Planetaire tandwielkasten zijn tandwielkasten die vanwege hun compacte ontwerp en veelzijdige toepassingen veelvuldig worden toegepast in de industriële aandrijftechniek. Omdat planetaire tandwielen niet in een stationaire positie zijn gemonteerd, voeren ze orbitale bewegingen uit. Daarom wordt er ook een planetaire versnellingsbak en een epicyclische versnellingsbak geïntroduceerd.

Basisprincipes van planetaire versnellingsbakken

De planetaire versnellingsbak bestaat uit een zonnewiel, planetaire tandwielen, een ringtandwiel  en een drager. De ingaande as drijft het zonnewiel aan om het te laten draaien. De planeetwielen grijpen in op het zonnewiel en draaien om hun assen terwijl het zonnewiel draait. Het planeetwiel grijpt ook aan op het stationaire ringwiel, waardoor de planeetwielen rond het zonnewiel gaan draaien. De drager houdt de planeetwielen bij elkaar en bepaalt de afstand ervan. Hij roteert met de planetaire tandwielen en combineert met de uitgaande as.

De opstelling en baan van de tandwielen kan worden vergeleken met ons planeet-zonnestelsel, waar de planeten rond de zon draaien, en zo kreeg de planetaire versnellingsbak zijn naam.

Het aantal planetaire tandwielen staat niet vast, maar bij industriële toepassingen bedraagt ​​dit minimaal drie. Naarmate het aantal planetaire tandwielen toeneemt, kan de hoeveelheid koppel die kan worden overgedragen worden vergroot door de belasting over een groter aantal tandingrijpingen te verdelen.

Kenmerken van planetaire versnellingsbakken

Aangezien planetaire tandwielkasten meerdere planetaire tandwielen bevatten, grijpen meerdere tanden tegelijkertijd in elkaar tijdens bedrijf. Deze krachtverdeling zorgt voor een hoger rendement dan andere soorten tandwielen en maakt daardoor ook een hoger overdraagbaar koppel mogelijk met een compacter ontwerp.

De overbrengingsverhouding van een planetaire tandwielkast wordt bepaald door de verhouding tussen het ringwiel en het zonnewiel. Als de maat van het ringwiel hetzelfde blijft, kun je de overbrengingsverhouding wijzigen door het aantal tanden van het zonnewiel en het planeetwiel te veranderen. Hoe kleiner het zonnewiel dat u kiest, hoe groter de overbrengingsverhouding zal zijn. In de wiskundige discussie is de laagste overbrengingsverhouding 3:1 en de grootste 10:1. Bij verhoudingen kleiner dan 3 wordt het zonnewiel te groot voor de planeetwielen. Het zonnewiel wordt te klein en het koppel neemt af bij verhoudingen boven de 10. Indien echter hogere verhoudingen nodig zijn, kunnen meerdere planetaire tandwielsets achter elkaar in hetzelfde ringwiel of in twee vaste ringwielen worden aangebracht. Zo'n constellatie wordt dan een meertraps planetair tandwiel genoemd. Planetaire tandwielkasten zijn geschikt voor links- en rechtsdraaiend, maar ook voor continu-, wissel- en intermitterend bedrijf.


Soorten planetaire versnellingsbakken

1.Wielaandrijving

Het zonnewiel drijft de omringende planeetwielen aan, die in een drager in de wielaandrijving worden vastgehouden. De planeetwielen zorgen ervoor dat de buitenste ringwielen draaien wanneer het zonnewiel wordt aangedreven. Het is mogelijk om de wielen op de behuizing van de versnellingsbak te monteren. Door de wielen direct op de versnellingsbak te monteren kan de omvang van het geheel tot een minimum worden beperkt.

2.Asuitgang

Het zonnewiel drijft de omringende planetaire tandwielen aan die zijn ondergebracht in een roterende drager in een tandwielkast met cardanaandrijving. Het versnellingsbakhuis is rechtstreeks aan de machine bevestigd, waarbij de uitgang een roterende as is.

3.Spindeluitgang

Het werkingsprincipe van de planetaire tandwielkast met spindeluitgang is vergelijkbaar met die van de asuitgang, hoewel de uitgang als flens wordt geleverd.

Voordelen van planetaire versnellingsbakken

Planetaire tandwielkasten hebben coaxiaal uitgelijnde in- en uitgaande assen. Door dit type montage zijn planetaire tandwielkasten compact. Ze brengen een hoog koppel over in een compact ontwerp, met een hoge koppeldichtheid en lage speling. Het eenvoudige ontwerp is een efficiënte en effectieve manier om vermogen van de motor naar de uitgang over te brengen. Ongeveer 97% van de inputenergie wordt als output overgedragen. Ze kunnen hoge overbrengingsverhoudingen bereiken die grote snelheidsreducties mogelijk maken. Ze hebben de juiste stijfheid en een laag geluidsniveau. Door een betere verdeling van de belasting hebben ze een langere levensduur.

Vet of olie als smeermiddel in planetaire versnellingsbakken

Het toevoegen van smeermiddel vermindert het aantal defecten aan de planetaire versnellingsbak en verlengt de levensduur van de apparatuur. Ondanks hoe nauwkeurig een planetaire tandwielkast is geconstrueerd en gemonteerd, zitten er vaak rollende of glijdende onderdelen in. Als het ene planetaire tandwiel dichter bij het zonnewiel staat dan het andere, kunnen de planetaire tandwielen enige onbalans ervaren, wat leidt tot verhoogde slijtage en defecten. Om deze reden bevat elke planetaire versnellingsbak een smeermiddel om de tandwielen goed te laten presteren en slijtage te voorkomen, of het nu gaat om vet, olie of synthetische gel.

Bovendien resulteert de compacte voetafdruk van planetaire tandwielen in een hoge warmteafvoer, zodat toepassingen die op zeer hoge snelheden presteren of langdurige prestaties ervaren, mogelijk koeling nodig hebben. En smeermiddelen hebben altijd een verkoelend effect en verminderen geluid of trillingen.


Toepassingen van planetaire versnellingsbakken

Planetaire tandwielkasten worden veel gebruikt in industriële toepassingen vanwege hun vele voordelen. Planetaire tandwielen kunnen snelheids- en koppelomzetting in elektrische systemen en machines aan. Planetaire tandwielkasten kunnen op elk type motor worden aangesloten, zoals servomotoren, DC-motoren of stappenmotoren. Uiteraard beperkt het gebruik van planetaire tandwielen zich niet tot industriële toepassingen; ze zijn op vele terreinen te vinden. Enkele toepassingsgebieden kunnen zijn:

  • Aandrijvingen voor robots
  • Transporttechnologie voor transportbanden
  • Drives voor machinetafels
  • Afdrukmachines
  • 3D-printen
  • Verpakkingsmachines
  • Wielaandrijvingen
  • Spooraandrijvingen
  • Zwenkbare aandrijvingen
  • Hijsaandrijvingen
  • Mixen
  • Lieraandrijvingen
  • Pompen
  • Injectoren met spiraalslangen
  • Avegaar- en booraandrijvingen
  • Snijkopaandrijvingen
  • Windturbines
  • Robotmaaiers
  • Aandrijvingen voor operatietafels in de medische technologie
  • Beveiligingsapparatuur
  • Instrumentatie
  • Lucht- en ruimtevaart