Планетарный редуктор своими руками

О планетарном редукторе замолвите слово

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Добрый день, в данной статье я попытаюсь описать мой опыт и сформированный мной метод по разработке планетарного редуктора.

Недавно стал обладателем 3d-принтера Flsun QQ-S и начал потихоньку переводить пластик на всякие интересности и непотребства.

Как и у многих других посетителей сайта 3dtoday у меня периодически возникают вопросы: каковы пределы прочности пластика и что можно напечатать?

На одном из русскоязычных youtube-каналов нашел целый плейлист от пользователя, который на 3d-принтере распечатал лебедку, чтобы поднимать в гаражном погребе картошку и соленья с вареньями ссылка) И здесь возникает идея повторения данной самоделки от этапа конструирования, чтобы прокачать свои умения по моделированию, до печати и сборки изделия, с последующими испытаниями лебедки.

В данном абзаце необходимо немного отпрыгнуть в сторону и прояснить определенные моменты, которые привели к написанию данной статьи.

После покупки принтера возникает определенная коллизия, которую каждый решает для себя владелец 3d-принтера. В чем моделировать изделие? Если только для себя и друга, то один набор софта, а если попытаться окупить стоимость принтера или хотя бы пластика, то количество доступных вариантов резко сужается. Я имею ввиду пользоваться софтом согласно пользовательскому соглашению. А так хочется все же окупить свою игрушку)) И здесь стоит выбор между светлой и темной стороной силы. Для себя же я принял ключевое решение моделировать в только в лицензионном софте, т.е. софт должен предоставляться разработчиком или бесплатно, или оплачиваться в тех лимитах, в которых мне позволяет разгуляться жаба. Пользоваться коммерческим, платным софтом можно, но только в пределах ознакомительного периода и только для ознакомления, после чего программа будет удаляться.

В ходе перебора доступных решений на рынке, как отечественного, так и зарубежного производства, был выбран Fusion 360. Приходится признать, что Autodesk умеет подсаживать привлекать новых пользователей.

Теперь возвращаемся к лебедке, в данной лебедке используется несколько ступеней планетарного редуктора для понижения количества оборотов, выдаваемых двигателем с соответствующим увеличением вращающего момента на выходном валу.

Для того, чтобы начать конструировать планетарную передачу я исследовал глубины Fusion 360 для поиска функции, которая по заданным мной параметрам смоделирует и выведет в рабочую область уже готовую модель зубчатого зацепления. Наивный) Такая функция припасена для платных больших программ.

После чего я начал штудировать опыт более опытных товарищей, обитающих на этом сайте. В ходе изучения материалов, я сформировал для себя следующие выводы (если не прав, то поправьте меня):

в основном моделируются отдельные шестерни, которые печатаются;

моделирование происходит по принципу построения зуба и круговым массивом формируем контур шестерни, который затем выдавливается;

используются генераторы профиля шестерни в разнообразных редакторах, которые так же затем выдавливаются.

Обобщив свой опыт и опыт многих других, установил, что для проектировании планетарного редуктора необходимо провести геометрический расчет редуктора (модуль, число зубьев элементов передачи, число сателлитов, делительные диаметры, проверка собираемости передачи). Причем свободного софта для расчета этих параметров, я не нашел. По просторам рунет ходит excel файл только для расчета цилиндрической передачи.

На основе чего возникла идея следующего алгоритма:

вычисляем геометрические параметры планетарного редуктора

на основе расчета во Fusion формируем шестерни

перемещаем их, как нам надо и используем их для моделирования изделия

Теперь начинаем копать, как рассчитывается планетарный редуктор. Не буду утомлять подробностями, для расчета в excel подготовил небольшую табличку, которая помогает рассчитать зацепление. Для пользования табличкой необходимо в excel подключить надстройку ‘Поиск решения’.

Сразу пояснение, в текущем виде происходит подбор зацепления по передаточному соотношению и числу зубьев солнечной шестерни, если необходимо, чтобы число зубьев солнечной шестерни не менялось, то в инструкции (в файле указано, как это сделать)

Как ею пользоваться и весь алгоритм действий по созданию зацепления:

1. Открываем файл

2. Согласно инструкции заполняем начальные условия

3. Вкладка ‘Данные’, вызываем ‘Поиск решения’, нажимаем ‘Найти решение’.

5. Открываем fusion и переходим во Fusion App-store, где ищем и устанавливаем следующие дополнения: Helical Gear и FM Gears

Фишка в чем, Helical Gear — дополнение, формирующее косозубые передачи, но в нем можно поставить угол наклона зубьев равный 0 и получить прямозубую передачу, а FM Gears позволяем сформировать корончатую передачу, так же в Helical Gear можно установить зазор зацепления, а в FM Gear нельзя.

6. Запускаем Helical Gear и окне заполняем параметры либо солнечной, либо сателлита Helix Angle — угол наклона зубьев — 0, Module

— модуль зацепления, Teeth — число зубьев по расчету, Gear Thickness — толщина зуба, здесь еще важен параметр Backlash — зазор зацепления ставим 0,4 мм. Ставим галочку Preview и видим нашу красивую шестеренку, затем жмем Ок и шестеренка создается в виде компонента в начале координат.

7. Такую операцию делаем и для другой шестерни, так же указываем зазор 0,4 мм.

8. Затем из размещаем в пространстве согласно назначению, солнечная в центре, сателлит на расстоянии радиуса сателлита

9. Создаем корончатую шестерню. Запускаем дополнение FM Gear и переходим на вкладку Internal Gear, заполняемые параметры аналогичны предыдущему дополнению, но здесь нет зазора и необходимо выставить наружный диаметр корончатой шестерни. Не волнуйтесь, если диаметр будет не соответствующий, то система выдаст предупреждение и тогда его надо будет просто увеличить. Жмем Ок и видим результат в виде созданного компонента.

10. Обратите внимание, что шестерни после создания располагаются в перпендикулярных плоскостях, с центрами в начале координат. Поэтому поворачиваем их, как нам надо.

11. Создаем зазор в зацеплении корончатой шестерни, из опыта печати, без этого зазора шестерня не налезла на сателлиты)). Для этого раскрываем компонент корончатой шестерни, проще всего на плоскости шестерни создать новый эскиз спроецировать на него профиль зуба, затем командой Offset создать смещение на 0,4 мм, затем круговым массивом создать профиль шестерни и выдавить твердое тело.

12. Можно дополнительно заморочиться и красиво повернуть шестерни, чтобы зубья не пересекались, но это уже для эстетов.

Распечатываем и собираем зубчатое зацепление.

На фотографии планетарная передача, которая была рассчитана с помощью данной экселевской таблички и собрана по окончании печати.

Что сказать, зазоры между солнечной шестерней и сателлилами 0,4 каждое колесо оказался нормальный, между корончатой шестерней и сателлитом оказался великоват, т.к. при разработки я поставил смещение корончатой передачи 0,5 мм.

По итогу, данный способ создания планетарного зацепления имеем место быть. Так же я знаю, что взрослые пакеты умеют все это строить и рассчитывать в автоматическом режиме. Но, при подходе пользования только лицензионным софтом для проектирования и не тратиться лишнего на лицензии, он себя оправдывает. Если кто знает более простой метод создания планетарного редуктора, то дайте знать, буду рад ознакомиться и применять))

Далее в планах создания аналогичных табличек для расчета конической передачи и цилиндрической зубчатой передачи.

Файл экселя прилагаю. Только пока не знаю, как залить его на 3dtoday.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Самодельные редукторы,КПП и др.

Вопросы задавать можно только после регистрации. Войдите или зарегистрируйтесь, пожалуйста.

Предлагаю собрать в одном месте самодельные редукторы,КПП, ведущие мосты и подобное. Обсудить способы изготовления деталей, корпусов для них. РЕДАКТОРУ — если уже есть подобная тема — подскажите пожалуйста.

вот мой угловой редуктор.
шестерни с дефиренциала от кары
шестерню полуоси завтулил под вал 25 мм и обварил втулку
шестерню сателлита просто обварил к валу 20мм
все остальное видно из фотографий если что спрашивайте
фото нарезки шлицов постоновочное просто хотел показать как резал по этому с соосностью на заморачивался

Запомни: лучше день потерять, потом за пять минут долететь
мой канал https://www.youtube.com/channel/UC1vTkviCAeiA9Z4yTOHM7uQ

Наконец-то инет заработал. Собирал 2 года назад для соединения КПП ГАЗ-51 и моста М-412 . Корпус — швеллер 14, шестерни из КПП 51-й (3-й передачи, в ведущую вварены шлицы под выходной вал КПП ГАЗ-51),на выходе редуктора — обрезаный вторичный вал КПП ГАЗ-51.

Состроил расточную головку.

Буду пробовать расточить для самодельной раздатки.

Состроил расточную головку.

а резец сам из чего.
долго думал из чего можно сделать понижающий редуктор и вот сегодня озарило, нашел венец пускача и бендекс стартере передаточное должно получиться около 7.5 и цепная передача 2.3 итого 17.25
может кому пригодится например для изготовления мясорубки.

Запомни: лучше день потерять, потом за пять минут долететь
мой канал https://www.youtube.com/channel/UC1vTkviCAeiA9Z4yTOHM7uQ

а резец сам из чего.

Обточеный метчик.Сегодня пробовал немного поточить — берёт чисто, теперь только время свободное выбрать.

Резец из метчика — для небольших отверстий(до 30 мм), для «побольше» — с напайкой.

Раздатку пока отложил — времени мало, делаю такой-же редуктор, как был.ГАЗовские шестерни не выдержали корчевал вишню по осени.Эти должны выдержать (от КПИ редуктор,подаёт массу в измельчитель).

Комп фотки не стал отправлять и потом включаться отказался. и с телефона тоже не могёт. Редуктор завтра попробую поставить.

Не по-порядку,но понять можно.

Редуктор собран,опробован и работает.Вот теперь напрашивается реверс-редуктор.Если кто делал — подскажите из каких шестерён.

Тема заглохла, наверное никому не интересна. Зима прошла, а время для редуктора не хватило, теперь приходится торопиться.В общих чертах: шестерни использовал от КПП — Газ 52 и шестерня привода масляного насоса из двигателя А — 41, ведущий вал из первичного КПП ЗАЗ и вторичного КПП Газ 52, корпус — лист 10 мм.Фото пока предварительной сборки, не доделан корпус пока.

Читайте также  Как установить рефрижератор на газель своими руками?

Тема заглохла, наверное никому не интересна. З

почему не интересно, очень даже ,только где реверс не пойму?

себе такой сделал, позже сделаю еще один но уже с выходом на передок, да и с реверсом надо подумать что то

Тема заглохла, наверное никому не интересна. З

почему не интересно, очень даже ,только где реверс не пойму?

Ведущая шестерня сдвигается на шлицах, соединяясь с ведомой напрямую или через промежутку (сдвоеную) .

обьясните, мне неучу, как вы диаметр под пошипник выставляете на головке?

обьясните, мне неучу, как вы диаметр под пошипник выставляете на головке?

Сначала прохожу сверлом небольшим (5-10 мм) , потом на несколько мм меньше нужного диаметра, (больше 50 мм не нашол, поэтому до нужных 80 растачивал долго), а после сверла по 0,25 — 0,5 мм на проход с замером после каждого прохода .Головка самодельная, „люфтит” немного, приходится перестраховываться.

после сверла по 0,25 — 0,5 мм на проход

а можно чертежик (схемку) головки, интересует сам механизм подачи резца

, интересует сам механизм подачи резца

так у него тут даже видео есть, обычный сверлильный станок а резец со смещением

интересует сам механизм подачи резца

Да всё довольно примитивно, резьба м8х1 , ослабил зажим «ласточкина хвоста», повернул винт к примеру на 1/4 оборота — изменился диаметр отверстия на 0,5 мм. Точность не высокая, но для посадки подшипника хватает.

резьба м8х1 , ослабил зажим «ласточкина хвоста», повернул винт к примеру на 1/4 оборота — изменился диаметр отверстия на 0,5 мм.

ничего себе примитивно! Такое мне не исилить.

Нужен ещё редуктор, от двигателя до сцепления. Пригодились шестерни от редуктора ЗИДа, (2-й передачи) и шестерёнка с гитары токарного на паразитку.Пока в процессе.

Вот результат.Понижение 2,91 ,вход — с коленвала движка через «бублик» от ВАЗ, на выходе — маховик ЗАЗа .

Отмечаясь в этой теме ..тоже подумываю о редукторе ..немного истории :
поставив дизель на зила стало маловато скорости 60-65 при 2300об мин . так вот к чему я клоню . есть у меня мысли сделать делитель как на камазе и поставить спереди зиловской кпп . ход мыслей :
взять первичный вал от скоростной кпп ЗиЛ ( такие есть ..но большой разрыв между 3и 4 передачей мотору очень тяжко ). повторюсь :
первичый вал — вторичный вал от этой же кпп . промежуточный вал с шестернёй постоянного зацепления (скоростная) и шестерня 5й передачи ведомая и ведущая (предаточное отношение 0.85 точно не помню )
методом проточки сварки итд соеденить вторичный вал моего редктора с первичным валом родной кпп зил и все это запрятать в корпус из металла 20мм примудрить вилку включеня . и получить что то наподобе .
http://www.sychaolida.com/upload/201301/1357828666.jpg

Классная штука. откуда взято, где можно посмотреть подробности?

Лет 30 назад расчет редуктора был моим курсовым проектом, сейчас уже ничего не помню. В планах построение полноприводного минитрактора классической компоновки, нужен редуктор между раздаткой и задним мостом.

А кто нибудь с блокировкой самодельной занимался. Я на Т—150 хочу химичить.

что бы немного оживить тему хочу расказать о своем редукторе,сделан он для вывода ВОМ из кпп ВАЗ-21093 с плавным понижением оборотов,так как я работаю на крупном станкостроительном заводе,особых проблем с изготовлением не возникло,корпус сделан из листового металла толщиной 6 мм,с двумя ступенями понижения,шестерни взяты с гитары зубошлифовальных станков,сменные шестерни для них идут с разницей в один зуб,так что передаточное число я мог подобрать абсолютно любое,остановился на общем передаточном 1:4.05, отверстия под подшипники были сделанны большим диаметром чем сами подшипники,после выточенны кольца и вварены в отверстия,после были запресованы подшипники в оба отверстия для центровки,просверлены отверстия под шпильки,соединяющие две части корпуса,с кпп было удалено две шестерни с вилкой переключения 5й передачи,на первичный вал кпп одета малая шестерня редуктора,промежуточный валсделан из вторичного вала кпп ЗАЗ,и синхронизатор включения тоже с него,вторичный (ведомый) вал редуктора изготовлен из вал-шестерни с раздатки уаза,с него была срезана родная шестерня и приварена нужная,

Как собрать самодельный редуктор для мотоблока своими руками

Гордость многих дачников — самодельный мотоблок, собранный своими руками из деталей, отслуживших свой век механизмов. Поставить электродвигатель или малогабаритный бензиновый от старого мотороллера или мотоцикла на раму с колесами не составит труда даже для начинающего механика-любителя. А вот над чем придется подумать, так это над редуктором для мотоблока.

Конструкция мотоблока

Схемы сборки самодельных мотоблоков разнообразны настолько, насколько различны запчасти в гараже каждого хозяина. Размеры тоже выбираются из практических соображений.

При разном составе и габаритах есть обязательные элементы:

  1. Рама — прочная конструкция для крепления остальных деталей.
  2. Колеса — от самодельных металлических до резиновых фабричного производства. Положение оси колеса или колесной пары фиксируется относительно рамы железными стойками со впрессованными подшипниками.
  3. Двигатель — мощностью от 5 до 10 лошадиных сил. Можно применять даже электродвигатель с аккумулятором, но наиболее популярны двигатели от мотороллера или мотоцикла. Такой выбор хорош наличием готового управления оборотами и даже передаточным устройством.
  4. Редуктор — узел для передачи вращения от двигателя исполнительному механизму, преобразует скорость и направление.

А вот первый попавшийся редуктор может не подойти. Нужно выбрать тип конструкции, рассчитать размер каждой детали, чтобы скорость и мощность движения навесного культиватора позволяли обрабатывать землю в удобном режиме — не быстро и не медленно.

Типы редукторных узлов

Передача вращательного движения от вала двигателя к валу исполнительного механизма может производиться прямым соединением осей, если скорость и мощность вращения двигателя приемлема для работы, а оси ведущего и ведомого валов совпадают. Такие случаи крайне редки, а при нескольких навесных инструментах разного назначения прямая передача абсолютно не может быть применена. Для согласования скорости и мощности ведущего и ведомого вала используют 4 вида механизмов и их комбинации. Основные типы передач:

  • ременная;
  • цепная;
  • шестеренчатая;
  • червячная.

Червячная передача конструктивно ограничена понижающей скорость функцией, остальные могут применяться как в понижающих передачах, так и в повышающих. К тому же такой редуктор всегда имеет ведомую ось перпендикулярную валу ведущей. Такая схема называется угловым редуктором. Кроме червячной передачи, изменить направление оси можно пространственным планетарным механизмом. Ременная и цепная передачи оставляют ведомую ось параллельной оси двигателя. В простых устройствах реверс возможен только при изменении вращения двигателя.

В мотоблоках применяются двигатели с высоким количеством оборотов в минуту, о чем можно удостовериться в паспорте изделия. Значит, своими руками надо сделать редуктор для понижения скорости, а какого типа будет самодельный редуктор на мотоблок, лучше выбрать, зная характеристики каждого типа.

Ременная передача

Шкив или ремень, передающие вращение от вала к валу, знакомы каждому автомобилисту, заглядывавшему под капот моторного отсека. Коэффициент понижения скорости вращения определяется делением радиуса малого ведомого колеса на радиус большого ведущего.

Плюсы ременным редукторам — это простота изготовления и ремонта, большое разнообразие деталей. А минусы ремня:

  • растягивание ремня, снижение сцепления со шкивом от температуры и износа;
  • проскальзывание при резких увеличениях крутящего момента;
  • небольшой срок эксплуатации.

Компенсируют недостатки подпружиненным роликом, давящим на поверхность ремня между колесами, применением зубчатого ремня на шкивах с поперечными фасками. Ременные редукторы требуют нахождения ведущих и ведомых шкивов в одной плоскости, изгиб или скрутка ремня быстро приведет его к разрыву.

Цепной тип

Принцип действия цепной передачи аналогичен ременному, но вместо шкивов установлены звездочки, а ремень заменен цепью. Такой самодельный редуктор не допустит пробуксовки, а в аналогичных условиях проработает значительно дольше.

Так же, как ременной, цепной редуктор должен иметь ведущую и ведомую звездочки в одной плоскости, а его передаточное число считается по соотношению их зубьев. Вес такой конструкции больше, чем у ременной, но на мощные мотоблоки надежнее ставить ее.

В отличие от ременной передачи, цепная требует осторожности или дополнительных защитных мер. При столкновении вращающегося навесного инструмента с толстым корнем в почве сила его сопротивления будет передана на двигатель, что может его повредить. Пока двигатель не выйдет из строя или не отключится, он будет пытаться с максимальной мощностью провернуться вместе с рамой вокруг ведомой оси редуктора. Чем больше мощность двигателя, тем сильнее будет опрокидывающий момент.

Передаточное число цепного редуктора может быть выше, чем у ременного такого же размера, так как ведущая звездочка, даже имея маленький размер, не допустит проскальзывания цепи.

По стоимости, простоте сборки, распространенности деталей цепная передача не уступает ременной.

При помощи шестерней

Мотоблок с шестеренчатым редуктором надежнее, долговечнее чем с цепным или ременным. Конструкции шестернями ставят на заводские изделия, и не только на мотоблоки. Узлы получаются малогабаритными в результате совмещения на одной оси двух шестеренок с разными диаметрами. Для мотоблока, например, отлично подойдет редуктор от мотороллера Муравей. Но можно сделать свой, используя шестерни от коробок передач автомототранспорта.

Нужное передаточное число можно обеспечить планетарным механизмом, в котором между внешней и солнечной шестернями установлены шестерни-сателлиты, закрепленные на неподвижном кольце — водиле:

Для понижающего редуктора солнечная шестерня установлена на ведущий вал. Водило с планетарными шестернями закреплено на неподвижном корпусе, а наружная шестерня соединена с исполнительным устройством, вращаясь в направлении, противоположном солнечной шестерне.

Передаточное отношение такого редуктора можно рассчитать как отношение числа зубьев солнечной шестерни к количеству зубьев на внешней шестерне.

Для изменения направления оси вращения в редукторах применяют пространственный планетарный механизм, в котором шестерни для изменения направления на 90 градусов должны быть скошены на конус под 45 градусов каждая. Диаметр шестеренок может быть разным, что можно применить для изменения передаточного числа.

Читайте также  Что должно быть в бензовозе по ДОПОГ?

Для мотоблока такой угловой редуктор своими руками делают нечасто, так как планетарные шестерни нужного размера надо еще поискать. Изменение оси вращения чаще делают готовыми заводскими редукторами или червячной парой.

Червячная передача

Для перпендикулярного изменения направления оси вращения, создания большого передаточного отношения применяется контакт плоской шестерни с Архимедовым винтом.

Передача вращения от исполнительного устройства к двигателю невозможна. Это уникальная особенность червячного механизма, другие типы передач таким свойством не обладают. Скорость вращения на выходе можно уменьшить во столько раз, сколько зубьев будет у шестерни. Отличается такая передача простотой сборки большим трением, небольшим размером, большой популярностью.

Для того чтобы сделать червячный редуктор своими руками, нужно подобрать шестерню с количеством зубцов, равным снижению скорости вращения в разах, а также с шагом между зубцами, равным шагу гребня червяка.

Реверсивный механизм

Наличие реверсивного передаточного механизма упрощает работу в полях, но сделать реверс в домашних условиях любителю реально только для электродвигателя. Трудности состоят во включении в схему дополнительного передаточного элемента с возможностью его точного перемещения, надежной фиксации. Для этого потребуется разорвать существующую связь с двигателем, а в разрыв вставить новый элемент, будь то еще один шкив с ремнем, звездочка с цепью или шестерня. Такие преобразования с восстановлением требуют деталей, изготовленных с точностью профессиональных станков.

Практичней в этом случае установить заводской реверсивный редуктор. Например, от автомобиля с механической коробкой передач.

Сборка редукторов своими руками

Эксплуатация мотоблоков, а с ними редукторов — это пыль, бездорожье, жара при пахоте или холод при уборке снега, неравномерные нагрузки. Продлить срок эксплуатации передаточного механизма можно с помощью закрытого корпуса.

Для основания, на котором крепятся шкивы, шестерни, прочие детали, применяется сталь СТ-40. Крышку можно изготовить из менее прочной стали, если на ней не закреплены элементы передачи крутящего момента.

Применение подшипников для установки валов, шкивов, звездочек, шестеренок обязательно, иначе трение погасит силу вращения, а блок или быстро выйдет из строя, или сразу не заработает.

Любой вращающийся механизм требует смазки. Червячный редуктор особенно. Продлить срок использования устройства поможет частая замена смазки, для чего крышка редуктора должна быть открывающейся.

Бензиновые, дизельные двигатели имеют регулировку подачи топлива и скорости вращения двигателя. Оптимально переместить так называемую ручку газа на рукоять мотоблока.

Когда нашлись все необходимые детали, для сборки мотоблока потребуются слесарные инструменты. Не обойтись без сварочного аппарата, болгарки, дрели, сверл по металлу.

Потраченное на изготовление мотоблока время окупит себя полностью в первый же дачный сезон.

Originally posted 2018-04-18 12:24:33.

kedoki

Гибридная феноменология бронетехники

Строим планетарную КПП, часть 1: планетарные ряды

В предыдущих статьях о трансмиссиях я касался только двухвальных, трёхвальных и безвальных коробок передач, а планетарные обходил стороной. На сей раз я решил подробно описать работу планетарных коробкок передач фирмы Pulsgetriebe для Тигра и прототипа Леопарда. Однако я не мог уместить в один пост и объяснение принципов работы планетарных редуторов, и рассмотрение простой планетарной коробки передач, и, наконец, описание реальных КПП Pulsgetriebe. Поэтому я написал три поста: в первых двух объясняется, как работают планетарные редукторы и коробки передач, а в третьем дано описание коробок передач PP33 и PP45.

Если вы понимаете, как работают планетарные КПП, сразу переходите к третьему посту. Если нет, то прочтите этот пост и его вторую часть. В них я исхожу из того, что читатель знает, как работают двухвальные или трёхвальные коробки передач, но ничего не понимает в планетарных передачах.

Устройство планетарной передачи
Для того, чтобы изучить, как работает простая коробка передач, нужно сперва понять, как работает простейший редуктор из пары шестерён, а затем из таких пар собрать коробку передач. Мы поступим аналогично: сперва разберёмся с планетарными редукторами, а затем посмотрим, как их можно применить. Скажу сразу: люди придумали очень много планетарных механизмов и очень много схем планетарных коробок передач, всё их многообразие мы, конечно, охватить не сможем.

Один из самых распространённых планетарных механизмов выглядит следующим образом:

Он состоит из трёх частей:

  • Солнечная шестерня, выделена жёлтым
  • Эпициклическая шестерня (или просто эпицикл) с внутренними зубьями, выделена красным
  • Шестерни-Сателлиты, связывающие солнечную шестерню с эпициклом, выделены синим
  • Зелёным цветом закрашено водило, которое связывает все сателлиты

Если эпицикл зафиксировать неподвижно и начать вращать солнечную шестерню, то сателлиты начнут её «обегать» подобно тому, как планеты вращаются вокруг солнца, поэтому подобны передачи и получили название планетарных.

У данной передачи есть три части: солнечная шестерня, эпицикл и водило. Если мы заблокируем одну из частей и начнём вращать другую, то начнёт вращаться третья. Её скорость вращения будет зависеть от чисел зубьев шестерён. Например, заблокируем серый эпицикл и начнём вращать красное водило, при этом будет вращаться и зелёный ведомый вал от солнечной шестерни:


Рассмотрим все три случая. Для того, чтобы анимация не мешала читать, я не буду вставлять сами картинки, но дам ссылки на них:

  • Эпицикл заблокирован, солнечная шестерня вращается в том же направлении, что и водило.
  • Солнечная шестерня заблокирована, водило вращается в том же направлении, что и эпицикл.
  • Водило заблокировано, солнечная шестерня вращается в обратном направлении.

В третьем случае мы меняем направление вращения, что нам позже пригодится для реализации заднего хода.

Планетарные редукторы
Для того, чтобы использовать планетарную передачу как редуктор, нужно связать один элемент с ведущим валом, второй с ведомым, а третий заблокировать.

Вот схема редуктора с заблокированным эпициклом:

С заблокированной солнечной шестернёй:

С заблокированным водилом:

Планетарные редукторы имеют целый ряд достоинств перед обычными. Во-первых, мощность передаётся через несколько шестерён, как следствие, при прочих равных меньше нагрузка на зубья, выше надёжность и срок службы. Во-вторых, ведущий и ведомый валы соосны, часто это очень удобно с точки зрения компоновки. В-третьих, планетарная передача более компактна, чем простой редуктор с тем же передаточным числом:

Планетарный однопоточный механизм поворота
Планетарную передачу можно использовать не только как редуктор, но и в механизме поворота. На среднем танке Шерман, например, механизм поворота двойной дифференциал, а это тоже планетарный механизм. Но мы рассмотрим механизм поворота не дифференциального, а независимого типа.

На схемах выше мы жёстко блокировали один из элементов планетарного механизма, поэтому он всегда работал как редуктор, передавая мощность. Давайте уберём эту блокировку и добавим ленточный тормоз:

Представим, что двигатель связан с эпициклом, а водило с ведущими колёсами танка. Когда тормоз Т выключен происходит следующее. Двигатель вращает эпицикл, сателлиты и солнечную шестерню. Водило связано с ведущими колёсами, для того, чтобы оно вращалось нужно сдвинуть танк с места. Разумеется, намного проще вращать солнечную шестерню вхолостую, поэтому именно водило будет неподвижным. Для того, чтобы танк начал движение, нужно затянуть тормоз Т. Солнечная шестерня будет заблокирована и мощность пойдёт через водило к ведущим колёсам.

Осталось добавить остановочные тормоза и мы получим механизм поворота:

Тормоза Т2 и Т4 — остановочные, они тормозят ведущие колёса танка. Тормоза Т1 и Т3 называются опорными, они нужны для того, чтобы блокировать солнечные шестерни.

Для того, чтобы начать движение по прямой нам нужно выключить остановочные тормоза и затянуть опорные. Для поворота влево выключаем опорный тормоз Т1, а потом затягиваем остановочный тормоз Т2. Он тормозит левую гусеницу, мощность двигателя к ней не идёт. Для поворота вправо, соответственно, нужно выключить тормоз Т3 и занянуть Т4.

Планетарный механизм с внешним зацеплением
Выше мы рассмотрели планетарные механизмы с внутренним зацеплением, поскольку у их эпициклов внутренние зубья. Существуют аналогичные механизмы внешнего зацепления. В них используются эпициклы с внешними зубьями.

Всё познаётся в сравнении. Слева уже знакомый нам планетарный редуктор с заблокированным водилом и эпициклом внутреннего зацепления, а справа его аналог, тоже с заблокированным водилом, но с внешним зацеплением:

Давайте разберёмся, из каких частей он состоит и как работает.

Чёрным цветом выделена солнечная шестерня, синим — эпицикл, красным — сдвоенный сателлит, а серым помечено водило.

Если заблокировать водило и начать вращать солнечную шестерню, то она станет вращать сателлит и через него эпицикл. Если заблокировать эпицикл и вращать солнечную шестерню, то будет вращаться водило. Одним словом, принцип работы точно такой же, просто другое исполнение.

На этом пока остановимся. В следующем посте на основе этих механизмов мы сделаем простейшие двухскоростные коробки передач и реверс, а затем соберём из них планетарную коробку передач и проанализируем её работу.

Назначение и конструкция редуктора

Двухступенчатый планетарный редуктор представляет собой конструкцию, составленную из шестеренок и других рабочих элементов, которые приводятся в движение посредством зубчатой передачи. При этом двигаются они по принципу, который заложен в механике вращения планет – вокруг одного центра. По этой причине центральная шестерня именуется «солнечной», промежуточные — «сателлитами», а внешняя с внутренним зубчатым сцеплением — «коронной». Кроме этого, самый простой планетарный редуктор состоит из водила. Оно предназначено для фиксации сателлитов относительно друг друга, чтобы они двигались вместе.

Для правильной работы устройства необходимо, чтобы одна из составляющих его частей была жестко закреплена на корпусе. В планетарном редукторе, который оснащен водилом, статической частью является именно оно. Кроме этого, жестко закрепленным может быть коронная или солнечная шестеренки. В случае если ни одна из частей этого устройства не закреплена, имеется возможность расщепления одного движения на несколько, либо слияние двух в одно.

При этом в сцепке с ведущим и ведомым валом может быть как коронная, так и солнечная шестерни, или сателлиты. Этот механизм может осуществлять повышение передаточного числа и снижение крутящего момента и на оборот.

За счет такой конструкции обеспечивается движение ведомого и ведущего валов в одном направлении.

Читайте также  Виброплита своими руками с электродвигателем

Служит редуктор для обеспечения понижения передачи и при этом повышения силы крутящего момента. Для обеспечения работы этого механизма вращающийся вал присоединяется к его ведомому элементу.

Это устройство в классическом исполнении состоит из червячных или зубчатых пар, центрирующих подшипников, различных уплотнений, сальников и т.д. Примером планетарного редуктора является шариковый подшипник. Корпус устройства сложен из двух элементов:

  • крышки;
  • основания.

Смазка всех составных элементов этого устройства производится путем разбрызгивания масла, но в некоторых особенных устройствах это осуществляется при помощи масляного насоса в принудительном порядке.

Принцип работы

То, как будет функционировать этот агрегат зависит от кинематической схемы привода. Так подводку вращательного движения можно осуществлять к любому элементу этой системы, а снятие производить с какого-либо из оставшихся. Передаточное число зависит от того, согласно какой схемы организована подводка и съем вращательного движения.

Понимание того, как работает подобный редуктор, позволяет оценить сложность ремонта и восстановления.

Разновидности планетарных редукторов

В зависимости от количества ступеней, которые они имеют планетарные редукторы подразделяют на:

  • одноступенчатые;
  • многоступенчатые.

Одноступенчатые более простые и при этом компактнее, меньше по размерам в сравнении с многоступенчатыми, обеспечивают более широкие возможности по передаче крутящего момента, достижения разных передаточных чисел. Обладающие несколькими ступенями являются достаточно громоздкими механизмами, при этом диапазон передаточных чисел, которые ими могут быть обеспечены, существенно меньше.

В зависимости от сложности конструкции они могут быть:

  • простыми;
  • дифференциальными.

Кроме этого, планетарные редукторы в зависимости от формы корпуса, используемых элементов и внутренней конструкции могут быть:

  • коническими;
  • волновыми;
  • глобоидными;
  • червячными;
  • цилиндрическими.

Через них может передаваться движение между параллельными, пересекающимися и перекрещивающимися валами.

Характеристики основных разновидностей этого устройства

Цилиндрические

Самые распространенные. Коэффициент полезного действия этих устройств достигает 95%. Они могут обеспечивать передачу достаточно больших мощностей. Передача движения осуществляется между параллельными и соосными валами. Они могут оснащаться прямозубными, косозубными и шевронными зубчатыми колесами. Коэффициент передачи может колебаться в пределах от 1,5 до 600.

Конические

Такое название они носят потому, что в них используются шестеренки, которые имеют коническую форму. Это обеспечивает плавность сцепки и способность выдерживать достаточно большие нагрузки. Могу иметь одну, две и три ступени. Валы в этой разновидности редукторов могут располагаться как горизонтально, так и вертикально.

Волновые

Они представляют собой конструкцию с гибким промежуточным числом. Состоят они из генератора волн, эксцентрика или кулачка, который обеспечивает растяжение гибкого колеса до достижения его контакта с неподвижным. При этом гибкое колесо имеет наружные зубья, а неподвижное — внутренние.

К достоинствам такого типа редукторов относится:

  • плавность хода;
  • высокое передаточное число;
  • возможность передачи движения через герметичные и сплошные стенки.

Они могут быть одно- и многоступенчатыми. Высокоскоростные оснащены подшипниками скольжения, а низкоскоростные — подшипниками качения.

Достоинства планетарных редукторов

  • Небольшой вес;
  • Широкий диапазон передаточных чисел;
  • Относительная компактность;
  • Собрать и починить такое устройство можно своими руками.

Советы по подбору планетарного редуктора

Главное в этом деле — правильно произвести расчет основных параметров нагрузки и существующих условий эксплуатации этого устройства.

Выбор производиться в зависимости от:

  • типа передачи;
  • максимально допустимых осевых и консольных нагрузок;
  • типоразмера этого устройства;
  • диапазона температур, в которых редуктор может использоваться длительный период и не терять при этом своих полезных качеств и свойств.

Делаем планетарный редуктор своими руками

Первым делом производится проектирование будущей конструкции в зависимости от конструктивных особенностей изделия и задач, которые планируется решать с его использованием. При этом производится расчет таких параметров как передаточное число, расположение валов, количество ступеней и т.д.

Далее производится определение межосевого расстояния. Этот показатель очень важен, так как указывает на способность передавать крутящий момент. Температура внутри устройства во время его работы не должна быть выше, чем 80 градусов по Цельсию.

При конструировании планетарного редуктора производится также расчет:

  • числа передаточных ступеней;
  • количества сателлитных шестеренок и зубьев на них;
  • толщины шестеренок;
  • размещения осей в будущем механизме.

Кроме этого, осуществляется подбор шестеренок, которые выполнены из подходящего материала, расчет сил, которые будут присутствовать при функционировании механизма и проверочный расчет.

Не имея специального оборудования и условий, изготовить составные части этого устройства в условиях домашней мастерской не получится. Планетарный редуктор можно собрать из подобранных частей, которые без труда можно приобрести в торговой сети или на разборке.

Сборка также является делом достаточно непростым, для достижения успеха в этом деле необходимо иметь практический опыт ремонта подобных механизмов, их сборки и разборки, обладать теоретическими познаниями в механике, прочими знаниями и навыками.

Планетарный редуктор и его секреты

Планетарный редуктор

Такой вид редукторов, как планетарный (планетарный мотор редуктор) относится к передачам крутящего момента посредством зубчатого (зубчатое устройство) зацепления шестерен. Как и любой другой редуктор, планетарный редуктор, предназначен для передачи крутящего момента от двигателей различных видов непосредственно к приводам, при этом происходит понижение скорости вращения валов и увеличение крутящего момента. Главное отличие, которое имеет устройство планетарного редуктора от обычных (червячного, цилиндрического, конического и т.д.) заключается в том, что он имеет перемещающиеся оси зубчатых колес. В состав редуктора набор шестеренок — сателлитов. В связи с тем, что эти сателлиты движутся вокруг одного центрального, и все это устройство напоминает солнечную систему, то соответственно и родилось название планетарный редуктор. Маленькие шестеренки, вращающиеся вокруг одной центральной, имеют ось в центре (водило).

Преимущества планетарных устройств

По сравнению с традиционными редукторами можно выделить следующее преимущества, которые имеет это устройство: они могут создавать огромные передаточные отношения скоростей при невысоком количестве шестеренок. Шестерни механизма имеют небольшой размер благодаря их количеству. Так, одно более массивное колесо распределяет равномерно нагрузку по нескольким сателлитам. Из этого следует, что устройство получается не очень большим и громоздким. Однако, расчет и практика показывают, что при высоких передаточных числах работоспособность и коэффициент полезного действия сильно снижаются. И как вывод всего вышесказанного, основными преимуществами являются:

  • Большие передаточные числа;
  • Невысокая масса;
  • Относительная компактность;
  • Его можно чинить и собирать своими руками.

Такие преимущества требуют и соответствующего изготовления. Начиная с расчета, проектирования и заканчивая изготовлением — все должно быть прецизионно точно. Эти редукторы нашили очень широкий ряд применений в различных отраслях: прибостроительной, станкостроительной, машиностроительной и т.д. В данной статье остановимся более подробно на применении этого устройства в машиностроительной отрасли.

Планетарные редукторы в машиностроении

Широкое распространение редуктора, которые имеют устройство данного типа получили в ведущих мостах автомобилей и в автоматических коробках переключения передач. Колесный редуктор можно встретить в мостах таких автомобилей, как: МАЗ, Икарус, в некоторых троллейбусах, тракторах Т-150К, К-700. Этот колесный редуктор в мостах передает крутящий момент к ступицам колес от полуосей. Также они распространены в передаче бортового типа. Такое применение в бортовой передаче позволило существенно уменьшить как расчетный, так и практический диаметр основной передачи. Уменьшение диаметра отразилось повышенным просветом автомобиля и как следствие более высокой проходимостью. Использование планетарных коробок переключения передач набирает все большую популярность. Передаточное отношение устройства будет вытекать из расчета отношения числа зубьев на центральной шестерни к числу зубьев на коронной шестерне. Интересным моментом является расторможение коронной шестерни в коробке. В этом случае передаточное число равняется 1.

Планетарный редуктор автомобиля

Мотор-редукторы планетарного типа

Это устройство предназначено для использования в роли привода в горизонтальном либо вертикальном положении. Мотор-редукторы исполнены из нескольких модулей. Такая кинематическая схема, включающая сразу мотор и устройство планетарного редуктора, имеет целый ряд значительных преимуществ и позволяет выполнять следующие задачи:

  1. Вырабатывание высоких мощностей при невысоких габаритах;
  2. Большой коэффициент полезного действия;
  3. Масса в три раза меньше аналогов;
  4. Использование для специализированных установок;
  5. Расчет делать легче, чем у других редукторов;
  6. Невысокие затраты на обслуживание.

Расчет планетарного устройства

Обсудив в статье уже множество моментов по этому редуктору, стоит перейти и к основным моментам по его расчету перед проектированием. Расчет редуктора производится следующим образом:

  1. Определяем число передаточных ступеней;
  2. Расчет сателлитов и числа зубьев;
  3. Выбор материала шестерен;
  4. Определяем межосевое расстояние;
  5. Проверочный расчет;
  6. Расчет сил;
  7. Выбор подшипников;
  8. Определение толщины колес;
  9. Вычисление осей шестеренок.

Ремонт редуктора своими руками

Ремонт редуктора своими руками является весьма непростой задачей. Так, данный механизм очень непростой и состоит из множества частей. При ремонте своими руками часто можно даже при разборке не ведая, что внутри просто растерять целую кучу маленьких деталей, например, иголки моментально рассыпаются и теряются. Ремонт планетарного редуктора лучше всего оставить профессионалам.

Стоит отметить, что на сегодняшний день планетарный редуктор весьма распространен и используется в большинстве грузовых автомобилей в ведущих мостах, а также очень часто встречается в роли лебедок.

Как и все редукторы, он может быть как одноступенчатым, так и многоступенчатым. Если Вы собираетесь приобрести механизм данного типа, то лучше всего покупать его у проверенных производителей, так как ремонт своими руками очень затруднен, а если он будет часто выходить из строя, то денег на него будет уходить много. В данной статье мы попытались собрать общую информацию по устройствам планетарного типа использующихся для производства автомобилей. Также нужно сказать, что данный вид устройства очень интенсивно внедряется во многие сферы и отрасли благодаря своим очень весомым преимуществам.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: