Принцип работы планетарного редуктора. Планетарный редуктор. Планетарные редукторы в грузовых лебедках

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.

Еще одна причина существования трансмиссионных редукторов заключается в том, что они могут приводить в действие вспомогательные насосы, устраняя необходимость установки дополнительных элементов управления насосом. Также необходимо уменьшить скорость потока мощности и увеличить крутящий момент до передней и задней осей. Отношения передачи Существует три типа возможных передач, которые устанавливаются шестернями: передача с промежуточной или холостой шестерней. Простая коробка передач образована двумя звездочками, направление вращения ведомого вала противоположно направлению вращения приводного вала, а значение коэффициента передачи: Общее уравнение передачи: Из этого следует: промежуточное или сумасшедшее состоит из трех зубчатых колес, где промежуточная шестерня служит только для того, чтобы изменить направление вращения ведомого вала и заставить его вращаться в том же направлении ведущего вала. Коэффициент передачи такой же, как при простой передаче. Комбинированная передача используется, когда конечное передаточное отношение очень велико и не может быть достигнуто простой трансмиссией или когда расстояние между осью очень велико, и необходимо будет изготовить винты большого диаметра. Составная коробка передач состоит из вставки пар звездочек, соединенных между приводным валом и ведомым валом. Эти гребни свободно вращаются на валу, который размещается, но оба шестерни соединены за одно целое, так что один из них действует как зубчатое колесо, а другой действует как ведомая шестерня. Коэффициент передачи составных передач: Уравнение генерирует передачу: его действие основано на работе нескольких наборов планетарных передач. Мощность, подаваемая на сервопривод, управляется, чтобы управлять скоростью и направлением оборудования, останавливая определенный компонент планетарной передачи. Остановка этого конкретного компонента планетарной передачи достигается за счет подачи гидравлического масла в набор муфт. Контроль подачи гидравлического масла в соответствующие муфты позволяет получить «полезную мощность» от коробки передач. Эта «полезная мощность» подается на остальные компоненты силовой передачи, таким образом получая направление и скорость, требуемые оператором. Компоненты:  Планетарная группа, которая позволяет выбирать направление и скорость оборудования.  Муфты с гидравлическим управлением, которые позволяют подключать соответствующий планетарный узел по запросу оператора.  Электронное управление передачей, имеющее входы и выходы для управления работой коробки передач. Чтобы понять работу набора планетарных передач, необходимо учитывать, что всегда будет один член, который является Рабочником движения, а другой - движущимся. Для этого необходимо остановить другой член планетарной передачи. На фигуре показан узел планетарной передачи, в котором приводной элемент представляет собой солнечную шестерню. В этом случае, если арестованы два члена, будет механическая передача движения. В случае с рисунком, солнечной шестерней является рабочее колесо, а остановленным элементом является корона, поэтому ведомым элементом является планетарный порт. Это будет вестись с низкой скоростью. Уменьшение скорости в ведомом элементе также связано с увеличением пускового момента. Для рисунка, если Планетарный порт является крыльчаткой, а Корона остановлена; солнечная шестерня будет приводиться в движение с высокой скоростью. Для фигуры, если планетарный держатель остановлен, а солнечная шестерня - крыльчаткой, Корона будет вращаться в противоположном направлении. Если вы добавите планетарные шестерни к каждому солнечному снаряжению, вы получите: если вы добавите передний, центральный и задний планетарный носитель, у вас есть: Упрощение предыдущего рисунка: вы увидите: на рисунке распределение планетарного снаряжения, предусмотренное для рулевые муфты и скоростные муфты. В последовательных цифрах анализ потока мощности будет выполняться путем остановки определенного элемента каждого планетарного редуктора. При этом центральный планетарный порт вращается в том же направлении, что и солнечная передача, но с меньшей скоростью. Все компоненты узла муфты расположены внутри корпуса муфты. Гидравлическое действие позволяет поршню воздействовать на диски и пластины так, чтобы трение между ними позволяло остановить определенный элемент планетарной передачи и, таким образом, получить желаемое движение на выходном валу сервопривода. Отключение определенной муфты достигается за счет сброса масла под давлением, действующего на поршень муфты, при помощи пружин, что позволяет избежать трения между дисками и пластинами. На рисунке показан типичный узел сцепления. Диски имеют внутренние зубы, которые соединяются с внешними зубами Короны. Плиты имеют паз, который служит руководством для их фиксации. Корпус муфты независим для каждого муфтового узла, который существует в коробке передач. Пружины расположены между корпусом муфты и поршнем муфты. Пружины удерживают муфту в сборе. На рисунке показан шаг подачи масла на поршень муфты и пружинное действие для отделения дисков и пластин. Передача, состоящая из нескольких передач, известных как зубчатая передача. . Часто возникает вопрос, как рассчитать планетарные передачи с использованием генератора шаблонов для передач.

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.

То есть количество зубцов коронки равно количеству зубьев в центральной передаче, что более чем в два раза превышает количество зубьев в сателлитных зубчатых передачах. В шестернях, которые мы видим слева, это будет 30 = 2 × 9 12 Это можно увидеть более четко, представляя «шестерни», которые только катят и воображают несколько спутников.

Теперь представьте, что мы удаляем один из зеленых колес сатита и переставляем оставшиеся, чтобы они были расположены на равных расстояниях. Мы все еще имеем такой же размер передач. Теперь представьте, что колеса имеют зубы. Зубы будут выступать за линию колеса, пока они лежат ниже этой линии, так что линия соприкосновения зубчатых колес выровняла шестерни. Примитивную окружность, вы увидите, как первоначальная окружность представляет собой круг, на котором центрируются зубы. Здесь мы видим еще один набор планетарных передач.

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.

В этом случае спутниковые передачи имеют 12 зубцов, у планетарной шестерни 18, а головка имеет 42 зуба. Нет необходимости отделять мощность двигателя. к передаче для внесения изменений. Он обеспечивает быстрые и плавные изменения. Нагрузка распределяется по большему количеству точек контакта. планетарный механизм.

Гидравлическая система сервопередачи. Планетарные редукторы компактны. Принцип гидравлической пружины сцепления. Принцип гидравлической муфты. Распределите равномерный заряд по окружности системы. Нагрузка распределяется по нескольким передачам. Он устраняет боковые натяжения в осях.

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.

Пакет муфты, установленный на периметре планетарного агрегата Внутренние зубья дисков соединены с наружными зубцами коронки. Отрезки наружного диаметра пластин соединены с штифтами в коробке муфты. Диски сцепления соединены с головкой и вращаются с помощью шестерни. Внутренние зубья дисков соединены с наружными зубцами коронки. Вырезы на наружном диаметре пластин соединены штифтами в корпусе муфты и предотвращают вращение пластин. Пластины сцепления установлены внутри корпуса муфты.

Планетарные редукторы в грузовых лебёдках

Корпус сцепления картера трансмиссии. Планеты свободно вращаются в подшипниках, а количество зубьев не влияет на отношение двух других передач. Преимущества планетарного снаряжения Требуется меньше места. Контакт внутренних зубов короны и внешнего планетария вызывает одно и то же направление вращения. Внутренние зубцы короны более устойчивы и имеют большую продолжительность.

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.

Окончательный контроль с планетариями. Зубчатое колесо 1 2 Дисковые тормоза с маслом 5. Коэффициент передачи в эпициклических дисках Формула Уиллиса определяет угловые скорости, полученные в планетарной зубчатой передаче, на основе трех компонентов. Корона заблокирована Привод солнечной батареей и выездной платформой.

Солнечная Заблокированная Привод на корону и выход плантатором. Заблокированный солнечный привод на планете-носителе и выход на коронку. Соединив два компонента, блок образует планетарную шестерню. Входной вал На этом валу установлены центральные шестерни планетарных групп вперед и назад.

Принцип работы

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

Первая скорость отвода. Вторая обратная скорость. Планетарная передача используется здесь для увеличения выходной скорости. Планетарный носитель управляется входной парой. Солнце обеспечивает выходной крутящий момент, а коронка остается неподвижной. Обратите внимание на красную маркировку до и после того, как входной вал вращается на 45 ° по часовой стрелке.

Планетарная передача или планетарная передача представляет собой зубчатую систему, состоящую из одной или нескольких внешних передач или планет, вращающихся на центральной передаче или на солнце. Как правило, планеты устанавливаются на движущемся плече или носителе планеты, который, в свою очередь, может вращаться относительно солнца. Планетарные редукторные системы могут также включать использование наружной кольцевой шестерни или короны, которая сцепляется с планетами. Другая расширенная терминология и эквивалент - это та, которая рассматривает центральную ось на планете, будучи спусковыми механизмами вокруг него, поэтому спутники связаны с спутниковой несущей.

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

Разновидности планетарных редукторов

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

Наиболее широко используемая планетарная передача находится внутри коробки передач. Носитель планет остается неподвижным, а солнце используется в качестве входного отверстия. Планеты вращаются в пропорции, определяемой количеством зубьев каждой шестерни.

В любой планетарной системе. Планетарный носитель: удерживает одну или несколько периферийных планетарных передач. Три основных компонента эпициклической экипировки:   Солнце: центральная передача. если корона имеет 64 зуба и планеты. В этом случае. что означает, что при каждом повороте по часовой стрелке возникает ситуация, когда носитель планеты остается неподвижным, а солнце используется как вход. Расширение этого случая выше. Это вращение планет может, в свою очередь, толкать корону.

многоступенчатые.

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

В зависимости от сложности конструкции они могут быть:

простыми;
дифференциальными.

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

коническими;
волновыми;
глобоидными;
червячными;

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

Характеристики основных разновидностей этого устройства

Цилиндрические

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

Конические

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

Волновые

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

К достоинствам такого типа редукторов относится:

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

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

Достоинства планетарных редукторов

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

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

Выбор производиться в зависимости от:

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

Делаем планетарный редуктор своими руками

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

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

При конструировании планетарного редуктора производится также расчет:

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

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

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

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

Планетарные редукторы относятся к механическим зубчатым передачам.

Механические передачи служат для передачи энергии на расстояние, как правило с преобразованием по скорости и моменту. В зубчатых передачах движение осуществляется благодаря непосредственному контакту зубчатых коле

Редуктор - это устройство преобразующее высокую угловую скорость вращения входного вала (от двигателя) в более низкую на выходном валу (к полезной нагрузке), повышая при этом вращающий момент.

Передаточное отношение (i) – это отношение угловой скорости ведущего вала к угловой скорости ведомого вала .

Планетарные редукторы – это механизмы в которых оси отдельных колес являются подвижными. Простейший планетарный редуктор, состоящий из четырех звеньев, изображен на рисунке 1. В этих редукторах колеса с подвижными осями вращения называются планетарными колесами или сателлитами (звено 1), а звено, на котором располагаются оси сателлитов, - водилом или планетарным водилом [H] (звено 2). Зубчатые колеса с неподвижными осями вращения называются солнечными или центральными (звено 3); неподвижное колесо – коронной шестерней, эпициклом или опорным колесом (звено 4). На практике, для повышения прочности планетарного редуктора, количество сателлитов увеличивают до максимально возможного. Планетарный редуктор, изображенный на рисунке 1, носит название редуктора Джемса .

Рис. 1. Простейший планетарный редуктор.

Передаточное отношение U от колеса 3 до водила H редуктора, при неподвижной коронной шестерне, имеет вид:

где, U – коэффициент передаточного отношения;
индекс (1) – указывает на что, что неподвижным является элемент 1, в данном случае это коронная шестерня;
индексы 3 и H - указывают, что расчет передаточного отношения от колеса 3 (солнечная шестерня) к водилу H;
r – радиусы колес, индексы указывают на радиус соответствующего колеса (r1 – радиус коронной шестерни);
z – количество зубьев шестерни, индексы указывают на количество зубьев соответствующего колеса);

На рисунке 2 изображен вид классического одноступенчатого планетарного редуктора:

Рис. 2 Одноступенчатый планетарный редуктор

При использовании планетарной передачи в качестве редуктора один из трёх её основных элементов фиксируется неподвижно, а два других служат в качестве ведущего и ведомого. Таким образом, передаточное отношение будет зависеть от количества зубьев каждого компонента, а также от того, какой элемент закреплён. Для получения самого большого передаточного отношения, неподвижным оставляют коронную шестерню, см. рисунок 3. Такие передачи как правило используют в планетарных мотор-редукторах, на транспорте и машиностроении.

Рис. 3. Анимация работы одноступенчатого планетарного редуктора, с неподвижным эпициклом

На практике широко применяются многоступенчатые планетарные редукторы. Давайте рассмотрим двигатель постоянного тока с планетарным редуктором. Для примера возьмем планетарный мотор-редуктор МРП42 производства ООО "Электропривод" с передаточным отношением 1/144. Такое большое передаточное отношение можно получить, используя редуктор с несколькими ступенями. На рисунке 4 изображена первая ступень.

Вращение от мотора передается на водило через сателлиты первой ступени. На водиле первой ступени закреплена шестеренка передающая вращение дальше (на вторую ступень).

Рис. 6. Третья ступень планетарного редуктора.

Подсчет полного передаточного отношения, складывается из произведения передаточных отношений все звеньев, вошедших в состав редуктора:

Подсчитанное по формулам передаточное отношение соответствует заявленному для рассматриваемого в нашем примере мотор-редуктора.

Законченный вариант планетарного редуктора изображен на рисунке 7, в нем добавлен присоединительный фланец с установленным подшипником скольжения. В этом редукторе все шестерни выполнены из металла, что обуславливает продолжительный жизненный цикл изделия.

Рис. 7. Планетарный редуктор в сборе.