Konstrukce planetové převodovky – MULTICUT
Aktualizováno: 22.12.2024 Konstrukce planetových převodovek hraje rozhodující roli při provozu CNC zařízení. Na tom závisí přesnost zpracování, čistota povrchů dílů a schopnost pracovat s určitými materiály obrobku. Kompletní pohon se skládá z motoru (elektromotoru), mechanické převodovky (převodovky) a řídicího systému včetně výkonového měniče. Design druhého prvku z tohoto seznamu má nejvýraznější vliv na výkonové a hmotnostní charakteristiky. Mezi všemi známými mechanikami pohonu zaujímají planetové převodovky zvláštní místo. Našly uplatnění v naprosté většině mechatronických systémů včetně CNC strojů. V takových mechanismech je kvalita provozu planetové převodovky určena nejen přenášeným výkonem a účinností, ale také „jemnějšími“ ukazateli: hladkost, kinematická přesnost, tuhost, vibrační aktivita, moment setrvačnosti a velikost vůle. .
Konstrukce planetového převodu
- Sluneční kolo. Obvykle se vyrábí integrálně s vysokorychlostním hřídelem.
- Satelity jsou ozubená kola uspořádaná symetricky kolem slunečního kola. Otáčejí se kolem svých os.
- Epicycle – ozubený věnec s vnitřním ozubením. Satelity zabírají se slunečním kolem a epicyklem.
- Řizen. Satelitní osy, rotující kolem centrálního kola, jsou jediným článkem s pomaloběžným hřídelem. Říká se tomu nosič.
Díky soustřednosti tří skupin ozubených kol jsou rychloběžné a pomaloběžné hřídele v planetové převodovce umístěny vždy na stejné ose. To je velmi výhodné z hlediska uspořádání pohonu a jeho připojení k pohonu, např. vodícímu šroubu stroje. Mnoho výrobců prodává tzv. převodové motory – kompletní mechaniku pohonu s elektromotorem v monobloku.
U nejjednoduššího převodu přijímá pomaloběžná hřídel (centrální kolo) rotaci od motoru a převodem ji přenáší na satelity, které v důsledku stacionárního epicyklu nutí své osy (nosič, pomaloběžná hřídel) k otáčení. Složitější verzí planetového soukolí je diferenciál. Epicyklus v něm není zaznamenán. Diferenciální převodovka může přidávat momenty (tj. mít dva zdroje otáčení) nebo je oddělovat (pohánět dva akční členy z jednoho motoru).
Co určuje převodový poměr planetové převodovky?
Stupeň redukce (převodový poměr) se vypočítá jako poměr počtu zubů planetového kola a centrálního kola nebo jejich roztečných průměrů. Počet zubů na satelitech to ale neovlivňuje. Převodový poměr jednoduché jednostupňové planetové převodovky se pohybuje od 3 do 10. Při velkých hodnotách není možné dodržet podmínku kontaktní pevnosti zubů. Zvýšení nebo snížení převodového poměru ve stanovených mezích se provádí změnou geometrie ozubených kol.
Většího stupně redukce lze dosáhnout dvěma způsoby:
- Sekvenční instalace několika planetových převodů.
- Integrace kuželového kola (jako první stupeň) do planetové převodovky.
Protože druhá metoda zahrnuje posunutí osy otáčení, nejčastěji se uchýlí k instalaci kuželových čelních nebo hypoidních ozubených kol. Úhlové převodovky se často ukazují jako dobré řešení pro uspořádání strojní jednotky.
Kolik satelitů by mělo být?
Ve srovnání s konvenčním ozubeným kolem je v planetovém soukolí více zubů a všechny se podílejí na hnací síle. S nárůstem počtu satelitů se odpovídajícím způsobem snižuje zatížení každého z nich, je možné snížit jejich průměr a šířku (materiálová náročnost výroby) při zachování pevnostních charakteristik zařízení planetové převodovky. Ztráta výkonu je doprovázena sníženým opotřebením zubů a také zvýšenou torzní tuhostí pohonu.
Planetové převodovky obvykle používají tři (méně často čtyři) satelity. Se zvyšujícím se počtem se zvyšují požadavky na přesnost provedení dílů. Posun jedné ze satelitních os tedy vede k nerovnoměrnému rozložení přenášeného výkonu. To negativně ovlivňuje životnost zubů a ložisek.
Výhody a nevýhody planetových převodovek
Planetové převodovky se používají v pohonných systémech různých mechanismů a strojů. Jejich popularita je vysvětlena širokou škálou výhod oproti běžným převodovkám s čelními a kuželovými koly:
- Možnost implementace různých kinematických schémat. Planetární mechanismus může vykonávat následující funkce:
- Převodovka s konstantním převodovým poměrem (s pevným epicyklem nebo unašečem);
- Převodovky se sekvenční fixací článků;
- Diferenciální mechanismus se dvěma stupni volnosti, který lze použít pro pohyby sčítání a odčítání.
U servopohonů a krokových pohonů pro pohyblivé CNC stroje poskytují planetové převodovky řadu dalších pro ně specifických výhod:
- Zvýšení rozlišení disku.
- Schopnost pracovat při vysokých akceleracích.
- Snižte pravděpodobnost přeskakování kroků v důsledku zvýšeného točivého momentu.
Mezi konvenční nevýhody planetových převodovek patří:
- Přísné požadavky na kvalitu maziva a dodržování předpisů pro jeho výměnu. Zvýšené kontaktní zatížení zubů vyžaduje použití olejů specifikovaných výrobcem v technické dokumentaci. Přechod na jiná maziva může snížit životnost převodovky. Vzhledem k absenci stagnujících zón v planetovém mechanismu jsou kovové částice zachycené v oleji vždy suspendovány a vytvářejí další abrazivní zatížení.
- Obtížnost opravy. K provádění kvalifikovaných oprav potřebujete specializované vybavení: stahováky a lis pro demontáž a montáž, šablony a měřicí nástroje pro vyřazování dílů.
- Vysoký odvod tepla. Díky kompaktní velikosti a vysokým přenášeným výkonům je provoz planetové převodovky doprovázen uvolňováním velkého množství tepla. Vnější povrch často nezvládá jeho odstranění. Tento problém lze odstranit několika způsoby: nuceným chlazením vzduchem, mazacím systémem s konstantní cirkulací, omezením vstupních otáček nebo instalací přídavné mechanické převodovky před rychloběžný hřídel.
Při dodržení pravidel údržby planetové převodovky fungují stabilně a nezpůsobují žádné zvláštní problémy.
Planetové převodovky ve strojích MULTICUT
Konstrukce planetové převodovky je vysoce komplexní a aby se projevila celá škála jejích předností, musí být výrobní přesnost mechanismu velmi vysoká. Vysoké nároky jsou kladeny na vyrovnání všech rotačních částí, profil a tepelné zpracování zubu. Důležitou podmínkou výkonu je těsnost těsnění na vstupním a výstupním hřídeli. Při výběru mechanické pohonné jednotky je třeba vzít v úvahu nejen technické vlastnosti uvedené v pasu, ale také věnovat pozornost výrobci.
V planetových pohonech strojů MULTICUT používáme japonské převodovky SHIMPO. Výrobce se specializuje na výrobu mechaniky pohonů pro všeobecné průmyslové použití a specializovaných komponentů. Díky vysoce přesnému řezání zubů a přesnému vyvážení rotujících dílů se planetové převodovky SHIMPO vyznačují nízkou úrovní vibrací při provozu při maximálních otáčkách a vysokou přesností. Například u univerzálních planetových servopřevodovek řady VRB nepřesahuje maximální vůle 3 obloukové minuty.
Mezi konstrukční prvky SHIMPO patří:
- široký rozsah převodových poměrů (3 – 100);
- tuhý výstupní hřídel;
- lehké hliníkové tělo;
- automatické centrování s motorem, zajišťující dobré vyrovnání;
- Verze IP65.
Chcete-li odborně poradit s výběrem hnacích prvků pro stroje MULTICUT, zašlete své dotazy zaměstnancům společnosti prostřednictvím zpětné vazby nebo se zeptejte telefonicky.
Udělej test
Přečtěte si také
Aktualizováno: 21.01.2025. září XNUMX
Standardní metoda výběru podpěr hřídele se skládá ze dvou fází: předběžný výběr a objasňující výpočet. Pro druhý stupeň existují hotové receptury, které lze nalézt v mezinárodních normách. Ale abyste mohli provést správnou předběžnou volbu, musíte pochopit rozsáhlou klasifikaci.
Aktualizováno: 25.01.2025. září XNUMX
Kontrola rozměrů hotových výrobků byla vždy úzkým hrdlem ve strojírenství. Od nástupu hromadné výroby až po současnost mnoho podniků stále používá ruční měřicí nástroje. Jedním z nejmodernějších řešení metrologických problémů ve strojírenství je použití souřadnicových měřicích strojů (CMM).
Aktualizováno: 24.01.2025. září XNUMX
Výzkum v oblasti vysokorychlostního zpracování začal v továrnách Krupp (Německo) ve 30. letech 20. století. Nástup vřeten s rychlostmi otáčení 40, 60 a dokonce XNUMX tisíc otáček za minutu umožnil vyvinout strategie vysokorychlostního obrábění (HSM).
Aktualizováno: 28.01.2025. září XNUMX
Servomotory mají širokou škálu aplikací v průmyslových zařízeních. Abyste našli správné řešení, které bude vyhovovat provozním podmínkám vašeho CNC obráběcího stroje, musíte pochopit klíčové rozdíly v konstrukci a provozu těchto motorů.
Aktualizováno: 28.01.2025. září XNUMX
Mnoho začínajících operátorů se potýká s takovými nepříjemnými okamžiky, jako jsou popáleniny, nedostatečná čistota obrábění a předčasné opotřebení břitu. Pokusíme se dát obecná doporučení k nastavení otáček vřetena a posuvu bez složitých výpočtů.
Pokračujeme v seznámení se strukturou a principem fungování různých elektrických zařízení. Dnes si povíme něco o planetové převodovce. V tomto článku se budeme zabývat takovou otázkou, jako je návrh dvoustupňové planetové převodovky, stejně jako princip její činnosti.
Planetové převodové zařízení
Konstrukce dvoustupňové planetové převodovky se skládá z z následujících prvků:
• skříň převodovky z litiny;
• korunka druhého stupně z oceli. Instalováno uvnitř skříně převodovky;
• řidič druhého stupně;• ložiska instalovaná v satelitech, která jsou namontována smontovaná ve skříni nosiče druhého stupně;
• satelitní osy;
• horní pojistné kroužky namontované na nápravách. Satelity jsou upevněny nápravami v nosném tělese;
• poté se na satelitní nápravy namontují spodní pojistné kroužky;• ložisko, které je zajištěno zevnitř zadní skříně. V něm je umístěna nosná hřídel druhého stupně.
Nosná hřídel druhého stupně je zajištěna následující podrobnosti:
• pojistný kroužek;
• přítlačný kroužek;
• průchozí kryt, zajištěný šrouby.
Také převodovka obsahuje:
• otvor pro plnění oleje, uzavřený zátkou;
• centrální ložisko ozubeného kola;• centrální ozubené kolo instalované mezi satelity a stopkou uvnitř centrálního ložiska;
• nosné ložisko nosiče umístěné na sedle pouzdra nosiče druhého stupně;
• korunka prvního stupně, která je umístěna ve skříni převodovky na nosném ložisku nosiče druhého stupně;
• skříň řidiče prvního stupně;
• ložiska instalovaná uvnitř satelitů. Satelity samotné jsou sestaveny a umístěny v nosném krytu prvního stupně;
• horní pojistné kroužky a satelity instalované na nápravách, upevněné nápravami v karoserii nosiče;
• spodní pojistné kroužky na ose satelitu.
• nosné ložisko nosiče prvního stupně, umístěné na sedle pouzdra nosiče.
Sestavený nosič prvního stupně namontujeme na centrální ozubené kolo s nosným ložiskem směrem dovnitř.
• druhé opěrné ložisko na místě;
• těsnění připevněné k tělu;
• přední štít, přišroubovaný k tělu.Na hřídel elektromotoru nasadíme přední olejové těsnění a pouzdro olejového těsnění a namontujeme ozubené kolo motoru. Přes otvory v přírubách spojujeme převodovku s motorem pomocí šroubů.
Princip činnosti planetové převodovky
Dvoustupňová planetová převodovka funguje následovně. Rotace hřídele elektromotoru s ozubeným kolem motoru uvádí do pohybu satelity prvního stupně. Otáčejí se kolem své osy ve směru opačném k otáčení hřídele motoru.
Vzhledem k tomu, že korunové kolo prvního stupně je pevné, jsou satelity kromě rotace kolem své osy nuceny otáčet se uvnitř korunového kola ve stejném směru, ve kterém se otáčí hřídel motoru, čímž uvádějí do pohybu planetový unašeč, na kterém jsou upevněny.
Otáčení nosiče prvního stupně je přenášeno přes centrální ozubené kolo na satelity druhého stupně, které se začnou otáčet kolem své osy a uvnitř korunového ozubeného kola druhého stupně, čímž uvádějí nosič druhého stupně do pohybu.
Mluvili jsme o struktuře a principu činnosti dvoustupňové planetové převodovky. Můžete se také podívat na naše video, ve kterém jsme si podrobně ukázali dvoustupňovou planetovou převodovku, její konstrukci a princip fungování.
Chcete ušetřit čas?
Svěřte výběr produktů profesionálům
Specialisté Kabel.RF® vědí o tomto produktu vše a kompetentně vám poradí s výběrem s ohledem na technické požadavky a pomohou zajistit včasnou dodávku
Odeslat poptávku na výběr produktu
