Планетарная передача

Содержание

Поделки машины из бросового материала

Применение

Наиболее широкое применение принцип нашёл в планетарных редукторах, автомобильных дифференциалах, бортовых планетарных передачах ведущих мостов тяжёлых автомобилей, кроме того, используется в суммирующих звеньях кинематических схем металлорежущих станков, также в редукторах привода воздушных винтов турбовинтовых двигателей (ТВД) в авиации, также довольно распространены планетарные втулки для велосипедов.

В современных устройствах могут использоваться каскады из нескольких планетарных передач для получения большого диапазона передаточных чисел. На этом принципе работают многие автоматические коробки передач.

Часто планетарные передачи используются для суммирования двух потоков мощности (например, планетарные ряды двухпоточных трансмиссий некоторых танков и др. гусеничных машин), в этом случае неподвижно зафиксированных элементов нет. Например, два потока мощности могут подводиться к солнечной шестерне и эпициклу, а результирующий поток снимается с водила.

Планетарные передачи также используются в случаях, когда необходимо переменное передаточное отношение (может быть достигнуто торможением, например, водила).

Смазка втулок Shimano.

Планетарные втулки Nexus и Alfine смазываются специальной смазкой, за исключением 11-скоростной Alfine, которая смазывается маслом. При неправильном «профилактическом обслуживании», например, смазке неправильной смазкой, могут возникнуть неполадки планетарного механизма. Это особенно часто происходит, если выбирается неправильная смазка для втулки с ножным тормозом, которой требуется особая смазка, хорошая отводящая тепло от тормоза.

Смазка Shimano Nexus.

Перед смазкой втулку необходимо разобрать, почистить сольвентом, высушить.

Смазка постоянно загрязняется металлическими частицами, образующимися вследствие износа. Поэтому втулка требует периодической чистки и пополнения запасов специальной смазки, не позволяющей кулачкам слипаться. Во влажном климате втулки часто выходят из строя из-за попадания воды. Перевод втулки на масляную смазку помогает устранить эту проблему. Кроме того масляная смазка имеет преимущество, заключающееся в смазке планетарной втулки без необходимости разборки втулки.

Из-за модульной конструкции втулок Nexus и Alfine их разобрать не так сложно, как может показаться с первого взгляда. Если раскрутить втулку с левой стороны, то с правой стороны можно целиком вытянуть весь механизм.

Так как вместо переключающего стержня, расположенного в полой оси, здесь установлен поворотный переключатель, то в эти втулки нельзя добавлять масло через конец оси. Для пополнения запасов масла придётся открутить левый конический подшипник или установить специальный масляный колпачок Sturmey-Archer, через который в будущем можно будет заливать масло.

Роллерный тормоз Shimano смазывается вообще без разборки через маленький резиновый затвор со стороны держателя. При этом необходимо использовать только специальную тормозную смазку Nexus. Для смазки роллерного тормоза вам потребуется всего навсего открыть затвор, вставить в него носик тюбика со смазкой и выдавить её.

Технические характеристики планетарной втулки Shimano 8 SG-8R20.

Технические характеристики планетарной втулки Shimano 8 SG-8R20
Характеристика Inter-8
Передачи 8
Номер модели SG-8R20
Бесшумные собачки
Механизм облегчения переключения передач
Модулятор переключения
Тормоз Inter-M
BR-IM41/IM50/IM70R
Ширина втулки по контргайкам 132 мм
Длина оси A 182 мм
Длина оси B 26 мм
Длина оси C 26 мм
Диаметр гаек D BC3/8TP126
Размер D BC3/8TP126
Ширина гайки K 7,2 мм
Ширина дропаута P 4 — 7,5 мм
Значение Q 4 — 7,5 мм
Стопорная шайба 6,4 мм
Значение M 6,4 мм
Линия цепи
16 — 23 зуба CL1/CL2  
Значение E 2,7 мм
Переключатель SB-8S20/ST-8S20
Соединительный блок CJ-8S20/CJ-8S40
Передаточное отношение Общее 307%
1 0,527
2 0,644
3 0,748
4 0,851
5 1
6 1,223
7 1,419
8 1,615
Материал оболочки Алюминий
Отделка Окрашена
Вес 1750 г
Отверстий под спицы 36
Размер спиц #13 / #14
Расстояние между фланцами F 58,3 мм
Расстояние между двумя противоположными отверстиями под спицы G 92,6 мм
Диаметр фланцев H 3,2 мм
Ширина фланца J 3,2 мм
Ширина фланца J»
Количество зубьев задних звёздочек 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23
Толщина задней звёздочки 2,3 мм
Используемый размер цепи 1/2″ x 1/8″ или 1/2″ x 3/32″
Рекомендованная цепь CN-NX10

Режимы работы гидротрансформатора

Движение масла в гидротрансформаторе

Перед началом движения насосное колесо вращается, реакторное и турбинное — неподвижны. Реакторное колесо закреплено на валу при помощи обгонной муфты, и поэтому может вращаться только в одну сторону. Включаем передачу, нажимаем педаль газа — обороты двигателя растут, насосное колесо набирает обороты и потоками масла раскручивает турбинное. Масло, отбрасываемое обратно турбинным колесом, попадает на неподвижные лопатки реактора, которые дополнительно «подкручивают» поток масла, увеличивая его кинетическую энергию, и направляют на лопасти насосного колеса. Таким образом с помощью реактора увеличивается крутящий момент, что и требуется при разгоне автомобиля. Когда автомобиль разогнался, и движется с постоянной скоростью, насосное и турбинное колеса вращаются примерно с одинаковыми оборотами. При этом поток масла от турбинного колеса попадает на лопасти реактора уже с другой стороны, благодаря чему реактор начинает вращаться. Увеличения крутящего момента не происходит, гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты. Если же сопротивление движению автомобиля возросло (например, автомобиль едет в гору), скорость вращения ведущих колес, а, соответственно, и турбинного колеса падает. В этом случае потоки масла опять останавливают реактор — крутящий момент возрастает. Таким образом осуществляется автоматическое регулирование крутящего момента в зависимости от режима движения.

Отсутствие жесткой связи в гидротрансформаторе имеет свои достоинства и недостатки. Плюсы: крутящий момент изменяется плавно и бесступенчато, демпфируются крутильные колебания и рывки, передаваемые от двигателя к трансмиссии. Минусы — низкий КПД, так как часть энергии теряется при «перелопачивании масла» и расходуется на привод насоса АКПП, что, в конечном итоге, приводит к увеличению расхода топлива.

Для устранения этого недостатка в гидротрансформаторе применяется режим блокировки. При установившемся режиме движения на высших передачах автоматически включается механическая блокировка колес гидротрансформатора, то есть он начинает выполнять функцию обычного «сухого» сцепления. При этом обеспечивается жесткая непосредственная связь двигателя с ведущими колесами, как в механической трансмиссии. На некоторых АКПП включение режима блокировки предусмотрено и на низших передачах. Движение с блокировкой является наиболее экономичным режимом работы АКПП. При повышении нагрузки на ведущих колесах блокировка автоматически выключается.

При работе гидротрансформатора происходит значительный нагрев рабочей жидкости, поэтому в конструкции АКПП предусматривается система охлаждения с радиатором, который или встраивается в радиатор двигателя, или устанавливается отдельно.

Планетарная коробка — передача

Планетарные коробки передач с двумя степенями свободы могут быть получены путем комбинирования планетарных рядов ( см. фиг.

Планетарная коробка передач ( Гризуолд-Паккард) ( четырехступенчатая) с ускоряющей передачей и с электромагнитным управлением в сочетании с гидродинамической муфтой; б — схема коробки передач Гри-зуолд — Паккард: / — планетарный комплект с понижающей передачей; 2 — то же с повышающей передачей; 3 — то же для заднего хода; 4, 5 и 6 — электромагниты; 7 — каретка; 8 — запорная муфта.

Планетарная коробка передач состоит из нескольких планетарных передач. Размеры шестерен в этих передачах неодинаковы, поэтому коробка имеет несколько передаточных чисел. Переключение передач осуществляется особыми устройствами — фрикционами управления, которыми можно попеременно затормаживать либо зубчатые венцы ( коронные шестерни), либо солнечные шестерни.

Планетарные коробки передач служат для ступенчатого изменения передаточного отношения. Переключения производятся тормозами И фрикционными муфтами. Различают две основные схемы механизма. Схема простого планетарного механизма имеет более двух центральных колес и соответствующее число сателлитов, закрепленных на подвижных осях ( фиг.

Планетарные коробки передач служат для ступенчатого изменения передаточного отношения Переключения производятся тормозами и фрикционными муфтами.

Планетарные коробки передач, управляемые тормозами и фрикционными муфтами, являются разновидностью коробок передач с постоянным зацеплением шестерен.

Однако планетарные коробки передач имеют более высркую стоимость.

Достоинствами планетарных коробок передач по сравнению с коробками, имеющими неподвижные оси шестерен, являются возможность получения больших передаточных чисел при небольшом числе зубчатых колес, а также меньшие вес и размеры. Однако планетарные коробки передач имеют более высокую стоимость.

Валы планетарных коробок передач рассчитывают на кручение. Изгиб может иметь место при установке на валу ленточного тормоза от неуравновешенных радиальных сил.

Конструкция планетарной коробки передач аналогична рассмотренной выше и состоит из четырех планетарных рядов, управляемых с помощью четырех дисковых тормозов. Все планетарные ряды выполнены с одинарными сателлитами.

В планетарных коробках передач фрикционные элементы дисков сцепления и ленточных тормозов работают в том же масле, которое используется в качестве рабочей жидкости в гидротрансформаторе и в качестве смазочного материала зубьев шестерен планетарной передачи. При такой работе повышается их долговечность и надежность эксплуатации. Вместе с тем, работающие в масле фрикционные элементы могут передать меньший момент трения, чем диски при отсутствии смазки. Чтобы избежать этого, фрикционные диски и ленты тормозов снабжают специальными накладками из металлокерамики или других материалов, обеспечивающих постоянство сил и моментов-трения при работе их в среде смазочного материала.

В планетарных коробках передач фрикционные элементы дисков сцепления и ленточных тормозов работают в том же масле, которое используется в качестве рабочей жидкости в гидротрансформаторе и в качестве смазочного материала зубьев шестерен планетарной передачи. При такой работе повышается их долговечность и надежность эксплуатации. Вместе с тем, работающие в масле фрикционные элементы могут передать меньший момент трения, чем диски при отсутствии смазки. Чтобы избежать этого, фрикционные диски и ленты тормозов снабжают специальными накладками из металлокерамики или других материалов, обеспечивающих постоянство сил и моментов трения при работе их в среде смазочного материала.

В планетарных коробках передач нагрузки от ведущей шестерни к ведомой передаются через 2 — 4 сателлита.

Рычаг управления планетарной коробки передач располагается на нулевой колонке и имеет четыре положения: Н — нейтральное; Д — эксплуатационная ( вторая) передача; эта передача автоматически переключается на третью ( прямую) передачу в соответствии с изменением нажатия на педаль управления дросселем карбюратора и сопротивлением дороги; Я — понижающая, или первая передача; ЗХ — задний ход.

Схема гидромеханической передачи.

Через сколько выветривается алкоголь.

Для того, чтобы водителю правильно и без последствий организовать свой досуг, ему необходимо знать через сколько выветривается алкоголь. Таким образом выпитое количество пива, вина или водки не помешает ему на следующий день сесть за руль в трезвом состоянии, чтобы не иметь проблем с законом.

Сфера применения планетарных МКПП

На заре автомобилестроения планетарные трансмиссии присутствовали и в механических коробках – например, в знаменитой модели Ford T. Передачи переключались тремя педалями, педаль газа перенесли на подрулевой переключатель. Первая передача включалась левой педалью, вторая – центральной, задняя – правой. В 1928 году модель сняли с конвейера, и эра планетарных МКПП ушла в небытиё.

В 30-е годы появились первые полуавтоматические коробки передач планетарного типа, которые впоследствии были вытеснены полностью автоматическими.

В полуавтоматах функции сцепления выполняла гидромуфта. В автоматических трансмиссиях – гидротрансформатор.

Впрочем, планетарные МКПП всё ещё в ходу – их устанавливают в гусеничную технику (трактора, экскаваторы), в том числе военного назначения (танки, транспортёры, тягачи). Используется планетарный механизм в металлорежущих станках, и даже в турбинах авиационных двигателей, в качестве редуктора.

Весьма популярны планетарные коробки передач в велосипедных трансмиссиях. Они отличаются долговечностью, малым весом и простотой эксплуатации, являясь, по существу, необслуживаемыми. Однако они существенно увеличивают стоимость двухколёсной техники, поэтому в чисто спортивных моделях не используются, во многом – из-за увеличения массы ТС на 1,5-2 кг. и плохой ремонтопригодностью, если сравнивать с устройствами переключения передач параллелограммного типа.

Комментарии

Никелево-железные аналоги

Управляющие элементы планетарной передачи

Наличие у любых ПМ и их сборок двух и более степеней свободы может использоваться в некоторых типах ПП в качестве основного функционала (здесь имеются ввиду планетарные дифференциалы, разветвители потоков и суммирующие ПП). Однако для работы ПП в режиме редуктора с одним ведущим звеном и одним ведомым всем остальным свободным основным звеньям необходимо задать определённую угловую скорость (в том числе, возможно, нулевую). Лишь в таком случае лишние степени свободы будут сняты, все свободные основные звенья станут опорными, а вся подающаяся на единственное ведущее звено мощность будет снята с единственного ведомого в полном объёме (с поправкой на КПД ПП). Функцию задания необходимых угловых скоростей свободным звеньям выполняют так называемые управляющие элементы ПМ. Таковых элементов два: фрикционы и тормоза.

Фрикционы соединяют друг с другом два свободных звена ПМ, либо соединяют свободное звено с внешним подводом мощности. В обоих случаях при полной блокировке фрикционы обеспечивают паре соединённых элементов некую одинаковую ненулевую угловую скорость. Конструктивно обычно выполнены в виде многодисковых фрикционных муфт, хотя в отдельных случаях возможны и более простые муфты.

Тормоза соединяют свободные звенья ПМ с корпусом ПП. При полной блокировке тормоза обеспечивают заторможенному свободному звену нулевую угловую скорость. Конструктивно могут быть аналогичны фрикционам — в виде многодисковых фрикционнных муфт; но широко распространены и более простые конструкции — ленточные, колодочные, однодисковые.

Фрикционы и тормоза по принципу своего действия являются идеальными синхронизаторами угловых скоростей соединяемых элементов. Также они выполняют предохранительные функции и при резких ударных нагрузках могут пробуксовывать, переводя динамические нагрузки в работу сил трения. И также они могут выполнять функцию главной муфты сцепления (главного фрикциона), поэтому зачастую в механических трансмиссиях машин с ПКП главная муфта сцепления вообще не применяется. При том, что тормоза в отличие от фрикционов допускают больше вариантов фактического исполнения, конструкция и тех и других может быть совершенно одинаковой, или, по крайней мере, унифицированной, несмотря на существенное функциональное различие фрикционов и тормозов. Помимо фрикционов и тормозов в работе ПП могут быть задействованы автоматически срабатывающие механизмы свободного хода (другое их название — обгонные муфты или автологи). В русскоязычных кинематических схемах планетарных КП фрикционы, тормоза и муфты свободного хода обычно обозначаются буквами Ф, Т и М.

Амортизаторы

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.

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.

Устройство и принцип работы

Рассматриваемый механизм представлен классическим сочетанием шестерен с различным диаметром, которые обеспечивают передачу вращения с изменением числа оборотов и передаваемого усилия. Особенности механизма определяют возможность применения в самых различных отраслях. Обеспечить работу можно только в случае присоединения вращающего вала к ведомой части.

Рассматривая чертеж классического устройства, следует отметить, что оно состоит из следующих элементов:

Основные элементы представлены зубчатыми и червячными парами.
Для установки и фиксации основных деталей проводится установка центрирующих подшипников.
Для смазывания трущихся деталей корпус заполняется специальным маслом

Исключить вероятность его вытекания можно за счет уплотнений.
Сальники также являются важной частью конструкции.
Корпус состоит из двух составных элементов, за счет которых есть возможность разобрать конструкция при обслуживании или ремонте.. Схема классического устройства выглядит следующим образом:

Схема классического устройства выглядит следующим образом:

  1. В качестве источника вращения устанавливается мотор.
  2. Другая часть представлена шестерней планетарного типа. Внутри расположены другие детали, крепление стакана редуктора к мотору проводится за счет фиксирующих элементов.
  3. Далее идет вал с подшипником.

Защита конструкции обеспечивается за счет крышки редуктора. Его фиксация проводится за счет болтов. В целом можно сказать, что устройство достаточно сложное, поэтому провести его ремонт и обслуживание не всегда просто.

Принцип действия агрегата во многом зависит от кинематической схемы привода. Расчет передаточного отношения проводится при применении специальных формул, которые можно встретить в технической литературе.

Основная часть конструкции состоит из следующих деталей:

  1. Коронной шестерни.
  2. Планетарная или сателлиты.
  3. Водило и солнечная шестерня.

Принцип действия рассчитывается следующим образом:

  1. Солнечная шестерня расположена в центральной части конструкции. Зачастую именно ей передается основное вращение, для чего элемент имеет посадочное отверстие под вал.
  2. Центральный элемент постоянно находится в зацеплении с другими подобными шестернями, оси которых расположены по окружности.
  3. Сателлиты находятся в зацеплении с коронной шестерней, которая представлена зубчатым колесом большого диаметра с внутренним расположением основных деталей.
  1. Водило требуется для жесткой фиксации всех деталей относительно друг друга.

Стоит учитывать, что для работы механизма одна из частей должна быть зафиксирована относительно других. В зависимости от выбора ведомого или ведущего элемента зависит показатель передаточного числа. Рассчитать число достаточно сложно, от этого показателя также зависит удельная мощность.

Конструктивные особенности рассматриваемого механизма определили то, что он может применяться для достижения самых различных целей.

Планетарный редуктор

В современной промышленности планетарные редукторы, в основе которых лежит шестерня солнечная, используются в лебедках и электроинструменте. Наиболее популярным техническим средством, которое есть практически в каждом доме и где может быть использована солнечная шестерня — велосипед с планетарной втулкой.

Сам принцип нескольких зубчатых колес, которые передают энергию движения друг другу, далеко не нов. И даже планетарный редуктор не самое свежее изобретение. Новшеством здесь можно считать лишь то, насколько активно этот принцип работы распространяется в современных приборах и технике самого разного назначения.

Планетарные втулки сегодня в велосипедах ставятся туда, куда прежде ставили звездочки для байка для регулирования передач. В спортивных велосипедах каждая звездочка на велосипед отвечает за свою передачу скоростей. Более простая задняя планетарная втулка, которая работает на солнечной шестерне, ставится на велосипеды для города, а также на туристические велосипеды.

Как было сказано, задняя планетарная втулка более популярна, чем передняя. В первую очередь, это определяется особенностью крепления велосипедной цепи и классической установки звездочки на велосипед. Но если вы хотите переделать свой байк из обычного в электрический, то вам придется столкнуться с таким изобретением как мотор-колесо. Ставится оно обычно на переднюю вилку (хотя можно поставить и на заднюю, и даже заменить оба колеса, сделав велосипед полноприводным), одна из важных частей мотор-колеса — планетарный редуктор, в основу которого так же положена шестерня солнечная.

Изначально мотор-колёса были иного принципа, но требования удешевления из-за возрастания массовости спроса на электровелосипеды привело к тому, что именно роторная передача, основанная на планетарном принципе, стала наиболее выгодной системой генерации энергии движения и распределения ее.
Это решение увеличивает статическую тягу при уменьшении веса колеса, но при этом становится более шумным сам мотор и усиливаются вибрации от высоких частот, передающиеся на раму. На текущий момент основная часть колес с мотором до 500 Ватт — редукторные. Это сделало электровелосипеды более шумными и тяжелыми, но резко снизило стоимость конструкции. Однако, при установке такого планетарного редуктора нужно проследить, чтобы допустимые вибрации не превышали норму, иначе это отразится на сроке службы рамы.

Наши работы

Подбор чисел зубьев планетарных передач

Число зубьев колёс подбирают на первом этапе расчёта планетарной схемы по заранее установленному передаточному отношению. Особенность проектирования планетарного ряда заключается в соблюдении требований правильной сборки, соосности и соседства механизма:

  • зубья сателлитов должны совпадать с впадинами солнца и эпицикла;
  • планеты не должны задевать друг друга зубьями. На практике более 6 сателлитов не используют из-за трудностей равномерного распределения нагрузки;
  • оси водила, солнечного и коронного колёс должны совпадать.

Основное соотношение подбора зубьев передачи через передаточное число выглядит так:

i = 1+Zкорона/Zсолнце,

Читать

Чем отличаются права на автомат от прав на механику

где i — передаточное число;

Zn — количество зубьев.

Условие соосности соблюдается при равных межосевых расстояниях солнечного колеса, короны и водила. Для простой планетарной зубчатой передачи проверяют межосевые расстояния между центральными колёсами и сателлитами. Равенство должно удовлетворять формуле:

Zкорона= Zсолнце+2×Zсателлит.

Чтобы между планетами оставался зазор, сумма радиусов соседних шестерней не должна превышать осевое расстояние между ними. Условие соседства с солнечным колесом проверяют по формуле:

sin (π/c)> (Zсателлит+2)/(Zсолнце+Zсателлит),

где с — количество сателлитов.

Планетные колёса размещаются равномерно, если соотношение зубьев короны и солнца к количеству сателлитов окажется целым:

Zсолнце/с = Z;

Zкорона/с = Z,

где Z — целое число.

ТОП-10 лучших интернет-магазинов шин — Рейтинг 2021 года

О лучших автомобилях на 7 мест

Скачать руководство по эксплуатации в формате PDF

Fiat Fullback

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector