Koti / Uutiskeskus / Teollisuuden uutisia / Mikä on planeettavaihteiston tarkoitus?

Mikä on planeettavaihteiston tarkoitus?

Johdanto planeetta -vaihdejärjestelmiin

Planeettavaihteistot , joka tunnetaan myös nimellä episykliset vaihdejärjestelmät, edustavat yhtä tehokkaimmista ja kompakteimmista tehonsiirtomekanismeista. Vaihteiden yksilöllisen kokoonpanon ominaista nämä järjestelmät saavat nimensä visuaalisesta samankaltaisuudesta planeetta -aurinkojärjestelmään, ja keskimmäiset "aurinko" -vaihteet ympäröivät kiertävät "planeetta" -vaihteet, jotka kaikki sisältävät ulkoisen "rengas" -vaihteen.

Aurinkovaihde (keskusta) ajaa useita planeettavaihteita, jotka pyörivät rengasvaihteen sisällä (ulkopiiri). Planeettavaihteet on asennettu kantajalle, joka voi joko pyöriä tai pitää paikallaan.

Planeettavaihteiden ydinkomponentit

Planeettavaihteiden tarkoituksen ymmärtäminen alkaa niiden peruskomponenttien tutkimisesta:

Aurinkovarusteet

Keskivaihde, joka vastaanottaa syöttötehoa moottorilta tai moottorilta. Se on mukana ympäröivien planeettavaihteiden kanssa, siirtäen niihin kiertoenergiaa.

Planeettavaihteet

Tyypillisesti kolme -kuusi vaihdetta, jotka silmäilevät sekä aurinkovaiheella että rengasvaihteilla. Nämä vaihteet on asennettu kantajalle ja pyörivät auringonvaihteen ympäri samalla kun pyörivät omilla akseleillaan.

Rengasvaihde

Ulosmaisin vaihde, jossa on sisäiset hampaat, jotka silmäilevät planeetan hammaspyörien kanssa. Kokoonpanosta riippuen rengasvaihde voidaan pitää paikallaan, kiertää tai toimia lähtöelementtinä.

Planeettakuljetus

Rakenne, joka pitää planeetta hammaspyörät paikoillaan ja ylläpitää niiden suuntaa suhteessa toisiinsa. Kantaja voi toimia joko tuloksi tai lähtöä halutusta vaihdesuhteesta riippuen.

Perusperiaatteet

Planeetta vaihdejärjestelmien toiminnallisuus syntyy niiden komponenttien välisistä kinemaattisista suhteista. Riippuen siitä, mikä komponentti on kiinnitetty, mikä toimii tulona ja mitkä ulostulona, voidaan saavuttaa erilaiset vaihdesuhteet ja pyörimissuunnat.

Planeetta vaihdejärjestelmien hallintayhtälö on: (r s) × ωc = r × ωr s × ωs

Missä R on rengasvaihteiden hampaat, S on auringonvaihtohampaat ja ω edustaa kantoaalton (C), renkaan (R) ja auringon (S) kulmanopeuksia.

Ensisijaiset tarkoitukset ja edut

Planeettavaihdejärjestelmiä käytetään toimialoissa niiden ainutlaatuisen ominaisuuksien yhdistelmän vuoksi:

Suuritehoisuus

Planeettavaihteiset jakavat kuormituksen useiden planeettavaihteiden yli, mikä antaa niiden välittää huomattavasti enemmän vääntömomenttia verrattuna niiden kokoon verrattuna rinnakkais-akselin vaihdejärjestelmiin.

Kompakti suunnittelu

Komponenttien samankeskinen järjestely johtaa pienempaan jalanjälkeen, mikä tekee planeettajärjestelmistä ihanteellisen avaruusrajoitettuihin sovelluksiin, joissa vaaditaan suurta vääntömomentin siirtoa.

Korkea hyötysuhde

Kun virta on jaettu useisiin vaihdeverkoihin, planeettajärjestelmät saavuttavat tehokkuuden 97–99% vaihetta kohti, minimoimalla energian menetykset virranhäviöissä tarttuminen.

Monipuolisuus kokoonpanossa

Kiinnittämällä eri komponentit (aurinko, kantaja tai rengas) insinöörit voivat saavuttaa erilaiset vaihdesuhteet, vääntömomentin kertolaskukertoimet ja pyörimissuunnat samasta perusvaihteesta.

Matala värähtely ja melu

Planeettavaihteiden symmetrinen järjestely aiheuttaa tasapainoisia voimia, jotka poistavat värähtelyt, mikä johtaa tasaisempaan toimintaan verrattuna muihin vaihdetyyppeihin.

Vaihdelaatikkotyyppinen vertailu

Vaihdelaatikkotyyppi	Vääntömomentin tiheys	Tehokkuus	Kompaktiisuus	Tyypilliset sovellukset
Planeetta	Erittäin korkea	97-99%	Erinomainen	Robotti, auto-, ilmailu-
Kannustaa	Kohtuullinen	95-99%	Hyvä	Kuljettimet, yksinkertaiset koneet
Kiero-	Korkea	95-98%	Kohtuullinen	Pumput, kompressorit, teollisuus
Viiste	Kohtuullinen	95-98%	Hyvä	Oikean kulman asemat, erot
Mato	Matala-	50-90%	Hyvä	Nostolaitteet, korkea suhde

Tärkeimmät sovellukset eri toimialoilla

Automoottorivaihteistot

Planeettavaihteistot muodostavat automaattivaihteiden perustan, joka tarjoaa useita vaihde -suhteita, sileä siirtymistä ja pienikokoisia pakkauksia ajoneuvojen voimansiirrossa.

Teollisuusrobotiikka

Robottivelet hyötyvät planeettavaihteistoista johtuen niiden korkeasta vääntömomentin ja painosuhteen, tarkkuuden ja matalan takaiskisominaisuuksien vuoksi, jotka ovat välttämättömiä tarkkaan paikannukseen.

Ilmailu-

Käytetään lentokoneiden toimilaitteissa, moottorin lisävarusteissa ja helikopteriroottorijärjestelmissä, joissa luotettavuus, kompakti ja suuritehotiheys ovat kriittisiä vaatimuksia.

Tuuliturbiinit

Tuuliturbiinin vaihdelaatikoiden planeettavaiheet lähettävät tehokkaasti korkean vääntömomentin roottorin teristä generaattoreihin samalla kun vaihtuvat kuormitusolosuhteet.

Lääketieteelliset laitteet

Tarkkuus planeettavaihteiset mahdollistavat sileän, tarkan liikkeenhallinnan kuvantamisjärjestelmissä, kirurgisissa robotissa ja diagnoosikoneissa, jotka vaativat alhaisen kohinan ja tärinän.

Sähköajoneuvot

EV -voimansiirrot hyödyntävät planeetta vaihdejärjestelmiä vääntömomentin kertomisen ja nopeuden vähentymisen aikaansaamiseksi kompaktissa muotokerroissa sähkökäyttöyksiköissä.

Suunnitteluvariaatiot ja kokoonpanot

Insinöörit ovat kehittäneet useita planeettakokoonpanoja tiettyjen sovellusvaatimusten täyttämiseksi:

Yksinkertainen planeettavaihde

Peruskokoonpano yhdellä aurinkovaihteella, planeettavaihteilla, rengasvaihteilla ja kantajalla. Tarjoaa yhden vähennyssuhteen tyypillisesti välillä 3: 1 - 12: 1.

Yhdistelmäplaneettajärjestelmät

Sarjassa kytkettyjen planeettavaiheet saavutetaan korkeammat vähennyssuhteet ilman liiallista komponentin kokoa. Yleinen teollisuusvähennysmyyjissä, jotka vaativat suhteita 100: 1.

Differentiaaliset planeettajärjestelyt

Konfiguroitu kahdella tulolla ja yhdellä lähtöllä (tai päinvastoin) nopeuden/vääntömomentin summausominaisuuksien aikaansaamiseksi. Käytetään hybridi-ajoneuvojen siirtymissä ja voimalaitteissa.

Planeetta vs. aurinko -asetukset

Vaikka aurinkojärjestelyt ovat samanlaisia, ne sisältävät planeettavaihteet, jotka eivät pyöri heidän akseleillaan, kiertäen sen sijaan pitäen kiinteää suuntausta suhteessa kantajalle.

Materiaalin valintanäkökohdat

Planeettavaihteistojen vaativat käyttöolosuhteet vaativat huolellista materiaalin valintaa:

Vaihdemateriaalit

Tapauskovetetut kevytmetalliterät (esim. AISI 8620, 9310) tarjoavat erinomaisen voiman ja kestävyyden. Suorituskykyiset sovellukset voivat käyttää nitroituja teräksiä tai erikoistuneita seoksia.

Pintakäsittelyt

Hiilidyksen, nitraation ja erikoistuneet pinnoitteet parantavat pinnan kovuutta, parantavat kulutuskestävyyttä ja vähentävät kitkaa meshing -hammaspyörän hampaiden välillä.

Voitelujärjestelmät

Tarkkuusplaneettajärjestelmät käyttävät roiskevoitelua, pakotettua öljyn kiertoa tai rasvan voitelua käyttöopeuden, lämpötilan ja käyttöjakson vaatimuksista riippuen.

Ylläpitovaatimukset

Oikea ylläpito varmistaa planeettavaihteiden järjestelmien pitkäikäisyyden ja luotettavan suorituskyvyn:

Voitelun hallinta

Säännöllinen öljyanalyysi ja aikataulun mukaiset muutokset estävät kulumisen saastumista. Käyttölämpötilaan perustuva viskositeetin valinta on kriittistä.

Värähtelynvalvonta

Määräajoava värähtelysanalyysi havaitsee kehittyvät kysymykset, kuten kantoretken kuluminen, hammashammasvauriot tai väärinkäyttö ennen katastrofaalista epäonnistumista.

Lämmönhallinta

Käyttölämpötilojen seuranta estää ylikuumenemisen, joka voi heikentää voiteluaineita ja nopeuttaa komponenttien kulumista.

Tulevat kehityssuuntaukset

Planeetta vaihdelaatikotekniikka kehittyy edelleen vastaamaan nouseviin tekniikan haasteisiin:

Integroidut sähkömoottorit

Planeetta -pelkistimien integrointi sähkömoottoreihin luo kompakteja mekatronisia yksiköitä optimoiduilla suorituskykyominaisuuksilla.

Edistyneiden materiaalit

Komposiittimateriaalien ja erikoistuneiden seosten kehittäminen mahdollistaa kevyemmät, vahvemmat vaihdejärjestelmät ilmailu- ja sähköajoneuvojen sovelluksille.

Lisäaineiden valmistus

3D -tulostustekniikat mahdollistavat monimutkaisten vaihdegeometrioiden ja kevyiden rakenteiden tuotannon, joka on aiemmin mahdoton perinteisillä valmistusmenetelmillä.

Johtopäätös

Planeetta vaihdejärjestelmät palvelevat kriittistä tarkoitusta nykyaikaisissa koneissa tarjoamalla optimaalinen ratkaisu sovelluksiin, jotka vaativat suurta vääntömomentin tiheyttä, kompakteja mittoja ja toiminnan tehokkuutta. Niiden ainutlaatuinen kokoonpano antaa insinööreille mahdollisuuden siirtää huomattavaa tehoa pienen paketin kautta säilyttäen samalla erinomaisen kestävyyden ja sujuvan toiminnan. Teknologian kehittyessä planeettavaihteistot kehittyvät edelleen, löytäen uusia sovelluksia robotiikasta, uusiutuvasta energiasta, sähkökuljetuksesta ja sen ulkopuolelle.