Planetary Gear Drive

Σε έναν επικυκλικό ή πλανητικό γρανάζι με γρανάζια, αρκετοί οδοντωτοί τροχοί κατανεμημένοι ομοιόμορφα γύρω από την περιφέρεια κινούνται μεταξύ ενός γραναζιού με εσωτερικά δόντια και ενός γραναζιού με εξωτερικά δόντια σε μια ομόκεντρη τροχιά. Η κυκλοφορία του οδοντωτού τροχού πραγματοποιείται σε αναλογία με την περιφορά των πλανητών στο ηλιακό σύστημα. Έτσι απέκτησαν το όνομά τους τα πλανητικά γρανάζια.

Τα συστατικά ενός πλανητικού γραναζιού μπορούν να χωριστούν σε τέσσερα κύρια συστατικά.

Το περίβλημα με ενσωματωμένα εσωτερικά δόντια είναι γνωστό ως δακτυλιοειδές γρανάζι. Στην πλειονότητα των περιπτώσεων το περίβλημα είναι σταθερό. Το γρανάζι κίνησης βρίσκεται στο κέντρο του δακτυλίου γραναζιού και είναι ομοαξονικά διατεταγμένο σε σχέση με την έξοδο. Το γρανάζι ηλίου είναι συνήθως στερεωμένο σε ένα σύστημα σύσφιξης προκειμένου να παρέχει τη μηχανική σύνδεση με τον άξονα του κινητήρα. Κατά τη λειτουργία, τα πλανητικά γρανάζια, τα οποία είναι τοποθετημένα σε έναν πλανητικό φορέα, κυλούν μεταξύ του γρανάζι και του δακτυλίου. Ο πλανητικός φορέας αντιπροσωπεύει επίσης τον άξονα εξόδου του κιβωτίου ταχυτήτων.

Ο μοναδικός σκοπός των πλανητικών γραναζιών είναι να μεταφέρουν την απαιτούμενη ροπή. Ο αριθμός των δοντιών δεν επηρεάζει την σχέση μετάδοσης του κιβωτίου ταχυτήτων. Ο αριθμός των πλανητών μπορεί επίσης να ποικίλλει. Καθώς αυξάνεται ο αριθμός των πλανητικών γραναζιών, αυξάνεται η κατανομή του φορτίου και επομένως η ροπή που μπορεί να μεταδοθεί. Η αύξηση του αριθμού των εμπλοκών των δοντιών μειώνει επίσης την ισχύ κύλισης. Δεδομένου ότι μόνο ένα μέρος της συνολικής παραγωγής πρέπει να μεταδοθεί ως ισχύς κύλισης, ένα πλανητικό γρανάζι είναι εξαιρετικά αποδοτικό. Το πλεονέκτημα ενός πλανητικού γραναζιού σε σύγκριση με ένα απλό γρανάζι έγκειται σε αυτή την κατανομή φορτίου. Επομένως, είναι δυνατή η μετάδοση υψηλών ροπών στρέψης

h υψηλή απόδοση με συμπαγή σχεδιασμό με πλανητικά γρανάζια.

Με την προϋπόθεση ότι το γρανάζι έχει σταθερό μέγεθος, μπορούν να πραγματοποιηθούν διαφορετικές αναλογίες μεταβάλλοντας τον αριθμό των δοντιών του γραναζιού και τον αριθμό των δοντιών των πλανητικών γραναζιών. Όσο μικρότερο είναι το γρανάζι του ήλιου, τόσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία. Τεχνικά, ένα σημαντικό εύρος αναλογιών για ένα πλανητικό στάδιο είναι περίπου. 3:1 έως 10:1, δεδομένου ότι τα πλανητικά γρανάζια και το γρανάζι του ήλιου είναι εξαιρετικά μικρά πάνω και κάτω από αυτές τις αναλογίες. Μπορούν να ληφθούν υψηλότερες αναλογίες συνδέοντας πολλά πλανητικά στάδια σε σειρά στον ίδιο δακτυλιοειδή γρανάζια. Σε αυτή την περίπτωση, μιλάμε για κιβώτια ταχυτήτων πολλαπλών σταδίων.

Με τα πλανητικά κιβώτια ταχυτήτων, οι ταχύτητες και οι ροπές μπορούν να επικαλύπτονται έχοντας ένα γρανάζι που δεν είναι σταθερό αλλά κινείται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση περιστροφής. Είναι επίσης δυνατό να στερεωθεί ο άξονας μετάδοσης κίνησης για να συλλέξει τη ροπή μέσω του δακτυλίου γραναζιού. Τα πλανητικά κιβώτια ταχυτήτων έχουν γίνει εξαιρετικά σημαντικά σε πολλούς τομείς της μηχανολογίας.

Έχουν εδραιωθεί ιδιαίτερα σε περιοχές όπου τα υψηλά επίπεδα απόδοσης και οι γρήγορες ταχύτητες πρέπει να μεταδίδονται με ευνοϊκή προσαρμογή του λόγου αδράνειας μάζας. Υψηλές σχέσεις μετάδοσης μπορούν επίσης να επιτευχθούν εύκολα με πλανητικά κιβώτια ταχυτήτων. Λόγω των θετικών τους ιδιοτήτων και του συμπαγούς σχεδιασμού τους, τα κιβώτια ταχυτήτων έχουν πολλές πιθανές χρήσεις σε βιομηχανικές εφαρμογές.

Τα πλεονεκτήματα των πλανητικών κιβωτίων ταχυτήτων:

Ομοαξονική διάταξη άξονα εισόδου και άξονα εξόδου

Κατανομή φορτίου σε πολλά πλανητικά γρανάζια

Υψηλή απόδοση λόγω χαμηλής ισχύος κύλισης

Σχεδόν απεριόριστες επιλογές αναλογίας μετάδοσης λόγω του συνδυασμού πολλών πλανητών σταδίων

Κατάλληλο ως πλανητικό γρανάζι αλλαγής λόγω στερέωσης αυτού ή εκείνου του τμήματος του κιβωτίου ταχυτήτων

Δυνατότητα χρήσης ως υπερισχύον κιβώτιο ταχυτήτων

Ευνοϊκή απόδοση έντασης

Καταλληλότητα για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών