Sgr " S N Sorozat nagy nyomatékú koaxiáli...
Lásd a részleteketA bolygókerekes sebességváltó egy olyan fogaskerekes rendszer, amelyben egy vagy több külső fogaskerék (bolygóhajtómű) egy központi napkerék körül forog, és mindegyik egy gyűrűs fogaskerékbe van zárva – kivételes nyomatéksűrűséget, kompakt formát és koaxiális tengelybeállítást biztosít egyetlen integrált egységben.
A bolygókerekes sebességváltó mindenhol használják, ahol nagy nyomatéknak, kompakt csomagolásnak és megbízható erőátvitelnek kell együtt lennie. Mivel a terhelés egyidejűleg több bolygókerekes fogaskereke között oszlik meg, a konstrukció sokkal nagyobb nyomatékot képes kezelni, mint egy azonos átmérőjű hagyományos párhuzamos tengelyes hajtómű – így több tucat iparágban nélkülözhetetlen.
A személygépkocsik automata sebességváltói az egymásra helyezett bolygókészletekre támaszkodnak. Minden áttétel a rendszer különböző elemeinek reteszelésével vagy elengedésével érhető el – ugyanazok a fizikai alkatrészek állítják elő az összes előre- és hátrameneti fokozatot.
A robotcsuklós működtetők nagy nyomatékot igényelnek vékony profilban. A bolygókerekes sebességváltó közvetlenül a szervomotorra szerelve biztosítja a szükséges nyomatékszorzást karhossz vagy tehetetlenség hozzáadása nélkül.
A több megawattos turbinák bolygófokozatokat használnak az alacsony forgórész fordulatszám (10–20 ford./perc) generátor fordulatszámra (1500 ford./perc) történő növelésére. A bolygókerekek között megosztott terhelés kritikus fontosságú a forgórész hatalmas, változó nyomatékának kezeléséhez.
A kotrógépek lengőhajtásai, kerekes rakodógépei és fúrófejei mind bolygócsökkentőket használnak. A tömített, koaxiális kialakítás tolerálja a lökésszerű terheléseket és a szennyeződéseket, amelyek tönkretennék a könnyebb sebességváltókat.
A futóműveknek, a szárnyak működtetőinek és a parabolaantenna helymeghatározó rendszereinek pontosságra, nulla holtjáték-csökkentésre van szükségük. Nagy pontosságú bolygókerekes sebességváltó változatai ívperc szintű pozicionálási pontosságot biztosítanak.
A sebészeti robotok és centrifugahajtások sima, megismételhető mozgást igényelnek. Az alacsony holtjátékú bolygóegységek azt a pozicionálási felbontást biztosítják, amelyet a léptető- és szervo-alapú orvosi rendszerek igényelnek.
Nyomatékszorzás a bolygókerekes sebességváltó a napkerék és a gyűrűs fogaskerék közötti áttétel szabályozza, a bolygótartó pedig kimenetként működik. Az alapvető kapcsolat a következő: Kimeneti nyomaték = bemeneti nyomaték x áttételi arány x hatásfok .
A nyomaték növekszik, mivel több bolygókerekes fogaskerék osztozik a terhelésen egyszerre. A három bolygókerekes fogaskerekes rendszer a tangenciális erőt három hálópont között osztja el – megháromszorozva a terhelhetőséget, szemben az azonos osztásátmérőjű egyetlen fogaskerék-hálóval. Ezért van az, hogy a bolygókerekes sebességváltó 3-5-szörös nyomatéksűrűséget ér el, mint az egyenértékű méretű hagyományos spirális sebességváltóké.
Ha a gyűrűs fogaskereket álló helyzetben tartják, és a napkerék a bemenet, az arány a következőképpen kerül kiszámításra:
| Konfiguráció | Bemenet | Kimenet | Fix tag | Eredmény |
| Normál csökkentés | Napfelszerelés | Bolygóhordozó | Gyűrűs fogaskerék | Sebesség csökkentése / Nyomaték növelése |
| Túlhajtás | Bolygóhordozó | Napfelszerelés | Gyűrűs fogaskerék | Gyorsítás / nyomaték le |
| Közvetlen hajtás (1:1) | Bármelyik két tag össze van zárva | Harmadik tag | Egyik sem zárva | Nincs arány változás |
| Fordítva | Napfelszerelés | Gyűrűs fogaskerék | Bolygóhordozó | Irányváltás |
Egyetlen bolygófokozat jellemzően 3:1 és 10:1 közötti arányokat eredményez. Két vagy három szakasz sorozatba helyezésével – minden szakasz hordozója hajtja a következő szakasz napfelszerelését – egy bolygókerekes sebességváltó 100:1-et meghaladó arányokat érhet el, miközben a teljes hossz kompakt marad. Minden további fokozat megszorozza az arányt: az 5:1-es első fokozat és a 7:1-es második fokozat 35:1-es teljes csökkenést produkál, miközben a kimeneti nyomaték arányosan nő (levonva a hatékonysági veszteségeket).
Váltás a bolygókerekes sebességváltó Ez a három fő elem – a napkerék, a bolygótartó vagy a gyűrűs fogaskerék – valamelyikének szelektív reteszelésével vagy oldásával érhető el, tengelykapcsolók, fékek vagy szalagmechanizmusok segítségével. Ugyanaz a fogaskerék-készlet teljesen eltérő áttételeket produkál attól függően, hogy melyik elemet tartják és melyiket hajtják.
A többtárcsás tengelykapcsoló csomag rögzíti a fogaskereket a házhoz. A naphajtómű megkapja a motor nyomatékát. A bolygótartó lassan forog, maximális nyomatéktöbbletet biztosítva a kimenő tengelynek – ideális indításhoz és nagy terhelésekhez.
A sebességváltó-vezérlő egység (TCU) jelzi a hidraulikus nyomásváltozásokat. Az első tengelykapcsoló-csomag kioldja a gyűrűs fogaskereket, míg a második tengelykapcsoló egyszerre kapcsolja be a bolygótartót, vagy reteszeli a napkereket. Az átfedés ezredmásodpercekre van időzítve, hogy megakadályozza a nyomaték megszakadását – ez a "váltási minőség" érzése a modern automatikában.
Ha a három elem közül bármelyik kettő össze van zárva, a teljes bolygókészlet egyetlen tömör egységként forog, 1:1 arányt hozva létre. Ez kiküszöböli a belső hajtóművek csúszási veszteségeit, és maximalizálja az autópálya üzemanyag-hatékonyságát.
Egy szalagfék vagy tengelykapcsoló rögzíti a bolygótartót álló helyzetben. A napkerekes bemenet immár az ellenkező irányba hajtja a gyűrűs fogaskereket, megfordítva a kimenő tengely forgását külön hátrameneti mechanizmus nélkül.
Az iparban bolygókerekes sebességváltó Az automatizálásban és a robotikában használt egységek esetében a "váltás" más formát ölt: az arányt a tervezés rögzíti, a fordulatszám-változtatások motorszinten történnek változó frekvenciájú hajtásokon (VFD) vagy szervovezérlőkön keresztül. A bolygófokozat fix mechanikai előnyt biztosít, míg az elektronika a változó kimeneti sebességet kezeli.
Az elsődleges előny a nyomatéksűrűség. Mivel a terhelés több bolygókerekes hajtómű között oszlik meg párhuzamos hálóban, a bolygókerekes sebességváltó 3-5-ször nagyobb nyomatékot ér el, mint az egyenértékű házátmérőjű csiga- vagy csigahajtómű – így ez a preferált választás, ha a hely és a súly korlátozott.
A legtöbb ipari egység egyfokozatú (3:1-10:1 arányok) vagy kétfokozatú (100:1-ig terjedő arányok). A háromfokozatú konfigurációk kiterjesztik a tartományt 1000:1 fölé, bár a fokozatonkénti hatékonyságvesztés azt jelenti, hogy a háromfokozatú egységek csak akkor kerülnek kiválasztásra, ha ez az arány valóban nem teljesíthető két fokozattal és egy szélesebb fordulatszám-tartományú motorral.
A holtjáték a fogaskerék fogak közötti szögjáték, amely a szükséges gyártási hézagokból adódik. Pontosan bolygókerekes sebességváltó A minimálisra csökkenthető a szűk fogtűrési fokozatok (ISO 5 vagy jobb), a rugós osztott napfogaskerekek vagy az előfeszített bolygóegységek. Az 1-3 ívperces névleges kis holtjátékú modellek alapfelszereltség a szervo robotikában és a CNC pozicionáló alkalmazásokban.
Igen. Az erőáramlás megfordításával – a nyomatékot a bolygóhordozóba táplálva és a naphajtóműből kivonva – egy bolygókerekes sebességváltó fordulatszám-szorzóként (overdrive) működik. Ezt a konfigurációt szélturbinák hajtásláncaiban és generátorvizsgáló berendezésekben használják, ahol a rotor nyomatékát a generátor nagy sebességű, alacsonyabb nyomatékú tengelyteljesítményévé kell alakítani.