Планетарные механизмы
Планетарным называется дифференциальный механизм, если в нем одно из звеньев неподвижно. Планетарные механизмы используются:
1) в планетарных редукторах;
2) в планетарных механизмах включения и выключения;
3) в планетарных реверсивных механизмах;
4) в планетарных коробках передач;
5) в планетарных вариаторах, обеспечивающих бесступенчатое изменение величины передаточного отношения в больших пределах. Все эти механизмы надежны и легко управляемы, создают широкие возможности для их использования.
Например, планетарным редуктором можно уменьшить число оборотов в 10000 раз при передаточных числах i = 10, эти редукторы имеют высокий к. п. д. и малые размеры. Планетарные механизмы включения в отличие от простых фрикционных муфт могут обеспечить одновременно с включением и выключением изменение чисел оборотов. Планетарные реверсивные механизмы в отличие от обычных могут изменять не только направление вращения, но и передаточное число передачи. Планетарные коробки передач при большой компактности конструкции дают возможность производить ступенчатое изменение скоростей в более широких пределах при помощи фрикционных муфт и тормозов.
Расчеты чисел оборотов и передаточных чисел в планетарных механизмах производятся по тем же принципам, что и для дифференциальных.
Пример 1. На фиг. 112 изображен механизм расточной головки расточного станка, выполненный по схеме планетарной передачи. Шестерня z1 является центральным (солнечным) колесом и неподвижно закреплена на оси кронштейна (стойки).
С этой шестерней зацепляется шестерня z2, которая, вращаясь, вращает винт подачи расточной головки. Корпус головки S соединяет оси обеих шестерен и является поводком. Корпус головки, вращаясь, катит шестерню z2 вокруг шестерни z1. Определить отношение z2/z1, если расточная головка при одном обороте корпуса должна передвигаться на 6 мм и если шаг винта t = 12 мм. Поскольку колесо z1 закреплено, число его оборотов n1 = 0. Передаточное число i = z2/z1 будет отрицательным, так как ведущий поводок и ведомая шестерня вращаются и разные стороны. Число оборотов ведомой шестерни z2 по формуле Виллиса при n0 = 1 составит
n3 = 1 + z1/z2.
Подача головки зависит только от вращения винта или дополнительного вращения колеса z2, которое вызывается вращением поводка и равно частному от деления числа оборотов n0 поводка на передаточное число. При n0 = 1 шаг винта, деленный на передаточное число, дает подачу на каждый оборот скалки. Эта подача по условию должна равняться 6 мм. Следовательно,
i = z2 / z1 = 12 / 6 = 2.
Пример 2. На фиг. 113 показан часто применяющийся планетарный редуктор, устроенный следующим образом: ведущая шестерня, имеющая z1 = 15, получает движение непосредственно от электродвигателя и делает 1450 об/мин.
Она сцепляется с тремя промежуточными шестернями, имеющими по z3 = 30. Оси этих шестерен закреплены в диске, выполняющем роль поводка. Эти шестерни в свою очередь сцеплены с неподвижным зубчатым венцом, выполняющим роль сателлита и имеющим z2 = 75. Одним из преимуществ этого редуктора является то, что ведомый вал (соединенный с диском) находится на одной оси с ведущим и является как бы продолжением ведомого. Требуется определить число оборотов ведомого вала редуктора.
Передаточное число i'1,2 будет равно:
i´1,2 = z2*z3 / z1*z4 = 30*75 / 15*30 = -5.
Передаточное число имеет знак минус, так как ведущий и ведомый валы вращаются и разные стороны.
По формуле Виллиса число оборотов ведомого вала при неподвижном сателлите и n2 = 0 определится из выражения
i´1,2 = n1-n0 / n2-n0 = 1450-n0 / 0-n0 = -5,
откуда
n0 = 1450 / 6 = 241,6 об/мин.
