Planetinė pavarų dėžė: įrenginys, veikimo principas, veikimas ir remontas

2024 Autorius: Erin Ralphs | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-19 17:42

Planetinės pavaros yra viena iš sudėtingiausių pavarų dėžių. Dėl mažo dydžio dizainas pasižymi dideliu funkcionalumu, o tai paaiškina platų jo naudojimą technologinėse mašinose, dviračiuose ir vikšrinėse transporto priemonėse. Iki šiol planetinė pavarų dėžė turi keletą dizaino versijų, tačiau pagrindiniai jos modifikacijų veikimo principai išlieka tie patys.

Įrenginys

Konstrukcijos pagrindą sudaro tik trys funkcinės dalys su viena sukimosi ašimi. Juos vaizduoja laikiklis ir du centriniai ratai su pavara. Įrenginys taip pat numato didelę pagalbinių jungčių grupę vieno formato krumpliaračių, vainikinių krumpliaračių ir guolių rinkinio pavidalu. Iš to galime daryti išvadą, kad planetinė pavarų dėžė yra mechanizmas iš krumpliaračių šeimos.„dėžutės“, bet su esminiu skirtumu. Jį sudaro sąlyginė kiekvienos iš pagrindinių grandžių kampinių greičių nepriklausomybė. Dabar verta išsamiau susipažinti su agregato elementais:

• Nešėjas yra bet kurios planetinės sistemos pagrindas ir privaloma dalis, įskaitant tas, kurios turi diferencialinį ryšį. Tai yra svirties mechanizmas, kuris yra erdvinė šakė, kurios ašis yra suderinta su bendrąja transmisijos ašimi. Šiuo atveju krumpliaratinės ašys su palydovais sukasi aplink jį centrinių ratų plokštumose.
• Pavaros ratai. Visų pirma, reikia atskirti šio tipo didelių centrinių ir mažų centrinių ratų grupes. Pirmuoju atveju kalbame apie didelius ratus su vidiniais dantimis – ši sistema vadinama epiciklu. Kalbant apie mažus krumpliaračius su dantimis, jie išsiskiria išoriniu dantų išdėstymu – dar vadinamu saulės krumpliaračiu.
• Palydovai. Planetinės pavarų dėžės (rečiau vieno krumpliaračio) ratų grupė, kurios elementai būtinai turi išorinius dantis. Palydovai yra sankaboje su abiem centrinių ratų grupėmis. Priklausomai nuo įrangos funkcionalumo ir galios, palydovų skaičius gali svyruoti nuo 2 iki 6, tačiau dažniausiai naudojami 3 segmentai, nes tokiu atveju nereikia papildomų balansavimo įrenginių.

Planetinių pavarų dėžių veikimo principai

Perdavimo keitimas priklauso nuo funkcinių mazgų išdėstymo konfigūracijos. Vertė turės elemento mobilumą ir sukimo momento kryptį. Vienas iš trijų komponentų (nešiklis,palydovai, saulės įranga) yra fiksuota fiksuotoje padėtyje, o kiti du sukasi. Norint blokuoti planetinės pavarų dėžės elementus, mechanizmo veikimo principas numato juostinių stabdžių ir sankabų sistemos prijungimą. Nebent diferencialiniuose įtaisuose su kūginėmis pavaromis yra stabdžių ir blokuojančių sankabų.

Perjungimą žemyn galima įjungti dviem būdais. Pirmojoje versijoje įgyvendintas toks principas: epiciklo sustojimai, prieš kuriuos darbinis momentas iš jėgos agregato perkeliamas į saulės pavaros pagrindą ir pašalinamas iš laikiklio. Dėl to veleno sukimosi intensyvumas sumažės, o saulės pavaros dažnis padidės. Alternatyvioje schemoje prietaiso saulės pavara blokuojama, o sukimasis iš laikiklio perkeliamas į epiciklą. Rezultatas panašus, bet su nedideliu skirtumu. Faktas yra tas, kad šio veikiančio modelio pavarų skaičius bus vienodas.

Perjungimo procese taip pat galima įdiegti kelis veikiančius modelius ir tai pačiai planetinei pavarų dėžei. Veikimo principas paprasčiausioje schemoje yra toks: epiciklas blokuojamas, o sukimosi momentas perkeliamas iš centrinės saulės pavaros ir perduodamas į palydovus bei nešiklį. Šiuo režimu mechanizmas veikia kaip pakopinė pavarų dėžė. Kitoje konfigūracijoje pavara bus užblokuota, o sukimo momentas bus perkeltas iš žiedinės pavaros į laikiklį. Be to, veikimo principas yra panašus į pirmąjį variantą, tačiau skiriasi sukimosi dažnis. Kai įjungta atbulinė pavara, sukimo momentassukimas bus pašalintas iš epiciklo ir bus perduotas saulės pavarai. Tokiu atveju nešiklis turi būti nejudančioje būsenoje.

Darbo eigos funkcijos

Esminis planetinių mechanizmų ir kitų tipų pavarų dėžių skirtumas – jau minėtas darbinių elementų savarankiškumas, suformuluotas kaip du laisvės laipsniai. Tai reiškia, kad dėl diferencinės priklausomybės, norint apskaičiuoti vieno sistemos komponento kampinį greitį, reikia atsižvelgti į kitų dviejų reduktorių greičius. Palyginimui, kitos pavarų dėžės, nustatant kampinį greitį, daro prielaidą, kad tarp elementų yra tiesinis ryšys. Kitaip tariant, planetinės „dėžutės“kampiniai greičiai gali keistis išėjime, nepriklausomai nuo dinaminio veikimo įėjime. Naudojant fiksuotas ir stacionarias pavaras, tampa įmanoma apibendrinti ir paskirstyti galios srautus.

Paprasčiausiuose mechanizmuose yra du pavarų jungčių laisvės laipsniai, tačiau sudėtingų sistemų veikimas taip pat gali numatyti tris laipsnius. Norėdami tai padaryti, mechanizme turi būti bent keturios funkcinės jungtys, kurios bus skirtingu ryšiu viena su kita. Kitas dalykas yra tai, kad tokia konfigūracija iš tikrųjų bus neefektyvi dėl mažo našumo, todėl praktiškai programos ir perdavimai su keturiomis nuorodomis išlaiko du laisvės laipsnius.

Paprastos ir sudėtingos planetinės pavaros

Vienas iš planetinių mechanizmų skirstymo į paprastus irkompleksas - tai yra veikiančių nuorodų skaičius. Be to, mes kalbame tik apie pagrindinius mazgus, o į palydovų grupes neatsižvelgiama. Paprasta sistema paprastai turi tris grandis, nors kinematika leidžia visas septynias. Kaip tokios sistemos pavyzdį galime paminėti viengubų ir dvigubų pavarų rinkinius, taip pat suporuotas blokuojančias pavarų grupes.

Sudėtinguose mechanizmuose yra daug daugiau pagrindinių grandžių nei paprastuose. Jie suteikia bent vieną laikiklį, tačiau gali būti daugiau nei trys centriniai ratai. Be to, planetinės pavarų dėžės veikimo principas leidžia naudoti kelis paprastus mazgus net vienoje sudėtingoje sistemoje. Pavyzdžiui, keturių jungčių modelis gali turėti iki trijų paprastų mazgų, o penkių jungčių modelis – iki šešių. Tačiau visiškas paprastų planetinių sistemų nepriklausomumas sudėtingų įrenginių rėmuose nekyla klausimas. Faktas yra tas, kad keli tokie mechanizmai greičiausiai turės vieną bendrą nešiklį.

Mechanizmo valdikliai

Išlaikant kelis laisvės laipsnius, įrenginį galima naudoti kaip pagrindinę savarankišką funkciją. Bet jei pasirenkamas modelis su viena pirmaujančia ir viena varoma grandimi (reduktoriaus režimas), tada jiems reikės nustatyti tam tikrus greičius. Tam naudojami planetinės pavarų dėžės valdymo elementai. Jų veikimo principas – greičių perskirstymas dėl frikcinės sankabos ir stabdžių. Papildomi laisvės laipsniai pašalinami, o pagrindiniai laisvieji mazgai tampa atskaitos taškais.

Frictions yra atsakingos už dviejų nemokamų nuorodų sujungimą arbaviena nuoroda (taip pat nemokama) su išoriniu maitinimo š altiniu. Abi sankabų konfigūracijos blokavimo sąlygomis suteikia valdomoms jungtims tam tikrą kampinį greitį, o ne nulį. Pagal konstrukciją tokie elementai yra kelių plokščių sankabos, tačiau kartais yra ir įprastų sukimo momento perdavimo movų.

Kalbant apie stabdį, jo užduotis planetinės pavarų dėžės valdymo infrastruktūroje yra sujungti laisvas jungtis su pavarų dėže. Šis elementas blokavimo sąlygomis laisvosioms jungtims suteikia nulinį kampinį greitį. Pagal techninį įrenginį tokie stabdžiai yra panašūs į sankabas, tačiau paprasčiausiose versijose - vieno disko, trinkelės ir juostos.

Planetinės pavaros taikymas

Pirmą kartą šis agregatas buvo naudojamas Ford T automobilyje kaip dviejų greičių pavarų dėžė su kojinio perjungimo principu ir juostiniais stabdžiais. Ateityje įrenginys patyrė daugybę transformacijų, o šiandien japonišką Prius planetinę pavarų dėžę galima vadinti naujausia tokio tipo mechanizmų versija. Šio agregato veikimo principas – paskirstyti energiją tarp jėgainės (kuri gali būti ir hibridinė) ir ratų. Veikimo metu variklis sustoja, po to energija siunčiama į generatorių, dėl ko pradeda judėti ratai.

Šiuo atveju sistema gali būti ne tik greičių dėžės funkcionalumas. Šiandien šis įrenginys naudojamas pavarų dėžėse, diferencialuose, kompleksepramoninės įrangos kinematinės schemos, specialiosios įrangos ir orlaivių pavarų sistemose. Pažangūs automobilių gigantai taip pat įvaldo mechanizmo veikimo principus kartu su elektromagnetinėmis ir elektromechaninėmis pavaromis. Ta pati „Prius“planetinė pavarų dėžė sėkmingai naudojama hibridiniuose elektra varomuose automobiliuose. Tokiose konstrukcijose nėra pačios greičių dėžės tradicine prasme, tačiau yra panašus į variatorių be laiptelių perjungimo – šią funkciją atlieka planetinių pavarų kompleksas, kuris pajudina ratus ir gauna energiją iš variklio.

Planetinė dviračio pavarų dėžė

Tradicine prasme dviračių transporte nėra pavarų dėžės su planetiniais mechanizmais. Tai įvorės su ta pačia saulės pavara, kuri yra standžiai pritvirtinta prie galinių ratų ant jų ašies. Taip pat fiksavimui naudojamas nešiklis, kuris nustato palydovų judėjimo kryptį ir neleidžia jiems išsisklaidyti bei susijungti vienas su kitu. O svarbiausią dviračio planetinės „dėžutės“elementą atstoja epiciklinė pavara, kurios sukimasis vyksta dėl pedalų minimo. Kai pakeičiama pavara, stebulės pavara (slinkinė pavara) keičia laikiklio dinamiką, o tai reguliuoja greitį.

Tai yra, vėl galime daryti išvadą, kad planetinis modelis veikia kaip pavarų dėžė. Šioje sistemoje epiciklas atlieka varomos grandinės grandies funkciją, saulės pavara nejuda, o laikiklis užsidaro ant korpuso. AtTokiu atveju paprastų ir kelių greičių įvorių darbo schemos bus vienodos. Vienintelis nedidelis skirtumas yra tas, kad kiekvienas planetų sistemos mazgas turi savo griežtai apibrėžtus perdavimo skaičiaus rodiklius.

Veiklos procesas

Pagrindinė naudotojo šio mechanizmo veikimo priemonė yra palaikyti optimalią planetinės pavaros veikimo būklę. Tai pasiekiama periodiškai valant elementus ir, svarbiausia, tepant. Ką reikėtų sutepti planetinėje dėžėje? Daugiausia reduktoriaus slydimo guoliai. Alyva iš alkūninio veleno nukreipiama į krumpliaračio veleno ertmę, užpildant palydovų ertmes krumpliaračiais. Be to, priklausomai nuo konstrukcijos, techninis tepalas į krumpliaračio guolius patenka per kaiščius ir radialines angas. Siekiant maksimalaus alyvos pasiskirstymo per visą guolių ilgį, griebtuvo išorėje kartais padaroma plokščia.

Pavaros sutepamos arba panardinant rato dantis į skysčio vonią, arba per specialius purkštukus nukreipiant alyvą į kablio zoną. Tai yra, realizuojamas tepimas srove arba panardinamasis tepimas. Tačiau veiksmingiausias būdas yra alyvos rūko sklaida, kuri naudojama sujungimo elementų ir guolių atžvilgiu. Šis tepimo būdas įgyvendinamas purškiant iš specialaus purškimo pistoleto.

Kalbant apie patį tepalą, planetinėms pavaroms rekomenduojamos nelegiruotos naftos alyvos. Pavyzdžiui, tinkamos naudoti bendrosios paskirties pramoninės formulės. Dideliam greičiuimechanizmų, pageidautina naudoti specialias turbinas ir aviacijos įrenginius.

Gedimai ir taisymo mechanizmas

Dažniausias planetinės pavaros gedimo simptomas yra vibracija dėžės srityje. Vairuotojai taip pat pastebi pašalinius garsus, smūgius ir trūkčiojimus. Tam tikrų simptomų buvimas priklauso nuo gedimo pobūdžio, dėl kurio gali būti keletas priežasčių:

• Mechanizmo perkaitimas.
• Agresyvus vairavimo stilius su stipriu stabdymu ir greitėjimu.
• Alyvos trūkumas, žemas lygis arba nepakankama kokybė.
• Nepakankamas transmisijos įšilimas prieš važiuojant.
• Slydimas ant ledo.
• Automobilis trenkėsi į sniegą ar purvą.
• Planetinės pavaros elementų susidėvėjimas.

Norėdami suremontuoti planetinę pavarų dėžę, turite žinoti konkrečią jos gedimo priežastį. Tam mechanizmas išardomas. Paprastai dėžė varžtais prisukama pavaros veleno viduje. Būtina nuimti greičio laikiklius iš vienos pusės (priklausomai nuo konstrukcijos) ir tada atsukti varžtą per pavaros veleno angą. Tada elementas išvalomas arba pakeičiamas. Paprastai tai yra užteršimas metalo drožlėmis, nulūžę dantys, susidėvėję ašys ir krumpliaračiai.

Išvada

Planetiniai mechanizmai skiriasi įrenginio sudėtingumu, o tai turi privalumų ir trūkumų. Pirmasis yra balansasaptarnaujami elementai su gana tiksliu jėgų paskirstymu. Šis veiksnys leidžia sukurti nedidelio dydžio pavarų perjungimo blokus, kurie leidžia optimizuoti jų išdėstymą. Dviračio „planetos“atveju taip pat pastebimi ergonominiai pranašumai, įskaitant galimybę perjungti stovint. Važiuojant po miestą tai ypač naudinga savybė, nes greičio režimus keisti tenka gana dažnai. Jei mes kalbame apie planetinių sistemų trūkumus, tada, esant dideliems perdavimo skaičiams, jie vis dar pasižymi kukliu našumu. Be to, sistema reikalauja tikslaus surinkimo, nes menkiausi nukrypimai padidina dalių nusidėvėjimo riziką.