itthon / Hírközpont / Ipari hírek / Mi a célja egy bolygófokozat -sebességváltó?

Mi a célja egy bolygófokozat -sebességváltó?

Bevezetés a Bolygó Gear Systems -be

Bolygófedélzetek , más néven epiciklikus fogaskerék -rendszerek, amelyek a mérnökök számára elérhető egyik leghatékonyabb és legkeményebb energiaátviteli mechanizmust képviselik. A fogaskerekek egyedi konfigurációjával jellemezve ezek a rendszerek a nevüket a bolygó napenergia -rendszerének vizuális hasonlóságából származtatják, a központi "napsütéses fogaskerekekkel körülvéve, amelyek körül keringnek a" bolygó "fogaskerekek, amelyek mindegyike egy külső" gyűrűs "fogaskerékben található.

A Napfényes fogaskerék (középső) több bolygó fogaskeréket hajt, amelyek a gyűrűs fogaskerékben (külső kör) forognak. A bolygó fogaskerekeket egy olyan hordozóra szerelik, amely elforgatható vagy helyhez kötött lehet.

A bolygófelszerelési rendszerek alapvető alkotóelemei

A bolygó -sebességváltók céljának megértése az alapvető alkotóelemek vizsgálatával kezdődik:

Sun Gear

A központi fogaskerék, amely bemeneti teljesítményt kap a motorból vagy a motorból. Kapcsolatba lép a környező bolygó fogaskerekkel, és rotációs energiát továbbít nekik.

Bolygó sebességváltó

Általában három -hat fogaskerék, amelyek mind a napfény, mind a gyűrűs fogaskerékkel összekapcsolódnak. Ezeket a fogaskerekeket egy hordozóra szerelik, és a napfényfutás körül forognak, miközben a saját tengelyükre forognak.

Gyűrűs fogaskerék

A legkülső felszerelés belső fogakkal, amely a bolygó fogaskerekkel illeszkedik. A konfigurációtól függően a gyűrűs fogaskerék helyhez kötött, forgatható vagy kimeneti elemként szolgálhat.

Bolygóhordozó

Az a szerkezet, amely a bolygó fogaskerekeket a helyzetben tartja, és fenntartja azok irányítását egymáshoz viszonyítva. A hordozó bemeneti vagy kimenetként szolgálhat, a kívánt sebességváltó aránytól függően.

Alapvető működési alapelvek

A bolygófelszerelési rendszerek funkcionalitása az alkotóelemeik közötti kinematikus kapcsolatokból származik. Attól függően, hogy melyik alkatrészt rögzítik, amely bemeneti, és mely kimenetként szolgál, eltérő sebességváltó és forgási irányok érhetők el.

Az alapvető egyenlet, amely a bolygókészülékek rendszereit szabályozza: (R S) × ωc = r × ωr S × ωS

Ahol R gyűrűs fogaskerekes fogak, S a napsugár fogak, és ω a hordozó (C), a gyűrű (R) és a Sun (S) szögsebességét képviseli.

Elsődleges célok és előnyök

A bolygófegyver -rendszereket az iparágakban alkalmazzák, a jellemzők egyedi kombinációja miatt:

Nagy teljesítménysűrűség

A Planetary Gearbox-ek több bolygófuhcon keresztül terjesztik a terhelést, lehetővé téve számukra, hogy szignifikánsan nagyobb nyomatékot folytassanak méretükhöz képest, mint a párhuzamos tengelyes fogaskerék-rendszerekhez képest.

Kompakt formatervezés

Az alkatrészek koncentrikus elrendezése kisebb lábnyomot eredményez, így a bolygórendszerek ideálisak az űrkonzervált alkalmazásokhoz, ahol nagy nyomaték-átvitelre van szükség.

Nagy hatékonyság

A többszörös sebességváltók közötti energiaellátással a bolygórendszerek színpadonként 97-99% -os hatékonyságot érnek el, minimalizálva az energiaveszteséget az energiaveszteségben terjedés.

Sokoldalúság a konfigurációban

Különböző alkatrészek (nap, hordozó vagy gyűrű) rögzítésével a mérnökök különböző sebességváltó -arányokat, nyomaték -szorzási tényezőket és forgási irányokat érhetnek el ugyanabból az alapvető sebességváltóból.

Alacsony rezgés és zaj

A Planet Gears szimmetrikus elrendezése kiegyensúlyozott erőket hoz létre, amelyek megszüntetik a rezgéseket, ami simább működést eredményez más fogaskerekekhez képest.

Sebességváltó típusú összehasonlítás

Sebességváltó típus	Nyomaték -sűrűség	Hatékonyság	Tömörség	Tipikus alkalmazások
Planetary	Nagyon magas	97-99%	Kiváló	Robotika, autóipar, űrrepülés
Sarkantyú	Mérsékelt	95-99%	Jó	Szállítószalagok, egyszerű gépek
Spirális	Magas	95-98%	Mérsékelt	Szivattyúk, kompresszorok, ipari
Ferde	Mérsékelt	95-98%	Jó	Jobb oldali meghajtók, differenciálok
Féreg	Alacsony szintű	50-90%	Jó	Emelőkészülék, magas arány

Kulcsfontosságú alkalmazások az iparágakban

Autóipari transzmissziók

A bolygófegyverek képezik az automatikus sebességváltók alapját, több sebességváltó -arányt, sima eltolódást és kompakt csomagolást biztosítva a járművek meghajtókon belül.

Ipari robotika

A robotcsuklóknak a bolygófokozatokból származnak, nagy nyomaték / súly arányuk, pontosságuk és alacsony hátrányos jellemzők miatt, amelyek nélkülözhetetlenek a pontos pozicionáláshoz.

Repülőgép -rendszer

Használják a repülőgépmozgatók, a motor kiegészítők és a helikopter -rotor rendszerekben, ahol a megbízhatóság, a kompaktság és a nagy teljesítmény sűrűség kritikus követelmények.

Szélturbinák

A szélturbina sebességváltóban lévő bolygófázisok hatékonyan továbbítják a nagy nyomatékot a rotorlapátoktól a generátorokig, miközben ellenállnak a változó terhelési körülményeknek.

Orvosi berendezések

A Precision Planetary sebességváltók lehetővé teszik a sima, pontos mozgásvezérlést a képalkotó rendszerekben, a műtéti robotokban és az alacsony zajt és rezgést igénylő diagnosztikai gépekben.

Elektromos járművek

Az EV hajtóművek a bolygókészülék -rendszereket használják a nyomaték szorzásához és a sebességcsökkentéshez egy kompakt forma -tényezőben az elektromos hajtóegységeken belül.

Tervezési variációk és konfigurációk

A mérnökök több bolygókonfigurációt fejlesztettek ki a konkrét alkalmazási követelmények teljesítése érdekében:

Egyszerű bolygófegyverek

Az alapkonfiguráció egy napsugár, bolygó fogaskerekkel, gyűrűs fogaskerekkel és hordozóval. Egyetlen redukciós arányt biztosít általában 3: 1 és 12: 1 között.

Összetett bolygórendszerek

Több bolygófázis, amelyet sorban csatlakoztatnak, hogy magasabb redukciós arányt érjenek el, a túlzott alkatrészek mérete nélkül. Általános az ipari reduktorokban, amelyek 100: 1 -ig terjednek.

Differenciális bolygó elrendezések

Két bemenet és egy kimenet (vagy fordítva) konfigurálása a sebesség/nyomaték összegzési képességeinek biztosítása érdekében. Hibrid járművitelhez és energiatermesztési eszközökhöz használják.

Bolygó és napenergia -elrendezések

Noha a napenergia -elrendezések hasonlóak, olyan bolygó fogaskerekeket tartalmaznak, amelyek nem forognak a tengelyükön, ehelyett keringnek, miközben rögzített orientációt tartanak fenn a hordozóhoz viszonyítva.

Anyagválasztási szempontok

A bolygófokozatú sebességváltók igényes működési körülményei gondos anyagválasztást igényelnek:

Fogaskerékanyagok

Az esetben keményített ötvözött acélok (például AISI 8620, 9310) kiváló erőt és tartósságot biztosítanak. A nagy teljesítményű alkalmazások nitride acélokat vagy speciális ötvözeteket használhatnak.

Felszíni kezelések

A karburizálás, a nitrid és a speciális bevonatok javítják a felületi keménységet, javítják a kopásállóságot és csökkentik a súrlódást a fogaskerekek fogak között.

Kenési rendszerek

A precíziós bolygó rendszerek splash kenést, kényszerolaj -keringést vagy zsírkenést alkalmaznak, a működési sebességtől, a hőmérséklettől és az üzemi ciklusig tartó követelményektől függően.

Karbantartási követelmények

A megfelelő karbantartás biztosítja a bolygófokozó rendszerek hosszú élettartamát és megbízható teljesítményét:

Kenéskezelés

A rendszeres olajelemzés és az ütemezett változások megakadályozzák a kopás szennyeződését. A megfelelő viszkozitású kiválasztás az üzemi hőmérsékleten alapuló alapú.

Rezgésfigyelés

A periodikus rezgés elemzés olyan fejlődő problémákat észlel, mint a csapágy kopása, a fogaskerekes fogkárosodás vagy az eltérés a katasztrófás meghibásodás előtt.

Hőgazdálkodás

A működési hőmérsékletek megfigyelése megakadályozza a túlmelegedést, amely lebonthatja a kenőanyagokat és felgyorsítja az alkatrészek kopását.

A jövőbeli fejlesztési trendek

A Planetary Gearbox technológia tovább fejlődik, hogy megfeleljen a kialakulóban lévő mérnöki kihívásoknak:

Integrált elektromos motorok

A bolygó reduktorok elektromos motorokkal történő integrációja kompakt mechatronikus egységeket hoz létre optimalizált teljesítményjellemzőkkel.

Fejlett anyagok

A kompozit anyagok és a speciális ötvözetek fejlesztése lehetővé teszi a világosabb, erősebb sebességváltó rendszereket az űr- és elektromos járművek alkalmazására.

Additív gyártás

A 3D -s nyomtatási technológiák lehetővé teszik a komplex fogaskerekek és a könnyű struktúrák előállítását, amelyeket korábban lehetetlen a hagyományos gyártási módszerekkel.

Következtetés

A Planetary Gear Systems kritikus célt szolgál a modern gépekben azáltal, hogy optimális megoldást kínál a nagy nyomaték -sűrűség, a kompakt dimenziók és az operatív hatékonyság igénylésére. Egyedülálló konfigurációjuk lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy jelentős energiát továbbítsanak egy kis csomagon keresztül, miközben fenntartják a kiváló tartósságot és a zökkenőmentes működést. A technológia fejlődésével a bolygóváltozók tovább fejlődnek, új alkalmazásokat találnak a robotika, a megújuló energia, az elektromos szállítás és az azon túl is.