Преимущества планетарной передачи: Достоинства, недостатки и применение планетарных передач

Преимущества и недостатки планетарных втулок

Давайте в этой статье рассмотрим все за и против касательно использования планетарных втулок, собрав отдельно все преимущества и недоставки в сравнении с классическими переключателями скоростей.

Преимущества планетарной втулки:

• Из-за герметичности системы планетарная втулка требует меньше обслуживания. Для лучшего понимания этого вопроса давайте разделим всю трансмиссию на две главных части. К первой части отнесём саму планетарную втулку, а ко второй — привод, состоящий из цепи, передней звёздочки и задней звёздочки, установленной с правой стороны планетарной втулки. В планетарной втулке находятся шестерни, хорошо изолированные от воды и пыли. Изоляция достигается благодаря конструкции планетарного механизма и оболочки втулки. Вторую важную часть трансмиссии, привод, при желании можно обернуть защитой цепи (например, Hebie Chainglider), которая защитит от грязи цепь, заднюю и переднюю звёздочки. Защиту цепи невозможно установить на обычные переключатели скоростей из-за изменения лини цепи при переключении между передними и задними звёздочками.
  Из-за прямой линии цепи, более широких и крепких цепи и звёздочках в сравнении с маленькими 7, 8, 9 или 10 скоростными цепями в отличии от обычной трансмиссии на поддержание планетарной требуется меньше обслуживания и затрат. Широкие и крепкие цепи планетарной трансмиссии созданы для передачи усилий, а не для обеспечения гибкости, такой важной на обычных переключателях скоростей. Другой значительной особенностью, влияющей на обслуживание и эффективность планетарной передачи, является путь прохождения цепи. На планетарной передаче у цепи только два изгиба: вокруг передней и задней звёздочек. На классическом переключателе скоростей цепь изгибается чаще, из-за наличия двух роликовых колёсиков переключателя передач. На этих маленьких колёсиках цепь изгибаться по маленькому радиусу, что создаёт значительное дополнительное трение в цепи, так как трение в цепи обратно пропорционально размеру звёздочки. Это означает, что чем меньше звёздочка, тем выше трение в цепи. С целью сведения технического обслуживания к минимуму трансмиссию можно сделать абсолютно закрытой (например, купить полную защиту цепи Hebie Chainglider).
  В результате широкая закрытая прямая цепь планетарной трансмиссии прослужит вам в 4 — 6 раз дольше (по времени и километражу) за тонкую грязную гибкую цепь обычной системы переключения передач.
• Планетарную втулку легче отрегулировать, чем дерайлер.
• При использовании полной защиты цепи, например, Hebie Chainglider, не пачкаются брюки. Это важно при поездках на работу!
• У планетарной втулки выше надёжность, что важно на любом велосипеде!
• Планетарные втулки не повреждаются в авариях или при падении велосипеда на бок, так как здесь отсутствует удалённый переключатель скоростей (за исключением Srams Clickbox). Это важная проблема на детских велосипедах и велосипедах для фрирайда!
• Все передачи планетарной втулки помещаются на один переключатель, более простой в использовании.
• На планетарной втулке отсутствуют близкие передачи и неэффективные «противоположные» сочетания передней и задней звёздочек. Это важное преимущество для новичков, ездящих в сильном городском трафике!
• Компонентов меньше и они проще: одна передняя звёздочка, одна задняя звёздочка, короткая цепь, отсутствие заднего и переднего переключателей, нет натяжителя цепи (при условии использования горизонтальных дропаутов), нет натяжного устройства, нет передних манеток и боуден-троса. Здесь просто нечему ломаться! Высокая надёжность на любом велосипеде.
• Переключение передач осуществляется без необходимости педалировать. Это важно для городских велосипедистов и триальщиков!
• Чистый и строгий внешний вид. По дизайну классический переключатель можно сравнить с PC, а планетарную втулку с MAC!
• Возможно сочетание с ножным тормозом, которое сводит общий уход за велосипедом практически к минимуму. С ножным тормозом отпадает необходимость в боуден-тросе (возможно замёрзлом). Это крайне важно для использования велосипеда для ежедневных поездок на работу!
• При езде по бездорожью или плохим дорогам на цепь не налипает грязь!
• Из-за отсутствия заднего переключателя цепь намного реже слетает с передней или задней звёздочки, что особенно важно при езде по бездорожью и плохим дорогам!
• Для Sram i-Motion, Shimano Nexus Inter 8 / Alfine и Rohloff Speedhub допускается переключение под нагрузкой. Поэтому планетарные втулки придутся как нельзя кстати на соревнованиях или перед началом подъёма, когда под нагрузкой требуется быстро понизить передачу!
• На переключателе передачи следуют одна за другой (Rohloff Speedhub, Sram i-Motion 9). Это очень удобно при езде на длинные расстояния (более 20 километров), так как позволяет легко поддерживать оптимальный каденс.
• Из-за использования энергии педалирования переключение передач не требует значительных усилий (Shimano Nexus Inter 8 / Alfine и Sram i-Motion). Это важно на детских велосипедах и при езде под дождём (особенно в отсутствие грипс на руле).
• Более прочное и долговечное заднее колесо. На планетарной втулке установлена только одна звёздочка, что позволяет расположить латеральней выступы спиц на втулке. Кроме того из-за одинакового угла спицы с обеих сторон втулки натянуты равномерно, что при сборке колеса даёт возможность увеличить натяжение спиц. А чем выше натяжение спиц, тем прочнее и жоще колесо.

Фото велосипеда с планетарной втулкой.

Недостатки планетарной втулки:

• Маленькое общее передаточное отношение. У классических переключателей скоростей общее передаточное отношение в среднем 550%. То есть за один оборот педалей на самой высокой передаче вы проезжаете расстояние в 5,5 раз длиннее, чем на самой низкой передаче. У втулки Shimano Inter 8 общее передаточное отношение составляет 306%, что слишком мало для горной местности. С этой втулкой вам будет не хватать передач для крутых подъёмов или быстрых даунхиллов. Альтернативным вариантом может стать дорогая планетарная втулка Rohloff Speedhub с общим передаточным отношением 526%.
• Планетарные втулки тяжелее классических переключателей скоростей высокого класса. Это очень важно для спортивных соревнований!
• Планетарные втулки намного дороже классических переключателей, если сравнивать системы сопоставимого качества. В общем соотношение цены к количеству передач лучше у классических переключателей скоростей. Это существенный минус, если вам приходится часто оставлять велосипед на парковках, где существует риск кражи.
• Планетарные втулки сложнее классических переключателей скоростей. Обычному человеку трудно разобраться во внутреннем механизме, но обычно нет необходимости разбирать планетарную втулку.
• По сравнению с обычными переключателями скоростей теряется до 8% эффективности (за исключением Rohloff Speedhub). Эффективность планетарных втулок составляет 92% по сравнению с 98% для обычных переключателей скоростей. Однако эти значения верны для новых или хорошо обслуживаемых переключателей! Внутри трансмиссии велосипеда с планетарной втулкой существует три источника потерь на трение:
  1. Внутри планетарной втулки находятся планетарные шестерёнки, которые одновременно соприкасаются с солнечными шестерёнками и зубчатым колесом. Они отвечает за 4% потерь на трение
  2. Также источником потерь на трение качения служат подшипники планетарных механизмов.
  3. Наконец потери на трение возникают в цепи, но эта также относится и к обычным переключателям скоростей.
  Это самый важный недостаток планетарных втулок, мешающий их спортивному применению. Но если сравнивать потери в планетарных втулках с потерями системы велосипедист плюс велосипед на сопротивление воздуха, то эти потери не заслуживают внимания!
• Неоднородное распределение веса между передним и задним колесом, что может быть важно для некоторых спортивных применений планетарных втулок (например, в маунтинбайкинге, фрирайде, даунхилле).
• По сравнению с классическими переключателями скоростей сложнее настроить передаточные числа. Шаги передач обусловлены общим передаточным отношением и их нельзя изменить. Все передачи можно повысить или понизить заменой задней и передней звездочек. Опять же это важный недостаток планетарных втулок для их спортивного применения.
• Трудоёмкая процедура снятия и установки колеса (за исключением новых втулок i-Motion Sram), связанная с необходимостью обеспечения правильного натяжение цепи. На обычных переключателях скоростей такой проблемы нет.
• Ограниченный максимальный вращательный момент. Это означает, что на планетарных втулках (за исключением Rohloff Speedhub) нельзя добиться низких передаточных отношений. А значит вам не удастся покорить многие подъёмы.

Классическая система переключения передач.

Планетарная передача

Поделиться:      

Дата публикации: 26.10.2018

Передача Планетарная — относится к механическим. Благодаря своей уникальной конструкции вращаясь на одной оси влияет на подводимые скорости, которые подводят с углов. Имеет и другие названия: зубчатая или фрикционная. Конструкционный вид у передачи выглядит следующим образом: в центе находится вращательный элемент – так называемая солнечная шестерня. К ней с разных сторон подведены сателлиты с неподвижными и подвижными звеньями. Это механизм помещён в корону (большую кольцевую шестерню). Вращаясь, солнечная шестерня приводит в движение водилу, которое вращает корону. Количество входящих в передачу сателлитов определяет их положение в механической системе. Неподвижные связаны между собой через зубчатые колёса водил. Главным отличием планетарной передачи от других есть наличие двух и более степеней свободы (независимые координаты, определяющие положение системы).

Деление планетарных передач

Механизмы делят, условно, на простые и сложные. Передачи простые состоят из трёх основных деталей. Таких передач всего семь. Точное число сложных неизвестно. Общая черта всех механизмов – наличие всего лишь одного водила фланца. Иногда в основе сложной планетарной передачи лежит простая. Комплект колёс, сателлитов, которые вращаются на одной оси образуют планетарный ряд.

Планетарная передача принцип действия

Когда в движении коронная шестерня, свободно вращающаяся на солнечной, соединена с ведущим валом, то водила и ведомый вал остаются в недвижимом положении. Сателлиты в данном случае работают на солнечную шестерню в обратном порядке. Приостановив солнечную шестерню движущие элементы перейдут на неподвижную, поведут за собой фланцы водила и приведут в движение ведомый вал с достаточным передаточным числом.

Чтобы замкнуть планетарную передачу нужно соединить шестерню и водило муфтой сцепления. Тогда передача будет работать как единый механизм.

При внешнем способе зацепления планетарную передачу укомплектовывают двойными сателлитами и двумя солнечными шестернями. По шестерне для ведущего и ведомого валов.

Чтобы остановить механизм планетарной передачи применяют тормозную систему ленточного типа. Для того, чтобы заблокировать используют муфты дисковые.

Преимущества планетарной передачи

Планетарные передачи обладают множеством преимуществ, поэтому широко применяются в промышленности и машиностроении. К достоинствам относят:

• Компактные размеры, небольшой вес.
• Достаточно тихие в эксплуатации.
• Передаточное число (у планетарных передач оно больше).
• Равномерная нагрузка благодаря нескольким сателлитам в устройстве.
• Износостойкие.

К недостаткам планетарных передач, пожалуй, можно отнести большое количество комплектующих задействованных при изготовлении устройства. А также из-за большого количества деталей с зубьями нужно тщательней следить за их состыковкой и точностью. Пожалуй, основной недостаток таких передач, являются сложности, возникающие при их создании и установке, поскольку это достаточно сложный механизм.

Передаточное отношение планетарных передач

Передаточное отношение показывает в механических передачах вращательного типа прирост силы ведомого вала в соотношении с ведущим валом. Это один из важнейших показателей для механических передач.

Для планетарных систем есть свои особенности измерения такого отношения. Известно, что система приводится в движение различными способами, поэтому определить визуальным способом показатель достаточно трудно. Разнообразие схем механических передач планетарного типа позволяет обеспечить оптимальное передаточное отношение в устройствах.

Чаще всего момент прироста силы вычисляют по следующему принципу: соотношение зубьев солнечной и планетарной шестерни. Этот показатель равен повороту планетарной по отношению к солнечной. Для более сложных расчётов используют метод Виллиса.

Применение планетарных передач

На сегодняшний день планетарные (зубчатые) передачи используют в изготовлении сложных станков. Они входят в состав подъемного оборудования. В танкостроении их используют для суммирования мощностей. В авиации планетарную передачу используют для создания электроприводов, гидроприводов. Благодаря высоким показателям и эффективности при малых габаритах не имеют альтернатив.

См. также: Как устроены планетарные редукторы…

Конфигуратор

Откройте для себя особенности
совершенно нового конфигуратора

Подбор по параметрам

Подбор мотор-редуктора
по Вашим требованиям или данным

Подбор по применению

Подбор мотор-редуктора по Вашему
индивидуальному применению

Есть вопросы? Мы поможем!

Напишите, что Вас интересует, и мы ответим в ближайшее время.

Червячный мотор-редуктор RI-RMI 70

Передаточное отношение:

100

Крутящий момент (Nm):

223

Мощность (Kw):

4.6

Универсальный червячный мотор-редуктор U-UI-UMI 63

Передаточное отношение:

100

Крутящий момент (Nm):

195

Мощность (Kw):

5.3

Цилиндро-червячный мотор-редуктор CR-CB 50

Передаточное отношение:

590.9

Крутящий момент (Nm):

110

Мощность (Kw):

0.68

Цилиндро-червячный мотор-редуктор CR-CB 85

Передаточное отношение:

460

Крутящий момент (Nm):

500

Мощность (Kw):

2.9

Цилиндро-червячный мотор-редуктор CR-CB 110

Передаточное отношение:

460

Крутящий момент (Nm):

1000

Мощность (Kw):

5.4

Планетарный мотор-редуктор EX 1000

Передаточное отношение:

6. 5

Крутящий момент (Nm):

26.9

Мощность (Kw):

2.5

Коническо-планетарный мотор-редуктор EXB 1500

Передаточное отношение:

6.5

Крутящий момент (Nm):

26.9

Мощность (Kw):

2.5

Индустриальный цилиндрический мотор-редуктор RXP 816

Передаточное отношение:

663

Крутящий момент (Nm):

42.7

Мощность (Kw):

2217

Цилиндрические мотор-редукторы для градирен RXP/CR 812

Передаточное отношение:

22.8

Крутящий момент (Nm):

11877

Мощность (Kw):

427

Преимущества использования мотор-редукторов в ваших проектах – Блог CLR

02.10.2017 11.08.2016

инженерный проект. Принимая во внимание технические характеристики, требуемую производительность или ограниченное пространство нашей конструкции, вы должны решить, использовать ли тот или иной вариант. В этой статье мы углубимся в планетарные мотор-редукторы или 9.0009 планетарный редуктор, , так что вы будете знать, каковы его преимущества, и откроете для себя несколько успешных применений.

Планетарные редукторы характеризуются наличием шестерен, расположение которых сильно отличается от других моделей, таких как неукороченный конец, циклические (ступенчатые) или прямозубые и косозубые шестерни. Как мы могли бы классифицировать их элементы?

• Вс: Центральная шестерня. Он имеет больший размер и вращается вокруг центральной оси.
• Водило планетарной передачи: Его цель состоит в том, чтобы удерживать до 3 шестерен одинакового размера, которые входят в зацепление с солнечной шестерней.
• Коронка или кольцо: внешнее кольцо (с зубьями на внутренней стороне) входит в зацепление с сателлитами и содержит всю эпициклическую цепь. Кроме того, сердечник также может стать центром вращения для внешнего кольца, что позволяет ему легко менять направление.

Для обеспечения точности и надежности во многих автоматических трансмиссиях в настоящее время используются планетарные мотор-редукторы. Если мы говорим об секторах, этот редуктор предлагает большую универсальность и может использоваться в самых разных приложениях. Его цилиндрическая форма легко адаптируется к бесконечному количеству пространств, обеспечивая значительное сокращение очень ограниченного пространства.

Обычно Приводы этого типа могут использоваться в приложениях, требующих более высокого уровня точности . Например: Машины промышленной автоматизации, торговые автоматы или робототехника.

 

1. Повышенная повторяемость: Более высокая скорость радиальной и осевой нагрузки обеспечивает надежность и прочность, сводя к минимуму перекос зубчатого колеса. Кроме того, равномерная передача и низкие вибрации при различных нагрузках обеспечивают идеальную повторяемость.
2. Идеальная точность: Большая угловая стабильность вращения повышает точность и надежность движения.
3. Более низкий уровень шума за счет большей площади контакта. Катание намного мягче и прыжки практически отсутствуют.
4. Повышенная износостойкость: Благодаря жесткости на кручение и лучшему качению. Чтобы улучшить эту функцию, ваши подшипники помогают уменьшить потери, которые могут возникнуть при трении вала непосредственно о коробку. Таким образом достигается больший КПД редуктора и гораздо более плавная работа.
5. Очень высокий уровень эффективности: Планетарные редукторы обеспечивают большую эффективность, а благодаря своей конструкции и внутренней компоновке потери во время работы минимальны. Фактически, сегодня этот тип приводных механизмов обеспечивает большую эффективность.
6. Увеличенная передача крутящего момента: Чем больше зубцов в контакте, механизм способен передавать и выдерживать больший крутящий момент. Кроме того, он делает это более равномерно.
7. Максимальная универсальность: Его механизм заключен в цилиндрический редуктор, который можно установить практически в любом месте.

 

Какие правила применяются к планетарным редукторам?

Имейте в виду, что каждый производитель устанавливает свои собственные параметры, указывая время работы ваших передач или максимальный крутящий момент, который они могут выдержать. Тем не менее, мы можем найти определенные нормы, регулирующие эти параметры.

– ISO 6636 для шестерен.

– DIN ISO 281: Соблюдены все правила, помогающие произвести правильный расчет подшипников.

– ISO 9409: Часть II рассказывает о конструкции выходных валов этих мотор-редукторов в соответствии с различными спецификациями.

 

Примеры успешного внедрения планетарных редукторов в CLR

Компания CLR более 20 лет производит планетарные мотор-редукторы для самых разных областей. Многие из наших инженерных решений принесли значительный технологический и качественный прогресс в узкоспециализированных отраслях. Вы можете увидеть два таких примера:

• Случай 1: Компании пассивной противопожарной защиты требовалось решение для облегчения эвакуации людей из зданий в случае пожара. Для этого проекта была разработана система приводных роликов изолирующих барьеров с помощью планетарной передачи, разработанной CLR. Он смог спроектировать идеальное движение падающих барьеров в экстремальных ситуациях и при полном отсутствии электропитания.

• Случай 2: Регулирование вентиляции на фермах: В этом проекте для сектора кондиционирования воздуха была разработана система, которая использует датчики для автоматически регулируемой вентиляции внутри ферм и теплиц. Компания CLR разработала планетарный мотор-редуктор, который адаптировался к сложному расположению трубы, в которой он будет установлен.

Compañía Levantina de Reductores предлагает широкий спектр стандартных приводных решений в своем каталоге планетарных мотор-редукторов ; с передаточным отношением от 4:1 до 2671:1. Кроме того, все модели марки CLR являются модульными, так как на один и тот же редуктор можно установить несколько двигателей. Эта функция позволяет клиентам использовать те, которые лучше всего соответствуют их потребностям.

С другой стороны, инженерный отдел CLR может спроектировать и произвести индивидуальных приводных решений для более специфических приложений, требующих комплексного решения от проектирования до окончательного производства.

Хотите знать, какие шаги следует предпринять, чтобы выбрать мотор-редуктор, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям? Тогда вам нужно загрузить наше бесплатное руководство: «Мотор-редукторы: выбор лучшего для каждого проекта».

 

 

Преимущества использования планетарного редуктора

Скорости и крутящие моменты планетарных редукторов могут быть наложены с помощью зубчатого венца, который не является стационарным, но может работать в любом направлении вращения. Также можно зафиксировать приводной вал таким образом, чтобы крутящий момент воспринимался зубчатым венцом. Планетарные редукторы зарекомендовали себя как незаменимые в широком диапазоне применений в машиностроении.

Они особенно хорошо зарекомендовали себя в секторах, где необходимо передавать большие уровни мощности и высокие скорости, сохраняя при этом благоприятный коэффициент инерции массы. Планетарные передачи могут очень легко достигать высоких передаточных чисел. Редукторы имеют множество потенциальных применений в промышленности благодаря своим благоприятным характеристикам и компактной форме.

В этом блоге мы подробно расскажем о различных преимуществах использования планетарных редукторов.

Высокая плотность мощности 

Количество мощности (скорость передачи энергии во времени) на единицу объема называется плотностью мощности. В случае планетарных передач нагрузка распределяется между несколькими планетами, а не на одну шестерню, как в других формах передач. Чем больше планет, тем больше распределение нагрузки и выше удельная мощность.

В результате планетарные редукторы имеют более высокую удельную мощность, чем обычные редукторы с параллельными осями. Основные характеристики высокой удельной мощности планетарных передач включают уменьшение из-за огромного объема планетарных передач, множество кинематических комбинаций, чисто крутильные отклики и соосный вал.

Компактный размер

Планетарные редукторы более компактны благодаря высокой удельной мощности и соосной конфигурации вала. В случае планетарных зубчатых передач ведущий и ведомый элементы концентричны, поэтому ведущее и ведомое оборудование могут быть расположены на одной линии, что позволяет экономить место. Более широкое использование многочисленных планетарных передач помогает достичь высоких передаточных чисел на компактных участках. В результате планетарные редукторы лучше подходят для приложений, требующих значительного снижения скорости на небольшой площади.

Легкий вес

Благодаря высокой удельной мощности и небольшому размеру планетарная коробка передач имеет особенно малый вес при том же передаточном числе или крутящем моменте, что и другие классические (с параллельным валом) типы коробок передач.

Высокий КПД

Планетарные редукторы имеют высокий КПД за счет малых потерь мощности (до 3% на ступень). Зубчатая передача планетарной передачи имеет тенденцию передавать максимальную входную энергию на желаемую мощность, в результате чего эффективность первой ступени планетарного редуктора достигает 97 процентов.

Способность передачи высокого крутящего момента

Поскольку нагрузка в планетарной коробке передач распределяется между несколькими сателлитами, способность передачи крутящего момента планетарной коробки передач довольно велика. Способность передачи крутящего момента может быть значительно улучшена за счет увеличения количества планетарных шестерен.

Высокая устойчивость

Благодаря равномерному распределению массы и повышенной жесткости при вращении планетарный редуктор отличается исключительной стабильностью.