыми передачами, на первый взгляд довольно сложны.Несомненно, только квалифицированный инженер-редуктор способен разобраться во всех тонких деталях, связанных с разработкой такого рода зубчатых передач.

Планетарные передачи являются центром современного машиностроения, приводя в действие все, от основного заводского оборудования до передовых электромобилей с помощью коробок передач. Тысячи лет назад базовая структура центрального привода и вращающихся шестерен была спроектирована так, чтобы имитировать движение планет. Планетарные передачи в настоящее время используются в приложениях, требующих высокой плотности крутящего момента, высокой эффективности работы и долговечности.В этом посте мы рассмотрим принципы работы планетарных передач, как они работают и где их можно найти.

Планетарные передачи — что это такое?

Планетарная передача состоит из трех различных типов шестерен: солнечных шестерен, планетарных шестерен и зубчатых венцов. В центре солнечная шестерня передает крутящий момент планетарным шестерням, которые обычно размещаются на подвижном водиле. Планетарные шестерни вращаются вокруг солнечной шестерни и сцепляются с внешним зубчатым венцом. Планирование зубчатых передач может быть как простым, так и довольно сложным в зависимости от конкретного применения.

Как определяется набор планетарных передач?

Простая планетарная передача состоит из трех основных компонентов:

1. Центральная солнечная шестерня (центральная шестерня).

2. Многоступенчатая планетарная передача

3. Зубчатый венец (внешняя шестерня).

В планетарном редукторе три компонента составляют ступень. Двойные или тройные ступени могут использоваться для достижения большего соотношения. Планетарные редукторы могут приводиться в действие электродвигателями, гидравлическими двигателями или двигателями внутреннего сгорания, такими как бензиновые или дизельные.

Солнечная шестерня распределяет нагрузку на несколько планетарных шестерен, которые могут использоваться для привода наружного кольца, вала или шпинделя. Он приводит в действие несколько внешних шестерен, которые вращаются синхронно, тем самым увеличивая крутящий момент. Для центральной солнечной шестерни требуется высокоскоростной вход с низким крутящим моментом.

Простая конструкция является эффективным и действенным методом передачи мощности от двигателя к выходу. Около 97 процентов потребляемой энергии преобразуется в производство энергии.

Создание планетарных передач

Производство планетарных редукторов требует тех же навыков, что и любое другое производство прецизионных редукторов.Premium Transmission Pvt Ltd — известный производитель зубчатых колес, который специализируется на нарезке и шлифовке нестандартных зубчатых колес. Мы предлагаем широкий спектр возможностей для производства зубчатых колес, включая возможность изготовления всех отдельных зубчатых колес, составляющих планетарную систему передач.

Принципы работы

Планетарные редукторы делятся на три типа: привод колеса, выход вала и выход шпинделя. Что они собой представляют и как они работают?

Привод от колес

Солнечная шестерня приводит в действие окружающие планетарные шестерни, которые установлены на водиле планетарной коробки передач с приводом на колеса.Планетарные шестерни вращают внешнее зубчатое колесо, когда солнечная шестерня приводится в действие. Колеса могут быть установлены поверх картера коробки передач. Размер сборки может быть минимизирован путем непосредственного прикрепления колеса к редуктору. Планетарные передачи для привода колес могут обеспечивать крутящий момент до 100 000 Нм.

Выходная мощность на валу

Солнечная шестерня приводит в действие окружающие ее планетарные шестерни в редукторах с карданным валом. Планетарные передачи размещены на вращающемся водиле. Зубчатый венец фиксируется на месте, в то время как вращающееся водило передает мощность на вал.

Корпус редуктора постоянно прикреплен к машине, а выход представляет собой вращающийся вал. Наша линейка редукторов выходного вала может развивать крутящий момент до 6 700 000 Нм.

Выход шпинделя

Планетарные редукторы со шпиндельными выходами работают аналогично валовым выходам; однако выход предоставляется в виде фланца. Наши планетарные редукторы для привода шпинделя могут обеспечить крутящий момент до 1 000 000 Нм.

Планетарные передачи

Планетарные передачи часто используются, когда существуют ограничения по пространству и весу, но требуется значительное снижение скорости и крутящего момента.Этот критерий применим к широкому спектру секторов, включая тракторы и строительную технику, которым требуется высокий уровень крутящего момента для привода колес. Планетарные передачи также используются в различных устройствах, таких как газотурбинные двигатели, автоматические коробки передач и электрические шуруповерты.

Системы планетарных передач могут генерировать большой крутящий момент из-за того, что нагрузка распределяется между несколькими планетарными шестернями. В результате вес распределяется более равномерно, что делает шестерни более устойчивыми к повреждениям.Кроме того, эта конфигурация приводит к большему количеству контактных поверхностей и большей площади контакта между шестернями, чем система зубчатых передач с параллельными осями.

Планетарные редукторы

имеют широкий спектр применения.

Планетарные редукторы используются в следующих приложениях:

  • колесные приводы
  • трек приводов
  • конвейеров
  • подводные накопители
  • подъемные диски
  • Misting Drives
  • смешивание
  • пробелевые диски
  • насосы
  • катушки и буровые диски
  • шнеки и бурения дисководы
  • Котельное оборудование

Планетарные редукторы могут использоваться поэтапно, обеспечивая диапазон возможных передаточных отношений в соответствии с вашими конкретными потребностями.

Заключение

Результат должен определять тип планетарного редуктора, его размер и передаточное число. Это требует тонкого баланса размера, эффективности, производительности и стоимости. В Premium Transmissions мы совместно подходим к дизайну. Мы начинаем каждый проект с тщательного изучения области применения, скоростей, крутящего момента и функций машины.

Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Проект испытательного стенда механической циркуляции мощности для редуктора ветровой турбины

1.Введение

Трансмиссия ветряной турбины передает механическую энергию от ротора к генератору. Он состоит из главного вала, главного подшипника, редуктора и других компонентов. Редукторы ветряных турбин (WTGB), которые передают входную мощность (низкая скорость и высокий крутящий момент) от ротора к генератору (высокая скорость и низкий крутящий момент), дороги и обычно считаются компонентом с самой высокой частотой отказов среди всех других компонентов трансмиссии. . Кроме того, поскольку ВТГ устанавливаются в узком пространстве гондолы, ремонт в случае отказа является дорогостоящим и трудоемким.Конструкция трансмиссии влияет не только на производительность ветряной турбины, но и на ее долговечность. Срок службы ветряной турбины может поддерживаться на уровне 20 лет или превышать его за счет снижения частоты отказов ее трансмиссии. Первым шагом к снижению частоты отказов является исследование производительности WTGB (то есть эффективности, шума, вибрации и долговечности). Надежность WTGB, измеряемая с точки зрения производительности и долговечности, может быть оценена с помощью лабораторных испытаний [1,2].Испытательный стенд для WTGB можно разделить на типы электрической и механической циркуляции энергии, как показано на рисунке 1 [3,4]. Основное различие между двумя испытательными установками заключается в типе мощности, которая циркулирует по системе. В случае циркуляции электроэнергии электродвигатель приводит в движение входной вал испытательного редуктора. Его выходной вал соединен с генератором, который возвращает энергию в сеть. Таким образом, общее потребление энергии значительно снижается [4]. Однако в этом типе при выборе таких компонентов, как двигатель, генератор и инвертор, необходимо учитывать общую мощность, необходимую для испытания, включая мощность привода редуктора, и потери, возникающие в редукторе/подшипнике.Поскольку для проверки больших редукторов требуются большие и дорогие двигатели, генераторы и инверторы, первоначальная стоимость испытаний высока. Тем не менее, преимущества этого типа включают высокую точность и простоту управления крутящим моментом, а конфигурация испытательного стенда проста по сравнению с испытательным стендом с механической циркуляцией мощности. передаточные числа связаны друг с другом промежуточными валами и редукторами, образуя замкнутый контур.В силовой контур может быть включено устройство приложения крутящего момента. Приложенный крутящий момент нагружает обе коробки передач. Для вращения системы используется внешний двигатель, который в установившемся режиме должен компенсировать только общие потери мощности системы. Поэтому его номинальная мощность намного ниже той, которая реально нагружает шестерни. Степень циркуляции мощности контролируется крутящим моментом, который прикладывается устройством приложения крутящего момента, и скоростью двигателя. Преимущество этой испытательной установки заключается в значительном снижении стоимости установки, поскольку для нее не требуется генератор, а приводной двигатель нужно только рассчитать в соответствии с общей потерей мощности [4].Недостатком, однако, является то, что испытательный стенд становится сложным из-за добавления вспомогательных устройств (например, вала, редуктора) для формирования механического замкнутого контура. Кроме того, в обычном испытательном стенде для WTGB, в котором используется механическая циркуляция мощности, используется привод, установленный в моментном рычаге коробки передач, для приложения крутящего момента к его замкнутому контуру. Другими словами, поскольку устройство приложения крутящего момента установлено на испытательном редукторе, при изменении размера или формы испытательного редуктора необходимо также заменить испытательный стенд.Каждая испытательная установка механической циркуляции мощности предназначена для испытания ВТГ определенной спецификации. То есть не существует универсальной испытательной установки, которая может протестировать все WTGB. Арун и др. изучили опубликованные документы о конструкции и процедуре испытательного стенда для испытаний на шум, вибрацию, смазку, чистоту и эффективность с использованием различных испытательных стендов двух типов. Кроме того, Арен и соавт. представила новую разработанную компактную испытательную установку. Эта система аналогична испытательному стенду с циркуляцией электроэнергии.Вход коробки передач приводится в движение двигателем, а выход — крутящим моментом, наводимым на коробку передач насосом. Крутящий момент можно изменить во время испытания, регулируя расход и давление насоса [5]. Михайлидис и др. введены испытательные стенды типа циркуляции электрической и механической энергии. Был представлен метод приложения крутящего момента к испытательному стенду с циркуляцией механической энергии и устройство приложения крутящего момента, подобное поворотному приводу. Это устройство было оснащено двухступенчатой ​​планетарной зубчатой ​​передачей и двигателем, который был установлен на стандартной испытательной установке Forschungsstelle fur Zahnrader und Getriebebau Мюнхенского технического университета (FZG).Они также продемонстрировали, что испытательный крутящий момент и скорость вращения могут варьироваться. Однако они не включили результаты испытаний своего устройства приложения крутящего момента. Он также был описан как метод, применимый к небольшим испытательным установкам с циркуляцией механической энергии [4]. Юнг и др. внедрил анализ отказов и процесс оценки испытаний для анализа и оценки производительности генератора крутящего момента. Установка для оценки была типа с циркуляцией электроэнергии, на входе был электродвигатель, а на выходе — пороховой тормоз [6].Крулл представил общие технологические требования к моделированию, испытательному стенду, тестированию и проверке WTGB. В документе описывается цель испытания редуктора (с учетом конструктивных факторов, шума, вибрации, температуры) [7]. Мюзиал и др. представила испытательную установку циркуляционного типа мощностью 2,5 МВт, которая установлена ​​в NREL (Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии) [3]. Испытательный стенд был разработан с использованием компонентов и рабочих характеристик реальной трансмиссии ветряной турбины. Испытательный стенд был оборудован для приложения нагрузки без крутящего момента к главному валу, соединенному с коробкой передач с помощью подшипника и привода.

Предыдущие исследования описывали конфигурацию испытательного стенда, процедуры испытаний в соответствии с испытательными образцами коробки передач и способы приложения крутящего момента с использованием порошковых тормозов, насосов или поворотных приводов. Однако в предыдущих исследованиях был представлен метод приложения крутящего момента к испытательному стенду с электрической или механической циркуляцией мощности для небольших коробок передач, а в случае испытательного стенда с механической циркуляцией мощности не было устройства, способного прикладывать переменный крутящий момент во время испытания. Кроме того, в большинстве исследований для испытаний больших редукторов класса MW использовался испытательный стенд с циркуляцией электроэнергии, и не было обнаружено испытательного стенда с циркуляцией механической мощности, способного контролировать переменный крутящий момент во время испытаний.

В рамках этого исследования мы разработали испытательный стенд для механической циркуляции мощности, который может тестировать редукторы мощностью до 5,8 МВт. Установка оснащена устройством переменного крутящего момента с планетарным редуктором и линейными приводами. Были подтверждены рабочие характеристики испытательного стенда, а также устройства приложения переменного крутящего момента. Резонансный анализ проводился на стенде путем изменения скорости вращения двигателя.

2. Характеристики испытательного стенда общей механической циркуляции мощности

Испытательный стенд FZG показан на рис. 2, а принцип его работы показан на рис. 3.Шестерни обоих редукторов имеют одинаковое число зубьев и, следовательно, одинаковое передаточное число. Медленные валы соединены промежуточным валом измерения крутящего момента. Быстрые валы соединены нагрузочной фланцевой муфтой, которая позволяет обоим концам вращаться относительно друг друга. Когда буровая установка завершена и стяжные болты ослаблены, один фланец можно зафиксировать, а к другому можно приложить требуемый испытательный крутящий момент с помощью рычага и грузов. Затем болты затягиваются, запрещая относительное движение соединительных фланцев и сохраняя приложенный крутящий момент в системе.Фланцы фланца для измерения крутящего момента вращаются в противоположных направлениях в соответствии с деформацией кручения промежуточного вала, подтверждая показания испытательного крутящего момента. Теперь можно освободить фланец нагрузочной муфты и запустить испытательный стенд. Мощность, которую передают редукторы, равна произведению приложенного крутящего момента на скорость вращения. Приводной двигатель должен компенсировать только потери мощности. Эта функция не только экономит энергию, но и позволяет определить эффективность одного редуктора.При условии идентичности обоих редукторов можно предположить, что они имеют одинаковые потери мощности. Поскольку в силовом контуре отсутствуют другие источники значительных потерь мощности, потери мощности одного редуктора можно легко получить, разделив общие потери мощности на два [5]. что каждое из его сечений, находящееся в равновесии при кручении, имеет равные и противоположные крутящие моменты на двух концах. Если приложенный крутящий момент и вращение на одном конце секции с замкнутым контуром имеют одинаковое направление, то в эту секцию будет поступать мощность.Если в обратном направлении на другом конце, то мощность уйдет с участка. Поскольку это относится ко всем участкам контура, мощность будет непрерывно циркулировать по замкнутому контуру в направлении, определяемом комбинацией направлений крутящего момента и вращения [8]. На рис. 4 показана схема потока мощности с циркуляцией в замкнутом контуре, где P L_A и P L_B представляют потери мощности из-за трения между шестернями и подшипниками внутри двух коробок передач.Из этой схемы видно, что редуктор А имеет большую нагрузку, чем редуктор Б.

Данная муфта передачи крутящего момента испытательных стендов проста и надежна, но имеет недостаток; то есть прикладываемый крутящий момент нельзя контролировать во время испытания. Следовательно, испытание с переменным крутящим моментом невозможно, если испытательный стенд не отключен.

3. Конструкция испытательного стенда механической циркуляции энергии

3.1. Концептуальный проект
Буровая установка с механической циркуляцией мощности (или механической встречно-параллельной) имеет несколько редукторов, соединенных по замкнутому контуру для циркуляции крутящих моментов.Он состоит из электродвигателя, двух вспомогательных редукторов (параллельных редукторов для передачи крутящего момента), устройства приложения крутящего момента, систем смазки, систем охлаждения и систем управления (рис. 5). Устройство приложения крутящего момента состоит из планетарного редуктора и гидравлической системы управления. С помощью этого устройства к испытательной коробке передач можно приложить желаемый крутящий момент. Крутящий момент передается на зубчатый венец планетарной передачи с помощью гидравлической системы управления, которая может автоматически управляться во время испытания.Приложенный крутящий момент возникает из-за разницы направления вращения и частоты вращения солнечной и кольцевой шестерен. Число зубьев шестерен выбирают таким, чтобы при заданном угле поворота зубчатого венца солнечные шестерни вращались в разные стороны и под разными углами, в результате чего возникал крутящий момент. Нагрузка прикладывается так же, как водило планетарной передачи. Скорость испытательного редуктора контролируется электродвигателем, а мощность, подаваемая от двигателя, покрывает потери на трение испытательного стенда.На рис. 6 представлена ​​схема перетока мощности с циркуляцией по замкнутому контуру. На этом рисунке P L_SG , P L_MG , P L_AG1 , P L_AG2 и P L_TAG представляют потери мощности из-за трения между шестернями и подшипниками внутри трех редукторов и двух испытательных редукторов. . Из этой схемы видно, что ведомый редуктор нагружен больше, чем главный редуктор. Испытательный стенд был спроектирован на основе размера, мощности и требований к испытаниям WTGB.На Рисунке 5 показан концептуальный дизайн и компоновка устройства, а в Таблице 1 перечислены технические характеристики WTGB, которые можно протестировать на стенде. В случае ВТГП частота вращения быстроходного вала обычно составляет 1100–2200 об/мин, а номинальная частота вращения электродвигателя — 1180 об/мин. Таким образом, передаточные числа вспомогательных редукторов были выбраны таким образом, чтобы можно было испытать все ВТГ мощностью 5,8 МВт и менее. В конструкции испытательного стенда с механической циркуляцией мощности, если ведомый и ведущий редукторы не вращаются с одинаковой скоростью, в замкнутом контуре будут накапливаться дополнительные крутящие моменты, и испытательный стенд может быть поврежден.Таким образом, это учитывалось при выборе передаточного числа. 3D-модель и фотография разработанной испытательной установки приведены в Приложении А.
3.2. Конструкция редукторов, использованных на испытательном стенде
. Передаточные числа вспомогательного редуктора №1 (рис. 7), вспомогательного редуктора №2 (рис. 8) и редуктора с крутящим моментом (рис. 9) были выбраны в соответствии с номинальной частотой вращения, требуемой тест ВТГБ. Кроме того, оптимальный размер всего редуктора был определен с учетом размера испытательного редуктора.При частоте вращения электродвигателя 1000 об/мин валы ① и ② вспомогательного редуктора №1 вращались с частотой 1000 об/мин, а вал ③ – с частотой 2000 об/мин. Вал вспомогательной коробки передач №2 ④ вращался со скоростью 285,714 об/мин, вал ⑤ вращался со скоростью 1000 об/мин, а вал ⑥ вращался со скоростью 2000 об/мин. Вал редуктора с крутящим моментом ⑦ вращался со скоростью 1000 об/мин, а вал ⑧ вращался со скоростью 285,714 об/мин. Поэтому конструкция была сделана таким образом, чтобы испытательный редуктор мог быть соединен с валами ② и ⑤ или валами ③ и ⑥ вспомогательных редукторов в зависимости от частоты вращения высокоскоростного вала испытательного редуктора.

В конструкции вспомогательного редуктора, если количество пар зубчатых колес мало, межосевое расстояние одной пары зубчатых колес станет слишком большим, а скорость линии шага зубчатого колеса, вес и объем, баланс и т. д. могут привести к неопределенности. Для решения этой проблемы было увеличено количество пар шестерен. Расчет конструкции вала и выбор подшипников производились исходя из проектируемой зубчатой ​​пары. Коробка передач передачи крутящего момента представляет собой планетарную передачу с пятью планетарными шестернями. Исходя из общего размера коробки передач, передаточное число было рассчитано равным 3.5.

Стандарт ISO использовался для оценки прочности зубчатых колес [9] и срока службы подшипников [10]. Подробные результаты представлены в Приложении Б. В результатах наименьший коэффициент запаса прочности получили пары шестерен GP05 и GP09 вспомогательных редукторов (1,3212). Подшипником с наименьшим ресурсом был BRG32 редуктора подачи крутящего момента (30 683 ч). Разработанные зубчатые пары и выбранные подшипники соответствовали проектным критериям по коэффициенту безопасности не менее 1,2 и сроку службы подшипников 30 000 часов соответственно. Таким образом, три редуктора, разработанные для испытательного стенда, были сочтены подходящими для испытаний WTGB из 5.8 МВт или менее.
3.3. Проект гидравлической системы управления для устройства приложения крутящего момента
Раздел основан на предыдущем исследовании Kim et al. [11]. Испытательный стенд прикладывает крутящий момент в замкнутом контуре через отдельное устройство приложения крутящего момента, которое состоит из планетарного редуктора и гидравлической системы управления, как показано на рисунке 10. Гидравлическая система управления состоит из контроллера, гидрораспределитель, два предохранительных клапана, четыре линейных привода, гидравлический насос, электродвигатель и линии подачи масла.Распределитель направления передает крутящий момент в нормальном/обратном направлении (режим A/режим B) на моментные рычаги планетарного редуктора, изменяя направление потока, подаваемого гидравлическим насосом. Используется двухходовой клапан. Между гидрораспределителем и гидравлическим насосом установлены два предохранительных клапана, которые регулируют давление всей гидравлической системы управления. Контроллер управляет движением четырех приводов, управляя гидрораспределителем, предохранительным клапаном и электродвигателем.Он может переключаться между режимами A и B, управляя направляющим регулирующим клапаном, и может изменять величину крутящего момента, прикладываемого к системе, путем управления предохранительным клапаном пропорционального регулирования давления. Кроме того, электродвигатель может быть остановлен после приложения требуемого крутящего момента к устройству приложения крутящего момента, а давление приводов поддерживается обратным клапаном с пилотным управлением. В этом исследовании управление переключателем и управление включением/выключением использовались для управления гидрораспределителем и электродвигателем соответственно.Кроме того, ПИД-регулятор (пропорционально-интегрально-дифференциальный) использовался для регулирования предохранительного клапана пропорционального регулирования давления. Значения параметров ПИД-регулятора были получены методом проб и ошибок. На рис. 11 показана блок-схема системы управления с обратной связью для управления крутящим моментом испытательного стенда. Входной сигнал контроллера 50,2 кН-м был установлен в качестве эталонного целевого крутящего момента, и гидравлические приводы работали до достижения целевого крутящего момента с использованием сигнала обратной связи от измерителя крутящего момента.

В устройстве приложения крутящего момента использовались четыре привода. Если бы использовались только два исполнительных механизма (по одному на левой и правой нижних сторонах устройства приложения крутящего момента), то крутящий момент не мог бы точно регулироваться при его приложении к планетарному редуктору из-за возникающей разницы площадей штоков исполнительных механизмов. от одинаковых рабочих давлений приводов. Таким образом, на планетарный редуктор действуют радиальные нагрузки, отличные от крутящего момента. Однако при использовании четырех приводов можно точно контролировать крутящий момент, когда он подается на планетарный редуктор, поскольку приводы работают при одинаковом давлении.Таким образом, на планетарный редуктор не действуют нагрузки, отличные от крутящего момента.

Крутящий момент зубчатого венца, Т нагрузка , который прикладывается системой гидравлического управления, выражается как произведение входного крутящего момента, Т в , солнечной шестерни и передаточного отношения (i = Z r /Z s ) планетарного редуктора, а сила F нагрузка , действующая на исполнительный механизм, рассчитывается исходя из радиуса l 2 и коэффициента запаса прочности s устройства приложения крутящего момента. Давление, требуемое системой, может быть получено из силы, действующей на приводы, и их площадей поперечного сечения.Эти отношения выражены в уравнениях (1)–(5). Устройство приложения крутящего момента изменяет линейное движение x p исполнительного механизма на вращательное движение θ. Следовательно, существуют механические ограничения для устройства приложения крутящего момента. Уравнение (6) показывает угол поворота планетарного редуктора в зависимости от изменения хода привода.

Структура и технические характеристики устройства приложения крутящего момента показаны на рисунке 12 и в таблице 2 соответственно.

Fнагрузка=Fα+Fβ+Fγ+Fδ=2(Fα+Fβ)

(4)

Psystem=Floadπ4×2×(dпоршень2+(dпоршень2−шатун2))

(5)

θ=cos−1(l12+l22−(xp+lx)22l12l22)+θf−π2

(6)

5.Выводы

В этом исследовании была разработана испытательная установка механической циркуляции мощности для испытаний ВТГ мощностью 5,8 МВт или меньше. Установка состоит из электродвигателя, двух вспомогательных редукторов, устройства приложения крутящего момента, систем смазки, охлаждения и управления. Устройство приложения крутящего момента состоит из простого планетарного редуктора и гидравлической системы управления и передает крутящий момент на испытательный редуктор. Гидравлическая система управления состоит из контроллера, нескольких клапанов, четырех линейных приводов, гидравлического насоса, электродвигателя и напорных маслопроводов.Он был разработан для точного контроля крутящего момента и устранения влияния нагрузок, отличных от крутящего момента.

Устройство приложения крутящего момента было установлено вне испытательного редуктора и разработано для автоматизации управления приложенным крутящим моментом. Таким образом, по сравнению с обычными испытательными стендами с механической циркуляцией энергии разработанный испытательный стенд имеет преимущество, заключающееся в возможности приложения переменных крутящих моментов в режиме реального времени во время испытания.

Компоненты вспомогательных редукторов, такие как подшипники и шестерни, рассчитаны на достаточный срок службы при номинальной нагрузке 5.8 МВт. Это было подтверждено путем сравнения со стандартом ISO. Кроме того, результаты испытаний на развертку скорости подтвердили отсутствие резонанса в испытательном редукторе в рабочем диапазоне 0–1100 об/мин для WTGB. Таким образом, на разработанном испытательном стенде можно проводить испытания таких показателей производительности, как КПД, вибрация и шум, а также испытания на долговечность и перегрузку. Поэтому мы считаем, что эта установка также может быть использована в других крупных редукторах мощностью несколько МВт, применяемых на электростанциях, кораблях и т. д.

Планетарный редуктор | Цифровая платформа IMTS

Основной конструкцией трансмиссии являются планетарные шестерни, солнечная шестерня и зубчатый венец.Солнечная шестерня, приводимая в действие внешней силой, расположена в центре зубчатого ряда. Когда солнечная шестерня вращается вокруг ведущего вала, три планетарные шестерни вращаются вокруг солнечной шестерни. Планетарные передачи равномерно распределены на так называемом водиле планетарной передачи. Зубчатый венец плотно прилегает к внутреннему корпусу редуктора. Ниже приведено изображение, показывающее конструкцию этих компонентов планетарного редуктора.


Рис. 2. Элементы конструкции планетарного редуктора


Эти три шестерни опираются непосредственно на выходной вал, зубчатый венец и солнечную шестерню, которые плавают в нем.Когда солнечная шестерня приводится в действие входной мощностью, планетарные шестерни начинают вращаться вокруг центра, а также по орбите зубчатого венца.


Конструкция и принцип работы планетарного редуктора, Wittenstein Group

 

Если вы хотите достичь высокого крутящего момента при снижении скорости обработки, идеальным выбором может стать планетарный редуктор. В реальной жизни вы найдете не только маленькие машины, такие как электрические отвертки, но и большие устройства, такие как бульдозеры.Они лучше, чем винтовые и прямозубые шестерни, когда речь идет об эффективности, долговечности и мощности. Теперь давайте рассмотрим все его преимущества:
 

Высокая плотность мощности

Несколько планет или самолетов разделяют нагрузку вместо одной передачи. Чем больше таких планет включено в редуктор, тем выше эффективность совместной нагрузки. Это приводит к более высокой удельной мощности.
 

Высокая эффективность

Благодаря своей уникальной конструкции планетарный редуктор отличается высокой эффективностью.Несмотря на то, что многие производители редукторов скорости не указывают КПД напрямую в своих каталогах, существует простой расчет, который можно использовать для получения значения:

Входная мощность/Выходная мощность = КПД
 

Компактный размер и малый вес

Эти устройства имеют очень компактную конструкцию по сравнению с другими редукторами скорости и, как следствие, обычно весят меньше, чем другие типы. С помощью этого устройства вы можете добиться уменьшения размера на 50% при сохранении того же выходного крутящего момента.
 

Превосходная износостойкость и увеличенный срок службы

Благодаря жесткости на кручение и лучшим свойствам качения планетарные редукторы обычно служат дольше и менее подвержены неисправностям. Подшипники помогают уменьшить повреждения, вызванные трением вала непосредственно о коробку. Таким образом, достигается более высокая эффективность передачи и более плавная работа.
 

Повышенная повторяемость

Более высокие скорости радиальной и осевой нагрузки обеспечивают надежность и прочность, что приводит к значительному снижению риска смещения зубчатого колеса.Кроме того, планетарные редукторы обеспечивают постоянную и равномерную передачу и значительно снижают вибрацию при различных нагрузках. Все это приводит к более высокой точности и, следовательно, к повышенной воспроизводимости.
 

Повышенная передача крутящего момента

Чем больше зубцов входит в соприкосновение, механизм может передавать и выдерживать больший крутящий момент, а мощность передается более равномерно.
 

Максимальная универсальность

Механизм установлен в цилиндрический редуктор и может быть установлен практически в любом пространстве.Кроме того, планетарные ступени можно складывать друг на друга, что обеспечивает широкие возможности настройки.
 

Планетарные редукторы обладают вышеупомянутыми преимуществами компактного размера, легкой конструкции, большой грузоподъемности, высокой надежности, низкого уровня шума, большого выходного крутящего момента, большого диапазона передаточных чисел, высокой эффективности и невероятной универсальности. Благодаря этим преимуществам планетарные редукторы подходят для подъема и транспортировки, строительной техники, металлургии, горнодобывающей нефтехимии, строительного оборудования, легкой и текстильной промышленности, медицинского оборудования, контрольно-измерительных приборов, автомобилей, кораблей, оружия, аэрокосмической и многих других отраслей промышленности. .

Некоторые модели имеют квадратный фланец, что упрощает установку, что делает их подходящими для серводвигателей переменного/постоянного тока, шаговых двигателей, гидравлических двигателей и т. д.

Планетарные редукторы STM

Полная документация для планетарных редукторов STM:

Конфигуратор чертежей планетарного редуктора STM (онлайн)

Логин:      Отрасль

Пароль:   123456


Каталог планетарных редукторов STM 2016:

Каталог планетарных редукторов СТМ 2016 (одним файлом)

А – Введение

B – Обозначение – Характеристики редуктора

C – Габаритные и присоединительные размеры

Отдельные файлы для каждого размера:
Размеры и вес для размера 10-20-25
Размеры и вес для размера 30-35-40-50-70
Размеры и вес для размера 80
Размеры и вес для размера 90- 95-100
Размеры и вес для размера 150-180-200
Размеры и вес для размера 250-280
Размеры и вес для размера 300
Размеры и вес для размера 350
Размеры и вес для размера 360-420
Размеры и вес для размера 600
Размеры и вес для размера 650
Размеры и вес для размера 800-850
Размеры и вес для размера 1000
Размеры и вес для размера 1200
Размеры и вес для размера 1500
Размеры и вес для размера 1600
Размеры и вес для размера 2000
Размеры и вес для размера 2500-2600
Размеры и вес для размера 3000-3100-3200
Размеры и вес для размера 3700
Размеры и вес для размера 4500 9 0023 Размеры и вес для размера 5500
Размеры и вес для размера 6800
Размеры и вес для размера 7500-8000

D — Адаптеры для подключения двигателей

E – Аксессуары и опции

V – Монтажное положение и смазка

Z – Дополнительная информация


Каталог планетарных редукторов STM 2014:

Каталог планетарных редукторов СТМ 2014 (одним файлом)

А – Введение

B – Обозначение – Характеристики редуктора

C – Габаритные и присоединительные размеры

D — Адаптеры для подключения двигателей

E – Аксессуары и опции

V – Монтажное положение и смазка

 


Дополнительно:

Барабанные муфты (Fn)

Руководство по установке и техническому обслуживанию планетарных редукторов STM

Опросный лист для подбора планетарных редукторов

 

Приглашаем Вас ознакомиться с предложением нашей компании, которая является официальным дистрибьютором СТМ в Украине.В нашем ассортименте вы найдете высококачественные планетарные редукторы серии STM, которые популярны во всем мире.

Особенности работы планетарных редукторов

В планетарном редукторе используется шестеренчатый тип передачи вращательного движения. Этот тип еще называют солнечным, так как он построен на принципе движения в Солнечной системе, где центральное колесо приводит в движение остальные спутники, находящиеся с ним в непосредственном контакте, — прилипание. При этом центральное солнечное колесо жестко закреплено на сердцевине механизма.Но существует и планетарный редуктор другой конструкции, когда на периферии устройства установлено неподвижное коронное колесо, а движение солнечного колеса происходит за счет вращения планетарных частей, которые инициируются внешним источником. В этом случае снижается нагрузка на центральный вал.

Также планетарный редуктор может комплектоваться электродвигателем или гидромотором. Планетарный мотор-редуктор имеет компактный корпус, легкий вес и способен передавать высокий крутящий момент на низких скоростях.Планетарные редукторы, благодаря своему принципу действия, применяются в самых разных областях и технике. Самые популярные:

Краны башенные и козловые. Планетарный редуктор устанавливается на механизм поворота стрелы, тележки и кранового механизма
. Планетарный редуктор используется в качестве механизма поворота, обеспечивая очень высокий крутящий момент и значительное уменьшение габаритов.
Очистные сооружения
Планетарный мотор-редуктор применяется для привода аэрационных установок
Оборудование для целлюлозно-бумажных комбинатов
В металлургии
Измельчители и измельчители
Гибочные машины
Буровые установки
Проходческие машины и горно-шахтное оборудование
Поворотные редукторы;
Редукторы лебедки;
Редукторы для гусеничных машин;
Коробки передач для полного привода.
Как выбрать планетарный редуктор?

Перед покупкой коробки передач необходимо определиться, какие задачи она должна выполнять, так как от этого зависит несколько характеристик покупки:

Тип конструкции;
Требуемые характеристики
Цена;
Условия изготовления и монтажа;
Опции.
При выборе типа механизма следует учитывать, что он может иметь самые разнообразные конструкции:

В зависимости от того, какое передаточное число вы хотите получить, существуют одно-, двух- и трехступенчатые планетарные редукторы.
Варианты вала могут быть сплошными или полыми.
Монтажные характеристики и требования к условиям эксплуатации.
Планетарный редуктор можно комбинировать с другими типами редукторов: червячными, коническими или цилиндрическими.
Возможно оснащение планетарного редуктора электродвигателем или гидромотором.

Обязательно стоит обратить внимание на марку механизма, так как далеко не все производители могут похвастаться широким ассортиментом в данном виде продукции, особенно в разнообразии исполнения.Поэтому, если нужен редуктор определенной конструкции, стоит обратиться к производителю, как и СТМ.

Основные преимущества планетарных редукторов СТМ

Предлагаем обратить внимание на универсальность планетарных редукторов европейского образца производства STM.

Основными преимуществами использования этих механизмов являются:

Высокий процент КПД, который составляет 90%;
Планетарный редуктор и планетарный мотор-редуктор значительно компактнее других редукторов и имеют значительно меньший вес аналогов соответствующих технических параметров.
Стандартные крутящие моменты до 4 500 000 Нм
26 типоразмеров планетарных редукторов и планетарных мотор-редукторов соосных и угловых;
Компактные размеры редуктора позволяют значительно сэкономить производственные площади;
Несмотря на небольшие габариты, редуктор обладает высокой мощностью и большой грузоподъемностью;
Благодаря повышенной износостойкости планетарные редукторы могут работать в самых тяжелых условиях;
Редуктор собран по модульному принципу, что упрощает процесс его сборки и обслуживания, а также сокращает время на это;
Производство планетарных редукторов STM происходит в очень короткие сроки.
Простота монтажа
Широкий выбор комплектаций и опций
Короткие сроки изготовления и отгрузки

Немаловажно и то, что планетарные редукторы STM очень гибки в конструктивном отношении и могут легко заменить устройства других производителей без ущерба для производительности.

Где заказать планетарный редуктор на выгодных условиях

Если вы не знали, то купить планетарный редуктор можно на очень выгодных условиях. Для этого достаточно обратиться к специалистам нашей компании.Цены на продукцию СТМ предоставляются по запросу из выбранных комплектаций, которые можно уточнить в наших каталогах или сделать подборку по всем предоставленным вами источникам.

Устройство

, принцип действия, эксплуатация и ремонт

Планетарные передачи относятся к числу самых сложных редукторов. При небольших габаритах конструкция отличается высокой функциональностью, что объясняет ее широкое применение в технологических машинах, велосипедной и гусеничной технике.На сегодняшний день планетарный редуктор имеет несколько конструктивных исполнений, но основные принципы работы его модификаций остаются прежними.

Блок устройства


Основу конструкции составляют всего три функциональные части с одной осью вращения. Они представлены водилом и двумя зубчатыми центральными колесами. В устройстве также предусмотрена разветвленная группа вспомогательных звеньев в виде набора одноформатных шестерен, зубчатого венца и подшипников. Отсюда можно сделать вывод, что планетарный редуктор – это механизм из семейства зубчатых «коробок», но с принципиальным отличием.Он заключается в условной независимости угловых скоростей каждого из главных звеньев. Теперь следует ознакомиться с элементами агрегата:

  • Водила является основой и обязательной частью любой планетарной системы, в том числе с дифференциальной связью. Это рычажный механизм, представляющий собой пространственную вилку, ось которой совмещена с общей осью трансмиссии. При этом зубчатые оси с сателлитами вращаются вокруг нее в плоскостях центральных колес.
  • Шестерни. Прежде всего, необходимо разделить группы больших центральных и малых центральных колес этого типа. В первом случае речь идет о больших колесах с внутренними зубьями — эта система называется эпициклом. Что касается малых колес с зубьями, то они отличаются внешним расположением зубьев — их еще называют солнечными шестернями.
  • Спутники. Колесная группа планетарного редуктора (реже однозубая), элементы которой должны иметь наружные зубья.Сателлиты соединены с обеими группами центральных колес. В зависимости от функциональности и мощности оборудования количество сателлитов может варьироваться от 2 до 6, но чаще всего используется 3 сегмента, так как в этом случае нет необходимости в дополнительных балансировочных устройствах.

Принцип работы планетарных редукторов

Изменение трансмиссии зависит от конфигурации расположения функциональных узлов. Значением будет подвижность элемента и направление крутящего момента.Один из трех компонентов (водило, сателлиты, солнечная шестерня) закреплен в фиксированном положении, а два других вращаются. Для блокировки элементов планетарного редуктора принцип работы механизма предусматривает подключение ленточной тормозной системы и муфт. Разве что в дифференциальных устройствах с коническими шестернями тормоза и блокировочные муфты отсутствуют.




Понижающую передачу можно активировать двумя способами. В первом варианте реализован следующий принцип: останавливается эпицикл, против которого рабочий момент от силового агрегата перенаправляется на основание солнечной шестерни и снимается с водила.В результате интенсивность вращения вала уменьшится, а солнечная шестерня прибавит в частоте работы. В альтернативной схеме солнечная шестерня устройства заблокирована, а вращение передается от водила к эпициклу. Результат аналогичный, но с небольшой разницей. Дело в том, что передаточное число в этой рабочей модели будет стремиться к единице.

В процессе наращивания трансмиссии могут быть реализованы и несколько рабочих моделей, причем для одного и того же планетарного редуктора.Принцип работы в простейшей схеме таков: эпицикл блокируется, а момент вращения передается от центральной солнечной шестерни и передается на сателлиты и водило. В этом режиме механизм работает как разгонный механизм. В другой конфигурации шестерня будет заблокирована, а момент будет перенаправлен с зубчатого венца на водило. Также принцип работы аналогичен первому варианту, но есть разница в скорости. При включении задней передачи крутящий момент снимается с эпицикла и будет передаваться на солнечную шестерню.При этом носитель должен быть неподвижен.





Особенности технологического процесса

Принципиальным отличием планетарных передач от других типов редукторов является уже упомянутая независимость рабочих органов, которая формулируется как две степени свободы. Это означает, что из-за дифференциальной зависимости для расчета угловой скорости одного компонента системы необходимо учитывать скорости двух других зубчатых передач.Для сравнения, другие зубчатые передачи предполагают линейную зависимость между элементами при определении угловой скорости. Иными словами, угловые скорости планетарной «коробки» могут изменяться на выходе независимо от динамических показателей на входе. При неподвижных и неподвижных передачах появляется возможность суммировать и распределять потоки мощности.


В простейших механизмах отмечают две степени свободы зубчатых звеньев, но работа сложных систем может предусматривать наличие трех степеней.Для этого в механизме должно быть не менее четырех функциональных узлов, которые будут находиться в дифференциальной связи между собой. Другое дело, что такая конфигурация фактически будет малоэффективной из-за низкой производительности, поэтому на практике приложения и передачи с четырьмя ссылками сохраняют две степени свободы.

Простые и сложные планетарные передачи

Один из признаков разделения планетарных механизмов на простые и сложные уже отмечался — это количество рабочих звеньев.Причем речь идет только об основных узлах, а спутниковые группы не учитываются. Простая система обычно имеет три звена, хотя кинематика допускает все семь. В качестве примера такой системы можно привести комплекты одно- и двухвенцовых сателлитов, а также парные сблокированные группы шестерен.

В сложных механизмах основные звенья значительно крупнее, чем в простых. Для них предусмотрен как минимум один носитель, однако центральных колес может быть больше трех. При этом принцип работы планетарного редуктора позволяет использовать несколько простых агрегатов даже в рамках одной сложной системы.Например, в четырехзвенной модели простых узлов может быть до трех, а в пятизвенной — до шести. Однако о полной самостоятельности простых планетных систем в составе сложных устройств не может быть и речи. Дело в том, что несколько таких механизмов чаще имеют один общий носитель.

Элементы управления

При сохранении нескольких степеней свободы устройство может использоваться как основной самодостаточный функционал. Но если выбрана модель с одним ведущим и одним ведомым звеном (режим шестеренки), то для них необходимо будет установить определенные скорости.Для этого используются управляющие элементы планетарного редуктора. Принцип их действия заключается в перераспределении скоростей за счет трения и тормозов. Лишние степени свободы удаляются, а основные свободные узлы становятся опорными.

Фрикционы отвечают за соединение двух свободных звеньев или одного звена (тоже свободного) с внешним источником питания. Обе конфигурации сцепления в условиях блокировки обеспечивают управляемые звенья с определенной угловой скоростью, а не нулевой. По конструкции эти элементы представляют собой многодисковые муфты, но иногда встречаются и обычные муфты для передачи крутящего момента.

Что касается тормоза, то его задача в инфраструктуре управления планетарным редуктором – соединение свободных звеньев с корпусом механизма. Этот элемент в условиях блокировки придает свободным звеньям нулевую угловую скорость. По техническому устройству такие тормоза аналогичны муфтам, но в простейших вариантах — однодисковые, колодочные и ленточные.

Применение планетарной передачи


Впервые этот узел был использован на автомобиле Ford T в виде двухступенчатой ​​коробки передач с ножным принципом переключения и ленточными тормозами.В дальнейшем устройство претерпело множество трансформаций, и сегодня японскую планетарную коробку передач Prius можно назвать последней версией механизма этого типа. Принцип работы этого агрегата заключается в распределении энергии между силовой установкой (которая может быть гибридной) и колесами. В процессе двигатель останавливается, после чего энергия направляется на генератор, в результате чего начинается движение колес.

Причем система может быть не только функционалом только одного редуктора.Сегодня это устройство используется в коробках передач, дифференциалах, в сложных кинематических схемах промышленного оборудования, в системах привода спецтехники и самолетов. Передовые автогиганты также осваивают принципы работы механизма в составе электромагнитных и электромеханических приводов. Та же планетарная коробка передач Prius успешно используется в гибридных электромобилях. Сама коробка передач в традиционном понимании в таких конструкциях отсутствует, но есть своеобразный вариатор без ступенчатого переключения — комплекс планетарных передач, приводящий в движение колеса и получающий энергию от двигателя, как раз и выполняет эту функцию.

Планетарная коробка передач для велосипеда

В традиционном понимании не существует коробки передач для велосипедного транспорта, снабженной планетарными передачами. Это втулки с такими же солнечными шестернями, которые жестко крепятся к задним колесам на их осях. Также для фиксации используется носитель, который определяет направление движения спутников и не позволяет им разойтись и сцепиться друг с другом. А важнейший элемент планетарной «коробки» велосипеда представлен планетарной передачей, вращение которой происходит за счет педалирования.В момент смены передачи привод втулки (шлицевой привод) изменяет динамику водила, что дает эффект регулирования скорости.


То есть опять можно сделать вывод, что планетарная модель работает как редуктор. В этой системе эпицикл действует как ведомое звено цепи, солнечная шестерня удерживает его в неподвижном состоянии, а водило смыкается с корпусом. При этом рабочие схемы простых и многоскоростных втулок будут одинаковыми. Небольшое отличие заключается лишь в том, что каждый узел планетарной системы имеет свои строго определенные показатели передаточных чисел.

Эксплуатационный процесс

Основной мерой при эксплуатации данного механизма пользователем является поддержание планетарного ряда в оптимальном рабочем состоянии. Это достигается за счет периодической очистки элементов и, самое главное, за счет смазки. Что смазывать в планетарной коробке? В основном подшипники скольжения. Масло направляется от коленчатого вала в полость вала-шестерни, заполняя полости сателлитов с шестернями. Далее в зависимости от конструкции штифты и радиальные отверстия получают техническую смазку на подшипниках шестерен.Для максимального распределения масла по длине подшипников с внешней стороны шейки их иногда делают лесками.

Смазка шестерен осуществляется либо путем погружения зубьев колес в ванну с жидкостью, либо путем направления масла в зону сцепления через специальные форсунки. То есть реализуется струйная смазка или смазка погружением. Но наиболее эффективным способом является распространение масляного тумана, который применяется по отношению к элементам зубчатых передач и подшипникам. Этот способ смазки реализуется путем распыления из специального пульверизатора.

Что касается самого смазочного состава, то для планетарных передач рекомендуются нелегированные нефтяные масла. Например, пригодны для использования промышленные составы общего назначения. Для быстроходных механизмов целесообразно использовать специальные турбинные и авиационные средства.



Неисправности и ремонт механизма

Наиболее частым признаком неисправности планетарной передачи является наличие вибраций в районе воздуховода. Водители также отмечают посторонние шумы, толчки и подергивания. Наличие тех или иных симптомов зависит от характера неисправности, причин которой может быть несколько:

  • Перегрев механизма.
  • Агрессивный стиль вождения с резким торможением и ускорением.
  • Отсутствие масла, его низкий уровень или недостаточно высокое качество.
  • Недостаточный прогрев коробки передач перед поездкой.
  • Поскользнуться на льду.
  • Автомобиль в снегу или грязи.
  • Амортизация планетарных передач.

Для ремонта планетарного редуктора необходимо знать конкретную причину его выхода из строя. Для этого механизм разбирается. Обычно коробка удерживается болтами внутри приводного вала.Необходимо с одной стороны (в зависимости от конструкции) снять быстроходные скобы и затем выкрутить болт через отверстие приводного вала. Далее элемент чистится или заменяется. Как правило, речь идет о загрязнении металлической стружкой, поломке зубьев, износе осей и шестерен.

Вывод


Планетарные механизмы отличаются сложностью устройства, что имеет свои плюсы и минусы. К первым относится баланс обслуживаемых элементов с относительно точным распределением усилий.Этот фактор позволяет разрабатывать узлы переключения передач скромных размеров, позволяющие выполнить оптимизированную компоновку. В случае с велосипедным «планетарием» также отмечают эргономические преимущества, среди которых возможность переключения в положении стоя. При езде по городу это особенно полезное качество, так как приходится довольно часто менять скоростные режимы. Если говорить о недостатках планетарных систем, то они все же характеризуются скромной производительностью при больших передаточных числах.Система также требует точной сборки, так как малейшее отклонение увеличивает риск того же износа деталей.

Одноступенчатый планетарный редуктор с модуляцией скорости

Описание TANDLER: Одноступенчатый планетарный редуктор с модуляцией скорости PE2

Редуктор PE2 является базовой версией редуктора модуляции скорости. Вход и выход коаксиальные; внутреннее передаточное число устанавливается равным i = 3:1 из-за принципа его работы. Модуляция индуцируется вторым входом в виде червячного вала, который вращает зубчатый венец, окружающий планетарные шестерни.Люфт между червяком и червячной передачей можно свести к минимуму и отрегулировать за счет регулируемого положения кулачка червяка.

Из-за небольшого занимаемого места редуктор легко интегрируется и является удобным способом обеспечения синхронизации, особенно в машинах с параллельными валами с ременным или цепным приводом. Однако редуктор можно использовать и в машинах с коаксиальными входами. В этом случае одним редуктором можно решить несколько задач: снижение скорости с одновременным увеличением крутящего момента, а также абсолютно точное управление выходной скоростью через дополнительный вход d3.Это можно сделать, например, с помощью небольшого шагового двигателя или даже с помощью рукоятки. Фланцы также доступны в качестве опции для крепления двигателя.

В стандартной версии редукторы PE2 подходят для всех видов управления и смещения фаз выходов, требующих точной синхронизации. Базовое передаточное число соосного привода при i=n1:n2=3:1 или i=n2:n1=3:1 является точным целым числом.

Технические характеристики

ПЭ2
Передаточное отношение вала d1 i = n1:n2 = 3:1
Передаточное отношение вала d2 i = n2:n1 = 1:3
Передаточное отношение вала d3 i = n3:n2 = 135:1 и i = n3:n1 = 45:1
Размер редуктора 7 размеров редуктора
Макс.крутящий момент 2500 Н·м
Макс. скорость на валу d1 3000 мин-1
Макс. скорость на валу d3 3000 мин-1
Вход и выход Коаксиальный

При использовании многозаходных червячных передач коэффициент модуляции скорости может быть уменьшен.

Дополнительная информация

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.