Planetgirkasse: enhet, prinsipp for drift, drift og reparasjon

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sist endret: 2024-02-19 18:16

Planetgir er blant de mest komplekse girkassene. Med en liten størrelse er designet preget av høy funksjonalitet, noe som forklarer dens utbredte bruk i teknologiske maskiner, sykler og larvekjøretøyer. Til dags dato har planetgirkassen flere designversjoner, men de grunnleggende prinsippene for drift av modifikasjonene forblir de samme.

Enhetsenhet

Grunnlaget for designet utgjøres av kun tre funksjonelle deler med én rotasjonsakse. De er representert av en bærer og to girede sentrale hjul. Enheten sørger også for en omfattende gruppe hjelpelenker i form av et sett med enkeltformatgir, kronegir og lagre. Fra dette kan vi konkludere med at planetgirkassen er en mekanisme fra familien av gir."bokser", men med en grunnleggende forskjell. Den består i den betingede uavhengigheten av vinkelhastighetene til hver av hovedlenkene. Nå er det verdt å gjøre deg mer detaljert kjent med elementene i aggregatet:

• Carrier er grunnlaget og en obligatorisk del av ethvert planetsystem, inkludert de med differensialforbindelse. Dette er en spakmekanisme, som er en romlig gaffel, hvis akse er på linje med transmisjonens felles akse. I dette tilfellet roterer girakslene med satellitter rundt seg i planene til de sentrale hjulene.
• Garhjul. Først av alt er det nødvendig å skille gruppene av store sentrale og små sentrale hjul av denne typen. I det første tilfellet snakker vi om store hjul med indre tenner - dette systemet kalles episykkelen. Når det gjelder de små tannhjulene med tenner, utmerker de seg ved det ytre arrangementet av tennene - også k alt solutstyret.
• Satellitter. Hjulgruppen til en planetgirkasse (sjeldnere et enkelt tannhjul), hvis elementer nødvendigvis har ytre tenner. Satellitter er plassert i koblingen med begge grupper av sentrale hjul. Avhengig av funksjonaliteten og kraften til utstyret, kan antall satellitter variere fra 2 til 6, men 3 segmenter brukes oftest, siden det i dette tilfellet ikke er behov for ytterligere balanseringsenheter.

Prinsipp for drift av planetgirkasser

Endring av overføring avhenger av layoutkonfigurasjonen til funksjonelle enheter. Verdien vil ha elementets mobilitet og dreiemomentretningen. En av de tre komponentene (bærer,satellitter, solutstyr) er festet i en fast posisjon, og de to andre roterer. For å blokkere elementene i planetgirkassen sørger prinsippet for drift av mekanismen for tilkobling av et system med båndbremser og clutcher. Med mindre det er bremser og låsekoblinger i differensialenheter med vinkelgir.

Nedgiringen kan aktiveres på to måter. I den første versjonen er følgende prinsipp implementert: episykkelen stopper, mot hvilken arbeidsmomentet fra kraftenheten overføres til bunnen av solutstyret og fjernes fra bæreren. Som et resultat vil rotasjonsintensiteten til akselen reduseres, og solutstyret vil øke i operasjonsfrekvens. I et alternativt opplegg er solutstyret til enheten blokkert, og rotasjonen overføres fra bæreren til episykkelen. Resultatet er likt, men med en liten forskjell. Faktum er at girforholdet i denne arbeidsmodellen vil tendere til enhet.

I prosessen med oppgiring kan flere fungerende modeller også implementeres, og for samme planetgirkasse. Driftsprinsippet i det enkleste opplegget er som følger: episykkelen er blokkert, og rotasjonsøyeblikket overføres fra det sentrale solutstyret og overføres til satellittene og bæreren. I denne modusen fungerer mekanismen som en step-up girkasse. I en annen konfigurasjon vil giret blokkeres og dreiemomentet overføres fra ringgiret til holderen. Driftsprinsippet ligner også på det første alternativet, men det er en forskjell i rotasjonsfrekvensen. Når revers er lagt inn, dreiemomenttorsjon vil bli fjernet fra episykkelen og vil bli overført til solutstyret. I dette tilfellet må transportøren være i stasjonær tilstand.

Arbeidsflytfunksjoner

Den grunnleggende forskjellen mellom planetmekanismer og andre typer girkasser er den allerede nevnte uavhengigheten til arbeidselementer, som er formulert som to frihetsgrader. Dette betyr at på grunn av differensialavhengigheten, for å beregne vinkelhastigheten til en komponent i systemet, er det nødvendig å ta hensyn til hastighetene til de to andre girenhetene. Til sammenligning antar andre giroverføringer et lineært forhold mellom elementene for å bestemme vinkelhastigheten. Med andre ord kan vinkelhastighetene til den planetariske "boksen" endres ved utgangen, uavhengig av den dynamiske ytelsen ved inngangen. Med faste og stasjonære gir blir det mulig å oppsummere og fordele kraftstrømmer.

I de enkleste mekanismene er det to frihetsgrader for girkoblinger, men driften av komplekse systemer kan også sørge for tilstedeværelsen av tre grader. For å gjøre dette må mekanismen ha minst fire funksjonelle lenker, som vil være i differensiell forbindelse med hverandre. En annen ting er at en slik konfigurasjon faktisk vil være ineffektiv på grunn av lav ytelse, så i praksis beholder applikasjoner og overføringer med fire lenker to frihetsgrader.

Enkle og komplekse planetgir

Et av tegnene på inndelingen av planetariske mekanismer i enkle ogkompleks - dette er antall fungerende lenker. Dessuten snakker vi bare om hovednodene, og grupper av satellitter tas ikke i betraktning. Et enkelt system har vanligvis tre lenker, selv om alle syv er tillatt av kinematikk. Som et eksempel på et slikt system kan vi nevne sett med enkle og doble gir, samt sammenkoblede grupper av gir.

Det er mange flere hovedlenker i komplekse mekanismer enn i enkle. De gir minst én bærer, men det kan være mer enn tre sentrale hjul. Dessuten tillater driften av planetgirkassen bruk av flere enkle enheter selv innenfor ett komplekst system. For eksempel kan en fire-link-modell ha opptil tre enkle noder, og en fem-link-modell kan ha opptil seks. Den fullstendige uavhengigheten til enkle planetsystemer innenfor rammen av komplekse enheter er imidlertid utelukket. Faktum er at flere slike mekanismer er mer sannsynlig å ha én felles transportør.

Mekanismekontroller

Mens den opprettholder flere frihetsgrader, kan enheten brukes som den viktigste selvforsynte funksjonaliteten. Men hvis en modell med en ledende og en drevet kobling er valgt (reduseringsmodus), vil det være nødvendig å angi visse hastigheter for dem. Til dette brukes kontrollelementene til planetgirkassen. Prinsippet for deres drift er omfordeling av hastigheter på grunn av friksjonskoblingen og bremsene. Ekstra frihetsgrader fjernes, og hovednodene blir referanse.

Friksjoner er ansvarlige for å koble sammen to gratis lenker ellerett ledd (også gratis) med ekstern strømforsyning. Begge konfigurasjonene av clutchene i blokkeringsforhold gir de kontrollerte leddene en viss vinkelhastighet, og ikke null. Av design er slike elementer multi-plate clutcher, men noen ganger er det også konvensjonelle clutcher for overføring av dreiemoment.

Når det gjelder bremsen, er dens oppgave i kontrollinfrastrukturen til planetgirkassen å koble de ledige leddene til girkassen. Dette elementet, under blokkeringsforhold, gir de frie leddene null vinkelhastighet. I følge den tekniske enheten ligner slike bremser på clutcher, men i de enkleste versjonene - single-disk, sko og tape.

Anvendelse av planetgiret

For første gang ble denne enheten brukt i Ford T-bilen i form av en to-trinns girkasse med fotskiftprinsipp og båndbremser. I fremtiden gikk enheten gjennom mange transformasjoner, og i dag kan den japanske planetgirkassen Prius kalles den siste versjonen av mekanismer av denne typen. Prinsippet for driften av denne enheten er å fordele energi mellom kraftverket (som kan være hybrid) og hjulene. Under drift stopper motoren, hvoretter energi sendes til generatoren, som et resultat av at hjulene begynner å bevege seg.

I dette tilfellet kan systemet ikke bare være funksjonaliteten til en girkasse alene. I dag brukes denne enheten i girkasser, differensialer, i kompleksekinematiske diagrammer av industrielt utstyr, i drivsystemer til spesialutstyr og fly. Avanserte bilgiganter mestrer også prinsippene for drift av mekanismen i kombinasjon med elektromagnetiske og elektromekaniske stasjoner. Den samme planetgirkassen fra Prius har blitt brukt i hybridelektriske kjøretøyer. Det er ingen girkasse i seg selv i tradisjonell forstand i slike design, men det er et utseende av en variator uten trinnskifte - et kompleks av planetgir som setter hjulene i bevegelse og mottar energi fra motoren utfører denne funksjonen.

Planetary Bicycle Gearbox

I tradisjonell forstand er det ingen girkasse i sykkeltransport utstyrt med planetmekanismer. Dette er bøssinger med samme solutstyr, som er stivt festet til bakhjulene på akselen deres. Dessuten brukes en bærer for fiksering, som bestemmer bevegelsesretningen til satellittene og ikke tillater dem å spre seg og låse seg med hverandre. Og det viktigste elementet i den planetariske "boksen" på sykkelen er representert av et episyklisk gir, hvis rotasjon oppstår på grunn av pedalingen. Når giret skiftes, endrer navaktuatoren (splined drive) dynamikken til bæreren, noe som har effekten av å justere hastigheten.

Det vil si at vi igjen kan konkludere med at planetmodellen fungerer som en girkasse. I dette systemet utfører episykkelen funksjonen til et drevet ledd i kjedet, solutstyret forblir stasjonært, og bæreren lukkes på huset. PåI dette tilfellet vil arbeidsplanene for enkle og flerhastighets foringer være de samme. Den eneste lille forskjellen er at hver node i planetsystemet har sine egne strengt definerte indikatorer for girforhold.

Driftsprosess

Hovedtiltaket i betjeningen av denne mekanismen av brukeren er å holde planetgirsettet i optimal driftstilstand. Dette oppnås gjennom periodisk rengjøring av elementene og, viktigst av alt, gjennom smøring. Hva skal smøres i planetboksen? Hovedsakelig glidelagre til reduksjonen. Olje ledes fra veivakselen inn i hulrommet til girakselen, og fyller hulrommene til satellittene med tannhjul. Videre, avhengig av design, kommer teknisk smøremiddel inn i girlagrene gjennom tappene og radielle hullene. For maksimal fordeling av olje langs lengden av lagrene er det noen ganger laget en flat på utsiden av tappen.

Gears smøres enten ved å dyppe hjultennene i et væskebad, eller ved å lede olje inn i festeområdet gjennom spesielle dyser. Det vil si at jetsmøring eller dipsmøring realiseres. Men den mest effektive måten er spredning av oljetåke, som brukes i forhold til elementene av inngrep og lagre. Denne metoden for smøring implementeres ved å sprøyte fra en spesiell sprøytepistol.

Når det gjelder selve smøremidlet, anbefales ulegerte petroleumsoljer for planetgir. For eksempel er generelle industrielle formuleringer egnet for bruk. For høy hastighetmekanismer, er det ønskelig å bruke spesielle turbin- og luftfartsanlegg.

Feil og reparasjonsmekanisme

Det vanligste symptomet på svikt i planetgiret er tilstedeværelsen av vibrasjoner i boksområdet. Sjåfører legger også merke til fremmede lyder, støt og rykninger. Tilstedeværelsen av visse symptomer avhenger av funksjonsfeilens art, som det kan være flere årsaker til:

• Mekanisme overoppheting.
• Aggressiv kjørestil med kraftig bremsing og akselerasjon.
• Mangel på olje, lavt nivå eller utilstrekkelig kvalitet.
• Utilstrekkelig oppvarming av girkassen før kjøring.
• Gli på is.
• Bil som treffer snø eller gjørme.
• Slitasje av planetgirelementer.

For å reparere en planetgirkasse må du vite den spesifikke årsaken til feilen. For dette er mekanismen demontert. Vanligvis er boksen boltet inne i drivakselen. Det er nødvendig å fjerne hastighetsbrakettene fra en av sidene (avhengig av design) og deretter skru ut bolten gjennom hullet i drivakselen. Deretter blir elementet rengjort eller erstattet. Vanligvis er dette metallsponforurensning, ødelagte tenner, slitte aksler og gir.

Konklusjon

Planetariske mekanismer er forskjellige i kompleksiteten til enheten, som har sine fordeler og ulemper. Den første er balansenbetjente elementer med en relativt nøyaktig fordeling av krefter. Denne faktoren tillater utviklingen av girskifteenheter i moderat størrelse, som gir en optimalisert layout. Når det gjelder sykkelens "planetariske" er ergonomiske fordeler også notert, inkludert muligheten til å bytte i stående stilling. Når du kjører rundt i byen, er dette en spesielt nyttig kvalitet, siden du må bytte hastighetsmodus ganske ofte. Hvis vi snakker om manglene ved planetsystemer, er de med store girforhold fortsatt preget av beskjeden ytelse. Systemet krever også presis montering, siden de minste avvikene øker risikoen for samme slitasje på deler.