Планетарные редукторы скорости: функция, дизайн и применение

Планетарный редуктор скорости — средство увеличения/уменьшения крутящего момента, скорости двигателя и направления. Редукторы являются частью эпициклических редукторов/редукторов, где планетарные шестерни описывают эпициклоиды в пространстве, как в знаменитом детском гаджете спирограф. Центральное солнечное колесо с внешней Verzahnung вцепляется с одной или несколькими планетарными шестернями. Если название подсказывает, планетарные шестерни вращаются вокруг солнечного. Также есть вцепление с внутренней ободковой шестерней.

Планетарный редуктор — встроенная шестеренная передача в виде механического компонента с рядом шестерен. Наиболее частая конфигурация в интегрированных редукторах — планетарные наборы. Планетарный редуктор напрямую подключен к точному двигателю креплением или прямой интеграцией производителем. В простейшем планетарном наборе три подтипа шестерен. Планетарные валы вращаются вокруг неподвижного солнечного колеса, а ободковая шестерня имеет фиксированную обработку на внутренней поверхности сборки. Рассмотрим планетарные редукторы, их плюсы, минусы и детали.

Как выбрать лучший планетарный редуктор скорости?

Редуктор повышает крутящий момент двигателя — выходной вал вращается с новым моментом. Производители указывают мин/макс крутящий момент. Плотность момента варьируется: у планетарных — высокая. Другая цель — снижение скорости двигателя, нужно учесть оптимальное передаточное число. Передаточное число определяет скорость вращения выхода от скорости двигателя. Наконец — какой тип планетарного редуктора подходит: коаксиальный, параллельный или ортогональный вход/выход. Зависит от применения.

Особые характеристики планетарных редукторов

Коаксиальная форма классифицируется как тип планетарной шестерни: базовые планетарные, планетарные дифференциалы, планетарные эксцентрические, эластичные шестерни. Раньше редукторы с параллельными/ортогональными осями решали задачи с шестернями на фиксированных осях. Шестерни, вращающиеся вокруг фиксированной оси, и вцепленные шестерни, вращающиеся вокруг солнечной — планетарные редукторы. Концентрация мощности для высокого момента и КПД, но мощность трех планетарных шестерен должна распределяться равномерно для оптимума.

Малый редуктор: 3–5 планетарных шестерен вцеплены с внутренней шестерней, мощность от солнечной к отдельным ветвям. При равномерной нагрузке (идеальная картина) число планетарных шестерен может смещаться по одной с большой и малой шестерней. Распределение мощности — проблема для проектировщиков, разработано много техник равномерного распределения.

Преимущества и недостатки планетарного редуктора

Архитектура имитирует вращение Земли — отсюда название. Планетарные шестерни: 1–6 внешних шестерен вокруг центральной (солнечной), внешняя машина — планетарная шестерня. Легкий, мощный, бесшумный, эффективная передача момента.

Огромная способность к моменту

За счет взаимной нагрузки многих планетарных шестерен планетарные редукторы выдерживают то же, что и большая осевая шестеренная передача. Хотя деталей больше, чем у параллельных осей, меньшее редуцирование стоит дешевле.

Высокая крутильная жесткость

При контакте солнечной шестерни с множеством планетарных — крутильная жесткость/упругая устойчивость выше, чем у параллельно-осевого набора.

Работает с невероятно широкими диапазонами

В одной планетарной ступени отношение до 11:1, в параллельной оси — не более 5:1. Но планетарные сеты сложно descendre ниже 3:1 из-за геометрической интерференции. Масштаб параллельного вала не снижен до 1:1 (промежуточная шестерня).

Высокая производительность

Одна ступень планетарной шестерни дает >95% КПД.

Недостатки планетарного редуктора

• Обычно более сложные
• Высокое напряжение на подшипниках выходного вала
• Тепловые лимиты для малых размеров

Планетарный редуктор — момент и кинематика

Для постоянного изменения нагрузки номинальный момент редуктора должен быть ≥ требуемому нагрузочному моменту. Важно: вместе с типом двигателя и передаточным числом это определяет идеальные шестеренные перестановки для приложения. Еще аспект — оптимальный пиковый момент (например, аварийная остановка). Обычно описывает длину жизни редуктора до отказа.

Кинематика планетарных редукторов эффективно работает и защищает от типичных потерь шестерен. Пересмотр отношений инерции — другой способ выгоды для дизайна движения. Комбинация нагрузок и инерции ротора двигателя дает экономичные и управляемые дизайны. Несоответствия >1 — малый ротор и контроллер. <1 — избыточно большой двигатель для вращения своего ротора большим моментом, чем для нагрузки. Планетарные редукторы дают инженерам метод уравнивания конструкции и выходных затрат. Все планетарные редукторы имеют ограниченный люфт, но есть разные классы точности.