Seal on igasuguseid mehaanilisi seadmeid. Mõned neist on meile lapsepõlvest tuttavad. Need on näiteks käekellad, jalgrattad, vurr. Vananedes saame teistest teada. Need on autode mootorid, kraanade vintsid ja teised. Iga liikuv mehhanism kasutab mingit süsteemi, mis paneb rattad käima ja masin tööle. Üks huvitavamaid ja populaarsemaid on planeetide mehhanism. Selle olemus seisneb selles, et masinat juhivad rattad või hammasrattad, mis suhtlevad üksteisega erilisel viisil. Vaatame seda lähem alt.
Üldine teave
Planeediülekannet ja planeedimehhanismi nimetatakse analoogia põhjal meie päikesesüsteemiga, mida võib tinglikult kujutada järgmiselt: keskel on "päike" (mehhanismi keskne ratas). Selle ümber liiguvad "planeedid" (väikesed rattad või satelliidid). Kõigil neil planetaarülekande osadel on välised hambad. Tingimuslikul päikesesüsteemil on oma läbimõõduga piir. Rollseda teostab planeetide mehhanismis suur ratas või epitsükkel. Sellel on ka hambad, ainult sisemised. Enamiku selle konstruktsiooni tööst teostab kandur, mis on kangimehhanism. Liikumist saab läbi viia erineval viisil: kas päike pöörleb või epitsükkel, kuid alati koos satelliitidega.
Planeedimehhanismi töötamise ajal saab kasutada teist kujundust, näiteks kahte päikest, satelliite ja kandjat, kuid ilma epitsüklita. Teine võimalus on kaks epitsüklit, kuid ilma päikeseta. Kandja ja satelliidid peavad alati kohal olema. Sõltuv alt rataste arvust ja nende pöörlemistelgede asukohast ruumis võib disain olla lihtne või keeruline, tasane või ruumiline.
Selleks, et täielikult mõista, kuidas selline süsteem toimib, peate mõistma üksikasju.
Elementide asukoht
Planeediülekande lihtsaim vorm sisaldab kolme erineva vabadusastmega käigukomplekti. Ül altoodud satelliidid pöörlevad ümber oma telgede ja samal ajal ümber päikese, mis jääb paigale. Epitsükkel ühendab planeedimehhanismi väljastpoolt ja pöörleb ka hammaste (seda ja satelliitide) vahelduva haardumise abil. See konstruktsioon on võimeline muutma pöördemomenti (nurkkiirusi) ühel tasapinnal.
Lihtsa planetaarse mehhanismi korral saavad päike ja satelliidid pöörlema, samas kui epitsenter jääb fikseerituks. Igal juhul ei ole kõigi komponentide nurkkiirused kaootilised, vaid neil on lineaarne sõltuvus üksteisest. Kui kandja pöörleb, annab seeväikese kiirusega suure pöördemomendi väljund.
See tähendab, et planetaarülekande olemus seisneb selles, et selline konstruktsioon on võimeline muutma, laiendama ja lisama pöördemomenti ja nurkkiirust. Pöörlevad liikumised toimuvad sel juhul ühel geomeetrilisel teljel. Paigaldatud on erinevate sõidukite ja mehhanismide vajalik ülekandeelement.
Konstruktsioonimaterjalide ja skeemide omadused
Kuid fikseeritud komponent pole alati vajalik. Diferentsiaalsüsteemides pöörleb iga element. Sellistel planetaarsetel hammasratastel on üks väljundajam (juhtib) kahte sisendit. Näiteks diferentsiaal, mis juhib autos telge, on sarnane käik.
Sellised süsteemid töötavad samal põhimõttel nagu paralleelvõlli konstruktsioonid. Isegi lihtsal planetaarülekandel on kaks sisendit, fikseeritud hammasratas on nullnurkkiirusega konstantne sisend.
Seadmete üksikasjalik kirjeldus
Segaplaneedistruktuuridel võib olla erinev arv rattaid ja ka erinevad käigud, mille kaudu need on ühendatud. Selliste detailide olemasolu laiendab oluliselt mehhanismi võimalusi. Komposiitplaneedstruktuurid saab kokku panna nii, et kandeplatvormi võll liigub suurel kiirusel. Selle tulemusel saab seadme täiustamise käigus kõrvaldada mõned reduktori, päikesekaitse ja teised probleemid.
Seega, nagu nähaTeavet arvestades töötab planetaarmehhanism tsentraalsete ja liikuvate lülide vahel pöörlemise ülekandmise põhimõttel. Samal ajal on keerukad süsteemid nõudlikumad kui lihtsad.
Konfiguratsioonivalikud
Planeedimehhanismis on võimalik kasutada erineva konfiguratsiooniga rattaid (käike). Sobiv standard sirgete hammastega, spiraalne, uss, võll. Seotuse tüüp ei mõjuta planeedimehhanismi üldist tööpõhimõtet. Peaasi, et kanduri ja kesksete rataste pöörlemistelg langeb kokku. Kuid satelliitide teljed võivad asuda ka muudel tasapindadel (ristuvad, paralleelsed, ristuvad). Ristimise näide on ratastevaheline diferentsiaal, mille käigud on koonilised. Ristimise näide on tiguülekandega iselukustuv diferentsiaal (Torsen).
Lihtsad ja keerulised seadmed
Nagu eespool märgitud, sisaldab planetaarmehhanismi skeem alati kandurit ja kahte keskmist ratast. Satelliidid võib olla suvaline arv. See on nn lihtne ehk elementaarne seade. Sellistes mehhanismides võivad kujundused olla järgmised: "SVS", "SVE", "EVE", kus:
- S on päike.
- B – vedaja.
- E on epitsenter.
Iga sellist rataste + satelliitide komplekti nimetatakse planetaarülekande komplektiks. Sel juhul peavad kõik rattad pöörlema samal tasapinnal. Lihtsad mehhanismid on ühe- ja kaherealised. Erinevates tehnilistes seadmetes ja masinates kasutatakse neid harva. Näidevõib toimida planetaarse jalgratta mehhanismina. Selle põhimõtte järgi töötab varrukas, tänu millele toimub liikumine. Selle disain loodi vastav alt "SVE" skeemile. Satelliidid mitte 4 tükis. Sel juhul on päike jäig alt kinnitatud tagaratta telje külge ja epitsenter on liigutatav. Seda sunnib pöörlema jalgrattur, kes vajutab pedaale. Sel juhul võib edastuskiirus ja seega ka pöörlemiskiirus muutuda.
Sagedamini võite leida keerulisi hammasrataste planetaarmehhanisme. Nende skeemid võivad olla väga erinevad, mis sõltub sellest, milleks see või see disain on ette nähtud. Reeglina koosnevad keerulised mehhanismid mitmest lihtsast, mis on loodud planeediülekande üldreegli järgi. Sellised keerukad süsteemid on kahe-, kolme- või neljarealised. Teoreetiliselt on võimalik luua suure arvu ridadega struktuure, kuid praktikas seda ei juhtu.
Tasapinnalised ja ruumilised seadmed
Mõned inimesed arvavad, et lihtne planetaarülekanne peab olema tasane. See on ainult osaliselt tõsi. Komplekssed seadmed võivad olla ka lamedad. See tähendab, et planetaarülekanded, olenemata sellest, kui palju neid seadmes kasutatakse, on ühes või paralleelses tasapinnas. Ruumilistel mehhanismidel on planeediülekanded kahes või enamas tasapinnas. Sel juhul võivad rattad ise olla väiksemad kui esimeses teostuses. Pange tähele, et lame planetaarmehhanism on sama, mis ruumiline. Erinevus on ainult seadme poolt hõivatud alal, see tähendab kompaktsuses.
Vabadusastmed
See on kollektsiooni nimipöörlemiskoordinaadid, mis võimaldab määrata süsteemi asukoha ruumis antud ajahetkel. Tegelikult on igal planeedimehhanismil vähem alt kaks vabadusastet. See tähendab, et selliste seadmete mis tahes lüli pöörlemise nurkkiirused ei ole lineaarselt seotud, nagu teiste käikude puhul. See võimaldab teil saada väljundi nurkkiirused, mis ei ole samad, mis sisendil. Seda saab seletada asjaoluga, et planetaarmehhanismi diferentsiaalühenduses on mis tahes reas kolm elementi ja ülejäänud on sellega seotud lineaarselt, läbi rea ühe elemendi. Teoreetiliselt on võimalik luua planeedisüsteeme kolme või enama vabadusastmega. Kuid praktikas on need kasutuskõlbmatud.
Planeedi ülekandearv
See on pöörleva liikumise kõige olulisem omadus. See võimaldab teil määrata, mitu korda on veovõllile mõjuv jõumoment veovõlli momendi suhtes suurenenud. Saate määrata ülekandearvu järgmiste valemite abil:
i=d2/d1=Z2/Z1=M2/M1=W1/W2=n1/n2, kus:
- 1 – juhtiv link.
- 2 – alamlink.
- d1, d2 - esimese ja teise lüli läbimõõdud.
- Z1, Z2 – hammaste arv.
- M1, M2 on pöördemomendid.
- W1 W2 – nurkkiirused.
- n1 n2 – kiirus.
Seega, kui ülekandearv on suurem kui veovõlli ülekandearv, siis jõumoment suureneb ning sagedus ja nurkkiirus vähenevad. Seda tuleks disaini loomisel alati arvestada, sestplanetaarmehhanismide ülekandearv sõltub rataste hammaste arvust ja sellest, milline rea element on eesotsas.
Kasutusala
Tänapäeva maailmas on palju erinevaid masinaid. Paljud neist töötavad planetaarülekande abil.
Neid kasutatakse autode diferentsiaalides, planetaarülekannetes, keeruliste tööpinkide kinemaatilistes skeemides, lennukite õhumootori käigukastides, jalgratastes, kombainides ja traktorites, tankides ja muus sõjavarustuses. Vastav alt planetaarülekande põhimõtetele töötavad paljud käigukastid elektrigeneraatorite ajamites. Kaaluge teist sellist süsteemi.
Planeedi pöördkäik
Seda konstruktsiooni kasutatakse mõnedes traktorites, roomiksõidukites ja paakides. Seadme lihtne diagramm on näidatud alloleval joonisel.
Planeedi pöörlemismehhanismi tööpõhimõte on järgmine: kandur (asend 1) on ühendatud piduritrumliga (2) ja röövikus asuva veorattaga. Epitsükkel (6) on ühendatud ülekandevõlliga (asend 5). Päike (8) on ühendatud siduriketta (3) ja piduritrumliga (4). Kui lukustussidur on sisse lülitatud ja rihmapidurid välja lülitatud, satelliidid ei pöörle. Need muutuvad nagu hoovad, kuna need on hammaste abil ühendatud päikese (8) ja epitsükliga (6). Seetõttu sunnivad nad neid ja kandurit samaaegselt pöörlema ümber ühise telje. Sel juhul on nurkkiirus sama.
Lukustussiduri vabastamisel ja piduri rakendamiselPäikese pööramine hakkab peatuma ja satelliidid hakkavad ümber oma telgede liikuma. Seega tekitavad nad kandurile hetke ja pööravad rööviku veoratast.
Kanna
Kasutusea ja summutamise osas on lineaarsetes planetaarsüsteemides koormuse jaotus põhikomponentide vahel märgatav.
Soojus- ja tsükliline väsimus võib neis suureneda, kuna koormuse jaotus on piiratud ja planetaarülekanded võivad oma telgedel üsna kiiresti pöörlema hakata. Pealegi võivad tsentrifugaaljõud suurel kiirusel ja planetaarülekande ülekandearvude korral liikumist oluliselt suurendada. Samuti tuleb märkida, et kui tootmise täpsus väheneb ja satelliitide arv suureneb, suureneb kalduvus tasakaalustamatuse tekkeks.
Need seadmed ja nende süsteemid võivad isegi kuluda. Mõned konstruktsioonid on tundlikud isegi väikeste tasakaalustamatuste suhtes ning võivad vajada kvaliteetseid ja kalleid koostekomponente. Võtmeks võib olla planeetide tihvtide täpne asukoht ümber päikeseülekande telje.
Muud planeedid, mis aitavad koormusi tasakaalustada, hõlmavad ujuvate alamkoostude või "pehmete" aluste kasutamist, et hoida päike või epitsenter võimalikult kaua liikumas.
Planeediseadmete sünteesi põhialused
Neid teadmisi läheb vaja masinakomponentide projekteerimisel ja loomisel. "Planeedimehhanismide sünteesi" kontseptsioon seisneb hammaste arvu arvutamisespäikeses, epitsentris ja satelliitidel. Sel juhul peavad olema täidetud mitmed tingimused:
- Üleülekandearv peab olema võrdne seatud väärtusega.
- Hammaste hammaste ühendus peab olema õige.
- On vaja tagada sisendvõlli ja väljundvõlli joondamine.
- Vajalik naabruskond (satelliidid ei tohi üksteist segada).
Samuti tuleb projekteerimisel arvestada tulevase konstruktsiooni mõõtmetega, selle kaalu ja efektiivsusega.
Kui ülekandearv (n) on antud, peab hammaste arv päikesel (S) ja planetaarülekandel (P) vastama võrrandile:
n=S/P
Kui eeldame, et hammaste arv epitsentris on varane (A), siis lukustatud kandja puhul tuleks järgida võrdsust:
n=-S/A
Kui epitsenter on fikseeritud, kehtib järgmine võrdsus:
n=1+ A/S
Nii arvutatakse planeetide mehhanism.
Eelised ja puudused
Erinevates seadmetes kasutatakse eduk alt mitut tüüpi ülekandeid. Planetaarne paistab silma järgmiste eeliste poolest:
- Tagab väiksema koormuse rataste igale hambale (nii päikesele, epitsentrile kui ka satelliitidele), kuna nende koormus jaotub ühtlasem alt. See mõjutab positiivselt konstruktsiooni kasutusiga.
- Sama võimsusega planeediülekandel on väiksemad mõõtmed ja kaal kui muud tüüpi käigukastidel.
- Võimalus saavutada suurema ülekandearvugavähem rattaid.
- Vähem müra.
Planeediülekande puudused:
- Nende valmistamisel on vaja rohkem täpsust.
- Madal tõhusus suhteliselt suure ülekandearvuga.
