Auto >> Automobiel >  >> Motor

Hoe werkt een epicyclische versnellingsbak?

Een epicyclische versnellingsbak, ook wel planetaire versnellingsbak genoemd, is een soort mechanische versnellingsbak die planetaire tandwielen gebruikt om de snelheid en het koppel te verlagen of te vergroten. De epicyclische configuratie zorgt voor een compact ontwerp en hoge overbrengingsverhoudingen in een relatief kleine ruimte. Zo werkt het:

Componenten:

1. Centrale as (zonnewiel):De centrale as, ook wel zonnewiel genoemd, is de ingaande as van de versnellingsbak. Het draait om zijn eigen as en draagt ​​een tandwiel dat het zonnewiel of het centrale tandwiel wordt genoemd.

2. Planeetwielen en dragers:Planeetwielen zijn kleinere tandwielen die rond het zonnewiel draaien. Elk planeetwiel is gemonteerd op een drager, een roterende arm die is verbonden met het versnellingsbakhuis.

3. Ringtandwiel:Het ringwiel is het grootste tandwiel in de epicyclische versnellingsbak, meestal vast of verbonden met de uitgaande as van de versnellingsbak.

4. Uitgaande as:De uitgaande as is verbonden met het ringwiel of een drager, afhankelijk van de specifieke tandwielopstelling.

Bediening:

1. Rotatie van het zonnewiel:Wanneer de invoer op het zonnewiel wordt toegepast, begint het om zijn as te draaien, waardoor de planeetwielen meedraaien.

2. Rotatie van het planeetwiel:Terwijl de planeetwielen rond het zonnewiel draaien, rollen ze ook langs het binnenoppervlak van het ringwiel, waardoor beweging en kracht in de versnellingsbak worden overgebracht.

3. Rotatie van de drager:De drager, die de planeetwielen vasthoudt, roteert ook om de centrale as van de versnellingsbak. De rotatie van de drager is cruciaal bij het bepalen van de totale overbrengingsverhouding en de richting van de uitgaande rotatie.

4. Snelheids- en koppelomzetting:De rotatie van de planeetwielen ten opzichte van het zonnewiel en het ringwiel creëert een epicyclische beweging, waardoor de versnellingsbak verschillende snelheids- en koppelomzettingen kan bereiken. Afhankelijk van de configuratie van de versnellingen kan de versnellingsbak zorgen voor snelheidsverlaging of -verhoging, evenals koppelvermenigvuldiging.

5. Output:De output van de epicyclische versnellingsbak wordt doorgaans afkomstig van het ringwiel of de drager, afhankelijk van de tandwielopstelling en de gewenste output-rotatierichting.

Voordelen:

Compact ontwerp:De epicyclische versnellingsbak biedt een compact ontwerp in vergelijking met conventionele versnellingsbakken. De planetaire tandwielopstelling maakt het mogelijk meerdere tandwielsets op te nemen binnen een relatief klein volume.

Hoge overbrengingsverhoudingen:Epicyclische versnellingsbakken kunnen in één fase hoge overbrengingsverhoudingen bereiken. Dit is mogelijk omdat de overbrengingsverhoudingen tot stand komen door de combinatie van rotaties tussen het zonnewiel, de planeetwielen en het ringwiel.

Soepele krachtoverbrenging:Het rollende contact tussen de planeetwielen en de zon-/ringtandwielen resulteert in een soepele krachtoverbrenging, waardoor geluid en trillingen worden verminderd.

Flexibiliteit:De epicyclische versnellingsbakconfiguratie kan worden aangepast om aan verschillende snelheids- en koppelvereisten te voldoen, waardoor deze veelzijdig en geschikt is voor een breed scala aan toepassingen.

Nadelen:

Complexiteit:Epicyclische versnellingsbakken kunnen complex zijn in het ontwerp en de productie, waardoor precisiebewerking en montage nodig zijn.

Smering:Een goede smering is essentieel voor een efficiënte werking en om slijtage in epicyclische versnellingsbakken te verminderen vanwege het grote aantal bewegende delen.

Kosten:Epicyclische versnellingsbakken kunnen duurder zijn om te produceren dan conventionele versnellingsbakken vanwege de complexiteit en precisie die vereist is bij het ontwerp en de productie ervan.

Over het algemeen bieden epicyclische versnellingsbakken compacte ontwerpen, hoge overbrengingsverhoudingen en een soepele krachtoverbrenging, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen waarbij ruimte, efficiëntie en betrouwbaarheid belangrijke overwegingen zijn. Ze worden vaak gebruikt in sectoren zoals de automobielsector, de ruimtevaart, de robotica en de hernieuwbare energie.