Планетарный механизм

Прежде чем рассматривать устройство и принцип работы планетарного механизма необходимо обозначить его назначение. Он служит для изменения скорости (иногда направления) вращения выходного вала. В работе этого механизма прослеживается такая зависимость, чем ниже скорость выходного вала, тем больший на нем крутящий момент (другими словами большое соотношение входного и выходного валов).
Планетарный механизм
Теперь узнаем, что же такое планетарная передача, принцип действия которой основан на вращении шестеренок. Шестерни бывают следующих видов: • солнечная шестерня; • сателлиты; • коронная шестерня. Планетарный механизм получил свое название из-за размещения шестеренок в нем как планет вокруг солнца. А схема следующая: в центре находиться солнечная шестерня, вокруг нее крутятся сателлиты (как планеты) связанные между собой водилом, а снаружи сателлитов идет коронная шестерня. Все виды шестеренок могут быть связаны или с входным валом или выходным.
Принцип работы планетарной передачи заключается в том, чтобы один из видов шестерней (солнечная, водило или коронная) был закреплен жестко. Тогда этот закрепленный узел является передающим звеном.
Например, при закреплении коронной шестерни, входной вал подает крутящий момент на солнечную шестерню. Та же передает вращение далее на сателлиты, которые проходя по коронной шестерне начинают вращать водило. Ну а водило выводит уже крутящий момент на выходной вал. На этом принципе строиться планетарная коробка передач в состав которой входят дополнительно системы затормаживания и блокировки узлов механизма. Планетарная передача принцип действия которой может быть двух видов: • Одноступенчатый (блокируется только один вид шестерней); • Многоступенчатый (могут блокироваться разные виды шестерней). Помимо этого, планетарный ряд может быть, как с закрепленным элементом как мы рассматривали ранее, так и дифференциальным. Во втором случае ни один из узлов механизма жестко не фиксируется, позволяя изменять вращения самостоятельно, на основе сил, приложенных к разным валам системы. Ее механизм устроен так что позволяет быстрее вращаться валу, который меньше всего нагружен. Передаточное отношение планетарного механизма Это важнейшая характеристика вращательного движения. Она позволяет определить, во сколько раз увеличился момент силы на валу ведомом по отношению к моменту вала ведущего. Определить передаточное отношение можно по формулам: i = d2/d1 =Z2/Z1 = M2/M1 = W1/W2 = n1/n2, где: • 1 - звено ведущее. • 2 - звено ведомое. • d1, d2 - диаметры первого и второго звеньев. • Z1, Z2 - число зубьев. • M1, M2 - крутящие моменты. • W1 W2 - угловые скорости. • n1 n2 - частота вращения. Таким образом, при передаточном отношении выше единицы на ведомом валу увеличивается момент силы, а частота и угловая скорость уменьшаются. Это всегда нужно учитывать при создании конструкции, потому что передаточное отношение в планетарных механизмах зависит от того, сколько зубьев имеют колеса, и какой именно элемент ряда является ведущим.

Узлы и агрегаты на основе планетарного механизма

Самым распространенным агрегатом на основе планетарного механизма является дифференциал автомобиля. Он установлен на каждой ведущей оси автомобиля.
Здесь стоит планетарная передача, принцип действия которой основан на дифференциальной системе. Это когда ни один узел системы не закреплен жестко.
Входной вал подает крутящий момент на шестерню (не коронную, поскольку зубья размещены не вниз, а в сторону), та передает тягу на сателлиты, к которым присоединено две солнечные шестерни. Механика здесь следующая: сателлиты вращаются с одной скоростью, а солнечные шестерни могут иметь разные скорости вращения отличные друг от друга, но сума их скоростей всегда одинакова. На втором месте по распространению идет гидромеханическая планетарная коробка передач, принцип работы, которой основан так же на вращении трех видов шестеренок. Но здесь все устроена намного сложнее так как в современном мире требуется от пяти и больше передач переднего хода. А это на одном планетарном механизме реализовать невозможно. Для реализации современной трансмиссии инженеры планетарный ряд АКПП связывают из нескольких планетарных механизмов в один каскад. Который в свою очередь может реализовать диапазон соотношений от 0,7:1 на высших передачах до 4,5:1 при движении на низких скоростях Приведенное соотношение можно расшифровать так, что на один оборот выходного вала коробка делает 0,7 оборота входного вала и т.д. Для переключения передач в состав АКПП входят механизмы которые сначала притормаживают необходимые шестеренки, а затем и вовсе их блокируют для задействования других узлов.
Так же планетарная передача принцип действия которой основан на блокировке одного или нескольких узлов применяется в постройке станков, подъёмного оборудования и тракторов. Ведь у такого механизма есть масса преимуществ, а именно: • невысокая шумность; • небольшие размеры (все шестерни находятся на одной оси и рядом друг с другом); • маленькая нагрузка на зубья (так как число их большое, на каждый приходиться меньшее усилие); • большие значения передаточных чисел (поскольку зубья выдерживают большие нагрузки к тому же большое количество шестерней разных размеров). Ну и без недостатков такой механизм не обошелся, а они следующие: • сложность конструкции и изготовления (очень много узлов позиционирование которых должно быть очень точным); • при проектировании систем с большими нагрузками снижается КПД (поскольку большое количество шестерней имеют большие потери на трение).
Подведя итог следует сказать, что планетарный механизм прочно вошел в современное автомобилестроение. Хотя агрегаты, построенные на его базе, имеют довольно сложную структуру, но сам механизм простой в понимании принципов работы. Надеюсь вам было несложно понять все что было описано в материале и в порядке благодарности прошу подписаться на материалы нашего сайта и поделиться найденной интересной информацией с друзьями в социальных сетях.

Планетарные механизмы - видео



ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ НА САЙТЕ


Система BLUETEC от Mercedes-Benz

BLUETEC - это торговая марка Mercedes-Benz, применяемая для их «чистых» дизельных автомобилей. Давайте проведем технический обзор системы BLUETEC от двигателя до выхлопной трубы. ...

Блоки цилиндров ВАЗ - особенности и характеристики

Блок цилиндров 21083 первоначально был сконструирован под параметры карбюраторного двигателя. Следовательно, в нем не предусматривалось наличия участков крепления элементов по аналогии с инжекторными двигателями, среди которых модуль зажигания...

Скоро зарядка электромобилей будет мгновенной

Одна из претензий к электромобилям, помимо небольшого пробег на одной зарядке, это длительная зарядка батарей. Но это может вскоре измениться. BMW и Porsche вместе представили прототип станции «FastCharge», которая заряжает электромобили быстрее, че...

Размеры дисков и шин подходящих на Лада Гранта

В нашем обзоре расскажем про допускаемый размер шин на Гранту (ВАЗ 2190), а также на что влияет размер шин в ходе эксплуатации машины. Начнем с допускаемого заводом-производителем размера шин и колес. Седан...

Снятие и ремонт рукавов полуосей МТЗ-80, 82

Следы смазки на внутреннем ободе колеса или на крышке рукава полуоси свидетельствуют о разрушении или потере эластичности манжеты полуоси. Для ее замены снимают колесо, ступицу и крышку рукава полуоси. ...

Двигатель Киа Рио 1.6

Автомобили Kia Rio довольно популярны на территории России. Это одни из самых бюджетных иномарок, которые доступны в продаже с хорошим выбором комплектаций. Бензиновые двигатели 1.6 Kia Rio устанавливаются на автомобили, как с механической, так и с а...

Двигатель 2GR-FE

Двигатель 2GR был разработан в 2005 году, как замена 3MZ-FE, на базе 4-х литрового 1GR, путем уменьшения хода поршня с 95 мм до 83 мм. (Путем корректировки геометрии были созданы и 3GR, 4GR, 5GR). Блок цилиндров 2GR...

Замена катализатора на пламегаситель

Каталитический нейтрализатор является компонентом контроля выбросов. Эта деталь установлена после выхлопного коллектора. Аномальная структура внутри каталитического нейтрализатора позволяет выхлопным газам проходить через соты, где газы взаимодейству...