Планетарные редукторы с сервоприводом

Планетарный редуктор с сервоприводом представляет собой тип зубчатой ​​передачи. Для снижения числа оборотов двигателя до необходимого и достижения высокого крутящего момента в нем используется преобразователь частоты вращения коробки передач. Как работает планетарная коробка передач? Из фреймворка мы поймем больше об этом. Планетарная шестерня, солнечная шестерня и зубчатый венец являются основными элементами планетарной коробки передач с сервоприводом.

Венец зубчатого венца находится в непосредственном контакте с внутренним корпусом редуктора. В средней части зубчатого венца находится дополнительная солнечная шестерня с силовым приводом. Между солнечной шестерней и зубчатым венцом установлена ​​планетарная шестерня, состоящая из трех шестерен, равномерно расположенных на водиле планетарной передачи, плавающих между ними на опоре выходного вала, коронном венце и солнечной шестерне. Планетарные шестерни вращаются, когда солнечная шестерня приводится в действие входной мощностью, а затем вращаются по орбите зубчатого венца вокруг сердечника. Давайте подробнее рассмотрим, почему планетарные редукторы с сервоприводом — отличный инструмент.

Основные функции планетарного редуктора с сервоприводом

Серво-планетарный редуктор служит редуктором скорости и усилителем крутящего момента. Увеличение крутящего момента упрощает эксплуатацию машины с двигателем гораздо меньшего размера, что позволяет экономить ресурсы и энергию. Положение планетарного редуктора сервопривода в качестве редуктора скорости имеет такое же важное значение в некоторых приложениях, как и его функция множителя крутящего момента. Рост кристаллов, например, включает постепенное поднятие шарика из барабана, в котором находится расплавленный материал. Всю сборку следует вращать достаточно равномерно, со скоростью 15° в час, чтобы кристалл оставался как можно более круглым, гладким и однородным. Жесткий контроль угловой скорости обеспечивается сервомеханизмом, но серводвигатели обычно плохо работают или создают высокий крутящий момент на низких скоростях. Включение редуктора помогает серводвигателю работать с точки зрения управления на максимальной скорости, создавая при этом ограниченный крутящий момент, который повышается за счет передаточного числа до соответствующей степени.

Почему так важен термин «сервопривод» в планетарном редукторе с сервоприводом?

В сервосистемах, где устройство обратной связи используется для управления крутящим моментом, положением или скоростью линейной или поворотной системы, отношение инерции нагрузки к инерции двигателя является критическим фактором производительности системы. Более низкий коэффициент инерции позволяет двигателю более точно управлять нагрузкой и избегать перерегулирования и колебаний, улучшая реакцию системы. Если реальная инерция нагрузки не может быть изменена, добавление редуктора в систему может уменьшить величину инерции нагрузки, отражаемой обратно на двигатель, по существу создавая впечатление, что двигатель передает меньшую инерцию.

Коробка передач уменьшает инерцию отраженной нагрузки на квадрат передаточного отношения, поэтому добавление коробки передач может значительно улучшить коэффициент инерции системы. Шестерни также умножают крутящий момент от двигателя к нагрузке на величину, пропорциональную передаточному числу, при этом требуемая скорость двигателя снижается на ту же величину. В некоторых приложениях это означает, что можно использовать меньший двигатель, который может работать на более высокой и эффективной скорости.

Основные преимущества планетарных редукторов с сервоприводом

В планетарных сервоприводах для передачи крутящего момента используются шестерни трех типов:планетарные шестерни, солнечная шестерня и зубчатый венец. Присоединенный двигатель приводит в движение солнечную шестерню, расположенную в центре узла шестерни. Многие планетарные передачи работают как с солнечной шестерней, так и с зубчатым венцом, которые стационарны и закреплены внутри корпуса редуктора. Когда солнечная шестерня вращается, она заставляет планетарные шестерни вращаться вокруг своих осей и вращаться вокруг солнечной шестерни. Положение планетарной передачи задается вилкой, в которую также входит выходной вал.

При таком расположении нагрузка распределяется по нескольким зубьям шестерни, что придает конструкции планетарной передачи высокую жесткость и способствует малому люфту - только От 1 до 2 угловых минут на некоторых конструкциях. Высокая жесткость также важна в приложениях, требующих частых циклов пуска-остановки или изменения направления вращения.

Планетарные конструкции также компактны, обеспечивая высокие коэффициенты уменьшения в небольшом габаритном корпусе. Эта компактная конструкция также означает, что они имеют низкую инерцию, что особенно выгодно в сервоприводах, поскольку инерция редуктора напрямую увеличивает инерцию нагрузки, которую должен уравновешивать двигатель. И хотя планетарные передачи, как и другие конструкции, можно смазывать консистентной смазкой или маслом, большинство из них смазываются производителем консистентной смазкой и не требуют повторной смазки или обслуживания в течение всего срока службы редуктора. Другие преимущества планетарного редуктора с сервоприводом включают в себя:

Умножение крутящего момента

Планетарные редукторы сервопривода обеспечивают механическое преимущество при установке на выходной вал двигателя. Количество шестерен и количество зубьев на каждой из них обеспечивает механическое преимущество, определяемое передаточным числом. Если двигатель производит 100 фунтов на дюйм. крутящий момент, подключение планетарного редуктора с сервоприводом 5:1 создает выходной крутящий момент, близкий к 500 фунт-дюйм. в зависимости от эффективности планетарного редуктора с сервоприводом.

Снижение скорости

Планетарные сервоприводы часто называют редукторами, поскольку большинство из них увеличивают выходной крутящий момент при снижении выходной скорости. Двигатель, работающий со скоростью 1000 об/мин, оснащен планетарной сервоприводной передачей с передаточным числом 5:1, достигает 200 об/мин. Это снижение скорости повышает эффективность системы, поскольку многие двигатели неэффективны при низких оборотах. Например, с шлифовальным механизмом, который должен работать на пятнадцати, зацепление двигателя приводит к непостоянству вращения круга. Различное сопротивление полированного камня также делает вращение колеса непредсказуемым. Напротив, установка планетарного редуктора с сервоприводом 100:1 на двигатель позволяет ему работать со скоростью 1500 об/мин. Комбинация двигателя, редуктора и передней бабки обеспечивает более стабильное выходное усилие и плавное вращение колеса, несмотря на трение и колебания нагрузки.

Соответствие инерции

За последние 20 лет производители сервоприводов представили легкие материалы, плотные медные обмотки и высокоэнергетические магниты двигателя, которые генерируют больший крутящий момент для заданных размеров рамы. Хотя эта тенденция была благоприятной, она увеличивала риск несоответствия момента инерции между серводвигателями и нагрузками, которыми они управляют.