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Engrenage planétaire

Feb 05, 2018

Engrenage planétaire

Cette entrée de "la science populaire" Encyclopédie de la science préparation de la préparation et l'application de la revue de projet.

Les engrenages planétaires sont des systèmes à engrenages dont les axes de rotation tournent également autour de l'axe des autres engrenages en plus de pouvoir tourner autour de leurs propres axes de rotation, comme le font les engrenages à axe fixe. La rotation autour de son propre axe s'appelle "rotation" et la rotation autour des axes des autres engrenages s'appelle "révolution". Il est nommé d'après les planètes du système solaire.

Nom chinois Engrenage planétaire en anglais Nom anglais Engrenage planétaire Caractéristiques Petite taille, légèreté, grand rapport de vitesse, efficacité élevée Applications Aviation, bateaux, voitures, grues, etc.

table des matières

1. Introduction

2 structure

3 principe de fonctionnement et caractéristiques

▪ Combinaison de transmission

▪ Caractéristiques du mouvement

Type de 4 caractéristiques

5 application

Éditeur de profil

Engrenage planétaire signifie que l'axe de rotation n'est pas fixe et qu'il est monté sur un support pivotant (bleu) (la partie noire correspond au logement et la jaune au roulement). En plus de pouvoir tourner autour de leur propre axe de rotation (BB) comme un engrenage à axe fixe, les engrenages planétaires (verts) ont leurs axes de rotation décalés avec l'axe de l'engrenage bleu (appelé le porte-satellites) autour du axe de l’autre pignon (AA). La rotation autour de son propre axe s'appelle "rotation" et la rotation autour des axes des autres engrenages s'appelle "révolution". Il est nommé d'après les planètes du système solaire.

Engrenage planétaire engrenage planétaire en fonction du nombre de trains d'engrenages planétaires installés dans différents groupes, divisés en rangées planétaires à une rangée et en rangées planétaires doubles.

Figure 1. Pignon de broche

Figure 1. Pignon de broche

Les engrenages planétaires présentent de nombreux avantages uniques par rapport aux engrenages ordinaires. La caractéristique la plus notable est la répartition de la puissance lorsque la puissance est transmise et que les arbres d’entrée et de sortie se trouvent sur la même ligne horizontale. Par conséquent, la transmission à engrenages planétaires est maintenant largement utilisée dans divers réducteurs, boîtes de vitesses et transmissions de systèmes de transmission mécaniques. Surtout en raison de ses caractéristiques de "charge élevée, rapport de transmission élevé", il est largement utilisé dans les aéronefs et les véhicules (notamment les véhicules lourds). [1] Les engrenages planétaires jouent également un rôle important dans la transmission du couple au moteur. En raison des caractéristiques du couple du régime moteur et de la demande de conduite sur route est très différente, la puissance du moteur devant être correctement affectée à la roue motrice, vous pouvez utiliser le réducteur planétaire aux caractéristiques ci-dessus converties. La transmission automatique dans la voiture, mais aussi l'utilisation de ces caractéristiques de l'engrenage planétaire, les embrayages et les freins pour modifier le mouvement relatif des différents composants afin d'obtenir un rapport de démultiplication différent.

Cependant, en raison de la structure complexe et de l'état de fonctionnement de l'engrenage planétaire, les problèmes de vibration et de bruit sont également importants, ce qui peut facilement conduire à des phénomènes de défaillance tels que la corrosion par piqûre des engrenages, la fissuration de la racine des dents et même la rupture des engrenages ou des arbres, affectant la précision de fonctionnement de l'équipement. Efficacité de la transmission et durée de vie.

Figure 2. Engrenage planétaire à double rangée

Figure 2. Engrenage planétaire à double rangée

Editeur de composition de structure

Le mécanisme d'engrenage planétaire simple (à une seule rangée) est la base du mécanisme à vitesse variable. Généralement, le mécanisme de changement de vitesse de transmission automatique consiste en deux ou plus de trois rangées de mécanisme d'engrenage planétaire. Le mécanisme d'engrenage planétaire simple comprend un engrenage solaire, une pluralité d'engrenages planétaires et un anneau d'engrenage, les engrenages planétaires étant supportés par un arbre fixe du porte-satellites permettant aux engrenages planétaires de tourner sur l'arbre de support. Engrenage planétaire et engrenage solaire adjacent, la couronne est toujours en engagement régulier, utilisant généralement des engrenages hélicoïdaux pour améliorer le travail de stabilité.

Dans le mécanisme d'engrenage planétaire simple, l'engrenage solaire est situé au centre du mécanisme d'engrenage planétaire. L'engrenage solaire et l'engrenage planétaire sont souvent engrenés et les deux engrenages externes s'engrènent dans des sens de rotation opposés. Tout comme le soleil est au centre du système solaire, la roue solaire porte le nom de son emplacement. En plus de pouvoir tourner autour de l’arbre de support du porte-satellites, dans certains cas, les roues satellites tournent également autour de l’axe central du planétaire sous l’entraînement du porte-satellites. C'est comme la rotation de la terre et la révolution autour du soleil. Lorsque cela se produit, cela s'appelle le rôle de transmission du mécanisme d'engrenage planétaire. Dans tout le mécanisme d'engrenage planétaire, tel que l'existence d'une rotation d'engrenage planétaire, alors que les planètes sont stationnaires, cette approche est similaire à la transmission de type à arbre parallèle appelée transmission à axe fixe. La couronne dentée est l’engrenage interne, elle est souvent en prise avec l’engrenage planétaire, l’engrenage interne et l’engrenage externe engrenant entre les deux en rotation dans le même sens. Le nombre d'engrenages planétaires dépend de la charge de calcul de la transmission, généralement de trois ou quatre, plus le nombre de charges est important.

Un mécanisme d'engrenage planétaire simple est communément appelé mécanisme à trois membres et trois membres sont respectivement un pignon solaire, un porte-satellites et une couronne dentée. Les trois composants permettant de déterminer la relation entre le mouvement, dans des circonstances normales, doivent d’abord fixer un des composants, puis déterminer qui est la partie active et déterminer la vitesse et le sens de rotation des parties actives, ainsi que le résultat de la partie passive. pièces vitesse, sens de rotation pour déterminer

Figure 3. Schéma de structure d'un engrenage planétaire

Figure 3. Schéma de structure d'un engrenage planétaire

Principe de fonctionnement et éditeur de fonctionnalités

Combinaison d'entraînement

Dans le système d'engrenage contenant un engrenage planétaire, le principe de transmission et l'engrenage Dingzhou sont différents. En raison du porte-satellites, il y a trois arbres en rotation qui permettent l'alimentation en entrée / sortie. Vous pouvez également utiliser des embrayages ou des freins pour limiter la rotation de l'un des arbres lorsque nécessaire, ne laissant que les deux arbres pour la transmission. Par conséquent, la relation entre les engrenages enchevêtrés peut être composée de différentes combinaisons:

(1) puissance absorbée par le planétaire, sortie de la couronne extérieure, le porte-satellites verrouillé par les institutions;

(2) entrée de puissance du planétaire, sortie du porte-satellites, vitesse externe verrouillée;

(3) puissance absorbée par le porte-satellites, sortie de la roue solaire, vitesse externe verrouillée;

Figure 4. Engrenages planétaires

Figure 4. Engrenages planétaires

(4) entrée de puissance du porte-satellites, sortie de la couronne extérieure, le planétaire verrouillé;

(5) puissance absorbée par le pignon externe, par la sortie du porte-satellites, le pignon planétaire verrouillé;

(6) Puissance absorbée par le pignon externe, sortie du pignon solaire, porte-satellites bloqué;

(7) Les deux mouvements proviennent respectivement du planétaire et de la couronne extérieure, puis du porte-satellites après leur synthèse.

(8) Les deux entrées de puissance proviennent respectivement du porte-satellites et du planétaire et sont sorties de la couronne externe après la synthèse.

(9) Les deux entrées de puissance du porte-satellites et de la couronne externe, respectivement, de la sortie du planétaire après la synthèse;

(10) Puissance absorbée par le pignon solaire, sortie bidirectionnelle de la couronne et du porte-satellites;

(11) puissance absorbée par le porte-satellites, sortie bidirectionnelle du planétaire et de la couronne extérieure;

(12) Entrée d'alimentation externe engrenage, sortie bidirectionnelle du planétaire et du porte-satellites.

Caractéristiques de mouvement

Selon la combinaison ci-dessus, les caractéristiques de mouvement d'un mécanisme simple à engrenage planétaire peuvent être résumées comme suit:

(1) Lorsque le support est la partie active, la partie entraînée dépasse la vitesse.

(2) Lorsque le porte-satellites est le suiveur, il doit être inférieur à la vitesse de l'élément actif.

(3) Lorsque le porte-satellites est fixé, la partie entraînante et la partie entraînée tournent dans le sens opposé.

(4) Lorsque le planétaire est la partie active, la vitesse de la partie entraînée diminuera inévitablement.

(5) Si le porte-satellites est un composant passif, son sens de rotation est le même que celui du composant actif.

(6) Si le porte-satellites est la partie active, la partie passive tournera dans le même sens.

(7) Dans un mécanisme à engrenage planétaire simple, la roue solaire a le plus petit nombre de dents et le porteur a le plus grand nombre de dents équivalentes. Le nombre de dents d'engrenage est au milieu. (Remarque: le nombre de dents équivalentes du support = dix dizaines de dents de la roue solaire.)

(8) Si deux éléments du mécanisme d'engrenage planétaire tournent dans le même sens à la même vitesse, la vitesse et la direction du troisième élément doivent être identiques à celles des deux éléments précédents, c'est-à-dire que le mécanisme est verrouillé et devient l'engrenage direct. (Ceci est une caractéristique très importante.)

(9) Avec une seule partie active et deux autres non fixées, ceci est neutre.

Type d'entité éditer

Engrenage planétaire dans la structure des caractéristiques suivantes:

(1) Le planétaire, le porte-satellites et la couronne sont tous concentriques, c’est-à-dire qu’ils tournent autour d’un axe commun. Cela permet d'annuler les arbres intermédiaires et les engrenages intermédiaires tels que ceux utilisés pour les transmissions manuelles;

(2) Tous les engrenages sont toujours en prise l'un avec l'autre, il n'est pas nécessaire de glisser les engrenages lors du changement de vitesse, de sorte que le frottement et l'usure sont faibles et que la durée de vie est plus longue;

(3) La structure est simple et compacte, sa charge est répartie sur un grand nombre de dents, l’intensité est grande;

(4) Plusieurs rapports de transmission sont disponibles.

Éditeur d'application

Le système d'engrenage planétaire dans une variété de machines a été largement utilisé, principalement dans les domaines suivants:

Figure 5. Grand train épicycloïdal à transmission

Figure 5. Grand train épicycloïdal à transmission

(1) pour obtenir une grande transmission

Dans le système d'engrenage planétaire montré à droite, si le nombre de dents de chaque roue est z1 = 100, z2 = 101, z2 '= 100 et z3 = 99, le rapport de transmission de l'élément d'entrée H à l'élément de sortie 1 = 100. Visible, selon les besoins, le système d'engrenage planétaire peut obtenir un rapport de transmission élevé.

(2) réaliser une transmission compacte de forte puissance

Les engrenages planétaires peuvent utiliser plusieurs roues planétaires uniformément réparties pour transmettre simultanément mouvement et puissance. Ces roues planétaires en raison des forces de rotation et centrifuges générées par la force centrifuge entre le profil de la composante radiale de la dent peuvent être équilibrées les unes avec les autres, de sorte que la force de broche est faible, la puissance de transmission. De plus, comme il utilise la transmission interne, exploitez au maximum l'espace de transmission et les arbres d'entrée et de sortie en ligne droite, de sorte que l'espace total du train d'engrenages est bien inférieur à celui des mêmes conditions dans le train d'engrenages à axe fixe . Ce train de roues est particulièrement adapté aux avions.

Figure 6. Mécanisme d'addition

Figure 6. Mécanisme d'addition

(3) réaliser la synthèse de l'exercice

La synthèse du mouvement consiste à combiner les deux mouvements d'entrée en un seul mouvement de sortie. Le degré de liberté du train différentiel est égal à 2 et le mouvement de l'autre membre ne peut être déterminé qu'après un mouvement donné de deux membres quelconques. L'utilisation d'un engrenage différentiel cette fonctionnalité peut être synthétisée en mouvement.

Le train de roues synthétique motorisé le plus simple est illustré à droite. La vitesse de rotation du support H est une combinaison des vitesses de rotation de la roue 1 et de la roue 3. Ce train d'engrenage peut donc être utilisé comme mécanisme d'addition. Lorsque le porte-satellites H utilise le pignon planétaire 1 ou 3 comme force motrice, le train d’engrenages peut être utilisé comme mécanisme de décélération.

Cette caractéristique du rouage différentiel pour la synthèse de mouvement est largement utilisée dans les machines-outils, les mécanismes de calcul et les dispositifs de réglage de la compensation.

Figure 7. Différentiel d'essieu arrière

Figure 7. Différentiel d'essieu arrière

(4) pour obtenir la décomposition du mouvement

Le train d'engrenage différentiel peut également désassembler la rotation d'un élément moteur primaire en différentes rotations des deux autres éléments de base esclaves. La figure de gauche montre le schéma de principe du différentiel d'essieu arrière de l'automobile. Sur la figure, les éléments 5 et 4 forment un train d'engrenages à arbre fixe et la roue 4 est reliée de manière fixe au porte-satellites H, et les pignons satellites 2 et 2 'sont montés sur le H. Les engrenages 1, 2, 2 ', 3 et le porte-satellites H forment un engrenage différentiel qui décompose le mouvement du moteur jusqu'à l'engrenage 5 en différents mouvements des engrenages solaires 1.