Terdapat semua jenis peranti mekanikal. Sebahagian daripada mereka sudah biasa kepada kita sejak kecil. Ini adalah, sebagai contoh, jam tangan, basikal, gasing berputar. Kita belajar tentang orang lain apabila kita semakin dewasa. Ini adalah motor kereta, win kren dan lain-lain. Setiap mekanisme bergerak menggunakan beberapa jenis sistem untuk membuat roda berputar dan mesin berfungsi. Salah satu yang paling menarik dan popular ialah mekanisme planet. Intipatinya terletak pada hakikat bahawa mesin itu digerakkan oleh roda atau gear yang berinteraksi antara satu sama lain dengan cara yang istimewa. Mari lihat lebih dekat.
Maklumat am
Gear planet dan mekanisme planet dinamakan sedemikian dengan analogi dengan sistem suria kita, yang boleh diwakili secara bersyarat seperti berikut: di tengah terdapat "matahari" (roda tengah dalam mekanisme). "Planet" (roda kecil atau satelit) bergerak mengelilinginya. Semua bahagian dalam gear planet ini mempunyai gigi luaran. Sistem suria bersyarat mempunyai sempadan diameternya. Peranania dilakukan dalam mekanisme planet dengan roda besar atau epicycle. Ia juga mempunyai gigi, hanya yang dalaman. Kebanyakan kerja dalam reka bentuk ini dilakukan oleh pembawa, yang merupakan mekanisme tuas. Pergerakan boleh dilakukan dengan cara yang berbeza: sama ada matahari akan berputar, atau epicycle, tetapi sentiasa bersama-sama dengan satelit.
Semasa operasi mekanisme planet, reka bentuk lain boleh digunakan, contohnya, dua matahari, satelit dan pembawa, tetapi tanpa epicycle. Pilihan lain ialah dua epicycles, tetapi tanpa matahari. Pembawa dan satelit mesti sentiasa ada. Bergantung pada bilangan roda dan lokasi paksi putarannya dalam ruang, reka bentuk boleh menjadi ringkas atau kompleks, rata atau ruang.
Untuk memahami sepenuhnya cara sistem sedemikian berfungsi, anda perlu memahami butirannya.
Lokasi unsur
Bentuk gear planet yang paling ringkas termasuk tiga set gear dengan tahap kebebasan yang berbeza-beza. Satelit di atas berputar mengelilingi paksi mereka dan pada masa yang sama mengelilingi matahari, yang kekal di tempatnya. Epicycle menghubungkan mekanisme planet dari luar dan juga berputar dengan cara penglibatan alternatif gigi (ia dan satelit). Reka bentuk ini mampu menukar tork (halaju sudut) dalam satu satah.
Dalam mekanisme planet yang mudah, matahari dan satelit boleh berputar, manakala pusat gempa kekal tetap. Walau apa pun, halaju sudut semua komponen tidak huru-hara, tetapi mempunyai pergantungan linear antara satu sama lain. Apabila media berputar, ia menyediakankeluaran tork tinggi berkelajuan rendah.
Iaitu, intipati gear planet ialah reka bentuk sedemikian mampu mengubah, mengembang dan menambah tork dan halaju sudut. Pergerakan putaran dalam kes ini berlaku dalam satu paksi geometri. Elemen penghantaran yang diperlukan untuk pelbagai kenderaan dan mekanisme dipasang.
Ciri bahan dan skema struktur
Walau bagaimanapun, komponen tetap tidak semestinya diperlukan. Dalam sistem pembezaan, setiap elemen berputar. Gear planet seperti ini mempunyai satu output didorong (mengawal) dua input. Contohnya, pembezaan yang mengawal gandar dalam kereta ialah gear yang serupa.
Sistem sedemikian berfungsi pada prinsip yang sama seperti struktur aci selari. Malah gear planet yang ringkas mempunyai dua input, gear gelang tetap ialah input tetap dengan halaju sudut sifar.
Penerangan terperinci peranti
Struktur planet bercampur boleh mempunyai bilangan roda yang berbeza, serta gear berbeza yang melaluinya ia disambungkan. Kehadiran butiran sedemikian sangat meluaskan kemungkinan mekanisme. Struktur planet komposit boleh dipasang supaya aci platform pembawa bergerak pada kelajuan tinggi. Akibatnya, beberapa masalah dengan gear pengurangan, gear matahari dan lain-lain boleh dihapuskan dalam proses menambah baik peranti.
Oleh itu, seperti yang dilihat daripadamaklumat yang diberikan, mekanisme planet berfungsi berdasarkan prinsip memindahkan putaran antara pautan yang berpusat dan mudah alih. Pada masa yang sama, sistem yang kompleks lebih diminati berbanding yang mudah.
Pilihan Konfigurasi
Adalah mungkin untuk menggunakan roda (gear) pelbagai konfigurasi dalam mekanisme planet. Standard yang sesuai dengan gigi lurus, heliks, cacing, chevron. Jenis penglibatan tidak akan menjejaskan prinsip umum operasi mekanisme planet. Perkara utama ialah paksi putaran pembawa dan roda tengah bertepatan. Tetapi paksi satelit boleh terletak di satah lain (melintasi, selari, bersilang). Contoh bersilang ialah pembezaan antara roda, di mana gearnya berbentuk kon. Contoh bersilang ialah pembezaan mengunci sendiri dengan gear cacing (Torsen).
Peranti ringkas dan kompleks
Seperti yang dinyatakan di atas, skema mekanisme planet sentiasa termasuk pembawa dan dua roda tengah. Terdapat beberapa bilangan satelit. Ini adalah apa yang dipanggil peranti mudah atau asas. Dalam mekanisme sedemikian, reka bentuk boleh seperti berikut: "SVS", "SVE", "EVE", di mana:
- S ialah matahari.
- B - pembawa.
- E ialah pusat gempa.
Setiap set roda + satelit tersebut dipanggil set gear planet. Dalam kes ini, semua roda mesti berputar dalam satah yang sama. Mekanisme mudah adalah satu dan dua baris. Ia jarang digunakan dalam pelbagai peranti dan mesin teknikal. Satu contohboleh berfungsi sebagai mekanisme basikal planet. Menurut prinsip ini, lengan berfungsi, berkat pergerakan itu dilakukan. Reka bentuknya dibuat mengikut skema "SVE". Satelit dalam bukan 4 keping. Dalam kes ini, matahari dilekatkan secara tegar pada paksi roda belakang, dan pusat gempa boleh alih. Ia dipaksa berputar oleh penunggang basikal yang menekan pedal. Dalam kes ini, kelajuan penghantaran, dan oleh itu kelajuan putaran, mungkin berubah.
Lebih kerap anda boleh menemui mekanisme planet gear yang kompleks. Skim mereka boleh sangat berbeza, yang bergantung pada tujuan reka bentuk ini atau itu. Sebagai peraturan, mekanisme kompleks terdiri daripada beberapa yang mudah, dibuat mengikut peraturan am untuk gear planet. Sistem kompleks sedemikian adalah dua, tiga atau empat baris. Secara teorinya, adalah mungkin untuk mencipta struktur dengan bilangan baris yang banyak, tetapi dalam amalan ini tidak berlaku.
Peranti planar dan spatial
Sesetengah orang berpendapat bahawa gear planet yang ringkas mestilah rata. Ini hanya sebahagiannya benar. Peranti kompleks juga boleh rata. Ini bermakna bahawa gear planet, tidak kira berapa banyak daripadanya digunakan dalam peranti, berada dalam satu atau dalam satah selari. Mekanisme spatial mempunyai gear planet dalam dua atau lebih satah. Dalam kes ini, roda itu sendiri mungkin lebih kecil daripada penjelmaan pertama. Perhatikan bahawa mekanisme planet rata adalah sama dengan spatial. Perbezaannya hanya pada kawasan yang diduduki oleh peranti, iaitu dalam kekompakan.
darjah kebebasan
Ini adalah nama koleksikoordinat putaran, yang membolehkan anda menentukan kedudukan sistem dalam ruang pada masa tertentu. Malah, setiap mekanisme planet mempunyai sekurang-kurangnya dua darjah kebebasan. Iaitu, kelajuan sudut putaran mana-mana pautan dalam peranti sedemikian tidak berkaitan secara linear, seperti dalam gear lain. Ini membolehkan anda mendapatkan halaju sudut keluaran yang tidak sama dengan halaju pada input. Ini boleh dijelaskan oleh fakta bahawa dalam sambungan pembezaan dalam mekanisme planet terdapat tiga elemen dalam mana-mana baris, dan selebihnya akan disambungkan dengannya secara linear, melalui mana-mana satu elemen baris. Secara teorinya, adalah mungkin untuk mencipta sistem planet dengan tiga atau lebih darjah kebebasan. Tetapi dalam praktiknya, ia tidak boleh digunakan.
Nisbah Gear Planet
Ini adalah ciri terpenting bagi gerakan putaran. Ia membolehkan anda menentukan berapa kali momen daya pada aci terdorong telah meningkat berhubung dengan momen aci pemacu. Anda boleh menentukan nisbah gear menggunakan formula:
i=d2/d1=Z2/Z1=M2/M1=W1/W2=n1/n2, di mana:
- 1 - pautan utama.
- 2 - pautan hamba.
- d1, d2 - diameter pautan pertama dan kedua.
- Z1, Z2 - bilangan gigi.
- M1, M2 ialah tork.
- W1 W2 - kelajuan sudut.
- n1 n2 - kelajuan.
Oleh itu, apabila nisbah gear lebih tinggi daripada satu pada aci yang digerakkan, momen daya bertambah, dan frekuensi dan halaju sudut berkurangan. Ini harus sentiasa diambil kira semasa membuat reka bentuk, kerananisbah gear dalam mekanisme planet bergantung pada bilangan gigi yang ada pada roda, dan elemen baris mana yang mendahului.
Skop permohonan
Di dunia hari ini terdapat banyak mesin yang berbeza. Ramai daripada mereka bekerja dengan bantuan gear planet.
Ia digunakan dalam pembezaan kereta, gear planet, dalam skema kinematik alatan mesin yang kompleks, dalam kotak gear enjin udara pesawat, dalam basikal, dalam gabungan dan traktor, dalam kereta kebal dan peralatan ketenteraan lain. Menurut prinsip gear planet, banyak kotak gear berfungsi dalam pemacu penjana elektrik. Pertimbangkan satu lagi sistem sedemikian.
Gear memusing planet
Reka bentuk ini digunakan dalam beberapa traktor, kenderaan jejak dan tangki. Gambar rajah ringkas peranti ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Prinsip operasi mekanisme putaran planet adalah seperti berikut: pembawa (kedudukan 1) disambungkan ke drum brek (2) dan roda pemacu yang terletak di ulat. Epicycle (6) disambungkan ke aci penghantaran (kedudukan 5). Matahari (8) disambungkan ke cakera klac (3) dan dram brek ayun (4). Apabila klac pengunci dipasang dan brek jalur dimatikan, satelit tidak akan berputar. Mereka akan menjadi seperti tuas, kerana ia dihubungkan dengan matahari (8) dan epicycle (6) dengan menggunakan gigi. Oleh itu, mereka memaksa mereka dan pembawa berputar serentak di sekitar paksi yang sama. Dalam kes ini, halaju sudut adalah sama.
Apabila menanggalkan klac lokap dan menekan brekmemutarkan matahari akan mula berhenti, dan satelit akan mula bergerak mengelilingi paksi mereka. Oleh itu, mereka mencipta detik pada pembawa dan memutarkan roda pemacu ulat.
Pakai
Dari segi hayat perkhidmatan dan redaman, dalam sistem planet linear, pengagihan beban adalah ketara antara komponen utama.
Keletihan terma dan kitaran boleh meningkat padanya disebabkan oleh pengagihan beban yang terhad dan fakta bahawa gear planet boleh berputar dengan agak cepat pada paksinya. Selain itu, pada kelajuan tinggi dan nisbah gear gear planet, daya emparan boleh meningkatkan jumlah pergerakan. Perlu diingatkan juga bahawa apabila ketepatan pengeluaran berkurangan dan bilangan satelit meningkat, kecenderungan untuk ketidakseimbangan meningkat.
Peranti ini dan sistemnya mungkin tertakluk kepada haus dan lusuh. Sesetengah reka bentuk akan menjadi sensitif kepada ketidakseimbangan walaupun kecil dan mungkin memerlukan komponen pemasangan yang berkualiti dan mahal. Lokasi tepat pin planet di sekeliling paksi gear matahari boleh menjadi kunci.
Susunan planet lain yang membantu mengimbangi beban termasuk penggunaan subhimpun terapung atau pelekap "lembut" untuk memastikan matahari atau pusat gempa bergerak selama mungkin.
Asas sintesis peranti planet
Pengetahuan ini diperlukan semasa mereka bentuk dan mencipta komponen mesin. Konsep "sintesis mekanisme planet" adalah untuk mengira bilangan gigidi matahari, pusat gempa dan satelit. Dalam kes ini, beberapa syarat mesti dipenuhi:
- Nisbah gear mestilah sama dengan nilai yang ditetapkan.
- Penutupan gigi gear mestilah betul.
- Adalah perlu untuk memastikan penjajaran aci input dan aci keluaran.
- Kejiranan diperlukan (satelit tidak boleh mengganggu satu sama lain).
Selain itu, semasa mereka bentuk, anda perlu mengambil kira dimensi struktur masa hadapan, berat dan kecekapannya.
Jika nisbah gear (n) diberikan, maka bilangan gigi pada matahari (S) dan pada gear planet (P) mesti memenuhi persamaan:
n=S/P
Jika kita mengandaikan bahawa bilangan gigi di pusat gempa adalah awal (A), maka dengan pembawa dikunci, kesamaan harus diperhatikan:
n=-S/A
Jika pusat gempa tetap, maka kesamaan berikut akan menjadi benar:
n=1+ A/S
Beginilah cara mekanisme planet dikira.
Kebaikan dan keburukan
Terdapat beberapa jenis penghantaran yang berjaya digunakan dalam pelbagai peranti. Planetary antaranya menonjol untuk kelebihan berikut:
- Memberikan kurang beban pada setiap gigi roda (kedua-dua matahari, dan pusat gempa bumi, dan satelit) disebabkan oleh fakta bahawa beban pada roda itu diagihkan dengan lebih sekata. Ini mempunyai kesan positif pada hayat perkhidmatan struktur.
- Dengan kuasa yang sama, gear planet mempunyai dimensi dan berat yang lebih kecil daripada jenis transmisi lain.
- Keupayaan untuk mencapai nisbah gear yang lebih tinggi denganlebih sedikit roda.
- Pastikan kurang bunyi.
Kelemahan gear planet:
- Memerlukan lebih ketepatan dalam pembuatannya.
- Kecekapan rendah dengan nisbah gear yang agak besar.
