Планетарные передачи

Планетарной называется передача, в которой оси некоторых колес являются подвижными. Звено, на котором установлены зубчатые колеса с подвижными ося­ми, называется водидом. Зубчатые колеса, оси которых подвижны, называются са­теллитами. При подвижном водиле сателлитами, вращаясь вокруг своих осей, в то же время вращаются вместе с ними. Этим они напоминают движение планет, отку­да и произошел термин «планетарные механизмы» или «планетарные передачи».

Неподвижная ось, около которой вращается или может вращаться водило, на­зывается основной осью. Сцепляющиеся с сателлитами зубчатые колеса, оси кото­рых совпадают с основной осью, называются центральными колесами. При непод­вижном водиле планетарная передача превращается в простую передачу. Плане­тарные механизмы, в которых подвижны все три основные звена, называются дифференциальными передачами или дифференциалами.

Планетарные передачи позволяют получать широкий диапазон передаточных отношений (особенно больших передаточных отношений) и осуществлять сложе­ние движений (алгебраическое). К достоинствам планетарных передач относятся малые размеры и масса, незначительные потери на трение. Переход от обычных передач к планетарным обеспечивает уменьшение массы в 1,5 - 5 раз.

Планетарная передача с цилиндрическими колесами. Показанная на ри­сунке 26, а схема механизма является примером планетарной передачи с цилинд­рическими колесами. У этой передачи зубчатые колеса ъ\ и z₂ являются централь-

ными, z₃ и z₄ - сателлитами, а звено 1 - водилом. Передача обладает возможностью передавать движение семью различными способами:

1. вал п1 - ведущий, п₄ - неподвижный, водило п₀ - ведомое;

2. вал п1 - ведомый, п₄ - неподвижный, водило п₀ - ведущее;

3. вал п1 — ведущий, п₄ — ведомый, водило По — ведущее;

4. вал п1 - ведомый, п₄ - ведущий, водило п₀ - ведущее;

5. вал п1 - неподвижный, п₄ - ведущий, водило п₀ - ведомое;

6. вал п1 - неподвижный, п₄ - ведомый, водило п₀ - ведущее;

7. вал п1 - ведущий, п₄ - ведущий, водило п₀ - ведомое.

Подобная планетарная передача применена, например, на горизонтально-расточном станке 2620В для осуществления радиальной подачи суппорта план­шайбы. Ведущими у нее являются водило 1 и вал с зубчатым колесом z_b а ведо­мым - колесо z₄.

Для определения частоты вращения валов планетарной передачи используют формулу Виллиса

где m - число наружных зацеплений (для нашего случая т=2).

По уравнению Виллиса находим следующее соотношение для указанных вы­ше случаев:

Планетарная передача с коническими колесами показана на рисунке 26, б, в. Подобные передачи получили в станках широкое распространение. У этих пере­дач из трех звеньев любые два могут быть ведущими, а третье - ведомым. Диффе­ренциал состоит из центральных колес z\ и z₄, сателлитов z₂ и z₃ и водила 1. Как правило, зубчатое колесо z₄ вращается с большей частотой (основная), а колесо z\ -с меньшей (добавочная частота). Колесо z\ вращается от червячной пары 2.

Дифференциал может работать по следующим схемам: а) ведущим является колесо z₄, а ведомым - водило; червячная пара неподвижна;

б) ведущим является водило, а ведомым - зубчатое колесо z₄; червячная пара не­ подвижна;

в) ведущим является колесо z_b а ведомым - колесо z₄; водило неподвижно;

г) одновременно с вращением водила вращается от червячной пары зубчатое коле­ со Zj (ведомым является колесо z₄);

д) ведущими являются колеса z1 и z₄, а ведомым водило.

Передаточное отношение дифференциала для различных случаев можно опре­делить, используя формулу Виллиса, имеющую для этой передачи следующий вид (так как z₂=z₃ и z\=Z4)'.

где п₀ - частота вращения водила; п_{ и п₄ - соответственно частоты вращения зуб­чатых колес z\ и z₄.

Знак минус перед единицей стоит по тому, что при неподвижном водиле коле­са z, и z₄ вращаются в разных направлениях.

Для случаев, указанных выше, формула Виллиса дает следующие соотноше-

ния:

в формулах знак плюс означает разные направления вращения ведущих звень­ев дифференциала, а знак минус - одинаковые направления вращения.