Что такое планетарная передача: ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА • Большая российская энциклопедия

Планетарная передача

Под планетарной передачей понимается вращение, которое передаётся механическим путём. Осуществляется движение шестерёнок, которые расположены вдоль центрального колеса в планетарном порядке.

Редуктор – принцип устройства и действия

Конструкция планетарной передачи имеет набор зубчатых колёс на вращающейся оси:

1. Основной элемент – «солнечное» колесо, расположенное в центре.
2. Важной деталью системы является водило, оно фиксирует оси остальных шестерёнок (сателлитов).
3. Сателлиты – это шестерёнки одного размера, расположенные вокруг центрального колеса.
4. Кольцевая шестерёнка – она объединяет все части редуктора, и контактирует с сателлитами. Это единственная деталь редуктора, которая находится в неподвижном состоянии.

Вращение центрального колеса приводит в движение сателлиты, которые перемещаются по периметру кольцевой шестерёнки. Этот процесс вращает оси сателлитов, а они дают движение водилу.

Плюсы и минусы планетарного редуктора

Устройство является популярным, так как обладает рядом положительных качеств:

• компактность – не требуется много места и времени для установки;
• имеет небольшой вес;
• создаёт меньше шума при работе, чем в обычные редукторы;
• нагрузка на валы и опоры небольшая, это позволяет сделать опорную конструкцию проще, тем самым снизить затраты;
• обладает большими передаточными отношениями.

Дифференцированная передача приводит в устройствах сложенное или разложенное движение, которое используется в металлургических станках.

Планетарный редуктор имеет и ряд недостатков:

1. Требования к изготовлению редукторов высокие. Необходима точность, ведь зубчики должны плотно соприкасаться, но легко двигаться, поэтому они сложнее в сборке, чем другие типы передач.
2. Стоимость выше, чем цена других редукторов.

Передаточное отношение

Передаточное отношение в планетарном редукторе визуальным способом определить сложно, так как существуют разные способы приводить в движение систему. В планетарной передаче, одна деталь фиксируется, а другие выступают как ведущая и ведомая. Передаточное число зависит от зубчиков всех шестерёнок, от их количества, и от закреплённого элемента.

Передаточные отношения бывают:

• положительные – когда оба зубчатых колеса с одним направлением;
• отрицательные – если шестерёнки движутся в разных направлениях.

Если неподвижно водило, то передаточное число равно S/А, где S – центральное колесо, A – количество зубьев шестерёнки.

При блокировании кольцевой шестерёнки, к водилу подаётся мощность, и тогда ПО солнечной шестерёнки менее 1 и будет выглядеть как 1+A/S.

При закреплении кольцевой шестерёнки, а прохождении мощности через центральное колесо, ПО равно 1/(1 + A/S). Оно является наибольшим числом, которое возможно получить при планетарной передаче.

Виды планетарных редукторов

Отличительная черта планетарных редукторов – наличие двух и более степеней свободы. А скорость звена, напрямую связана с угловой скоростью остальных звеньев.

Существует несколько видов передач:

1. Одноступенчатая – наиболее простой вариант с небольшими габаритами.
2. Многоступенчатая – используется для получения большего придаточного числа.

Планетарные редукторы отличаются по расположению валов: вертикальному или горизонтальному.

Кроме того, планетарная передача различается по зацеплению зубчатых колёс, встречаются:

• Прямые (традиционный способ) – так как монтаж такой конструкции самый простой. Используется при небольших скоростях и не высоких нагрузках.
• Косозубые – его использование способно понизить шум редукторов, однако осевые нагрузки усложняют подбор подшипников. Угол наклона равен 18 градусам, ход более плавный, используются на скоростях среднего и высокого уровня.
• Шевронные – зубцы направлены в разные стороны. Рекомендованы для передач с высокими нагрузками. Преимущества данного вида – практически отсутствует осевая нагрузка на подшипник, это продлевает срок службы всего узла. Данный вид передачи даёт возможность увеличивать наклонный угол зубьев, до 40 градусов. Недостаток вида – его дороговизна.

Выход из строя

Износ – это основная причина поломки планетарной передачи, которая происходит в основном из-за плохой смазки. Изношенные передачи имеют в зацеплениях увеличенные зазоры, что приводит к усилению шума, вибрации и в конечном итоге уменьшению прочности зуба.

Заедание – поломка высокоскоростных передач. Происходит заедание, так как масленая плёнка выдавливается между зубьями при высоких скоростях.

Излом – вызывается напряжением изгиба. Излом может разрушить вал, подшипники и весь механизм.

Планетарный редуктор применяется там, где нужна точность среднего уровня, и отсутствует необходимость в полном вале. Основная отрасль использования планетарного редуктора – машиностроение, кроме того они применяются в медицинской технике и измерительной аппаратуре.

коробка, механизм, шестерня, ряд и расчет

Планетарная передача — вид зубчатой передачи, применяемой в механических и автоматических трансмиссиях. Помимо преобразования вращения «планетарка» способна суммировать и раскладывать мощности. Зная о планетарном механизме: что это такое, как работает, по каким критериям оценивают редуктор, станет понятно устройство и характеристики АКПП. В случае поломки расчёт передачи поможет выбрать надёжный и долговечный механизм.

Содержание

1. Устройство и принцип работы
2. Разновидности планетарных передач
3. Характеристики основных разновидностей этого устройства
4. Цилиндрические
5. Конические
6. Волновые
7. Достоинства и недостатки планетарных передач
8. Передаточное число планетарных передач
9. Подбор чисел зубьев планетарных передач
10. Расчет на прочность планетарных передач
11. Советы по подбору планетарного редуктора
12. Область применения планетарных передач
13. Заключение

Устройство и принцип работы

Планетарный механизм — это конструкция из зубчатых колёс, перемещающихся относительно центра. По центральной оси расположены колёса разного диаметра:

• малое солнечное с внешними зубцами;
• большое коронное или эпицикл с внутренними зубцами.

Между колёсами передвигаются сателлиты. Их вращение напоминает движение планет Солнечной системы. Оси сателлитов механические соединены на водиле, которое вращается относительно центральной оси.

Устройство простого планетарного блока:

• 1 эпицикл;
• 1 солнечное колесо;
• 1 водило.

Планетарный механизм собирают в каскады из двух и более звеньев на одном валу для получения широкого диапазона передач. Главной кинематической характеристикой зубчатой передачи является передаточное отношение.

Принцип работы планетарной коробки заключается в блокировке одного из основных элементов и передаче вращения через ведущее колесо. Для остановки элемента применяют тормозные ленты, блокировочные муфты, конические шестерни. Передаточное отношение меняется в зависимости от схемы закрепления. Описать принцип действия планетарного механизма удобнее на примере:

1. Корона блокируется.
2. Вал подаёт крутящий момент на солнце.
3. Вращение солнца заставляет планеты обкатываться вместе с ним.
4. Водило становится ведомым, сообщая пониженную передачу.

Управляя элементами простой «планетарки», получают разные характеристики:

Передача	Как работает планетарная коробка в АКПП
1	Солнце подаёт вращение на водило, корона двигается в противоположную сторону.
2	Корона подаёт вращение на водило, солнце зафиксировано.
3	Ведущее водило передаёт вращение солнцу. Корона заблокирована.
4	Водило двигает корону. Солнце зафиксировано.
Задний ход	Водило заблокировано. Солнечное колесо вращается, планеты обкатывают и двигают корону в противоположную сторону.

Кпд η простой передачи достигает 0,97.

Планетарный ряд с одной степенью свободы становится планетарной передачей. Две степени образуют дифференциал. Дифференциал складывает моменты на ведомом колесе, поступающие от основных ведущих звеньев.

Разновидности планетарных передач

По количеству ступеней планетарные механизмы разделяют на:

• однорядные;
• многорядные.

Планетарная передача из одной солнечной шестерни, одновенцовых сателлитов, водила и эпицикла будет однорядной. Замена сателлитов на двухвенцовые усложняет конструкцию, делая её двухрядной.

Многоступенчатая планетарная коробка передач — это последовательно установленные однорядные блоки. Такая схема позволяет суммировать передаточные числа и получать большие значения. 4-скоростные АКПП состоят из двухрядных планетарных конструкций, 8-скоростные — из четырёхрядных.

В АКПП применяют схемы, названные в честь изобретателей:

• Механизм Уилсона представляет собой трёхрядную конструкцию, в которой соединены корона первого, водило второго и корона третьего рядов. Количество передач — 5 прямых и 1 задняя.
• Механизм Лепелетье состоит из 3 соосно расположенных простых планетарных передач. Количество передач — 6 прямых и 1 задняя.
• Схема Симпсона — 2 редуктора с общей солнечной шестернёй. Водило второго ряда оборудовано тормозом. Корона первого ряда и солнце через две блокировочные муфты жёстко соединены с ведущим валом. Механизм реализует режимы: нейтраль; 1,2,3 передачи; задний ход.

По типу зубчатых конструкций планетарные редукторы делятся на:

• цилиндрические;
• конические;
• волновые;
• червячные.

Разные типы применяют для передачи момента между валами, расположенными параллельно или под углом. А также в механизмах, требующих низкой или высокой кинематической характеристики.

Характеристики основных разновидностей этого устройства

В конструкции планетарного ряда АКПП применяют различные типы зубчатых передач. Выделяют три основные наиболее распространенные: цилиндрические, конические и волновые.

Цилиндрические

Зубчатые механизмы передают момент между параллельными валами. В конструкцию цилиндрической передачи входит две и более пар колёс. Форма зубьев шестерней может быть прямой, косой или шевронной. Цилиндрическая схема простая в производстве и действии. Применяется в коробках передач, бортовых редукторах, приводах. Передаточное число ограничено размерами механизма: для одной колёсной пары достигает 12. КПД — 95%.

Конические

Колёса в конической схеме преобразуют и передают вращение между валами, расположенными под углом от 90 до 170 градусов. Зубья нагружены неравномерно, что снижает их предельный момент и прочность. Присутствие сил на осях усложняет конструкцию опор. Для плавности соединения и большей выносливости применяют круговую форму зубьев.

Производство конических передач требует высокой точности, поэтому обходится дорого. Угловые конструкции применяются в редукторах, затворах, фрезерных станках. Передаточное отношение конических механизмов для техники средней грузоподъёмности не превышает 7. КПД — 98%.

Волновые

Во волновой передаче отсутствуют солнечная и планетные шестерни. Внутри коронного колеса установлено гибкое зубчатое колесо в форме овала. Водило выступает в качестве генератора волн, и выглядит в виде овального кулачка на специальном подшипнике.

Гибкое стальное или пластмассовое колесо под действием водила деформируется. По большой геометрической оси зубья сцепляются с короной на всю рабочую высоту, по малой оси зацепление отсутствует. Движение передаётся волной, создаваемой гибким зубчатым колесом.

Во волновых механизмах КПД растёт вместе с передаточным числом, превышающим 300. Волновая передача не работает в схемах с кинематической характеристикой ниже 20. Редуктор выдает 85% КПД, мультипликатор — 65%. Конструкция применяется в промышленных роботах, манипуляторах, авиационной и космической технике.

Планетарная передача выигрывает у простых зубчатых механизмов аналогичной мощности компактным размером и массой меньшей в 2 — 3 раза. Используя нескольких планетных шестерней, достигается зацепление зубьев на 80%. Нагрузочная способность механизма повышается, а давление на каждый зубец уменьшается.

Кинематическая характеристика планетарного механизма доходит до 1000 с малым числом зубчатых колёс без применения многорядных конструкций. Помимо передачи планетарная схема способна работать как дифференциал.

За счёт соосности валов планетарного механизма, компоновать машины проще, чем с другими редукторами.

Применение планетарного ряда в АКПП снижает уровень шума в салоне автомобиля. Сбалансированная система имеет высокую вибропрочность за счет демпфирования колебаний. Соответственно снижается вибрация кузова.

Недостатки планетарного механизма:

• сложное производство и высокая точность сборки;
• в сателлиты устанавливают подшипники, которые выходят из строят быстрее, чем шестерня;
• при повышении передаточных отношений КПД падает, поэтому приходится усложнять конструкцию.

Передаточное число планетарных передач

Передаточным называют отношение частоты ведущего вала планетарной передачи к частоте ведомого. Визуально определить его значение не получится. Механизм приводится в движение разными способами, а значит передаточное число в каждом случае различно.

Для расчёта передаточного числа планетарного редуктора учитывают число зубьев и систему закрепления. Допустим, у солнечной шестерни 24 зуба, у сателлита — 12, у короны — 48. Водило закреплено. Ведущим становится солнце.

Сателлиты начнут вращаться со скоростью, передаваемой солнечной шестернёй. Передаточное отношение равно: -24/12 или -2. Результат означает, что планеты вращаются в противоположном направлении от солнца с угловой скоростью 2 оборота. Сателлиты обкатывают корону и заставляют её обернуться на 12/48 или ¼ оборота. Колёса с внутренним закреплением вращаются в одном направлении, поэтому число положительное.

Общее передаточное число равно отношению числа зубьев ведущего колеса к количеству зубьев ведомого: -24/48 или -1/2 оборота делает корона относительно солнца при зафиксированном водиле.

Если водило станет ведомым при ведущем солнце, то передаточное отношение: (1+48/24) или 3. Это самое большое число, какое способна предложить система. Самое маленькое отношение получается при фиксировании короны и подачи момента на водило: (1+/(1+48/24)) или 1/3.

Передаточные числа простой планетарной схемы: 1,25 — 8, многоступенчатой: 30 — 1000. С ростом кинематической характеристики КПД снижается.

Подбор чисел зубьев планетарных передач

Число зубьев колёс подбирают на первом этапе расчёта планетарной схемы по заранее установленному передаточному отношению. Особенность проектирования планетарного ряда заключается в соблюдении требований правильной сборки, соосности и соседства механизма:

• зубья сателлитов должны совпадать с впадинами солнца и эпицикла;
• планеты не должны задевать друг друга зубьями. На практике более 6 сателлитов не используют из-за трудностей равномерного распределения нагрузки;
• оси водила, солнечного и коронного колёс должны совпадать.

Основное соотношение подбора зубьев передачи через передаточное число выглядит так:

i = 1+Zкорона/Zсолнце,

где  i — передаточное число;

Zn — количество зубьев.

Условие соосности соблюдается при равных межосевых расстояниях солнечного колеса, короны и водила. Для простой планетарной зубчатой передачи проверяют межосевые расстояния между центральными колёсами и сателлитами. Равенство должно удовлетворять формуле:

Zкорона= Zсолнце+2×Zсателлит.

Чтобы между планетами оставался зазор, сумма радиусов соседних шестерней не должна превышать осевое расстояние между ними. Условие соседства с солнечным колесом проверяют по формуле:

sin (π/c)> (Zсателлит+2)/(Zсолнце+Zсателлит),

где с — количество сателлитов.

Планетные колёса размещаются равномерно, если соотношение зубьев короны и солнца к количеству сателлитов окажется целым:

Zсолнце/с = Z;

Zкорона/с = Z,

где Z — целое число.

Расчет на прочность планетарных передач

Прочностной расчёт планетарных передач проводят как для цилиндрических зубчатых передач. Вычисляют каждое зацепление:

• внешнее — между солнцем и планетными колёсами;
• внутреннее — между планетами и короной.

Если колёса изготовлены из одного материала, а силы в зацеплении равны, рассчитывают наименее прочное соединение — внешнее.

Алгоритм расчёта следующий:

1. Выбирают схему редуктора.
2. Определяют исходные данные: передаточное число i, крутящий момент Твых и частоту вращения выходного вала Uвых.
3. Подбирают число зубьев с проверкой условий сборки и соседства планетных шестерней.
4. Рассчитывают угловые скорости колёс.
5. Вычисляют КПД и моменты выходных валов.
6. Рассчитывают прочность зацепления.

В расчёте момента учитывают количество планетных колёс и неравномерное нагружение их зубьев. Вводят поправочный коэффициент η =1,5…2, если меры выравнивания отсутствуют:

• повышенная точность изготовления;
• радиальная подвижность солнца, короны или водила;
• применение упругих элементов.

Расчёт зубчатых передач выполняют по двум критериям:

• контактная прочность, т.е. выносливость рабочих поверхностей зубьев под нагрузкой;
• напряжение на изгиб, усталостный излом.

Расчёт контактной прочности сводится к проверке условия, что напряжение σн не превышает допустимого значения. Вычисления проводят по формуле Герца для цилиндрических поверхностей, добавляя уточняющие коэффициенты. В результате получают значение межосевого расстояния — главную геометрическую характеристику зубчатой передачи:

d=K×η×∛ (T×Kн(i±1))/(Ψ×i×[σн]^2),

где K — вспомогательный коэффициент для прямозубых колёс, МПа;

η — коэффициент неравномерности;

Т — вращающий момент, Н×мм;

Kн — коэффициент нагрузки;

Ψ — коэффициент ширины колеса равный 0,75;

i — передаточное число;

[σн] — допускаемое контактное напряжение, МПа. 3)/(Ψ×d) ≤ [σн]

При расчёте на изгиб принимают условие, что вся нагрузка передаётся одной паре зубьев и приложена к его вершине. Расчётное напряжение не должно превышать допускаемое:

σf= (M/W) – (F/(b×s) ≤ [σf],

где М — изгибающий момент;

W — осевой момент сопротивления;

F — сила сжатия;

b, s — размеры зуба в сечении;

[σf] — допускаемое напряжение изгиба. Зависит от предела выносливости, шероховатости, погрешности изготовления зубьев.

Советы по подбору планетарного редуктора

Перед выбором планетарного редуктора проводят точный расчёт нагружения и режимов работы механизма. Определяют тип передачи, осевые нагрузки, температурный диапазон и типоразмеры редуктора. Для тяжёлой спецтехники, где нужен большой крутящий момент при малых скоростях, выбирают редуктор с высоким передаточным отношением.

Чтобы сбавить угловую скорость, не снижая крутящего момента, применяют привод с электродвигателем и редуктором. При выборе мотор редуктора учитывают:

• эксплуатационную нагрузку;
• момент вала на выходе;
• частоту вращения входного и выходного валов;
• мощность электродвигателя;
• монтажное исполнение.

Область применения планетарных передач

Планетарная схема используется в:

• редукторах;
• автоматических и механических коробках передач;
• в приводах летательных аппаратов;
• дифференциалах машин, приборов;
• ведущих мостах тяжёлой техники;
• кинематических схемах металлорежущих станков.

Планетарную коробку передач применяют в агрегатах с переменным передаточным отношением, затормаживая водило. В гусеничной технике для сложения потоков мощности элементы в планетарном механизме не блокируют.

Заключение

Планетарные передачи в АКПП зарекомендовали себя десятилетиями эксплуатации со времён Ford T: компактными размерами, малым весом, высокими скоростями, надёжностью и выносливостью. Планетарная схема способна передавать вращение и управлять потоками мощности, поэтому нашла применение в авиации, машиностроении, промышленности.

Чтобы не ошибиться с выбором конструкции, проводят точный расчёт геометрии и прочности зубчатой передачи, сверяя с допустимыми значениями. Ошибки вычислений приводят к чрезмерной нагрузке зубчатых передач, поломке и истиранию зубьев.

принцип работы, типы, схема, расчет, ремонт

Содержание

• 1 Что такое планетарная передача
• 2 Плюсы и минусы планетарной трансмиссии
• 3 Виды планетарных передач
• 4 Принцип работы планетарной коробки передач
• 5 Схема планетарной передачи
• 6 Передаточное отношение планетарной передачи
• 7 Правила эксплуатации планетарной системы передач
• 8 Как проверить планетарку АКПП
• 9 Ремонт планетарки АКПП
• 10 Заключение

В процессе развития автомобилестроения и промышленности появилось множество механизмов, принцип работы которых сохранился на протяжении столетия. Принцип работы планетарной коробки передач как раз считается неизменным. Чаше всего планетарная передача КПП используется в работе классического гидротрансформаторного автомата, так как посредством ее работы можно эффективно перераспределять как крутящий момент, так и передаточное число на валах коробки.

Что такое планетарная передача

Планетарная передача или планетарная коробка передач представляет собой механизм переключения ступеней в автомобильной коробке передач. Также данный механизм часто используется в иных отраслях промышленности, так как посредством шестерен такая коробка передач может с высокой эффективностью передавать огромный крутящий момент на вал, а также эффективно вести управление трансмиссиями. Планетарной такая коробка названа за сходство работы – во время рабочего процесса сателлиты шестерни ходят по кругу как планеты солнечной системы вокруг солнца. На данном принципе и основана работа планетарной передачи.

Большое распространение данный механизм получил не только в автомобилестроении, а также в корабельном деле, проектировании мотоциклов, промышленно-строительной техники. При этом в современном проектировании коробок передач используется не просто передача, а планетарный ряд АКПП, который состоит из нескольких как подвижных, так и неподвижных механизмов.

Трансмиссия планетарного типа выступает как единый механизм, состоящий из нескольких составных частей в классическом виде:

1. Коронная шестерня выступает венцом всего механизма. Представлена как круглая шестерня с зубцами, расположенными внутрь. Внутри данной шестерни по кругу как внутри солнечной системы ходят остальные части коробки. Данная шестерня находится в закрепленном положении — весь рабочий процесс происходит непосредственно внутри данной детали.
2. Сателлит – шестерня, которая непосредственно соприкасается с коронной шестерней одной стороной и во время вращения с солнечной шестерней. Данный элемент также немаловажен, ведь именно при помощи вращения сателлита вокруг солнечной шестерни происходит прокручивание главного вала и обеспечивается прием крутящего момента на солнечную шестерню.
3. Солнечная шестерня расположена в центре механизма и выступает главным передатчиком момента на вал при помощи регулирования водила, получает момент с сателлитов. При этом скорость вращения шестерен различна, однако при осуществлении механизма с рядом передач сумма солнечной и шестерни и сателлитов должна совпадать.

Все структуры связаны между собой и образуют единый механизм.

Плюсы и минусы планетарной трансмиссии

Учитывая долгое производство, планетарная раздаточная коробка со временем постоянно переносила улучшения, получая множество достоинств. К основным относятся следующие моменты:

1. В автомобилестроении преимуществом такой коробки является довольно маленькая вибронагруженность на агрегат и меньшие вибрации по всему кузову. Данная коробка передач в таком исполнении позволяет помимо снижения загруженности уменьшить вибрации кузова, что положительно сказывается на уровне комфорта в салоне.
2. Компактность габаритов. При размещении планетарного ряда присутствует возможность передачи большого крутящего момента, передаточное число планетарной передачи позволяет в компактных размерах разместить мощный механизм в сравнении с иными типами.
3. Способность переносить высокие нагрузки, а также выносливость при нагрузках. Учитывая большое количество зубьев и распределенную нагрузку, каждый элемент планетарной коробки считается надежным элементом – как в отдельности, так и в составе планетарного ряда. Кроме того, учитывая низкую нагруженность даже при получении высокого крутящего момента, такая коробка издает мало шума. В автомобильной промышленности это также положительно сказывается на работе коробки передач в целом, а также повышает комфорт при движении.

Однако данное устройство планетарной КПП предполагает наличие недостатков, вызванных технологическим прогрессом:

1. Сложность в производстве. Учитывая высокую точность производства каждой отдельной детали, а также всего механизма в целом, произвести качественную планетарную коробку передач можно лишь на специальном оборудовании с низким количеством допусков и минимальным количеством брака. Кроме того, общая сложность планетарной автоматической коробки передач при построении планетарного ряда также обязывает производителя учитывать все нюансы производства.
2. Сложность в изготовлении обуславливает высокую стоимость и дороговизну в изготовлении. Использование качественного металла, работа сложных станков, сложность в точном проектировании и построении сложных схем оправдывает высокую стоимость готового изделия.
3. Учитывая вышеизложенное, такая коробка передач помимо дороговизны потребует сложных ремонтных операций. Учитывая точность конструкции при сборке агрегата, при выходе из строя любого элемента владельца может ждать сложный и дорогостоящий ремонт.

Важно! Несмотря на наличие определенных недостатков, плюсы данного механизма перевешивают, а планетарная коробка пользуется повсеместной популярностью среди производителей.

Виды планетарных передач

К видам данных механизмов относятся:

1. Однорядные устройства, которые преимущественно используются как вспомогательные элементы в отраслях промышленности. Такие системы представлены одной передачей и передают крутящий момент на силовые элементы двигателя.
2. Двухрядные системы сложнее по конструкции и включают в себя несколько сочетаний передач, которые двигаются с разной скоростью и различными передаточными числами и могут предавать больший крутящий момент с достижением КПД 98%.
3. Многорядные системы используются в сложных конструкциях автомобильных коробок передач или промышленных станках. Такие устройства имеют сложное сочетание нескольких валов, тормозов и множество шестерен сочленяющихся между собой.

Каждый вид имеет свои особенности.

Принцип работы планетарной коробки передач

Принцип действия данного механизма заключается в закреплении одной из ведущих частей (шестерен) в жестком положении. Этой частью может быть коронная или солнечная шестерня. Через нее впоследствии будет передаваться момент.

К данной части присоединяется ведущий вал, который передает момент на противоположную шестерню – в случае жесткого закрепления коронной на солнечную. Затем солнечная шестерня передает момент на водило и непосредственно на выходной вал, далее в механизм.

Схема планетарной передачи

Простая схема данного агрегата представляет собой:

• в центре располагается вал, который передает крутящий момент на весь механизм в целом;
• вал непосредственно передает данное усилие на солнечную шестерню, а она последовательно передает момент на сателлиты, которые могут двигаться с разными скоростями в зависимости от размера;
• сателлиты приводят в движение коронную шестерню, которая также может быть соединена с иными механизмами.

Важно! Схема расположения может быть как классической с симметричными сателлитами, так и разноразмерной – в зависимости от используемой системы. Такие типы чаще всего используются в промышленности.

Передаточное отношение планетарной передачи

Расчет передаточного отношения в планетарной передаче служит для определения скорости разгона и динамики вращения зубьев. Для определения величины используется способ виллиса. Данный показатель сигнализирует об отношении количества зубцов ведущей шестерни к ведомым. Показатель напрямую зависит от устройства всего агрегата, будь то единичная коробка или сложный планетарный ряд с большим количеством шестерней, несколькими валами и сложной системой остановки.

Правила эксплуатации планетарной системы передач

К правилам эксплуатации планетарного ряда АКПП относятся следующие:

1. Уменьшение чрезмерных повышенных нагрузок на коробку. К таким относятся, прежде всего, долгая езда по плохому покрытию (вязкая грязь, мокрый снег). Такие воздействия ведут к нарушению цикла работы узла и перекосу зубьев на одной из шестерен.
2. Избегание перегрева коробки передач. Такая ситуация может возникать по множеству причин, начиная от неправильного режима эксплуатации (большое количество резких стартов за короткий промежуток времени) и заканчивая нарушением регламента замен рабочих жидкостей.
3. Проведение профилактических работ по мониторингу состояния всего агрегата в сервисных центрах. Не реже чем в 130-150 тысяч км проводить дефектовку агрегата с частичным или полным разбором коробки.
4. Поддержание достаточного уровня масла в коробке передач, предусмотренного производителем.

Также изготовителями приведен регламент проведения замены жидкости, которого следует строго придерживаться.

Как проверить планетарку АКПП

Для проверки исправности данного агрегата в автомобиле необходимо:

• завести мотор и прогреть автомобиль в течение 5-15 минут;
• переключать режимы работы АКПП по очереди, если при переключении чувствуются отчетливые «пинки», коробка с трудом переключается в иной режим – на лицо первый признак неисправности;
• при движении с ускорением передачи коробки должны переключаться без рывков и посторонних звуков;
• при замене масла из поддона коробки передач не должна вместе с отработанным маслом выливаться металлическая стружка, которая говорит о стачивании механизма и скором выходе из строя всего агрегата.

Кроме того, самым верным способом проверки работоспособности всего механизма служит полная разборка коробки. Данная процедура довольно дорогостоящая и проводится лишь специалистами.

Ремонт планетарки АКПП

Учитывая специфику конструкции данного агрегата и принцип работы планетарной передачи, ее ремонт технически довольно сложен. При повреждении отдельного элемента необходимо произвести несколько этапов ремонта:

1. Демонтаж коробки или ее отдельного элемента при наличии планетарного ряда. Данная процедура полностью зависит от размеров всего агрегата и места его расположения.
2. Частичная или полная разборка всего узла в зависимости от степени и места повреждения. Чаще всего встречается срезание зубцов на одной из шестерен или механическая деформация всего узла при несоблюдении температурного режима или чрезмерных нагрузках.
3. Исправление шестерен редко возможно из-за сложности выправления особо прочных сплавов. Чаще всего ремонтники прибегают к замене вышедшего из строя элемента новым путем приобретения или изготовления аналогичного, но лишь при наличии специального оборудования.

Важно! При первых признаках неисправности механизма вне зависимости от расположения такой коробки необходимо обратиться в сервисный центр, так как повреждение одной шестерни может повлечь за собой полный необратимый выход из строя всего агрегата.

Заключение

Учитывая простой принцип работы планетарной коробки передач и ее общую высокую эффективность, данный агрегат используется во многих автомобильных и иных промышленных узлах на протяжении десятилетий. При этом производители постоянно совершенствуют общий принцип работы конструкции и усложняют кинематическую схему планетарной передачи.

Что такое планетарная передача и как она работает?

Даже если вы опытный домашний механик, в вашем автомобиле есть детали, которые, вероятно, доставят вам неприятности. Они либо слишком труднодоступны, либо слишком сложны для работы в вашем гараже. Трансмиссии, как правило, попадают в эту категорию, потому что они представляют собой сложные компоненты с множеством внутренних движущихся частей, которые требуют точного размещения для правильной работы.

Одно дело избегать ремонта коробки передач дома, но шестерни и внутренняя работа современных коробок передач слишком интересны, чтобы их игнорировать. Планетарные передачи попадают в эту категорию, и поскольку технология существует уже тысячи лет, забавно думать о том, что они отключаются в большинстве современных автоматических трансмиссий.

The Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее., ZF

Что такое планетарные передачи? Как они влияют на ваши ежедневные поездки? В этом посте мы изложили для вас основу, и наша цель — помочь вам понять основы планетарных передач и трансмиссий в целом. Давайте покатаемся.

Вы сказали, что тысячи лет. Когда именно была изобретена планетарная передача?

Планетарные передачи, также известные как планетарные передачи, были разработаны греками более 2000 лет назад и изначально предназначались для предсказания движения планет в Солнечной системе. Что касается того, как они придумали эту шестерню, самое простое объяснение здесь является лучшим: планетарные шестерни состоят из центральной ведущей шестерни (то есть солнца) с несколькими «планетарными» шестернями, которые вращаются вокруг нее. Зубчатый венец окружает как центральную, так и планетарную шестерни.

В автомобильном мире первые трансмиссии с планетарными передачами были установлены в начале 1900-х годов на автомобиле Wilson-Pilcher, который производился в Соединенном Королевстве. Затем в 1908 году Ford Model T использовал планетарные передачи для своей двухступенчатой ​​​​механической коробки передач. Забегая вперед на несколько десятилетий, Oldsmobile разработал автоматическую коробку передач в 1937 году, в которой использовались планетарные передачи, получившие название «Автоматическая безопасная трансмиссия», и она могла переключаться между высокими и низкими передачами и использовала сцепление только для старта с места.

Как работают планетарные передачи?

Планетарные редукторы могут использоваться в сочетании с двигателями внутреннего сгорания, электродвигателями или гидравлическими двигателями и используются из-за их долговечности, эффективности и способности выдерживать нагрузки с высоким крутящим моментом. Как упоминалось выше, центральная «солнечная» шестерня обычно является входной шестерней. Вокруг него две или более планетарных шестерни вращаются внутри внешнего зубчатого венца и соединены с выходным валом через водило.

Примером того, как это может работать, является случай, когда солнечная шестерня вращается, а планетарная шестерня удерживается на месте. Когда солнечная шестерня вращается, она заставляет планетарные шестерни вращаться на месте внутри кольца. Это движение, в свою очередь, вращает выходной вал в обратном направлении.

Нужна помощь с визуализацией? Вот видео работы планетарного редуктора.

Где используются планетарные передачи?

Планетарные передачи используются в условиях ограниченного пространства, поскольку они обычно меньше, чем другие типы редукторов. Они также составляют основу наиболее распространенного типа автоматической трансмиссии, известной как гидравлическая планетарная автоматическая трансмиссия. Большинство современных автоматических коробок передач в автомобильной промышленности используют планетарные передачи.

В других местах планетарные передачи используются в таком оборудовании, как шнеки и ветряные турбины, а также в автомобильных приводных системах для вертолетов и авиационных двигателей. Планетарные передачи также популярны для промышленного оборудования, где их используют управляемые роботы, станки для лазерной резки и даже операционные столы в больницах. Также велика вероятность того, что мясо для сэндвичей в вашем холодильнике было нарезано на слайсере с планетарной передачей.

В легковых автомобилях с автоматической коробкой передач используются планетарные передачи, поэтому их использует «Бьюик» вашей бабушки, точно так же, как раздражающий 19 вашего соседа.95 Форд Мустанг V6.

Автоматические трансмиссии всех типов оснащены планетарными передачами, такими как эта 10-ступенчатая от Ford., Ford

Имеют ли бесступенчатые трансмиссии планетарные передачи?

В то время как традиционные автоматические и механические трансмиссии имеют фиксированные передаточные числа, бесступенчатая трансмиссия (CVT) работает с двумя коническими шкивами, соединенными ремнем. Они используются для повышения экономии топлива, поскольку вариаторы обычно предназначены для поддержания двигателя в наиболее эффективном и идеальном диапазоне мощности.

Однако существуют версии вариаторов с планетарными передачами. В этих трансмиссиях, называемых эпициклическими вариаторами или планетарными вариаторами, для передачи крутящего момента используются планетарные шестерни. Toyota использовала его в Prius еще в конце 1990-х годов.

Планетарные передачи подходят и для гибридов., GM

Какое отношение планетарная передача имеет к портальным мостам?

Портальные мосты используются для увеличения дорожного просвета и позволяют использовать передачу, снижающую нагрузку на дифференциал. В таких транспортных средствах, как грузовик Mercedes-AMG G63 6×6 и Mercedes-Benz Unimog, используются портальные мосты. В этих приложениях используется планетарный (планетарный) редуктор, который позволяет полуосям вращаться быстрее, чем колесам.

Это уменьшает величину крутящего момента, необходимого для получения того же уровня мощности. В случае таких транспортных средств, как Unimog и G63, большие колеса и шины уже обеспечивают большую часть необходимого дорожного просвета, поэтому портальные оси играют несколько иную роль.

Часто задаваемые вопросы о планетарных передачах 

У вас есть вопросы, У привода есть ответы!

В: Как узнать, есть ли в моей машине планетарные передачи?

A: Если вы ездите на современном автомобиле с автоматической коробкой передач, велика вероятность, что в нем есть планетарные передачи. Если вы хотите это выяснить, обратитесь к руководству по техническому обслуживанию вашего автомобиля для получения информации о коробке передач, обратитесь в сервисный отдел вашего дилера или попробуйте всезнающую панель поиска, от которой мы все так зависим.

В: Являются ли планетарные передачи более дорогими, чем другие типы?

Ответ: В общем да. Они дороже, потому что они более сложны и состоят из большего количества частей, чем другие типы трансмиссий.

В: Нужна ли смазка планетарным передачам?

Ответ: Да. Как и любая другая шестерня или механический компонент вашего автомобиля, планетарные передачи нуждаются в смазке для плавной работы и предотвращения повреждений или износа. Коробки передач, как и все другие части вашего автомобиля, требуют регулярного внимания и обслуживания, которое может включать в себя незначительные работы, такие как замена жидкости. Со временем шестерни внутри трансмиссии могут изнашиваться, что приводит к проскальзыванию или странным шумам, поэтому важно следить за смазкой и регулярно проводить техническое обслуживание, чтобы как можно быстрее устранять проблемы.

Давайте поговорим: оставьте комментарий ниже и свяжитесь с редакторами руководств и Gear!

Мы здесь, чтобы быть опытными гидами во всем, что связано с практическими рекомендациями. Используйте нас, хвалите нас, кричите на нас. Комментарий ниже и давайте поговорим! Вы также можете кричать на нас в Twitter или Instagram или связаться со всеми нами здесь: [email protected]

• Джонатон Кляйн: Twitter | Инстаграм
• Тони Маркович: Twitter | Инстаграм
• Крис Тиг: Twitter | Инстаграм
• Тони Скотт: Твиттер | Инстаграм
• Хэнк О’Хоп: Твиттер | Инстаграм

Что такое планетарная передача и как она работает? – Engineerine

Источник: Lesics/YouTube

И если вы опытный домашний механик, некоторые аспекты вашего автомобиля, скорее всего, вызовут у вас проблемы. Они либо слишком труднодоступны, либо слишком сложны, чтобы поместиться в вашем гараже. Трансмиссии попали в эту группу, поскольку они представляют собой сложные компоненты различных внутренних движущихся частей, которые должны быть точно расположены для правильной работы.

Одно дело перестать обслуживать коробку передач дома, но шестерни и внутренняя работа современных коробок передач слишком увлекательны, чтобы их игнорировать. Планетарные передачи попадают в эту группу, и поскольку технология существует уже тысячи лет, интересно представить, как они отключаются в самых последних автоматических коробках передач.

Источник: ZF

Что такое планетарные передачи? Как они влияют на ваши ежедневные поездки? В этой статье мы заложили основу для изучения вами основ планетарных передач и трансмиссий в целом. Давайте начнем эту вечеринку.

Содержание

Вы упомянули тысячи лет. Когда именно была изобретена планетарная передача?

Планетарные передачи, также известные как планетарные передачи, были изобретены греками около 2000 лет назад, чтобы помочь в предсказании движения планет в Солнечной системе. Самое простое объяснение того, как они придумали шестерню, заключается в том, что планетарные шестерни состоят из центральной ведущей шестерни (то есть солнца) и нескольких «планетарных» шестерен, которые вращаются вокруг него. И центральная, и планетарная шестерни окружены зубчатым венцом.

В автомобильном мире первые планетарные передачи были установлены в начале 1900-х годов на автомобиле Wilson-Pilcher, собранном в Соединенном Королевстве. В 1908 году Ford Model T использовал планетарные передачи в своей двухступенчатой ​​​​механической коробке передач. Продвинувшись на несколько десятилетий вперед, в 1937 году Oldsmobile представила «Автоматическую безопасную трансмиссию», в которой использовались планетарные шестерни для переключения между высокими и низкими передачами, а сцепление использовалось только для трогания с места.

Какова роль планетарных передач?

Планетарные редукторы используются для двигателей внутреннего сгорания, электродвигателей или гидравлических двигателей из-за их надежности, производительности и способности выдерживать нагрузки с высоким крутящим моментом. Как было сказано ранее, центральная «солнечная» шестерня обычно является входной шестерней. Две или три планетарные шестерни вращаются вокруг него внутри внешнего зубчатого венца и прикреплены к выходному валу водилой.

Когда солнечная шестерня вращается, а планетарные шестерни остаются на месте, это пример того, как это будет работать. Планетарные шестерни вращаются вокруг внутренней части кольца, когда вращается солнечная шестерня. Это движение заставляет выходной вал вращаться в противоположном направлении.

Вам нужна помощь в визуализации? Это клип планетарной передачи в действии.

Где найти планетарные передачи?

Планетарные передачи обычно используются в условиях ограниченного пространства, и они меньше, чем другие типы редукторов. Они также являются основой гидравлической планетарной автоматической трансмиссии, которая является наиболее распространенной формой автоматической трансмиссии. Планетарные передачи используются в большинстве современных автоматических трансмиссий в автомобильной промышленности.

Планетарные передачи также используются в шнеках и ветряных турбинах, а также в механизмах привода вертолетов и авиационных двигателей. Планетарные передачи также распространены в промышленном оборудовании, где они используются в управляемых роботах, станках для лазерной резки и даже в больничных операционных столах. Также есть большая вероятность, что мясо для сэндвичей в вашем холодильнике было нарезано на слайсере с планетарной передачей.

Планетарные передачи используются в легковых автомобилях с автоматическими коробками передач, имеется в виду бабушкин Бьюик, как и шумный соседский 1995 Форд Мустанг V6, есть они.

Источник: Форд

Планетарные передачи в бесступенчатой ​​трансмиссии?

В то время как стандартные автоматические и механические коробки передач имеют заданное передаточное число, бесступенчатая трансмиссия (CVT) использует два конусообразных шкива, связанных ремнем. Бесступенчатые трансмиссии используются для повышения эффективности использования топлива и предназначены для поддержания двигателя в наиболее эффективном и оптимальном диапазоне передачи мощности.

Однако существуют модели вариаторов, в которых используются планетарные передачи. Эти трансмиссии, такие как планетарные вариаторы или планетарные вариаторы, используют планетарные шестерни для передачи крутящего момента. В конце 19В 90-х Toyota использовала один в Prius.

Источник: GM

Какая связь между планетарной передачей и портальными осями?

Портальные оси используются для увеличения дорожного просвета, что позволяет использовать зубчатую передачу, снижающую перепад давления. Портальные мосты используются в таких транспортных средствах, как грузовик Mercedes-AMG G63 6×6 и Mercedes-Benz Unimog. В этих приложениях используется планетарный (планетарный) редуктор, позволяющий полуосям вращаться быстрее, чем колесам.

Это уменьшает количество крутящего момента, используемого для производства той же мощности. В таких автомобилях, как Unimog и G63, большие колеса и шины по-прежнему имеют большую часть необходимого дорожного просвета, поэтому портальные оси имеют несколько иное назначение.

Планетарные передачи Часто задаваемые вопросы

В: Как узнать, есть ли в моем автомобиле планетарные передачи?

A: Планетарные передачи, скорее всего, будут использоваться в новых автомобилях с автоматической коробкой передач. Если вы полны решимости выяснить это, обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля, позвоните в сервисный отдел дилера или воспользуйтесь всезнающей панелью поиска, на которую мы все привыкли полагаться.

В: Стоят ли планетарные передачи дороже, чем другие типы?

О: Да, в общем. Они дороже, чем другие формы передачи, потому что они сложнее и имеют больше компонентов.

В: Нужно ли смазывать планетарные передачи?

О: Конечно. Планетарные передачи, как и любая другая передача или механическая часть вашего автомобиля, требуют смазки для плавной работы и предотвращения повреждений или износа. Трансмиссии, как и все другие аспекты автомобиля, включают плановое техническое обслуживание и обновление, которое может включать в себя небольшие задачи, такие как замена жидкости. Шестерни внутри трансмиссии со временем изнашиваются, что приводит к скольжению или странным звукам, поэтому очень важно следить за смазкой и плановым обслуживанием и устранять проблемы как можно скорее.

Как работает планетарная передача?

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

• 1 Стационарная коробка передач
• 2 От стационарной коробки передач до планетарной коробки передач
  • 2.1 Внутренняя зубчатая передача в качестве выходной передачи
  • 2,2 Вставка дополнительных вещейров на холостом ходу
  • 2.3. 3.1 Фиксированное зубчатое колесо
  • 3.2 Фиксированный перевозчик
  • 3.3 Фиксированная солнцезащитная передача
  • 3. 4 Прямой привод
  • 3.5 Сводная сумма

Стационарная коробка передач

. . На рисунке ниже показана двухступенчатая стационарная коробка передач с тремя передачами. Входная шестерня приводит в движение выходную шестерню посредством промежуточной шестерни (промежуточная шестерня).

Рисунок: Стационарная коробка передач с внешней выходной шестерней

Передаточное число i ₁ или i ₂ соответствующих ступеней редуктора определяется соотношением соответствующего числа зубьев на промежуточной шестерне z _{промежуточной шестерни} и входной шестерни z _в или ведомая шестерня z _из .

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

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

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

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

От неподвижной передачи к планетарной передаче

Анимация: От неподвижной передачи к планетарной передаче

Внутреннее зубчатое колесо в качестве вторичного зубчатого колеса

Вместо выходного зубчатого колеса с наружным зубчатым зацеплением в принципе также может использоваться зубчатый венец с внутренним зубчатым зацеплением. Пока количество зубьев не изменяется, это не влияет на общее передаточное число согласно уравнению (\ref{i}). В результате изменится только направление вращения выходной шестерни.

Рисунок: Стационарный редуктор с внутренней вторичной шестерней

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

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

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

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

Рисунок: Соосность входной и выходной шестерни

Установка дополнительных промежуточных шестерен

Недостатком данного редуктора является то, что входной вал (как и выходной вал) подвергается изгибающей нагрузке со стороны односторонняя фланговая сила. На рисунке ниже F обозначает силу реакции промежуточной шестерни, действующую на боковую поверхность зуба входной шестерни.

Рисунок: Силы, действующие на входное зубчатое колесо

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

Рисунок: Стационарный редуктор с тремя промежуточными шестернями

Установка промежуточных шестерен на водило

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

Рисунок: Планетарная передача

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

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

Анимация: Принцип работы планетарной передачи

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

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

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

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

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

Передаточные отношения

С помощью планетарной передачи можно достичь различных передаточных чисел в зависимости от вала, на котором происходит входной или выходной сигнал, и зубчатого колеса, которое надежно заблокировано. Различные передаточные числа будут объяснены на примере планетарной передачи, показанной ниже. Солнечная шестерня имеет z _s = 12 зубьев, сателлиты z _p = 18 зубьев и зубчатый венец z _r = 48 зубьев.

Анимация: режимы работы планетарных передач

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

Фиксированное зубчатое колесо

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

Анимация: Планетарная передача с фиксированным зубчатым венцом

Неподвижное водило

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

Анимация: Планетарная передача с фиксированным водилом

Фиксированная солнечная шестерня

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

Анимация: планетарная передача с фиксированной солнечной шестерней

Прямой привод

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

Анимация: планетарная передача с прямым приводом

Резюме

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

Variants	1	2	3	4
fixed	ring gear	carrier	sun gear	direct drive
вход	солнечная шестерня	солнечная шестерня	зубчатый венец
	9 водило 00340	зубчатый венец	водила
передаточное число	\begin{align} \notag i = 1+\frac{z_r}{z_s} \\[5px] 4 {0}1990 3 {end}199	\begin{align} \notag i = -\frac{z_r}{z_s} \\[5px] \end{align}	\begin{align}\ \notag i = 1+\frac {z_s}{z_r} \\[5px] \end{align}	\begin{align} \notag i = 1 \\[5px] \end{align}
диапазон передаточное отношение (обратное)	2 < i < ∞ (0 < i < 0,5)	-∞ < i < -1 (-1 < i < 0)	0 0 (0. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт