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Cù ingranaggi unichi spur, un inseme di ingranaggi formanu un stadiu di ingranaggi. Se cunnessi parechje coppie di ingranaggi unu dopu à l'altru, questu hè cunnisciutu cum'è una scatula multi-stadi. Per ogni tappa di l'ingranaggio, a direzzione di rotazione trà u vostru arbre di trasmissione è l'arburu di u risultatu pò esse invertitu. L'elementu di multiplicazione tutale di scatuli di ingranaggi multi-stadi hè certamente calculatu multiplicendu u rapportu di ogni stadiu di ingranaggi.
A velocità di l'impurtanza hè ridutta o aumentata da u fattore di u rapportu di gear, secondu s'ellu hè un rapportu à lentu o un rapportu à veloce. In a maiò parte di l'applicazioni, u rapportu à lentu hè necessariu, postu chì u torque drive pò esse multiplicatu da tuttu u fattore di multiplicazione, à u cuntrariu di a velocità di u drive.
Un ingranaggio spur multi-stadi pò esse realizatu in un metudu tecnicu significativu finu à un rapportu di ingranaggi di circa 10: 1. U mutivu di questu hè basatu annantu à u rapportu di u numeru di denti. Da un rapportu di 10: 1, a rota di l'ingranaggio hè estremamente chjuca. Questu hà una scarsa influenza nantu à a geometria di i denti è u torque chì si trasmette. Cù ingranaggi planetarii, una scatula di ingranaggi multi-stadi hè incredibilmente faciule da realizà.
Una scatula di ingranaggi in dui fasi o una scatula di ingranaggi in trè stadi pò esse realizatu in basa di l'aumentu di a distanza di l'ingranaggio di l'anellu è cù una disposizione seriale di parechje fasi individuali di u pianeta. Un equipamentu planetariu cù un rapportu di 20: 1 puderia esse fabbricatu da a proporzioni media di persone di 5: 1 è 4: 1, per esempiu. Invece di l'arbulu di trasmissione, u trasportatore planetariu furnisce l'ingranaggio di u sole, chì guida u prossimu stadiu di u pianeta. Un gearbox à trè stadi pò esse ottenutu per mezu di l'aumentu di a lunghezza di l'equipaggiu di l'anellu è aghjunghjendu un altru stadiu di u pianeta. Un rapportu di trasmissione di 100: 1 hè ottenutu cù i rapporti di persone di 5: 1, 5: 1 è 4: 1. In fondu, tutti i rapporti di persone puderanu esse cumminati, chì si traduce in un numeru considerableu di opzioni di rapportu per i riduttori planetari multi-stadi. U torque trasmissibile puderia esse aumentatu usendu ingranaggi planetarii extra quandu eseguisce questu. U percorsu di rotazione di l'arburetu di trasmissione è l'arburu di u risultatu hè in generale u stessu, sempre chì l'equipaggiu di l'anellu o a carcassa hè fissatu.
Cume a quantità di tappe di ingranaggi aumenta, l'efficienza di a scatula generale hè diminuita. Cù un rapportu di 100: 1, u rendiment hè più bassu cà cù un rapportu di 20: 1. Per pudè contru à stu scenariu, u fattu propiu chì a mancanza di putenza di u stadiu di u drive hè bassu deve esse cunsideratu quandu si travaglia cù scatuli multi-stadi. Questu hè ottenutu riducendu a perdita di attritu di a tenuta di a scatula di ingranaggi o avè un stadiu di guida chì hè geomètricamente più chjucu, per esempiu. Questu reduce ancu l'inerzia di massa, chì pò esse vantaghju in applicazioni putenti. I riduttori planetarii in una sola fase sò i più efficaci.
Multi-stage ingranaggi pò ancu esse realizatu cumminendu diversi tipi di denti. Cù una scatula di ingranaggi à angolo rettu, un ingranaghju bisellu è un riduttore planetariu sò solu cumminati. Quì ancu u fattore di multiplicazione generale pò esse u pruduttu di e proporzioni media di persone. Sicondu u tipu d'ingranaggio è u tipu di tappa di l'ingranaggio conico, l'accionamentu è l'output ponu girà in a listessa direzzione.
Avvanzi di e scatule di cambi in più tappe:
Ampia varietà di rapporti
Concentricità constante cù ingranaggi planetarii
Disegnu compactu cù alti rapporti di trasmissione
Cumbinazione di sfarenti tippi di cambio
Vasta gamma di usi
I svantaghji di e scatule di cambio à più fasi (in paragone cù e scatule di cambiu à un stadiu)
Cuncepimentu più cumplessu
Gradu più bassu di efficienza
U sistema di trasmissione automatica hè assai cruciale per i veiculi d'alta velocità, induve in fattu a scatula di trasmissione planetaria o epiciclica hè una funzione standard. Cù l'aumentu di e intricacies di cuncepimentu di u gearbox planetariu, u modellu matematicu hè diventatu cumplessu in natura è per quessa, ci hè una dipendenza da a mudelazione di a scatula planetaria multistage cumpresu u schema di shifting. Una sintesi di ricerca aleatoria centrata in trè gradi di libertà (DOF) hè stata dimustrata in questu documentu, chì deriva un mecanismu efficiente di cambiu di marcia attraversu u disignu di u schema di trasmissione di ottu scatole di velocità cumposti cù quattru ingranaggi planetari. Inoltre, aduprendu l'analogia di leva, u flussu di putenza di trasmissione è l'efficacità di a putenza relativa sò stati identificati per analizà u stilu di a scatula. Una prova basata nantu à a simulazione è a validazione sò state eseguite chì mostranu u mudellu prupostu hè definitivamente efficace è produce una qualità di cambiamentu satisfacente attraversu caratteristiche di torque megliu mentre cambia l'ingranaggi. Una nova soluzione euristica per determinà l'arrangiamentu di cumpunimentu adattatu, basata nantu à l'enumerazione di u meccanismo, per creà un disignu di scatula hè pruposta quì.
L'ingranaggi planetari multi-stadi sò affidati in parechje applicazioni cum'è automobili, elicotteri è tunneling uninteresting machine (TBM) per via di i so benefici di alta densità di putenza è riduzzione enormi in un picculu voluminu [1]. I prublemi di vibrazione è di rumore di ingranaggi planetari multi-stadi sò sempre u focu di l'attenzione da l'accademici è l'ingegneri [2].
A vibrazione di ingranaggi planetarii simplici è unicu hè stata studiata da parechji circadori. In i primi littiratura [3-5], a struttura di vibrazione di alcuni esempi di ingranaggi planetarii sò determinate cù mudelli di parametri lumped, ma ùn anu micca datu cunclusioni generale. Lin è Parker [6-7] anu scupertu formalmente è dimustratu a struttura di vibrazione di l'ingranaggi planetarii cù uguali / ineguali spazii di u mondu. Hanu classificatu analiticamente tutti i modi di ingranaggi planetari in esattamente trè tippi, modi di rotazione, traduzzione è pianeti. Parker [8] hà ancu investigatu u fenomenu di clustering di i trè tippi di paràmetri. In l'ultime letteratura, a classificazione sistematica di i modi era stata purtata in sistemi modellati cù un ingranaggio elasticu continuu [9], ingranaggi planetari elicoidali [10], ingranaggi planetarii à spina di pesce [11], è ingranaggi d'alta accelerazione cù risultati giroscopici [12] .
E frequenze naturali è i paràmetri di vibrazione di ingranaggi planetari multi-stadi anu ancu ricevutu attenzione. Kahraman [13] hà fundatu un gruppu di famiglia di mudelli di dinamica torsionale per ingranaggi planetarii di sustanzi sottu diverse cunfigurazioni cinematiche. Kiracofe [14] hà sviluppatu un mudellu dinamicu di ingranaggi planetari di sustanza di descrizzione generale cumpresi i livelli di traduzzione di libertà, chì permette millaie di cumminzioni cinematiche. Anu dimustratu matematicamente chì e caratteristiche modali di l'ingranaggi planetarii di sustanza eranu analoghi à un sistema di ingranaggi planetariu simplice è in una sola tappa. Intantu, ci sò numerosi circadori cuncentrati nantu à e caratteristiche dinamiche non lineari di l'ingranaggi planetari multi-stadi per l'applicazioni ingegneria, cum'è per esempiu TBM [15] è turbine eoliche [16].
Sicondu i mudelli sopra citati è u quadru di vibrazione di l'ingranaggi planetari, parechji sperti anu preoccupatu di a sensibilità di e frequenze organiche è di i modi di vibrazione à i paràmetri di u sistema. Anu investigatu l'effettu di i paràmetri modali cum'è per esempiu a rigidità di a rete di denti, a rigidità di u cuscinettu mundiale è a rigidità di supportu nantu à frequenze organiche di l'equipaggiu planetariu è paràmetri di vibrazione [17-19]. Parker et al. [20-21] hà analizatu matematicamente l'effetti di i paràmetri di cuncepimentu nantu à frequenze organiche è paràmetri di vibrazione sia per l'ingranaggi planetari monostadi è composti. Anu prupostu espressioni in forma chjusa per l'eigensensitivities à mudeli varianti di parametri basati nantu à e proprietà di vibrazione ben definite, è fundanu a relazione di eigensensitivities è energie modali. Lin è Parker [22] anu investigatu a virazione di i valori propri di l'equipaggiu planetariu. Hanu utilizatu i modi di vibrazione strutturati per dimustrà chì eigenvalue loci di diversi tipi di paràmetri incruciate constantemente è quelli di u listessu tipu di paràmetru viranu cum'è un paràmetru di mudellu hè definitamente variatu.
Tuttavia, assai di i studii esistenti anu riferitu solu a tecnica utilizata per l'ingranaggi planetarii in una sola tappa per analizà e caratteristiche modali di ingranaggi planetari multi-stadi, cum'è e differenze trà sti dui tipi di ingranaggi planetarii eranu. trasmissione planetaria multi stadiu ignoratu. A causa di i gradi multipli di libertà in ingranaggi planetari multi-stadi, a divisione più descriptiva di frequenze naturali deve analizà l'impattu di diversi paràmetri di u prugramma. L'obiettivu di stu documentu hè sicuramente di prupone una manera innovativa di esaminà i modi accoppiati in ingranaggi planetari multi-stadi per investigà a sensibilità di i paràmetri. I mudelli di gradu di libertà puramente rotazionale sò usati per simplificà l'investigazione analitica di a vibrazione di l'ingranaggi mantenendu u principale cumportamentu dinamicu pruduciutu da e forze di a rete di denti. In questu documentu, hè studiata a sensibilità di frequenze organiche è modi di vibrazione à i paràmetri di l'ingranaggi è à i paràmetri di l'arbre di accoppiamentu di ingranaggi planetari multi-stadi.
1. I gruppi di ingranaggi planetarii sò dispunibuli in rapporti di ingranaggi di riduzione larga
2. L'attrezzi stabiliti ponu cunghjunghje listessi o sfarenti rapporti
3. L'attrezzi planetarii sò dispunibuli in plasticu, metallu sinterizatu è acciaio, secondu e diverse applicazioni
4. Alta efficienza: 98% d'efficienza à a sola diminuzione, 95% à a doppia riduzione
5. Gamma di coppia stabilita di ingranaggi planetarii: Coppia bassa, coppia media, coppia alta
6. Facile cunnessu cù accoppiamenti, arbuli d'input, arburi di risultatu
L'ingranaggio planetariu hè un tipu speciale di trasmissione di ingranaggi, induve i multipli ingranaggi mundiali giranu intornu à un ingranaghju di luce di u sole dispostu cintrali. L'ingranaggi di a terra sò stallati nantu à un trasportatore mundiale è impegnà positivamente in un equipamentu di anellu dentatu internamente. Torque è putenza sò distribuiti trà una quantità di ingranaggi di pianeta. L'equipaggiu di Sun, u trasportatore di pianeta è l'equipaggiu di banda ponu esse generatori, guidati o fissi. L'ingranaggi planetarii si trovanu in a custruzzione di l'automobile è a custruzzione navale, è ancu per l'usu stazionariu in turbine è ingegneria meccanica generale.
L'unità GL 212 permette l'investigazione di u cumportamentu putente di un ingranaggio planetariu in dui fasi. L'addestratore hè custituitu da dui ingranaggi di pianeta, ognunu cù trè ingranaggi mundiali. U ring gear di a prima tappa hè certamente accumpagnatu à u trasportatore di a terra di u prossimu stadiu. Fixing ingranaggi individuali, vi Mulateri Di L'esse capaci di cunfigurà un totale di quattru rati differente tranny. L'apparechju hè acceleratu cù un tamburinu di cable è un gruppu regulable di pesi. U gruppu di pesi hè alzatu cù una manivela. Un ratchet impedisce à u pesu di scappà accidentalmente. Una ruota libera di u rullu di serratura permette una rotazione ulteriore libera dopu chì u pesu hè statu liberatu. U pesu hè definitu catturatu da un ammortizzatore. Una tappa protettiva trasparente aiuta à prevene a cunnessione accidentale cù e parti rotanti.
Per esse capace di determinà i torques efficaci, a misurazione di a putenza misura a deviazione di i travi di curvatura. I sensori di rapidità induttivi nantu à tutti l'ingranaggi di trasmissione permettenu a velocità di esse misurata. I valori misurati sò trasmessi direttamente à un Computer via USB. U software di acquisizione di informazioni hè inclusu. L'accelerazione angulare pò esse leghje da i diagrammi. Occasioni di massa effettiva di inerzia sò determinate da l'accelerazione angulare.
indagine di u cumpurtamentu putente di un attrezzu planetariu in 2 tappe
trè ingranaggi mundiali per tappa
quattru raporti di trasmissione sfarenti pussibuli
L'ingranimentu hè acceleratu attraversu u tamburinu di cavu è un inseme variabile di pesi
pesu alzatu da a manovella; cricchetto impedisce a liberazione accidentale
a rota libera di rulli di serratura permette di girà di più dopu u liberu di u pesu
ammortizzatore per u pesu
copertura protettiva trasparente
misurazione di pressione nantu à diversi livelli di l'equipaggiu attraversu 3 barre di curvatura, visualizazione via manometri
sensori di velocità induttivi
Programma di software GUNT per l'acquistu di dati via USB sottu Windows 7, 8.1, 10
di dati tecnica
Attrezzatura planetaria in 2 tappe
modulu: 2mm
ingranaggi di luce solare: 24 denti, cerchju d-pitch: 48mm
ingranaggi pianetari: 24 denti, cerchju in pitch: 48mm
ingranaggi anulari: 72 denti, d-pitch circle: 144 mm
Drive
ghjocu di pesi: 5 ... 50kg
max. energia putenziale: 245,3Nm
Caricà fermu
forze di pesu: 5 ... 70N
Gamme di misurazione
vitezza: 0 ... 2000min-1
230V, 50Hz, 1 fase
230V, 60Hz, 1 fase; 120V, 60Hz, 1 fase
UL / CSA opzionale
U tipu più basicu di ingranaggi planetariu implica trè gruppi di ingranaggi cù diversi livelli di libertà. L'ingranaggi mundiali giranu intornu à l'assi chì giranu intornu à un ingranaghju di u sole, chì gira in u locu. Un ingranaghju anellu liga i pianeti esternamente è hè cumpletamente fissatu. A concentricità di u pianeta chì si raggruppa cù u sole è l'ingranaggi di l'anellu implica chì u torque porta una cullizzioni diretta. Parechje treni di putenza sò "cunforti" allineati dritti, è a mancanza d'arbureti offset ùn solu riduce u spaziu, elimina a necessità di ridirezzione di u putere o di traslocà altri elementi.
In una cunfigurazione planetaria simplice, a putenza d'ingressu gira l'ingranaggio di u sole à alta velocità. I pianeti, spaziati intornu à l'assi cintrali di rotazione, s'appoghjanu cù a luce di u sole è ancu cù l'ingranaggi fissi, cusì sò furzati à orbità mentre rotulanu. Tutti i pianeti sò stallati à un unicu membru rotativu, cunnisciutu cum'è gabbia, bracciu o trasportatore. Quandu u traspurtadore di a terra gira, furnisce a bassa velocità, alta torque output.
Un cumpunente stabilitu ùn hè micca sempre essenziale, però. In i sistemi differenziali ogni membru rota. L'arrangiamenti planetarii cum'è questu accoglie un risultatu unicu alimentatu da dui ingressi, o un input individuale chì guida dui outputs. Per esempiu, u differenziale chì conduce l'asse in un veiculu hè di solitu l'ingranaggio bisellu planetariu - a velocità di a rota rapprisenta dui outputs, chì deve differisce per piglià cura di i cantoni. I sistemi planetarii di l'equipaggiu di bisellu operanu longu u listessu principiu di basa cum'è i sistemi d'arbureti paralleli.
Un bonu trenu di gear planetariu simplice offre dui inputs; un ingranaggio di banda ancorata rapprisenta un insight cuntinuu di velocità angular zero.
I diseggiani ponu prucede più profonda cù questu tema "planetari". I treni planetarii cumposti (in uppusizione à i semplici) anu almenu dui ingranaggi mundiali attaccati in linea à u stessu fustu, chì giranu è orbitanu à a listessa vitezza mentre ingrananu cù ingranaggi differenti. I pianeti cumposti ponu pussede diverse quantità di denti, cum'è l'ingranaggi chì si mischianu. Avè stu tipu d'opzioni espansione assai l'opportunità meccanica, è permette più riduzzione per stage. I treni planetarii cumposti ponu certamenti cunfigurati cusì chì l'arburetu di u trasportatore di u pianeta viaghja à alta rapidità, mentre chì i prublemi di riduzzione da u sole di u sole, se u sviluppatore preferisce questu. Una cosa più nantu à i sistemi planetarii cumposti: i pianeti ponu ingranà cù (è giranu intornu) sia ingranaggi esterni sia in rotazione simultaneamente, per quessa, un ingranaggio anulare ùn hè micca essenziale.
L'ingranaggi di u pianeta, per via di a so dimensione, impegnà assai denti perchè circundanu l'equipaggiu di u sole - per quessa, ponu solu accolta parechje volte di u cunduttore per ogni rivoluzione di l'arburu di u risultatu. Per fà una diminuzione paragunabili trà un pignone standard è l'equipaggiu, un ingranaghju di grandezza hà bisognu di maglia cù un pignone abbastanza chjucu.
L'ingranaggi planetari di basa generalmente furnisce riduzioni finu à 10: 1. Sistemi planetarii di sustanzi, chì sò più elaborati cà e versioni simplici, ponu furnisce riduzzione spessu più altu. Ci sò manere apparenti di riduzzione supplementu (o cum'è u casu pò esse, aumentà) a tarifa, cum'è per esempiu cunnessu livelli planetarii in serie. U risultatu di rotazione di u stadiu iniziale hè ligatu à l'input di u prossimu, è a multiplicità di e proporzioni individuali rapprisenta a riduzzione finale.
Un'altra scelta hè di intruduce i riduttori di ingranaggi regulari ghjustu in un insegnamentu planetariu. Per esempiu, a putenza d'alta tarifa puderia passà per un set di pignoni è ingranaggi tipici fixdaxis prima di u riduttore planetariu. Una tale cunfigurazione, cunnisciuta cum'è un hibridu, pò ancu esse favurita cum'è una alternativa simplista à i livelli planetarii supplementari, o per calà a velocità di insight chì sò troppu altu per alcune unità planetarie per piglià cura. Hè ancu furnisce un offset trà u vostru input è u risultatu. Se l'angolo ghjustu hè necessariu, ingranaggi bisellu o ipoidi sò in ocasioni muntati nantu à un prugramma planetariu in linea. I cumminzioni di vermi è planetarii sò rari perchè u riduttore di vermi solu furnisce cambiamenti cusì elevati in a velocità.

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