PrzekladniePlanetarne id 404640 Nieznany

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

1

0

2

0

1

0

2

0

1

0

12

ω

ω

ω

ω

ω

ω

=

=

i

3. Przekładnie planetarne

3.1. Idea przekładni planetarnych .Wzór Willisa. Kinematyka przekładni.

Przekładnia o osiach stałych (

ω

0

= 0):


Gdy prędkości kątowe

ω

1

,

ω

2

mają ten sam zwrot, to i > 0. W przeciwnym razie: i < 0.

Przekładnia o osiach wirujących (

ω

0

0) – przekładnia planetarna:

ω

1

,

ω

2

,

ω

3

– prędkości kątowe względem nieruchomego układu odniesienia.

Prędkości względem ruchomego korpusu:


Zależność na przełożenie wewnętrzne przekładni (przy zatrzymanym korpusie):


- równanie Willisa.

Możliwe są trzy warianty uzyskania przekładni:

ω

0

= 0 przekładnia o osiach stałych;

ω

1

= 0 przekładnia planetarna;

ω

2

= 0 przekładnia planetarna.


Mechanizm opisany równaniem Willisa – mechanizm różnicowy (wszystkie 3 elementy są w
ruchu, i

12

0

może być i

12

0

< 0 ; i

12

0

>0).

0

2

0

2

0

1

0

1

ω

ω

ω

ω

ω

ω

=

=

ω

1

ω

2

ω

0

= 0

ω

2

ω

1

ω

0

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

2

0

1

2

Przykłady szeregów planetarnych






















0

0

1

2

2

1

0

12

=

=

=

ω

ω

ω

z

z

i

0

1

0

0

12

1

2

0

21

=

=

=

ω

ω

ω

i

i

0

12

1

0

2

01

2

1

1

0

i

i

=

=

=

ω

ω

ω

0

1

2

2

1

0

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

3
















0

12

2

10

0

1

0

0

1

0

2

0

1

0

12

0

1

2

10

2

1

1

0

i

i

i

i

=

=

=

=

=

=

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

(

)

0

12

0

12

0

12

1

02

0

12

0

12

1

02

0

12

1
02

0

12

1

02

2

0

2

0

0

2

0

0

2

0

1

0

12

2

0

1

02

1

1

1

1

1

1

1

0

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

=

=

=

=

=

=

=

=

=

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

0

12

0

2

1
20

1

1

1

0

i

i

=

=

=

ω

ω

ω

0

2

1

1

2

0

0

1

2

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

4

Ogólnie:



L

KM

M

KL

M

LK

M

KL

i

i

i

i

=

=

1

1

1

2

0

12

1

2

0

12

z

z

i

z

z

i

=

=

0

12

0

21

0

12

1
02

0

12

2

01

0

12

1
20

0

12

2

10

1

1

1

1

1

1

1

1

1

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

=

=

=

=

=

1

2

0

z

1

z

2

1

2

0

z

1

z

2

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

5

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

)

(

0

12

2

10

i

f

i

=

)

(

0

12

1
20

i

f

i

=

)

(

0

12

2

01

i

f

i

=

)

(

0

12

1

02

i

f

i

=

)

(

0

12

0

21

i

f

i

=

0

12

i

i

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

6

Prędkość względna satelity względem jego osi:

z

S

- liczba zębów satelity

ω

0

jest znane gdyż znamy:

Przekładnia o zazębieniu zewnętrznym:













(

)

0

.

2

1

0

1

0

1

0

0

1

=

=

=

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

np

z

z

z

z

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

i

2

0

0

2

0

1

1

2

0

0

1

2

0

1

2

0

0

1

2

0

1

1

2

0

1

2

10

1

1

1

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

=

=

=





+

=





+

=

+

=

=

1

2

4

3

3

10

0

13

3

10

1

2

4

3

0

13

1

1

z

z

z

z

i

i

i

z

z

z

z

i

=

=

=

ω

1

ω

0

ω

2

z

1

z

2

z

S

z

2

z

1

ω

1

ω

0

z

3

z

4

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

7

3.2. Metoda wykreślna rozwiązywania przekładni planetarnych. Plan prędkości.

















0

2

1

0

0

2

2

2

2

1

1

1

1

0

12

1

2

2

1

0

2

0

1

2

1

0

2

0

1

2

2

1

1

2

1

2

0

2

1

0

1

2

2

2

1

1

1

1

2

tg

)

(

2

1

tg

tg

)

(

)

(

1

)

(

)

(

1

1

α

ω

α

ω

α

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

=

+

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

r

r

V

r

V

r

V

i

z

z

r

r

r

r

V

V

V

V

V

V

r

V

r

V

V

V

V

V

V

V

V

V

U

U

W

W

U

U

U

W

U

W

W

W

2

z

2

1

z

1

0

r

1

r

0

r

2

v

u1

v

w1

v

u2

v

u

v

2

v

1

v

w2

ω

2

ω

1

ω

0

α

1

α

0

α

2

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

8

Elementarne przykłady szeregów planetarnych stosowanych

w układach napędowych maszyn roboczych

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1

2

2

10

2

10

0

1

0

12

0

1

0

12

0

1

1

2

0

12

0

0

1

2

0

12

0

2

0

1

1

1

1

0

z

z

i

i

i

i

z

z

i

i

+

=

=

=

=

+

=

=

=

=

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

0

0

0

2

0

2

1

0

1

1

2

2

1

0

1

2

0

12

0

2

0

1

=

=

=

=

=

=

=

=

r

V

r

V

z

z

z

z

i

U

U

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

1

z

1

0

z

2

ω

0

ω

1

ω

2

= 0

v

2

= 0

v

w2

v

u

v

1

v

u1

v

w1

1

z

1

2

0

z

2

v

2

= v

w2

v

1

= v

w1

v

u

= 0

ω

0

= 0

ω

1

ω

2

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

9

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Przykład I

3

4

1

2

3

4

1

2

0

1

3

4

0

2

3

4

0

0

2

0

2

1

2

0

1

1

2

0

2

0

1

4

3

2

10

3

4

0

4

0

3

1

2

0

2

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

?

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

i

z

z

z

z

=

+





+

=

+

=

=

+





=

=

=

=

=



=

=

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

1

ω

0

z

2

z

1

z

4

z

3

z

1

z

2

1

2

0

ω

1

= 0

ω

1

= 0

ω

2

ω

0

v

1

= 0

v

u

v

u2

v

w2

v

w1

v

u1

v

2

2

1

1

2

0

12

0

21

1
20

2

1

1

2

1

2

0

2

0

12

1

2

2

1

2

0

0

1

2

2

1

2

0

1

2

0

2

0

1

2

0

12

1

0

12

0

2

0

1

1

1

1

1

1

1

lub

1

1

1

0

z

z

z

z

i

i

i

z

z

z

z

z

z

i

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

i

i

+

=

=

=

=

+

=

+

=

=

=





+

=

=

=

=

=

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

10

Przykład II














+

=

=

=

+

=

+

=

=

=



=

=

1

0

2

1

4

3

3

2

4

3

4

3

2

1

3

2

1

2

4

3

3

2

4

3

1

2

3

4

3

2

3

4

3

3

4

3

4

3

4

4

3

1

3

4

1

4

1

3

1

2

4

2

4

1

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

z

1

z

2

z

4

z

3

ω

2

ω

3

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

11

3.3. Dynamika szeregu planetarnego

3.3.1. Wprowadzenie

N

A

– moc wejściowa

N

B

– moc wyjściowa


3.3.2. Przekładnie o osiach stałych
a)

B

B

N

A

A

A

B

A

B

A

B

A

M

N

M

N

M

M

M

M

ω

ω

ω

ω

=

=

=

=

+

=

0

N

A

N

B

ω

Α

(+)

M

A

(+)

ω

Β

(+)

(

)

M

B

P

2

P

1

ω

1

(+)

(−)

ω

2

M

1

(+)

M

2

(+)

N

1

N

2

N

1

(+)

N

2

(

)

η

Ζ

r

2

r

1

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

12

b)




(

)





=

=

=

+

=

=

+

+

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

12

2

0

1

12

1

0

2

12

2

0

1

12

1

0

0

2

1

1

12

2

12

2

1

12

1

2

1

1

2

2

1

2

2

2

2

1

1

1

2

1

2

1

12

1

1

1

0

0

1

1

i

M

M

i

M

M

M

i

M

M

M

i

M

M

M

M

M

M

M

i

M

i

M

M

i

M

M

M

M

N

N

M

N

M

N

z

z

i

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

η

η

η

η

η

η

ω

ω

η

ω

ω

ω

ω

ω

1

(+)

N

1

N

1

(

)

N

2

(+)

N

2

(−)

ω

2

(

−)

M

1

r

1

η

Ζ

P

2

r

2

P

1

(

)

M

2

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

13


3.3.3. Równowaga elementów szeregu planetarnego

Założenie:

η

=1






=





=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

12

2

0

12

1

0

1

1

12

0

2

2

12

0

2

1

0

2

12

1

12

2

1

12

2

1

2

2

1

1

2

1

2

2

2

1

1

1

2

1

2

1

12

1

1

i

M

M

i

M

M

M

M

i

M

M

M

i

M

M

M

M

M

i

M

i

M

M

i

M

M

M

M

N

N

M

N

M

N

z

z

i

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

η

η

η

η

η

η

ω

ω

η

ω

ω

ω

ω

P

S1

P

1

M

1

P

S0

P

S2

P

2

M

0

M

2

P

0

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

14

Warunki równowagi:


lub:
















(

)

0

12

1

0

2

1

1

0

1

1

1

2

1

0

1

0

0

0

0

0

12

1

2

0

12

1

2

1

2

1

2

1

2

1

1

1

1

2

2

2

0

0

2

1

2

1

0

0

0

2

2

2

1

1

1

1

2

2

2

2

1

2

1

0

0

0

i

M

M

r

r

M

M

r

M

P

r

r

r

P

P

r

P

M

i

M

M

i

z

z

r

r

r

r

M

M

r

M

P

P

P

r

P

M

P

P

P

P

P

P

r

P

M

r

P

M

r

P

M

S

S

S

=

+

=

=

+

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

+

=

+

=

+

( )

0

12

1

0

1

0

12

1

0

1

0

12

2

2

1

0

0

2

1

1

0

i

M

M

M

i

M

M

M

i

M

M

M

M

M

M

M

=

+

=

=

=

=

+

+

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

15

3.3.4. Momenty na hamulcach

3.3.5. Momenty na sprzęgłach
a)









b)










c)




( )

0

12

1

0

0

1

0

12

2

2

1

1

1

0

0

0

i

M

M

M

M

i

M

M

M

M

H

H

H

=

=

=

=

=

=

=

=

ω

ω

ω

s

B

A

M

M

M

M

M

=

=

=

=

0

0

2

1

s

B

A

M

M

M

=

=

1

0

12

1

0

12

1

2

1

1

1

1

2

2

2

2

M

i

M

M

i

r

r

M

M

r

M

P

P

r

P

M

M

S

s

s

=

=

=

=

=

=

=

z

2

z

1

M

B

M

A

M

S

1

M

S

z

1

z

2

M

1

= 0

M

0

= M

B

M

A

z

2

z

1

M

0

= M

B

M

A

= M

1

M

S

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

16

d)



e)

f)

0

12

2

2

0

12

2

1

2

1

2

2

2

1

2

2

2

2

1

1

1

1

2

1

i

M

M

M

i

r

r

M

M

r

M

P

P

P

r

P

M

r

P

M

M

M

M

M

M

M

s

s

s

B

A

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

1

1

1

1

1

2

2

1

2

2

0

12

0

12

0

12

0

12

2

0

12

2

1

2

1

2

2

1

2

2

1

0

0

2

2

0

2

1

0

0

0

2

2

2

2

=

=

=

+

=

+

=

+

=

=

=

+

=

=

=

=

=

i

i

M

M

i

i

M

M

i

r

r

r

r

M

M

r

r

M

P

r

r

M

P

P

P

P

P

r

r

P

r

P

M

r

P

M

M

M

M

M

A

s

B

B

B

B

B

B

A

s

M

A

M

B

M

S

z

1

0

12

0

12

2

1

2

1

1

2

1

1

2

1

1

2

1

0

0

0

0

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

2

i

M

M

M

M

i

M

M

r

r

M

r

r

r

M

r

r

r

M

M

r

r

M

P

r

r

M

r

M

r

M

P

P

P

r

P

M

M

M

A

s

A

B

B

s

B

B

B

s

B

B

B

s

=

=

=

+

=

+

=

+

=

+

=

+

=

=

=

=

=

=

M

A

z

2

z

1

M

B

M

S

M

A

= M

2

z

1

z

2

M

S

M

B

= M

0

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

17

3.4. Przepływ mocy przez przekładnię planetarną. Sprawność przekładni.

3.4.1. Przepływ mocy przez szereg planetarny















(

)

(

)





=

=

=

=

=

+

=

+

=

=

=

=

=

+

+

+

=

+

=

+

=

+

=

+

=

+

=

10

1

0

1

1

10

1

0

20

0

2

10

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

12

1

0

1

0

12

2

0

2

1

2

0

2

1

0

1

2

2

2

2

2

2

1

1

1

1

1

1

2

2

2

1

1

1

1

1

1

0

i

i

i

i

N

N

M

M

N

i

M

M

M

i

M

M

M

M

r

V

r

V

r

V

r

V

r

V

r

V

V

V

V

V

V

V

W

W

U

W

W

W

W

U

W

U

W

U

W

U

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

(

)

(

)





=

=

=

=

=

+

=

+

=

=

=

=

=

+

+

+

=

+

=

+

=

+

=

+

=

+

=

10

1

0

1

1

10

1

0

20

0

2

10

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

12

1

0

1

0

12

2

0

2

1

2

0

2

1

0

1

2

2

2

2

2

2

1

1

1

1

1

1

2

2

2

1

1

1

1

1

1

0

i

i

i

i

N

N

M

M

N

i

M

M

M

i

M

M

M

M

r

V

r

V

r

V

r

V

r

V

r

V

V

V

V

V

V

V

W

W

U

W

W

W

W

U

W

U

W

U

W

U

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

N

1

M

1

ω

1

N

0

N

2

ω

2

M

2

ω

0

M

0

v

u1

v

w1

v

u2

v

w2

ω

2

ω

0

ω

1

v

1

v

2

v

0

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

18

Ogólnie:



























(

)





=





=

=

=

=

=





=

=

=

=

+

=

=





=





=

=

=

=

=

20

2

20

12

2

2

2

2

20

2

20

2

2

0

2

2

20

2

20

2

2

0

2

2

20

2

0

2

0

2

2

2

2

10

1

10

1

1

1

1

1

10

1

10

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

i

N

i

M

M

N

i

N

i

M

M

N

i

i

i

M

M

N

i

N

i

M

M

N

i

N

i

M

M

N

W

W

U

W

W

W

W

U

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω





=

=

0

0

1

1

1

X

X

WX

X

X

UX

i

N

N

i

N

N

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

19

Przykład 1








( )

25

,

0

1

1

25

,

0

1

1

75

,

0

25

,

0

1

5

,

0

5

,

0

3

2

2

75

,

0

1

1

1

1

25

,

0

1

1

75

,

0

25

,

0

1

3

3

1

3

2

2

0

12

2

2

0

12

1

1

0

2

2

0

1

1

0

0

0

2

2

2

1

1

1

0

2

20

0

1

10

0

12

0

2

0

12

2

0

0

12

0

1

0

12

1

0

2

1

0

1

2

0

2

0

1

0

12

0

2

1

=





=

=





=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=





=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

i

N

N

i

N

N

M

N

M

N

M

N

M

N

M

N

i

i

i

M

M

i

M

M

i

M

M

i

M

M

M

M

M

gdy

z

z

i

W

W

U

U

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

N

2

=0,5

N

W1

= -N

W2

=0,25

N

1

=0,5

N

o

= -1

N

U1

=0,25

N

U2

=0,75

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

20

Przykład 2








1

10

0

12

1

0

2

2

2

2

1

10

0

12

1

10

1

1

0

12

0

2

2

2

1

10

1

1

1

10

1

1

0

12

0

2

20

0

12

0

1

10

1

2

1

0

12

2

2

2

2

0

12

2

4

3

4

3

0

4

3

1

1

4

1

3

4

1

1

4

1

3

0

3

0

N

i

i

N

M

M

N

N

i

i

N

i

M

i

M

N

N

N

i

N

N

N

i

N

N

i

i

i

i

M

M

M

i

M

M

N

i

W

W

U

W

U

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=





=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

1

0

z

2

z

1

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

21


Przykład 3


1

10

0

12

1

0

2

2

2

2

1

10

0

12

1

10

1

1

0

12

0

2

2

1

10

1

1

1

10

1

1

0

12

10

0

12

2

2

3

2

3

2

3

1

1

2

1

2

1

3

0

N

i

i

N

M

M

N

N

i

i

N

i

M

i

M

N

N

i

N

N

N

i

N

N

i

i

i

W

W

U

W

U

=

=

=

=

=

=

=

=

=





=

=

=

=

=

=

=

ω

ω

ω

ω

ω

N

2

=0

N

W1

=0,75N

1

= -N

W2

N

o

= -N

1

N

1

N

U1

=0,25N

1

N

U2

=0,75N

1

z

1

N

1

z

2

z

S2

z

S1

N

0

=

N

1

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

22



Można też i

12

0

> 0 uzyskać w inny sposób, np.:

−∞





=





=

=

=

=

=

=





=

=

1

1

1

0

12

1

1

1

0

12

0

12

1

10

1

1

1

0

12

10

1

1

0

12

0

1

10

2

2

1

1

2

2

1

1

0

12

2

0

10

0

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

0

W

U

W

U

W

U

S

S

S

S

N

N

N

i

N

N

N

i

gdy

i

N

i

N

N

N

i

i

N

N

i

i

z

z

z

z

z

z

z

z

i

ω

ω

ω

N

2

=0

N

W1

=1,5N

1

= -N

W2

N

o

= -N

1

N

1

N

U1

= -0,5N

1

N

U2

= 1,5N

1

z

1

z

S1

ω

1

z

2

ω

0

z

S2

ω

2

= 0

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

23

0

12

i

1

W

N

1

W

N

0

N

1

U

N

1

U

N

1

N

1

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

24

Przykład 4


(

)

(

)

2

20

2

0

12

2

0

1

1

1

2

20

12

0

12

2

0

1

1

2

20

2

2

0

2

2

2

2

20

2

2

0

12

20

0

12

10

2

0

12

2

1

1

0

12

2

1

1

1

0

12

1

4

1

0

4

1

4

1

1

1

4

3

3

4

1

1

4

1

3

1

0

3

0

N

i

i

M

M

N

N

i

i

M

M

N

N

i

M

M

N

N

i

N

N

i

i

i

i

M

i

M

M

M

i

M

M

N

i

W

U

W

U

=





=

=

=

=

=

=





=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

N

W2

= -N

W1

=0,25N

2

N

o

= -N

2

N

1

=0

N

2

N

U1

= 0,25N

2

N

U2

= 0,75N

2

z

1

z

2

ω

1

= 0

0

2

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

25


Przykład 5
























(

)

(

)

1

1

1

0

12

1

1

0

12

0

2

2

2

1

1

1

0

1

1

1

0

2

2

0

1

1

0

12

0

0

0

3

0

N

M

i

M

i

M

N

N

M

M

N

M

N

M

N

i

W

W

U

U

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

1

0

2

z

1

z

2

N

2

=-N

1

N

W1

=-N

W2

=N

1

N

1

N

o

=0

N

U1

= 0

N

U2

= 0

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

26

4.4.2. Sprawność szeregu planetarnego

Ogólnie:

Sprawność odniesiona do mocy wejściowej:

Sprawność odniesiona do mocy wyjściowej:

gdzie:
N

U

– moc unoszenia (sprzężenia),

N

W

– moc względna (zazębienia)

η

0

– sprawność bazowa.

Mocy względnej towarzyszą straty mocy wyrażone przez sprawność wewnętrzną (bazową)

η

0

,

którą oblicza się jak dla przekładni o osiach stałych (iloczyn sprawności poszczególnych par
zazębień).
Do wstępnych obliczeń przyjmuje się:

η

Z

= 0,985 – sprawność zazębienia zewnętrznego,

η

w = 0,995 – sprawność zazębienia wewnętrznego.

Dla prostego szeregu planetarnego o dwóch stopniach swobody istnieje sześć możliwości
przepływu mocy.

I Różnicowanie mocy









=

=

=

WE

WE

WY

WY

WE

WY

M

M

N

N

N

ω

ω

η

0

W

U

W

U

WE

WY

N

N

N

N

N

N

+

+

=

=

0

η

η

0

η

η

W

U

W

U

WE

WY

N

N

N

N

N

N

+

+

=

=

1

0

2

0

2

1

N

N

N

+

=

<

η

N

1

N

o

N

2

I a

N

o

N

1

N

2

I b

0

2

1

2

1

0

N

N

N

+

=

<

η

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

27






II Sumowanie mocy
















Sposób postępowania przy określaniu sprawności dla mechanizmu planetarnego o 2 stopniach
swobody na przykładzie I a:

Podstawiając:

(

)

1

0

0

12

1

0

0

0

12

1

2

+

=

=

η

η

i

M

M

i

M

M

otrzymuje się:

2

1

0

1

0

2

N

N

N

+

=

<

η

0

2

1

1

0

2

N

N

N

+

=

>

η

1

2

0

0

2

1

N

N

N

+

=

>

η

0

1

2

2

0

1

N

N

N

+

=

>

η

1

1

0

0

2

2

1

0

2

0

2

1

ω

ω

ω

η

M

M

M

N

N

N

+

=

+

=

<

N

1

N

o

N

2

I c

N

o

N

1

N

2

II a

N

1

N

o

N

2

II b

N

o

N

1

N

2

II c

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

28

Uwzględniając z równania Willisa, że:

otrzyma się:

i ostatecznie:

Obliczanie sprawności dla przekładni planetarnych o jednym stopniu swobody (zablokowany
element „1” lub „2” ). Wyprowadzenie zależności na przykładzie

η

10

:

(

)

1

0

1

0

0

0

12

1

2

0

0

12

0

2

1

1

1

0

0

0

12

1

2

0

0

12

1

0

2

1

1

ω

ω

ω

ω

η

ω

ω

η

η

ω

ω

η

ω

η

η

+

=

+

=

<

<

i

i

M

i

M

i

M

1

0

0

12

0

12

1

2

1

1

1

ω

ω

ω

ω





+

=

i

i

(

)

1

0

1

0

0

0

12

1

0

0

0

0

12

0

0

2

1

ω

ω

ω

ω

η

ω

ω

η

η

η

η

+

+

=

<

i

i

(

)

1

0

0

0

0

2

1

1

ω

ω

η

η

η

+

=

<

N

U1

N

o

N

U2

N

1

a

N

W1

b

1

0

z

2

z

1

N

1

N

0

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

29


Zestawienie sprawności dla szeregu planetarnego o 1 stopniu swobody:

gdzie: indeks „A” dla i

12

0

< 0

indeks „B” dla i

12

0

> 0















(

)

(

)

(

)

( )

(

)

(

)

(

)

0

12

0

12

0

10

0

12

0

12

0

1

0

1

0

12

0

1

10

0

12

1

0

0

12

0

1

0

0

12

0

1

0

12

0

2

0

1

0

12

0

1

2

1

0

0

2

1

0

12

0

1

2

0

12

1

2

0

1

1

0

2

2

0

0

1

1

0

2

2

1

1

2

2

1

1

0

1

1

0

0

1

0

10

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

i

i

i

i

M

i

M

i

i

i

i

i

M

M

M

M

M

M

M

i

M

M

i

M

M

M

M

M

M

N

N

M

M

N

N

W

W

W

W

A

W

B

W

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

+

+

=

=

=

=

=

=

=

=

=

η

η

η

ω

ω

η

η

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

η

η

ω

ω

ω

ω

η

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

ω

η

ω

ω

η

(

)

( )

( )

0

12

0

0

12

0

20

02

0

12

0

12

0

02

20

0

12

0

0

12

0

01

01

0

12

0

12

0

10

10

1

1

1

1

1

1

1

1

i

i

i

i

i

i

i

i

B

A

B

A

B

A

B

A

η

η

η

η

η

η

η

η

η

η

η

η

η

η

=

=

=

=

=

=

=

=

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

30

- obszar samohamowności:

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------





---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------




---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

0

0

1

η

η

<

<

W

i

2

1

0

12

0

21

2

20

1

0

1

z

z

i

i

i

i

W

W

A

A

=

=

=

η

η

z

2

z

1

2

1

0

12

01

10

1

z

z

i

i

i

W

W

A

A

=

=

<

η

η

η

0

η

X

0

η

0

X

η

0

1

1

W

i

0

η

=

W

i

0

1

η

=

W

i

1

z

2

z

1

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

31







---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------









2

1

0

12

02

20

1

1

0

z

z

i

i

i

W

W

B

B

=

=

η

η

1

2

0

12

01

10

1

z

z

i

i

i

W

W

B

B

=

=

η

η

1

2

0

12

01

10

1

z

z

i

i

i

W

W

B

B

=

=

η

η

z

1

z

2

background image

Układy napędowe i ich sterowanie

Przekładnie planetarne

32


Literatura

[1] Chodkowski A. W.: Konstrukcja i obliczanie szybkobieżnych pojazdów gąsienicowych.
WKŁ, Warszawa 1990
[2] Dajniak H.: Ciągniki. Teoria ruchu i konstruowanie. WKŁ, Warszawa 1985

z

1

z

2


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Projektowanie przekladnie id 40 Nieznany
zelbet www przeklej id 587207 Nieznany
Przekladnie id 404688 Nieznany
6 Wyklad Przekladniki I id 4395 Nieznany (2)
przekladnie cierne id 404815 Nieznany
Przekladnia falowa id 404650 Nieznany
przekladnia rysunek A1 id 40466 Nieznany
Przekladnie mechaniczne id 4047 Nieznany
Przekladnia zebata gotowa id 40 Nieznany
przekladnie zebate id 404821 Nieznany
przekladnie ciegnowe id 404814 Nieznany
PrzekladniaPasowa projekt id 40 Nieznany
przekladnie mechaniczne id 4048 Nieznany
Przekladnia pradowa SN id 40465 Nieznany
fizyka www przeklej pl id 17708 Nieznany
przekladnie cierne id 404815 Nieznany

więcej podobnych podstron