Der Mechanismus der planetarische: Berechnung, Schaltung, Synthese

Es Gibt alle Arten von mechanischen VORRICHTUNGEN. Einige von Ihnen kennen uns seit der kindheit. Dies ist zum Beispiel, eine Uhr, ein Fahrrad, Yule. Über die anderen erfahren wir, wenn Sie älter werden. Diese Motoren Maschinen, Winden Kräne und andere. In jedem двигающемся Mechanismus verwendet ein System, zwingt die Räder drehen, und die Maschine arbeiten. Einer der interessantesten und begehrtesten ist ein Planetengetriebe. Sein Wesen besteht darin, dass die Maschine führt in die Bewegung der Räder oder Zahnräder, die miteinander in besonderer Weise. Betrachten Sie ihn im Detail.

Allgemeines

Planetengetriebe und Planetengetriebe so benannt nach der Analogie mit unserem Sonnensystem, die bedingt man kann so vorstellen: in der Mitte eine "Sonne" (zentrale Rad im Mechanismus). Um ihn herum bewegen sich die "Planeten" (kleine Räder oder Satelliten). All diese Details in planetarischen Mechanismus haben die äußeren Zinken. Fiktives Sonnensystem von seinem Durchmesser hat eine Grenze. Seine Rolle in der planetarischen Mechanismus führt ein großes Rad oder epicycle. Auf ihm gibt es auch die Zähne, nur interne. Einen tollen Job in dieser Konstruktion erfüllt hat, das ist ein Gestänge. Die Bewegung kann unterschiedlich sein: entweder die Sonne dreht, oder epicycle, aber immer zusammen mit den Satellitenlautsprechern.

Bei der Arbeit Planetenrad eingesetzt werden kann und eine andere Konstruktion, Z. B. zwei Sonnen, Satelliten und Träger, aber ohne эпицикла. Noch die Variante - zwei эпицикла, aber ohne Sonne. Hat und die Satelliten müssen immer anwesend sein. In Abhängigkeit von der Anzahl der Räder und die Lage der Achsen der Drehung im Raum, das Design kann einfach oder Komplex, flachen oder räumlichen.

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Um vollständig zu verstehen, wie funktioniert ein solches System, müssen Sie im Detail zu verstehen.

Layout

Die einfachste Form Planetenrad umfasst drei Sätze Getriebe mit unterschiedlichem Grad der Freiheit. Die oben genannten Satelliten drehen sich um die eigene Achse und gleichzeitig um die Sonne, der so lange auf der Stelle. Epicycle Planetengetriebe verbindet außen und dreht sich auch durch abwechselndes Kupplung Zähne (und Satelliten). Diese Konstruktion ist in der Lage, in einer Ebene verändern Drehmoment (Winkelgeschwindigkeit).

In einem einfachen planetarischen Mechanismus kann sich drehen, die Sonne und die Satelliten, und das Epizentrum bleiben unverändert. In jedem Fall die Winkelgeschwindigkeit aller Komponenten ist keine chaotische, sondern eine lineare Abhängigkeit voneinander. Während der Drehung des Mediums, wird durch langsames Ausgang mit hohem Drehmoment.

Das ist die Essenz des planetengetriebes besteht darin, dass diese Konstruktion in der Lage ist das zu ändern, legen und Falten Drehmoment und die Winkelgeschwindigkeit. Die Drehbewegungen erfolgen in einer geometrischen Achse. Wird ein notwendiges Element des Antriebsstrangs eine Vielzahl von Fahrzeugen und Maschinen.

Strukturellen Eigenschaften der Materialien und schaltungen

Jedoch eine Feste Komponente ist nicht immer notwendig. In differentiellen Systemen jedes Element dreht. Die planetarischen Mechanismen, wie diese umfassen einen Ausgang, Managed (Geschäftsführer) zwei Eingängen. Zum Beispiel, Differential, fährt die Achse im Auto, ist eine solche übertragung.

Solche Systeme funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie die Struktur mit paralleler Welle. Selbst eine einfache Planetengetriebe hat zwei Eingänge, befestigte ringförmige ZAHNRAD ist ein ständiger Eingang Winkelgeschwindigkeit null.

Ausführliche Beschreibung der Geräte

Gemischte Planetary Design kann eine unterschiedliche Anzahl von Rädern, sowie die verschiedenen Getriebe, durch die Sie verbunden sind. Das Vorhandensein solcher Teile erheblich erweitert die Möglichkeiten des Mechanismus. Zusammengesetzte Planetengetriebe Entwürfe gesammelt werden können, so dass die Welle tragenden Plattform bewegte sich mit hoher Geschwindigkeit. In der Folge einige Probleme mit Reduktion, Solar-Ritzel und anderen behoben werden können in den Prozess der Verbesserung des Gerätes.

Also, wie aus den Daten ersichtlich, planetarische Mechanismus arbeitet nach dem Prinzip der übertragung der Rotation zwischen den Gliedern, die den zentralen und beweglich. Bei diesem komplexen System mehr Nachfrage als einfach.

Optionen

In der planetarischen Mechanismus können Sie Rad (Ritzel) verschiedener Konfiguration. Fit Standard mit geraden Zähnen, косозубые, Wälzfräsen, шевронные. Art Hängenbleiben auf das Allgemeine Funktionsprinzip Planetenrad keinen Einfluss. Die Hauptsache ist, dass zusammengefallen Drehachse des Trägers und der zentralen Räder. Aber die Achse Satellites können sich in anderen Ebenen (скрещивающихся, parallelen, sich kreuzenden). Beispiel скрещивающихся - Differenzial межколесный, bei dem die Zahnräder haben eine konische Form. Beispiel скрещивающихся - Differential Quersperre, bei dem Schneckenrad kämmt (Torsen).

Einfache und komplexe Geräte

Wie bereits oben erwähnt, ist die Schaltung Planetenrad immer beinhaltet hat und die beiden mittleren Räder. Satelliten kann eine beliebige Zahl sein. Diese, so genannte, einfache oder Elementare Gerät. In solchen Mechanismen der Konstruktion können so sein : "IFOR", "Boo", "ЭВЭ", wo:

• Die Sonne.
• In - hat.
• E - Epizentrum.

Jeder Satz Räder + Satellites nennt man Planeten in der Nähe. Dabei werden alle Räder müssen sich drehen in einer Ebene. Einfache Mechanismen kommen ein - und zweireihige. In verschiedenen technischen Geräten und Maschinen, die Sie selten verwendet werden. Ein Beispiel ist das Planetengetriebe Fahrrad. Nach diesem Prinzip arbeitet ärmel, Dank der die Bewegung erfolgt. Ihr Design erstellt nach dem Schema "Boo". Satellites nicht in 4 Stücke. Dabei ist die Sonne ist fest auf die Achse der hinteren Räder, und das Epizentrum ist beweglich. Drehen Sie ihn zwingt Radfahrer, нажимающий auf dem Pedal. Dabei ist die übertragungsrate, also und Drehzahl verändert werden.

Viel häufiger treffen können komplexe gezahnten planetarischen Mechanismen. Ihre schaltungen können sehr unterschiedlich sein, was davon abhängt, für was ist der eine oder andere Entwurf. In der Regel komplexe Mechanismen bestehen aus mehreren einfachen, die nach der Allgemeinen Regel für planetengetriebes. Solche komplexe Systeme sind zwei-, drei - oder vierreihig. Theoretisch können Sie Entwürfe erstellen und mit einer großen Anzahl von Reihen, aber in der Praxis ist das nicht trifft sich.

Flache und räumliche Gerät

Einige Leute denken, dass ein einfaches Planetengetriebe sollte unbedingt flach sein. Das ist nur teilweise richtig. Komplexe Geräte können auch flach sein. Dies bedeutet, dass die planetarischen Reihen, egal, wie viele Gerät benutzt wurde, sind in derselben oder in parallelen Ebenen. Räumliche Mechanismen sind planetarische Reihen in zwei oder mehr Ebenen. Dabei die Räder sich vielleicht weniger als in der ersten Ausführungsform. Beachten Sie, dass die flache Planetengetriebe die gleiche wie die räumliche. Der Unterschied besteht nur in einem Gerät Platz, das heißt in der Kompaktheit.

Freiheitsgrad

So nennt man die Gesamtheit der Koordinaten-Drehung, um zu bestimmen, die Position des Systems im Raum zu einem bestimmten Zeitpunkt. Praktisch jedes Planetengetriebe Freiheitsgrade hat nicht weniger als zwei. Das heißt, die Winkelgeschwindigkeit der Drehung eines beliebigen Gliedes in solchen Geräten sind nicht Linear, wie in anderen Zahnrädern. Dies ermöglicht die Winkelgeschwindigkeit am Ausgang nicht so, wie es am Eingang. Dies kann erklärt werden, dass in einem differentiellen Zusammenhang in der planetarischen Mechanismus sind drei Elemente in jeder Zeile, und der Rest wird mit ihm verbunden sind Linear, mittels eines einzigen Elements Reihe. Theoretisch könnten Sie eine planetarische Systeme mit drei und mehr Freiheitsgraden. Aber in der Praxis erweisen Sie sich der Charakterisierung.

Getriebeübersetzung Planetenrad

Dies ist die wichtigste Eigenschaft der Drehbewegung. Es erlaubt Ihnen zu bestimmen, wie oft stieg das Drehmoment auf der Welle Slave in Bezug auf den Zeitpunkt der Welle des Moderators. Bestimmen Sie das übersetzungsverhältnis kann durch die Formel:

I = d2/d1 =Z2/Z1 = M2/M1 = W1/W2 = n1/n2, wobei:

• 1 - führende Glied.
• 2 - Link Slave.
• D1, d2 - Durchmesser des ersten und zweiten Glieder.
• Z1, Z2 - Zähnezahl.
• M1, M2 - Drehmomente.
• W1 W2 - Winkelgeschwindigkeit.
• N1 n2 - Drehzahl.

Somit wird, wenn das Verhältnis größer als eins auf der Ausgangswelle erhöht sich das Drehmoment, und die Frequenz und die Winkelgeschwindigkeit reduziert. Es ist immer notwendig zu berücksichtigen, die bei der Erstellung des Entwurfs, weil das übersetzungsverhältnis im Planetengetriebe-Mechanismen hängt davon ab, wie viele Zähne haben die Räder, und welches Element der Reihe ist der führende.

Anwendungsbereich

In der heutigen Welt gibt es viele verschiedene Maschinen. Viele von Ihnen arbeiten mit dem planetarischen Mechanismen.

Sie werden in KFZ-дифференциалах, Planetengetrieben, in der kinematischen Schemas von komplexen Werkzeugmaschinen, in getrieben Flugzeuge, Triebwerke von Flugzeugen, in Fahrrädern, in verbindet und Traktoren, Panzer und andere militärische Ausrüstung. Nach den Grundsätzen des planetengetriebes arbeiten viele Getriebe, Generatoren in den Antrieben. Betrachten wir noch ein solches System.

Planeten-Lenkgetriebe

Diese Konstruktion findet Anwendung in einigen Traktoren, Maschinen mit Raupenlaufwerk und Panzer. Ein einfaches Schema der Vorrichtung gezeigt in der Abbildung unten. Das Prinzip der Arbeit der Mechanismus der Drehung des planetarischen dies hat (Position 1) auf die Bremstrommel (2) und Antriebsrad, die sich in der Raupe. Epicycle (6) mit der Welle verbunden übertragung (Position 5). Sonne (8) mit der Scheibe verbunden фрикциона (3) und Bremstrommel drehen (4). Beim einschalten блокировочного фрикциона ein-und ausschalten von Förderbändern Bremsen Satelliten gedreht werden. Sie werden ähnlich den hebeln, da durch Zahnräder verbunden mit der Sonne (8) und эпициклом (6). Deshalb zwingen Sie und hat gleichzeitig um eine gemeinsame Achse drehen. Dabei ist die Winkelgeschwindigkeit ist die gleiche.

Beim ausschalten der блокировочного фрикциона und das einschalten der Bremse drehen die Sonne beginnt zu stoppen, und Satellites beginnen sich zu bewegen um Ihre Achsen. Dadurch schaffen Sie einen Moment an und fuhren Antriebsrad drehen sich die Raupen.

Verschleiß

Bezüglich der Nutzungsdauer und der Abschreibungen ist in der linearen Mechanismen der planetarischen Systeme die Lastverteilung deutlich unter den wichtigsten Komponenten.

Thermische und zyklische Ermüdung können steigen in Ihnen wegen der begrenzten Verteilung der Belastung und der Tatsache, dass planetarische Getriebe drehen kann ziemlichschnell auf Ihren Achsen. Darüber hinaus bei hohen Geschwindigkeiten und die untersetzungen der Beziehung Planetenrad, die zentrifugalen Kräfte können erheblich erhöhen die Menge der Bewegung. Auch ist zu beachten, daß mit Abnehmender Genauigkeit der Produktion und Erhöhung der Zahl der Satelliten Tendenz zu einem Ungleichgewicht steigt.

Diese Geräte und Ihre Systeme können sogar einen Verschleiß oder Abschreibungen. Einige Entwürfe werden sensibel auch für ein wenig дисбалансам und in der Lage sind, erfordern hochwertige und teure Komponenten der Baugruppe. Die genaue Lage planetaren Stifte um die Achse Solar-Getriebe kann der Schlüssel.

Andere Systeme der planetarischen Mechanismen, die helfen, Belastungen auszugleichen, umfassen die Verwendung von schwimmenden teilen oder „weiche“ Befestigungen, um eine möglichst dauerhafte Bewegung der Sonne oder des Epizentrums.

Grundlagen der Synthese von planetarischen Geräte

Diese Kenntnisse benötigen bei der Konzeption und Erstellung von Baugruppen von Maschinen. Der Begriff „die Synthese der planetarischen Mechanismen» besteht in der Berechnung der Anzahl der Zähne in der Sonne, Epizentrum und Satellites. Dabei muss eine Reihe von Bedingungen erfüllen:

• Übersetzungsverhältnis muss gleich dem angegebenen Wert.
• Die Verzahnung der Zähne der Räder sollte korrekt sein.
• Die korrekte Ausrichtung sicherzustellen, Muss der Eingangswelle und der Ausgabe.
• Sie sicherstellen Möchten, dass die Nachbarschaft (die Satelliten sollten nicht gegenseitig stören).

Auch bei der Planung berücksichtigt werden müssen die Abmessungen der zukünftigen Konstruktion, Ihr Gewicht und Effizienz.

Wenn angegeben ist das übersetzungsverhältnis (n), dann die Anzahl der Zähne in der Sonne (S) und auf der planetarischen Zahnräder (P) Geschlechter genügen muss:

n = S/P

Wenn wir davon ausgehen, daß die Anzahl der Zähne auf der Mitte früher (A), das bei gesperrtem fuhren Gleichheit erfüllt sein muss:

N = -S/A

Wenn der Nabe befestigt, dann wird treu die folgende Gleichheit:

N = 1+ A/S

So erfolgt die Berechnung der planetarischen Mechanismus.

Vorteile und Nachteile

Es gibt mehrere Arten der übertragung, die sicher in verschiedenen Geräten verwendet werden. Planetengetriebe unter Ihnen zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

• Bietet eine geringere Belastung auf jeden zahn Räder (und der Sonne, und des Epizentrums, und Satelliten) aufgrund der Tatsache, dass die Last auf Ihnen verteilt sich gleichmäßiger. Dies wirkt sich positiv auf die Lebensdauer der Konstruktion.
• Bei gleicher Leistung Planetengetriebe hat kleinere Abmessungen und Masse als bei der Verwendung anderer Arten der übertragung.
• Die Möglichkeit, mehr zu erreichen übersetzungsverhältnisse mit weniger Rädern.
• Sicherstellung der geringeren Geräuschpegel.

Nachteile der planetarischen Mechanismen:

• Du höhere Präzision bei Ihrer Herstellung.
• Geringe Effizienz mit einem relativ großen Verhältnis.