Планетарный редуктор на велосипед что это

Виды планетарных втулок. Планетарная втулка велосипеда: устройство, установка и особенности. Основные распространенные неисправности планетарной втулки

«Зачем изобретать велосипед, если его можно усовершенствовать?» – данное высказывание все еще актуально. Несмотря на то, что велосипед был придуман около 200 лет назад, его модернизация не прекращается. Разработчики постоянно совершенствуют внешний вид велосипеда и его комплектующее. Прогресс в области велотуризма и в частности велоспорта стремительно развивается, чему свидетельствует увеличение таких показателей как: средняя скорость, надежность качество и комфорт велосипеда.

Поэтому очевидно, что планетарный редуктор не вносит существенного вклада в вес колеса. Цена этого байка будет выше, чем классика, но качество и комфорт планетарных передач, безусловно, будут стоить того. Эти шесть передач удобно покрывают действительно полную потребность в любой местности.

Преимущество планетарной коробки передач не требует технического обслуживания и «не загрязнено» — все шестерни спрятаны в коробке передач, поэтому нет опасности загрязнения одежды или засорения механизма грязью. Преимуществом является также немедленное смещение, даже если колесо не в движении — например, при ожидании светофора. Он также управляет холмистой местностью. Разница не только видима в весе, но и в характеристиках и цене движения.

– технически сложная, но очень важная часть современного велосипеда. Несмотря на то, что такая втулка была изобретена в начале прошлого века, производители стали использовать ее в велостроении относительно недавно. Причиной тому являлась сложная внутренняя оснастка, которой необходимы мелкие детали из высокопрочных материалов. В настоящее время планетарные втулки довольно практичны и широко используются в производстве велосипедов.

Титановые элементы придают раме более высокую жесткость, что также улучшает свойства колеса, особенно при более строгом движении. Почти ни один холм не остается без дела. Удобная и быстрая работа, высокая стойкость и отличная управляемость. Бромптон — единственная головоломка «королевской крови», которая может похвастаться несколькими королевскими наградами в качестве вклада в устойчивый транспорт от королевы Елизаветы и премии принца Филиппа за дизайн. Партия также не остается важной персоной наших регионов.

Дополнительным основным аксессуаром является удлиненный или телескопический седло-бар и задний держатель. Огни предназначены для предотвращения сгибания колеса. Задний свет монтируется непосредственно на раме так, чтобы он не мешал месту сидения. Чтобы создать заказной велосипед, пожалуйста, запросите форму «Заказ».

По характеру работы планетарная втулка напоминает автомобильное КПП. Внутренняя часть втулки оснащена системой шестеренок соответствующих размеров, которые обладают необходимым передаточным числом. Велосипедная планетарная втулка, также как и автомобильная коробка передач, выполняет функцию переключения скоростей, тем самым уменьшает нагрузку на ноги велосипедиста. Благодаря планетарной втулке передачи переключаются быстро и своевременно. На изображении ниже, наглядно показана внутренняя механика втулки:

Надежность во всех условиях

Стандартные цвета в этом году — черный, белый, розовый и бирюзовый. Другие цвета доступны за дополнительную плату. Планетарные узлы становятся все более популярными среди велосипедистов в основном из-за их неустойчивости и устойчивости к погодным условиям. Кросс-хабы дают нам возможность менять шестерни в любое время езды также при неподвижном состоянии. Благодаря этому они охотно выбираются людьми, которые катаются на велосипеде по городу. Для всех концентраторов мы даем гарантию производителя на 2 года.

Мы подготовили техников обслуживания, которые могут ремонтировать, настраивать и обслуживать каждый планетарный концентратор, доступный на рынке. Переключатели также могут находиться в «внутренней» форме, где редуктор внутри ступицы заднего колеса передает привод от цепи к колесу.

По характеру работы планетарная втулка похожа на вариатор (передает крутящий момент и плавно изменяет передаточное отношение). К основным элементам втулки относятся:

• Солнечная шестерёнка (желтый цвет на изображении) – расположена в центре, также является осью заднего колеса;
• Водило (синий цвет) – несколько равных планетарных шестеренок (сателлитов), которые «намертво» фиксируют свои оси относительно друг друга и находятся в жесткой сцепке с солнечной шестерней;
• Кольцевая шестерёнка (красный цвет) – наружная шестерня (эпицикл) с внутренней зубчатой передачей, с помощью которой сцепляется с сателлитами.

Планетарная втулка, в отличие от распространенной с большим количеством звездочек (), имеет 3 или 7 передач. Велосипед, оснащенный «кассетной» втулкой имеет 21 или 27 скоростей, часть которых взаимозаменяемы за счет различных комбинаций, так как передаточные показатели звездочек довольно близки. Как правило, на велосипеде с «кассетной» втулкой редко используются все передачи. Это в свою очередь свидетельствует о том, что нет необходимости в большом количестве скоростей. К тому же диапазон передач планетарной втулки очень обширный – 180% — 500%, в зависимости от типа втулки.

Многоскоростной концентратор работает на том же основании, что и велосипедная цепь. Вместо стойки задней шестерни находится планетарная передача внутри ступицы. Выбрав переключение передач, мы изменим механизм передачи, который изменяет передачу усилия.

Многоскоростные хабы используются в городских, городских и иногда треккинговых велосипедах. Они также являются хорошим вариантом для людей, которые работают с двумя переключателями, является проблемой. Здесь мы имеем только один дескриптор и выбираем от 3 до 11 коэффициентов, чтобы мы могли идти немного.

Достоинства планетарной втулки

• Высокая практичность и надежность, все детали сложного механизма защищены прочным корпусом, к тому же элементы втулки постоянно смазываются трансмиссионным маслом;
• Используется встроенный механизм для переключения скоростей и тормозов, не требующий регулировки;
• Возможность переключать скорость, как на ходу, так и стоя на месте;
• Большие ресурсы велосипедной цепи и звездочек благодаря определенным техническим характеристикам планетарной втулки.

Недостатки планетарной втулки

• Относительно большой вес механизма – втулка включает в себя множество различных металлических шестеренок. Масса планетарной втулки в сборе составляет – 1,5-3 кг;
• Большой коэффициент трения – из-за чего редуктор втулки имеет низкий КПД, что является одной из причин того, почему в профессиональном велоспорте не используется втулка планетарного типа;
• Не рекомендовано эксплуатировать велосипед с планетарной втулкой в зимнее время из-за высокого коэффициента вязкости используемого трансмиссионного масла;
• Чтобы отремонтировать планетарную втулку нужно обращаться к квалифицированным специалистам. Запчасти, необходимые для ремонта довольно сложно отыскать, к тому же найти подходящее трансмиссионное масло не легкая задача.

Подводя итоги, можно сказать, что для любителей комфортной и размеренной велосипедной езды планетарная втулка будет лучшим вариантом. Для тех же, кто склонен к быстрой езде по пересеченной местности, низкий КПД и довольно высокая стоимость планетарной втулки будет большим препятствием, в таком случае лучше ее не использовать.

Наибольшим преимуществом такого типа концентратора является его необслуживаемая и низкая восприимчивость к повреждениям — весь механизм закрыт плотно и не подвергается воздействию внешних факторов, таких как классический переключатель передач. Недостатки — это, безусловно, больший вес — даже в несколько раз по сравнению с классической версией.

Как выбрать многоскоростной концентратор?

Выбирая многоскоростной ступицу, самым важным параметром будет количество передач и тип тормоза. Ниже мы представляем все доступные в настоящее время многоскоростные хабы по двум наиболее важным параметрам. Полюс — Стефан Мигашевский — житель Гродзиска Мазовецкого — автор кривошипного механизма в сочетании с переключателем. Эфнео — потому что это называется изобретением — это на первый взгляд обычный кривошипный механизм. Однако в центре он содержит планетарные редукторы, аналогичные тем, что расположены в задних ступицах с внутренними переключателями.

Велоспорт это очень трудное занятие, которое требует сноровки и большого терпения. Однако этого не достаточно. Очень важно, чтобы комплектующие этого средства, отвечали всем последним требованиям техники.

В связи с этим многие производители, устанавливают на свои модели планетарную втулку, которая обеспечивает равномерное движение и регулирует скорость во время езды. Стоит отметить, что многие и понятия не имеют, что это за элемент и что он из себя представляет.

Коэффициенты переключения второго и третьего передач на 36% и 38% соответственно, что приводит к разнице между первым и третьим передаточными коэффициентами 188%. Изменение передаточных отношений — как и в многоскоростных концентраторах, может иметь место во время движения и при неподвижном состоянии.

Общий вес составляет менее 1 кг и должен быть дополнительно уменьшен. Возможно, мы не будем подробно разбираться в этом, поскольку это изобретение не могло бы произвести революцию на велосипедах. К сожалению, оказалось, что их решение адресовано очень ограниченной группе гравитационных велосипедистов. Каковы самые большие преимущества кривошипа с внутренними передаточными отношениями.

Из чего состоит и как работает планетарная втулка

Планетарная втулка является важным элементом приводной системы велосипедов. Устройство этого приспособления заключается в сложном шестерёнчатом механизме изменений передаточного отношения. Регулирование взаимных расположений и зацеплений шестеренки происходит за счет ручки переключения скорости, которая обычно расположена на руле велосипеда.

В дополнение к заднему переключателю, идеальное решение для городских велосипедов — оно не является грязным и не требует обслуживания, чтобы предотвратить пересечение цепи — в сочетании с задним переключателем вы можете построить полностью закрытый коробку передач с 24 коэффициентами простоты. Вся семья семьи Мигачевских работает над проектом — отец Стефана возглавляет группу, а его сестра — Богуслав и его два сына — Виктор и Фридерик.

Польское изобретение не является первой конструкцией. У нас есть две шестерни с рулевым колесом. Он может монтироваться практически на любой тип велосипедной рамы. Это немецкое изобретение, безусловно, может быть определено словом «коробка передач». Весь мощный механизм скрыт в большой коробке, прикрепленной к опоре. Как в автомобильном эквиваленте — трансмиссионные работы погружены в масло. Таким образом, он может полностью заменить переключатель. Он поддерживается рулевым колесом рулевого колеса.

Работа этого приспособления происходит следующим образом:

1. При низкой передаче, зубчатое колесо при помощи задней звездочки начинает двигаться. Втулка за счет планетарной обоймы перемещается и понижает передачу. За счет этого, колесо совершает 3 вращения на каждые 4 вращения звездочки, во время этого происходит понижение передачи на 25 %;
2. При прямой передаче, звездочка заставляет двигаться зубчатое колесо, которое заставляет перемещаться втулку. За счет этого происходит прямая передача;
3. При высокой передаче звёздочка передает усилие на обойму, и оно в свою очередь заставляет двигаться зубчатое колесо. Далее зубчатое колесо заставляет двигаться втулку. За сет этого, на каждые три оборота звездочки колесо совершает 4 вращения, во время этого передача повышается на 33 %.

Также стоит обратить внимание на особенности планетарных втулок:

Большим недостатком решения является необходимость использования специально разработанной рамы велосипеда. Невозможно приобрести устройство самостоятельно и установить его самостоятельно. Это решение ближе всего к польскому изобретению. Планетарный редуктор также расположен в шестерне шестерни и служит двум передачам, сдвинутым с помощью умной кнопки, установленной в центре шестерни. Он работает с двух сторон коленчатого вала — поворот с правой стороны нажимает аналогичную кнопку влево. Чтобы снова переключить передаточное число, используйте левую кнопку.

• Современные приспособления могут иметь до 14 передач скоростей, правда такие втулки большая редкость и их стоимость достаточно высокая;
• На некоторых приспособлениях есть задняя передача. Это очень удобно для трехколесных велосипедов;
• Есть возможность использовать механизмы с фиксированной подачей. Это очень удобно для езды в зимнее время;
• Вместе с втулкой дополнительно устанавливается корпус защиты цепи. Благодаря этому, на много повышается длительность использования этого приспособления.

Устройство планетарной втулки

Рабочий процесс планетарной втулки такой же, как и у коробки передач у автомобилей – регулирование скоростных режимов. Во время езды не возникает трудностей и непредвиденных проблем. С помощью этого приспособления происходит быстрое и своевременное переключение режимов скорости. На рисунке изображено полное устройство механизма этого приспособления.

Оба могут управляться пальцами, или — с небольшой практикой с вашей ногой. Производитель предлагает три основные версии решения. Большим преимуществом решения является вес около 1 кг и способность использовать системы в сочетании с двумя и тремя передачами, что, конечно же, приводит к соответствующему увеличению передаточных отношений.

Многоскоростные хабы — это внутренние механизмы, которые выступают в качестве переключателя на велосипеде. Они в основном используются в комфортабельных городских и треккинговых велосипедах. Многоскоростные хабы очень удобны в использовании, долговечны и устойчивы к грязи. Они не требуют владельцев сервисных услуг. Правильно обслуживаемые службой, они работают без сбоев даже в течение примерно дюжины лет.

Элементы входящие в состав устройства планетарной втулки:

• Солнечная шестеренка (желтого цвета). Она располагается в центральной части этого приспособления, и выполняет функции оси заднего колеса;
• Водило (синего цвета). Это группа из нескольких планетарных шестеренок или сателлитов, которые очень крепко закреплены на своих осях и находятся в прочной фиксации с солнечной шестеренкой;
• Кольцевая шестеренка (красного цвета). Это наружная шестеренка или эпицикл. Она состоит из внутренней зубчатой передачи. Эта передача обеспечивает прочную сцепку с сателлитами.

Область применения планетарных втулок

Планетарные втулки используются в основном на городских и прогулочных велосипедах. В связи с тем, что они имеют достаточно большой вес, их очень неудобно использовать на спортивных велосипедах.

Среди пользователей очень хорошая репутация. Неадекватно связанные ступицы подвержены повреждению механизма, а неправильная настройка или плохое кабельное соединение приводят к неправильной работе переключателя передач. Во время технического обслуживания переключатель переключается на компоненты, очищенные старыми смазками с антисептическими и обезжиривающими свойствами. После сборки проверяется, правильно ли работает переключатель передач. Для всех видов деятельности мы используем инструменты и смазочные материалы, рекомендованные производителем.

Спортивные велосипеды в основном применяют для езды на рельефной местности, с множеством ухабов, и если на них будет установлена планетарная втулка, это создаст множество неудобств и проблем.

Поэтому ее лучше устанавливать на велосипеды для городской езды, потому что эти велосипеды не встречают сильных нагрузок и их используют в основном для ровных дорог.

При использовании других препаратов концентратор может работать неправильно и быть поврежден. Примечание. Порядок разборки и сборки компонентов важен для обслуживания концентраторов. Неправильно собранные компоненты концентратора вызывают сбои. Это распространенная ошибка, допущенная механиками или пользователями. Примером является некорректная сборка одного из удерживающих колец компонентов, что вызвало неисправность четырех из восьми передач.

Причина состоит в том, чтобы отключить ссылку переключения передач от механизма. В этой системе мы отпускаем винт стабилизатора адаптера и сдвигаем адаптер вдоль оси ступицы. После повторной сборки мы проверяем в соответствии с инструкциями, что на правильном индикаторе переключения передач находится желтая линия. Коррекции выполняются с помощью ствола на рукоятке. Разборка осуществляется путем поворота задней части крепежного кольца, а затем снятия держателя кабеля. Очень важно установить этот предмет в соответствии с красной и желтой отметками.

Поскольку городские байки используют для ежедневной езды, на них лучше всего устанавливать планетарные втулки на 3, 8 и 11 скоростей. Это конечно обойдется дороже, чем обычная классическая втулка, но у планетарной намного больше срок службы, они не ломаются и за счет этого увеличивается износ цепи.

Производители втулок

Можно выделить основные фирмы-производители этих приспособлений:

Только в одном положении вы сможете разместить эти предметы на месте и обеспечить их безопасность. Мы проверяем контроль, проверяя перекрытие на верхней части ступицы на правильной передаче в соответствии с инструкциями, а затем исправляем ствол с помощью ручки. Всегда проверяйте правильность прокладки кабеля и свободный сдвиг ползунка перед установкой колеса в раме.

При установке колеса важно отметить, что специальные шайбы, которые могут быть установлены только в одном положении, гарантируют правильное выравнивание оси ступицы относительно рамы. Отвинчивание тормозного рычага на раме приведет к повреждению внутреннего тормоза при остановке велосипеда. Рабочие трещотки, слышимые пользователями во время движения, в то время как активная кривошипная операция нормальна для старых концентраторов, где некоторые защелки активны и не слышны, в то время как другие работают в медленной системе. Эти смазочные материалы доступны в разных цветах в зависимости от их назначения: ступица, внутренний тормоз, внешний. Никогда не открывайте ступицу со стороны привода. . Мы ремонтируем все виды дефектов в многоскоростных концентраторах.

• SRAM;
• Sturmey-Archer;
• Rohloff

Фирма Rohloff занимает первое место по уровню сложности изготовленного устройства. Модели состоят из 14 планетарных составляющих.

Второе место по производству занимает фирма SRAM . Модели этого производителя имеют до 12 скоростных передач. Диапазон передач у них достигает до 420 %.

Самое большое событие такого рода в мире дало вам уверенность, что вы увидите самые горячие новости о предстоящем сезоне. Чтобы реализовать это, компания инвестировала деньги на строительство велосипедной фабрики. Плотные переполненные люди смотрели на продукт в витрине. 3, 5 кг веса вызывали восхищение, а диапазон отношений составлял 343%. Главы Сакс потирали руки.

Интересно, что этот велосипед не переключился. Помните, сколько денег Сакс инвестировал в свое изобретение? Там слюна была также жидкой, но она была поглощена лихорадочно; компания умирала. В какой-то момент на стенд пришли два старших мужчины в костюмах. Это были братья Шимано, которые с интересом смотрели на центр. Тот факт, что они лично задыхались, чтобы увидеть это, был чрезвычайно значимым. Сэм Ролофф спросил позже, если он собирается прижаться ночью, серьезно говоря, что он этого не сделал — просто возьмите с собой.

Shimano является популярным изготовителем запчастей и втулок для велосипедов. Ассортимент этого производителя имеет втулки от 3 до 11 скоростей передач.

Sturmey-Archer это производитель втулок с гибридными кассетно-планетарными механизмами. Кроме этого, эта фирма производит и другие типы втулок со скоростями 3, 5 и 7.

Преимущества использования планетарных втулок

В зависимости от свойств и функций планетарных втулок можно выделить основные преимущества этих приспособлений:

• Высокая прочность и жизнестойкость. Механизм этого приспособления находится под защитным корпусом. Кроме этого, в нем обеспечивается полное смазывание всех элементов трансмиссионным маслом;
• Быстрое и точное переключение передач скорости. В связи с тем, что переключатель расположен на руле велосипеда, можно переключать скорость, стоя на месте;
• Высокий набор передаточных чисел. К примеру, если велосипед имеет набор звезд 42-32-32 и кассету 11-30, то передаточное число у него может достигать до 520 %. Также стоит отметить, что у втулок со семью скоростями передаточный диапазон может достигать до 303 %. Во время езды, идет равномерное распределение нагрузки, и поэтому велосипеды с этими втулками могут легко преодолевать различные кочки и ухабы;
• Наличие простых и прочных цепей. Благодаря этим цепям, обеспечивается бесперебойная работа, не происходят перекосы и перемещений по звездам. Кроме того, эти элементы значительно повышают износ всей системы привода.

Недостатки планетарных втулок

Помимо достоинств, эти приспособления имеют некоторые недостатки:

• Большой вес. В отличие от обычных втулок, эти элементы достаточно тяжелые, например средняя планетарная втулка с семискоростной передачей весит примерно 1,7 килограммов;
• Невозможность использования на спортивных велосипедах. В связи с тем, что эти втулки имеют большое трение качения;
• Сложная конструкция. При обнаружении, каких либо поломок и неисправностях не нужно устранять их самостоятельно, лучше всего обратиться к специалистам;
• Высокая стоимость;
• Во время сильной и агрессивной езды повышается риск поломки шестерен.

Складные велосипеды с планетарной втулкой

Многие производители складных велосипедов комплектуют планетарной втулкой. На этих очень удобно ездить, и есть возможность равномерного регулирования распределения нагрузки во время езды. Кроме этого, они имеют целый ряд преимуществ. В связи с этим, следует рассмотреть самые известные модели этих велосипедов.

Обзор и сравнение моделей

1. Складной велосипед FORWARD Enigma 154. Он очень удобный и легкий. Он адаптирован под любые дороги – его можно использовать для езды, как на городских дорогах, так и на дорогах за городом. Благодаря установленной на нем планетарной втулкой, можно очень переключать передачи скорости и подстраиваться под любые дороги, при равномерном распределении нагрузки он отлично преодолевает кочки, различные подъемы и спуски. Помимо этого, его удобно перевозить в метро и в общественном транспорте. Правда, для этого нужна специальная сумка чехол;
2. Складной велосипед Comanche Lago. Его очень удобно использовать в мегаполисах. Он отлично подстраивается под любые дороги. Кроме этого у него хорошая маневренность при поворотах и отличная скорость. Эти велосипеды комплектуются планетарной втулкой Shimano Nexus Inter-3 sg-3c41 с тремя скоростями. Помимо этого, они очень компактные и легко складываются в специальные сумки для велосипедов. Поэтому их можно с легкостью перевозить в метро и в общественном транспорте;
3. Складной велосипед . Эти модели предназначены для повседневного использования. Их можно использовать для езды на дрогах с асфальтовым, грунтовым покрытием. Также очень хорошо преодолевают ухабы, кочки, спуски, подъемы, поэтому хорошо адаптированы для горной местности. На этих транспортных средствах установлена трехскоростная планетарная втулка с задним приводом. Этой втулкой очень удобно пользоваться и она имеет очень долгий срок службы. Кроме этого эти модели велосипедов можно настраивать как для взрослых, так и для детей;
4. Горный складной велосипед Volume Generator. Этот велосипед изготовлен из односкоростного байка и МТВ. Его в основном используют для горной местности, поскольку он отлично преодолевает большие спуски и подъемы, кочки, большие ухабы. На нем установлена втулка Shimano Alfine SG-S700 и два дисковых тормоза. Благодаря этому, можно отлично регулировать передачи скорости и подстраиваться под любой рельеф местности.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде с планетарной втулкой

Велосипедами с планетарной втулкой это очень удобно управлять, и езда с этими приспособлениями очень упрощается, поскольку не возникает проблем с переключением скоростей. Поскольку эти приспособления сами переключают скорость, когда это необходимо. Однако следует ознакомиться с определенными принципами и правилами переключения скоростей:

1. Лучше всего совершать переключение передачей, когда давление с цепи полностью снято, в противном случае можно просто не переключиться и сломать весь механизм и порвать цепь;
2. Передачу нужно повышать прямо перед горой, а не во время преодоления ее;
3. Не следует переключаться одновременно на несколько передач. Все нужно делать последовательно – сначала нужно переключать первую передачу и немного разогнаться, затем вторую по такому же принципу следует переходить на третью и так далее. Весь принцип работы такой же, как и у автомобильной коробки передач;
4. Необходимо избегать все возможных перекосов цепи.

Процесс переключения:

• У всех современных велосипедах, в передней части расположены 2-3 звезды, а в задней 8-10 звезд;
• Нумерация звезд от 1 до 3 происходит в сторону увеличения звезд, а нумерация задних звезд от 1 до 6, в сторону уменьшения звезд.

Для того чтобы этот процесс стал ясен, можно рассмотреть на примере велосипеда с приводом 3х8:

• Большую переднюю звезду нужно использовать при движении на ровном асфальтовом покрытии. Совместно с этой звездой необходимо использовать задние звезды с номерами 8 до 4;
• Среднюю переднюю звезду применяют при движении на грунтовой дороге, с плохим асфальтовым покрытием. С ней используются задние звезды с 6 по 2;
• Маленькую переднюю звезду используют при езде на крутых подъемах и спусках, по ухабам и кочкам. С ней используют задние звезды с 5 по 1.

Ремонт и обслуживание планетарной втулки

Планетарные втулки очень редко ломаются. Они имеют очень долгий срок службы и очень износостойкие. Конечно, при не соблюдении правил использования, иногда у этих приспособлений может выйти из строя механизм, тогда лучше всего обратиться к специалистам для устранения неисправностей.

Не стоит осуществлять ремонт этих элементов самостоятельно, поскольку можно существенно повредить все устройство механизма, и втулка станет не пригодной для дальнейшей эксплуатации.

Планетарный редуктор устройство и принцип работы

Планетарная передача с остановленным водилом по сути является двухступенчатой зубчатой передачей с неподвижными осями колес. Планетарная передача (солнечная шестерня остановлена) Планетарная передача (коронная шестерня остановлена) Схема эпициклически движущейся планеты
Планетарная передача

(
далее — ПП
) — механическая передача вращательного движения, за счёт своей конструкции способная в пределах одной геометрической оси вращения изменять, складывать и раскладывать подводимые угловые скорости и/или крутящий момент. Обычно является элементом трансмиссии различных технологических и транспортных машин.

Конструктивно ПП всегда представляет собой набор взаимозацепленных зубчатых колёс (не менее 4), часть из которых (не менее 2) имеет общую геометрическую неподвижную ось вращения, а другая часть (также, не менее 2) имеет подвижные оси вращения, концентрически вращающиеся на так называемом «водиле» вокруг неподвижной. Зубчатые колёса на неподвижной оси всегда связаны друг с другом не напрямую, а через зубчатые колёса на подвижных осях, а ввиду того, что вторые способны не только вращаться относительно первых, но и обкатывать их, тем самым передавая поступательное движение на водило, все звенья ПП, на которые можно подавать/снимать мощность, получают возможность вращаться дифференциально, с тем лишь условием, что угловая скорость любого такого звена не абсолютно хаотична, а определяется угловыми скоростями всех остальных звеньев. В этом плане ПП похожа на планетарную систему, в которой скорость каждой планеты определяется скоростями всех остальных планет системы. Дифференциальный принцип вращения всей системы, а также то, что в своём каноническом виде набор зубчатых колёс, составляющих ПП, собран в некоем подобии солнца и эпициклически движущихся по орбите планет, даёт данной механической передаче такие присущие только ей интернациональные определения, как планетарная

,
дифференциальная
(от лат. differentia – разность, различие) или
эпициклическая
, каждое из которых в данном случае есть синонимы.

С точки зрения теоретической механики планетарная передача — это механическая система с двумя и более степенями свободы. Эта особенность, являющаяся прямым следствием конструкции, есть важное отличие ПП от каких-либо других передач вращательного движения, всегда имеющих только одну степень свободы. И эта особенность наделяет саму ПП тем важным качеством, что в аспекте воздействия на угловые скорости вращения ПП может не только редуцировать эти скорости, но и складывать и раскладывать их, что, в свою очередь, делает её основным механическим исполнительным узлом не только различных планетарных редукторов, но таких устройств, как дифференциалы и суммирующие ПП.

Содержание

• 1 Планетарная передача и планетарный механизм 1.1 Состав планетарного механизма
• 1.2 Простые и сложные ПМ, планетарный ряд
• 1.3 Плоские и пространственные ПМ
• 1.4 2 степени свободы ПМ
• 1.5 Передаточное отношение 1.5.1 Формула Виллиса

3.1 Планетарный механизм поворота

Кинематический анализ планетарных механизмов

Кинематический анализ планетарных механизмов выполняется по методу Виллиса, основанному на остановке водила. Для этого всей планетарной передаче (рис. 4.12) мысленно сообщается вращение с угловой скоростью водила, но направленной в обратную сторону, т.е. – ωН

. Таким образом, получается обращенное движение, при котором водило мысленно останавливается, а другие колёса освобождаются. Преобразованный механизм представляет собой рядовой зубчатый механизм, скорость звеньев в котором составляет ω
Н
= 0; ω1 (н) =ω1 (3) – ω
Н
(3) ; колесо
3
было неподвижно, а в преобразованном механизме его угловая скорость равна ω
Н
(3) .

Верхний индекс показывает неподвижное звено. Мысленная остановка водила равноценна вычитанию его угловой скорости из угловых скоростей подвижных колёс. Передаточное отношение в преобразованном механизме в итоге представляется как

. Но поскольку ω3 (3) = 0, то получается

, откуда передаточное отношение планетарного механизма будет . При этом .

В обращенном механизме сателлит 2

является «паразитным» колесом и лишь изменяет направление вращения ведомого колеса. Окончательно будем иметь:

В общем виде формула Виллиса представляется как

и
l
– центральные колёса. При этом

При графическом методе определения передаточных отношений в планетарном механизме строятся планы линейных и угловых скоростей (рис. 4.12). Тогда

Из плана угловых скоростей:

где μω – масштабный коэффициент плана угловых скоростей.

Передаточное отношение i

1-н (3) оказывается положительным, так как отрезки ирасполагаются по одну и ту же сторону от вертикали
OF.

Управляющие элементы планетарной передачи

Наличие у любых ПМ и их сборок двух и более степеней свободы может использоваться в некоторых типах ПП в качестве основного функционала (здесь имеются ввиду планетарные дифференциалы, разветвители потоков и суммирующие ПП). Однако для работы ПП в режиме редуктора с одним ведущим звеном и одним ведомым всем остальным свободным основным звеньям необходимо задать определённую угловую скорость (в том числе, возможно, нулевую). Лишь в таком случае лишние степени свободы будут сняты, все свободные основные звенья станут опорными, а вся подающаяся на единственное ведущее звено мощность будет снята с единственного ведомого в полном объёме (с поправкой на КПД ПП). Функцию задания необходимых угловых скоростей свободным звеньям выполняют так называемые управляющие элементы ПМ. Таковых элементов два: фрикционы и тормоза.

• Фрикционы соединяют друг с другом два свободных звена ПМ, либо соединяют свободное звено с внешним подводом мощности. В обоих случаях при полной блокировке фрикционы обеспечивают паре соединённых элементов некую одинаковую ненулевую угловую скорость. Конструктивно обычно выполнены в виде многодисковых фрикционных муфт, хотя в отдельных случаях возможны и более простые муфты.

• Тормоза соединяют свободные звенья ПМ с корпусом ПП. При полной блокировке тормоза обеспечивают заторможенному свободному звену нулевую угловую скорость. Конструктивно могут быть аналогичны фрикционам — в виде многодисковых фрикционнных муфт; но широко распространены и более простые конструкции — ленточные, колодочные, однодисковые.

Фрикционы и тормоза по принципу своего действия являются идеальными синхронизаторами угловых скоростей соединяемых элементов. Также они выполняют предохранительные функции и при резких ударных нагрузках могут пробуксовывать, переводя динамические нагрузки в работу сил трения. И также они могут выполнять функцию главной муфты сцепления (главного фрикциона), поэтому зачастую в механических трансмиссиях машин с ПКП главная муфта сцепления вообще не применяется. При том, что тормоза в отличие от фрикционов допускают больше вариантов фактического исполнения, конструкция и тех и других может быть совершенно одинаковой, или, по крайней мере, унифицированной, несмотря на существенное функциональное различие фрикционов и тормозов. Помимо фрикционов и тормозов в работе ПП могут быть задействованы автоматически срабатывающие механизмы свободного хода (другое их название — обгонные муфты или автологи). В русскоязычных кинематических схемах планетарных КП фрикционы, тормоза и муфты свободного хода обычно обозначаются буквами Ф, Т и М.

Принцип работы редукторов

Как же работает редуктор с солнечной шестерней?

Любой редуктор состоит из нескольких обязательных элементов. Очевидно, что в основе лежит шестерня солнечная, а так же имеется коронная шестерня (эпицикл), которая находится на периферии редуктора и как бы вмещает в себя остальные элементы, несколько шестерен-сателлитов, находящихся между солнечной шестерней и эпициклом, взаимодействующих с обеими. А так же закрепленное водило, на осях которого вращаются сателлиты.

Процесс работы передаточного цикла зависит от кинематической схемы привода. От типа кинематической схемы вращение может подводиться к каждому элементу редуктора и сниматься с любого из оставшихся. При этом третья составная должна быть заторможена. Изменяя схему подвода и снятия крутящего момента внутри данной конкретной планетарной передачи, мы имеем возможность получить различные передаточные числа и направления вращения.

Конечно, большинство людей, покупая технику в дом, совсем не интересуются в деталях составными частями, еще меньше их интересует, что же именно в их технике делает шестерня солнечная, и это правильно, так как невозможно знать и понимать все. Но, если вы покупаете байки, работающие на планетарной втулке или мотор-колесе, стоит понимать уровень сложности механизма, который помогает приводить в движение ваш транспорт. Как следствие, оценивать проблемы технического характера, которые могут возникнуть при поломке такого устройства.

При всем том, что технически сложные приспособления при поломках непросто восстановить, а самостоятельно часто невозможно, они очень облегчают жизнь велолюбителям. Так планетарная втулка и звездочка на велосипед могут выполнять одни и те же функции, однако, ясно, что для не спортсменов велосипед с планетарной втулкой, основанной на солнечной передаче, намного удобнее. Тем более, если речь идет об электровелосипедах.

• Многие выбирают именно этот тип транспорта, специально подыскивают оборудование для переделки обычных велосипедов в электровелосипеды.

Очевидно, что человек, который сам изготавливает электровелосипед, в общих чертах представляет, как работает мотор-колесо, и на каких принципах основано движение велосипеда с электрической тягой, в отличие от механического принципа движения велосипеда.

Если вы планируете покупать или делать своими руками электровелосипед, то принцип работы планетарного редуктора будет далеко не лишним знанием, которое поможет вам полнее представлять, что за технику вы получите в конце концов.

Процедура механизации производственной и другой деятельности существенно повысила поставленные задачи. Довольно большое распространение получили механизмы, предназначенные для передачи вращения и распределения создаваемого усилия. Существует довольно большое количество различных редукторов, все они характеризуются своими определенными эксплуатационными характеристиками. Примером можно назвать планетарный редуктор, устройство которого имеет довольно большое количество различных особенностей. Рассмотрим подобный механизм подробнее.

Применение

Планетарный редуктор
Наиболее широкое применение принцип нашёл в планетарных редукторах, автомобильных дифференциалах, бортовых планетарных передачах ведущих мостов тяжёлых автомобилей, кроме того, используется в суммирующих звеньях кинематических схем металлорежущих станков, также в редукторах привода воздушных винтов турбовинтовых двигателей (ТВД) в авиации, также довольно распространены планетарные втулки для велосипедов.

В современных устройствах могут использоваться каскады из нескольких планетарных передач для получения большого диапазона передаточных чисел. На этом принципе работают многие автоматические коробки передач.

Часто планетарные передачи используются для суммирования двух потоков мощности (например, планетарные ряды двухпоточных трансмиссий некоторых танков и др. гусеничных машин), в этом случае неподвижно зафиксированных элементов нет. Например, два потока мощности могут подводиться к солнечной шестерне и эпициклу, а результирующий поток снимается с водила. Широко применяется данная схема в авиации: в приводе постоянных оборотов электрогенератора планетарный механизм используется для сложения двух различных входных частот вращения с целью получения стабильной выходной. В авиационных электро- и гидроприводах для надёжности используются два мотора, работающие на общий выходной вал через планетарный редуктор, и при отказе одного мотора или цепи управления им работоспособность привода сохраняется, но с двойным уменьшением частоты вращения.

Планетарные передачи также используются в случаях, когда необходимо переменное передаточное отношение (может быть достигнуто торможением, например, водила).

Планетарный механизм поворота

ПМП применяются на гусеничных тракторах и танках для изменения скорости и поворота. В этом случае в трансмиссии к левому и правому ведущим колёсам устанавливается свой планетарный редуктор, коронная шестерня которого приводится от двигателя, с водила передаётся момент на колесо, а солнечная шестерня связана с тормозом той или иной конструкции (как правило, ленточным). Также между коронной шестернёй и выходным валом установлен так называемый блокировочный фрикцион, а на выходном валу (от водила) — ещё один тормоз.

Если тормоз солнечной шестерни и фрикцион выключены, то момент на ведущее колесо трактора не передаётся — корона через сателлиты вращает расторможенную солнечную шестерню, практически не создавая момента на водиле. Для исключения движения трактора в этом случае может быть заторможен основной тормоз (на выходном валу). Если начать затормаживать солнечную шестерню, то сателлиты получат точку опоры и начнут создавать момент на водиле, вращая ведущее колесо трактора. При полностью заторможенной солнечной шестерне ПМП работает как обычный понижающий редуктор. Это первая передача ПМП. При включении блокировочного фрикциона он начнёт передавать момент от двигателя напрямую на водило, минуя редуктор, и при полном включении фрикциона редуктор ПМП будет полностью выведен из работы (заблокирован) — это вторая передача ПМП, работа в качестве прямой передачи.

Таким образом, включение тормоза водила даёт остановку трактора, включение тормоза солнечной шестерни — первую (понижающую) передачу, включение блокировочного фрикциона — вторую.

Описание схемы зубчатого механизма с планетарной ступенью и данные для расчета

Механизм состоит из простой зубчатой передачи колеса 1 и 2, и планетарной ступени, включающие центральное положение зубчатого колеса 2 I , блок сателлитов 3 и 3 I совершающие сложное движение, водило Н, вращается вокруг неподвижной оси, на котором свободно вращаются сателлиты, и зубчатое неподвижное колесо 4, называемое солнечным.

Таблица 10. Исходные данные

Частота вращения карданного вала

Передаточное отношение между кривошипом и карданным валом

Лабораторная работа 22

Цель работы

: изучить кинематическую схему и конструкцию планетарного редуктора, определить его кинематические параметры и КПД при различных режимах работы.

Краткие теоретические сведения

Механизмы зубчатых передач с подвижными осями

. В трехзвенном зубчатом механизме (рис. 4.2.1) зубчатое колесо
1
неподвижно, зубчатое колесо
2
имеет подвижную ось
2.
Звено
Н
входит во вращательные пары со стойкой
2
с зубчатым колесом
2.
При вращении звена
Н
с угловой скоростью со
н
колесо
2
обегает неподвижное колесо 7, вращаясь с угловой скоростью 002 вокруг мгновенного центра вращения Р. Колесо
1
называется центральным колесом, колесо 2 — сателлитом, звено Н —

води- лом. Связь между угловыми скоростями со2 и со# устанавливается следующим образом: для скорости
vi
точки
2
, являющейся общей для колеса
2
и водила /7, имеем

Следовательно, передаточное отношение

Из этих равенств видно, что i2H

есть передаточное отношение при неподвижном колесе 7, a
i2
— передаточное отношение трехзвенного зубчатого механизма с колесами, имеющими неподвижные оси, т. е. при неподвижном водиле
Н.
В дальнейшем, чтобы знать, у какого неподвижного звена определять то или иное передаточное отношение, будем в скобках ставить индекс того звена, которое неподвижно:

Простейший планетарный редуктор, состоящий из четырех звеньев, можно получить из планетарного механизма, если в него ввести еще одно зубчатое колесо 3

с осью 03, входящее в зацепление с сателлитом
2
(рис. 4.2.2).

Рис. 4.2.1. Планетарный трехзвенный зубчатый механизм

Рис. 4.2.2. Схема планетарного редуктора Джемса

Передаточное отношение /3^ от вала 03 к валу Он

определяют по формуле

Если ввести в это уравнение радиусы начальных окружностей гьг2,

г3 или числа зубьев zb z2, z3, то формула примет вид

Передаточное отношение от водила Н

к колесу
3
редуктора находят по выражению или

Рассмотренный нами планетарный редуктор называется редуктором Джемса (рис. 4.2.2). Планетарный редуктор такого типа можно составить также из круглых конических колес (рис. 4.2.3).

Передаточное отношение редуктора с коническими колесами (рис. 4.2.3) определяют по формулам (4.2.5)-(4.2.8). Планетарный редуктор, выполненный по схеме, показанной на рис. 4.2.4, называют редуктором Давида. Передаточное отношение от вала 03 к валу Он

находят по формуле

Рис. 4.2.3. Планетарный редуктор Джемса с коническими колесами

Рис. 4.2.4. Планетарный редуктор Давида

Читать также: Станок для торцовки труб

Из этого равенства следует, что если подобрать числа зубьев zb z2, z

‘2, z3 колес 7, 2,
2
‘,
3
так, чтобы второй член в уравнении был близок к единице, то передаточное отношение может быть весьма мало. Возможна модификация редуктора Давида (рис. 4.2.5) с сателлитом, входящим в два внутренних зацепления. Обычно в этой модификации ведущим является водило Я, и передаточное отношение /яз от вала
Он
к валу
2
определяют по формулам

Рис. 4.2.5. Модификация планетарного редуктора Давида

Сателлитные механизмы с двумя или более степенями подвижности называют дифференциальными механизмами (или просто дифференциалами). Примером такого дифференциала может служить механизм, у которого соосны колеса 7, 2 и водило Я (рис. 4.2.6).

Колеса 7, 2 и водило Я вращаются с угловыми скоростями соь со2 и соя. Число подвижных звеньев в механизме п =

4, число вращательных пар V класса
р5 =
4. Это три пары ,
2
и
О
н, в которые входят звенья 7, 2 и Я со стойкой, и пара 03, куда входят водило Я и звено
3.
Число пар IV класса
р4 =
2. Это входящие в зацепление колеса 7,
3
и
3,
2. Следовательно, по структурной формуле число степеней подвижности механизма

Таким образом, для определенности движения механизма необходимы законы движения двух звеньев. Выбор последних может быть произвольным. Например, можно задаться законом движения звеньев 2

и Я, т. е. законами изменения углов поворота ср2 и сря звеньев
2
и
Н.
Тогда угол поворота звена
1
По правилу дифференцирования сложных функций с несколькими переменными получаем

Рис. 4.2.6. Простейший дифференциальный механизм

Из вышеописанного получим

Уравнение (4.2.15) связывает угловые скорости звеньев 7, 2

и Я. Угловая скорость соз колеса
3
не входит в это уравнение, так как колесо
3
является паразитным (паразитным называется зубчатое колесо, которое не влияет на величину передаточного отношения механизма). Частные производные от угла (pi по углам (р2 и ср# (см. формулу (4.2.15)) являются соответствующими передаточными отношениями при неподвижных звеньях
2 и Н:
Теперь уравнение (4.2.15), связывающее угловые скорости звеньев 7, 2 и Я можно переписать в виде

Передаточное отношение представляют в виде

После преобразования coj = соя + /|^(со2 -соя) или

где щ,П2Ипн—

соответственно частота вращения звеньев
1,2 иН.
Эта формула является формулой Виллиса для дифференциалов.

Коэффициент полезного действия.

В планетарных передачах КПД зависит от величины потерь во всех зацеплениях, а также от величины и знака передаточного отношения. Значение коэффициента потерь в каждом из зацеплений планетарного редуктора рассчитывают по формуле

где zi и z2 — числа зубьев первого и второго зубчатых колес; /- коэффициент трения в зубчатом зацеплении.

При консистентной смазке для открытых зубчатых передач /= ОД. 0,16. В формуле (4.2.17) знак (+) означает внешнее зацепление, (-) — внутреннее.

Полный коэффициент потерь во всех зацеплениях передачи

КПД исследуемой планетарной передачи рассчитывают по формуле

Приборы и принадлежности:

прибор типа ДП5А для изучения работы планетарного редуктора, секундомер.

Устройство и работа установки.

Прибор ДП5А изображен на рис. 4.2.7. Все узлы смонтированы на литом основании
16,
внутри которого расположены блоки управления прибором.

Читать также: Алюминий его физические и химические свойства

Узел электродвигателя смонтирован на литом кронштейне 17.

Статор электродвигателя
3
установлен в двух шарикоподшипниковых опорах
2 и 6
(балансирный электродвигатель). Ротор электродвигателя упругой муфтой 7 соединяют с входным валом редуктора.

К левой стороне кронштейна 17

закреплен цилиндрический корпус
1,
в котором установлен тахометр, измеряющий частоту вращения ротора электродвигателя.

Рис. 4.2.8. Кинематическая схема планетарного редуктора

Рис. 4.2.7. Установка ДП5А

В передней части кронштейна смонтировано измерительное устройство, состоящее из тензооболочки 5, индикатора 4

и державки индикатора. Этим устройством воспринимается и измеряется реактивный момент электродвигателя.

Испытуемый планетарный редуктор 9

представлен шестью зубчатыми колесами (рис. 4.2.8). Ведущее зубчатое колесо (
zx
= 17) вращается вокруг своей оси, а центральное колесо
3
(z3 = 87) жестко связано

с корпусом редуктора. Водило Н

с двумя парами сателлитов (z2 = 87) h(z2‘= 17), находящимися в зацеплении с центральными колесами, выполнено совместно с валиком, который муфтой
10
соединен с нагрузочным устройством.

На верхней части корпуса находится легкосъемная крышка 6

из органического стекла.

Масляная ванна в редукторе отсутствует, зацепления смазывают консистентной смазкой.

Нагрузочное устройство, имитирующее рабочую нагрузку редуктора, представляет магнитный тормоз.

При подаче тока в обмотку электромагнита магнитная смесь, заполняющая внутреннюю полость тормоза, оказывает сопротивление вращению ротора, т. е. создает тормозной момент на выходном валу редуктора, одновременно поворачивая статор в опорах 77 и 75, который деформирует плоскую пружину 14

измерительного устройства, связанную с индикатором
13.
Панель управления
18
установлена на лицевой стороне основания
16.
Здесь расположены тумблеры включения питания электродвигателя
19
и тормозного устройства 27, предохранители, сигнальная лампа и потенциометры регулирования частоты ротора электродвигателя
20
и величины тормозного момента
22.

• 1. Нельзя включать установку в электросеть без разрешения преподавателя.
• 2. Запрещается включать установку со снятой крышкой 77 редуктора.
• 3. Во время работы запрещается притрагиваться к вращающимся частям установки.
• 4. Перед включением тумблеров «Двигатель» и «Тормоз» потенциометры 27, 22 повернуть против часовой стрелки до упора.
• 5. При включении прибора в сеть следить за соблюдением полярности.
• 6. Тумблер «Тормоз» включать только на время соответствующих замеров.

Порядок выполнения работы

• 1. Снять крышку 8,
  изучить внутреннее устройство редуктора и вычертить на ватмане или миллиметровой бумаге его эскиз.
• 2. Подключить прибор к сети с помощью вилки. Включить тумблер «Двигатель». Потенциометром 20
  установить частоту вращения электродвигателя
  п
  = 1 000 об/мин.
• 3. По нанесенной на выходном валу редуктора риске в течение 2 мин подсчитать число оборотов (п
  ‘2). Время фиксировать по секундомеру. Опыт повторить трижды.
• 4. Подсчитать передаточное число редуктора по частоте вращения валов и результаты занести в табл. 4.2.1.

5. По формуле (4.2.11) вычислить теоретическую величину передаточного отношения редуктора и результаты занести в табл. 4.2.1.

Преимущества и недостатки

Конструкция передачи со многими сателлитами обеспечивает зацепление большего числа зубцов и потому меньшую нагрузку на каждый зубец. Это позволяет достичь меньших размеров и массы по сравнению с обычной передачей при той же передаваемой мощности.

Соосность ведущих и ведомых валов облегчает компоновку машин и каскадных механизмов.

Сбалансированность сил в передаче приводит к меньшему уровню шума.

Конструкция передачи позволяет достичь больших передаточных отношений при малом числе колёс.

К недостаткам планетарных передач относят повышенные требования к точности изготовления и сборки, а также малый КПД при больших передаточных отношениях.

Основы синтеза планетарных устройств

Эти знания нужны при проектировании и создании узлов машин. Понятие «синтез планетарных механизмов» заключается в расчете числа зубьев в солнце, эпицентре и сателлитах. При этом необходимо соблюсти ряд условий:

• Передаточное отношение должно равняться заданному значению.
• Зацепление зубьев колес должно быть правильным.
• Необходимо обеспечить соосность входного вала и выходного.
• Требуется обеспечить соседство (сателлиты не должны мешать друг другу).

Также при проектировании нужно учитывать габариты будущей конструкции, ее массу и КПД.

Если задано передаточное число (n), то число зубьев на солнце (S) и на планетарных шестернях (P) должно удовлетворять равенству:

Если допустить, что число зубьев на эпицентре рано (А), то при заблокированном водиле должно быть соблюдено равенство:

Если закреплен эпицентр, то будет верным следующее равенство:

Так производится расчет планетарного механизма.

Литература

• Антонов А. С., Артамонов Б. А., Коробков Б. М., Магидович Е. И.
  Планетарные передачи // Танк. — М.: Воениздат, 1954. — С. 422—429. — 607 с.
• Ткаченко В. А.
  Проектирование многосателлитных планетарных передач / Харьковский государственный университет им. А. М. Горького. — Харьков: Изд-во Харьк. ун-та, 1961. — 186 с. — 7000 экз.
• Кудрявцев В. Н. и др.
  Планетарные передачи: Справочник / Авт.: В. Н. Кудрявцев, Ю. Н. Кирдяшев, Е. Г. Гинзбург, Ю. А. Державец, А. Н. Иванов, Е. С. Кисточкин, И. С. Кузьмин, А. Л. Филипенков; Под ред. докторов техн. наук В. Н. Кудрявцева и Ю. Н. Кирдяшева. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1977. — 536 с. — 39 000 экз.

Ремонт редуктора своими руками

Ремонт редуктора своими руками является весьма непростой задачей. Так, данный механизм очень непростой и состоит из множества частей. При ремонте своими руками часто можно даже при разборке не ведая, что внутри просто растерять целую кучу маленьких деталей, например, иголки моментально рассыпаются и теряются. Ремонт планетарного редуктора лучше всего оставить профессионалам.

Стоит отметить, что на сегодняшний день планетарный редуктор весьма распространен и используется в большинстве грузовых автомобилей в ведущих мостах, а также очень часто встречается в роли лебедок.

Как и все редукторы, он может быть как одноступенчатым, так и многоступенчатым. Если Вы собираетесь приобрести механизм данного типа, то лучше всего покупать его у проверенных производителей, так как ремонт своими руками очень затруднен, а если он будет часто выходить из строя, то денег на него будет уходить много. В данной статье мы попытались собрать общую информацию по устройствам планетарного типа использующихся для производства автомобилей. Также нужно сказать, что данный вид устройства очень интенсивно внедряется во многие сферы и отрасли благодаря своим очень весомым преимуществам.

Читать также: Газовая горелка на баллончик приклеить технониколь

Типы планетарных редукторов и их применение [ править | править код ]

Планетарный редуктор с одной степенью свободы [ править | править код ]

Конструкция таковых предполагает, что опорное звено всегда постоянно заблокированно на корпус редуктора. При этом для любого простого (трёхзвенного) планетарного механизма возможны шесть вариантов распределения ролей между основными звеньями, каждый из которых даёт своё передаточное отношение. Из этих шести передаточных отношений три могут применяться для редукции (передаточное отношение больше единицы) и три для мультипликации (передаточное отношение меньше единицы). Выбор того или иного варианта обусловлен необходимой кинематикой соединения с соседними элементами трансмиссии и нужным значением передаточного отношения, которое в разных вариантах может отличаться в разы.

Для планетарного редуктора, выполненного на основе простого планетарного механизма схемы СВЭ , на практике возможны следующие варианты:

• Вариант 1
  : ведущее звено — солнце; ведомое звено — водило; опорное звено — эпицикл.
• Вариант 2
  : ведущее звено — водило; ведомое звено — солнце; опорное звено — эпицикл.
• Вариант 3
  : ведущее звено — эпицикл; ведомое звено — водило; опорное звено — солнце.
• Вариант 4
  : ведущее звено — водило; ведомое звено — эпицикл; опорное звено — солнце.
• Вариант 5
  : ведущее звено — солнце; ведомое звено — эпицикл; опорное звено — водило.
• Вариант 6
  : ведущее звено — эпицикл; ведомое звено — солнце; опорное звено — водило.

Читать также: Чехол на телефон из резиночек

Наиболее глубокую редукцию в схеме СВЭ даёт Вариант 1 (с солнца на водило)

, наиболее слабую —
Вариант 3 (с эпицикла на водило)
. Некое промежуточное значение редукции с обязательным противовращением даёт
Вариант 5 (с солнца на эпицикл)
, но в силу разных причин его используют не часто (единственный известный пример — колёсные редукторы дорожных автомобилей МАЗ). Оставшиеся три варианта дают мультипликацию, в том числе одно передаточное отношение обратного вращения.

Планетарные редукторы с одной степенью свободы применяются в бортовых главных передачах гусеничных машин, в двухступенчатых главных передачах колёсных грузовых машин в ступицах ведущих колёс, в грузовых лебёдках и тельферах, в автомобильных стартёрах, в совмещённых планетарных мотор-редукторах. Общий принцип применения — требование компактности редуктора и соосности ведущего и ведомого валов. В грузовых лебёдках и тельферах могут применяться двух- и трёхрядные планетарные передачи, а общее передаточное отношение таких планетарных редукторов может быть порядка 100.

Планетарная передача — механическая система, состоящая из нескольких планетарных зубчатых колёс (шестерён), вращающихся вокруг центральной, солнечной, шестерни. Обычно, планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила. Планетарная передача может также включать дополнительную внешнюю кольцевую шестерню, имеющую внутреннее зацепление с планетарными шестернями.

Советы по подбору планетарного редуктора

Главное в этом деле — правильно произвести расчет основных параметров нагрузки и существующих условий эксплуатации этого устройства.

Выбор производиться в зависимости от:

• типа передачи;
• максимально допустимых осевых и консольных нагрузок;
• типоразмера этого устройства;
• диапазона температур, в которых редуктор может использоваться длительный период и не терять при этом своих полезных качеств и свойств.

Планета́рный реду́ктор

,
дифференциа́льный реду́ктор
(от лат. differentia – разность, различие) — один из классов механических редукторов. Редуктор называется планетарным из-за планетарной передачи, находящейся в редукторе, передающей и преобразующей крутящий момент.

Что такое планетарная втулка на велосипеде

Планетарная втулка (internal hub) — это сложная система переключения скоростей для велосипеда. Она более надежная и долговечная, нежели обычная втулка, но очень плохо реагирует на сверхнагрузки, поэтому их не использвуют в соревнованиях или экстремальном катании. Самые продвинутые модели (например некоторые Dutch байки) обладают 7и ступенчатыми планетарными втулками, а на упрощенные ситибайки (или складные) ставят 3х ступенчатые. В таких втулках механизм и звезды находятся в смазке под защитной оболочкой, а сама система напоминает коробку передач автомобиля.

Патент на планетарную втулку датируется 1880м годом. Впервые такие втулки использовали на трехколесных мотоциклах. 1895м американским инженером была изобретена компактная 2х скоростная планетарная втулка, так и не нашедшая успеха на рынке.

Компания Sturmey-Archer (одни из основных производителей планетарок, разработала 3- и 5- скоростные системы ещ в 1987, в то время как Shimano только закончили работу над 3х скоростными втулками. В последнее время они вновь начали обретать популярность и все больше компаний выпускают на рынок планетарные втулки. Основными из них являются Sturmey-Archer, Rohloff, Shimano, Sram (с купленной в 2001м Fichtel & Sachs), Bendix (выпускала втулки с 1950 по 1970 гг). а также NuVinci с их уникальной системой "CVP" (прочесть про нее можно здесь … ).

Сравним достижения компаний:

• Sturmey-Archer: 3,5 и 8 ступенчатые втулки
• SRAM: 3, 5, 7 и 9
• Shimano: 3, 7, 8 (и обещанная 11и)
• Rohloff :14и скоростная

Несомнено в этой сфере лидирует компания Rohloff, про их вутлку мы уже писали, прочесть эту статью можно здесь …

Основные элементы:

• Солнечная шестерня: находится в центре (зеленая на рисунке) — это и есть ось колеса.
• Водило: жёстко фиксирует друг относительно друга оси нескольких планетарных шестерён (сателлитов) одинакового размера, находящихся в зацеплении с солнечной шестерней (синие).
• Кольцевая шестерня (эпицикл): внешнее зубчатое колесо, имеющее внутреннее зацепление с планетарными шестернями (красная) — приводится в действие цепью.

Планетарная передача в режиме повышения скорости. Водило (синее) вращается внешним источником. Усилие снимается с солнечной шестерни (зеленая), в то время как кольцевая шестерня (красная) закреплена неподвижно. Красные метки показывают вращение входного вала на 45°.

Преимущества планетарных втулок:

• Механизм переключения передач полностью спрятан внутри корпуса втулки заднего колеса, что позволяет защитить его от попадания грязи. За счет этого долговечность деталей существенно повышается.
• Возможно переключение передач даже тогда, когда вы стоите на месте.

Недостатки:

• Самый большой недостаток многоскоростных втулок с планетарным механизмом – это их большой вес: такие втулки в два-четыре раза тяжелее обычных задних втулок горного велосипеда. Правда, нужно отметить тот факт, что отпадает необходимость в ряде деталей трансмиссии, например переключателях передач, так что реальная разница в весе не столь велика.
• Сложный шестеренный механизм имеет достаточно высокое трение, что обуславливает пониженный КПД. Эти свойства стали определяющими для отказа от использования таких втулок на спортивных велосипедах.
• Планетарные втулки все же не предназначены для работы в экстремальных условиях и, к тому же, они почти неремонтопригодны нигде кроме специализированного велосервиса.

Комбинированные втулки:

Подобные эксперименты провела американская компания SRAM. SRAM DualDrive сочетает в себе внутренний и внешний приводы. Суть его состоит в том, что с трехскоростной планетарной втулкой комбинируется 8- или 9-скоростная кассета и обычный задний переключатель передач. Вся система управляется одной рукой при помощи комбинированной манетки: вращающаяся ручка (gripshift) управляет внешним переключением, а дополнительный рычаг внутренним.

В 2006 году подобная система появилась и у Shimano – Nexave Intego.

Соотношение передач на примере втулки Shimano Alfine:

8 1.615:1
7 1.419:1
6 1.223:1
5 1:1
4 0.851:1
3 0.748:1
2 0.644:1
1 0.527:1

Примерные цены:

• Shimano Alfine 6000-8000 руб.
• Shimano Nexus 5000-6000 руб.
• SRAM i-Motion 15 000 — 20 000 руб.
• SRAM Spectro 5000 — 6000 руб.
• Sturmey Archer 2500 — 4000 руб.
• Rohloff 40 000 — 50 000 руб.
• NuVinci CVP 15 000 — 20 000 руб.

Сегодня можно выделить две различных системы переключения передач — внешнего и внутреннего переключения.

Внешнее — привычные нам задние переключатели;

Внутреннее — менее распространенное решение, но активно завоевывающее свои позиции. Наиболее распространенные решения легко найти на велосипедах в нашем каталоге это втулки Shimano: Nexus, Alfine и др. Их основное предназначение — прогулочное катание. Чаще всего можно увидеть на городских и складных велосипедах.

Механизм планетарной втулки весьма сложен и имеет несколько десятков частей в своей конструкции. Все это находится в закрытом корпусе и общая система работы схожа с коробкой передач автомобиля, где шестеренки имеют разные передаточные числа.

Например вот она на велосипеде от Polygon

Также существует ряд решений планетарной трансмисии в других реализациях, но это тема отдельной статьи. На фото Pinion.

Первый патент на планетарную втулку датирован 1880 годом. На рынке появилась английская компания Sturmey-Archer (сегодня принадлежит SunRace). Первые 2/3ех скоростные втулки появились еще в 1902 году! Сегодня уже есть модели с 3/5/8ю скоростями. Чуть позже компания Sachs (сегодня принадлежит Sram) в 1904 году предложила миру свою версию. Сегодня они выпускаются в версиях 3/5/7 скоростей.

Третий массовый поставщик Shimano с 3-, 7- и 8-скоростными втулками.

Максимальное количество передач, которое достигнуто планетарными втулками — 14. Название бренда — Rohloff Speedhub 500/14. При этом общий диапазон переключения 526%, что максимально похоже на современный горный велосипед. Однако решения от Rohloff хотя и надежны, но крайне дороги для массового сегмента.

Плюсы и минусы планетарных втулок.

Плюсы:

• Прямой ход цепи и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи все выглядит как у велосипеда с 1 скоростью. Ничего не торчит;
• Высокая прочность и надежность. Втулка является необслуживаемоей весь срок службы. Достаточно подтягивать тросик время от времени. Все скрыто внутри корпуса, в котором происходит постоянная смазка всех элементов;
• Переключение передач на месте. Не надо прокручивать педали;
• Отсутствует риск поломки петуха и попадания переключателя в спицы.

Минусы:

• Меньшее передаточное соотношение. У горных велосипедов эта цифра 550%, у обычной Shimano Inter всего 306%. Таких показателей не хватает для горной местности;
• Нельзя использовать в спорте из-за высокого трения и чувствительности шестерней;
• Общий КПД ниже из за большого количества элементов;
• Больший вес;
• Если все таки, что то сломается, то ремонт почти невозможен;
• Цена.

Достаточно ли 3-7 скоростей для города?

Да. Большинство катающихся в городе на горных велосипедах, в большинстве своем используют лишь 5ую часть всей трансмиссии. Поэтому для обычного катания, вам будет достаточно планетарной втулки.

Втулка Shimano Alfine в разрезе

Для всех кто выбирает велосипед до 80 000 рублей — вот табличка из нашей статьи про характеристики велосипедов. Какая втулка, для чего предназначена.

Другие полезные статьи:

• Техническое обслуживание велосипеда;
• Как правильно мыть велосипед;
• Как правильно смазывать цепь велосипеда;
• Выбор велопокрышек;
• Правильная посадка на велосипеде;
• Давление в велосипедных покрышках;

Подписывайтесь на нас в соц. сетях!

Всем привет! С Вами команда velo-travel и сегодня мы поговорим о передачах на велосипеде. Но разговаривать о манетках и кассетах мы не будем. Сегодняшняя тема разговора – коробки передач и вариаторы на велосипеде. Немного с Вами разберем, что, зачем, куда и самое главное, попытаемся понять, почему сейчас все используют простую систему переключения передач, а не коробки переключения передач.

Как то в своих группах, в социальных сетях, мы выложили пост с фото, на котором было изображена передача крутящего момента от педалей к заднему колесу при помощи карданного вала. Пост был достаточно обсуждаем, и чем-то, новым.

Идея установить коробку передач на велосипед появилась еще в далеком 19-ом веке. Но эта идея просуществовала на чертежах и в мыслях вплоть до 1915 года. Тогда продавали только планетарные втулки для велосипеда стоимостью в 3 английских фунта стерлингов. На наши деньги это более чем достаточно, чтобы офигеть ? Вес такой втулки составлял выше 3-х килограммов. В период с 19 века вплоть до времен Второй мировой войны, переключали передачи при помощи малоэффективных поводковых и рамочных систем.

Именно это и послужило мотивацией создать компактную коробку передач на велосипед. Первый вопрос, который возник перед инженерами – где поместить ее? Решено было однозначно – около каретки.

В 1935 году ряд немецких производителей начали производство коробки передач для велосипеда с 3-мя скоростями, которая размещалась в кареточном узле. Рычаг КПП находился в том месте, где, когда то на советских шоссейных велосипедах устанавливались переключатели передач – в верхней части нижней трубы рамы. Парочка фирм выпускала коробки передач только с двумя передачами. Возможно, эти разработки дошли бы до логического завершения и массового перехода велосипедов на коробки передач, но началась война, которая сломала много планов и много жизней….

Какие преимущества были у коробок передач того времени?

• Большой срок службы.

• Защита от грязи и воды благодаря удачному размещению.

• Простота в обслуживании и настройке.

• Удачное распределение веса, опять-таки, благодаря размещению над кареточным узлом.

Минусов было всего несколько – ощутимая потеря мощности, именно поэтому такие коробки не устанавливались на шоссейные велосипеды, ну и стоимость изготовления КПП желала быть ниже.

И вот прошла война, прошло много времени, а к усовершенствованию КПП на велосипеде никто не возвращался. Только в начале 90-х годов именно развитие дисциплины ДХ послужило к модернизации коробок передач. Как известно, при быстром спуске с горы задний суппорт постоянно бьется об раму и плохо переключает передачи. Именно тогда начали придумывать такой механизм переключения передач, который не будет находиться сзади и будет отлично выполнять свои функции.

Из книжки «Современный велосипед» мы почерпали следующую информацию.

Было три основных разработки – немецкая компания Nicolai, и японцы Хода и СР Сантур. Немцы установили КПП открытого типа на основе планетарной втулки. У привода было две цепи, внутренняя цепь передает усилие от шатунов к планетарке, а внешняя – от планетарки к задней звездочке. Honda взяла за основу компоненты Shimano и создала велосипед 18 кг весом и с 7 передачами. Внешняя цепь раскручивает заднее колесо, а короткая цепь перемещает модернизированный задний суппорт по кассете. Сантур вообще решил не мелочиться и создал 9-ти ступенчатую коробку передач весом в 4,5 килограмма, которая напоминала КПП автомобиля в миниатюре.

Суть в том, что разработки интересны, но дорогие и изготавливались в небольшом количестве. В книге написано: «Но если дело пойдет…» и это был примерно 2000-ый год. Сейчас мы можем смело написать в 2015 году – дело не пошло.

И так, пока что коробки передач прекратили свое развитие. А что же тогда пришло им на смену?

Планетарная каретка.

Это что-то похожее на планетарную втулку, только находится в каретке ?

Есть много подробной информации о развитии планетарных кареток с точными датами и числами. Грузит себя и Вас этой информацией мы не желаем, поэтому расскажем самое интересное.

Главной целью планетарной каретки были компактность и повышающий коэффициент. Вес разработок колебался от 1200 грамм до 2000 грамм вместе с шатунами. Были разработки фирмы Николай, в которых имелся магнитный привод переключения передач.

Основным минусом всех разработок была несовместимость размеров планетарных кареток со стандартными размерами кареток. Но и плюсы также видно на лицо. Во-первых, чтобы переключить передачу не обязательно крутить педали, во-вторых малая передняя звезда позволяет установить задний суппорт с короткой лапкой. Известно, что такие суппорта более стойкие к ударам и износам. В третьих, такое явление, как перекос цепи, практически исчезает а значит увеличивается срок службы самой цепи.

Все-таки планетарная каретка – это интересная разработка, но больший успех получила именно планетарная втулка, о чем мы и опишем ниже.

Планетарные втулки.

История гласит, что первая планетарная втулка современного типа появилась на свет еще в 1898 году, представляете? Лично нам трудно это представить ? Втулка имела встроенный тормозной механизм и несколько передач. Далее пошли разработки вверх и появлялись втулки уже с 3-мя передачами. Более скоростные и успешные втулки начали появляться уже ближе к началу 20-ого века. Один из самых известных производителей – Sachs Bicycle Component, сейчас эта фирма входит в состав корпорации SRAM. Именно производство планетарных втулок перевернуло немного веломир и исключило производство и разработку иных типов внутреннего переключение передач.

Сейчас существуют планетарные втулки в 3, 5 и 7 передач. Если лет 5 назад были только обычные втулки, так последнее время уже широко обустроились на рынке планетарные втулки с дисковым тормозом и со встроенным тормозом. И еще одно отличие старых втулок от новых – совместимость с передним переключателем передач. А в последнее время – и с установкой кассеты на заднее колесо. То есть, у Вас как бы обычные передачи 3х8 и еще и планетарка в 3 скорости. И еще, для сравнения. Диапазон передаточных числе стандартной системы переключения 3х7 около 500%, а некоторые втулки на 14 передач фирмы Rohloff имеют целых 600%. Круто, не правда ли? ?

Краткие преимущества планетарных втулок:

• Большой диапазон передаточных чисел, о чем мы писали выше.

• Легкость и плавность в переключении передач.

• Высокая скорость переключении.

• Простота в обслуживании и исключении потребности в постоянном ТО.

А также несколько минусов:

• Ремонт редкий, но меткий.

Свое предназначение планетарные втулки нашли в основном в городских велосипедах. Это удобно и просто.
Карданный привод передачи крутящего момента.

Преимущества карданного вала перед цепью огромные, и очень странно, что сейчас такой тип не используется. Основные преимущества:

• Защита от внешних воздействий.

• Не пачкает одежду и не цепляет штанину.

• КПД показатель не выше, но независим от количества грязи и болота на кардане.

А минусы вот:

• Стоимость на порядок выше.

• Ломался кардан мало, но, так же как и планетарки, требовал отдельных знаний в починке.

• Невозможность установки переключения передач.

• Сложность снятия заднего колеса.

Современные разработки смогли устранить ряд вышеописанных минусов, особенно проблема с переключением передач – установка планетарной втулки давала возможность все-таки переключать передачи.

Ременной привод.

Ременной привод применяли очень давно и со временем перестали, потому что самый главный минус — недостаточная прочность и проскальзывание. Но опять таки, наука и инженерия не стоит на месте и на сегодняшний день появляется явная конкуренция между ременным и цепным приводом. Главным недостатком ремня есть цельность, невозможность установки переключателей передач и сложность в ремонте и замене комплектующих.

Вариаторы.

Преимущество вариатора – это бесступенчатое переключение передач и возможность большого диапазона передач. Но минусы, к сожалению, значительные. Самое главное – это малая эффективность, из-за проскальзывания в самом вариаторе. К минусам также отнесем и потерю мощности, стоимость.

Сейчас вариаторы начинают возвращать популярность из-за развития технологий и благодаря бессонным ночам инженеров. Вес втулок раньше составлял около 5-ти килограмм, а сейчас стремительность опускается к 3. Посмотрим, что из этого получится через несколько лет, пока что ясно только одно – будущее у вариаторов будет.

И так, а сейчас попытаемся понять, почему все эти разработки не прижились? Столько нового, столько интересного, но все остается: цепь и передачи. А знаете почему? А потому что все гениальное просто. Велосипед любят все за его простоту. И не нужно ничего усложнять. Два колеса, рама, тормоза и руль, что еще надо? Именно поэтому перед тем как модернизировать свой велосипед, подумайте хорошо, нужно ли Вам это, и принесет ли это пользу в велопоходе.

До новых встреч!

Планетарная втулка – дорогостоящая альтернатива классического механизма переключения передач. Именно высокая стоимость этой комплектующей требует детального разбирательства ее плюсов и минусов, а также анализа того, какую выгоду получит владелец байка во время поездок по пересеченной местности грязи, песку, крутым склонам.

Планетарная втулка преимущества

Планетарная втулка – оборудование, которое делает эксплуатацию скоростного велосипеда, проще и делает его надежней. Если рассмотреть подробно, то преимуществ у планетарной втулки хватает:
• Легкость обслуживания. Собственно, оно практически не нужно, благодаря полностью закрытой структуре втулки;
• Планетарная втулка устраняет такую особенность, как изменение линии цепи при переключении передач. Это дает возможность установить на привод защиту. Она препятствует попаданию грязи в цепь, увеличивая ее надежность. При этом практика показывает, что сама защита требует модернизации и тщательной подгонки, чтобы исключить трение защиты о части механизма привода при езде;
• Планетарная втулка исключает дополнительные изгибы цепи. За счет этого уменьшается трение и увеличивается в 4–6 раз ресурс цепи;
• При падениях велосипеда на бок планетарные втулки не повреждаются из-за отсутствия удаленного переключателя скоростей. Это актуально для фрирайда;
• Планетарная втулка исключает громоздкий механизм звездочек с переключателями, нет манеток и боуден-троса. В результате цепь слетает значительно реже;
• Горизонтальные дропауты позволяют исключить натяжитель цепи;
• Планетарная втулка возвращает возможность тормозить педалями, что как упоминалось выше, делает ненужным боуден-трос и делает надежной систему тормозов, хотя, торможение педалями не всегда удобно;
• Есть возможность быстро переключать скорости под нагрузкой. Это очень важно на подъемах;
• Последовательное переключение передач, что способствует поддержанию оптимального каденса во время поездок на большие расстояния;
• Передачи переключаются легко, без усилий и без необходимости проворота педалей;
• Одна звездочка планетарной втулки позволяет увеличить натяжение спиц, благодаря чему колесо становится жестче и прочнее.

Также к преимуществам планетарной втулки относят легкость ее регулирования по сравнению с дерайлером. В действительности, чтобы регулировать оба механизма, нужны определенные навыки и знания. Этот процесс можно сравнить с ремонтом коробки передач на автомобиле, что, несомненно, должны делать специалисты. Такая же ситуация складывается и с регулировкой планетарной втулки и дерайлера, но планетарка сама по себе уже отрегулирована и не требует дополнительных регулировок.
С планетарной втулкой могут работать как обычные дисковые и ножные тормоза, так и роллерные, которые тоже имеют ряд преимуществ.

Минусы и недостатки

Но как у медали есть две стороны, так и планетарной втулки есть недостатки:
• Небольшое передаточное отношение. Это соотношение пройденного велосипедом расстояния на самой низкой и самой высокой передаче при одном обороте педалей. У классических систем переключения передач показатель передаточного соотношения переваливает за 500%, в то время как у большинства планетарных втулок немного превышает 300%. Но есть модификации, которые не уступают по показателю передаточного значения классическим механизмам переключения, но они находятся в топовом ценовом диапазоне;
• Планетарная втулка тяжелее стандартного механизма. Вес распределяется неравномерно, задняя часть велосипеда становится несколько тяжелее, что ощущается во время соревнований;
• Высокая стоимость;
• Потеря эффективности. У планетарных втулок существует 2 участка, которые обуславливают потери трения:
1. Соприкосновение планетарных шестеренок с солнечными шестернями и зубчатым колесом;
2. Подшипники планетарных механизмов.
В результате теряется до 8% эффективности усилий. Это основополагающий фактор, который снижает показатели велосипедиста на соревнованиях;
• Ограниченное значение максимального вращательного момента, что станет препятствием для преодоления крутых подъемов;
• Трудоемкий процесс снятия и установки колеса, так, как оно крепиться только на болтах.
Хотя недостатков у планетарных втулок меньше, чем преимуществ они способны в значительной степени повлиять на результат велосипедиста – снизить скорость и проходимость байка, но при этом надежность велосипеда увеличится.

Подведение итогов

Планетарная втулка комплектующая, повышающая надежность привода велосипеда и делает его обслуживание максимально простым, устраняет некоторые проблемы с цепью и позволяет устанавливать защиту цепи. Но одновременно с этим планетарная втулка снижает ходовые характеристики велосипеда, что сказывается на соревнованиях.

Вывод:

Планетарная втулка – идеальный вариант для тех, кто любит погонять в городских условиях. Не станет она помехой и для фрирайда, простых поездок по пересеченной местности. При этом не стоит забывать, что топовые модификации планетарных втулок не имеют изъянов в части потери эффективности и обеспечивают полноценное передаточное отношение. Также для поездок по пересечёнке важно то, что механизм с планетарной системой не выступает за габариты велосипеда и не рискует быть поврежденным о ветки, пни, камни и так далее.

Односкоростная втулка (Синглспид)

Самый простой вид втулок. Для передачи усилия на колесо используется только одна звезда. Так как при установке такой втулки нет переключателя, который бы натягивал цепь, их обычно устанавливают в рамы с «горизонтальными» дропаутами, позволяющими отрегулировать натяжение самостоятельно, перемещая колесо вперед-назад.

Если вы хотите использовать такую втулку на велосипеде с вертикальными дропаутами, то придётся установить натяжитель цепи.

Часто такие втулки можно встретить на прогулочных и городских велосипедах, и обычно они комплектуются «ножным» тормозом. Поворачивая педали назад вы активируете механизм и втулка начинает тормозить.

Есть ещё один вариант односкоростной втулки – это втулка для фикседов. В ней нет храповика и звёздочка постоянно вращается вместе с колесом. Минусом такой втулки является то, что вы не можете перестать крутить педали, не заблокировав колесо. К плюсам можно отнести долговечность и низкую стоимость. Такие втулки подойдут для путешествий на небольшие расстояния по «плоской» местности.

Планетарная втулка

У планетарной втулки тоже только одна звезда и все ограничения, действующие для сингспид втулок, работают и здесь. Эти втулки появились в начале 20 века и имели 3 скорости. Современные собратья могут иметь по 7-8 скоростей, а порой и больше. Само устройство втулки – это отличная тема для другой статьи, так что не будем особо углубляться в неё. Скажем только, что переключать передачи на такой втулке можно даже стоя на месте.

Сам механизм переключения спрятан внутри втулки и хорошо защищен от внешних воздействий. Это делает планетарные втулки отличным приобретением для суровых погодных условий. Внутрь практически не попадает влага, а передачи переключаются даже при -15! Главным минусом можно назвать трудный самостоятельный сервис такой втулки и проблематичный монтаж/демонтаж колеса (если вы пробились или что-то в таком духе).

Трещотка и барабан

Часто эти 2 вида путают. Первый – это втулка с резьбой для накручивания звёзд с трещоткой. Была популярна до конца 1980-х годов, пока дорогостоящий механизм трещотки решили не выкидывать каждый раз, при замене звёзд. На приведённом ниже фото изображена трещотка, втулка под неё, втулка с барабаном и кассета для втулки с барабаном. Основные отличия в способе установки звёзд.

Для нарезания резьбы на втулке и на трещотке нужны высокоточные инструменты, в противном случае установить трещотку параллельно самой втулки и тем самым соблюсти соосность будет невозможно. Это выливается либо в проблемы с переключением на дешевых версиях, либо в цену конечного продукта.

Втулки с барабаном лишены такого недостатка, плюс звёзды для них производить гораздо проще. Ещё одним плюсом втулок с барабаном является расположение подшипника, он находится ближе к дропауту и нагрузка на него меньше, следовательно, ось будет ломаться реже, а подшипник жить дольше. В современных втулках используют по 3-4 промышленных подшипника и при своевременном сервисе они работают очень долго.

Барабан в разы лучше и проще в использовании. Для фиксации на нем кассеты используется контргайка, на которую практически нет нагрузок. Вы просто надеваете кассету, а шлицы не дают ей провернуться.

Конечно, есть свои особенности, вроде использования кассет на «пауке» с алюминиевым барабаном. Иначе вы можете просто угробить барабан.

Совместимость кассет Shimano и Sram

Стандарт для кассет Shimano и Sram одинаков для 8-9-10-скоростных кассет. Вы можете использовать кассеты Shimano в связке с переключателем Sram и наоборот. При этом само крепление кассеты на барабане остаётся неизменным.

А вот стандарт Sram XD для 10-11-12-скоростных кассет потребует особого барабана. Он чем-то похож на смесь классической трещотки и барабана со шлицами. Разницу вы можете оценить ниже, слева обычный барабан, справа XD.

Совместимость кассет Campagnolo

У Campagnolo есть отдельный стандарт для своих шоссейных втулок и в них очень сложно не запутаться. Итак, существует старый стандарт (Old Campagnolo) для 7-8-скоростных кассет, он первый на фото. Ещё есть стандарт (Exa-Drive) для 8-скоростных кассет, который отличается от старого шириной верхнего (на фото) шлица на барабане. А ещё есть Obsolete Exa-Drive для 8-скоростных титановых кассет. Если вы ещё на запутались – вот вам Exa-Drive для 9-скоростных кассет, с коварным нижним левым зубом!

Актуальный стандарт барабана Campagnolo подходит для всех 9-10-11-скоростных кассет, естественно, только для своих.

Размеры

Раньше использовались задние втулки шириной 120, 126мм, но эти времена давно ушли в небытие. Теперь у нас есть: 135, 142, 148, 150, 158 и фиг его знает сколько ещё стандартов ширины втулки придумывают именно в этот момент. С диаметром оси чуть проще, это 10 и 12 мм.

С передней втулкой проще. Ширина 100 или 110мм, а диаметр оси 10, 15 и 20мм.

Измеряется ширина втулки всегда от контргайки до контргайки.

Рекомендации по выбору

Пожалуй, это самый важный раздел, обязательно прочитайте его! Если вы выбираете втулки для ваших будущих колёс, то здесь всё зависит только от ваших пожеланий. Практически все втулки для МТВ изготавливаются из алюминия, хотя дорожные велосипеды могут комплектоваться втулками из нержавеющей стали.

Старайтесь подобрать втулки так, чтобы для передней и задней втулки диаметры фланца (того места, куда крепятся спицы) были одинаковы, хотя бы для одного колеса, тогда вам не придётся покупать кучу спиц разной длинны.

Помните, что количество отверстий в фланцах втулки должно совпадать с количеством отверстий в ободе! Существуют способы спицовки колёс, когда у вас слишком много/мало отверстий в втулке или ободе, но мы не будем их рассматривать, так как такой подход изначально неправильный.

Если вы где-то запутались или чего-то не поняли, то мы с огромным удовольствием поможем и подскажем вам. Не стесняйтесь задавать свои вопросы в комментариях!

Особенности велосипедов с планетарной втулкой

Планетарные втулки имеют долгий срок службы, не требующий дополнительного техобслуживания. Любителям экстрима следует знать, что такой тип велосипедов не предназначен для их использования в соревнованиях, езде по горной местности и плохим дорогам. Многие велосипеды оснащены втулками с семью и восемью скоростями, но на старых и более дешевых экземплярах можно встретить механизм с тремя передачами.

Некоторые модификации планетарных втулок имеют заднюю передачу, которая будет полезна для трехколесного велосипеда. Есть механизмы с фиксированной передачей, не имеющей свободного хода, которые хорошо подходят для зимней езды и тренировок.

На современном рынке есть в продаже втулки с максимальным количеством 14 передач, которые способны составить конкуренцию дерайлерам.

На байк с планетарной втулкой ставится надежная защита цепи велосипеда, которая увеличит срок ее эксплуатации и снизит на нет риск загрязнения одежды.

Устройство планетарной втулки

Принцип работы планетарной втулки сравним с характером работы автомобильной коробкой передач. Внутри втулки находится система шестеренок определенных размеров, обладающих определенным передаточным числом. Механизм выполняет роль переключения скоростей, при этом ноги меньше устают. Принцип работы втулки можно сравнить с вариатором: передача крутящего момента и плавная смена передаточного отношения.

• солнечная шестеренка, находящаяся в центре и являющаяся осью колеса;
• водило – определенное количество одинаковых шестеренок, называемых сателлитами; они находятся в жесткой сцепке с центральной шестерней и крепко фиксируют свои оси;
• кольцевая шестеренка — шестерня, находящаяся снаружи и имеющая внутреннюю зубчатую передачу, сцепляемую с сателлитами.

Виды многоскоростных планетарных втулок

Самыми распространенными являются 3-скоростные, 7-скоростные и 8-скоростные планетарные втулки, которые имеют хороший спрос и завоевали авторитет на велорынке.

В свое время выпустили 12-скоростную втулку, но, к сожалению, за счет своего большого веса и плохого качества ее сняли с производства.

14-скоростная планетарная втулка из Германии Rohloff Speedhub считается лучшей в своем диапазоне. Может составить конкуренцию системам с 24 и 27 скоростями. Более легка в управлении.

11-скоростная втулка Shimano Alfine 700 сделала более доступными велосипеды с планетарными системами переключения передач. Масляная ванна трансмиссии обеспечивает большую механическую эффективность.

Складные велосипеды с втулкой планетарного типа

Если вы живете в городе и часто ездите на велосипеде, то наличие планетарной втулки обеспечит вам дополнительные удобства во время прогулки. Поэтому, приобретая складной велосипед, вы обязательно захотите купить его именно с этим механизмом.

Преимущества эксплуатации складного велосипеда с планетарной втулкой:

• переключение передачи возможно даже во время остановки, что немаловажно для езды по большому городу с большим движением и постоянными пробками;
• при крутом подъеме вам не придется одновременно вращать педали и переключать скорость, вы можете на мгновение прекратить вращение и спокойно включить требуемую передачу;
• герметичный механизм планетарной втулки надежно защищен и не требует технического обслуживания;
• трансмиссия планетарной втулки менее подвержена износу и служит гораздо дольше;
• исключена возможность такого неприятного явления, знакомого всем велосипедистам, как «слетание» цепи.

Трехскоростной велосипед с планетарной втулкой

При покупке двухколесного транспорта многие хотят, чтобы у велосипеда было больше передач. Но, как показывает практика, для обычной прогулки по городу достаточно иметь всего три скорости. Почему же велосипеды с трехскоростной планетарной втулкой могут создать конкуренцию своим собратьям, имеющим 7-8 скоростей?

Все дело в передаточном отношении, которое не увеличивается с добавлением количества передач. У втулки с семью или восьмью скоростями передаточное отношение не намного больше, чем у механизма с тремя передачами, зато добавляется в два раза больше меток для клика переключателя. Поэтому, переключая скорость, вы будете оставаться в пределах того диапазона, что и на трёхскоростной втулке, а менять передачи придется гораздо чаще.

Новинка велорынка: велосипед с планетарной втулкой shimano alfine 11

Совсем недавно компанией Shimano была выпущена новая 11-скоростная планетарная втулка топовой линейки Alfine. По сравнению со своей 8-скоростной предшественницей она имеет ряд преимуществ:

• более мягкое и плавное переключение передач;
• имеет меньший вес: 1,59 кг;
• подходит как для велопрогулок по городу, так и для плохих дорог.

Следует отметить, что в сравнении с велосипедами, имеющими цепной привод, карданные имеют гораздо больший вес: 16 — 21 кг.

Способ установки на обычный велосипед

Если вы любите экспериментировать, то можете установить планетарную втулку на простой односкоростной велосипед путем его модифицирования.

Ширина втулки по контргайкам — от 127 до 135 мм, для простых велосипедов это много. Для того чтобы поставить втулку, задний треугольник растягивается до необходимой ширины. При необходимости можно отказаться от роллерного тормоза, тогда можно уменьшить размер втулки до 126 мм.

Отзывы о велосипедах с планетарной втулкой

Проанализировав множество отзывов, можно сказать, что владельцы таких велосипедов, несмотря на большую стоимость, вполне довольны своим приобретением. Приведем основные характеристики, дающие высокую оценку потребителей:

• быстрое переключение передач, не зависящее от педалей;
• надежность и компактность;
• возможность быстро и динамично набрать скорость;
• большой межсервисный период эксплуатации;
• экономия сил;
• мягкость и плавность при переключении;
• отсутствие громоздкой системы с большим количеством звездочек и перекидыванием цепи.

Как работает и из чего состоит?

Планетарная втулка для велосипеда состоит из набора шестеренок. По устройству она довольно сложна, так как работает по принципу автомобильной коробки передач.

Механизм включает в себя следующие элементы:

• солнечная шестерня, жестко сцепленная с осью колеса;
• планетарные шестерни, или сателлиты;
• водило — соединяет и фиксирует сателлиты;
• эпицикл — кольцевая шестеренка.

Снаружи корпуса трансмиссии расположена единственная звездочка, соединенная с механизмом посредством шлицевого привода. При переключении передачи ручкой на руле он изменяет скорость вращения водила относительно эпицикла.

У втулки самого простого типа имеется три передачи, которые работают следующим образом:

1. Пониженная — эпицикл зацепляется за сателлиты, которые вращают солнечную шестерню. На каждые 4 оборота звездочки колесо совершает 3 оборота.
2. Прямая — эпицикл соединен с солнечной шестерней напрямую, минуя передаточные шестеренки, благодаря чему достигается соотношение вращений колеса и звездочки 1:1.
3. Повышенная. При ее включении механизм работает наоборот — звездочка передает усилие на планетарные шестерни, которые вращают эпицикл, момент от которого передается на солнечную шестерню. За счет этого передача повышается на 33–36%.

В зависимости от количества сателлитов передач может быть от 3 до 14, но наиболее распространены планетарные втулки велосипеда, устройство которых обеспечивает наличие 5 или 7 скоростей.

Преимущества и недостатки

Планетарная коробка передач имеет следующие достоинства:

• низкий износ цепи и звезд;
• высокая надежность и долговечность механизма за счет защиты от внешних воздействий и постоянной смазки трансмиссионным маслом;
• отсутствие необходимости в регулировке;
• удобство переключения передач — делать это можно как на ходу, так и стоя на месте;
• отсутствие риска повреждения передаточного механизма при падении велосипеда на бок;
• возможность установки ножного тормоза;
• сниженная вероятность того, что цепь слетит со звездочек;
• большое разнообразие передаточных чисел — до 520%.

К недостаткам механизма можно отнести:

• большую массу, достигающую 3 кг. К тому же вес неравномерно распределяется между передним и задним колесами;
• сложность ремонта и установки планетарной втулки на велосипед; монтаж на существующий велосипед и вовсе невозможен, даже если вы используете специальный инструмент и подставку под заднее колесо, чтобы упростить работу. При поломке придется либо покупать новую втулку, либо новый байк. Поэтому установка планетарной втулки на велосипед своими руками — сложный или практически невозможный процесс;
• низкий КПД редуктора, связанный с повышенным коэффициентом трения шестерней. Из-за этого такие трансмиссии не используются на спортивных велосипедах;
• ограниченный крутящий момент. Хотя диапазон повышенных передач широк, достаточно низкую передачу для въезда на очень крутую гору включить не получится;
• высокая стоимость.

Таким образом, планетарка станет хорошим выбором для прогулочных, городских и других видов велосипедов для неспешной и комфортной езды. Если же велосипед используется для гонок, езды по пересеченной местности или даунхилла, такой механизм скорее станет отягощением, чем улучшением.

Производители

В данной таблице представлены четыре основных производителей.

Цена планетарной втулки для велосипеда довольно высока. Зависит она от сложности механизма. Так, 14-скоростная втулка Rohloff стоит от 53 до 89 тыс. руб. в зависимости от модели. Значительно доступнее трансмиссии Shimano — от 2700 руб. за 3-скоростное устройство до 21 тыс. руб. за модель с 11 передачами. Цены на механизмы SRAM начинаются от 5000 руб. Продукция Sturmey-Archer обойдется в 4700–10500 руб.

Видео

Подробнее разобраться в том, как работают велосипеды с планетарной втулкой, поможет видео.

Отзывы покупателей

Отзывы на велосипеды с планетарной втулкой говорят о том, что этот тип трансмиссии полностью реализует свои преимущества в большинстве условий эксплуатации. Пользователям не приходится беспокоиться о ремонте и настройке механизма, втулка способна проработать несколько лет без каких-либо проблем.

Кроме того, недостаток низких передач никак не сказывается на использовании велосипеда — даже на крутую горку можно спокойно въехать.

ЧТО ТАКОЕ ПЛАНЕТАРНАЯ ВТУЛКА?
Планетарная втулка (internal hub) — это сложная система переключения скоростей для велосипеда. Она более надежная и долговечная, нежели обычная втулка, но очень плохо реагирует на сверхнагрузки, поэтому их не использвуют в соревнованиях или экстремальном катании. Самые продвинутые модели (например некоторые Dutch байки) обладают 7и ступенчатыми планетарными втулками, а на упрощенные ситибайки (или складные) ставят 3х ступенчатые. В таких втулках механизм и звезды находятся в смазке под защитной оболочкой, а сама система напоминает коробку передач автомобиля.

Солнечная шестерня: находится в центре (зеленая на рисунке) — это и есть ось колеса.
Водило: жёстко фиксирует друг относительно друга оси нескольких планетарных шестерён (сателлитов) одинакового размера, находящихся в зацеплении с солнечной шестерней (синие) .
Кольцевая шестерня (эпицикл) : внешнее зубчатое колесо, имеющее внутреннее зацепление с планетарными шестернями (красная) — приводится в действие цепью.
Планетарная передача в режиме повышения скорости. Водило (синее) вращается внешним источником. Усилие снимается с солнечной шестерни (зеленая) , в то время как кольцевая шестерня (красная) закреплена неподвижно. Красные метки показывают вращение входного вала на 45°.

Преимущества планетарных втулок:

Механизм переключения передач полностью спрятан внутри корпуса втулки заднего колеса, что позволяет защитить его от попадания грязи. За счет этого долговечность деталей существенно повышается.
Возможно переключение передач даже тогда, когда вы стоите на месте.
Используются цепи и звездочки обычной ширины (для односкоростных велосипедов) . Цепь постоянно идет прямо. Используются звездочки с высоким профилем зубьев. Все это сказывается на увеличении ресурса цепей и звездочек.
Механизм переключения передач и встроенный тормоз в таких системах необслуживаемый, что упрощает эксплуатацию велосипеда.
Высокий ресурс втулок, детали которых работают в масляной ванне.

Самый большой недостаток многоскоростных втулок с планетарным механизмом – это их большой вес: такие втулки в два-четыре раза тяжелее обычных задних втулок горного велосипеда. Правда, нужно отметить тот факт, что отпадает необходимость в ряде деталей трансмиссии, например переключателях передач, так что реальная разница в весе не столь велика.
Сложный шестеренный механизм имеет достаточно высокое трение, что обуславливает пониженный КПД. Эти свойства стали определяющими для отказа от использования таких втулок на спортивных велосипедах.
Планетарные втулки все же не предназначены для работы в экстремальных условиях и, к тому же, они почти неремонтопригодны нигде кроме специализированного велосервиса.

Подобные эксперименты провела американская компания SRAM. SRAM DualDrive сочетает в себе внутренний и внешний приводы. Суть его состоит в том, что с трехскоростной планетарной втулкой комбинируется 8- или 9-скоростная кассета и обычный задний переключатель передач. Вся система управляется одной рукой при помощи комбинированной манетки: вращающаяся ручка (gripshift) управляет внешним переключением, а дополнительный рычаг внутренним..

Планетарный редуктор: устройство и виды

Планетарным редуктором называется один из типов механических редукторов. Этот широко распространённый во многих отраслях тип редукторов основан на планетарной передаче. Планетарная передача представляет собой зубчатый механизм, характерной особенностью которого является то что оси некоторых зубчатых колёс являются подвижными.

Наиболее популярная разновидность планетарной передачи состоит из следующих элементов:

• Солнечная шестерня – малое зубчатое колесо с внешними зубьями, располагающееся в центре механизма
• Коронная шестерня (эпицикл) – большое зубчатое колесо с внутренними зубьями
• Водило – эта деталь планетарной передачи механически соединяет все сателлиты. Именно на водиле установлены оси вращения сателлитов.
• Сателлиты – малые зубчатые колёса с внешними зубьями, располагающиеся между солнечной и коронной шестернёй. Сателлиты находятся в одновременном зацеплении и с солнечной и с коронной шестернёй.

Как работает планетарный редуктор

Работа планетарной передачи простейшей конструкции в случае остановленного эпицикла происходит следующим образом. Во вращение приводится солнечная шестерня. Вместе с ней начинают поворачиваться сцепленные с ней сателлиты. По мере того как сателлиты поворачиваются, они перекатываются по солнечной шестерне и по эпициклу. Тем самым они перемещаются вокруг солнечной шестерни, приводя во вращение водило, на котором закреплены оси сателлитов.

Конструкция планетарного механизма позволяет работать не только с остановленным эпициклом, используя в качестве входа солнечную шестерню, а в качестве выхода – водило. Из трёх перечисленных элементов: солнечная шестерня – водило – эпицикл любые два можно использовать как вход или как выход, а оставшийся третий – затормозить. Планетарная передача при таких способах включения всё равно будет работать, изменится лишь передаточное отношение как по величине, так и по знаку. Всего возможно шесть подобных способов включения, но наиболее широко применяется описанный выше: вход – солнечная шестерня, выход – водило, эпицикл – неподвижен. Такое включение имеет самое большое передаточное отношение из всех имеющихся способов.

Если в планетарном механизме вращаются, и солнечная шестерня и водило и эпицикл, то механизм начинает работать как дифференциал, позволяя производить сложение угловых скоростей на разных входах или их разложение угловой скорости на два различных выхода.

От планетарной передачи к планетарному редуктору

На практике планетарная передача используется как основной элемент для построения планетарных редукторов. В состав редуктора помимо самой передачи входят корпус, опорные подшипники, входной и выходной вал (или иные элементы для подключения вала двигателя и вала нагрузки).

Поскольку передаточное отношение планетарной передачи описанной конструкции чаще всего находится в диапазоне от 3 до 7, то для получения более высоких передаточных отношений применяют последовательное соединение нескольких планетарных механизмов. Получившийся в результате многоступенчатый редуктор может иметь передаточное отношение до нескольких тысяч и даже десятков тысяч.

Варианты планетарного редуктора: отличия друг от друга

Планетарные редукторы имеют большое количество разновидностей, отличающихся друг от друга по самым различным признакам. Отличия могут заключаться в конструктивной схеме – несколько солнечных шестерён, водил или эпициклов, вместо одной солнечной шестерни, одного водила и одного эпицикла в простейшем варианте редуктора. В некоторых вариантах редукторов плоскости вращения различных планетарных колёс могут быть не параллельны друг другу (пространственные планетарные механизмы).

Для построения планетарного редуктора могут быть использованы различные виды зубчатых колёс: прямозубые, косозубые, шевронные, конические. Использование каждого из этих видов зубчатых колёс может придать редуктору особенные свойства. Например, косозубые зубчатые колёса могут быть использованы для построения малошумных редукторов.

Количество сателлитов также может изменяться. Обычно используется от трёх (наиболее распространённый вариант) до шести сателлитов (выходные ступени компактных высоконагруженных редукторов). Форма сателлитов также может быть различной – например двухвенцовые зубчатые колёса в планетарных редукторах, построенных по сложным конструктивным схемам или разрезные подпружиненные зубчатые колёса в редукторах с пониженным люфтом.

Отличие планетарного редуктора от других редукторов

Планетарный редуктор имеет небольшой диаметр если сравнивать редукторы разных типов, рассчитанные на одинаковый номинальный момент. При этом осевая длина планетарных таких редукторов как правило больше чем у других типов редукторов.

В стандартных конструкциях планетарных редукторов доступен широкий ассортимент передаточных чисел (например, до шести тысяч в случае планетарных редукторов maxon motor) в отличие, например, от волновых редукторов (от 30 до 160 в стандартных моделях).

Среди планетарных редукторов можно найти модели с самым разным люфтом: от нескольких градусов для моделей стандартного исполнения до особо низколюфтовых редукторов специальной конструкции (например, планетарные редукторы Harmonic Drive). С одной стороны, это позволяет им быть более точными чем распространённые модели рядных редукторов, с другой стороны они не достигают точности волновых редукторов.

Планетарный редуктор: устройство, принцип работы, виды

Редуктор сам по себе это такое приспособление или механизм, при помощи которого при вращении передается мощность. Слово редуктор происходит от слова редуцировать, снижать усилие при передаче мощности и превращении её, мощности, в работу. Представьте себе две шестерни, работающие в паре. Одна из них большая, другая раза в два меньше. И вот маленькая шестерня будет ведущей и передавать вращение на большую, ведомую. При этом угловая скорость на маленькой шестерни будет больше, а на большой шестерне она будет меньше. Вот крутящий момент наоборот, меньший он на ведущей шестерне, а больше на ведомой. Это принцип работы механического редуктора и его назначение – не менять мощность, которая передается при помощи шестерен, а изменять две вышеназванные составляющие этой мощности.

Конечно, редукторы бывают и повышающие, у них разница между ведущей и ведомой шестерней обратная, меньше единицы. Это значит, что ведомая шестерня будет получать угловую скорость больше, чем ведущая шестерня.

Но так как слово редуктор обозначает понижающий, то в этом случае правильней будет называть этот механизм мультипликатором, хотя это слово как технический термин не прижилось.

Если обратиться к ГОСТу, это название, то есть повышающий редуктор, там зафиксировано.

Какие виды редукторов бывают

По классификации редукторов по типу передачи они могут разделяться на цилиндрические, конические, червячные, планетарные, волновые, спироидные, а также комбинированные.

Вид червячного редуктора

В цилиндрических редукторах валы редуктора расположены параллельно друг от друга, в конических редукторах валы пересекаются между собой, в червячных они перекрещиваются. Также редукторы могут быть одноступенчатыми, то есть иметь два вала, двухступенчатые – три вала и трехступенчатые.

Планетарный редуктор или как его ещё называют — дифференциальный как один из перечисленных видов имеет свое название от вида передачи – планетарной, которая как раз и передает крутящийся момент. Название произошло по прообразу планет, вращающихся вокруг солнца (центральной шестерни).

Называются планетарные шестерни соответственно: солнце, (шестерня в центре), коронная шестерня, которая находится на краю редуктора, сателлиты, это три маленькие шестерни – планеты, которые находятся между этими двумя шестернями. Эти три шестерни соединяются при помощи оси специальной шестерни – водила.

Планетарный редуктор в разрезе

Планетарный механизм работает следующим образом: от главной передачи редуктора (электродвигателя) вращение посредством полуосей попадает на центральную солнечную шестерню, которая, вращаясь, передает вращающийся момент на сателлиты. Сателлиты, в свою очередь, через оси, которые закреплены на водиле, передают вращение на водило и на коронную шестерню.

Водило передает вращение на балку моста. Коронная шестерня передает вращение на ступицу.

При этом для расчета крутящего момента принимаем во внимание, что во сколько раз отношение между количеством зубьев, которое имеет солнечная шестерня, меньше, чем количество зубьев, которые имеет коронная шестерня, во столько увеличивается крутящийся момент этого редуктора.

Автомобилисты практически все знают о том, что в автоматической коробке передач в автомобиле, в троллейбусе в заднем ведущем мосту, в ведущих мостах таких больших грузовых автомобилей, как МАЗ, в тракторах , автобусах Икарус и других автомобилях.

Если рассматривать процесс передачи вращающего момента с двигателя через полуоси непосредственно на колеса, тогда рассматриваем колесные редуктор, который для этого и служит. Он уменьшает количество оборотов и при этом дает возможность передать большую мощность при небольших размерах.

Кроме того, колесный редуктор дает возможность иметь сравнительно небольшой просвет между полом и поверхностью дороги.

Устройство колесного редуктора не сложное. Шестерни – сателлиты вращаются при помощи пары роликовых подшипников, которые, в свою очередь, установленные на осях, прикрепляемых к водилу.

К этому же водилу при помощи болтов прикрепляется и крышка этого редуктора, в центре которой при помощи упорной шайбы крепится резьбовой упорный палец.

Также в крышке имеются два отверстия для заливки и слива масла, которые в рабочее время закрыты пробками.

Планетарные редукторы широко применяются в домашних электроинструментах, таких как электродрели, шуруповерты. Если в этом инструменте должна быть более, чем одна скорость вращения, применяется многоскоростной редуктор.

В основе такого редуктора всегда стоит солнечная шестерня. Как один из наиболее распространённых механизмов можно назвать велосипед, у которого имеется планетарная втулка.

Применяется планетарный редуктор и в бетономешалке, которую можно приобрести готовой или изготовить самому.

Усовершенствование механической бетономешалки или как сделать редуктор самому

При строительстве дома, нежилых сооружений, то есть сарая, гаража в качестве необходимого оборудования всегда выступает бетономешалка. Покупать её действительно накладно, тем более, что хозяин не собирается стоиться всю свою жизнь.

Но изготовить её самостоятельно вполне возможно и не очень сложно, если использовать инструкции. Можно использовать готовую механическую конструкцию, а можно все изготовить самому. Конструкция может быть как для стационарного использования, так и передвижной.

Тогда можно использовать старую тележку на колёсах.

Один из примеров изготовления самодельной бетономешалки

Изготовить планетарный редуктор своими руками, который будет вращать емкость бетономешалки, несложно. Скорость перемешивания бетона не должна быть высокой. Он является посредником между электродвигателем и нашим баком и будет регулировать скорость вращения через вал редуктора.

При его изготовлении важную роль играет корпус редуктора, в котором будут находиться валы, оси с необходимой соосностью, а также шестерни должны быть выставлены с необходимым зазором. Если нет возможности подобрать необходимого размера корпус, нужно или переделать из готового или сварить новый.

При сварке обязательно нужно учитывать деформацию металла.

Иные мастера советуют варить корпус полностью и использовать в качестве гнёзд для подшипников опоры обрезки труб, которые можно выставить в необходимом положении и закрепить или при помощи сварки или болтового соединения. Что бы была возможность смазывать наш редуктор, крышку делают съемной.

Изготавливают валы и оси, которые будут служить опорой шестерням, из стали с хорошими характеристиками по прочности. Шестерни на них должны быть закреплены жёстко. Ось используют в конструкции в случае, когда нужна в редукторе промежуточная шестерня, которую можно застопорить на оси или стопорной разрезной шайбой или гайкой с упорным буртиком.

Примерный набор валов и шестерен

Валы опираются на опорные подшипники и их правильный подбор влияет на работоспособность всего редуктора. Лучше всего выбрать закрытый подшипник, что бы не приходилось часто разбирать конструкцию и смазывать подшипники.

Выбор подшипника зависит также и от вида зуба у шестерни.

Прямозубые шестерни требуют обычных однорядных, лучше двухрядных шарикоподшипников, а косозубые работают лучше с радиально упорным подшипником, причем лучше выбрать роликовый.

Шестерни изготовить достаточно сложно, лучшим вариантом будет снять их со старого списанного оборудования. Главное, что бы они были парами и отвечали вашей задумке по количеству зубьев. Для этого нужно рассчитать передачу.

Допустим, бетономешалка должна вращаться со скоростью 35 оборотов за одну минуту. Двигатель дает 1000 оборотов за одну минуту. Производим вычисление: 1000/35 = 28.

Значит, диаметр одной шестерни и её зубьев должен также соотноситься в диаметром другой шестерни.

Смазываем их жидким маслом так, что бы нижние зубья были им покрыты и выставляем необходимый зазор, регулируя его так, для того, что бы уменьшить шум в работе, и выдерживалась необходимая нагрузка. Необходимо установить и сальниковые уплотнители, что бы не просачивалось масло. Также необходимо установить крышки подшипников, которые также можно подобрать уже готовыми.

Далее свариваем раму и устанавливаем на неё вашу емкость, предварительно убедившись в её герметичности, если вы используете подручный материал. Если будем изготавливать подвижной вариант бетономешалки, привариваем стойки к тележке и устанавливаем вашу емкость на тележку.

Вы должны обеспечить возможность опрокидывания ёмкости для выгрузки бетона. Для этого крепление на раму делаем подвижным при помощи осей или болтов и сверху крепим штурвал.

На основании закрепляем раму с прикреплённым двигателем и редуктором, собранным в одно целое и крепим наш узел на середину днища, на который предварительно при помощи сварки или болтов крепим так называемый венец. В принципе, вот и всё.

Планетарный редуктор | основные виды, достоинства и характеристики планетарных редукторов редукторов — на промышленном портале myfta.ru

Мотор редуктор представляет собой электродвигатель и редуктор, которые соединены в единый агрегат. Это универсальный элемент электропривода, нашедший свое применение во многих областях промышленности. Применяются мотор редукторы в средствах автоматизации и системах управления, устройствах регулирования, автоматических и автоматизированных системах управления, следящих мини-приводах, средствах обработки и представления информации, специальных инструментах, медицинской технике.

Характеристика планетарных мотор редукторов

Планетарный редуктор имеет зубчатый тип передачи, с непосредственным контактом тел вращения. Такой тип функционирует на принципе планетарной трансмиссии способом вращения редуктора. В результате вращательных движений энергия от двигателей передается к рабочим машинам.

Планетарный редуктор имеет широкую область применения: в пищевой, легкой, текстильной, фармацевтической, нефтехимической, металлургической, горной и машиностроительной промышленности и водоподготовке.

Схема чертежа планетарного редуктора

В конструкцию простейшей зубчатой передачи входят два колес с зубьями, которые имеют перемещающиеся геометрические оси, при помощи зубьев они сцепляются меж собой. Маленькое зубчатое колесо передачи называют шестерней, а большое — колесом.

Зубчатые колеса движутся как планеты Солнечной системы, отсюда и получили свое название. Зубчатых колес, с которыми сцепляются сателлиты, называют центральными колесами. Оси сателлитов закрепляются в области передачи, под названием водилом, которое наподобие центрального колеса, вращается вокруг осевой или центральной геометрической оси передачи.

Из центральных колес планетарной передачи одно неподвижное. В качестве ведущего вала передачи выступает вал центрального подвижного колеса, а ведомым — вал водила. Если сделать подвижным в планетарной передаче водило и все зубчатые колеса, то такая передача будет называться дифференциалом или дифференциальной.

Планетарный редуктор дифференциальный

В дифференциале основные 2 звена являются ведущими, а третье — ведущее или ведомое.

Существуют несколько разновидниестей планетарных редукторов, которые по сравнению с зубчатой простой передачей имеют такое достоинство, как возможность получения больших передаточных отношений, при малом числе зубчатых колес и маленьких габаритах передачи. Однако очень большое передаточное отношение может привести к ухудшению работы планетарной передачи, причем снизится и КПД.

Со стороны каждого центрального колеса водила или нагрузки одновременно воспринимаются несколькими сателлитами. Поэтому зубчатые колеса планетарного редуктора относительно редуктора простой передачей, имеют более малые размеры.

Поэтому к основным достоинствам планетарных редукторов можно отнести:

1. большие передаточные отношения;
2. компактность;
3. малая масса.

В машинах при помощи дифференциальных передач получается сложение либо разложение движения, это в частности используется в металлорежущих станках и автомобилях. Однако, по сравнению с обыкновенными видами, планетарные передачи при изготовлении требуют повышенной точности, они наиболее сложны в сборке.

Планетарные редукторы отличаются огромным разнообразием конструктивных исполнений. Перед выбором мотор редукторов, обязательно производится расчет по техническому заданию.

В зависимости от необходимого передаточного числа планетарные редукторы могут быть 1-, 2- и 3-ступенчатыми. По расположению валов они могут иметь вертикальное либо горизонтальное положение.

Относительно кинематической схемы привода возможно объединение планетарных передач с коническими, цилиндрическими и червячными передачами.

Валы планетарных редукторов устанавливаются как на подшипниках скольжения (при высоких скоростях), так и на подшипниках качения (при средних и малых скоростях).

Различают планетарные мотор редукторы типа МПО, которые являются универсальными электромеханическими приводами, т.е. в них объединены электродвигатель и редуктор.

Мотор редуктор типа МПО

В основном мотор редукторы серий МПО1М и МПО2М используются в работе приводов перемешивающих механизмов, которые применяются в медицинской, химической и иных отраслях промышленности.

Данные мотор редукторы отличаются широким рядом типоразмеров, очень большим диапазоном крутящих моментов на выходном валу и мощностью электродвигателя.

на портале myfta.ru:

Детали машин

Планетарными называют передачи, имеющие зубчатые колеса с подвижными осями. Отличительной особенностью механизмов, включающих планетарную передачу (или передачи), является наличие двух или более степеней свободы. При этом угловая скорость любого звена передачи определяется угловыми скоростями остальных звеньев.

Наибольшее распространение получила простая одинарная планетарная передача (рис. 1), которая состоит из центрального колеса 1 с наружными зубьями, неподвижного центрального колеса 3 с внутренними зубьями; сателлитов 2 – колес с наружными зубьями, зацепляющихся одновременно с колесами 1 и 3 (на рис.

1 число сателлитов с = 3), и водила Н, на котором закреплены оси сателлитов. Водило соединено с тихоходным валом. В планетарной передаче одно колесо неподвижно (соединено с корпусом).

Обычно внешнее центральное колесо с внутренними зубьями называют коронным (коронная шестерня или эпицикл), а внутреннее колесо с внешними зубьями – солнечным колесом (солнечная шестерня или солнце).

При неподвижном колесе 3 вращение колеса 1 вызывает вращение сателлитов 2 относительно собственных осей, а обкатывание сателлитов по колесу 3 перемещает их оси и вращает водило Н. Сателлиты таким образом совершают вращение относительно водила и вместе с водилом вокруг центральной оси, с. е. совершают движение, подобное движению планет. Поэтому такие передачи и называют планетарными.

При неподвижном колесе 3 движение передают чаще всего от колеса 1 к водилу Н, можно передавать движение от водила Н к колесу 1.

В планетарных передачах применяют не только цилиндрические, но и конические колеса с прямым или косым зубом.

Если в планетарной передаче сделать подвижными все звенья, т. е. оба колеса и водило, то такую передачу называют дифференциальной.

С помощью дифференциального механизма можно суммировать движение двух звеньев на одном или раскладывать движение одного звена на два других.

Например, в дифференциале заднего моста автомобиля движение от водила Н передают одновременно колесам 1 и 3, что позволяет при повороте одному колесу вращаться быстрее другого.

Разновидности планетарных передач

Существует много различных типов и конструкций планетарных передач. Наиболее широко в машиностроении применяют однорядную планетарную передачу, схема которой показана на рисунке 1. Эта передача конструктивно проста, имеет малые габариты. Находит применение в силовых и вспомогательных приводах. КПД планетарной передачи η = 0,96…0,98 при передаточных числах u = 3…8.

Планетарные механизмы, в составе которых присутствуют одна или несколько планетарных передач подразделяются на однорядные, двухрядные и многорядные.

Каждый набор из центральных зубчатых колёс и сателлитов, вращающихся в одной плоскости, образует так называемый планетарный ряд. Простой планетарный механизм с набором одновенцовых сателлитов является однорядным.

Простые планетарные механизмы с двухвенцовыми сателлитами являются двухрядными. Сложные планетарные механизмы могут быть двух, трёх, четырёх и даже пятирядными.

Для получения больших передаточных чисел в силовых приводах применяют многоступенчатые планетарные передачи. На рис. 2,а планетарная передача составлена из двух последовательно соединенных однорядных планетарных передач. В этом случае суммарное передаточное число u = u1×u2 ≤ 64, а КПД равен η = η1×η2 = 0,92…0,96.

• На рисунке 2, б показана схема планетарной передачи с двухрядным (двухвенцовым) сателлитом, для которой при передаче движения от колеса 1 к водилу Н при n4 = 0 передаточное число определяется из зависимостей:
• u = n1/nН = 1 + z2z4/(z1z3).
• В этой передаче u = 3…19 при КПД η = 0,95…0,97.
• Как упоминалось выше, планетарные передачи, у которых все звенья подвижны, называют дифференциальными или просто дифференциалами.

Неизбежные погрешности изготовления приводят к неравномерному распределению нагрузки между сателлитами.

Для выравнивания нагрузки в передачах с тремя сателлитами одно из центральных колес выполняют самоустанавливающимся в радиальном направлении (не имеющим радиальных опор).

Для самоустановки сателлитов по неподвижному центральному колесу применяют сферические подшипники качения. Высокие требования предъявляются к прочности и жесткости водила, при этом его масса должна быть минимальной. Обычно водила выполняют литыми или сварными.

Достоинства и недостатки планетарных передач

Основными достоинствами планетарных передач являются:

• малые габариты и масса вследствие передачи мощности по нескольким потокам, численно равным количеству сателлитов. При этом нагрузка в каждом зацеплении уменьшается в несколько раз;
• удобство компоновки в машинах благодаря соосности ведущего и ведомого валов;
• работа с меньшим шумом, чем в обычных зубчатых передачах, что обусловлено меньшими размерами колес и замыканием сил в механизме. При симметричном расположении сателлитов силы в передаче взаимно уравновешиваются;
• малые нагрузки на валы и опоры, что упрощает конструкцию опор и снижает потери в них;
• возможность получения больших передаточных чисел при небольшом числе зубчатых колес и малых габаритах передачи.

Не лишены планетарные передачи и недостатков:

• повышенные требования к точности изготовления и монтажа передачи;
• большее количество деталей, в т. ч. подшипников, и более сложная сборка.

Область применения планетарных передач

Планетарные передачи применяют как редукторы в силовых передачах и приборах, в коробках передач автомобилей и другой самоходной техники, при этом передаточное число такой КПП может изменяться путем поочередного торможения различных звеньев (например, водила или одного из колес), в дифференциалах автомобилей, тракторов и т. п.

Широкое применение планетарные передачи нашли в автоматических коробках передач автомобилей благодаря удобству управления передаточными числами (переключением передач) и компактности. Можно встретить планетарные передачи и в механизмах привода ведущих колес современных велосипедов. Часто применяют планетарную передачу, совмещенную с электродвигателем (мотор-редуктор, мотор-колесо).

Передаточное число планетарных передач

При определение передаточного числа планетарной передачи используют метод остановки водила (метод Виллиса). По этому методу всей планетарной передаче мысленно сообщается дополнительное вращение с частотой вращения водила nН, но в обратном направлении. При этом водило как бы останавливается, а закрепленное колесо освобождается.

Получается так называемый обращенный механизм, представляющий собой обычную непланетарную передачу, в которой геометрические оси всех колес неподвижны. Сателлиты при этом становятся промежуточными (паразитными) колесами, т. е. колесами, не влияющими на передаточное число всего механизма.

Передаточное число в обращенном механизме определяется как в духступенчатой передаче с одним внешним и вторым внутренним зацеплением.

Здесь существенное значение имеет знак передаточного числа. Передаточное число считают положительным, если в обращенном механизме ведущее и ведомое звенья вращаются в одну сторону, и отрицательным, если в разные стороны. Так, для обращенного механизма передачи по рис. 1 имеем:

1. u = u1×u2 = (-n1/n2)×(-n2/-n3) = (-z2/z1)×(z3/z2) = — z3/z1,
2. где z – числа зубьев колес.
3. В рассматриваемом обращенном механизме знак минус показывает, что колеса 2 и 3 вращаются в обратную сторону по отношению к колесу 1.

В качестве примера определим передаточное число для планетарной передачи, изображенной на рис. 1, при передаче движения от колеса 1 к водилу Н. Мысленная остановка водила в этой передаче равноценна вычитанию его частоты nН из частоты вращения колес. Тогда для обращенного механизма этой передачи имеем:

• u’ = (n1 – n2)/(n3 – nН) = — z3/z1,
• где (n1 – nН) и (n3 – nН) – частоты вращения колес 1 и 3 относительно водила Н; z1 и z3 – числа зубьев колес 1 и 3.
• Для планетарной передачи, у которой колесо 3 закреплено в корпусе неподвижно (n3 = 0), колесо 1 является ведущим, а водило Н – ведомым. Тогда получим передаточное число такой передачи:
• (n1 – nН)/(- nН) = — z3/z1; — n1/nН + 1 = -z3/z1
• или
• u = n1/nН = 1 + z3/z1.
• ***

В отличие от обычных зубчатых передач расчет планетарных начинают с подбора чисел зубьев на колесах и сателлитах. Рассмотрим последовательность подбора чисел зубьев на примере планетарной передачи, изображенной на рис. 1.

Число зубьев z1 центральной шестерни 1 задают из условия неподрезания ножки зуба: z1 ≥ 17. Принимают z1 = 24 при Н ≤ 350 НВ; z1 = 21 при Н ≤ 52 HRC и z1 = 17 при Н > 52 HRC.

Число зубьев неподвижного центрального колеса 3 определяют по заданному передаточному числу u:

Число зубьев z2 сателлита 2 вычисляют из условия соосности, в соответствии которым межосевые расстояния aw зубчатых пар с внешним и внутренним зацеплением должны быть равны. Из рис. 1 для немодифицированной прямозубой передачи:

1. aw = 0,5(d1 + d2) = 0,5(d3 – d2), (1)
2. где d = mz — делительные диаметры колес.
3. Так как модули зацеплений планетарной передачи одинаковые, то формула (1) принимает вид:
4. z2 = 0,5(z3 – z1).
5. Полученные числа зубьев z1, z2, и z3 проверяют по условиям сборки и соседства.

Условие сборки требует, чтобы во всех зацеплениях центральных колес с сателлитами имело место совпадение зубьев со впадинами, в противном случае собрать передачу будет невозможно.

Установлено, что при симметричном расположении сателлитов условие сборки удовлетворяется, когда сумма зубьев центральных колес (z1 + z3) кратна числу сателлитов с = 2…6 (обычно с = 3), т. е.

должно соблюдаться условие:

(z1 + z3)/c = целое число.

Условие соседства требует, чтобы сателлиты не задевали зубьями друг друга. Для этого необходимо, чтобы сумма радиусов вершин зубьев соседних сателлитов, равная da2 = m(z2 + 2) , была меньше расстояния l между их осями (рис. 1), т. е.:

Ширина b3 центрального колеса 3 определяется по формуле b3 = ψbaaw. Ширину b2 венца сателлита принимают на 2…4 мм больше значения b3; ширина центральной шестерни b1 = 1,1b2.

• Модуль зацепления определяют по формуле:
• m = 2aw/(z2 + z1).
• Получнный расчетом модуль округляют до ближайшего стандартного значения, а затем уточняют межосевое расстояние:
• aw = m(z2 + z1)/2.
• Окружную силу Ft в зацеплении вычисляют по формуле:
• Ft = 2×103КcТ1/сd1.
• Радиальную силу Fr определяют по формуле:
• Fr = Ft tg αw,
• где αw = 20˚ – угол зацепления.
• ***
• Волновые передачи

Главная страница

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Планетарный механизм — DRIVE2

Планетарный редуктор, который также называют дифференциальным редуктором, представляет собой один из вариантов механических редукторов.

Причина использования такого названия редуктора заключается в применении планетарной передачи, которая расположена в редукторе. Именно она отвечает за передачу, а также преобразование крутящего момента.

Планетарные редукторы могут иметь одну планетарную передачу или больше.

Принцип работы планетарного редуктораСолнечная шестерня в таком редукторе расположена в центральной части, а на его периферии находится коронная шестерня. Кроме этого, в нем используются сателлиты (на фото ниже их пять) – небольшие шестерни, которые установлены между коронной и солнечной.Водило используется для механического соединения сателлитов, на его осях они вращаются.Передача вращения от основной передачи на солнечную шестерню осуществляется с помощью полуосей. После этого солнечная шестерня может вращать сателлиты, которые вращаются на собственных осях, закрепленных на водиле. В свою очередь, водило закреплено на балке моста.

Расчет планетарного редуктора

В процессе вращения сателлиты передают вращение коронной шестерне, после чего начинает вращаться ступица. Крутящий момент возрастает в такое количество раз, в какое число зубьев на шестерне солнечной является меньшим по сравнению с числом зубьев на коронной шестерне.

В ведущих мостах грузовиков МАЗ, троллейбусов ЗиУ-9, автобусов Икарус, тракторов К-700 и Т-150К используются планетарные редукторы, которые осуществляют передачу крутящего момента к колесной ступице.

ведущий мост грузовиков МАЗ, троллейбусов ЗиУ-9, автобусов Икарус, тракторов К-700 и Т-150К

Благодаря использованию такого редуктора в бортовой передаче появляется возможность сделать диаметр основной передачи меньшим, в результате чего возрастает клиренс. Кроме этого, полуоси имеют меньший диаметр, что позволяет спроектировать их на менее высокий крутящий момент.

Видео о планетарном редукторе

В ведущем мосту автомобиля планетарные передачи могут не использоваться, хотя крутящий момент может быть одинаковым.

К примеру, мост грузовых машин КамАЗ имеет практически такие же показатели, как у моста МАЗа, однако на КамАЗе используется двойная основная передача, в то время, как на МАЗе она является одинарной.

В автоматических трансмиссиях передача крутящего момент осуществляется от вала с шестерней солнечной на вал, который сопряжен с водилом. Отечественные производители изготавливают планетарные редукторы серии ЗМП и ЗП.

Планетарный редуктор: описание,преимущества,характеристики,принцип работы

Двухступенчатый планетарный редуктор представляет собой конструкцию, составленную из шестеренок и других рабочих элементов, которые приводятся в движение посредством зубчатой передачи. При этом двигаются они по принципу, который заложен в механике вращения планет – вокруг одного центра.

По этой причине центральная шестерня именуется «солнечной», промежуточные — «сателлитами», а внешняя с внутренним зубчатым сцеплением — «коронной». Кроме этого, самый простой планетарный редуктор состоит из водила.

Оно предназначено для фиксации сателлитов относительно друг друга, чтобы они двигались вместе.

Для правильной работы устройства необходимо, чтобы одна из составляющих его частей была жестко закреплена на корпусе. В планетарном редукторе, который оснащен водилом, статической частью является именно оно.

Кроме этого, жестко закрепленным может быть коронная или солнечная шестеренки.

В случае если ни одна из частей этого устройства не закреплена, имеется возможность расщепления одного движения на несколько, либо слияние двух в одно.

При этом в сцепке с ведущим и ведомым валом может быть как коронная, так и солнечная шестерни, или сателлиты. Этот механизм может осуществлять повышение передаточного числа и снижение крутящего момента и на оборот.

Преимущества планетарных устройств

По сравнению с традиционными редукторами можно выделить следующее преимущества, которые имеет это устройство: они могут создавать огромные передаточные отношения скоростей при невысоком количестве шестеренок. Шестерни механизма имеют небольшой размер благодаря их количеству.

Так, одно более массивное колесо распределяет равномерно нагрузку по нескольким сателлитам. Из этого следует, что устройство получается не очень большим и громоздким. Однако, расчет и практика показывают, что при высоких передаточных числах работоспособность и коэффициент полезного действия сильно снижаются.

И как вывод всего вышесказанного, основными преимуществами являются:

• Большие передаточные числа;
• Невысокая масса;
• Относительная компактность;
• Его можно чинить и собирать своими руками.

Такие преимущества требуют и соответствующего изготовления. Начиная с расчета, проектирования и заканчивая изготовлением – все должно быть прецизионно точно.

Эти редукторы нашили очень широкий ряд применений в различных отраслях: прибостроительной, станкостроительной, машиностроительной и т.д.

В данной статье остановимся более подробно на применении этого устройства в машиностроительной отрасли.

Описание и принцип работы:

Планетарные редукторы имеют ряд общих черт с цилиндрическими редукторами, так как передача усилия так же происходит посредством зубчатой передачи, а в конструкции используются зубчатые колеса. Однако конструкция планетарных редукторов, как и принцип работы, сложнее.

В общем случае в планетарном редукторе можно выделить следующие основные детали: коронная шестерня, планетарные шестерни (сателлиты), водило и солнечная шестерня. По аналогии с Солнцем, расположенным в центре солнечной системы, солнечная шестерня расположена в центре рабочей части редуктора.

Она находится в зацеплении с идентичными планетарными шестернями, оси которых расположены на окружности, центр которой лежит на оси солнечной шестерни, и в то же время сателлиты сцеплены с коронной шестерней, представляющей собой зубчатое колесо с внутренним зацеплением.

Водило жестко закрепляет все сателлиты относительно друг друга.

Основные характеристики редукторов

• Основные характеристики редукторов: КДП, частота вращения входного и выходного валов, передаточное отношение, передаваемая мощность, количество ступеней и тип передач.
• Передаточное отношение – это отношение скоростей вращений входного к скорости вращения выходного вала.
• i = wвх/wвых
• КПД редуктора определяется отношением мощности на входном валу к мощности на выходном валу
• n = Pвх/Pвых

Классификация планетарных редукторов:

По количеству ступеней планетарного редуктора выделяют:

одноступенчатый планетарный редуктор

• одноступенчатые
• многоступенчатые

Одноступенчатые редукторы наиболее компактны, в то время как многоступенчатые значительно сложнее по конструкции и занимают больше места, но позволяют достичь больших передаточных чисел.

По факту жесткого закрепления одного из элементов редуктора выделяют:

• простейшие
• дифференциальные

В простейших планетарных редукторах одно из звеньев жестко закреплено, и передача усилия происходит от одного из незакрепленных звеньев к другому с фиксированным передаточным числом. В дифференциальных редукторах ни один из элементов не закреплен, что позволяет использовать редуктор как дифференциальный механизм.

Устройство планетарного редуктора

Основными частями планетарного редуктора, как правило, являются такие элементы, как солнечная шестеренка, которая, как сказано выше, расположена в центре редуктора. Так же к основным элементам относятся, водило. Эта деталь редуктора предназначена для прочной фиксации осей остальных шестерней, или как их еще называют сателлитов.

Сателлиты представляют собой одинакового размера шестеренки, которые располагаются вокруг основной шестерни. И наконец, еще одной важной деталью планетарного редуктора является шестерня, которая называется кольцевой. Эта шестеренка имеет вид зубчатого вида колеса, которое распложено по краю всех частей редуктора, данная часть имеет сцепку с сателлитами.

Принцип работы планетарного редуктора выглядит следующим образом.

Один из элементов данного устройства всегда остается неподвижным, в данном случае это кольцевая деталь. Ведущей деталью в планетарном редукторе является солнечная шестерня, а ведомыми, стало быть, сателлиты.

Как правило, наиболее часто применение планетарного вида редукторов используется в такой отрасли как машиностроение. Однако нередко его еще применяют при изготовлении различного рода станков для резки металла.

Довольно часто используется сразу несколько планетарных редукторов, как правило, этими редукторами оснащается автоматическая коробка передач.

Планетарные редукторы в машиностроении

Ремонт редуктора своими руками

Ремонт редуктора своими руками является весьма непростой задачей. Так, данный механизм очень непростой и состоит из множества частей. При ремонте своими руками часто можно даже при разборке не ведая, что внутри просто растерять целую кучу маленьких деталей, например, иголки моментально рассыпаются и теряются. Ремонт планетарного редуктора лучше всего оставить профессионалам.

Стоит отметить, что на сегодняшний день планетарный редуктор весьма распространен и используется в большинстве грузовых автомобилей в ведущих мостах, а также очень часто встречается в роли лебедок.

Как и все редукторы, он может быть как одноступенчатым, так и многоступенчатым.

Если Вы собираетесь приобрести механизм данного типа, то лучше всего покупать его у проверенных производителей, так как ремонт своими руками очень затруднен, а если он будет часто выходить из строя, то денег на него будет уходить много.

В данной статье мы попытались собрать общую информацию по устройствам планетарного типа использующихся для производства автомобилей. Также нужно сказать, что данный вид устройства очень интенсивно внедряется во многие сферы и отрасли благодаря своим очень весомым преимуществам.

Советы по подбору планетарного редуктора

Главное в этом деле — правильно произвести расчет основных параметров нагрузки и существующих условий эксплуатации этого устройства.

Выбор производиться в зависимости от:

• • типа передачи;
  • максимально допустимых осевых и консольных нагрузок;
  • типоразмера этого устройства;
  • диапазона температур, в которых редуктор может использоваться длительный период и не терять при этом своих полезных качеств и свойств.

  Устройство и принцип действия двухступенчатого планетарного редуктора

  Продолжаем знакомить вас с устройством и принципом работы различных электрических устройств. Сегодня речь пойдет о планетарном редукторе. В данной статье мы рассмотрим такой вопрос, как устройство двухступенчатого планетарного редуктора, а также принцип его работы.

  ВНИМАНИЕ! Электромонтажные работы следует проводить только с полным соблюдением требований техники безопасности.

  Планетарный редуктор устройство

  Конструкция двухступенчатого планетарного редуктора состоит из следующих элементов

  :• корпус редуктора, изготовленный из чугуна;• венец второй ступени, выполненный из стали. Устанавливается внутрь корпуса редуктора;• водило второй ступени;• сателлиты; • подшипники, устанавливающиеся в сателлиты, которые монтируются в собранном виде в корпус водила второй ступени;• оси сателлитов;• верхние стопорные кольца, устанавливаемые на осях. Сателлиты фиксируются осями в корпусе водила;• далее на оси сателлитов устанавливаются нижние стопорные кольца;• подшипник, который закрепляется изнутри задней части корпуса. В нем расположен вал водила второй ступени.

  На вале водила второй ступени закрепляются следующие детали:

  • дистанционная втулка;• подшипник;• стопорное кольцо;• упорное кольцо;• сальник;• прокладка;• крышка сквозная, фиксируемая болтами.

  Также в редукторе присутствуют:

  • отверстие для заливки масла, закрывающееся пробкой;• подшипник центральной шестерни;• центральная шестерня, устанавливаемая между сателлитами и хвостовиком внутрь центрального подшипника;• опорный подшипник водила, расположенный на посадочном месте корпуса водила второй ступени;• венец первой ступени, который находится в корпусе редуктора на опорном подшипнике водила второй ступени;• корпус водила первой ступени;• сателлиты;• подшипники, устанавливаемые внутрь сателлитов. Сами сателлиты в сборе располагаются в корпусе водила первой ступени;• оси сателлитов;• установленные на осях верхние стопорные кольца и сателлиты, зафиксированные осями в корпусе водила;• нижние стопорные кольца на оси сателлитов.• подшипник опоры водила первой ступени, расположенный на посадочном месте корпуса водила. Собранное водило первой ступени монтируем на центральную шестерню опорным подшипником вовнутрь.• второй опорный подшипник на посадочном месте;• прокладка, закрепленная на корпусе;• передний щит, фиксируемый болтами к корпусу.На вал электродвигателя надеваем передний сальник, втулку сальника и устанавливаем моторную шестерню. Соединяем редуктор с двигателем через отверстия во фланцах с помощью болтов.

  Планетарный редуктор принцип работы

  Двухступенчатый планетарный редуктор работает следующим образом. Вращение вала электродвигателя с моторной шестерней приводит в движение сателлиты первой ступени. Они вращаются вокруг своей оси в направлении, противоположном вращению вала двигателя.

  Поскольку коронная шестерня первой ступени зафиксирована неподвижно, сателлиты, помимо вращения вокруг своей оси, вынуждены вращаться внутри коронной шестерни в одном направлении с вращением вала двигателя, приводя в движение водило, на котором они закреплены.

  Вращение водила первой ступени через центральную шестерню передается сателлитам второй ступени, которые начинают вращаться вокруг своей оси и внутри коронной шестерни второй ступени, приводя в движение водило второй ступени.

  Оригинал статьи размещен на нашем сайте cable.ru.

  Если этот материал был для Вас полезным, поделитесь им в социальных сетях!

  Также рекомендуем статью о расчёте мощности двигателя.

  А для того, чтобы не пропустить выход новых статей, ставьте «лайк» и подписывайтесь на наш канал: Кабель.РФ: всё об электрике.

  Планетарный редуктор — это… Что такое Планетарный редуктор?

  Планетарный редуктор (дифференциальный редуктор) — один из классов механических редукторов. Редуктор называется планетарным из-за планетарной передачи, находящейся в редукторе, передающей и преобразующей крутящий момент. Планетарный редуктор может быть с одной или более планетарными передачами.

  Устройство и принцип действия планетарного редуктора

  Устройство планетарного редуктора

  • Солнечная шестерня — в центре редуктора.
  • Коронная шестерня — на периферии редуктора.
  • Сателлиты — три малые шестерни между солнечной и коронной.
  • Водило — не показано, механически соединяет все сателлиты, на осях водила сателлиты вращаются.

  Вращение от главной передачи передаётся через полуоси на солнечную шестерню. Солнечная шестерня вращает сателлиты, они вращаются на своих осях, а оси закреплены на водиле, водило — на балке моста. Сателлиты, вращаясь, передают вращение коронной шестерне, а они — к ступице. Крутящий момент увеличивается во столько раз, во сколько раз количество зубьев на солнечной шестерне меньше количества зубьев на коронной.

  Применение планетарных редукторов

  Планетарный редуктор в ведущих мостах

  В ведущих мостах грузовых автомобилей МАЗ, автобусов Ikarus, троллейбусов ЗиУ-9, тракторов Т-150К, К-700 применяются планетарные редукторы, передающие крутящий момент от полуоси к ступице колеса.

  Применение планетарного редуктора в бортовой передаче (разнесённая передача) позволяет уменьшить диаметр главной передачи и, следовательно, увеличить дорожный просвет, а также уменьшить диаметр полуосей, спроектировав их на меньший крутящий момент.

  В ведущем автомобильном мосту можно обойтись и без планетарных передач при том же передаваемом крутящем моменте, например мост автомобилей КАМАЗ имеет сходные характеристики с ведущим мостом автомобилей МАЗ, только на КАМАЗе главная передача двойная, а на МАЗе — одинарная.

  Планетарные редукторы в автоматической коробке передач

  Автоматическая коробка передач в разрезе

  В автоматических коробрах перемены передач крутящий момент передаётся от вала с солнечной шестернёй на вал связанный с водилом. Если коронная шестерня будет заторможена — тогда сателлиты будут обкатываться вокруг солнечной и коронной шестерён, приводя во вращение водило. Передаточное число редуктора будет равняться отношению числа зубьев на солнечной шестерне к числу зубьев на коронной. Если коронную шестерню отпустить (растормозить) — тогда крутящий момент будет передаваться напрямую, отношение 1:1. В современных конструкциях автоматических коробок перемены передач чаще всего встречается планетарный механизм Лапелетьера. [1]

  Промышленность России выпускает планетарные редукторы серий 3П и 3МП. Планетарные редукторы имеют большую популярность среди механических редукторов. Она достигается благодаря малым габаритам планетарных редукторов, высокому КПД, большому передаточному числу.

  Шарикоподшипник

  Шарикоподшипник представляет пример планетарного редуктора, в котором водилом является сепаратор, функции солнечной шестерни выполняет внутреннее кольцо, функции коронной шестерни — наружное кольцо, а сателлиты — это шарики.

  На приведённой анимации обратите внимание, что скорость вращения внутреннего кольца заметно больше, чем скорость вращения сепаратора с шариками. Если отпустить наружное кольцо — то скорости вращения сравняются (будет включена «прямая» передача). Если затормозить водило — то будет вращаться наружное кольцо (ступица в заднем мосту троллейбуса или автомобиля МАЗ).

  С использованием обыкновенных шарикоподшипников могут быть сконструированы маломощные планетарные редукторы (для научных или измерительных приборов). Например, шарикоподшипники используются в конструкции верньера, применяемого для точной настройки радиостанции на нужную радиоволну.

  См. также

  Примечания

  1. ↑ MersMEIS — Планетарный ряд

  Планетарные редукторы

  Производитель редукторов – «Zambello Riduttori»

  Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999 году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, предлагает оборудование и комплектующие с производственных площадок в США, Южной Кореи, Канаде и Японии, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию планетарные редукторы по цене производителя.

  Редуктором (планетарным) называют механизм, который преобразует высокую угловую скорость вращения входного вала в низкую на выходном валу. При этом крутящий момент на выходном валу возрастает пропорционально уменьшению скорости вращения.

  Редуктор (планетарный) состоит из корпуса, в котором расположены зубчатые колеса, валы, подшипники валов, системы их смазки и др. Наличие корпуса обеспечивает безопасность, хорошую смазку и, следовательно, высокий КПД, в сравнении, например, с открытыми передачами.

  Описание и принцип работы:

  Планетарные редукторы имеют ряд общих черт с цилиндрическими редукторами, так как передача усилия так же происходит посредством зубчатой передачи, а в конструкции используются зубчатые колеса. Однако конструкция планетарных редукторов, как и принцип работы, сложнее.

  В общем случае в планетарном редукторе можно выделить следующие основные детали: коронная шестерня, планетарные шестерни (сателлиты), водило и солнечная шестерня. По аналогии с Солнцем, расположенным в центре солнечной системы, солнечная шестерня расположена в центре рабочей части редуктора.

  Она находится в зацеплении с идентичными планетарными шестернями, оси которых расположены на окружности, центр которой лежит на оси солнечной шестерни, и в то же время сателлиты сцеплены с коронной шестерней, представляющей собой зубчатое колесо с внутренним зацеплением.

  Водило жестко закрепляет все сателлиты относительно друг друга.

  Для работы планетарного редуктора необходимо, чтобы одна из его деталей (солнечная шестерня, коронная шестерня или водило) была жестко закреплена относительно корпуса редуктора.

  В зависимости от выбора ведущего и ведомого элемента будет зависеть передаточное число планетарного редуктора. Также работа планетарного редуктора возможна и в случае, когда ни одна из его деталей не закреплена.

  В таком случае становится возможным разложение одного движения на два (к примеру, от солнечной шестерни к коронной шестерни и водилу), или слияние двух движений в одно.

  Основные характеристики редукторов

  • Основные характеристики редукторов: КДП, частота вращения входного и выходного валов, передаточное отношение, передаваемая мощность, количество ступеней и тип передач.
  • Передаточное отношение – это отношение скоростей вращений входного к скорости вращения выходного вала.
  • i = wвх/wвых
  • КПД редуктора определяется отношением мощности на входном валу к мощности на выходном валу
  • n = Pвх/Pвых

  Классификация планетарных редукторов:

  По количеству ступеней планетарного редуктора выделяют:

  • одноступенчатые
  • многоступенчатые

  Одноступенчатые редукторы наиболее компактны, в то время как многоступенчатые значительно сложнее по конструкции и занимают больше места, но позволяют достичь больших передаточных чисел.

  По факту жесткого закрепления одного из элементов редуктора выделяют:

  • простейшие
  • дифференциальные

  В простейших планетарных редукторах одно из звеньев жестко закреплено, и передача усилия происходит от одного из незакрепленных звеньев к другому с фиксированным передаточным числом. В дифференциальных редукторах ни один из элементов не закреплен, что позволяет использовать редуктор как дифференциальный механизм.

  Достоинства:

  Поскольку планетарные редуктора являются соостными, а в их конструкции используются зубчатые колеса, то их целесообразно сравнивать с цилиндрическими редукторами.

  К преимуществам относятся:

  • Пониженная шумность
  • Компактность
  • Малая нагрузка на опоры редуктора
  • Меньшая нагрузка на зубья колес
  • Повышенное передаточное отношение

  Поскольку в передаче усилия участвует большее число зубьев, нагрузка на каждый из них приходится меньше, что напрямую влияет на их срок службы.

  Также особенности конструкции планетарного редуктора, в частности расположение сателлитов, приводит к тому, что возникающие в нем силы взаимно компенсируются, из-за чего нагрузка на опоры падает.

  Плотная компоновка элементов редуктора приводит к уменьшению его габаритов, а условия зацепления зубьев шестерней – к снижению шумности.

  К недостаткам относятся:

  • Сложность в изготовлении
  • Снижение КПД при передаче больших нагрузок

  Наибольшим недостатком планетарных редукторов является сложность их изготовления и монтажа. Незначительные отклонения в деталях или ошибки при монтаже могут привести к серьезным проблемам при эксплуатации вплоть до поломки редуктора.

  Причина второго недостатка кроется в возросшей площади контакта зубьев по сравнению с аналогичными по передаваемой мощности цилиндрическими редукторами.

  Если при малых передаваемых мощностях разница в КПД почти не ощутима, то с их возрастанием также увеличиваются потери на трение, что и приводит к снижению КПД.

  Сфера применения:

  Несмотря на свою сложность, планетарные редукторы получили весьма широкое распространение. Они с успехом применяются в машиностроении, станкостроении, могут являться составной частью приводов лебедок и другого подъемного оборудования. Планетарные редукторы используются в автоматической коробке автомобилей, а также в иных случаях, где необходимо переменное передаточное отношение.

  Волновые зубчатые редукторы

  1. Волновая передача представляет собой разновидность планетарной передачи с гибким промежуточным колесом.
  2. Передача состоит из:
  3. 1. генератор волн – кулачка или эксцентрика, который растягивает гибкое колесо до его контакта с неподвижным колесом
  4. 2. гибкое зубчатое колесо с наружными зубьями
  5. 3.

  Вращение генератора волн передается на гибкое зубчатое колесо, которое прижимаясь к неподвижному входит в зацепление зуб за зубом с ним.

  За счет того, что число зубьев гибкого колеса всегда меньше чем у неподвижного каждый оборот оно смещается (проворачивается) относительно него, что и приводит к его вращению относительно генератора волн.

  Преимущества волновых передач:

  • высокое передаточное отношение
  • высокая нагрузочная способность и плавность хода
  • передача через сплошные и герметичные стенки
  • пониженная жесткость вращения
  • высокая напряженность гибкого колеса и генератора волн

  Планетарные редукторы бывают одно-, двух и более ступенчатыми.

  В низкоскоростных редукторах применяются подшипники качения, в высокоскоростных – скольжения.

  Планетарный редуктор, вариант 1

  Планетарный редуктор, вариант 2

  Альтернативное предложение с торсионной опорой вала

  Объём поставки:

  • Электродвигатель;
  • Муфта в сборе;
  • Планетарный редуктор.

  Наш компания предлагает купить планетарные редукторы от надежного производителя. Инженеры всегда готовы проконсультировать или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемому оборудованию.

  Ваши запросы на оборудование просим присылать в технический департамент нашей компании на e-mail: info@ence.ch, тел. +7 (495) 225 57 86.

  Центральный сайт компании ENCE GmbH Наша сервисная компания Интех ГмбХ

  Головные Представительства в странах СНГ: России Казахстане Украине Туркменистане Узбекистане Латвии Литве

  Источники:

  https://www.neftyanic.ru/types-of-planetary-bushes-planetary-bicycle-bushing-device-installation-and-features/
  https://akki-carsh.ru/kpp/planetarnaya.html
  https://ex3msport.life/velosport/chto-takoe-planetarnaya-vtulka-na-velosipede.html
  https://innodrive.ru/articles/planetarnyy-reduktor/
  https://nzmetallspb.ru/osnastika/planetarnyj-reduktor-ustrojstvo-printsip-raboty-vidy.html