Редуктор планетарный принцип работы: АВИ Солюшнс | Планетарный редуктор

alexxlab | 11.10.2020 | 0 | Разное

Планетарный редуктор: устройство и принцип работы

Одним из механизмов, который применяется для передачи и преобразования вращающего момента является планетарный редуктор. Это одна из разновидностей механических устройств, ее отличительная особенность – в применении планетарной передачи, которая и передает нужную энергию.

Такие агрегаты можно встретить в различных станках, приборах и силовых передачах. Они часто используются в коробках перемены передачи, в дифференциалах в автомобилях, в различной строительной технике. Особенно эффективно применение подобных узлов вместе с электродвигателем. Разберемся, что такое планетарный редуктор и в чем его отличия от других типов устройств.

Навигация по статье

Из чего состоит планетарная передача

Как работает планетарный редуктор

Отличие планетарного редуктора от других редукторов

Из чего состоит планетарная передача

Как мы уже отметили, агрегат имеет в своей основе планетарную передачу.

Она строится на основе зубчатого механизма, в котором оси некоторых колес являются подвижными и вращаются вокруг определенной оси. Во многом это напоминает движение планет, из-за чего такая передача и получила свое характерное название.

Планетарная передача может состоять из различных элементов. Мы рассмотрим ее на примере наиболее универсальной и популярной схемы. В состав входят следующие детали:

• Солнечная шестерня. Представляет небольшое зубчатое колесо, имеющее внешние зубья. Располагается в самом центре механизма.
• Коронная шестерня (эпицикл). Зубчатое колесо большого диаметра, которое имеет уже внутренние зубья.
• Сателлиты. Это – небольшие зубчатые колеса, имеющие внешние зубья. Они находятся между двумя шестернями и одновременно зацеплены с каждой из них.
• Водило. Небольшая деталь, которая служит для механического соединения всех сателлитов. На водиле располагаются основные оси вращения сателлитов.

В качестве входного элемента в узле может использоваться как солнечная или коронная шестерня, так и водило. Аналогично, в качестве выходного элемента передачи служит один из трех компонентов системы. Схема планетарного редуктора часто предполагает неподвижность третьего элемента, тогда передача работает по принципу повышающего или понижающего редуктора. Если узел является движущимся, то передача чаще выступает в роли дифференциала.

Планетарная передача обычно применяется в приводах малой мощности в составе планетарных редукторов. Такой механизм может включать сразу несколько передач, которые собираются последовательно, то есть представляют отдельные ступени механизма. Первая ступень устанавливается непосредственно на вал, далее на водило первой передачи устанавливается солнечная шестерня второй передачи и т. д.

Как работает планетарный редуктор

Работа и показатели агрегата во многом зависят от кинематической схемы привода. При простейшей конструкции планетарной передачи работа всего агрегата происходит по следующему принципу. Солнечная шестерня приводится во вращение. Одновременно с ней начинают двигаться сцепленные сателлиты. По мере всего движения сателлиты перекатываются по солнечной и коронной шестерне, приводя в движение водило. Такой принцип работы планетарного редуктора характерен для агрегатов с остановленным эпициклом.

Также в качестве входа часто используется солнечная шестерня, а в качестве выхода – водило. Как мы уже отметили, для входа и выхода может применяться один из трех элементов передачи. Оставшийся третий – затормаживается. Изменение входа и выхода влияет на величину и знак передаточного числа. Всего возможно шесть различных способов включения передачи.

В некоторых случаях возможно одновременное вращение и солнечной шестерни, и эпицикла, и водила. В этом случае механизм будет работать в качестве дифференциала, что позволит сложить угловые скорости на разных входах или разложить – на выходах.

В классическом исполнении планетарный редуктор включает в себя червячные или зубчатые пары, различные уплотнения, сальники и т. д. Частным примером такого устройства служит шариковый подшипник, корпус которого состоит из двух компонентов – крышки и основания.

Мощность устройств тоже различается в зависимости типоразмеров и конструктивных особенностей. Например, в линейке FLENDER представлены узлы горизонтального и вертикального исполнения с мощностью от 30 до 13000 кВт.

Отличие планетарного редуктора от других редукторов

На практике основой для редуктора планетарного типа становится именно планетарная передача. Помимо нее, в состав механизма входит корпус, опорные подшипники и два вала (входной и выходной). Также в конструкцию могут включаться различные детали для подключения двигателя, вала нагрузки и т. д.

Мы уже отметили, что очень часто используется принцип последовательного подключения нескольких планетарных передач. Связано это с тем, что передаточное число узлов находится в диапазоне 25–400, тогда как на практике нередко требуются более высокие значения. В результате можно увеличить показатели до нескольких десятков тысяч.

Планетарный редуктор, как правило, имеет маленький диаметр, особенно, если сравнивать его с устройствами с похожим номинальным моментом.

Существует множество разновидностей редукторов такого типа, которые различаются по конструкции и своим характеристикам. Например, некоторые виды планетарных редукторов имеют несколько солнечных шестерен, эпициклов и водил. Также нередко плоскости вращения элементов не параллельны друг другу (в так называемых пространственных механизмах), а располагаются под углом.

При построении устройства с использованием зубчатых колес (например, косозубых), удается придать агрегату новые свойства. Например, сделать его малошумным или более надежным.

Изменению нередко подвергается и количество сателлитов. В стандартном агрегате применяется от трех до шести компонентов (в среднем эта цифра составляет 3–4). Форма сателлитов также может быть самой разной: популярностью пользуются двухвенцовые зубчатые колеса и подпружиненные элементы.

Также можно найти механизмы с различным люфтом. Он может составлять от нескольких градусов (в стандартных вариантах) или быть практически нулевым (в низколюфтовых редукторах, имеющих специальную конструкцию).

В целом же устройство и принцип работы планетарных редукторов схож с агрегатами другого типа. Как показывает практика, такие механизмы обеспечивают оптимальное распределение нагрузки и высокую точность работы приводов. При необходимости специалисты «Ф и Ф» готовы ответить на оставшиеся вопросы и помочь вам с выбором агрегата такого типа!

Другие статьи

Предохранительные муфты

Предохранительные муфты входят в число наиболее ответственных узлов привода, обеспечивающих не только передачу крутящего момента, но и защиту оборудования от чрезмерных нагрузок и др. нештатных ситуаций. Компания «Ф и Ф», в качестве официального представителя в России, предлагает большой выбор муфт одного из ведущих мировых производителей –  компании  FLENDER.

Привод для конвейера

В организации ритмичной работы технологической цепочки промышленных предприятий конвейер играет одну из главных, если не главную роль. При правильном проектировании и использовании надежного оборудования конвейер будет приносить огромную прибыль, при недочётах и непродуманном выборе производителя и поставщика – простои и материальные убытки.

Муфты – виды и применение

Муфты применяются практически во всех производственных и промышленных отраслях. Насчитывается несколько десятков разновидностей таких узлов, которые различаются по форме, размерам и принципу работы.

Планетарный редуктор и планетарная передача

Рассмотрен принцип действия планетарной передачи, указаны преимущества и недостатки применения планетарных редукторов. Приведена схема планетарной передачи и расчет передаточного отношения редуктора.

Планетарный редуктор и планетарная передача

Зубчатая передача

Зубчатая передача

Устройство планетарного механизма основано на вращении тел зубчатой передачи, которые непосредственно взаимодействуют с главным двигателем. Именно такое соединение и служит для передачи силы от редуктора до других механизмов с изменением скорости их вращения. Таким образом происходит передача крутящего момента от двигателя на колеса через основную ось, главную шестерню и сателлиты.

Вообще устройство зубчатой передачи достаточно простое и понятное. Вот, что входит в конструкцию обычной передачи.

Для соединения с главной передачей имеются две зубчатые шестерни, таким образом происходит зацепление. При движении происходит передача скорости вращения с главной шестерни на ведомую за счет зацепов. Наименьшее колесо в конструкции называется шестерней, а наибольшее будет главным и ведомым колесом.

Планетарный механизм

Схема планетарной передачи

Редукторы с зубчатой передачей, колеса которых имеют движущиеся оси, называются планетарными. Внутри расположены зубчатые колеса, перемещающиеся на своих, геометрических осях. Такие шестерни получили название сателлиты, потому что вся конструкция очень похожа на солнечную систему. Главные шестерни называются центральными колесами. Сателлиты крепятся на своих осях и вращаются вокруг главной передачи при помощи водила, которое движется так же, как и центральное колесо, вокруг главной оси. Центральное колесо остается неподвижным, а другие шестерни можно заблокировать или разблокировать полностью.

Если центральное колесо неподвижно, то второе постоянно движется.

Ведущим здесь является вал подвижного колеса, а ведомым-водила. Если разблокировать все зубчатые колеса вместе с ведомым, то такая передача будет дифференциальной. Выделяют два основных и ведущих звена и одно ведомое.

При подробном рассмотрении простейшей планетарной передачи мы видим: ведущее колесо или водило, ведомое с тремя сателлитами, вращающимися вокруг центральной оси и центральное, неподвижное колесо.

Передаточное отношение

Чтобы рассчитать передаточное отношение редуктора, необходимо заметить определенное количество неподвижных звеньев(1,2,3 и Н) и условно задать им поступательное вращение со скоростью wH, равное скорости вращения водила, но с обратным знаком. Скорость зацепления зубчатых колес не изменяется. Таким образом скорость + wH +(- wH)=0, то есть водило будет остановлено. Если водило неподвижно, тогда планетарная передача превращается в зубчатую, где все колеса неподвижны. Сателлиты не учитываются. Их вращение будет положительным при одинаковом вращении шестерен, а отрицательным при противоположном вращении:i=(? 1 -? H)/(? 3 -? H)=-(z 3 /z 1), где z 1 и z. Если колесо 3 закреплено неподвижно, то угловая скорость водила Н = 1 /[1+(z 3 /z 1)], а передаточное отношение i =1+z 3 /z 1.

Как обычно, для работы редуктора с одноступенчатой передачей при больших нагрузках становится мало, поэтому стали изготавливать двух и трех ступенчатые редукторы, а иногда и четырех ступенчатые. Чаще всего применяется двухступенчатая передача.

Двухступенчатая планетарная передача.

Схема двухступенчатой планетарной передачи

Для других редукторов передаточное отношение высчитывается таким же способом. Для двухступенчатого редуктора, где центральное колесо 1—ведущее, водило Н2 – ведомое, центральные колеса 3 и 4 закреплены в корпусе, передаточное отношение i=1+z 2 z 3 /z 1 z 4.

При всех достоинствах планетарного редуктора, нужно знать, что при сильном вращении шестерни, КПД всего механизма сильно ухудшается.

Нагрузка от центрального колёса водила восприниматься всеми шестеренками (1-6) одинаково, при этом их размеры значительно меньше, чем у обычной передачи. Следовательно, главными преимуществами планетарной передачи являются большая скорость вращения, небольшой вес и компактность. Дифференциальные передачи используются в автомобиле для разложения движения, а так же в различных станках. К минусам такой передачи относится ее трудоемкое изготовление и сложная сборка на предприятии. Такие редукторы благодаря своим преимуществам находят свое применение во многих отраслях производства: в машиностроении, приборах, станкостроении, в транспорте.

 

Использован материал из книги “Детали машин” Гузенков П.Г.

Планетарный мотор-редуктор

Так же по теме предлагаем статью “Планетарный редуктор” с примером расчета передаточного отношения и анимированными схемами ступеней планетарного редуктора.

Планетарный редуктор Введение

Время: 2018-06-23 11:04:55

Автор： 東莞市永旺五金塑膠鋼膜有限公司

Из: Dongguan Yongwang Hardware & Plastic Steel Mould Co. , Ltd.

Нажмите:

Планетарный редуктор Введение

Планетарный редуктор Введение

Механизм планетарной трансмиссии центрирован на солнечной шестерне, а планетарные шестерни, соединенные водилом планетарной передачи, вращаются, дополнительно приводя в движение солнечную шестерню в середине. Из-за зацепления сателлитов и солнечной шестерни проскальзывание при вращении делительной окружности шестерни отсутствует. Траектория делительной окружности планетарной передачи взята с эпициклоидным движением. В этой примерной модели неподвижная солнечная шестерня приводится в движение множеством окружающих ее планетарных шестерен.
Сборка планетарного зубчатого механизма включает в себя то, что внутренне закрепленная планетарная шестерня вращается внутри делительной окружности, а кольцевая шестерня является внешней зубчатой ​​передачей. Следовательно, кривая планетарной передачи относится к гипоциклоиде. В этом случае зубчатый венец обычно фиксируется, а солнечная шестерня приводится в движение.

Номенклатура планетарных передач возникла из самых ранних применений и использовалась для моделирования работы планет при моделировании неба. Примерно в 500 г. до н.э. греки предложили идею запуска модели с круговой орбитой. Согласно этой теории, в 148 году нашей эры астрономия Дачэнчэн, написанная Клавдием Птолемеем, смогла предсказать орбитальный путь планеты. . Механизм Антикитра, обнаруженный в Греции в 1901, предположительно произведенный между 150 и 100 г. до н.э., является самым ранним из известных на сегодняшний день зубчатых передач.

 
Принцип привода редуктора звездчатого типа
Структура трансмиссии планетарного редуктора звездчатого типа представляет собой наиболее эффективную комбинацию существующего редуктора, и его основная конструкция трансмиссии следующая:
(A) Внутреннее зубчатое кольцо
(B) Солнечная шестерня
(C) Планетарные передачи (в сочетании с водилом планетарной передачи)
Источник привода запускает солнечную шестерню в прямом или прямом соединении. Солнечная шестерня приводит в движение планетарные шестерни, объединенные на водиле планетарной передачи, а водило планетарной передачи соединяет выходной вал для достижения цели замедления. Более высокое передаточное отношение достигается путем умножения нескольких наборов ступенчатых и планетарных передач.
 
Планетарный редуктор Особенности
Высокий крутящий момент и ударопрочность: конструкция планетарных передач аналогична конструкции традиционных параллельных передач. Обычные шестерни полагаются только на несколько точек контакта между двумя шестернями для движения. Все нагрузки сосредоточены на нескольких поверхностях зубчатых колес, которые соприкасаются друг с другом. Это легко вызывает трение и поломку шестерен. Планетарный редуктор имеет шесть или более областей контактной поверхности шестерни. Равномерная нагрузка на 360 градусов, множество поверхностей шестерни равномерно выдерживают мгновенную ударную нагрузку, что делает его более способным выдерживать воздействие более высокого крутящего момента, корпус и части подшипника. не из-за высокой нагрузки и поломки.
 
Принцип замедления звездообразной передачи и расчет удельной скорости
Простой метод расчета передаточного отношения звездообразной передачи: когда ступенчатая или солнечная шестерня вращается с определенной скоростью, планетарная передача обходит внутреннее зубчатое кольцо по кругу и возвращается в исходное положение, а скорость представляет собой одноступенчатое передаточное отношение. Поскольку зубчатые кольца в одной и той же модели являются общими, передаточное отношение определяется количеством зубьев солнечной шестерни. Чем меньше количество солнечных шестерен, тем выше передаточное отношение. И наоборот, чем больше количество солнечных шестерен, тем меньше передаточное число. Фактический метод расчета – это количество зубьев внутреннего зубчатого венца, деленное на количество зубьев солнечной шестерни; полученное число плюс фиксированный коэффициент 1, значение является коэффициентом уменьшения. Каждое односегментное сравнение представляет собой общий коэффициент самолета.
 
Принцип торможения звездчатого редуктора и расчет удельной скорости внутреннее зубчатое кольцо (C) в исходное положение по кругу, а скорость является передаточным числом одного сегмента. Поскольку все зубчатые кольца в одной модели являются общими, передаточное отношение определяется количеством зубьев солнечной шестерни. Чем меньше количество солнечных шестерен, тем выше передаточное число (рис. 1). Наоборот, чем больше число солнечных шестерен, тем меньше передаточное число (рис. II). Фактический метод расчета – это количество зубьев внутреннего зубчатого венца, деленное на количество зубьев солнечной шестерни; полученное число плюс фиксированный коэффициент 1, значение является коэффициентом уменьшения. Каждое односегментное сравнение представляет собой общий коэффициент самолета.
 
Разборка планетарного редуктора и подгонка компонентов трансмиссии
 В водиле планетарного редуктора используется встроенный редуктор плавающего типа. При демонтаже и замене деталей необходимо заменить только часть деталей. Нет необходимости демонтировать большую часть деталей, чтобы нанести ущерб. Монтажный фланец имеет прямое соединение в соответствии с международными стандартами. Клиенты могут выбрать двигатель разных марок или с особыми требованиями к уровню защиты. Компания также предлагает различные специальные соединительные фланцы, такие как сервопривод, DC, гидравлический, пневматический, червячный редуктор, трансмиссия и так далее.

Применение и преимущества планетарного редуктора

Знания

Планетарные редукторы существуют уже более 30 лет. За это время планетарные редукторы появились только в высококлассной технике в Европе и Америке. Но теперь, с новыми тенденциями в автоматизации, планетарные редукторы широко адаптированы для использования в различных отраслях промышленности, в том числе в станкостроении, полупроводниковой, упаковочной, медицинской, пищевой, аэрокосмической и других отраслях. Серводвигатели большой, средней и малой мощности с планетарными редукторами стали стандартом. Каковы области применения и преимущества планетарных редукторов? В этой статье вы узнаете больше о планетарных редукторах.

Опубликовано: 17 мая 2022 г.

• Что такое планетарный редуктор?
• Каковы преимущества планетарного редуктора?
• Каковы типы и области применения планетарных редукторов?
• В заключение

Что такое планетарный редуктор?

Планетарный редуктор — это тип планетарного редуктора, предназначенный для передачи максимального крутящего момента в наиболее компактной форме. Он снижает скорость вращения двигателя и обеспечивает крутящий момент. Планетарный редуктор состоит из солнечной шестерни в центре узла, зубчатого венца снаружи узла и планетарных шестерен, которые соприкасаются и вращаются между солнечной и кольцевой шестернями. Планетарные передачи соединены с планетарным рычагом, который. Различные шестерни расположены так, что они вращаются с разной скоростью, и их можно использовать для регулировки входной скорости вращения и выходной скорости вращения.

Каковы преимущества планетарного редуктора?

1. Может быть достигнут высокий крутящий момент, а крутящий момент может быть распределен на различные шестерни. При небольшом объеме планетарный редуктор может выдерживать более высокий крутящий момент, чем другие редукторы.
2. Экономия средств. С планетарным редуктором приложение может использовать двигатель малой мощности, что значительно снижает общую стоимость конфигурации.
3. Высокая точность. Большинство производимых сегодня планетарных редукторов имеют чрезвычайно высокую точность.
4. Низкий уровень шума. Даже более крупные планетарные редукторы имеют очень низкий уровень шума во время работы.
5. Высокая эффективность. Потери мощности с планетарной передачей невелики, поэтому КПД трансмиссии может достигать 97%.
6. Высокий коэффициент редукции. Благодаря сочетанию нескольких ступеней можно достичь более высоких коэффициентов измельчения.
7. Широкий спектр применения. Благодаря высокому потенциалу крутящего момента, высокой точности, высокому передаточному коэффициенту и компактным характеристикам планетарные редукторы имеют неограниченный потенциал для использования в промышленности.

Каковы типы и области применения планетарных редукторов?

После многих лет разработки планетарный редуктор в настоящее время имеет следующие типы:

Выходной вал

Сам планетарный редуктор имеет выходной вал, который соосен или параллелен входному валу. На выбор предлагается несколько форм выходных валов, например, общий выходной вал имеет шпонку, что позволяет быстро и безопасно собрать редуктор и оборудование. Оптические валы или валы с болтовым пазом позволяют конфигурировать с другими дополнительными приводными частями, такими как шкивы, шестерни, звездочки и т. д. Планетарные редукторы используются в машинах и оборудовании, таких как станки, токарные станки, фрезерные станки, станки для гидроабразивной резки, лазерная резка машины, машины для выдувания бутылок, машины для производства резины и пластика, упаковочные машины, металлообрабатывающие станки с ЧПУ, оборудование для автоматической загрузки и разгрузки, автоматические двери, роботы-манипуляторы и т. д.

Тип фланца

Выходная сторона редуктора представляет собой выходной фланец, разработанный в соответствии со спецификациями ISO 9409. Различные шестерни, шкивы или муфты соответствуют этим спецификациям, поэтому их можно легко и быстро подсоединять к применяемым машинам и оборудованию. Планетарный редуктор фланцевого типа может обеспечить более высокую жесткость на кручение благодаря конструкции конструкции и большому диаметру выходной поверхности фланца. Они особенно подходят для приложений, где направление движения постоянно меняется. Они обычно используются в промышленных роботах с реечным приводом.

Прямоугольный

Прямоугольный планетарный редуктор оснащен прямоугольным редуктором, в котором выходной вал вращается под углом 90 градусов к входному валу. Такая компоновка позволяет сэкономить место для установки и сделать общую конструкцию оборудования более компактной. Выходной конец прямоугольного планетарного редуктора обычно имеет два типа выходных валов и типов фланцев на выбор.