SGR - s n Serie înaltă cutii de viteze pl...
Vezi detaliiA cutie de viteze planetară este un sistem de angrenaje în care una sau mai multe roți dințate exterioare (dințate planetare) se rotesc în jurul unui angrenaj solar central, toate închise într-un angrenaj inel – oferind o densitate excepțională a cuplului, o formă compactă și o aliniere coaxială a arborelui într-o singură unitate integrată.
A cutie de viteze planetară este utilizat oriunde trebuie să coexiste cuplu mare, ambalaj compact și transmisie fiabilă a puterii. Deoarece sarcina este împărțită între mai multe angrenaje planetare simultan, designul gestionează un cuplu mult mai mare decât o cutie de viteze convențională cu arbore paralel de același diametru – făcând-o indispensabilă în zeci de industrii.
Transmisiile automate din mașinile de pasageri se bazează pe seturi planetare stivuite. Fiecare raport de transmisie este realizat prin blocarea sau eliberarea diferitelor elemente ale sistemului - aceleași componente fizice produc fiecare treaptă înainte și înapoi.
Dispozitivele de acționare a articulațiilor robotului necesită un cuplu ridicat într-un profil subțire. A cutie de viteze planetară montat direct pe un servomotor oferă multiplicarea cuplului necesară fără a adăuga lungimea brațului sau inerția.
Turbinele cu mai mulți megawați folosesc trepte planetare pentru a crește turația scăzută a rotorului (10-20 rpm) până la turația generatorului (1.500 rpm). Sarcina distribuită între angrenajele planetare este esențială pentru gestionarea cuplului enorm și variabil al rotorului.
Acționările pivotante ale excavatoarelor, încărcătoarele pe roți și capete de foraj folosesc toate reductoare planetare. Designul etanș, coaxial, tolerează sarcinile de șoc și contaminarea care ar distruge tipurile de cutii de viteze mai ușoare.
Trenul de aterizare, dispozitivele de acționare a clapetelor și sistemele de poziționare a antenei parabolice necesită precizie, reducere a jocului zero. De înaltă precizie cutie de viteze planetară variantele oferă precizie de poziționare la nivel de arc-minut.
Roboții chirurgicali și acționările centrifugelor necesită mișcare lină și repetabilă. Unitățile planetare cu reacție redusă oferă rezoluția de poziționare pe care o necesită sistemele medicale cu pas și servo.
Înmulțirea cuplului în a cutie de viteze planetară este guvernată de raportul de transmisie dintre angrenajul solar și angrenajul inelar, purtătorul de planete acționând ca ieșire. Relația fundamentală este: Cuplul de ieșire = Cuplul de intrare x Raportul de transmisie x Eficiența .
Cuplul crește deoarece mai multe angrenaje planetare împart sarcina simultan. Un sistem cu trei angrenaje planetare distribuie forța tangențială în trei puncte de plasă - triplând capacitatea de sarcină față de o singură plasă de angrenaj la același diametru de pas. Acesta este motivul pentru care a cutie de viteze planetară atinge densități de cuplu de 3 până la 5 ori mai mari decât cutiile de viteze elicoidale convenționale la dimensiune echivalentă.
Când roata dințată este ținută staționară și angrenajul solar este intrarea, raportul se calculează astfel:
| Configurare | Intrare | Ieșire | Membru fix | Rezultat |
| Reducere standard | Echipament solar | Purtător de planete | Inel dinţat | Scăderea vitezei / creșterea cuplului |
| Overdrive | Purtător de planete | Echipament solar | Inel dinţat | Accelerează / reduce cuplul |
| Acționare directă (1:1) | Oricare doi membri blocați împreună | Al treilea membru | Niciunul blocat | Nicio schimbare a raportului |
| invers | Echipament solar | Inel dinţat | Purtător de planete | Inversarea directiei |
O singură treaptă planetară dă de obicei rapoarte de la 3:1 la 10:1. Prin plasarea a două sau trei trepte în serie — purtătorul fiecărei trepte conducând angrenajul solar al treptei următoare — un cutie de viteze planetară poate atinge rapoarte care depășesc 100:1, păstrând în același timp lungimea totală compactă. Fiecare treaptă suplimentară înmulțește raportul: o primă etapă de 5:1 asociată cu o a doua treaptă de 7:1 produce o reducere totală de 35:1 cu cuplul de ieșire crescut proporțional (minus pierderi de eficiență).
Schimbarea într-un cutie de viteze planetară se realizează prin blocarea sau eliberarea selectivă a unuia dintre cele trei elemente principale - angrenajul solar, purtătorul de planete sau angrenajul inel - folosind ambreiaje, frâne sau mecanisme cu bandă. Același set de viteze produce rapoarte complet diferite, în funcție de elementul care este ținut și care este antrenat.
Un pachet de ambreiaj cu mai multe plăci blochează inelul dințat pe carcasă. Angrenajul solar primește cuplul motorului. Purtătorul de planete se rotește lent, oferind multiplicare maximă a cuplului arborelui de ieșire - ideal pentru lansare și sarcini grele.
Unitatea de control al transmisiei (TCU) semnalizează modificările presiunii hidraulice. Primul pachet de ambreiaj eliberează roata dințată inelară, în timp ce un al doilea ambreiaj cuplează simultan suportul planetar sau blochează angrenajul solar. Suprapunerea este cronometrată în milisecunde pentru a preveni întreruperea cuplului - aceasta este senzația de „calitatea schimbării” în automatele moderne.
Când oricare dintre cele trei elemente sunt blocate împreună, întregul set planetar se rotește ca o singură unitate solidă, producând un raport de 1:1. Acest lucru elimină pierderile interne de alunecare a transmisiei și maximizează eficiența combustibilului pe autostradă.
O frână cu bandă sau un ambreiaj fixează purtătorul de planete. Intrarea angrenajului solar antrenează acum roata inelară în direcția opusă, inversând rotația arborelui de ieșire fără niciun mecanism separat al angrenajului de marșarier.
În industrial cutie de viteze planetară unități utilizate în automatizare și robotică, „schifting” ia o formă diferită: raportul este fixat prin proiectare, iar schimbările de viteză sunt efectuate la nivel de motor prin intermediul variatoarelor de frecvență (VFD) sau servocontrolerelor. Etapa planetară oferă un avantaj mecanic fix, în timp ce electronica gestionează viteza de ieșire variabilă.
Avantajul principal este densitatea cuplului. Deoarece sarcina este distribuită pe mai multe angrenaje planetare în ochiuri paralele, a cutie de viteze planetară realizează cupluri de ieșire de 3 până la 5 ori mai mari decât o cutie de viteze elicoidală sau cu melc cu diametru echivalent al carcasei - făcându-l alegerea preferată atunci când spațiul și greutatea sunt limitate.
Majoritatea unităților industriale sunt cu o singură treaptă (raporturi de la 3:1 la 10:1) sau cu două trepte (raporturi de până la 100:1). Configurațiile în trei trepte extind intervalul dincolo de 1.000:1, deși pierderea de eficiență pe treaptă înseamnă că unitățile cu trei trepte sunt selectate numai atunci când raportul cu adevărat nu poate fi îndeplinit cu două trepte plus un motor cu o gamă mai largă de viteze.
Jocul este jocul unghiular dintre dinții angrenajului de angrenare și rezultă din spațiile necesare de fabricație. În precizie cutie de viteze planetară design, este minimizat prin grade strânse de toleranță a dinților (ISO 5 sau mai bine), angrenaje solare divizate cu arc sau ansambluri planetare preîncărcate. Modelele cu joc redus, evaluate la 1–3 minute de arc sunt standard în aplicațiile de servorobotică și poziționare CNC.
Da. Prin inversarea fluxului de putere - alimentarea cuplului în purtătorul de planete și extragerea acestuia din angrenajul solar - o cutie de viteze planetară funcționează ca un multiplicator de viteză (overdrive). Această configurație este utilizată în sistemele de propulsie ale turbinelor eoliene și în platformele de testare ale generatoarelor în care cuplul rotorului trebuie convertit în puterea arborelui de mare viteză și cu un cuplu mai mic pentru generator.