ako funguje planétová prevodovka: aplikácie, výberové kritériá a praktické pokyny

Planétové prevody sú všade, aj keď si ich väčšina ľudí nikdy nevšimne. Sedia vo vnútri elektrického náradia, autosedačiek, robotických vysávačov a nespočetných ďalších strojov, ktoré potrebujú spoľahlivý krútiaci moment na malom priestore. Ak vás niekedy zaujímalo, ako funguje planétové súkolesie, krátkou odpoveďou je, že rozdeľuje zaťaženie, mení rýchlosť a znásobuje krútiaci moment tým, že otáčanie prechádza cez úhľadné usporiadanie ozubených kolies. V spoločnosti Hongyang Micromotor sme strávili desaťročia budovaním mikromotorov a prevodových motorov na základe tohto princípu, dovoľte nám preto, aby sme vás ním previedli.

Čo je to planetárny prevod?

Planétové súkolesie, nazývané aj planétové súkolesie, dostalo svoj názov podľa spôsobu, akým sa ozubené kolesá pohybujú ako planéty okolo slnka. Celý systém je postavený na štyroch hlavných častiach:

• Slnečná výbava: centrálne ozubené koleso, ktoré je zvyčajne spojené so vstupným hriadeľom.
• Planétové prevody: dva alebo viac ozubených kolies, ktoré sa otáčajú okolo slnečného kolesa a zaberajú s ním.
• Planétový nosič: rám, ktorý drží planétové kolesá a umožňuje ich obežnú dráhu.
• Ozubené koleso: vnútorné ozubené koleso so zubami na vnútornej strane, ktoré obklopuje planétové kolesá.

Pretože sú planétové kolesá rovnomerne rozmiestnené okolo slnka, zdieľajú zaťaženie medzi viacerými kontaktnými bodmi. To je dôvod, prečo planétové prevody dokážu zvládnuť veľké sily bez toho, aby sa stali veľkými alebo ťažkými.

Ako funguje planetárny prevod?

Kľúčom k planétovému prevodu je to, že jeden z troch hlavných prvkov môže byť nehybný, zatiaľ čo iný poháňa systém. Tretí prvok potom dodáva výstup. V závislosti od toho, ktorý diel je upevnený, môže prevodovka znížiť rýchlosť, znásobiť krútiaci moment alebo obrátiť smer.

V najbežnejšej konfigurácii je centrálne koleso pripojené k hriadeľu motora, korunové koleso je pripevnené k skrini a planetový nosič poháňa výstup. Pozrime sa na pohyb krok za krokom:

1. Motor otáča centrálne koleso.
2. Centrálne koleso tlačí planétové kolesá, čím sa otáčajú okolo vlastnej osi.
3. Pretože je korunové koleso pevné, planétové kolesá sa tiež odvaľujú okolo vnútornej strany korunového kolesa.
4. Tento orbitálny pohyb unáša nosič planéty so sebou a vytvára pomalšiu výstupnú rotáciu v rovnakom smere.

Tri základné prevádzkové režimy

• Slnečný vstup, pevný prstenec, výstup nosiča: štandardný režim redukcie používaný vo väčšine prevodových motorov.
• Slnko pevné, prstencový vstup, nosný výstup: ďalšia možnosť redukcie, ktorá udržuje usporiadanie kompaktné.
• Slnečný vstup, pevný nosič, prstencový výstup: režim spätného chodu, ktorý otáča ozubené koleso v opačnom smere ako centrálne koleso.

Ak žiadny člen nie je pevný, súkolia sa stáva diferenciálom. Diferenciálna činnosť je užitočná pre rýchlosť štiepania, ale je menej bežná v aplikáciách mikromotorov.

Ako vypočítať planetárny prevodový pomer

Pre štandardnú konfiguráciu – vstup centrálneho kolesa, pevné koleso a výstup nosiča – sa prevodový pomer vypočíta podľa jednoduchého vzorca:

Prevodový pomer = 1 (prstencové zuby / slnečné zuby)

Pridaná "1" predstavuje orbitálny pohyb planétového nosiča. V bežnom páre ozubených kolies je pomer jednoducho počet zubov na hnanom ozubenom kole vydelený počtom zubov na hnacom kolese. Tu nosič prispieva k extra rotácii, pretože sa vždy pohybuje okolo slnka.

Použime reálny príklad. Ak má korunové koleso 72 zubov a centrálne koleso 24 zubov, pomer je:

1 (72/24) = 4

Inými slovami, centrálne koleso sa musí otočiť štyrikrát, aby sa nosič otočil raz. Toto zníženie 4:1 produkuje zhruba štvornásobok výstupného krútiaceho momentu, mínus straty účinnosti.

Spoločné pomery v kompaktných prevodových motoroch

• Krúžok 60, Ne 30: zníženie 3:1
• Krúžok 72, Ne 24: zníženie na 4:1
• Krúžok 80, Ne 20: zníženie 5:1

Je možné stohovať viacero stupňov. Dva stupne 4:1 vytvárajú zmenšenie 16:1 a tri stupne vytvárajú 64:1. Takto dokáže malý motor nakoniec prekvapivo ľahko roztočiť ťažký náklad.

Výhody planetárnych prevodov

Planétové prevody ponúkajú kombináciu výhod, vďaka ktorým sú ideálne pre malé motorové jednotky:

• Vysoká hustota krútiaceho momentu: krútiaci moment je zdieľaný niekoľkými planétovými súkolesiami, takže súprava zvládne väčšiu záťaž na svoju veľkosť.
• Kompaktné a koaxiálne: vstup a výstup zdieľajú rovnakú stredovú líniu, čo zjednodušuje montáž a šetrí miesto.
• Široký rozsah pomerov: zmenou počtu zubov alebo pridaním stupňov možno dosiahnuť pomery od 3:1 do viac ako 1000:1.
• Tichá prevádzka: viac záberových bodov znižuje vibrácie a hluk v porovnaní s jedným párom ozubených kolies.
• Vysoká účinnosť: jeden stupeň môže dosiahnuť účinnosť približne 95 % až 97 % v závislosti od mazania a zaťaženia.

Kde sa používajú planétové prevody

Planétové prevodovky sa objavujú všade tam, kde je nedostatok miesta a kritický krútiaci moment. Priemyselné roboty ich využívajú na presný pohyb kĺbov. Kancelárske zariadenia, ako sú skartovače a tlačiarne, sa spoliehajú na to, že poháňajú valce. Vo vozidlách poháňajú nastavovače sedadiel, ovládače okien a elektrické zadné výklopné dvere ktoré potrebujú plynulý a silný pohyb.

Elektrické náradie je jedným z najbežnejších miest, kde sa stretávame s planétovým prevodom. Kompakt elektrický skrutkovač môže zaskrutkovať skrutky do tvrdého dreva, pretože malý kartáčovaný motor napája viacstupňovú planétovú redukciu. V Hongyang vyrábame motor RS735 špeciálne pre túto náročnú prácu s utesnenou konštrukciou, ktorá odoláva prachu a nečistotám.

RS-735 kartáčovaný jednosmerný motor pre elektrické náradie a spotrebiče Tento kompaktný 42 mm motor poskytuje krútiaci moment až 0,4 N.m a 25 000 otáčok za minútu, vďaka čomu je ideálny pre náročné aplikácie s planétovou prevodovkou, ako sú elektrické skrutkovače. Zobraziť produkt →

Okrem nástrojov sa planétové prevody nachádzajú aj v elektrických závesoch, nemocničných lôžkach, predajných automatoch a automobilových čerpadlách. Kedykoľvek produkt potrebuje kompaktné riešenie pohybu, planétová prevodovka je často prvou voľbou.

Ako pracujú planétové prevody s mikro DC motormi

Keď je planétová prevodovka pripojená k mikromotoru jednosmerného prúdu, výsledkom je prevodový motor. Motor poskytuje vysoké vstupné otáčky a planetárny stupeň ich premieňa na silný, ovládateľný výstupný krútiaci moment. Táto kombinácia je tajomstvom mnohých kompaktných automatizačných produktov.

Prevodový motor môže byť usporiadaný v jednom alebo viacerých stupňoch v závislosti od cieľovej výstupnej rýchlosti a krútiaceho momentu. Každý stupeň pridáva výrazné zníženie, ale aj malé množstvo trenia. Preto je starostlivý výber prevodových stupňov dôležitý rovnako ako výber motora.

Katalóg prevodových motorov Hongyang s prispôsobiteľnými možnosťami Prezrite si rad planétových a závitovkových motorov s viacerými modelmi, materiálmi prevodov, kódovačmi a prispôsobenými prevodovými pomermi, ktoré presne zodpovedajú vašim požiadavkám na pohyb. Zobraziť produkt →

Pochopenie fungovania planétovej prevodovky je prvým krokom pri výbere správneho motora. Prevodový pomer, vstupné otáčky, výstupný krútiaci moment a podmienky zaťaženia musia byť vyhodnotené spoločne. To je miesto, kde vstupuje do hry náš inžiniersky tím. S viac ako 30-ročnými skúsenosťami s mikromotormi pomáhame zákazníkom prispôsobiť motor s planétovou prevodovkou presne podľa požiadaviek, či už ide o robotický pohon, špirálu predajného automatu alebo elektrický skrutkovač.

Planetárne ozubené kolesá v práci každý deň

Planétové prevody môžu vyzerať zložito, ale základná myšlienka je jednoduchá: malé prevody otáčajúce sa okolo centrálneho prevodu vytvárajú kompaktnú a výkonnú redukčnú jednotku. Či už navrhujete elektrický skrutkovač, dvere batožinového priestoru auta alebo kus laboratórnej automatizácie, pochopenie tohto mechanizmu vám pomôže lepšie si vybrať motor.

V Hongyang Micromotor vyrábame mikromotory a prevodové motory od roku 1988. Ak pracujete na novom projekte a potrebujete motor a planétovú prevodovku, ktorá vyhovuje vášmu rozpočtu, zaťaženiu a rýchlosti, naši inžinieri sú pripravení vám pomôcť.