Mechanizm planetarny: obliczanie, obwodu, synteza

Istnieją różnego rodzaju urządzenia mechaniczne. Jedne z nich są nam znane z dzieciństwa. To, na przykład, zegarek, rower, dziga. O innych dowiemy się, kiedy się starzejemy. To silniki maszyn, wyciągarki dźwigów i inne. W każdym двигающемся mechanizm jest używany jakiś system, zmuszając kółka kręcić, a samochód do pracy. Jednym z najbardziej interesujących i poszukiwanych jest przekładnia planetarna. Jego istota polega na tym, że samochód prowadzą w ruch kółka lub koła zębate, współpracujące ze sobą w szczególny sposób. Rozważmy go więcej.

Informacje Ogólne

Przekładnia Planetarna i planetarny mechanizm tak nazwane przez analogię z naszym układem Słonecznym, którą umownie można przedstawić tak: w środku jest "słońce" (centralne koło w mechanizmie). Wokół niego krążą planety" (małe kółka lub satelity). Wszystkie te szczegóły w planetarnym mechanizmie mają zewnętrzne uzębienie. Warunkowa układ słoneczny w jego średnicy ma granicę. Rola jej w planetarnym mechanizmem wykonuje wielkie koło lub epicykl. Na nim też mają zęby, tylko wewnętrzne. Wielką pracę w tej konstrukcji wykonuje prowadził, która jest mechanizm dźwigniowy. Ruch może odbywać się w różny sposób: albo słońce będzie się obracać, albo epicykl, ale zawsze w połączeniu z satelitarnymi.

Podczas pracy planetarnego mechanizmu może być i inna konstrukcja, na przykład, dwa słońca, satelity i prowadził, ale bez эпицикла. Jest jeszcze opcja - dwa эпицикла, ale bez słońca. Prowadził i satelity muszą być zawsze obecny. W zależności od ilości kół i położenia ich osi obrotu w przestrzeni, konstrukcja może być proste lub skomplikowane, płaskiej lub przestrzennej.

Bardziej:

Główne etapy rozwoju psychiki w филогенезе

Rozwój psychiki w филогенезе charakteryzuje się kilkoma etapami. Rozważmy dwie główne historie związane z tym procesem.Филогенез - to historyczny rozwój, obejmującego miliony lat ewolucji, historię rozwoju różnych gatunków organizmów żywych.Ontogenez...

Co to jest gronkowiec i metody jego leczenia

Wielu w swoim życiu miał do czynienia z zakażeniem gronkowca. Dlatego konieczne jest posiadanie pełnej informacji o tej chorobie, aby w pełni zrozumieć, co dzieje się w organizmie. Więc co to jest gronkowiec? To bakterie, lub jedną z ich odmian, z kt...

Co studiuje morfologia

 Przed podjęciem się, że studiuje morfologia, należy zauważyć, że sam studiuje ten dział gramatyki. Tak, morfologia studiuje słowo jako część mowy, a także sposoby jego edukacji, jego formy, struktury i gramatyki wartości, a także poszczególne j...

Aby w pełni zrozumieć, jak działa taki system, należy zorientować się w szczegółach.

Umiejscowienie elementów

Najprostsza forma planetarnego mechanizmu obejmuje trzy komplety biegów z różnym stopniem swobody. Powyższe satelity obracają się wokół własnych osi i równocześnie wokół słońca, które pozostają na miejscu. Epicykl wiąże przekładnia planetarna z zewnątrz i też obraca się za pomocą wspólnej sprzęgła zębów (i jego satelitów). Taka konstrukcja jest w stanie w jednej płaszczyźnie zmieniać moment obrotowy (rzuty rożne prędkości).

W prostym planetarnym mechanizmu może obracać się słońce i satelity, a epicentrum być stała. W każdym razie, prędkości kątowe wszystkich elementów nie jest chaotyczne, a mają liniową zależność od siebie. W miarę obrotu nośnika, jest wolnoobrotowa wyjście z wysokim momentem obrotowym.

To jest istotą przekładni planetarnej polega na tym, że taka konstrukcja jest w stanie zmieniać, rozkładać i składać moment obrotowy i prowadzoną narożny prędkość. Ruchy obrotowe przy tym zdarzają się w jednej osi geometrycznej. Ustawia żądany element układu napędowego różnych pojazdów i maszyn.

Cechy strukturalne materiałów i schematy

Jednak stały składnik nie zawsze jest konieczny. W wybranych systemach każdy element obraca się. Mechanizmy planetarne, takie jak ten, obejmują jeden sterowane (dyrektor) z dwoma wejściami. Na przykład, mechanizm różnicowy, który zarządza oś w samochodzie, jest podobny przekaz.

Takie systemy działają na tej samej zasadzie, co i struktur z równoległym wałem. Nawet prosta przekładnia planetarna ma dwa wejścia, zakorzeniona obwodnicy koło zębate jest stały wejście zerowej prędkości kątowej.

Szczegółowy opis urządzeń

Mieszane planetarne konstrukcji mogą mieć różną liczbę kół, a także różne transmisji, za pomocą których łączą się. Obecność takich elementów jest znacznie rozszerza możliwości urządzenia. Składowe planetarne konstrukcji mogą być montowane tak, aby wał nośnej platformy poruszał się z dużą prędkością. W rezultacie niektóre problemy z redukcją, słonecznej przekładni i innych mogą być wyeliminowane w procesie modernizacji urządzenia.

W Ten sposób, jak wynika z podanych informacji, planetarny mechanizm działa na zasadzie transmisji obrotów między ogniwami, będące centralnymi i ruchome. Przy tym skomplikowane systemy bardziej wymagające niż proste.

Opcje konfiguracji

W planetarnym mechanizmie można użyć koła (koła zębate) o różnej konfiguracji. Pasują standardowe z prostymi zębami kół zębatych śrubowych, ostroga, ślimakowe, шевронные. Typ zaczepienia na ogólną zasadą planetarnego mechanizmu nie będzie wpływać. Najważniejsze, aby odpowiadały osi obrotu dyszla i centralnych kół. A oto osi satelitów mogą znajdować się w innych płaszczyznach (скрещивающихся, równoległych, przecinających się). Przykład скрещивающихся - różnicowy межколесный, u którego koła zębate mają stożkowaty kształt. Przykład скрещивающихся - mechanizm różnicowy samoblokujący, który haczyk robaka (Torsen).

Proste i złożone urządzenia

Jak już wspomniano powyżej, schemat planetarnego mechanizmu zawsze zawiera prowadził i dwa środkowe koła. Satelit może być tyle, ile chcesz. Jest to, tak zwane, proste lub proste urządzenie. W takich mechanizmach konstrukcji mogą być takie : "PODRĘCZNIKI", "СВЭ", "ЭВЭ", gdzie:

• Z - słońce.
• W - prowadził.
• E - epicentrum.

Każdy taki zestaw kół + satelity nazywa planetarnym obok. W tym przypadku, wszystkie koła muszą się obracać w jednej płaszczyźnie. Proste mechanizmy są jedno - i двухрядными. W różnych urządzeniach technicznych i maszynach są używane rzadko. Przykładem może być planetarny mechanizm roweru. Na tej zasadzie działa tuleja, dzięki której odbywa się ruch. Jej konstrukcja została stworzona na wzór "СВЭ". Satelit w nie 4 sztuki. Przy tym słońce jest na sztywno przymocowany do osi tylnego koła, a epicentrum jest ruchomy. Obracać się go zmusza rowerzysta, wskazujący pociąga na pedały. Przy tym prędkość transmisji, a zatem i prędkość obrotowa mogą ulec zmianie.

Znacznie częściej można spotkać złożone zębate, planetarne mechanizmy. Ich schematy mogą być bardzo różne, w zależności od tego, do czego jest przeznaczona ta lub inna konstrukcja. Zazwyczaj skomplikowane mechanizmy składają się z kilku prostych, utworzonych zgodnie z ogólną zasadą dla przekładni planetarnej. Takie systemy złożone są dwu-, trzy - lub łożyska. Teoretycznie można tworzyć konstrukcje i z dużą liczbą wierszy, ale w praktyce takie nie występuje.

Płaskie i przestrzenne urządzenia

Niektórzy uważają, że prosty planetarny mechanizm musi być płaski. Jest to tylko częściowo prawda. Skomplikowane urządzenia też mogą być płaskie. To znaczy, że szeregi planetarne, ilu ich było używane w urządzeniu znajdują się w jednej lub w równoległych płaszczyznach. Przestrzenne mechanizmy mają planetarne szeregi w dwóch lub więcej płaszczyznach. Przy tym samych kół może być mniej, niż w pierwszym wariancie. Należy pamiętać, że płaski planetarny mechanizm jest taki sam, jak i przestrzenny. Różnica polega tylko na zajmowanego urządzeniem placu, czyli w kompaktowej.

Stopnie swobody

Tak nazywa się zbiór współrzędnych obrotów, który pozwala określić stan systemu w przestrzeni w danym czasie. Właściwie każdy planetarny mechanizm ma stopni swobody nie mniej niż dwóch. Czyli rzuty rożne prędkości obrotowej każdego szczebla w takich urządzeniach nie są związane liniowo, jak w innych przekładniach zębatych. Pozwala to na uzyskanie na wyjściu kątowe prędkości nie jest takie, jakie jest na wejściu. Można to wytłumaczyć tym, że w różnicowej względu na ogromną mechanizmu znajdują się trzy elementy w każdym rzędzie, a pozostałe będą związane z nim liniowo, za pomocą jakiegoś jednego elementu szeregu. Teoretycznie można utworzyć układów planetarnych z trzema i więcej stopni swobody. Ale w praktyce są one неработоспособными.

Przełożenie planetarnego mechanizmu

To najważniejsza charakterystyka ruchu obrotowego. Pozwala ona określić, ile razy zwiększył się moment siły na wale napędzaną w stosunku do momentu wału prowadzącego. Określić przełożenie można na podstawie poniższego wzoru:

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

• 1 - ogniwo prowadzące.
• 2 - ogniwo slave.
• D1, d2 - średnice pierwszego i drugiego ogniw.
• Z1, Z2 - liczba zębów.
• M1, M2 - momenty obrotowe.
• W1 W2 - rzuty rożne prędkości.
• N1 n2 - prędkość obrotowa.

W Ten sposób, przy передаточном odniesieniu do wyżej jednostki na napędzaną wałem zwiększa się moment siły, a częstotliwość i prędkość kątowa maleje. Zawsze trzeba wziąć pod uwagę przy tworzeniu konstrukcji, bo przełożenie mechanizmów planetarnych przekładni zależy od tego, ile zębów mają koła, i jaki element wielu jest na świecie.

Zastosowanie

W dzisiejszym świecie istnieje wiele różnych maszyn. Wielu z nich pracuje za pomocą planetarnych mechanizmów.

Są One wykorzystywane w samochodowych дифференциалах, planetarnych, przekładni, w кинематических schematach złożonych maszyn, w przypadku przekładni lotniczych silników samolotów, w rowerach, w kombajnach i traktorach, w czołgach i innej technice wojskowej. Na zasadach przekładni planetarnej pracują wiele skrzyni biegów, w napędach elektrogeneratorów. Rozważmy jeszcze jeden taki system.

Planetarny mechanizm skrętu

Konstrukcja Ta znajduje zastosowanie w niektórych ciągnikach, maszynach na gąsienicach i zbiornikach. Prosty schemat urządzenia pokazany jest na rysunku poniżej. Zasada działania planetarnego mechanizmu obrotu taka: prowadził (pozycja 1) związane z bębnem hamulca (2) i jednym kołem znajdującym się w gąsienica. Epicykl (6) jest związana z wałem transmisji (pozycja 5). Słońce (8) związane z dyskiem фрикциона (3) i bębnem hamulca obrotu (4). Po włączeniu blokującego фрикциона i wyłączania hamulców taśmowych satelity kręcić się nie będzie. Oni staną się podobni do dźwigni, tak jak za pomocą zębów związane ze słońcem (8) i эпициклом (6). Dlatego zmuszają ich i prowadził jednocześnie obracać się wokół wspólnej osi. Przy tym prędkość kątowa jest taka sama.

Po wyłączeniu blokującego фрикциона i włączeniu hamulca obrotu słońce zacznie się zatrzymywać, a satelity zaczną poruszać się wokół własnych osi. Tym samym tworzą one moment na водиле i obracać koło napędowe gąsienicy.

Zużycie

Co do trwałości i amortyzacji, to w liniowych mechanizmach planetarnych systemów rozkład obciążenia zauważalne wśród najważniejszych komponentów.

Termiczna i cykliczne zmęczenie mogą zwiększać w nich z powodu ograniczonej dystrybucji obciążenia i faktu, że przekładnie planetarne mogą obracać się dośćszybko w ich osiach. Ponadto, przy dużych prędkościach i przełożeniach związku planetarnego mechanizmu, siły odśrodkowe mogą znacznie zwiększyć ilość ruchu. Należy również zauważyć, że w miarę zmniejszania się dokładność produkcji i zwiększenie liczby satelitów tendencja do braku równowagi wzrasta.

Te urządzenia i ich systemy mogą nawet ulec zużyciu lub amortyzacji. Niektóre konstrukcje są wrażliwe nawet na niewielkie дисбалансам i są w stanie wymagać wysokiej jakości i drogie komponenty złożenia. Dokładne położenie planetarnych kołków wokół osi słonecznej koła zębate może być klucz.

Innych systemów planetarnych mechanizmów, które pomagają zrównoważyć obciążenia, m.in. wykorzystanie pływających podzespołów lub «miękkie” mocowań, aby zapewnić możliwie trwałe ruch słońca lub epicentrum.

Podstawy syntezy planetarnych urządzeń

Te wiedzę potrzebne przy projektowaniu i tworzeniu węzłów maszyn. Pojęcie «synteza planetarnych mechanizmów» polega na obliczaniu liczby zębów w słońce, epicentrum i satelitach. Należy przy tym spełnić kilka warunków:

• Przełożenie musi być równa określonej wartości.
• Oczkach zębów kół musi być poprawny.
• Należy zapewnić współosiowość wału wejściowego i wyjściowego.
• Chcesz zapewnić sąsiedztwo (satelity nie powinny kolidować ze sobą).

Także przy projektowaniu trzeba wziąć pod uwagę wymiary przyszłego konstrukcji, jej masy i SPRAWNOŚCI.

Jeśli wybrano przełożenie (n) to liczba zębów na słońce (S) i na przekładniach planetarnych (P) musi spełniać równości:

n = S/P

Jeśli założymy, że napięcie na ogniskiem wcześnie (A), to przy zablokowanym водиле musi zostać spełniony równość:

N = -S/A

Jeśli jest zamocowany epicentrum, to będzie wiernym następującą równość:

N = 1+ A/S

Tak dokonuje się obliczenia planetarnego mechanizmu.

Zalety i wady

Istnieje kilka rodzajów transmisji, które z powodzeniem są wykorzystywane w różnych urządzeniach. Planetarna wśród nich wyróżnia się następującymi zaletami:

• Zapewnia mniejsze obciążenie na każdy widelec kół (i słońca, i epicentrum, i satelitów) za względu na fakt, że obciążenie na nich rozłożone bardziej równomiernie. To pozytywnie wpływa na żywotność konstrukcji.
• Przy tej samej mocy przekładnia planetarna ma mniejsze wymiary i masę, niż w przypadku innych rodzajów transmisji.
• Możliwość osiągnięcia większego przełożenia z mniejszą ilością kół.
• Zapewnienie mniejszego poziomu hałasu.

Wady planetarnych mechanizmów:

• Potrzebna większa precyzja przy ich wykonywaniu.
• Niska SPRAWNOŚĆ przy stosunkowo dużym передаточном zakresie.