Her türlü mekanik cihaz var. Bazıları bize çocukluktan tanıdık geliyor. Bunlar örneğin saatler, bisikletler, topaçlardır. Yaşlandıkça başkaları hakkında bilgi ediniriz. Bunlar araba motorları, vinç vinçleri ve diğerleri. Her hareketli mekanizma, tekerlekleri döndürmek ve makineyi çalıştırmak için bir tür sistem kullanır. En ilginç ve popüler olanlardan biri gezegen mekanizmasıdır. Özü, makinenin birbirleriyle özel bir şekilde etkileşime giren tekerlekler veya dişliler tarafından çalıştırılması gerçeğinde yatmaktadır. Daha yakından bakalım.
Genel bilgi
Gezegen dişlisi ve gezegen mekanizması, güneş sistemimize benzetilerek adlandırılmıştır ve koşullu olarak şu şekilde temsil edilebilir: merkezde bir "güneş" (mekanizmadaki merkezi tekerlek) vardır. "Gezegenler" (küçük tekerlekler veya uydular) onun etrafında hareket eder. Planet dişlideki tüm bu parçalar dış dişlere sahiptir. Koşullu güneş sisteminin çapında bir sınırı vardır. rolgezegen mekanizmasında büyük bir tekerlek veya epicycle tarafından gerçekleştirilir. Ayrıca dişleri var, sadece iç olanları. Bu tasarımdaki çalışmaların çoğu, bir kaldıraç mekanizması olan taşıyıcı tarafından gerçekleştirilir. Hareket farklı şekillerde gerçekleştirilebilir: ya güneş dönecek ya da epicycle, ancak her zaman uydularla birlikte.
Gezegen mekanizmasının çalışması sırasında, örneğin iki güneş, uydu ve bir taşıyıcı gibi başka bir tasarım kullanılabilir, ancak bir epicycle olmadan. Diğer bir seçenek ise iki epicycledır, ancak güneşsizdir. Taşıyıcı ve uydular her zaman mevcut olmalıdır. Tekerleklerin sayısına ve dönme eksenlerinin uzaydaki konumuna bağlı olarak tasarım basit veya karmaşık, düz veya uzaysal olabilir.
Böyle bir sistemin nasıl çalıştığını tam olarak anlamak için detayları anlamanız gerekir.
Elementlerin konumu
Planet dişlisinin en basit biçimi, değişen serbestlik derecelerine sahip üç dişli takımı içerir. Yukarıdaki uydular kendi eksenleri etrafında ve aynı zamanda yerinde kalan güneş etrafında dönerler. Episikl, gezegen mekanizmasını dışarıdan bağlar ve ayrıca dişlerin (o ve uyduların) alternatif bir angajmanı vasıtasıyla döner. Bu tasarım, bir düzlemde torku (açısal hızları) değiştirme yeteneğine sahiptir.
Basit bir gezegen mekanizmasında, merkez üssü sabit kalırken güneş ve uydular dönebilir. Her durumda, tüm bileşenlerin açısal hızları kaotik değildir, ancak birbirlerine doğrusal bir bağımlılıkları vardır. Medya döndükçe, sağlardüşük hızda yüksek tork çıkışı.
Yani, planet dişlinin özü, böyle bir tasarımın değişebilmesi, genişleyebilmesi ve tork ve açısal hız ekleyebilmesidir. Bu durumda dönme hareketleri bir geometrik eksende gerçekleşir. Çeşitli araç ve mekanizmaların gerekli şanzıman elemanı kurulur.
Yapısal malzemelerin ve şemaların özellikleri
Ancak, sabit bir bileşen her zaman gerekli değildir. Diferansiyel sistemlerde her eleman döner. Bunun gibi planet dişlilerin bir çıkış tahrikli (kontrol eden) iki girişi vardır. Örneğin, bir arabadaki bir dingili kontrol eden bir diferansiyel, benzer bir vitestir.
Bu tür sistemler paralel şaft yapıları ile aynı prensipte çalışır. Basit bir planet dişlinin bile iki girişi vardır, sabit halka dişli sıfır açısal hızın sabit bir girişidir.
Cihazların ayrıntılı açıklaması
Karma gezegen yapıları, farklı sayıda tekerleğe ve bağlı oldukları farklı dişlilere sahip olabilir. Bu tür ayrıntıların varlığı, mekanizmanın olanaklarını büyük ölçüde genişletir. Kompozit planet yapılar, taşıyıcı platformun şaftı yüksek hızda hareket edecek şekilde monte edilebilir. Sonuç olarak, redüksiyon dişlisi, güneş dişlisi ve diğerleri ile ilgili bazı sorunlar, cihazın iyileştirilmesi sürecinde ortadan kaldırılabilir.
Böylece, görüldüğü gibiVerilen bilgilerle gezegen mekanizması, merkezi ve hareketli bağlantılar arasında rotasyon aktarma ilkesine göre çalışır. Aynı zamanda, karmaşık sistemler basit olanlardan daha fazla talep görüyor.
Yapılandırma Seçenekleri
Gezegen mekanizmasında çeşitli konfigürasyonlarda tekerlekler (dişliler) kullanmak mümkündür. Düz dişli, helisel, solucan, şeritli uygun standart. Nişan türü, gezegen mekanizmasının genel çalışma prensibini etkilemeyecektir. Ana şey, taşıyıcının dönme eksenlerinin ve merkezi tekerleklerin çakışmasıdır. Ancak uyduların eksenleri diğer düzlemlerde (geçiş, paralel, kesişen) yer alabilir. Çapraz bir örnek, dişlilerin konik olduğu bir tekerlekler arası diferansiyeldir. Çapraz bir örnek, sonsuz dişli (Torsen) ile kendinden kilitlenen bir diferansiyeldir.
Basit ve karmaşık cihazlar
Yukarıda belirtildiği gibi, gezegen mekanizmasının şeması her zaman bir taşıyıcı ve iki merkezi tekerlek içerir. Herhangi bir sayıda uydu olabilir. Bu sözde basit veya temel cihazdır. Bu tür mekanizmalarda tasarımlar şu şekilde olabilir: "SVS", "SVE", "EVE", burada:
- S güneştir.
- B - taşıyıcı.
- E merkez üssüdür.
Bu tür tekerlek + uyduların her birine planet dişli seti denir. Bu durumda, tüm tekerlekler aynı düzlemde dönmelidir. Basit mekanizmalar tek ve çift sıralıdır. Çeşitli teknik cihaz ve makinelerde nadiren kullanılırlar. Bir örnekgezegensel bir bisiklet mekanizması olarak hizmet edebilir. Bu prensibe göre, hareketin gerçekleştirildiği manşon çalışır. Tasarımı "SVE" şemasına göre oluşturulmuştur. Uydular 4 parça değil. Bu durumda, güneş arka tekerleğin eksenine sıkıca tutturulmuştur ve merkez üssü hareketlidir. Pedallara basan bir bisikletçi tarafından dönmeye zorlanır. Bu durumda iletim hızı ve dolayısıyla dönüş hızı değişebilir.
Daha sıklıkla karmaşık dişli gezegen mekanizmalarını bulabilirsiniz. Şemaları, bu veya bu tasarımın neye yönelik olduğuna bağlı olarak çok farklı olabilir. Kural olarak, karmaşık mekanizmalar, bir planet dişli için genel kurala göre oluşturulan birkaç basit mekanizmadan oluşur. Bu tür karmaşık sistemler iki, üç veya dört sıralıdır. Teorik olarak çok sayıda satır içeren yapılar oluşturmak mümkündür, ancak pratikte bu gerçekleşmez.
Düzlemsel ve uzaysal cihazlar
Bazı insanlar basit bir planet dişli çarkın düz olması gerektiğini düşünür. Bu sadece kısmen doğrudur. Karmaşık cihazlar da düz olabilir. Bu, cihazda ne kadar kullanılırsa kullanılsın planet dişlilerin bir veya paralel düzlemde olduğu anlamına gelir. Mekansal mekanizmalar, iki veya daha fazla düzlemde planet dişlilere sahiptir. Bu durumda, tekerleklerin kendileri birinci düzenlemedekinden daha küçük olabilir. Düz gezegen mekanizmasının uzaysal olanla aynı olduğuna dikkat edin. Fark sadece cihazın kapladığı alanda, yani kompaktlıkta.
Özgürlük dereceleri
Bu koleksiyonun adısistemin belirli bir zamanda uzaydaki konumunu belirlemenizi sağlayan dönüş koordinatları. Aslında, her gezegen mekanizmasının en az iki serbestlik derecesi vardır. Yani, bu tür cihazlarda herhangi bir bağlantının açısal dönüş hızları, diğer dişlilerde olduğu gibi doğrusal olarak ilişkili değildir. Bu, girişteki ile aynı olmayan çıkış açısal hızlarına ulaşmanızı sağlar. Bu, gezegen mekanizmasındaki diferansiyel bağlantıda, herhangi bir sırada üç öğenin olması ve geri kalanının, satırın herhangi bir öğesi aracılığıyla onunla doğrusal olarak bağlanacağı gerçeğiyle açıklanabilir. Teorik olarak, üç veya daha fazla serbestlik derecesine sahip gezegen sistemleri oluşturmak mümkündür. Ama pratikte çalışmazlar.
Planet Dişli Oranı
Bu, dönme hareketinin en önemli özelliğidir. Tahrik edilen mil üzerindeki kuvvet momentinin, tahrik milinin momentine göre kaç kat arttığını belirlemenizi sağlar. Dişli oranını şu formülleri kullanarak belirleyebilirsiniz:
i=d2/d1=Z2/Z1=M2/M1=W1/W2=n1/n2, burada:
- 1 - önde gelen bağlantı.
- 2 - bağımlı bağlantı.
- d1, d2 - birinci ve ikinci bağlantıların çapları.
- Z1, Z2 - diş sayısı.
- M1, M2 torklardır.
- W1 W2 - açısal hızlar.
- n1 n2 - hız.
Böylece, tahrik edilen mildeki dişli oranı birden fazla olduğunda, kuvvet momenti artar ve frekans ve açısal hız azalır. Bir tasarım oluştururken bu her zaman dikkate alınmalıdır, çünküplanet mekanizmalardaki dişli oranı, tekerleklerin kaç dişe sahip olduğuna ve sıranın hangi elemanının önde olduğuna bağlıdır.
Uygulama kapsamı
Günümüz dünyasında birçok farklı makine var. Birçoğu planet dişlilerin yardımıyla çalışır.
Otomobil diferansiyellerinde, planet dişlilerinde, karmaşık takım tezgahlarının kinematik şemalarında, uçak hava motoru dişli kutularında, bisikletlerde, biçerdöverlerde ve traktörlerde, tanklarda ve diğer askeri teçhizatlarda kullanılırlar. Planet dişli prensibine göre, birçok dişli kutusu elektrik jeneratörlerinin tahriklerinde çalışır. Böyle başka bir sistem düşünün.
Planetsel dönüş dişlisi
Bu tasarım bazı traktörlerde, paletli araçlarda ve tanklarda kullanılmaktadır. Aşağıdaki şekilde cihazın basit bir şeması gösterilmektedir.
Planetsel dönüş mekanizmasının çalışma prensibi şu şekildedir: taşıyıcı (konum 1) fren kampanasına (2) bağlıdır ve tırtılda bulunan tahrik tekerleği. Episikl (6) şanzıman miline (konum 5) bağlıdır. Güneş (8) debriyaj diskine (3) ve dönüş fren kampanasına (4) bağlıdır. Kilitleme kavraması devreye girdiğinde ve bant frenleri kapatıldığında, uydular dönmeyecektir. Güneş (8) ve dış çember (6) ile dişler vasıtasıyla bağlandıkları için kaldıraç gibi olacaklardır. Bu nedenle, onları ve taşıyıcıyı aynı anda ortak bir eksen etrafında dönmeye zorlarlar. Bu durumda açısal hız aynıdır.
Kilitleme kavramasını devre dışı bırakırken ve freni uygularkengüneşin dönüşü durmaya başlayacak ve uydular kendi eksenleri etrafında hareket etmeye başlayacak. Böylece taşıyıcı üzerinde bir moment yaratırlar ve tırtılın tahrik tekerleğini döndürürler.
Giyin
Servis ömrü ve sönümleme açısından, lineer planet sistemlerde, ana bileşenler arasında yük dağılımı fark edilir.
Sınırlı yük dağılımı ve planet dişlilerin eksenleri üzerinde oldukça hızlı dönebilmesi nedeniyle içlerinde termal ve döngüsel yorgunluk artabilir. Ayrıca, planet dişlinin yüksek hızlarında ve dişli oranlarında, merkezkaç kuvvetleri hareket miktarını büyük ölçüde artırabilir. Ayrıca üretim doğruluğu azaldıkça ve uydu sayısı arttıkça dengesizlik eğiliminin arttığını da belirtmek gerekir.
Bu cihazlar ve sistemleri aşınmaya ve yıpranmaya bile maruz kalabilir. Bazı tasarımlar küçük dengesizliklere bile duyarlı olabilir ve kaliteli ve pahalı montaj bileşenleri gerektirebilir. Güneş dişli ekseni etrafındaki gezegen pimlerinin tam konumu bir anahtar olabilir.
Yükleri dengelemeye yardımcı olan diğer gezegen düzenlemeleri, güneşi veya merkez üssünü mümkün olduğunca uzun süre hareket halinde tutmak için yüzer alt grupların veya "yumuşak" montajların kullanımını içerir.
Gezegensel cihazların sentezinin temelleri
Bu bilgi, makine bileşenlerini tasarlarken ve oluştururken gereklidir. "Gezegen mekanizmalarının sentezi" kavramı, diş sayısını hesaplamaktır.güneşte, merkez üssünde ve uydularda. Bu durumda, bir dizi koşulun karşılanması gerekir:
- Dişli oranı ayarlanan değere eşit olmalıdır.
- Dişli diş bağlantısı doğru olmalıdır.
- Giriş mili ile çıkış milinin hizalanmasını sağlamak gereklidir.
- Mahalle gerekli (uydular birbiriyle karışmamalıdır).
Ayrıca, tasarlarken gelecekteki yapının boyutlarını, ağırlığını ve verimliliğini hesaba katmanız gerekir.
Dişli oranı (n) verilirse, güneşteki (S) ve planet dişlilerdeki (P) diş sayısı şu denklemi sağlamalıdır:
n=S/P
Eğer merkez üssündeki diş sayısının erken (A) olduğunu varsayarsak, o zaman taşıyıcı kilitliyken eşitlik gözlemlenmelidir:
n=-S/A
Merkez üssü sabitse, aşağıdaki eşitlik doğru olacaktır:
n=1+ A/S
Gezegen mekanizması bu şekilde hesaplanır.
Avantajlar ve dezavantajlar
Çeşitli cihazlarda başarıyla kullanılan birkaç iletim türü vardır. Aralarındaki gezegen şu avantajlarla öne çıkıyor:
- Tekerleklerin her bir dişine (hem güneş hem merkez üssü ve uydular) üzerlerindeki yükün daha eşit dağılmasından dolayı daha az yük binmesini sağlar. Bunun yapının hizmet ömrü üzerinde olumlu bir etkisi vardır.
- Aynı güce sahip olan planet dişli, diğer şanzıman türlerinden daha küçük boyutlara ve ağırlığa sahiptir.
- Daha yüksek dişli oranları elde etme yeteneğidaha az tekerlek.
- Daha az gürültü sağlayın.
Planet dişlilerinin dezavantajları:
- Üretimlerinde daha fazla hassasiyet gerekiyor.
- Nispeten büyük dişli oranıyla düşük verimlilik.
