Планетарный редуктор и планетарная передача

Планетарный редуктор обладает типом передачи, относящейся к зубчатым передачам с непосредственным контактом тел вращения. Такие виды передач вращательного движения в основном применяются для передачи энергии от двигателей к рабочим машинам, с конверсией крутящих моментов, скоростей и сил.

Самая простая зубчатая передача складывается из двух колес с зубьями, с помощью которых они сцепляются друг с другом. Движение ведущего зубчатого колеса преобразуется во вращение ведомого колеса с помощью нажима зубьев первого на зубья второго. Большое зубчатое колесо передачи именуется колесом, а малое — шестерней.

Планетарными считают зубчатые редукторы, которые содержат зубчатые колеса с перемещающимися геометрическими осями. Такие зубчатые колеса, называющиеся сателлитами или планетарными, вращаются аналогично планетам Солнечной системы, откуда и обрели свое название. Зубчатые колеса, с которыми соединяются сателлиты, именуют центральными. Оси сателлитов фиксируются в звене передачи, которое называют водилом, и которое точно так же как и центральное колесо, двигается вокруг основной, или центральной, геометрической оси передачи.

Одно из центральных колес планетарной передачи закреплено неподвижно. Ведомым или ведущим валом передачи называется вал подвижного центрального колеса, а ведущим или ведомым — вал водила. Если в планетарной передаче сделать вращающимися водило и все зубчатые колеса, то передача такого рода будет называться дифференциальной или дифференциалом. В дифференциале имеется два главных звена ведущие или ведомые, а третье — ведомое или ведущее.

На рисунке изображена схема широко известной, самой простой планетарной передачи, в структуре которой центральное колесо 1 — ведущее, водило Н — ведомое, три сателлита 2 движутся вместе с водилом вокруг центральной оси передачи, центральное колесо 3 зафиксировано неподвижно.
Передаточное отношение планетарного редуктора рассчитывают следующим образом. Предположим, что все звенья передачи (1, 2, 3 и H) жестко соединены между собой. Подадим этой жесткой системе переносное вращательное движение вокруг центральной оси с угловой скоростью wH, которая равна скорости водила wH, но противоположной по знаку. Притом скорость относительного движения сцепляющихся зубчатых колес и соответственно передаточное отношение их не меняются. При движении такого рода конечная угловая скорость водила +wH+(-wH)=0, поэтому водило произведет остановку; конечные относительные угловые скорости зубчатых колес 1 и 3 ?'1=?1-?H и ?'3=?3-?H. При ?H=0, отсюда при неподвижном водиле Н, планетарная передача преобразуется в простую зубчатую передачу, в которой геометрические оси всех зубчатых колес неподвижны. Для этого редуктора, передаточное отношение (сателлиты не принимаются в расчет, потому что они есть паразитными колесами) i' = ?'1/?'3=(?1-?H)/(?3-?H). Передаточное отношение i' получается отрицательным при разных направлениях вращения зубчатых колес и положительным при одинаковых направлениях вращения обоих зубчатых колес. Для этой передачи i' является отрицательным значением: i'=(?1-?H)/(?3-?H)=-(z3/z1), где z1 и z3 — следовательно, числа зубьев зубчатых колес 1 и 3. Судя по тому, что колесо 3 закреплено неподвижно, то ?3=0, а угловая скорость водила ?H=?1/[1+(z3/z1)]. Передаточное отношение данной планетарной передачи i=?1/?H, или в конечном виде i=1+z3/z1.

Таким же образом рассчитывают передаточное отношение иных типов планетарных редукторов и планетарных передач.

Для двухступенчатого планетарного редуктора, в структуре которого каждая ступень являет собой планетарную передачу по первой схеме, где центральное колесо 1—ведущее, водило Н2 - ведомое, центральные колеса 3 и 4 зафиксированы в корпусе, а передаточное отношение i=1+z2z3/z1z4.

Есть такие типы планетарных редукторов, которые по сравнению с простой зубчатой передачей наделены большим преимуществом — способностью принимать высокие передаточные отношения при малых габаритах передачи и малом числе зубчатых колес. Хотя при слишком высоком передаточном отношении работа планетарной передачи становится хуже и ее КПД понижается.

Нагрузки со стороны водила или каждого центрального колеса воспринимаются одновременно несколькими (3...6) сателлитами. По этой причине габариты зубчатых колес планетарного редуктора в сравнении с простой передачей гораздо меньше.

Соответственно, главные преимущества планетарных редукторов — малая масса и компактность, а также высокие передаточные отношения. Благодаря дифференциальным передачам в машинах происходит разложение или сложение движения, что применяют, в основном, в металлорежущих станках и автомобилях. Но планетарные передачи, в сравнении с обычными, нуждаются в высокой степени точности производства и сложнее в сборке. Планетарные редукторы и планетарные передачи с помощью своих преимуществ обрели очень широкое использование в приборостроении, станкостроении, транспортном машиностроении.

Портал Редукторостроения rus-reduktor.ru


Интервью

Парубец В. И. НТЦ Редуктор

Генеральный директор НТЦ Редуктор В.И.Парубец дал интервью, посвященное 20-летию предприятия.

«БОРОТЬСЯ И ИСКАТЬ! НАЙТИ И НЕ СДАВАТЬСЯ!»

Интервью В.И. Парубца к 20-Летию образования НТЦ «Редуктор»

Корреспондент:

Подробнее

Опросы

Как вы попали на сайт: