Планетарный Редуктор, Устройство и Принцип Работы, Кинематическая Схема одноступенчатого И двухступе

Планетарные редукторы

Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999 году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, предлагает оборудование и комплектующие с производственных площадок в США, Южной Кореи, Канаде и Японии, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию планетарные редукторы по цене производителя.

Планетарные редукторы

Редуктором (планетарным) называют механизм, который преобразует высокую угловую скорость вращения входного вала в низкую на выходном валу. При этом крутящий момент на выходном валу возрастает пропорционально уменьшению скорости вращения.

Редуктор (планетарный) состоит из корпуса, в котором расположены зубчатые колеса, валы, подшипники валов, системы их смазки и др. Наличие корпуса обеспечивает безопасность, хорошую смазку и, следовательно, высокий КПД, в сравнении, например, с открытыми передачами.

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.

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

Классификация планетарных редукторов:

По количеству ступеней планетарного редуктора выделяют:

  • 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.

Достоинства:

Поскольку планетарные редуктора являются соостными, а в их конструкции используются зубчатые колеса, то их целесообразно сравнивать с цилиндрическими редукторами.

К преимуществам относятся:

  • Пониженная шумность
  • Компактность
  • Малая нагрузка на опоры редуктора
  • Меньшая нагрузка на зубья колес
  • Повышенное передаточное отношение

Поскольку в передаче усилия участвует большее число зубьев, нагрузка на каждый из них приходится меньше, что напрямую влияет на их срок службы. Также особенности конструкции планетарного редуктора, в частности расположение сателлитов, приводит к тому, что возникающие в нем силы взаимно компенсируются, из-за чего нагрузка на опоры падает. Плотная компоновка элементов редуктора приводит к уменьшению его габаритов, а условия зацепления зубьев шестерней – к снижению шумности.

К недостаткам относятся:

  • Сложность в изготовлении
  • Снижение КПД при передаче больших нагрузок

Наибольшим недостатком планетарных редукторов является сложность их изготовления и монтажа. Незначительные отклонения в деталях или ошибки при монтаже могут привести к серьезным проблемам при эксплуатации вплоть до поломки редуктора. Причина второго недостатка кроется в возросшей площади контакта зубьев по сравнению с аналогичными по передаваемой мощности цилиндрическими редукторами. Если при малых передаваемых мощностях разница в КПД почти не ощутима, то с их возрастанием также увеличиваются потери на трение, что и приводит к снижению КПД.

Планетарные редукторы

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

Читайте также:  Предохранитель бензонасоса мазда демио

Редуктор планетарный одноступенчатый

Этот редуктор имеет два центральных колеса, одно из которых (с внешними зубьями) ведущее, другое (с внутренними зубьями) неподвижное, и ведомое водило с тремя сателлитами. Редуктор силовой, с высоким КПД (0,95…0,98); максимальное передаточное число редуктора u = 8 при трех сателлитах. Для обеспечения самоустановки центральная шестерня шарнирно соединена зубчатой муфтой с быстроходным валом. Это способствует равномерному распределению нагрузки между сателлитами. Зацепления и подшипники смазываются маслом, разбрызгиваемым сателлитами.

Редуктор планетарный двухступенчатый с двумя центральными колесами и двухвенцовыми сателлитами

Максимальное передаточное число такого редуктора u = 19, КПД равен 0,95…0,98. Водило выполнено сборным, что облегчает сборку редуктора; центральная шестерня является плавающей, с валом она соединена шлицами; центральное колесо таже плавающее, с корпусом оно соединено зубчатой муфтой.

Редуктор планетарный двухступенчатый с двумя центральными колесами и составными сателлитами

Для выравнивания нагрузки между потоками сателлитные колеса сделаны сборными со встроенными цилиндрическими пружинами сжатия, которые передают момент с зубчатого венца на ступицу колеса. Достоинством такой конструкции упругих элементов является возможность расположения их в колесах, недостатком — наличие радиального зазора в сопряжении зубчатого венца со ступицей, что несколько снижает точность зацепления.

Редуктор планетарный двухступенчатый

Каждая ступень редуктора состоит из двух центральных колес, одно из которых (с внешними зубьями) ведущее (шестерня), а другое (с внутренними зубьями) неподвижное, и ведомого водила. Для выравнивания нагрузки между сателлитами центральная шестерня каждой ступени соединена с ведущим валом (водилом) зубчатой муфтой, служащей шарниром. Центральная шестерня не имеет опор и может перемещаться в радиальном направлении, если силы в зацеплениях с сателлитами неодинаковые (плавающая шестерня). От осевых перемещений шестерня зафиксирована проволочными кольцами, расположенными в проточках зубчатых полумуфт. Глубина проточек такова, что при сближении отогнутых концов кольцо уменьшается в диаметре и не задевает за вершины зубьев полумуфты при сборке (см. Г-Г). Центральное неподвижное колесо первой ступени имеет диафрагму, в ступице которой установлены шариковые подшипники водила. Подшипники смазываются маслом, разбрызгиваемым сателлитами.

Редуктор планетарный с тремя центральными колесами

Редуктор содержит три центральных колеса, из которых одно (с внешними зубьями) соединено с тихоходным валом, а два других (с внутренними зубьями) — с корпусом (схема ЗК на рисунок 13.1.3). Водило здесь не нагружено вращающим моментом. Оно выполнено без опор (плавающее) для лучшего выравнивания нагрузки среди сателлитов. Осевая фиксация осуществляется торцевыми шайбами, расположенными между водилом и крышкой корпуса (слева) и тихоходным колесом (справа). Передаточное число силовых редукторов u = 30…250; КПД составляет 0,95…0,6 (падает с увеличением и). В кинематических передачах и достигает 1000 при КПД, равном 0,3.

Редуктор планетарный с тремя центральными колесами и торсионными валами

Редуктор выполнен по схеме ЗК (рисунок 13.1.3). Сателлиты состоят из двух зубчатых колес, которые соединены торсионным валом, снабженным шлицами. При сборе зубчатые венцы всех сателлитов и центральных колес вводятся в зацепление при вынутых торсионных валах. Конструкция редуктора при этом несколько усложняется, но обеспечивается почти равномерное распределение нагрузки среди сателлитов при любом их количестве.

Редуктор планетарный цевочный

Планетарные передачи с цевочным зацеплением выполняют по схеме K-H-V (рисунок 13.1.4). По сравнению с такими же передачами с эвольвентным зацеплением цевочные передачи имеют меньшие размеры. Конструкция редуктора имеет вертикальное исполнение. На конец ведущего вала посажена втулка с двумя эксцентриками. На эксцентрики установлены зубчатые колеса (сателлиты), взаимодействующие с неподвижно закрепленными цевками. При вращении ведущего вала колеса совершают плоское движение, поворачиваясь за один оборот вала на угол, соответствующий разности Z 2 -Z1 (Z2 — число цевок, — число зубьев колеса). На этот же угол поворачивается и ведомый вал, который соединен с колесами пальцами, жестко закрепленными в диске ведомого вала и свободно входящими в отверстия колес. Цевочные редукторы хорошо работают в силовых установках мощностью до 150 кВт. Редукторы долговечны, работают плавно и бесшумно, но требуют высокой точности изготовления.

Редуктор планетарный прецессионный

Это комбинированный редуктор, состоящий из двух передач K-H-V с зубчато-роликовым зацеплением. Неподвижным звеном является роликовый венец 7 (центральное колесо), с которым взаимодействуют зубья двух сател-литных колес 1 и 8. Вращательное движение от сател-литных колес передается валам 4 и 6 посредством зубчатых муфт 3 и 5. Сателлитное колесо 1 установлено на наклонном кривошипе ведущего вала 2, ось которого составляет с осью центрального колеса угол ß1(угол прецессии), а сателлитное колесо 8 — на наклонном кривошипе вала 4 с углом прецессии ß2. Вращаясь, наклонные кривошипы сообщают сателлитным колесам пространственное движение относительно центра прецессии (точки пересечения образующих колес). Колесо 1, взаимодействуя с неподвижным роликовым колесом 7, вращается вокруг собственной оси с частотой вращения вала 2. Вращение от сателлитного колеса 1 передается посредством зубчатой муфты 3 валу 4 и одновременно сателлитному колесу 8. Последнее, совершая прецессионное движение и зацепляясь с другого торца с роликовым колесом 7, приводит во вращение тихоходный ведомый вал 6 посредством зубчатой муфты 5. Передача позволяет реализовать большое передаточное число (свыше 3000) при небольших габаритных размерах и массе по сравнению с аналогичными по мощности передачами. КПД планетарных прецессионных редукторов в зависимости от конструкции и передаточного числа составляет 0,82…0,96

Читайте также:  Как добраться до автовокзала от жд вокзала Иваново и обратно

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.

Читайте также:  Кроссворд в газете; Моя семья; от №23-25

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

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

Классификация планетарных редукторов:

По количеству ступеней планетарного редуктора выделяют:

  • 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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector