Het fundamentele verschil: de asopstelling.
Een parallelle as spiraalvormig tandwiel Bij een aandrijving met twee assen liggen de in- en uitgaande assen op verschillende, parallelle hartlijnen, gescheiden door de hartafstand C. Een planetaire tandwieloverbrenging heeft coaxiale in- en uitgaande assen: het zonnewiel en de drager delen dezelfde geometrische as. Dit architectonische verschil is niet altijd een beperking – veel machines kunnen met beide configuraties worden ontworpen – maar wanneer het wel een beperking is (de machine vereist coaxiale in- en uitgang, of een specifieke asverschuiving), is het de eerste, niet-onderhandelbare filter.
In toepassingen waar beide configuraties geometrisch haalbaar zijn — een versnellingsbak die zowel een parallelle as in lijn als een as in lijn kan zijn. spiraalvormig tandwiel Een verbrandingsmotor of een planetaire verbrandingsmotor — de vergelijking van koppeldichtheid, rendement, overbrengingsverhouding en kosten bepaalt welke de beste keuze is. Korea Ever-Power produceert spiraalvormig gesneden tandwielen voor zowel tandwielkasten met parallelle assen als voor planetaire tandwielkasten (het zonnewiel en de planeetwielen in een planetaire set zijn spiraalvormige tandwielen).
Koppelingsdichtheid — Het belangrijkste voordeel van het planetaire tandwielstelsel
Parallelle as spiraalvormig tandwiel Het afgebeelde paar heeft één enkele krachtoverbrenging tussen het aandrijvende en het aangedreven tandwiel. Een planetair tandwielstelsel met drie planeetwielen verdeelt hetzelfde overgedragen koppel over drie parallelle krachtoverbrengingen, waardoor de koppelcapaciteit bij dezelfde steekdiameter verdrievoudigd wordt. Dit verklaart het voordeel van de hogere koppeldichtheid van het planetaire stelsel.
Een planetaire tandwieloverbrenging met n planeetwielen brengt hetzelfde totale koppel gelijktijdig over via n parallelle krachtoverbrengingspaden. Met 3 planeetwielen draagt elk planeetwielpaar een derde van het totale koppel, wat resulteert in ongeveer 3 keer de koppelcapaciteit bij dezelfde ringtandwieldiameter als een parallelle tandwieloverbrenging met dezelfde module en tandbreedte. Deze lastverdeling is de fundamentele reden waarom planetaire tandwielkasten een hogere koppeldichtheid (uitgangskoppel per kg tandwielkastgewicht, of per eenheid behuizingsvolume) hebben dan parallelle tandwielkasten. spiraalvormig tandwiel versnellingsbakken.
Bereik van de overbrengingsverhouding in één enkele versnelling
Een eentraps parallelle as spiraalvormig tandwiel Een planetair tandwielpaar bereikt in de praktijk overbrengingsverhoudingen van 1:1 tot ongeveer 8:1 (boven de 8:1 wordt het tandwiel veel groter dan het rondsel en is de behuizing onpraktisch groot ten opzichte van het tandwielpaar). Een planetair tandwielstelsel met één trap (zonnewiel + ringwiel + n planeetwielen) bereikt overbrengingsverhoudingen van 3:1 tot 10:1 in een coaxiale, compacte opstelling. Beide typen vereisen meerdere trappen voor overbrengingsverhoudingen boven hun praktische limiet met één trap.
Voor zeer hoge overbrengingsverhoudingen in een compacte behuizing bereiken samengestelde planetaire tandwieloverbrengingen (twee planetaire trappen in één behuizing) verhoudingen van 25:1 tot 100:1 bij dezelfde axiale lengte als een enkele parallelle as. spiraalvormig tandwiel Versnellingsbaktrap. Dit is een doorslaggevend voordeel voor servo-actuatoren, robotgewrichtaandrijvingen en AGV-wielaandrijvingen (automatisch geleide voertuigen) waar een hoge overbrengingsverhouding, een compacte vorm en coaxiale in- en uitgang tegelijkertijd vereist zijn.
Efficiëntievergelijking
| Parameter | Parallelle as spiraalvormig tandwiel | Planetaire tandwieloverbrenging (3 planeten, spiraalvormige tanden) |
|---|---|---|
| Maasrendement (per trap) | 98,5–99,5% (grond) spiraalvormige tandwielen) | 97–99% (spiraalvormige planetaire tandwieloverbrenging — dezelfde tandverliezen, maar meer contactpunten met de lagers) |
| Lagerverliezen | 2 aslagers per trap (rondsel + tandwielas) | 1 + n_planeten extra lagers (zonneas + elke planeetpen) — meer totale wrijvingspunten |
| Verlies van afdichtingen | 2 asafdichtingen (ingang + uitgang) | 2 asafdichtingen — hetzelfde |
| Verliezen door overbelasting | Gemiddeld — tandwiel ondergedompeld in een oliebad met één rotatiesnelheid | Hoger toerental — planeetwielen draaien om de zon en roteren tegelijkertijd; complexe olieverdeling; hogere spatverliezen bij hoge snelheden. |
| Typisch totaal rendement (ééntraps) | 97.5–99% | 96–98.5% |
Het efficiëntieverschil tussen parallelle-as-systemen spiraalvormige tandwielen Planetaire tandwielkasten hebben doorgaans een vermogen van 1 tot 21 TP3T bij gelijke tandnauwkeurigheid, smering en lagertype. Dit verschil is significant voor krachtige continue aandrijvingen (waarbij 11 TP3T van 5 MW gelijk staat aan 50 kW warmteontwikkeling), maar verwaarloosbaar voor servo-actuatoren en positioneringsaandrijvingen, waar de koppelingsdichtheid en de compacte vorm van de planetaire tandwielkast de belangrijkste selectiecriteria zijn.
Vergelijking van productiekosten
Planetaire tandwielkasten zijn aanzienlijk duurder om te produceren dan tandwielkasten met parallelle assen. spiraalvormig tandwiel versnellingsbakken met een gelijkwaardig koppelvermogen. Drie factoren dragen bij aan dit prijsverschil:
Een planetaire trap vereist een zonnewiel, n planeetwielen (meestal 3), een ringwiel, een planeetdrager met n planeetassen en lagers, en de behuizing. Een parallelle-as spiraalvormig tandwiel Een planetaire tandwieloverbrenging vereist een rondsel, een tandwiel, 4 lagers en de behuizing. De configuratie met 3 planetaire tandwielen heeft ongeveer 3 keer zoveel tandwiel- en lageronderdelen per overbrenging.
Het ringtandwiel (binnentandwiel) wordt vervaardigd door middel van tandwielvormen of hardschaven van de boring – een langzaam, gespecialiseerd proces in vergelijking met de productie van een extern tandwiel. spiraalvormig tandwiel Vertanden. De warmtebehandeling van interne ringtandwielen is ook complexer, met een groter risico op vervorming en beperktere toegang tot de slijpschijf voor nauwkeurigheidscorrectie.
Om het 3x hogere koppelvermogen van een planetaire overbrenging te realiseren, moeten alle 3 planeetwielen de belasting gelijkmatig verdelen. Dit vereist een zeer nauwkeurige afstemming van de steek van alle planeetwielen en een zeer precieze positionering van de planeetpennen op de drager – toleranties die aanzienlijk kleiner zijn dan bij een eenvoudige parallelle as. spiraalvormig tandwiel paar.
Handleiding voor het kiezen van een applicatie: wanneer is de ene of de andere de betere keuze?
Kies voor een spiraalvormig tandwiel (parallelle as) wanneer
- Vermogen boven 2 MW (de complexiteit van de planetaire as/lagers wordt dan zeer uitdagend)
- Meerdere uitgaande assen vanuit één ingaande as (gesplitste aandrijving voor walserijen, dubbele schroef voor schepen)
- Zeer hoge invoersnelheid (boven 3000 toeren per minuut voor de primaire trap – de centrifugale krachten van het planeetwiel worden dan significant)
- Voordelige standaard aandrijving waarbij de koppeldichtheid niet de belangrijkste beperkende factor is.
- Vervanging of aanpassing in bestaande behuizing voor parallelle assen
Kies voor planetaire tandwieloverbrenging wanneer
- Maximale koppelingsdichtheid vereist in minimaal volume (wielnaafaandrijvingen, robotgewrichten, servo-actuatoren)
- De machine vereist coaxiale in- en uitgangen.
- Hoge eentrapsverhouding bij een korte axiale lengte (AGV-wielaandrijvingen, pitch-aandrijvingen van windturbines)
- Aandrijving van de as van een elektrische auto waarbij de coaxiale motor-versnellingsbak-as-configuratie wordt toegepast.
- Asgemonteerde configuraties waarbij de versnellingsbak om de aangedreven as heen is gewikkeld.
Korea Ever-Power — Spiraalvormige tandwielen voor beide architecturen
Korea Ever-Power produceert spiraalvormige tandwielen Voor zowel parallelle-as- als planetaire tandwielkasten — inclusief zonnewielen, planeetwielen en de uitwendige tandwielsecties van inwendige ringtandwielen voor planetaire assemblages.
Korea Ever-Power produceert spiraalvormig gesneden tandwielen voor zowel tandwielkasten met parallelle assen als planetaire tandwieloverbrengingen. Voor planetaire sets produceert Korea Ever-Power het zonnewiel en de afzonderlijke planeetwielen als standaard. spiraalvormig tandwiel onderdelen — hetzelfde fabricageproces (vertanden, carboneren, HÖFLER-slijpen) als voor tandwielen met parallelle assen. Als een directe fabrikant van spiraalvormige tandwielenKorea Ever-Power biedt applicatietechnisch advies wanneer klanten evalueren of een parallelle as geschikt is. spiraalvormig tandwiel of planetaire architectuur beter aansluit op hun specifieke aandrijfbehoeften — waardoor vergelijkende berekeningen van koppeldichtheid, efficiëntie en kosten mogelijk zijn in plaats van simpelweg het dichtstbijzijnde product aan te bevelen.
Veelgestelde vragen
Geluidsoverlast. Planetaire tandwielkasten met rechte planeetwielen zijn aanzienlijk luider dan die met schuine planeetwielen – om dezelfde redenen dat rechte tandwielen lawaaieriger zijn dan spiraalvormige tandwielen In elke configuratie zijn ze toepasbaar binnen een planetaire tandwielkast. Spiraalvormige planeetwielen bieden bovendien een hoger koppelvermogen door een hogere contactverhouding en een betere lastverdeling tussen de planeetwielen (omdat de schuine contactlijn de gevoeligheid van de lastverdeling voor kleine spoedfouten tussen de planeetwielen vermindert). Vrijwel alle precisie-planetaire tandwielkasten in servo-, automobiel- en windturbine-toepassingen gebruiken spiraalvormige tanden op de zonne-, planeet- en ringwielen.
Binnenkransen met een buitendiameter tot circa 500 mm kunnen door Korea Ever-Power worden gevormd. Het binnenprofiel van het tandwiel wordt gesneden door middel van vormgeven (niet door vertanden) en de haalbare nauwkeurigheidsklasse is DIN 7-8 voor binnenkransen met zachte tandflanken. Voor precisieplanetaire tandwielsystemen die DIN 5-6 vereisen, is hard schaven of slijpen van het binnenprofiel nodig. Korea Ever-Power biedt hard schaven aan voor middelgrote planetaire tandwielen. Voor zeer grote planetaire tandwielen (boven 500 mm buitendiameter) kunt u contact opnemen met het team van Korea Ever-Power om de huidige mogelijkheden te bespreken.
Nee — bij gelijke tandnauwkeurigheid, smeringskwaliteit en lagertype is een parallelle as spiraalvormig tandwiel Een tandwielkast is doorgaans iets efficiënter dan een planetaire overbrenging bij hetzelfde overgebrachte vermogen. De extra lagercontacten van de planetaire overbrenging (elk planeetpenlager plus het dragerlager) en de hogere oliecirculatie door de ronddraaiende planeten zorgen voor wrijvingsverliezen die een eenvoudige parallelle as niet heeft. spiraalvormig tandwiel paar vermijdt. Het efficiëntienadeel van de planetaire transmissie bedraagt doorgaans 0,5–2%, afhankelijk van de snelheid en de ontwerpkwaliteit.
Met een even aantal trappen (2, 4), een parallelle-as spiraalvormig tandwiel Een tandwielkast kan inline worden uitgevoerd (coaxiale in- en uitgang) omdat elk paar trappen de as-offset terugbrengt naar de ingaande as. Een 2-traps inline tandwielkast (de meest voorkomende configuratie voor compacte coaxiale aandrijvingen) bereikt totale overbrengingsverhoudingen van 5:1 tot 30:1 in dezelfde diameter als een eentraps planetaire tandwielkast, maar met een doorgaans grotere totale lengte. De keuze tussen een 2-traps inline tandwielkast en een andere optie is complex. spiraalvormig tandwiel Bij een planetaire turbine met één trap en dezelfde overbrengingsverhouding en coaxiale vereisten komt het vaak neer op een afweging tussen lengte en gewicht: de planetaire turbine is korter en lichter; de spiraalvormige turbine is langer, maar potentieel goedkoper en efficiënter bij hogere vermogensniveaus.
Spiraalvormig tandwiel of planetair tandwiel — Bespreek uw aandrijfarchitectuur
Geef uw gewenste koppel, overbrengingsverhouding, asconfiguratie, beschikbare ruimte en inschakelduur op. Het engineeringteam van Korea Ever-Power levert binnen 24 werkuren een specifiek advies voor een spiraalvormige tandwieloverbrenging of planetaire configuratie, inclusief koppelingsdichtheid, rendement en kostenvergelijking.
Parallelle assen · Planetaire zon- en planeetwielen · Ringwielen · Beide architecturen van één fabrikant
Redacteur: Cxm
