هدف از جعبه دنده سیاره ای چیست؟

آشنایی با سیستم های دنده سیاره ای

جعبه دنده های سیاره ای ، همچنین به عنوان سیستم های دنده اپیکلیک شناخته می شود ، یکی از کارآمدترین و جمع و جور ترین مکانیسم های انتقال قدرت در دسترس مهندسان را نشان می دهد. این سیستم ها که با پیکربندی منحصر به فرد خود از چرخ دنده ها مشخص می شوند ، نام خود را از شباهت بصری به یک منظومه شمسی سیاره ای استخراج می کنند ، با چرخ دنده های "خورشید" مرکزی که توسط چرخ دنده های "سیاره" احاطه شده است که همه در یک چرخ دنده "حلقه" بیرونی موجود است.

اجزای اصلی سیستم های دنده سیاره ای

درک هدف از گیربکس های سیاره ای با بررسی اجزای اساسی آنها آغاز می شود:

Sun Gear

دنده مرکزی که از موتور یا موتور قدرت ورودی را دریافت می کند. با چرخ دنده های سیاره اطراف درگیر می شود و انرژی چرخشی را به آنها منتقل می کند.

چرخ دنده های سیاره

به طور معمول سه تا شش چرخ دنده که با چرخ دنده خورشید و دنده حلقه مشبک می شوند. این چرخ دنده ها روی یک حامل سوار شده و در اطراف چرخ دنده خورشید می چرخند و در حالی که روی محورهای خود می چرخند.

چرخ دنده

بیرونی ترین دنده با دندانهای داخلی که با چرخ دنده های سیاره متصل می شود. بسته به پیکربندی ، چرخ دنده حلقه می تواند ثابت ، چرخش یا به عنوان عنصر خروجی باشد.

سیاره

ساختاری که سیاره را در موقعیت قرار می دهد و جهت گیری آنها را نسبت به یکدیگر حفظ می کند. حامل بسته به نسبت دنده مورد نظر می تواند به عنوان ورودی یا خروجی عمل کند.

اصول عملیاتی اساسی

عملکرد سیستم های دنده سیاره ای از روابط سینماتیک بین اجزای آنها ناشی می شود. بسته به اینکه کدام مؤلفه ثابت باشد ، که به عنوان ورودی عمل می کند ، و به عنوان خروجی ، می توان نسبت دنده های مختلف و جهت های چرخشی را بدست آورد.

اهداف و مزایای اصلی

سیستم های دنده سیاره ای به دلیل ترکیب منحصر به فرد از ویژگی های آنها در صنایع به کار می روند:

چگالی قدرت بالا

گیربکس های سیاره ای بار را در چندین چرخ دنده سیاره توزیع می کنند ، و این امکان را برای آنها فراهم می کند تا نسبت به اندازه آنها نسبت به اندازه خود گشتاور بیشتری را در مقایسه با سیستم های دنده محور موازی منتقل کنند.

طراحی جمع و جور

آرایش متمرکز از مؤلفه ها منجر به ردپای کوچکتر می شود و سیستم های سیاره ای را برای برنامه های محدود شده با فضا ایده آل می کند که در آن به انتقال گشتاور بالا نیاز است.

راندمان بالا

سیستم های سیاره ای با برق توزیع شده در چندین تجهیزات دنده ای ، در هر مرحله به کارآیی 97-99 ٪ دست می یابند و تلفات انرژی را در قدرت به حداقل می رسانند انتقال.

تطبیق پذیری در پیکربندی

با رفع اجزای مختلف (خورشید ، حامل یا حلقه) ، مهندسان می توانند نسبت دنده های مختلف ، فاکتورهای ضرب گشتاور و جهت های چرخشی را از همان دنده اصلی بدست آورند.

لرزش و سر و صدا کم

ترتیب متقارن چرخ دنده های سیاره ای نیروهای متعادل ایجاد می کند که ارتعاشات را لغو می کنند و در نتیجه عملکرد نرم و نرم در مقایسه با سایر انواع دنده ها انجام می شود.

مقایسه نوع گیربکس

برنامه های کلیدی در صنایع

طراحی و تنظیمات طراحی

مهندسان چندین پیکربندی سیاره ای را برای پاسخگویی به نیازهای خاص برنامه ایجاد کرده اند:

دنده سیاره ای ساده

پیکربندی اصلی با یک چرخ دنده خورشید ، چرخ دنده های سیاره ، دنده حلقه و حامل. یک نسبت کاهش واحد به طور معمول بین 3: 1 و 12: 1 فراهم می کند.

سیستم های سیاره ای مرکب

مراحل چندگانه سیاره ای به صورت سری برای دستیابی به نسبت های کاهش بالاتر بدون اندازه بیش از حد مؤلفه متصل است. در کاهش دهنده های صنعتی که به نسبت ها تا 100: 1 نیاز دارند ، رایج است.

ترتیبات سیاره ای دیفرانسیل

پیکربندی شده با دو ورودی و یک خروجی (یا برعکس) برای ارائه قابلیت جمع بندی سرعت/گشتاور. در انتقال وسایل نقلیه ترکیبی و دستگاه های تقسیم برق استفاده می شود.

ترتیبات سیاره ای در مقابل خورشیدی

در حالی که مشابه ، ترتیبات خورشیدی دارای چرخ دنده های سیاره ای است که بر روی محورهای خود نمی چرخند ، در عوض در حالی که جهت گیری ثابت را نسبت به حامل حفظ می کنند ، مدار می شوند.

ملاحظات انتخاب مواد

شرایط عملیاتی گیربکس های سیاره ای نیاز به انتخاب دقیق مواد دارد:

مواد دنده

فولادهای آلیاژ مورد سخت (به عنوان مثال ، AISI 8620 ، 9310) قدرت و دوام بسیار خوبی را ارائه می دهند. برنامه های کاربردی با کارایی بالا ممکن است از فولادهای نیتراید یا آلیاژهای تخصصی استفاده کنند.

درمان های سطحی

پوشش های کاروبوریزه ، نیتریدر و پوشش های تخصصی باعث افزایش سختی سطح ، بهبود مقاومت در برابر سایش و کاهش اصطکاک بین دندانهای تجهیزات دنده می شود.

سیستم روغن کاری

سیستم های سیاره ای دقیق از روغن کاری چلپ چلوپ ، گردش خون اجباری یا روغن کاری گریس بسته به سرعت کار ، دما و چرخه وظیفه استفاده می کنند.

الزامات نگهداری

تعمیر و نگهداری مناسب طول عمر و عملکرد قابل اعتماد سیستم های دنده سیاره ای را تضمین می کند:

مدیریت روغن کاری

تجزیه و تحلیل منظم روغن و تغییرات برنامه ریزی شده از آلودگی سایش جلوگیری می کند. انتخاب مناسب ویسکوزیته بر اساس دمای عملیاتی بسیار مهم است.

نظارت بر لرزش

تجزیه و تحلیل لرزش دوره ای مشکلات در حال توسعه مانند تحمل سایش ، آسیب دندان دنده یا سوء استفاده از سوء استفاده را قبل از بروز فاجعه بار تشخیص می دهد.

مدیریت حرارتی

نظارت بر دمای عملیاتی از گرمای بیش از حد جلوگیری می کند که می تواند روان کننده ها را تخریب کرده و سایش جزء را تسریع کند.

روند توسعه آینده

فناوری گیربکس سیاره ای برای برآورده کردن چالش های مهندسی نوظهور همچنان در حال تکامل است:

موتورهای الکتریکی یکپارچه

افزایش ادغام کاهش دهنده های سیاره ای با موتورهای برقی واحدهای مکاترونیک جمع و جور را با ویژگی های عملکرد بهینه ایجاد می کند.

مواد پیشرفته

توسعه مواد کامپوزیت و آلیاژهای تخصصی سیستم های دنده ای سبک تر و قوی تر را برای کاربردهای هوافضا و وسایل نقلیه برقی امکان پذیر می کند.

تولید افزودنی

فن آوری های چاپ سه بعدی امکان تولید هندسه های دنده پیچیده و سازه های سبک وزن را که قبلاً با روش های تولید سنتی غیرممکن است ، امکان پذیر می کند.

پایان

سیستم های دنده سیاره ای با ارائه یک راه حل بهینه برای برنامه های کاربردی که نیاز به چگالی گشتاور بالا ، ابعاد جمع و جور و راندمان عملیاتی دارند ، هدف مهمی را در ماشین آلات مدرن ارائه می دهند. پیکربندی منحصر به فرد آنها مهندسان را قادر می سازد تا ضمن حفظ دوام و عملکرد صاف ، از طریق یک بسته کوچک ، قدرت قابل توجهی را از طریق یک بسته کوچک منتقل کنند. با پیشرفت فناوری ، گیربکس های سیاره ای همچنان در حال تحول هستند و کاربردهای جدیدی را در روباتیک ، انرژی تجدید پذیر ، حمل و نقل برقی و فراتر از آن پیدا می کنند.