Планетарна передача принцип дії і кінематика красивого механізму

0 224 2 хвилин читання

Доброго вам дня дорогі Новомосковсктелі! У даній статті ми розглянемо один з найцікавіших механізмів - планетарна передача принцип дії і яка це красива ідея конструктора. У матеріалі буде описано з яких вузлів вона складається. Так само розглянемо де ж застосовується такий вид передачі в автомобільному транспорті.

Що таке планетарний механізм

Перш ніж розглядати пристрій і принцип роботи планетарного механізму необхідно позначити його призначення. Він служить для зміни швидкості (іноді напрямки) обертання вихідного вала.

У роботі цього механізму простежується така залежність, чим нижче швидкість вихідного вала, тим більший на ньому крутний момент (іншими словами велике співвідношення вхідного і вихідного валів).

Тепер дізнаємося, що ж таке планетарна передача, принцип дії якої базується на обертанні шестерень. Шестерні бувають наступних видів:

• сонячна шестерня;
• сателіти;
• коронна шестерня.

Планетарний механізм отримав свою назву через розміщення шестерень в ньому як планет навколо сонця.

А схема така: в центрі перебувати сонячна шестерня, навколо неї крутяться сателіти (як планети) пов'язані між собою водилом, а зовні сателітів йде коронна шестерня. Всі види шестерень можуть бути пов'язані або з вхідним валом або вихідним.

Принцип роботи планетарної передачі полягає в тому, щоб один з видів шестернею (сонячна, водило або коронна) був закріплений жорстко. Тоді цей закріплений вузол є передавальною ланкою.

Наприклад, при закріпленні коронної шестерні, вхідний вал подає крутний момент на сонячну шестерню. Та ж передає обертання далі на сателіти, які проходячи по коронної шестірні починають обертати водило. Ну а водило виводить вже крутний момент на вихідний вал.

На цьому принципі будуватися планетарна коробка передач до складу якої входять додатково системи гальмування та блокування вузлів механізму.

Планетарна передача принцип дії якої може бути двох видів:

1. Одноступінчатий (блокується тільки один вид шестернею);
2. Багатоступінчастий (можуть блокуватися різні види шестернею).

Крім цього, планетарний ряд може бути, як з закріпленим елементом як ми розглядали раніше, так і диференціальним. У другому випадку жоден з вузлів механізму жорстко не фіксується, дозволяючи змінювати обертання самостійно, на основі сил, прикладених до різних валів системи.

Її механізм влаштований так що дозволяє швидше обертатися валу, який найменше завантажений.

Вузли і агрегати на основі планетарного механізму

Найпоширенішим агрегатом на основі планетарного механізму є диференціал автомобіля. Він встановлений на кожній провідній осі автомобіля.

Тут варто планетарна передача, принцип дії якої базується на диференціальної системі. Це коли жоден вузол системи не закріплений жорстко.

Вхідний вал подає крутний момент на шестерню (НЕ коронну, оскільки зуби розміщені не вниз, а в сторону), та передає тягу на сателіти, до яких приєднано дві сонячні шестерні.

Механіка тут наступна: сателіти обертаються з однією швидкістю, а сонячні шестерні можуть мати різні швидкості обертання відмінні один від одного, але сума їх швидкостей завжди однакова.

На другому місці за поширенням йде гидромеханическая планетарна коробка передач, принцип роботи, якої заснований так само на обертанні трьох видів шестерень.

Але тут все влаштовано набагато складніше так як в сучасному світі потрібно від п'яти і більше передач переднього ходу. А це на одному планетарному механізмі реалізувати неможливо.

Для реалізації сучасної трансмісії інженери планетарний ряд АКПП пов'язують з декількох планетарних механізмів в один каскад. Який в свою чергу може реалізувати діапазон співвідношень від 0,7: 1 на вищих передачах до 4,5: 1 при русі на низьких швидкостях Наведене співвідношення можна розшифрувати так, що на один оборот вихідного валу коробка робить 0,7 обороту вхідного вала і т . Д.

Для перемикання передач до складу АКПП входять механізми які спочатку пригальмовують необхідні шестерінки, а потім і зовсім їх блокують для задіяння інших вузлів.

Так само планетарна передача принцип дії якої базується на блокуванні одного або декількох вузлів застосовується в будівництві верстатів, підйомного обладнання і тракторів. Адже у такого механізму є маса переваг, а саме:

• невисока гучність;
• невеликі розміри (всі шестерні знаходяться на одній осі і поруч один з одним);
• маленька навантаження на зуби (так як число їх велике, на кожен припадати менше зусилля);
  великі значення передавальних чисел (оскільки зуби витримують великі навантаження до того ж велика кількість шестерень різних розмірів).

Ну і без недоліків такого механізму не обійшовся, а вони такі:

• складність конструкції і виготовлення (дуже багато вузлів позиціонування яких має бути дуже точним);
• при проектуванні систем з великими навантаженнями знижується ККД (оскільки велика кількість шестерень мають великі втрати на тертя).

Підбивши підсумок слід сказати, що планетарний механізм міцно увійшов в сучасне автомобілебудування. Хоча агрегати, побудовані на його базі, мають досить складну структуру, але сам механізм простий в розумінні принципів роботи.