Kuti ingranazhesh planetare: pajisja, parimi i funksionimit, funksionimi dhe riparimi

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-02-19 18:27

Ingranazhet planetare janë ndër kutitë më komplekse të ingranazheve. Me një madhësi të vogël, dizajni karakterizohet nga funksionaliteti i lartë, gjë që shpjegon përdorimin e tij të gjerë në makinat teknologjike, biçikletat dhe automjetet vemje. Deri më sot, kutia e marsheve planetare ka disa versione të projektimit, por parimet themelore të funksionimit të modifikimeve të saj mbeten të njëjta.

Pajisja e njësisë

Baza e dizajnit formohet nga vetëm tre pjesë funksionale me një bosht rrotullimi. Ato përfaqësohen nga një bartës dhe dy rrota qendrore me ingranazhe. Pajisja siguron gjithashtu një grup të gjerë lidhjesh ndihmëse në formën e një grupi ingranazhesh me një format të vetëm, ingranazhet e kurorës dhe kushinetat. Nga kjo mund të konkludojmë se kutia e shpejtësisë planetare është një mekanizëm nga familja e ingranazheve.“kuti”, por me një ndryshim thelbësor. Ai konsiston në pavarësinë e kushtëzuar të shpejtësive këndore të secilës prej lidhjeve kryesore. Tani ia vlen të njiheni më hollësisht me elementët e agregatit:

• Bartësi është baza dhe pjesë e detyrueshme e çdo sistemi planetar, duke përfshirë ato me lidhje diferenciale. Ky është një mekanizëm levë, i cili është një pirun hapësinor, boshti i të cilit është në linjë me boshtin e përbashkët të transmetimit. Në këtë rast, boshtet e ingranazheve me satelitë rrotullohen rreth tij në rrafshet e rrotave qendrore.
• Rrotat e marsheve. Para së gjithash, është e nevojshme të ndahen grupet e rrotave të mëdha qendrore dhe të vogla qendrore të këtij lloji. Në rastin e parë, ne po flasim për rrota të mëdha me dhëmbë të brendshëm - ky sistem quhet epicikli. Për sa u përket marsheve të vogla me dhëmbë, ato dallohen nga rregullimi i jashtëm i dhëmbëve – i quajtur ndryshe edhe ingranazh dielli.
• Satelitë. Grupi i rrotave të një kuti ingranazhi planetar (më rrallë një rrotë ingranazhi i vetëm), elementët e të cilit domosdoshmërisht kanë dhëmbë të jashtëm. Satelitët janë të vendosur në bashkimin me të dy grupet e rrotave qendrore. Në varësi të funksionalitetit dhe fuqisë së pajisjes, numri i satelitëve mund të ndryshojë nga 2 në 6, por më shpesh përdoren 3 segmente, pasi në këtë rast nuk ka nevojë për pajisje shtesë balancuese.

Parimet e funksionimit të ingranazheve planetare

Ndryshimi i transmetimit varet nga konfigurimi i paraqitjes së njësive funksionale. Vlera do të ketë lëvizshmërinë e elementit dhe drejtimin e çift rrotullues. Një nga tre komponentët (bartës,satelitët, pajisjet e diellit) është fiksuar në një pozicion fiks dhe dy të tjerët rrotullohen. Për të bllokuar elementët e kutisë së ingranazhit planetar, parimi i funksionimit të mekanizmit parashikon lidhjen e një sistemi të frenave dhe tufave të brezit. Përveç rasteve kur ka frena dhe tufa mbyllëse në pajisjet diferenciale me marshe të pjerrëta.

Shift poshtë mund të aktivizohet në dy mënyra. Në versionin e parë, zbatohet parimi i mëposhtëm: epicikli ndalon, kundër të cilit momenti i punës nga njësia e fuqisë transferohet në bazën e ingranazhit të diellit dhe hiqet nga transportuesi. Si rezultat, intensiteti i rrotullimit të boshtit do të ulet, dhe ingranazhi diellor do të rritet në frekuencën e funksionimit. Në një skemë alternative, ingranazhi diellor i pajisjes është i bllokuar dhe rrotullimi transferohet nga transportuesi në epikikë. Rezultati është i ngjashëm, por me një ndryshim të vogël. Fakti është se raporti i marsheve në këtë model pune do të priret drejt unitetit.

Në procesin e ndërrimit të shpejtësisë, mund të zbatohen edhe disa modele pune, dhe për të njëjtën kuti marshi planetare. Parimi i funksionimit në skemën më të thjeshtë është si më poshtë: epicikli është i bllokuar dhe momenti i rrotullimit transferohet nga ingranazhi qendror i diellit dhe transmetohet te satelitët dhe transportuesi. Në këtë modalitet, mekanizmi funksionon si një kuti ingranazhi në rritje. Në një konfigurim tjetër, ingranazhi do të bllokohet dhe çift rrotullimi do të transferohet nga ingranazhi i unazës në transportues. Gjithashtu, parimi i funksionimit është i ngjashëm me opsionin e parë, por ka një ndryshim në frekuencën e rrotullimit. Kur futet marshi mbrapa, çift rrotulluespërdredhja do të hiqet nga epicikli dhe do të transmetohet në pajisjen diellore. Në këtë rast, transportuesi duhet të jetë në gjendje të palëvizshme.

Veçoritë e rrjedhës së punës

Dallimi themelor midis mekanizmave planetarë dhe llojeve të tjera të ingranazheve është pavarësia e përmendur tashmë e elementeve të punës, e cila formulohet si dy shkallë lirie. Kjo do të thotë se për shkak të varësisë diferenciale, për të llogaritur shpejtësinë këndore të një komponenti të sistemit, është e nevojshme të merren parasysh shpejtësitë e dy njësive të tjera të marsheve. Në krahasim, transmetimet e tjera të ingranazheve supozojnë një marrëdhënie lineare midis elementeve në përcaktimin e shpejtësisë këndore. Me fjalë të tjera, shpejtësitë këndore të "kutisë" planetare mund të ndryshojnë në dalje, pavarësisht nga performanca dinamike në hyrje. Me ingranazhet fikse dhe të palëvizshme, bëhet e mundur përmbledhja dhe shpërndarja e flukseve të fuqisë.

Në mekanizmat më të thjeshtë, ekzistojnë dy shkallë lirie të lidhjeve të ingranazheve, por funksionimi i sistemeve komplekse mund të sigurojë gjithashtu praninë e tre shkallëve. Për ta bërë këtë, mekanizmi duhet të ketë të paktën katër lidhje funksionale, të cilat do të jenë në lidhje diferenciale me njëra-tjetrën. Një tjetër gjë është se një konfigurim i tillë në fakt do të jetë joefikas për shkak të performancës së ulët, kështu që në praktikë, aplikacionet dhe transmetimet me katër lidhje ruajnë dy shkallë lirie.

Ingranazhe të thjeshta dhe komplekse planetare

Një nga shenjat e ndarjes së mekanizmave planetarë në të thjeshtë dhekompleks - ky është numri i lidhjeve të punës. Për më tepër, ne po flasim vetëm për nyjet kryesore, dhe grupet e satelitëve nuk merren parasysh. Një sistem i thjeshtë zakonisht ka tre lidhje, megjithëse të shtatë lejohen nga kinematika. Si shembull i një sistemi të tillë, mund të citojmë grupe ingranazhesh të vetme dhe të dyfishta, si dhe grupe ingranazhesh të ndërthurura të çiftuara.

Ka shumë më tepër lidhje kryesore në mekanizmat komplekse sesa në ato të thjeshta. Ato ofrojnë të paktën një transportues, por mund të ketë më shumë se tre rrota qendrore. Për më tepër, parimi i funksionimit të kutisë së shpejtësisë planetare lejon përdorimin e disa njësive të thjeshta edhe brenda një sistemi kompleks. Për shembull, një model me katër lidhje mund të ketë deri në tre nyje të thjeshta dhe një model me pesë lidhje mund të ketë deri në gjashtë. Sidoqoftë, pavarësia e plotë e sistemeve të thjeshta planetare brenda kornizës së pajisjeve komplekse nuk mund të diskutohet. Fakti është se disa mekanizma të tillë kanë më shumë gjasa të kenë një bartës të përbashkët.

Kontrollet e mekanizmit

Duke ruajtur disa shkallë lirie, pajisja mund të përdoret si funksionaliteti kryesor i vetë-mjaftueshëm. Por nëse zgjidhet një model me një lidhje kryesore dhe një lidhje të drejtuar (modaliteti i reduktimit), atëherë do të jetë e nevojshme të vendosni shpejtësi të caktuara për to. Për këtë, përdoren elementët e kontrollit të kutisë së marsheve planetare. Parimi i funksionimit të tyre është rishpërndarja e shpejtësive për shkak të tufës së fërkimit dhe frenave. Shkallët shtesë të lirisë hiqen dhe nyjet kryesore të lira bëhen referencë.

Fërkimet janë përgjegjëse për lidhjen e dy lidhjeve falas osenjë lidhje (gjithashtu falas) me një furnizim të jashtëm me energji elektrike. Të dy konfigurimet e tufave në kushte bllokimi sigurojnë lidhjet e kontrolluara me një shpejtësi të caktuar këndore dhe jo zero. Sipas dizajnit, elementë të tillë janë tufa me shumë pllaka, por ndonjëherë ka edhe tufa konvencionale për transmetimin e çift rrotullues.

Sa i përket frenimit, detyra e tij në infrastrukturën e kontrollit të kutisë së marsheve planetare është të lidhë lidhjet falas me kutinë e marsheve. Ky element, në kushte bllokimi, i pajis lidhjet e lira me shpejtësi këndore zero. Sipas pajisjes teknike, frenat e tilla janë të ngjashme me kthetrat, por në versionet më të thjeshta - me një disk, këpucë dhe kasetë.

Zbatimi i ingranazheve planetare

Për herë të parë kjo njësi u përdor në makinën Ford T në formën e një kuti ingranazhi me dy shpejtësi me parimin e ndërrimit të këmbës dhe frenat e brezit. Në të ardhmen, pajisja kaloi nëpër shumë transformime, dhe sot kutia e marsheve planetare japoneze Prius mund të quhet versioni më i fundit i mekanizmave të këtij lloji. Parimi i funksionimit të kësaj njësie është shpërndarja e energjisë midis termocentralit (i cili mund të jetë hibrid) dhe rrotave. Gjatë funksionimit, motori ndalon, pas së cilës energjia dërgohet në gjenerator, si rezultat i së cilës rrotat fillojnë të lëvizin.

Në këtë rast, sistemi mund të jetë jo vetëm funksionaliteti i një kuti ingranazhi. Sot, kjo pajisje përdoret në kuti ingranazhesh, diferenciale, në kompleksdiagramet kinematike të pajisjeve industriale, në sistemet e drejtimit të pajisjeve speciale dhe avionëve. Gjigantët e avancuar të automobilave po zotërojnë gjithashtu parimet e funksionimit të mekanizmit në kombinim me disqet elektromagnetike dhe elektromekanike. E njëjta kuti ingranazhesh planetare Prius është përdorur me sukses në automjetet elektrike hibride. Nuk ka vetë kuti ingranazhi në kuptimin tradicional në dizajne të tilla, por ka një pamje të një variatori pa ndërrim hapash - një kompleks ingranazhesh planetare që vë në lëvizje rrotat dhe merr energji nga motori e kryen këtë funksion.

Kuti ingranazhesh planetare për biçikleta

Në kuptimin tradicional, nuk ka kuti ingranazhi në transportin e çiklizmit të pajisur me mekanizma planetarë. Këto janë tufa me të njëjtën pajisje dielli, e cila është ngjitur fort në rrotat e pasme në boshtin e tyre. Gjithashtu, për fiksim përdoret një bartës, i cili përcakton drejtimin e lëvizjes së satelitëve dhe nuk i lejon ata të shpërndahen dhe të ndërlidhen me njëri-tjetrin. Dhe elementi më i rëndësishëm i "kutisë" planetare të biçikletës përfaqësohet nga një ingranazh epiciklik, rrotullimi i të cilit ndodh për shkak të pedalimit. Kur ndërrohet marshi, aktivizuesi i shpërndarësit (ngasja e ndarë) ndryshon dinamikën e bartësit, gjë që ndikon në rregullimin e shpejtësisë.

Dmth, mund të konkludojmë përsëri se modeli planetar funksionon si një kuti ingranazhi. Në këtë sistem, epicikli kryen funksionin e një lidhjeje të shtyrë në zinxhir, ingranazhi i diellit mbetet i palëvizshëm dhe bartësi mbyllet në kutinë. NëNë këtë rast, skemat e punës të tufave të thjeshta dhe me shumë shpejtësi do të jenë të njëjta. I vetmi ndryshim i vogël është se çdo nyje e sistemit planetar ka treguesit e vet të përcaktuar rreptësisht të raporteve të ingranazheve.

Procesi operacional

Masa kryesore në funksionimin e këtij mekanizmi nga përdoruesi është ruajtja e pajisjes planetare në gjendje optimale pune. Kjo arrihet përmes pastrimit periodik të elementeve dhe, më e rëndësishmja, përmes lubrifikimit. Çfarë duhet të lubrifikohet në kutinë planetare? Kryesisht kushinetat rrëshqitëse të reduktuesit. Vaji drejtohet nga boshti me gunga në zgavrën e boshtit të ingranazhit, duke mbushur zgavrat e satelitëve me ingranazhe. Më tej, në varësi të dizajnit, lubrifikuesi teknik hyn në kushinetat e ingranazheve përmes kunjave dhe vrimave radiale. Për shpërndarjen maksimale të vajit përgjatë gjatësisë së kushinetave, ndonjëherë bëhet një rrafsh në pjesën e jashtme të trungut.

Ingranazhet lubrifikohen ose duke i zhytur dhëmbët e rrotave në një banjë të lëngshme ose duke e drejtuar vajin në zonën e fiksimit përmes grykave speciale. Domethënë, realizohet lubrifikimi me avion ose lubrifikimi me zhytje. Por mënyra më efektive është përhapja e mjegullës së naftës, e cila përdoret në lidhje me elementët e angazhimit dhe kushinetat. Kjo metodë e lubrifikimit zbatohet duke spërkatur nga një pistoletë speciale.

Sa i përket vetë lubrifikantit, rekomandohen vajra të papërlidhur të naftës për ingranazhet planetare. Për shembull, formulimet industriale për qëllime të përgjithshme janë të përshtatshme për përdorim. Për shpejtësi të lartëmekanizmat, është e dëshirueshme të përdoren turbina të veçanta dhe objekte të aviacionit.

Defektet dhe mekanizmi i riparimit

Simptoma më e zakonshme e një dështimi të marsheve planetare është prania e dridhjeve në zonën e kutisë. Drejtuesit gjithashtu vërejnë zhurma, goditje dhe dridhje të jashtme. Prania e disa simptomave varet nga natyra e mosfunksionimit, për të cilin mund të ketë disa arsye:

• Mbinxehje e mekanizmit.
• Stil agresiv drejtimi me frenim dhe përshpejtim të fortë.
• Mungesë vaji, nivel i ulët ose cilësi e pamjaftueshme.
• Ngrohje e pamjaftueshme e transmisionit përpara vozitjes.
• Rrëshqitje në akull.
• Makina godet borë ose b altë.
• Veshja e elementeve të ingranazheve planetare.

Për të riparuar një kuti ingranazhesh planetare, duhet të dini shkakun specifik të dështimit të tij. Për këtë, mekanizmi është çmontuar. Zakonisht kutia është e lidhur me bulona brenda boshtit të makinës. Është e nevojshme të hiqni kllapat e shpejtësisë nga njëra nga anët (në varësi të modelit) dhe më pas të hiqni bulonën përmes vrimës në boshtin e makinës. Më pas, elementi pastrohet ose zëvendësohet. Në mënyrë tipike, këto janë kontaminim me sfungjer metalik, dhëmbë të thyer, boshte dhe ingranazhe të konsumuara.

Përfundim

Mekanizmat planetare ndryshojnë në kompleksitetin e pajisjes, e cila ka të mirat dhe të këqijat e saj. E para është bilancielementë të servisuar me një shpërndarje relativisht të saktë të forcave. Ky faktor lejon zhvillimin e njësive të ndërrimit të marsheve me përmasa modeste, të cilat lejojnë një plan urbanistik të optimizuar. Në rastin e "planetarit" të biçikletës, vërehen gjithashtu avantazhe ergonomike, duke përfshirë aftësinë për të kaluar në një pozicion në këmbë. Kur vozitni nëpër qytet, kjo është një cilësi veçanërisht e dobishme, pasi ju duhet të ndryshoni mënyrat e shpejtësisë mjaft shpesh. Nëse flasim për mangësitë e sistemeve planetare, atëherë me raporte të mëdha ingranazhesh ato ende karakterizohen nga performanca modeste. Gjithashtu, sistemi kërkon montim të saktë, pasi devijimet më të vogla rrisin rrezikun e konsumimit të njëjtë të pjesëve.