Planet dişli kutusu: cihaz, çalışma prensibi, çalıştırma ve onarım

2024 Yazar: Erin Ralphs | [email protected]. Son düzenleme: 2024-02-19 19:55

Planet dişliler en karmaşık dişli kutuları arasındadır. Küçük boyutlu tasarım, teknolojik makinelerde, bisikletlerde ve paletli araçlarda yaygın kullanımını açıklayan yüksek işlevsellik ile karakterizedir. Bugüne kadar, planet dişli kutusunun birkaç tasarım versiyonu vardır, ancak modifikasyonlarının temel çalışma prensipleri aynı kalır.

Birim cihazı

Tasarımın temeli, bir dönme eksenine sahip yalnızca üç işlevsel parçadan oluşur. Bir taşıyıcı ve iki dişli merkezi tekerlek ile temsil edilirler. Cihaz ayrıca bir dizi tek biçimli dişli, taç dişli ve yatak şeklinde kapsamlı bir yardımcı bağlantı grubu sağlar. Bundan, planet dişli kutusunun dişli ailesinden bir mekanizma olduğu sonucuna varabiliriz."kutular", ancak temel bir farkla. Ana bağlantıların her birinin açısal hızlarının koşullu bağımsızlığından oluşur. Şimdi, kümenin öğelerini daha ayrıntılı olarak tanımaya değer:

• Taşıyıcı, diferansiyel bağlantılı olanlar da dahil olmak üzere herhangi bir gezegen sisteminin temeli ve zorunlu bir parçasıdır. Bu, ekseni şanzımanın ortak ekseni ile aynı hizada olan uzamsal bir çatal olan bir kaldıraç mekanizmasıdır. Bu durumda uyduları olan dişli akslar, merkezi tekerleklerin düzlemlerinde kendi etrafında dönerler.
• Dişli çarklar. Her şeyden önce, bu tip büyük merkezi ve küçük merkezi tekerlek gruplarını ayırmak gerekir. İlk durumda, iç dişli büyük tekerleklerden bahsediyoruz - bu sisteme epicycle denir. Dişli küçük dişlilere gelince, bunlar dişlerin dış düzeniyle ayırt edilir - güneş dişlisi de denir.
• Uydular. Elemanları mutlaka dış dişlere sahip olan bir planet dişli kutusunun tekerlek grubu (daha az sıklıkla tek bir dişli çark). Uydular, her iki merkezi tekerlek grubuyla bağlantıda bulunur. Ekipmanın işlevselliğine ve gücüne bağlı olarak, uydu sayısı 2 ila 6 arasında değişebilir, ancak bu durumda ek dengeleme cihazlarına gerek olmadığı için en sık 3 segment kullanılır.

Planet dişli kutularının çalışma prensipleri

İletim değişikliği, işlevsel birimlerin yerleşim yapılandırmasına bağlıdır. Değer, elemanın hareketliliğine ve torkun yönüne sahip olacaktır. Üç bileşenden biri (taşıyıcı,uydular, güneş dişlisi) sabit bir konumda sabitlenir ve diğer ikisi döner. Planet dişli kutusunun elemanlarını bloke etmek için, mekanizmanın çalışma prensibi, bir bant fren ve debriyaj sisteminin bağlanmasını sağlar. Konik dişlili diferansiyel cihazlarında fren ve kilitleme kavramaları olmadığı sürece.

Vites küçültme iki şekilde etkinleştirilebilir. İlk versiyonda, aşağıdaki ilke uygulanmaktadır: güç ünitesinden çalışma momentinin güneş dişlisinin tabanına aktarıldığı ve taşıyıcıdan çıkarıldığı epicycle durur. Sonuç olarak, şaftın dönüş yoğunluğu azalacak ve güneş dişlisinin çalışma sıklığı artacaktır. Alternatif bir şemada, cihazın güneş dişlisi bloke edilir ve dönüş, taşıyıcıdan epicycle'a aktarılır. Sonuç benzer, ancak küçük bir farkla. Gerçek şu ki, bu çalışan modeldeki dişli oranı birlik olma eğiliminde olacaktır.

Vites değiştirme sürecinde, aynı planet dişli kutusu için birkaç çalışma modeli de uygulanabilir. En basit şemada çalışma prensibi şu şekildedir: epicycle bloke edilir ve dönme momenti merkezi güneş dişlisinden aktarılır ve uydulara ve taşıyıcıya iletilir. Bu modda, mekanizma bir kademeli vites kutusu olarak çalışır. Başka bir konfigürasyonda, dişli bloke edilecek ve tork, halka dişliden taşıyıcıya aktarılacaktır. Ayrıca, çalışma prensibi ilk seçeneğe benzer, ancak dönme sıklığında bir fark var. Geri vitese geçildiğinde, torkburulma epicycle'dan kaldırılacak ve güneş dişlisine iletilecektir. Bu durumda taşıyıcı sabit durumda olmalıdır.

İş Akışı Özellikleri

Gezegen mekanizmaları ve diğer dişli kutuları türleri arasındaki temel fark, iki serbestlik derecesi olarak formüle edilen çalışma elemanlarının daha önce bahsedilen bağımsızlığıdır. Bu, diferansiyel bağımlılık nedeniyle, sistemin bir bileşeninin açısal hızını hesaplamak için diğer iki dişli biriminin hızlarını hesaba katmak gerektiği anlamına gelir. Karşılaştırıldığında, diğer dişli transmisyonları açısal hızı belirlemede elemanlar arasında doğrusal bir ilişki olduğunu varsayar. Başka bir deyişle, girişteki dinamik performanstan bağımsız olarak, gezegensel "kutu"nun açısal hızları çıkışta değişebilir. Sabit ve sabit dişliler ile güç akışlarını özetlemek ve dağıtmak mümkün hale gelir.

En basit mekanizmalarda dişli bağlantılarının iki derece serbestliği vardır, ancak karmaşık sistemlerin çalışması üç derecenin varlığını da sağlayabilir. Bunu yapmak için, mekanizmanın, birbiriyle diferansiyel bağlantıda olacak en az dört fonksiyonel bağlantıya sahip olması gerekir. Başka bir şey de, böyle bir konfigürasyonun düşük performans nedeniyle aslında verimsiz olacağıdır, bu nedenle pratikte, dört bağlantılı uygulamalar ve aktarımlar iki serbestlik derecesini korur.

Basit ve karmaşık planet dişliler

Gezegen mekanizmalarının basit vekarmaşık - bu, çalışan bağlantıların sayısıdır. Ayrıca, sadece ana düğümlerden bahsediyoruz ve uydu grupları dikkate alınmıyor. Basit bir sistem genellikle üç bağlantıya sahiptir, ancak yedisine de kinematik tarafından izin verilir. Böyle bir sisteme örnek olarak, tek ve çift dişli takımlarının yanı sıra eşleştirilmiş birbirine geçen dişli gruplarını gösterebiliriz.

Karmaşık mekanizmalarda basit olanlardan çok daha fazla ana bağlantı vardır. En az bir taşıyıcı sağlarlar, ancak üçten fazla merkezi tekerlek olabilir. Ayrıca, planet dişli kutusunun çalışma prensibi, tek bir karmaşık sistem içinde bile birkaç basit birimin kullanılmasına izin verir. Örneğin, dört bağlantılı bir modelde en fazla üç basit düğüm bulunabilir ve beş bağlantılı bir modelde altı adede kadar basit düğüm bulunabilir. Bununla birlikte, karmaşık cihazlar çerçevesinde basit gezegen sistemlerinin tam bağımsızlığı söz konusu değildir. Gerçek şu ki, bu tür birkaç mekanizmanın ortak bir taşıyıcıya sahip olma olasılığı daha yüksektir.

Mekanizma kontrolleri

Birkaç serbestlik derecesi korunurken, cihaz ana kendi kendine yeterli işlevsellik olarak kullanılabilir. Ancak, bir önde ve bir tahrikli bağlantıya sahip bir model seçilirse (redüktör modu), o zaman onlar için belirli hızların ayarlanması gerekecektir. Bunun için planet dişli kutusunun kontrol elemanları kullanılır. Çalışmalarının prensibi, sürtünmeli kavrama ve frenler nedeniyle hızların yeniden dağıtılmasıdır. Ekstra serbestlik dereceleri kaldırılır ve ana serbest düğümler referans olur.

Sürtünmeler, iki serbest bağlantının bağlanmasından veyaharici bir güç kaynağı ile bir bağlantı (ayrıca ücretsiz). Blokaj koşullarındaki her iki kavrama konfigürasyonu, kontrollü bağlantıları sıfır değil belirli bir açısal hız ile sağlar. Tasarım gereği, bu tür elemanlar çok plakalı kavramalardır, ancak bazen tork iletmek için geleneksel kavramalar da vardır.

Frene gelince, planet dişli kutusunun kontrol altyapısındaki görevi, serbest bağlantıları dişli kutusuna bağlamaktır. Bu eleman, blokaj koşulları altında, serbest bağlantılara sıfır açısal hız sağlar. Teknik cihaza göre, bu tür frenler debriyajlara benzer, ancak en basit versiyonlarda - tek disk, pabuç ve bant.

Planet dişlisinin uygulanması

İlk kez bu ünite Ford T otomobilinde ayak kaydırma prensibine ve bant frenlerine sahip iki vitesli bir şanzıman şeklinde kullanıldı. Gelecekte, cihaz birçok dönüşümden geçti ve bugün Japon Prius planet dişli kutusuna bu tip mekanizmaların en son versiyonu denilebilir. Bu ünitenin çalışma prensibi, enerjiyi (hibrit olabilen) santral ile tekerlekler arasında dağıtmaktır. Çalışma sırasında motor durur, ardından jeneratöre enerji gönderilir ve bunun sonucunda tekerlekler hareket etmeye başlar.

Bu durumda, sistem yalnızca bir dişli kutusunun işlevselliği olamaz. Bugün, bu cihaz dişli kutularında, diferansiyellerde, komplekslerde kullanılmaktadır.özel ekipman ve uçakların tahrik sistemlerinde endüstriyel ekipmanın kinematik diyagramları. Gelişmiş otomobil devleri, elektromanyetik ve elektromekanik tahriklerle birlikte mekanizmanın çalışma prensiplerinde de ustalaşıyor. Aynı Prius planet dişli kutusu, hibrit elektrikli araçlarda başarıyla kullanılmıştır. Bu tür tasarımlarda geleneksel anlamda vites kutusunun kendisi yoktur, ancak adım kaydırması olmayan bir varyatör görünümü vardır - tekerlekleri harekete geçiren ve motordan enerji alan bir gezegen dişlisi kompleksi bu işlevi yerine getirir.

Planet Bisiklet Şanzıman

Geleneksel anlamda, gezegen mekanizmalarıyla sağlanan bisiklet taşımacılığında dişli kutusu yoktur. Bunlar, akslarında arka tekerleklere sağlam bir şekilde bağlı olan aynı güneş dişlisine sahip burçlardır. Ayrıca, sabitleme için uyduların hareket yönünü belirleyen ve dağılmalarına ve birbirleriyle kenetlenmelerine izin vermeyen bir taşıyıcı kullanılır. Ve bisikletin gezegensel "kutusunun" en önemli unsuru, dönüşü pedal çevirme nedeniyle meydana gelen episiklik bir dişli ile temsil edilir. Vites değiştirildiğinde, göbek aktüatörü (kamalı tahrik), hızı ayarlama etkisine sahip olan taşıyıcının dinamiklerini değiştirir.

Yani, yine planet modelin bir dişli kutusu olarak çalıştığı sonucuna varabiliriz. Bu sistemde, epicycle zincirdeki tahrikli bir bakla işlevini yerine getirir, güneş dişlisi sabit kalır ve taşıyıcı mahfaza üzerinde kapanır. saatBu durumda, basit ve çok hızlı burçların çalışma şemaları aynı olacaktır. Tek küçük fark, gezegen sisteminin her düğümünün kendi kesin olarak tanımlanmış dişli oranları göstergelerine sahip olmasıdır.

Operasyonel süreç

Kullanıcı tarafından bu mekanizmanın çalıştırılmasındaki ana önlem, planet dişli setini optimum çalışma koşulunda tutmaktır. Bu, elemanların periyodik olarak temizlenmesi ve en önemlisi yağlama yoluyla elde edilir. Gezegen kutusunda ne yağlanmalıdır? Esas olarak redüktörün kayar yatakları. Yağ, krank milinden dişli milinin boşluğuna yönlendirilir ve uyduların boşluklarını dişlilerle doldurur. Ayrıca, tasarıma bağlı olarak, teknik yağlayıcı dişli yataklarına pimlerden ve radyal deliklerden girer. Yağın yatakların uzunluğu boyunca maksimum dağılımı için, bazen muylunun dışında bir düzlük yapılır.

Dişliler, ya tekerlek dişlerini bir sıvı banyosuna daldırarak ya da yağı özel nozullar aracılığıyla mafsal alanına yönlendirerek yağlanır. Yani jet yağlama veya daldırma yağlama gerçekleşir. Ancak en etkili yol, kavrama ve yatak elemanları ile ilgili olarak kullanılan yağ buharının yayılmasıdır. Bu yağlama yöntemi, özel bir püskürtme tabancasından püskürtülerek uygulanır.

Yağlayıcının kendisine gelince, planet dişliler için alaşımsız petrol yağları önerilir. Örneğin genel amaçlı endüstriyel formülasyonlar kullanıma uygundur. yüksek hız içinmekanizmalar, özel türbin ve havacılık tesislerinin kullanılması arzu edilir.

Arızalar ve onarım mekanizması

Planet dişli arızasının en yaygın belirtisi, kutu alanında titreşimlerin varlığıdır. Sürücüler ayrıca yabancı sesleri, şokları ve seğirmeleri de not eder. Belirli semptomların varlığı, arızanın niteliğine bağlıdır ve bunun birkaç nedeni olabilir:

• Mekanizma aşırı ısınıyor.
• Ağır frenleme ve hızlanma ile agresif sürüş stili.
• Yağ eksikliği, düşük seviye veya yetersiz kalite.
• Sürüşten önce şanzımanın yetersiz ısınması.
• Buzda kayma.
• Araba kar veya çamura çarpıyor.
• Planet dişli elemanlarının aşınması.

Planet dişli kutusunu onarmak için, arızasının özel nedenini bilmeniz gerekir. Bunun için mekanizma demonte edilir. Genellikle kutu, tahrik milinin içine cıvatalanır. Hız braketlerini yanlardan birinden (tasarıma bağlı olarak) çıkarmak ve ardından cıvatayı tahrik milindeki delikten sökmek gerekir. Ardından, eleman temizlenir veya değiştirilir. Tipik olarak bunlar metal talaş kirliliği, kırık dişler, aşınmış akslar ve dişlilerdir.

Sonuç

Gezegen mekanizmaları, artıları ve eksileri olan cihazın karmaşıklığına göre farklılık gösterir. Bunlardan ilki dengenispeten doğru bir kuvvet dağılımına sahip servis elemanları. Bu faktör, optimize edilmiş bir yerleşime izin veren mütevazı boyutlu vites ünitelerinin geliştirilmesine izin verir. Bisikletin “gezegeni” durumunda, ayakta durma pozisyonu da dahil olmak üzere ergonomik avantajlar da belirtilmiştir. Şehirde dolaşırken, hız modlarını oldukça sık değiştirmeniz gerektiğinden, bu özellikle kullanışlı bir kalitedir. Gezegen sistemlerinin eksiklikleri hakkında konuşursak, büyük dişli oranlarıyla hala mütevazı performansla karakterize edilirler. Ayrıca, sistem hassas montaj gerektirir, çünkü en ufak sapmalar parçaların aynı aşınma riskini artırır.