Планетарная коробка передач — это отдельная трансмиссия, которая представляет собой механический компонент, содержащий ряд зубчатых колес. На самом деле, планетарные передачи могут быть наиболее распространенным устройством в интегрированных коробках передач. Планетарная коробка передач подключается непосредственно к прецизионному двигателю либо через муфту, либо (во все большем числе случаев) напрямую от производителя двигателя.
Более конкретно, простейшие планетарные редукторы включают в себя три подтипа зубчатых колес. Планетарные колеса вращаются вокруг солнечной шестерни, которая вращается на месте, в то время как кольцевая шестерня — часто неподвижная шестерня, обработанная на внутренней поверхности узла, — содержит планеты.
Концентричность орбит этих шестерен обеспечивает передачу крутящего момента по одной оси. Это обеспечивает компактность конструкции и простую интеграцию.Для получения дополнительной информации об этом посетите motioncontroltips.com/gears-gearing.
Обратите внимание, что при вращении планетарного редуктора он обеспечивает высокий крутящий момент на низких оборотах. Но не все планетарные коробки передач имеют неподвижный элемент.: Все шестерни и элементы в дифференциальных системах вращаются — обычно для объединения двух входов в один выход или наоборот.
Планетарные редукторы в сборе справляются с нагрузкой таким образом, что они особенно подходят для применений с жесткими требованиями к жесткости, динамическими нагрузками или частыми остановками и пусками, где требуется низкая инерция и высокая плотность крутящего момента, а также высокая эффективность при проектировании.
Большинство стандартных зубчатых передач передают всю нагрузку на ось через одно зубчатое зацепление.
В отличие от этого, шестерни в планетарных коробках передач обычно имеют по меньшей мере три зубчатых зацепления. Благодаря сбалансированному расположению этих точек зацепления смазка распределяется равномерно, что, в свою очередь, позволяет планетарным коробкам передач некоторых конструкций допускать частоту вращения входного вала, превышающую 10 000 оборотов в минуту. В данном случае жесткие допуски и низкий люфт планетарных коробок передач (наряду с высокой жесткостью на кручение) помогают свести к минимуму люфт и повысить точность сборки двигателя-редуктора, что особенно полезно в тех случаях, когда от установки зависит задача позиционирования.
Существует несколько способов определения размеров и выбора планетарной коробки передач. Первый вариант — выбрать полностью интегрированный мотор-редуктор. Другой вариант — использовать традиционную установку с отдельно указанными компонентами. В последнем случае сначала проанализируйте рабочий цикл приложения и профиль движения. Для определения размеров при очень динамичных установках требуется использовать эквивалентное значение нагрузки, рассчитанное по приведенному здесь уравнению. Обратите внимание, что в отличие от среднеквадратичных значений для количественной оценки тепловых и токовых ограничений при выборе двигателя, величина механической усталости является основным ограничением в планетарных коробках передач, поскольку значения срока службы подшипников L10 включают третий фактор.
Номинальный крутящий момент планетарной коробки передач должен соответствовать или превышать эквивалентный крутящий момент нагрузки для непрерывного перемещения груза. Почему это важно? Этот номинальный крутящий момент, а также модель двигателя и передаточное число коробки передач в конечном итоге определяют, какие комбинации передач подходят для данного применения. Помимо этого значения, учитывается максимальный пиковый крутящий момент, который может потребоваться при аварийной остановке. Обычно это значение отражает количество циклов, которые планетарная коробка передач выдержит до выхода из строя.
Кинематика планетарной коробки передач гарантирует надежное распределение смазки, что предотвращает частые поломки редуктора. Или пересмотрите схему согласования инерции, поскольку это еще один способ улучшения конструкции планетарных редукторов. Согласование нагрузки и инерции двигателя и ротора позволяет получить экономичную конструкцию, которой к тому же легко управлять. Несоответствия, превышающие 1:1, обычно требуют более крупного двигателя и контроллера, в то время как несоответствие ниже 1:1 указывает на слишком большой двигатель, который использует больше крутящего момента для перемещения собственного ротора, чем для перемещения нагрузки. В данном случае планетарные редукторы дают инженерам возможность сбалансировать стоимость конструкции и производительность. Также обратите внимание, что все планетарные редукторы имеют минимальный люфт, но все же существуют различные модели. Выбирайте варианты с частотой вращения 10 или даже 20 угловых минут, если дополнительные затраты на сверхточные редукторы (с люфтом в пару угловых минут или меньше) неоправданны.
Как уже упоминалось, существуют также встроенные опции — планетарные редукторы, предварительно интегрированные производителем двигателя для обеспечения оптимальной производительности. В некоторых таких конструкциях производительность двигателя оптимизирована с учетом ограничений на передачу. Например, представленная здесь восьмиполюсная конструкция обеспечивает более высокую плотность крутящего момента и максимальную эффективность двигателя в диапазоне скоростей коробки передач. Такие интегрированные решения также избавляют инженеров-конструкторов от необходимости производить расчеты крутящего момента, сравнивать модели двигателей и выбирать передаточное число коробки передач. Посещать motioncontroltips.com/planetary подробнее о том, как работает планетарная коробка передач и какие формы она может принимать в зависимости от конструкции машины, читайте на примерах.
Вам также может понравиться:
Свежие комментарии