Cos'è il cambio planetario e come funziona?

15 dic

Pubblicato da Zhang Daniel 0 Commento 32233 Visualizzazioni Riduttore epicicloidale

I riduttori epicicloidali sono riduttori ampiamente applicati nella tecnologia di azionamento industriale per il loro design compatto e le applicazioni versatili. Poiché gli ingranaggi planetari non sono montati in posizione stazionaria, eseguono movimenti orbitali. Questo è il motivo per cui viene introdotto anche un riduttore epicicloidale.

Nozioni di base sui riduttori epicicloidali

The il riduttore epicicloidale è costituito da un ingranaggio centrale, ingranaggi planetari, una corona dentata e un corriere. L'albero di ingresso aziona l'ingranaggio solare per farlo ruotare. Gli ingranaggi planetari si ingranano con l'ingranaggio solare e ruotano sui propri assi mentre l'ingranaggio solare ruota. L'ingranaggio planetario innesta anche la corona dentata stazionaria, facendo ruotare gli ingranaggi planetari attorno all'ingranaggio centrale. Il supporto tiene insieme gli ingranaggi planetari e ne imposta la spaziatura. Ruota con gli ingranaggi planetari e si combina con l'albero di uscita.

La disposizione e la traiettoria degli ingranaggi possono essere paragonati al nostro sistema planetario-solare, dove i pianeti ruotano attorno al sole, da cui il nome del riduttore epicicloidale.

Il numero di riduttori epicicloidali non è fisso, ma nelle applicazioni industriali è almeno tre. All'aumentare del numero di ingranaggi planetari, distribuendo il carico su un numero maggiore di ingranaggi dei denti, è possibile aumentare la quantità di coppia che può essere trasmessa.

Caratteristiche dei riduttori epicicloidali

Poiché i riduttori epicicloidali contengono più ingranaggi planetari, più denti ingranano contemporaneamente durante il funzionamento. Questa distribuzione della potenza garantisce un'efficienza maggiore rispetto ad altri tipi di ingranaggi e quindi consente anche una coppia trasmissibile più elevata con un design più compatto.

Il rapporto di trasmissione di un riduttore epicicloidale è determinato dal rapporto tra la corona dentata e l'ingranaggio centrale. Se la dimensione della corona dentata rimane la stessa, è possibile modificare il rapporto di trasmissione modificando il numero di denti dell'ingranaggio centrale e dell'ingranaggio planetario. Più piccola è l'ingranaggio centrale scelto, maggiore sarà il rapporto di trasmissione. Nella discussione matematica, il rapporto di trasmissione più basso è 3:1 e il più grande è 10:1. A rapporti inferiori a 3, l'ingranaggio centrale diventa troppo grande per gli ingranaggi planetari. L'ingranaggio centrale diventa troppo piccolo e la coppia diminuisce con rapporti superiori a 10. Tuttavia, se sono necessari rapporti più alti, è possibile disporre in successione più gruppi di ingranaggi planetari nella stessa corona dentata o in due corone dentate fisse. Tale costellazione viene quindi chiamata ingranaggio planetario a più stadi. I riduttori epicicloidali sono adatti per la rotazione in senso antiorario e orario, nonché per il funzionamento continuo, alternato e intermittente.

Types of planetary gearboxes

1.Trazione

L'ingranaggio centrale aziona gli ingranaggi planetari circostanti che sono tenuti in un supporto nella scatola della trazione. Gli ingranaggi planetari fanno ruotare la corona dentata esterna quando viene azionato l'ingranaggio centrale. È possibile montare le ruote sulla scatola del cambio. Montando le ruote direttamente sul cambio, le dimensioni dell'insieme possono essere ridotte al minimo.

2.Uscita dell'albero

L'ingranaggio centrale aziona gli ingranaggi planetari circostanti alloggiati in un supporto rotante in un riduttore di trasmissione ad albero. L'alloggiamento del cambio è fissato direttamente alla macchina e l'uscita è un albero rotante.

3.Uscita mandrino

Il principio di funzionamento del riduttore epicicloidale di uscita del mandrino è simile a quello dell'uscita dell'albero, sebbene l'uscita sia fornita come flangia.

Vantaggi dei riduttori epicicloidali

I riduttori epicicloidali hanno alberi di ingresso e di uscita allineati coassialmente. Questo tipo di assemblaggio fa sì che i riduttori epicicloidali siano compatti. Trasmettono una coppia elevata in un design compatto, con elevata densità di coppia e gioco ridotto. Il design semplice è un modo efficiente ed efficace per trasferire la potenza dal motore all'uscita. Circa il 97% dell'energia in ingresso viene trasferita in uscita. Possono raggiungere rapporti di trasmissione elevati che consentono grandi riduzioni di velocità. Hanno rigidità adeguata e bassa rumorosità. Con una migliore distribuzione del carico, hanno una durata maggiore.

Grasso o olio come lubrificante nei riduttori epicicloidali

L'aggiunta di lubrificante ridurrà l'incidenza dei guasti del riduttore epicicloidale e prolungherà la durata dell'attrezzatura. Nonostante la precisione con cui viene costruito e assemblato un riduttore epicicloidale, spesso al suo interno sono presenti parti rotanti o scorrevoli. Se un ingranaggio planetario è più vicino all'ingranaggio solare rispetto all'altro, gli ingranaggi planetari potrebbero presentare uno squilibrio, con conseguente maggiore usura e guasti. Per questo motivo, ogni riduttore epicicloidale include un lubrificante per mantenere le buone prestazioni degli ingranaggi e prevenirne l'usura, sia esso grasso, olio o gel sintetico.

Inoltre, l'ingombro compatto degli ingranaggi planetari comporta un'elevata dissipazione del calore, pertanto le applicazioni che funzionano a velocità molto elevate o che presentano prestazioni prolungate potrebbero richiedere il raffreddamento. E i lubrificanti presentano sempre un effetto rinfrescante e riducono il rumore o le vibrazioni.

Applicazioni dei riduttori epicicloidali

I riduttori epicicloidali sono ampiamente utilizzati nelle applicazioni industriali per i loro numerosi vantaggi. Gli ingranaggi planetari possono gestire la conversione di velocità e coppia in sistemi e macchine elettrici. I riduttori epicicloidali possono essere collegati a qualsiasi tipo di motore, come servomotori, motori CC o motori passo-passo. Ovviamente l'uso dei riduttori epicicloidali non si limita alle applicazioni industriali, ma può essere trovato in molti campi. Alcuni dei campi di applicazione possono essere: