Планетарные зубчатые передачи

Общие сведения.

Планетарныминазываются передачи, имеющие зубчатые колеса с подвижными осями. Однорядная передача состоит из центрального колесаас наружными зубьями, неподвижного центрального колесаbс внутренними зубьями, сателлитовg– колес с наружными зубьями, зацепляющихся одновременно с колесамиаиb(здесь число сателлитовn_w= 3 ), и водилаh, на котором закреплены оси сателлитов. Водило соединено с тихоходным валом. В передаче одно колесоbостановлено (соединено с корпусом).

При неподвижном колесе b вращение колеса а вызывает вращение сателлита g относительно собственной оси, а обкатывание сателлита по колесу b перемещает его ось и вращает водило h . При неподвижном колесе b движение передают от колеса а к водилу h ; возможна передача от водила h к колесу а. В передачах используют цилиндрические и конические колеса с прямыми и круговыми зубьями.

Если в планетарной передаче подвижны все звенья, то такую передачу называют дифференциальной. Например: в дифференциале ведущего звена механизма автомобиля движение от водила передают одновременно колесам а и b, что позволяет при повороте одному колесу вращаться быстрее другого.

Достоинства:

Малые габариты и масса вследствие передачи мощности по нескольким потокам, число которых равно числу сателлитов.
Удобство компоновки, вследствие сносности ведущего и ведомого звеньев.
Меньше шума. При симметричном расположении сателлитов силы в передаче взаимно уравновешиваются.
Малые нагрузки на валы и опоры, проще их конструкция, меньше потери.
Большие передаточные отношения.

Недостатки:

1.Повышенные требования к точности изготовления и монтажа.

2.Большое число деталей (подшипников).

Планетарную передачу применяют как: редуктор в силовых передачах; коробку передач; дифференциал в автомобилях, тракторах, станках. Используют совмещенную с электродвигателем передачу (мотор – редуктор, мотор – колесо).

Передаточное отношение.

При определении передаточного отношения планетарной передачи используют метод остановки водила (метод Виллиса). По этому методу мысленно сообщают дополнительно вращение с угловой скоростью водила, но в обратном направлении. Получают так называемый обращенный механизм, представляющий собой обычную не планетарную передачу. Геометрические оси неподвижны. Сателлиты становятся промежуточными колесами, т. е. не влияющими на передаточное число механизма. Здесь имеет значение знак передаточного отношения. Считается положительным, если в обращенном механизме ведущее и ведомое звенья вращаются в одну сторону.

Отрицательным, если в разные стороны.

Так для обращенного механизма при ведущем а и ведомом b имеем

u = u₁u₂ =

Знак минус показывает, что колеса g и b вращаются в обратную сторону по отношению к колесу a

Для планетарной передачи, у которой закреплено колесо b (ω_b = 0), колесо а является ведущим, а водило ведомым h :

или

Отсюда следует:

Для передачи, у которой колесо b закреплено в корпусе неподвижно

(ω_b = 0), водило h является ведущим, а колесо а – ведомым, имеем:

Таким образом, в зависимости от остановленного звена можно получить различные передаточные числа (используется в коробках передач).Схема планетарной передачи определяет КПД и передаточное отношение:

Однорядная планетарная передача – η = 0,96…0,98;