Один тип редуктора отвечает всем критериям проектирования сервоприводов, обеспечивая при этом относительно длительный срок службы при низких требованиях к техническому обслуживанию — планетарная коробка передач. Это потому, что планетарные коробки передач обеспечивают передачу высокого крутящего момента с хорошей жесткостью и низким уровнем шума при более компактных габаритах, чем у других типов коробок передач. Подробнее о том, как необходима планетарная передача, читайте в статье: Какой тип коробки передач лучше всего подходит для применения в сервоприводах?

Конструкция планетарной коробки передач довольно проста и состоит из центральной солнечной шестерни, наружного кольца (также называемого внутренней шестерней, поскольку его зуб обращен внутрь), планетарных шестерен и водила. Подаваемая мощность на солнечную передачу приводит к ее вращению. Планетарные шестерни входят в зацепление с солнечной шестерней, и когда солнечная шестерня вращается, планетарные шестерни вращаются вокруг своих осей. Планетарные шестерни также входят в зацепление с кольцевой шестерней, которая неподвижна, заставляя планетарные шестерни вращаться вокруг солнечной шестерни. Держатель удерживает планетарные шестерни вместе и устанавливает их расстояние. Он вращается вместе с планетарными шестернями и включает в себя выходной вал.

Спасибо Тебе @cgi_motion для посещения! Стенд №2059 😃 #Автоматизация2017 #Выпускной2017 @Мир дизайна на #планетарный #нержавеющая сталь • @AutomateShow @SMMcCafferty pic.twitter.com/LqndEFsWgV

— Лиза Эйтель (@DW_LisaEitel) 4 апреля 2017

В планетарной коробке передач зацепляется сразу много зубьев, что позволяет достичь высокой скорости при относительно небольших передачах и меньшей инерции, отражаемой обратно на двигатель. Наличие нескольких зубьев, разделяющих нагрузку, также позволяет планетарным передачам передавать высокий уровень крутящего момента. Сочетание компактных размеров, значительного снижения частоты вращения и передачи высокого крутящего момента делает планетарные коробки передач популярным выбором для применения в условиях ограниченного пространства.

Планетарные шестерни также называются эпициклические шестерни. Это видеоот Neugart GmbH демонстрирует их конструкцию и эксплуатацию.

Но у планетарных коробок передач есть некоторые недостатки. Их сложность в проектировании и производстве, как правило, делает их более дорогим решением, чем другие типы редукторов. И точность изготовления чрезвычайно важна для этих коробок передач. Если одна планетарная передача расположена ближе к солнечной, чем другие, может возникнуть дисбаланс в планетарных передачах, что приведет к преждевременному износу и выходу из строя. Кроме того, компактность планетарных передач затрудняет отвод тепла, поэтому для приложений, работающих на очень высокой скорости или в режиме непрерывной работы, может потребоваться охлаждение.

При использовании “стандартной” (другими словами, рядной) планетарной коробки передач двигатель и приводимое в действие оборудование должны быть встроены друг в друга, хотя производители предлагают прямоугольные конструкции, которые включают другие наборы передач (часто конические шестерни со спиральными зубьями) для обеспечения смещения между входом и выходом.

Обратите внимание, что планетарные коробки передач могут быть сконструированы с любым цилиндрические шестерни или винтовые шестерни. Цилиндрические шестерни имеют нулевой угол закручивания спирали и, следовательно, не создают осевых усилий. Таким образом, подшипники в цилиндрической планетарной коробке передач служат только для поддержки зубчатых валов.Винтовые зубчатые колеса, напротив, имеют угол наклона спирали от 10 до 30 градусов, что заставляет их создавать значительные осевые усилия. Подшипники, используемые в винтовой планетарной коробке передач, должны выдерживать эти осевые усилия. (Более высокие углы спирали приводят к увеличению осевых усилий, но также обеспечивают более высокий крутящий момент, меньший уровень шума и более плавную работу.)

Кроме того, в планетарной коробке передач — будь то цилиндрическая конструкция или спиральная конструкция — подшипники играют активную роль в передаче крутящего момента. Но планетарное расположение обеспечивает ограниченное пространство внутри коробки передач для размещения подшипников. Игольчатые подшипники являются хорошим выбором с точки зрения размеров, но не рассчитаны на выдерживание значительных осевых нагрузок. Конические роликовые подшипники подходят для высоких осевых нагрузок, но, как правило, имеют больший размер, чем игольчатые подшипники.

Присущие подшипникам ограничения по размеру и типу в сочетании с двойной задачей передачи крутящего момента и поддержки осевых нагрузок означают, что номинальный крутящий момент винтовых планетарных коробок передач может быть ниже, чем у аналогичных коробок передач, использующих цилиндрические планетарные шестерни, чьи подшипники испытывают усилия только из-за передачи крутящего момента (без осевых нагрузок). С другой стороны, винтовые планетарные редукторы обладают меньшим уровнем шума, более плавной работой и более высокой жесткостью, чем цилиндрические планетарные редукторы. Эти характеристики делают винтовые планетарные редукторы более распространенным выбором в системах сервопривода.