Mehanizem je planetarni: izračun, shema, sinteza

Obstajajo vse vrste mehanskih naprav. Nekateri od njih so nam znani od otroštva. To, na primer, pazi, kolo, yule. Ko se staramo, se učimo o drugih. To so motorji avtomobilov, dvigala in drugi. Vsak mehanizem za premikanje uporablja sistem, ki prisili kolesa, da se vrtijo in stroj teče. Eden od najbolj zanimivih in priljubljenih je planetarni mehanizem. Njegova bistvo je, da se stroj poganjajo s kolesi ali zobniki na poseben način. Razmislimo o tem podrobneje.

Splošne informacije

Planetno gonilo in planetnega gonila tako imenovan po analogiji z lastnim sončnega sistema, ki se lahko predstavljeni na naslednji način: v centru je "sonce" (osrednji kolo v mehanizmu). Okoli njega se premikajo "planeti" (majhna kolesa ali sateliti). Vse te podrobnosti v planetarnem mehanizmu imajo zunanje zobe. Pogojni sončni sistem ima mejo po premeru. Njeno vlogo v planetarnem mehanizmu opravlja veliko kolo ali epicikl. Ima tudi zobe, samo notranje. Veliko dela v tem dizajnu izvaja prevoznik, ki je povezava. Gibanje se lahko izvede na različne načine: bodisi sonce bo vrtelo ali epicikl, vendar vedno skupaj s sateliti.

Pri delovanju planetarnega mehanizma se lahko uporabi drug design, na primer dva sonca, satelita in nosilec, vendar brez epicikla. Druga možnost - dve epiculi, vendar brez sonca. Voznik in sateliti morajo biti vedno prisotni. Glede na število koles in lokacijo osi njihovega vrtenja v vesolju je zasnova lahko preprosta ali kompleksna, ravna ali prostorska.

Da bi v celoti razumeli, kako deluje tak sistem, morate razumeti podrobnosti.

Lokacija elementov

Najpreprostejša oblika planetarnega mehanizma vključuje tri nize orodij z različnimi stopnjami svobode. Zgoraj omenjeni sateliti se vrtijo okrog svojih osi in istočasno okoli sonca ostanejo na svojem mestu. Epica povezuje planetarni mehanizem z zunanje strani in se tudi vrti z izmenično zobmi zob (to in sateliti). Ta zasnova lahko spremeni navor v eni ravnini (kotne hitrosti).

V preprostem planetarnem mehanizmu se lahko sonce in sateliti vrtijo, epicenter pa ostane nespremenjen. V vsakem primeru, kotne hitrosti vse komponente niso kaotične, vendar imajo linearno odvisnost med seboj. Medtem ko se medij vrti, je zagotovljena nizka hitrost z visokim navorom.

To pomeni, da je bistvo planetarnega orodja, da je taka oblika sposobna spremeniti, razgraditi in dodati navor in kotno hitrost. Rotacijska gibanja se pojavljajo na isti geometrijski osi. Vzpostavljen je potreben element prenosa različnih vozil in mehanizmov.

Značilnosti strukturnih materialov in shem

Vendar fiksna komponenta ni vedno potrebna. V diferencialnih sistemih se vsak element vrti. Mehanizmi planetarni, kot je ta, vključujejo en izhod, nadzorovan (nadzor) z dvema vhodoma. Na primer razlika, ki nadzoruje os v avtomobilu, je podobna orodja.

Takšni sistemi delujejo po istem principu kot strukture z vzporedno gredjo. Tudi preprosta planetarna oprema ima dva vhoda, fiksni obročni mehanizem predstavlja konstanten vhod ničelne kotne hitrosti.

Podroben opis naprav

Mešane planetne strukture imajo lahko različno število koles, pa tudi različne prenose, s pomočjo katerih so priključene. Prisotnost takšnih podrobnosti bistveno širi možnosti mehanizma. Sestavljene planetarne strukture se lahko sestavijo tako, da se gred s podporne platforme premika s hitrostjo. Posledično je mogoče v procesu izboljšanja naprave odpraviti nekatere težave z redukcijo, sončnimi žarki in drugimi.

Tako, kot je razvidno iz zgornjih informacij, planetarni mehanizem deluje na principu prenosa rotacije med središčnimi in mobilnimi povezavami. V tem primeru so zapleteni sistemi bolj zahtevni kot preprosti.

Možnosti konfiguracije

V planetskem mehanizmu lahko uporabimo kolesa (prestave) različna konfiguracija. Primeren standard z ravnimi zobmi, spiralno, črv, ševron. Na vplivanje na splošno načelo delovanja planetarnega mehanizma ne bo vplivalo. Glavna stvar je, da osi vrtenja nosilca in osrednjih koles sovpadajo. Toda osi satelitov se lahko nahajajo v drugih ravninah (prečkani, vzporedni, sekači). Primer križanja je diferencial med dvema kolesoma, pri katerem imajo gonila koničasto obliko. Primer križanja je samozaporna razlika s polžastim orodjem (Torsen).

Enostavne in zapletene naprave

Kot že omenjeno zgoraj, razporeditev planetne gonilke vedno vključuje nosilec in dve osrednji kolesi. Lahko je toliko satelitov, kot vam je všeč. Ta, tako imenovana, preprosta ali osnovna naprava. V takšnih mehanizmih so lahko strukture: "SHS", "SVE", "EVE", kjer:

• C je sonce.
• In - nosilec.
• E je epicenter.

Vsak tak koles + sateliti se imenuje planetarna serija. Tako se morajo vsa kolesa zavrteti v eni ravnini. Preprosti mehanizmi so eno- in dvoredni. V različnih tehničnih napravah in napravah se redko uporabljajo. Primer je planetarni mehanizem kolesa. S tem načelom deluje čep, zaradi katerega se premika. Njegova zasnova je bila oblikovana v skladu s shemo "SVE". Sateliti v 4 kosih. V tem primeru je sonce trdno pritrjeno na os zadnjega kolesa, epicenter pa je premičen. Bikec, ki potiska pedal, ga prisili, da se vrti. V tem primeru se hitrost prenosa in s tem tudi hitrost vrtenja lahko spreminja.

Veliko bolj pogosto se lahko srečate s kompleksnimi planetnimi orodji. Njihove sheme so lahko zelo različne, odvisno od tega, kaj je namenjeno temu ali drugemu. Zapleteni mehanizmi praviloma sestavljajo več preprostih, ustvarjenih v skladu s splošnim pravilom za planetarni prenos. Takšni zapleteni sistemi so dvo-, tri- ali štiri-vrstne. Teoretično lahko ustvarite modele z velikim številom vrstic, vendar se v praksi to ne zgodi.

Stanovanjske in prostorske naprave

Nekateri menijo, da mora preprost planetarni mehanizem nujno biti ravno. To je le delno res. Kompleksne naprave so lahko tudi ravne. To pomeni, da so planetarne serije, ne glede na to, koliko jih je v napravi uporabljeno, v enem ali v vzporednih ravninah. Prostorski mehanizmi imajo planetarne serije v dveh ali več ravninah. V tem primeru so lahko kolesa manjše kot v prvi različici. Upoštevajte, da je ravno planetarni mehanizem enak kot prostorski planetarni mehanizem. Razlika je le na območju, ki ga zaseda naprava, to je v kompaktnosti.

Stopinje svobode

Torej je niz koordinat vrtenja, ki omogoča sistem za določanje položaja v prostoru ob določenem času. Dejansko ima vsak planetarni mehanizem vsaj dve stopnji svobode. To pomeni, da vrtenje kotna hitrost vse enote v takšnih napravah niso povezani linearno, kot v drugih orodij. To vam omogoča, da dobite izhodno kotno hitrost ni tisto, kar je na vhodu. To se lahko razloži z dejstvom, da so v diferencialni povezave v planetnega gonila trije elementi v vsakem nizu, in preostanek pa bo povezan z njo linearno s katerimkoli od številnih elementov. Teoretično lahko ustvarite planetarne sisteme s tremi ali več stopnjami svobode. Toda v praksi se izkažejo za neučinkovite.

Prestavno razmerje planetarne opreme

To je najpomembnejša značilnost rotacijskega gibanja. Omogoča vam, da določite, kolikokrat se pomožni moment na gredi poveča za pomožno silo glede na moment pogonske gredi. Določite razmerje, ki ga lahko izračunate po formulah:

i = d2 / d1 = Z2 / Z1 = M2 / M1 = W1 / W2 = n1 / n2, kjer:

• 1 - vodilna povezava.
• 2 - povezava je podrejena.
• d1, d2 - premeri prve in druge povezave.
• Z1, Z2 - število zob.
• M1, M2 so momenti.
• W1 W2 - kotne hitrosti.
• n1 n2 je hitrost vrtenja.

Tako s premičnim razmerjem nad enotnostjo na gnani gredi narašča navor, frekvenca in kotna hitrost pa se zmanjšata. To je treba vedno upoštevati pri oblikovanju dizajna, ker je prestavno razmerje v planetnih zobnikih odvisno od tega, koliko zob ima kolesa, in kateri element serije je mojster.

Področje uporabe

V sodobnem svetu je veliko različnih strojev. Mnogi od njih delajo s pomočjo planetarnih mehanizmov.

Ti se uporabljajo v avtomobilski razlik planetnih zobnikov, kinematičnih sistemov v kompleksnih strojev, orodja, motorji zračnih letal, kolesarjenje, v kombajnov in traktorjev, tanki in drugo vojaško opremo. Številni menjalniki delujejo v principih planetnega gonila, v pogonih električnih generatorjev. Razmislimo še o takem sistemu.

Planetni krmilni mehanizem

Ta zasnova ugotavlja uporabo v nekaterih traktorjih, gosenicah in cisternah. Preprost diagram naprave je prikazan na spodnji sliki. Načelo delovanja mehanizma vrtenja planetov je naslednje: nosilec (položaj 1) je povezan z zavornim bobnom (2) in pogonskim kolesom, ki se nahaja v gosenici. Epikula (6) je priključena na gredi prenosa (položaj 5). Sonce (8) je povezano s ploščo sklopke (3) in bobnom zavore (4). Ko vklopite blokirno sklopko in izklopite zavorne pasove, se sateliti ne vrtijo. Postali bodo kot vzvodi, ker so povezani z zobmi na sonce (8) in epicyclus (6). Zato so prisiljeni obrniti hkrati okoli skupne osi. Kotna hitrost je enaka.

Ko je blokirna sklopka izklopljena in aktivira zavrtilna zavora, se bo sonce ustavilo in sateliti se bodo začeli gibati okoli svojih osi. Na ta način ustvarjajo trenutek na nosilcu in zavrtijo pogonsko kolo gosenice.

Amortizacija

Kar se tiče življenjske dobe in amortizacije, je v linearnih mehanizmih planetnih sistemov porazdelitev obremenitve opazna med glavnimi komponentami.

Zaradi omejene porazdelitve obremenitve in zaradi dejstva, da se lahko planetarni zobniki precej hitro vrtijo vzdolž osi, lahko v njih povečajo toplotno in ciklično utrujenost. Poleg tega lahko pri visokih hitrostih in prestavnih razmerjih planetnega mehanizma centrifugalne sile znatno povečajo obseg gibanja. Prav tako je treba opozoriti, da se s povečevanjem natančnosti proizvodnje in povečevanjem števila satelitov povečuje težnja po neravnotežju.

Te naprave in njihovi sistemi so lahko celo obrabljeni. Nekateri modeli bodo občutljivi na celo majhna neravnovesja in bodo lahko zahtevali visokokakovostne in drage sestavine montaže. Točna lokacija planetnih zatičev okoli osi sončne opreme je ključna.

Druge sheme planetarnih mehanizmov, ki pomagajo uravnotežiti obremenitve, vključujejo uporabo plavajočih podsklopov ali "mehkih" pritrdišč, da zagotovijo najbolj trajno gibanje sonca ali epicentra.

Osnove sinteze planetnih naprav

To znanje je potrebno pri načrtovanju in ustvarjanju strojnih vozlišč. Koncept "sinteze planetarnih mehanizmov" je izračun števila zob na soncu, epicentru in satelitu. Upoštevati je treba več pogojev:

• Prestavno razmerje mora biti enako nastavljeni vrednosti.
• Vključitev zob koles bi morala biti pravilna.
• Treba je zagotoviti poravnavo vhodne gredi in izhoda.
• Zagotoviti mora sosesko (sateliti ne bi smeli posegati drug v drugega).

Pri načrtovanju je treba upoštevati tudi dimenzije bodočega načrta, njegovo maso in učinkovitost.

Če je uporabljeno prestavno razmerje (n), mora število zob na soncu (S) in na planetnih zobnikih (P) ustrezati enačbi:

n = S / P

Ob predpostavki, da je število zob v epicentru zgodnje (A), potem ko je nosilec zaklenjen, je treba upoštevati naslednjo enakost:

n = -S / A

Če je epicenter določen, bo naslednja enakost resnična:

n = 1 + A / S

Tako se izračuna planetni mehanizem.

Prednosti in slabosti

Obstaja več vrst prenosov, ki se varno uporabljajo v različnih napravah. Med njimi je planeta, ki jo odlikujejo naslednje prednosti:

• Manjša obremenitev je zagotovljena za vsak zob koles (in sonce ter epicenter in sateliti), ker je obremenitev na njih enakomernejša. To pozitivno vpliva na življenjsko dobo konstrukcije.
• Na isti moči ima planetarni mehanizem manjše dimenzije in maso kot pri drugih vrstah prenosa.
• Sposobnost doseganja višjega prestavnega razmerja z manj koles.
• Zagotavljanje manj hrupa.

Pomanjkljivosti planetarnih mehanizmov:

• Potreba povečana natančnost pri njihovi izdelavi.
• Nizka učinkovitost pri relativno visokem prestavnem razmerju.