Планетарный редуктор это что такое: Планетарный редуктор: устройство, принцип работы, виды

Планетарный редуктор: устройство, принцип работы, виды

Аналоги мировых брендов. Подробнее>>

Из чего состоит планетарная передача

Планетарным редуктором называется один из типов механических редукторов. Этот широко распространённый во многих отраслях тип редукторов основан на планетарной передаче. Планетарная передача представляет собой зубчатый механизм, характерной особенностью которого является то что оси некоторых зубчатых колёс являются подвижными.

Наиболее популярная разновидность планетарной передачи состоит из следующих элементов:

• Солнечная шестерня – малое зубчатое колесо с внешними зубьями, располагающееся в центре механизма
• Коронная шестерня (эпицикл) – большое зубчатое колесо с внутренними зубьями
• Водило – эта деталь планетарной передачи механически соединяет все сателлиты. Именно на водиле установлены оси вращения сателлитов.
• Сателлиты – малые зубчатые колёса с внешними зубьями, располагающиеся между солнечной и коронной шестернёй. Сателлиты находятся в одновременном зацеплении и с солнечной и с коронной шестернёй.

Преимущества планетарных редукторов

Планетарные редукторы имеют ряд существенных преимуществ перед традиционными, при этом, многие свойства у них такие же, как у цилиндрического варианта исполнения за счет применения шестерней.

Среди них:

1. Возможность создания высоких передаточных отношений скоростей при невысоком количестве шестеренок;
2. Компактность редуктора, благодаря количеству шестерней, имеющих небольшой размер;
3. Небольшая масса;
4. За счет меньшего размера колес и замыкания сил в механизме, планетарные передачи работают с меньшим шумом, чем зубчатые;
5. Симметричная конструкция передач обеспечивает меньшие нагрузки на опоры. Это упрощает конструкцию опор и снижает потери в них, а также дает возможность выбирать подшипники меньших типоразмеров.
6. Длительный эксплуатационный срок, который достигается конструкцией с особым расположением сателлитов, которое позволяет взаимно компенсировать оказываемые друг на друга силы.

Перечисленные выше преимущества предъявляют определенные требования к изготовлению планетарных редукторов. Вся производственная цепочка от расчета, проектирования и до изготовления должна быть организована с высокой точностью.

Недостатки планетарных редукторов

1. Большая дороговизна изготовления по сравнению с другими видами редукторов;
2. Высокое теплоотделение за счет компактности и высоких передаваемых мощностей;
3. Снижение КПД с повышением передаточного отношения;
4. Сложность в ремонте, поскольку необходимо специализированное оборудование;

Нужно отметить, что при регулярном обслуживании по регламенту планетарные редукторы отличаются стабильностью, надежностью и долговечностью.

Как работает планетарный редуктор

Работа планетарной передачи простейшей конструкции в случае остановленного эпицикла происходит следующим образом. Во вращение приводится солнечная шестерня. Вместе с ней начинают поворачиваться сцепленные с ней сателлиты. По мере того как сателлиты поворачиваются, они перекатываются по солнечной шестерне и по эпициклу. Тем самым они перемещаются вокруг солнечной шестерни, приводя во вращение водило, на котором закреплены оси сателлитов.

Конструкция планетарного механизма позволяет работать не только с остановленным эпициклом, используя в качестве входа солнечную шестерню, а в качестве выхода – водило. Из трёх перечисленных элементов: солнечная шестерня – водило – эпицикл любые два можно использовать как вход или как выход, а оставшийся третий – затормозить. Планетарная передача при таких способах включения всё равно будет работать, изменится лишь передаточное отношение как по величине, так и по знаку. Всего возможно шесть подобных способов включения, но наиболее широко применяется описанный выше: вход – солнечная шестерня, выход – водило, эпицикл – неподвижен. Такое включение имеет самое большое передаточное отношение из всех имеющихся способов.

Если в планетарном механизме вращаются, и солнечная шестерня и водило и эпицикл, то механизм начинает работать как дифференциал, позволяя производить сложение угловых скоростей на разных входах или их разложение угловой скорости на два различных выхода.

От планетарной передачи к планетарному редуктору

На практике планетарная передача используется как основной элемент для построения планетарных редукторов. В состав редуктора помимо самой передачи входят корпус, опорные подшипники, входной и выходной вал (или иные элементы для подключения вала двигателя и вала нагрузки).

Поскольку передаточное отношение планетарной передачи описанной конструкции чаще всего находится в диапазоне от 3 до 7, то для получения более высоких передаточных отношений применяют последовательное соединение нескольких планетарных механизмов. Получившийся в результате многоступенчатый редуктор может иметь передаточное отношение до нескольких тысяч и даже десятков тысяч.

Варианты планетарного редуктора: отличия друг от друга

Планетарные редукторы имеют большое количество разновидностей, отличающихся друг от друга по самым различным признакам. Отличия могут заключаться в конструктивной схеме – несколько солнечных шестерён, водил или эпициклов, вместо одной солнечной шестерни, одного водила и одного эпицикла в простейшем варианте редуктора. В некоторых вариантах редукторов плоскости вращения различных планетарных колёс могут быть не параллельны друг другу (пространственные планетарные механизмы).

Для построения планетарного редуктора могут быть использованы различные виды зубчатых колёс: прямозубые, косозубые, шевронные, конические. Использование каждого из этих видов зубчатых колёс может придать редуктору особенные свойства. Например, косозубые зубчатые колёса могут быть использованы для построения малошумных редукторов.

Количество сателлитов также может изменяться. Обычно используется от трёх (наиболее распространённый вариант) до шести сателлитов (выходные ступени компактных высоконагруженных редукторов). Форма сателлитов также может быть различной – например двухвенцовые зубчатые колёса в планетарных редукторах, построенных по сложным конструктивным схемам или разрезные подпружиненные зубчатые колёса в редукторах с пониженным люфтом.

Отличие планетарного редуктора от других редукторов

Планетарный редуктор имеет небольшой диаметр если сравнивать редукторы разных типов, рассчитанные на одинаковый номинальный момент. При этом осевая длина планетарных таких редукторов как правило больше чем у других типов редукторов.

В стандартных конструкциях планетарных редукторов доступен широкий ассортимент передаточных чисел (например, до шести тысяч в случае планетарных редукторов maxon motor) в отличие, например, от волновых редукторов (от 30 до 160 в стандартных моделях).

Среди планетарных редукторов можно найти модели с самым разным люфтом: от нескольких градусов для моделей стандартного исполнения до особо низколюфтовых редукторов специальной конструкции (например, планетарные редукторы Harmonic Drive). С одной стороны, это позволяет им быть более точными чем распространённые модели рядных редукторов, с другой стороны они не достигают точности волновых редукторов.

Сферы применения

Благодаря широкому спектру преимуществ планетарные редукторы находят применение во многих отраслях, таких как:

1. Приборостроение;
2. Станкостроение;
3. Промышленная робототехника;
4. Машиностроение;
5. Технологическое оборудование,
6. Медицина;
7. Авиация.

Поделиться:

Нельзя добавить товар к сравнению. Вы уже добавили к сравнению товар из категории « XXX». Очистите список сравнения и попробуйте ещё раз.

Товар успешно добавлен в корзину

Планетарный редуктор: устройство и принцип работы

«ФиФ»
г. Санкт-Петербург, ул. Тюшина, д.4, пом.6
+7 (812) 320-90-34

Планетарный редуктор: устройство, виды и принцип работы

Одним из механизмов, который применяется для передачи и преобразования вращающего момента является планетарный редуктор. Это одна из разновидностей механических устройств, ее отличительная особенность – в применении планетарной передачи, которая и передает нужную энергию.

Такие агрегаты можно встретить в различных станках, приборах и силовых передачах. Они часто используются в коробках перемены передачи, в дифференциалах в автомобилях, в различной строительной технике. Особенно эффективно применение подобных узлов вместе с электродвигателем. Разберемся, что такое планетарный редуктор и в чем его отличия от других типов устройств.

Навигация по статье

Из чего состоит планетарная передача

Как работает планетарный редуктор

Отличие планетарного редуктора от других редукторов

Из чего состоит планетарная передача

Как мы уже отметили, агрегат имеет в своей основе планетарную передачу. Она строится на основе зубчатого механизма, в котором оси некоторых колес являются подвижными и вращаются вокруг определенной оси. Во многом это напоминает движение планет, из-за чего такая передача и получила свое характерное название.

Планетарная передача может состоять из различных элементов. Мы рассмотрим ее на примере наиболее универсальной и популярной схемы. В состав входят следующие детали:

• 
  Солнечная шестерня. Представляет небольшое зубчатое колесо, имеющее внешние зубья. Располагается в самом центре механизма.
• Коронная шестерня (эпицикл). Зубчатое колесо большого диаметра, которое имеет уже внутренние зубья.
• Сателлиты. Это – небольшие зубчатые колеса, имеющие внешние зубья. Они находятся между двумя шестернями и одновременно зацеплены с каждой из них.
• Водило. Небольшая деталь, которая служит для механического соединения всех сателлитов. На водиле располагаются основные оси вращения сателлитов.

В качестве входного элемента в узле может использоваться как солнечная или коронная шестерня, так и водило. Аналогично, в качестве выходного элемента передачи служит один из трех компонентов системы. Схема планетарного редуктора часто предполагает неподвижность третьего элемента, тогда передача работает по принципу повышающего или понижающего редуктора. Если узел является движущимся, то передача чаще выступает в роли дифференциала.

Планетарная передача обычно применяется в приводах малой мощности в составе планетарных редукторов. Такой механизм может включать сразу несколько передач, которые собираются последовательно, то есть представляют отдельные ступени механизма. Первая ступень устанавливается непосредственно на вал, далее на водило первой передачи устанавливается солнечная шестерня второй передачи и т. д.

Как работает планетарный редуктор

Работа и показатели агрегата во многом зависят от кинематической схемы привода. При простейшей конструкции планетарной передачи работа всего агрегата происходит по следующему принципу. Солнечная шестерня приводится во вращение. Одновременно с ней начинают двигаться сцепленные сателлиты. По мере всего движения сателлиты перекатываются по солнечной и коронной шестерне, приводя в движение водило. Такой принцип работы планетарного редуктора характерен для агрегатов с остановленным эпициклом.

Также в качестве входа часто используется солнечная шестерня, а в качестве выхода – водило. Как мы уже отметили, для входа и выхода может применяться один из трех элементов передачи. Оставшийся третий – затормаживается. Изменение входа и выхода влияет на величину и знак передаточного числа. Всего возможно шесть различных способов включения передачи.

В некоторых случаях возможно одновременное вращение и солнечной шестерни, и эпицикла, и водила. В этом случае механизм будет работать в качестве дифференциала, что позволит сложить угловые скорости на разных входах или разложить – на выходах.

В классическом исполнении планетарный редуктор включает в себя червячные или зубчатые пары, различные уплотнения, сальники и т. д. Частным примером такого устройства служит шариковый подшипник, корпус которого состоит из двух компонентов – крышки и основания.

Мощность устройств тоже различается в зависимости типоразмеров и конструктивных особенностей. Например, в линейке FLENDER представлены узлы горизонтального и вертикального исполнения с мощностью от 30 до 13000 кВт.

Отличие планетарного редуктора от других редукторов

На практике основой для редуктора планетарного типа становится именно планетарная передача. Помимо нее, в состав механизма входит корпус, опорные подшипники и два вала (входной и выходной). Также в конструкцию могут включаться различные детали для подключения двигателя, вала нагрузки и т. д.

Мы уже отметили, что очень часто используется принцип последовательного подключения нескольких планетарных передач. Связано это с тем, что передаточное число узлов находится в диапазоне 25–400, тогда как на практике нередко требуются более высокие значения. В результате можно увеличить показатели до нескольких десятков тысяч.

Планетарный редуктор, как правило, имеет маленький диаметр, особенно, если сравнивать его с устройствами с похожим номинальным моментом.

Существует множество разновидностей редукторов такого типа, которые различаются по конструкции и своим характеристикам. Например, некоторые виды планетарных редукторов имеют несколько солнечных шестерен, эпициклов и водил. Также нередко плоскости вращения элементов не параллельны друг другу (в так называемых пространственных механизмах), а располагаются под углом.

При построении устройства с использованием зубчатых колес (например, косозубых), удается придать агрегату новые свойства. Например, сделать его малошумным или более надежным.

Изменению нередко подвергается и количество сателлитов. В стандартном агрегате применяется от трех до шести компонентов (в среднем эта цифра составляет 3–4). Форма сателлитов также может быть самой разной: популярностью пользуются двухвенцовые зубчатые колеса и подпружиненные элементы.

Также можно найти механизмы с различным люфтом. Он может составлять от нескольких градусов (в стандартных вариантах) или быть практически нулевым (в низколюфтовых редукторах, имеющих специальную конструкцию).

В целом же устройство и принцип работы планетарных редукторов схож с агрегатами другого типа. Как показывает практика, такие механизмы обеспечивают оптимальное распределение нагрузки и высокую точность работы приводов. При необходимости специалисты «Ф и Ф» готовы ответить на оставшиеся вопросы и помочь вам с выбором агрегата такого типа!

Планетарная коробка передач представляет собой коробку передач, в которой входной вал и выходной вал соосны.

Назад к обзору

Какая тысячелетняя техника лежит в основе многих самых инновационных технических прорывов нашего времени? Робототехника, 3D-печать и новые транспортные средства имеют одну общую черту: часто они приводятся в движение планетарной коробкой передач. Как поставщик планетарных редукторов мы, конечно, знаем всю подноготную, но что делать, если вы сталкиваетесь с этой техникой впервые? Мы решили объяснить это понятно для всех — В этой статье мы обсудим основы планетарного редуктора.

Что такое планетарная коробка передач?

Планетарная коробка передач представляет собой коробку передач с выровненными входным и выходным валами. Планетарный редуктор используется для передачи самого большого крутящего момента в наиболее компактной форме (известной как плотность крутящего момента).

Втулка ускорения велосипеда — отличный пример планетарного механизма. Вы когда-нибудь задумывались, как можно получить столько мощности и возможностей в такой маленькой втулке? Для трехступенчатой ​​втулки используется одноступенчатая планетарная система передач, для пятиступенчатой ​​— двухступенчатая. Каждая система планетарной передачи имеет состояние понижения, прямое сцепление и режим ускорения.

С точки зрения математики, наименьшее передаточное отношение составляет 3:1, наибольшее — 10:1. При передаточном отношении меньше 3 солнечная шестерня становится слишком большой по сравнению с планетарной шестерней. При передаточном отношении более 10 солнечное колесо становится слишком маленьким, и крутящий момент падает. Отношения обычно являются абсолютными, то есть целыми числами.

Кто изобрел планетарный редуктор, неизвестно, но функционально он был описан Леонардо да Винчи в 1490 году и использовался веками.

Почему редуктор называется планетарным?

Планетарный редуктор получил свое название из-за того, как различные шестерни движутся вместе. В планетарном редукторе мы видим солнечную (солнечную) шестерню, сателлитную (кольцевую) шестерню и две или более планетарные шестерни. Обычно солнечная шестерня приводится в движение и, таким образом, перемещает планетарные шестерни, заблокированные в водиле планетарной передачи, и образует выходной вал. Сателлитные шестерни имеют фиксированное положение по отношению к внешнему миру. Это похоже на нашу планетарную солнечную систему, отсюда и название. Помогло то, что древние конструкции зубчатых колес широко использовались в астрологии для картографирования и отслеживания наших небесных тел. Так что это был не такой уж большой шаг.

На практике мы часто говорим с точки зрения использования планетарных редукторов для промышленной автоматизации. Вот почему мы называем солнечную шестерню входным валом, планетарную шестерню и водило — выходным валом, а сателлиту (или зубчатый венец) — корпусом.

Возможности планетарных редукторов

Можно реализовать различные скорости и направления поворота с помощью одной и той же конструкции. Это может быть достигнуто, например, реверсированием коробки передач, что дает следующие возможности:

Где обычно используется планетарный редуктор (в трансмиссии)?

Где обычно используется планетарный редуктор (в трансмиссии):

• В роботе для увеличения крутящего момента
• В печатной машине для уменьшения скорости валков
• Для точного позиционирования
• В упаковочной машине для воспроизводимых продуктов

Покупка планетарного редуктора: на что следует обратить внимание

Каковы критерии покупки планетарного редуктора? На этот вопрос сложно ответить, потому что он сильно зависит от того, где именно используется коробка передач. Прежде всего, должны быть правильными первичные характеристики (например, крутящий момент, люфт, передаточное отношение), а затем вторичные (например, коррозионная стойкость, уровень шума, конструкция) и третичные (например, время доставки, цена, глобальные доступность, обслуживание) важны.

Поскольку Apex Dynamics работает быстрее, вы можете обращаться к нам по всем вопросам. Мы ответим быстро, часто в тот же день, с индивидуальным ответом и/или индивидуальным предложением. Таким образом, вам никогда не придется беспокоиться о задержке, мы доставляем каждый редуктор со склада и быстрее, чем кто-либо другой.

Консистентная смазка или масло в качестве смазки в планетарном редукторе

Несмотря на точность изготовления и сборки планетарного редуктора, внутри всегда имеются поверхности качения или скольжения. Вот почему каждая коробка передач содержит смазку — будь то масло, консистентная смазка или синтетический гель — для обеспечения хорошей работы шестерен и предотвращения их износа. Кроме того, смазка часто также обеспечивает охлаждение и снижает шум или вибрацию. Apex Dynamics использует специальную смазку от компании Nye Lubricants, по сути это своего рода гель.

Мы опубликовали статью на эту тему:
SMART Lubrication: Без смазки нет гладкой передачи!

6 аргументов в пользу планетарного редуктора в сочетании с серводвигателем

1. Крутящий момент делится на 3 передачи (сателлитные шестерни), и, следовательно, при равных размерах крутящий момент почти в 3 раза больше, чем у «обычного» редуктора .
2. Низкий люфт.
3. Компактность и, следовательно, малая инерция массы.
4. Высокая эффективность.
5. Закрытая система.
6. Абсолютное соотношение от 3:1 до 10:1 на ступень.

Почему планетарный редуктор от Apex Dynamics

Редукторы Apex Dynamics идеально подходят, например, для современной сервотехники благодаря сложным уплотнениям Viton, косозубым зубьям и сбалансированному валу солнечной шестерни. Мы предлагаем около 49 серий планетарных редукторов и предлагаем непревзойденный сервис, поддержку и местный склад. Это делает нас непревзойденным поставщиком редукторов с малым люфтом.

Что такое планетарная передача и как она работает?

Даже если вы опытный домашний механик, в вашем автомобиле есть детали, которые, вероятно, доставят вам неприятности. Они либо слишком труднодоступны, либо слишком сложны для работы в вашем гараже. Трансмиссии, как правило, попадают в эту категорию, потому что они представляют собой сложные компоненты с множеством внутренних движущихся частей, которые требуют точного размещения для правильной работы.

Одно дело избегать ремонта коробки передач дома, но шестерни и внутренняя работа современных коробок передач слишком интересны, чтобы их игнорировать. Планетарные передачи попадают в эту категорию, и поскольку технология существует уже тысячи лет, забавно думать о том, что они отключаются в большинстве современных автоматических трансмиссий.

The Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее., ZF

Что такое планетарные передачи? Как они влияют на ваши ежедневные поездки? В этом посте мы изложили для вас основу, и наша цель — помочь вам понять основы планетарных передач и трансмиссий в целом. Давайте покатаемся.

Вы ​​сказали, что тысячи лет. Когда именно была изобретена планетарная передача?

Планетарные передачи, также известные как планетарные передачи, были разработаны греками более 2000 лет назад и изначально предназначались для предсказания движения планет в Солнечной системе. Что касается того, как они придумали эту шестерню, самое простое объяснение здесь является лучшим: планетарные шестерни состоят из центральной ведущей шестерни (то есть солнца) с несколькими «планетарными» шестернями, которые вращаются вокруг нее. Зубчатый венец окружает как центральную, так и планетарную шестерни.

В автомобильном мире первые трансмиссии с планетарными передачами были установлены в начале 1900-х годов на автомобиле Wilson-Pilcher, который производился в Соединенном Королевстве. Затем в 1908 году Ford Model T использовал планетарные передачи для своей двухступенчатой ​​​​механической коробки передач. Забегая вперед на несколько десятилетий, Oldsmobile разработал автоматическую коробку передач в 1937 году, в которой использовались планетарные передачи, получившие название «Автоматическая безопасная трансмиссия», и она могла переключаться между высокими и низкими передачами и использовала сцепление только для старта с места.

Как работают планетарные передачи?

Планетарные редукторы могут использоваться в сочетании с двигателями внутреннего сгорания, электродвигателями или гидравлическими двигателями и используются из-за их долговечности, эффективности и способности выдерживать нагрузки с высоким крутящим моментом. Как упоминалось выше, центральная «солнечная» шестерня обычно является входной шестерней. Вокруг него две или более планетарных шестерни вращаются внутри внешнего зубчатого венца и соединены с выходным валом через водило.

Примером того, как это может работать, является то, что солнечная шестерня вращается, а планетарная шестерня удерживается на месте. Когда солнечная шестерня вращается, она заставляет планетарные шестерни вращаться на месте внутри кольца. Это движение, в свою очередь, вращает выходной вал в обратном направлении.

Нужна помощь с визуализацией? Вот видео работы планетарного редуктора.

Где используются планетарные передачи?

Планетарные передачи используются в устройствах с ограниченным пространством, поскольку они обычно меньше, чем другие типы редукторов. Они также составляют основу наиболее распространенного типа автоматической трансмиссии, известной как гидравлическая планетарная автоматическая трансмиссия. Большинство современных автоматических коробок передач в автомобильной промышленности используют планетарные передачи.

В других местах планетарные передачи используются в таком оборудовании, как шнеки и ветряные турбины, а также в автомобильных приводных системах для вертолетов и авиационных двигателей. Планетарные передачи также популярны для промышленного оборудования, где их используют управляемые роботы, станки для лазерной резки и даже операционные столы в больницах. Также велика вероятность того, что мясо для сэндвичей в вашем холодильнике было нарезано на слайсере с планетарной передачей.

В легковых автомобилях с автоматической коробкой передач используются планетарные передачи, поэтому их использует «бьюик» вашей бабушки, точно так же, как раздражающий 19 вашего соседа95 Форд Мустанг V6.

Автоматические трансмиссии всех типов оснащены планетарными передачами, такими как эта 10-ступенчатая от Ford. , Ford

Имеют ли бесступенчатые трансмиссии планетарные передачи?

В то время как традиционные автоматические и механические трансмиссии имеют фиксированные передаточные числа, бесступенчатая трансмиссия (CVT) работает с двумя коническими шкивами, соединенными ремнем. Они используются для повышения экономии топлива, поскольку вариаторы обычно предназначены для поддержания двигателя в наиболее эффективном и идеальном диапазоне мощности.

Однако существуют версии вариаторов с планетарными передачами. В этих трансмиссиях, называемых эпициклическими вариаторами или планетарными вариаторами, для передачи крутящего момента используются планетарные шестерни. Toyota использовала его в Prius еще в конце 1990-х годов.

Планетарные передачи подходят и для гибридов., GM

Какое отношение планетарная передача имеет к портальным мостам?

Портальные мосты используются для увеличения дорожного просвета и позволяют использовать передачу, снижающую нагрузку на дифференциал. В таких транспортных средствах, как грузовик Mercedes-AMG G63 6×6 и Mercedes-Benz Unimog, используются портальные мосты. В этих приложениях используется планетарный (планетарный) редуктор, который позволяет полуосям вращаться быстрее, чем колесам.

Это уменьшает величину крутящего момента, необходимого для получения того же уровня мощности. В случае таких транспортных средств, как Unimog и G63, большие колеса и шины уже обеспечивают большую часть необходимого дорожного просвета, поэтому портальные оси играют несколько иную роль.

Часто задаваемые вопросы о планетарных передачах 

У вас есть вопросы, У привода есть ответы!

В: Как узнать, есть ли в моей машине планетарные передачи?

A: Если вы водите современный автомобиль с автоматической коробкой передач, есть большая вероятность, что он имеет планетарные передачи. Если вы хотите это выяснить, обратитесь к руководству по техническому обслуживанию вашего автомобиля для получения информации о коробке передач, обратитесь в сервисный отдел вашего дилера или попробуйте всезнающую панель поиска, от которой мы все так зависим.

В: Являются ли планетарные передачи более дорогими, чем другие типы?

A: В общем да. Они дороже, потому что они более сложны и состоят из большего количества частей, чем другие типы трансмиссий.

В: Нужна ли смазка планетарным передачам?

Ответ: Да. Как и любая другая шестерня или механический компонент вашего автомобиля, планетарные передачи нуждаются в смазке для плавной работы и предотвращения повреждений или износа.