Yra visų rūšių mechaninių įrenginių. Kai kurie iš jų mums pažįstami nuo vaikystės. Tai, pavyzdžiui, laikrodžiai, dviračiai, suktukai. Mes sužinome apie kitus, kai esame vyresni. Tai automobilių varikliai, kranų gervės ir kt. Kiekvienas judantis mechanizmas naudoja tam tikrą sistemą, kad ratai suktųsi ir mašina veiktų. Vienas įdomiausių ir populiariausių yra planetinis mechanizmas. Jo esmė slypi tame, kad mašiną varo ratai arba krumpliaračiai, kurie ypatingu būdu sąveikauja tarpusavyje. Pažvelkime į tai atidžiau.
Bendra informacija
Planetinė pavara ir planetinis mechanizmas taip pavadinti pagal analogiją su mūsų saulės sistema, kurią sąlygiškai galima pavaizduoti taip: centre yra „saulė“(centrinis mechanizmo ratas). Aplink jį juda „Planetos“(maži ratukai arba palydovai). Visos šios planetinės pavaros dalys turi išorinius dantis. Sąlyginė saulės sistema turi savo skersmens ribą. Vaidmuojį planetiniame mechanizme atlieka didelis ratas arba epiciklas. Taip pat turi dantis, tik vidinius. Didžiąją dalį darbo šioje konstrukcijoje atlieka laikiklis, kuris yra svirties mechanizmas. Judėjimas gali būti atliekamas įvairiais būdais: arba saulė, arba epiciklas, bet visada kartu su palydovais.
Planetų mechanizmo veikimo metu galima naudoti kitą dizainą, pavyzdžiui, dvi saules, palydovus ir nešiklį, bet be epiciklo. Kitas variantas – du epiciklai, bet be saulės. Vežėjas ir palydovai visada turi būti šalia. Atsižvelgiant į ratų skaičių ir jų sukimosi ašių vietą erdvėje, dizainas gali būti paprastas arba sudėtingas, plokščias arba erdvinis.
Norėdami visiškai suprasti, kaip tokia sistema veikia, turite suprasti detales.
Elementų vieta
Paprasčiausią planetinės pavaros formą sudaro trys pavarų rinkiniai su skirtingu laisvės laipsniu. Minėti palydovai sukasi aplink savo ašis ir tuo pačiu aplink saulę, kuri lieka vietoje. Epiciklas jungia planetinį mechanizmą iš išorės ir taip pat sukasi per alternatyvų dantų (jo ir palydovų) sujungimą. Ši konstrukcija gali pakeisti sukimo momentą (kampinius greičius) vienoje plokštumoje.
Paprastame planetiniame mechanizme saulė ir palydovai gali suktis, o epicentras išlieka fiksuotas. Bet kokiu atveju visų komponentų kampiniai greičiai nėra chaotiški, bet turi tiesinę priklausomybę vienas nuo kito. Kaip žiniasklaida sukasi, ji suteikiamažo greičio didelio sukimo momento išėjimas.
Tai yra, planetinės pavaros esmė yra ta, kad tokia konstrukcija gali keistis, išplėsti ir padidinti sukimo momentą bei kampinį greitį. Sukamieji judesiai šiuo atveju vyksta vienoje geometrinėje ašyje. Sumontuotas reikalingas įvairių transporto priemonių ir mechanizmų transmisijos elementas.
Struktūrinių medžiagų ir schemų ypatybės
Tačiau fiksuotas komponentas ne visada būtinas. Diferencialinėse sistemose kiekvienas elementas sukasi. Tokios planetinės pavaros kaip ši turi vieną išėjimą varomą (valdymo) du įėjimus. Pavyzdžiui, diferencialas, valdantis automobilio ašį, yra panaši pavara.
Tokios sistemos veikia tuo pačiu principu kaip lygiagrečios veleno konstrukcijos. Net paprasta planetinė pavara turi du įėjimus, o fiksuota žiedinė pavara yra pastovus nulinio kampinio greičio įėjimas.
Išsamus įrenginių aprašymas
Mišrios planetinės konstrukcijos gali turėti skirtingą ratų skaičių, taip pat skirtingas pavaras, per kurias jos yra sujungtos. Tokių detalių buvimas labai išplečia mechanizmo galimybes. Sudėtinės planetinės konstrukcijos gali būti surenkamos taip, kad nešiklio platformos velenas judėtų dideliu greičiu. Dėl to kai kurias reduktoriaus, saulės pavaros ir kitas problemas galima pašalinti tobulinant įrenginį.
Taigi, kaip matyti išAtsižvelgiant į informaciją, planetinis mechanizmas veikia sukimosi perdavimo tarp centrinių ir mobilių grandžių principu. Tuo pačiu metu sudėtingos sistemos yra paklausesnės nei paprastos.
Konfigūracijos parinktys
Planetiniame mechanizme galima naudoti įvairios konfigūracijos ratus (krumpliaračius). Tinka standartas su tiesiais dantimis, sraigtiniais, sliekiniais, ševronais. Įsijungimo tipas neturės įtakos bendram planetinio mechanizmo veikimo principui. Svarbiausia, kad nešiklio ir centrinių ratų sukimosi ašys sutampa. Tačiau palydovų ašys gali būti ir kitose plokštumose (susikertančios, lygiagrečios, susikertančios). Kryžminimo pavyzdys yra tarpračių diferencialas, kuriame pavaros yra kūginės. Kryžminimo pavyzdys yra savaime užsifiksuojantis diferencialas su sliekine pavara (Torsen).
Paprasti ir sudėtingi įrenginiai
Kaip minėta, planetinio mechanizmo schemoje visada yra laikiklis ir du centriniai ratai. Gali būti bet koks palydovų skaičius. Tai vadinamasis paprastas arba elementarus įrenginys. Tokiuose mechanizmuose dizainai gali būti tokie: "SVS", "SVE", "EVE", kur:
- S yra saulė.
- B – vežėjas.
- E yra epicentras.
Kiekvienas toks ratų ir palydovų rinkinys vadinamas planetinės pavaros komplektu. Tokiu atveju visi ratai turi suktis toje pačioje plokštumoje. Paprasti mechanizmai yra vienos ir dviejų eilių. Jie retai naudojami įvairiuose techniniuose įrenginiuose ir mašinose. Pavyzdysgali tarnauti kaip planetinis dviračio mechanizmas. Pagal šį principą veikia rankovė, kurios dėka vyksta judėjimas. Jo dizainas sukurtas pagal „SVE“schemą. Palydovai ne 4 vnt. Šiuo atveju saulė yra standžiai pritvirtinta prie galinio rato ašies, o epicentras yra kilnojamas. Jį suktis verčia dviratininkas, spausdamas pedalus. Tokiu atveju perdavimo greitis, taigi ir sukimosi greitis, gali pasikeisti.
Dažniau galite rasti sudėtingų krumpliaračių planetinių mechanizmų. Jų schemos gali būti labai skirtingos, o tai priklauso nuo to, kam skirtas tas ar kitas dizainas. Paprastai sudėtingus mechanizmus sudaro keli paprasti mechanizmai, sukurti pagal bendrą planetinės pavaros taisyklę. Tokios sudėtingos sistemos yra dviejų, trijų arba keturių eilių. Teoriškai galima sukurti struktūras su dideliu eilučių skaičiumi, tačiau praktiškai tai neįvyksta.
Plokštuminiai ir erdviniai įrenginiai
Kai kurie žmonės mano, kad paprasta planetinė pavara turi būti plokščia. Tai tik iš dalies tiesa. Sudėtingi įrenginiai taip pat gali būti plokšti. Tai reiškia, kad planetinės pavaros, kad ir kiek jų būtų naudojama įrenginyje, yra vienoje arba lygiagrečiose plokštumose. Erdviniai mechanizmai turi planetines pavaras dviejose ar daugiau plokštumų. Šiuo atveju patys ratai gali būti mažesni nei pirmajame variante. Atkreipkite dėmesį, kad plokščiasis planetinis mechanizmas yra toks pat kaip erdvinis. Skirtumas yra tik įrenginio užimamas plotas, ty kompaktiškumas.
Laisvės laipsniai
Tai yra kolekcijos pavadinimassukimosi koordinates, kurios leidžia nustatyti sistemos padėtį erdvėje tam tikru laiku. Tiesą sakant, kiekvienas planetinis mechanizmas turi bent du laisvės laipsnius. Tai reiškia, kad bet kurios grandies sukimosi kampiniai greičiai tokiuose įrenginiuose nėra tiesiškai susiję, kaip ir kitose pavarose. Tai leidžia gauti išėjimo kampinius greičius, kurie nėra tokie patys kaip įėjimo. Tai galima paaiškinti tuo, kad diferencialiniame jungtyje planetų mechanizme bet kurioje eilutėje yra trys elementai, o likusieji bus sujungti su ja tiesiškai, per bet kurį vieną eilutės elementą. Teoriškai įmanoma sukurti planetų sistemas su trimis ar daugiau laisvės laipsnių. Tačiau praktiškai jie neveikia.
Planetos pavaros santykis
Tai yra svarbiausia sukamojo judėjimo charakteristika. Tai leidžia nustatyti, kiek kartų padidėjo jėgos momentas varomajam velenui, palyginti su varančiojo veleno momentu. Pavaros santykį galite nustatyti naudodami formules:
i=d2/d1=Z2/Z1=M2/M1=W1/W2=n1/n2, kur:
- 1 – pirmaujanti nuoroda.
- 2 – vergas nuoroda.
- d1, d2 – pirmosios ir antrosios jungčių skersmenys.
- Z1, Z2 – dantų skaičius.
- M1, M2 yra sukimo momentai.
- W1 W2 – kampinis greitis.
- n1 n2 – greitis.
Taigi, kai pavaros santykis yra didesnis nei vienas ant varančiojo veleno, jėgos momentas didėja, o dažnis ir kampinis greitis mažėja. Į tai visada reikia atsižvelgti kuriant dizainą, nesplanetinių mechanizmų perdavimo skaičius priklauso nuo to, kiek dantų turi ratai ir kuris eilės elementas yra pirmaujantis.
Taikymo sritis
Šiuolaikiniame pasaulyje yra daug įvairių mašinų. Daugelis jų veikia naudojant planetines pavaras.
Jie naudojami automobilių diferencialuose, planetinėse pavarose, sudėtingų staklių kinematinėse schemose, orlaivių oro variklių pavarų dėžėse, dviračiuose, kombainuose ir traktoriuose, tankuose ir kitoje karinėje technikoje. Pagal planetinės pavaros principus daugelis pavarų dėžių dirba elektros generatorių pavarose. Apsvarstykite kitą tokią sistemą.
Planetos posūkio pavara
Ši konstrukcija naudojama kai kuriuose traktoriuose, vikšrinėse transporto priemonėse ir cisternose. Paprasta įrenginio schema parodyta paveikslėlyje žemiau.
Planetinio sukimosi mechanizmo veikimo principas yra toks: laikiklis (1 padėtis) yra prijungtas prie stabdžių būgno (2) ir varančiojo rato, esančio vikšre. Epiciklas (6) yra prijungtas prie transmisijos veleno (5 padėtis). Saulė (8) yra prijungta prie sankabos disko (3) ir stabdžių būgno (4). Kai įjungta fiksavimo sankaba ir išjungti juostiniai stabdžiai, palydovai nesisuks. Jie taps kaip svertai, nes dantimis yra sujungti su saule (8) ir epiciklu (6). Todėl jie verčia juos ir nešiklį vienu metu suktis aplink bendrą ašį. Šiuo atveju kampinis greitis yra toks pat.
Atjungiant blokavimo sankabą ir nuspaudus stabdįsukdamas saulę pradės sustoti, o palydovai pradės judėti aplink savo ašis. Taigi jie sukuria akimirką ant laikiklio ir pasuka vikšro varomąjį ratą.
Nešioti
Kalbant apie tarnavimo laiką ir slopinimą, tiesinėse planetinėse sistemose apkrovos pasiskirstymas tarp pagrindinių komponentų yra pastebimas.
Juose gali padidėti terminis ir ciklinis nuovargis dėl riboto apkrovos pasiskirstymo ir dėl to, kad planetinės pavaros gali gana greitai suktis ant savo ašių. Be to, esant dideliam planetinės pavaros greičiui ir pavarų skaičiui, išcentrinės jėgos gali labai padidinti judėjimą. Taip pat reikėtų pažymėti, kad mažėjant gamybos tikslumui ir didėjant palydovų skaičiui, didėja disbalanso tendencija.
Šie įrenginiai ir jų sistemos netgi gali susidėvėti. Kai kurios konstrukcijos bus jautrios net nedideliems disbalansams, todėl gali prireikti kokybiškų ir brangių surinkimo komponentų. Tiksli planetinių kaiščių vieta aplink saulės pavaros ašį gali būti labai svarbi.
Kiti planetiniai įrenginiai, padedantys subalansuoti apkrovas, apima slankiųjų mazgų arba „minkštų“laikiklių naudojimą, kad saulė ar epicentras judėtų kuo ilgiau.
Planetų prietaisų sintezės pagrindai
Šių žinių reikia projektuojant ir kuriant mašinos komponentus. „Planetų mechanizmų sintezės“sąvoka yra dantų skaičiaus apskaičiavimassaulėje, epicentre ir palydovuose. Šiuo atveju turi būti įvykdytos kelios sąlygos:
- Pavaros skaičius turi būti lygus nustatytai vertei.
- Pavaros dantukai turi būti tinkamai įjungti.
- Būtina užtikrinti įvesties ir išėjimo veleno išlygiavimą.
- Būtina kaimynystė (palydovai neturi trukdyti vienas kitam).
Taip pat projektuojant reikia atsižvelgti į būsimos konstrukcijos matmenis, svorį ir efektyvumą.
Jei nurodytas perdavimo skaičius (n), saulės (S) ir planetinių krumpliaračių (P) dantų skaičius turi atitikti lygtį:
n=S/P
Jei darysime prielaidą, kad dantų skaičius epicentre yra ankstyvas (A), tada, kai laikiklis užrakintas, reikėtų laikytis lygybės:
n=-S/A
Jei epicentras fiksuotas, bus teisinga ši lygybė:
n=1+ A/S
Taip apskaičiuojamas planetinis mechanizmas.
Privalumai ir trūkumai
Yra keletas perdavimo tipų, kurie sėkmingai naudojami įvairiuose įrenginiuose. Planetary tarp jų išsiskiria šiais pranašumais:
- Suteikia mažesnę apkrovą kiekvienam ratų danteliui (tiek saulei, tiek epicentrui, tiek palydovams) dėl to, kad apkrova jiems pasiskirsto tolygiau. Tai teigiamai veikia konstrukcijos tarnavimo laiką.
- Su ta pačia galia planetinė pavara turi mažesnius matmenis ir svorį nei kitų tipų transmisijos.
- Galimybė pasiekti didesnį pavarų skaičių naudojantmažiau ratų.
- Užtikrinkite mažiau triukšmo.
Planetinių pavarų trūkumai:
- Reikia daugiau tikslumo juos gaminant.
- Mažas efektyvumas ir santykinai didelis perdavimo skaičius.
