Основна разлика — распоред вратила
Паралелно вратило спирални зупчаник Погон има своја улазна и излазна вратила на различитим, паралелним централним линијама — раздвојеним централним растојањем C. Планетарни зупчаник има коаксијална улазна и излазна вратила: сунчани зупчаник и носач деле исту геометријску осу. Ова архитектонска разлика није увек ограничење — многе машине могу бити пројектоване са било којим распоредом — али када је ограничење (машина захтева коаксијални улаз и излаз или захтева одређени помак вратила), то је неопходан први филтер.
У применама где су обе конфигурације геометријски изводљиве — мењач који може бити или линијски са паралелним вратилом спирални зупчаник јединица или планетарна јединица — поређење густине обртног момента, ефикасности, преносног односа и трошкова одређује бољи избор. Корејска компанија Ever-Power производи спирално сечени зупчаници и за мењаче са паралелним вратилима и за планетарне мењаче (сунчани зупчаник и планетарни зупчаници у планетарном сету су спиралних зупчаника).
Густина обртног момента — главна предност планетарног преносника
Паралелно вратило спирални зупчаник Пар (приказан) има једну путању оптерећења између погонског и гоњеног зупчаника. Планетарни склоп са три планетарна зупчаника дели исти пренети обртни момент преко три паралелне путање оптерећења — утростручујући капацитет обртног момента за исти пречник корака, што је извор предности густине обртног момента планетарног зупчаника
Планетарни склоп зупчаника са n планетарних зупчаника преноси исти укупни обртни момент кроз n паралелних путања оптерећења истовремено. Са 3 планетарна зупчаника, сваки пар планетарних зупчаника носи једну трећину укупног обртног момента — што даје приближно 3 пута већи капацитет обртног момента у истом пречнику зупчаног прстена као пар зупчаника са паралелним вратилом истог модула и ширине чела. Ова подела оптерећења је основни разлог зашто планетарни мењачи имају већу густину обртног момента (излазни обртни момент по кг тежине мењача или по јединици запремине кућишта) од мењача са паралелним вратилом. спирални зупчаник мењачи.
Једностепени опсег преносног односа
Једностепено паралелно вратило спирални зупчаник Пар постиже преносне односе од 1:1 до приближно 8:1 практично (изнад 8:1, зупчаник постаје много већи од зупчаника, а кућиште је непрактично велико у односу на пар зупчаника). Једностепени планетарни склоп зупчаника (сунце + прстен + n планета) постиже преносне односе од 3:1 до 10:1 у коаксијалном, компактном распореду. Оба типа захтевају више степени за преносне односе изнад њихове практичне границе за једностепени зупчаник.
За веома високе преносне односе у компактном паковању, сложени планетарни аранжмани (два планетарна степена у једном кућишту) постижу од 25:1 до 100:1 у истој аксијалној дужини као једно паралелно вратило спирални зупчаник степен мењача. Ово је одлучујућа предност за серво актуаторе, роботске зглобне погоне и АГВ (аутоматски вођена возила) погоне на точкове где су истовремено потребни висок преносни однос, компактан облик и коаксијални улаз-излаз.
Поређење ефикасности
| Параметар | Спирални зупчаник са паралелним вратилом | Планетарни зупчаник (3 планете, спирални зуби) |
|---|---|---|
| Ефикасност мреже (по фази) | 98,5–99,5% (тло спиралних зупчаника) | 97–99% (спирални планетарни зупчаник — исти губици зубаца, али више контактних тачака лежаја) |
| Губици у лежајевима | 2 лежаја вратила по степеници (зупчаник + вратило зупчаника) | 1 + n_планета додатних лежајева (сунчано вратило + сваки осовина планете) — више укупних тачака трења |
| Губици печата | 2 заптивке вратила (улаз + излаз) | 2 заптивке вратила — исте |
| Губици због превртања | Умерено — зупчаник уроњен у уљну купку при једној брзини ротације | Виша брзина — планетарни зупчаници круже око Сунца док се истовремено ротирају; сложена расподела уља; губици од прскања већи при великој брзини |
| Типична укупна ефикасност (једностепена) | 97.5–99% | 96–98,5% |
Разлика у ефикасности између паралелних вратила спиралних зупчаника а планетарни зупчаници су типично 1–2% при једнакој тачности зуба, подмазивању и типу лежаја. Ова разлика је значајна за континуиране погоне велике снаге (где је 1% од 5 MW = 50 kW производње топлоте), али занемарљива за серво актуаторе и погоне за позиционирање где су густина обртног момента и компактан облик планетарног зупчаника примарни критеријуми за избор.
Поређење трошкова производње
Планетарни мењачи су знатно скупљи за производњу од мењача са паралелним вратилом спирални зупчаник мењачи еквивалентног обртног момента. Три извора премије трошкова покрећу ову разлику:
Планетарни степен захтева сунчев зупчаник, n планетарних зупчаника (обично 3), прстенасти зупчаник, носач планетарних вратила са n планетарних вратила и лежајева, и кућиште. Паралелно вратило спирални зупчаник Степен захтева зупчаник, преносник, 4 лежаја и кућиште. Конфигурација са 3 планете има приближно 3 пута више компоненти зупчаника и лежајева по степену.
Зупчасти прстен (унутрашњи зупчаник) се обрађује обликовањем зупчаника или тврдим стругањем отвора — спор, специјализован процес у поређењу са спољашњим спирални зупчаник глодање. Термичка обрада унутрашњих прстенастих зупчаника је такође сложенија, са већим ризиком од деформације и ограниченијим приступом брусном точку за корекцију тачности.
Да би се остварио троструки обртни момент планетарног степена, сва 3 планете морају подједнако распоредити оптерећење. Ово захтева веома прецизно усклађивање корака између свих планетарних зупчаника и веома прецизне положаје осовина планетарних зупчаника на носачу — толеранције знатно мање него код једноставног паралелног вратила. спирални зупчаник пар.
Водич за избор апликација — Када је свака бољи избор
Изаберите спирални зупчаник (паралелно вратило) када
- Снага изнад 2 MW (сложеност планетарног вратила/лежаја постаје веома изазовна)
- Више излазних вратила са једног улаза (подељени погон за ваљаонице, бродски двоструки пропелер)
- Веома велика брзина улаза (изнад 3000 обртаја у минути за примарни степен — центрифугалне силе планетарног зупчаника постају значајне)
- Јефтин стандардни погон где густина обртног момента није примарно ограничење
- Замена или накнадна уградња у постојеће кућиште са паралелним вратилом
Изаберите планетарни зупчаник када
- Максимална густина обртног момента потребна у минималној запремини (погони главчина точкова, зглобови робота, серво актуатори)
- Коаксијални улаз и излаз су потребни због распореда машине
- Висок једностепени преносни однос у краткој аксијалној дужини (погони точкова AGV-а, погони нагиба ветротурбина)
- Погон осовине електричних возила где је усвојен коаксијални распоред мотор-мењач-осовина
- Конфигурације са монтираним вратилом где се мењач обавија око погонског вратила
Кореја Евер-Пауер — спирални зупчаници за обе архитектуре
Кореја Евер-Пауер производи спиралних зупчаника за примене код мењача са паралелним вратилима и планетарних мењача — укључујући сунчане зупчанике, планетарне зупчанике и спољашње зупчане делове унутрашњих прстенастих зупчаника за планетарне склопове
Корејски произвођач Ever-Power спирално сечени зупчаници за мењаче са паралелним вратилима и за склопове планетарних зупчаника. За планетарне сетове, Korea Ever-Power стандардно производи централни зупчаник и појединачне планетарне зупчанике спирални зупчаник компоненте — исти производни процес (гребање, наугљеничавање, ХЕФЛЕР брушење) као и за зупчанике са паралелним вратилима. Као директно произвођач спиралних зупчаникаКореја Евер-Пауер пружа консултације из области инжењеринга апликација када купци процењују да ли је потребан паралелни осовински мотор. спирални зупчаник или планетарна архитектура боље служи њиховим специфичним захтевима погона — пружајући упоредну густину обртног момента, ефикасност и прорачуне трошкова, уместо да једноставно наводи најближи производ.
Често постављана питања
Бука. Планетарни мењачи са зупчастим планетарним зупчаницима су знатно гласнији од оних са спиралним планетарним зупчаницима — из истих разлога због којих су зупчаници са зупчаницима бучнији од спиралних зупчаника У било којој конфигурацији примењују се унутар планетарног сета. Спирални планетарни зупчаници такође пружају већи обртни момент кроз већи однос контакта и бољу расподелу оптерећења између планета (јер коса контактна линија смањује осетљивост расподеле оптерећења на мале грешке корака између планета). Готово сви прецизни планетарни мењачи у серво, аутомобилским и ветротурбинским применама користе спиралне зубе на сунчаном, планетарном и прстенастом зупчанику.
Унутрашњи прстенасти зупчаници до приближно 500 мм спољног пречника спадају у могућности обликовања зупчаника компаније Korea Ever-Power. Унутрашњи профил зупчаника се сече процесом обликовања (не глодањем), а класа тачности која се може постићи је DIN 7–8 за прстенасте зупчанике са меким бочним странама зуба. За прецизне планетарне склопове који захтевају DIN 5–6 на прстенастом зупчанику, потребно је тврдо стругање или брушење унутрашњег профила — Korea Ever-Power нуди тврдо стругање за планетарне прстенасте зупчанике средње величине. За веома велике планетарне прстенасте зупчанике (изнад 500 мм спољног пречника), контактирајте тим компаније Korea Ever-Power да бисте потврдили тренутне могућности.
Не — при једнакој тачности зубаца, квалитету подмазивања и типу лежаја, паралелно вратило спирални зупчаник Мењач је обично мало ефикаснији од планетарног мењача при истој преносној снази. Додатни контакти лежајева планетарног мењача (сваки лежај осовине планете плус носач) и веће мешање уља са планета у орбити додају губитке трења које једноставан мењач са паралелним вратилом... спирални зупчаник пар избегава. Недостатак ефикасности планетарног мењача је обично 0,5–2%, у зависности од брзине и квалитета дизајна.
Са парним бројем степени (2, 4), паралелно вратило спирални зупчаник Мењач може бити направљен линијски (коаксијални улаз и излаз) јер сваки пар степени враћа померање вратила назад ка улазној оси. Двостепени линијски мењач (најчешћа конфигурација за компактне коаксијалне погоне) постиже укупне преносне односе од 5:1 до 30:1 у истом пречнику као једностепени планетарни мењач — али при типично већој укупној дужини. Избор између двостепеног линијског мењача спирални зупчаник а једностепени планетарни мотор са истим преносним односом и коаксијалним захтевима често се своди на дужину у односу на тежину: планетарни је краћи и лакши; линијски спирални мотор је дужи, али потенцијално јефтинији и ефикаснији при вишим нивоима снаге.
Спирални зупчаник или планетарни — Разговарајте о архитектури вашег погона
Наведите потребан обртни момент, преносни однос, распоред вратила, просторни омотач и радни циклус. Инжењерски тим компаније Korea Ever-Power даје конкретну препоруку за спирални зупчаник или планетарну конфигурацију — са густином обртног момента, ефикасношћу и поређењем трошкова — у року од 24 радна сата.
Паралелно вратило · Планетарни сунчеви и планетарни зупчаници · Прстенасти зупчаници · Обе архитектуре од једног произвођача
Уредник: Cxm
