Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1 Šablona: Náev: Téma: Autor: Inovace a kvalitnění výuky prostřednictvím ICT Převody a mechanimy Planetové převody Ing. Magdalena Svobodová Číslo: VY_3_INOVACE_ 15 07 Anotace: Princip práce planetových převodů. Otáčky a převodová čísla planetových soukolí. Základní rovnice planetového převodu. Schéma jednoduchého planetového soukolí. Využití planetových převodů. DUM je určen pro studenty třetího ročníku strojírenských oborů. Vytvořeno: áří 013 Podpora digitaliace a využití ICT na SPŠ CZ.1.07/1.5.00/34.063
Základní pojmy u planetových oubených převodů Planetové převodovky se skládají jednoho, ale většinou několika planetových soukolí ovládaných spojkami a brdami. Planetové převody jsou převody oubenými koly, které se skládají centrálního kola, unášeče, satelitů a korunového kola (korunové kolo nemusí být vždy součástí planetového převodu). Jejich náev je odvoen návosloví astronomického. Stejně jako obíhají planety kolem slunce, obíhají satelity kolem centrálního kola. Všechny druhy planetových soukolí s čelními koly le obdobně uspořádat s kuželovými koly. Výhody planetových převodů: Velký převodový poměr a malé roměry. Oubená kola mají malé moduly. Hnací i hnaný hřídel jsou souosé. Odlehčení ložisek při použití převodů s větším počtem satelitů. Tuhá konstrukce. Tichý chod. Velká životnost. Dobrá účinnost (nad 0,97). PLANETOVÉ PŘEVODY
Základní pojmy u planetových oubených převodů Nevýhody planetových převodů: Je nutná přesnější výroba i montáž. Unášeče nemohou mít vysoké otáčky (dynamické účinky odstředivých sil). Nutnost dobrého maání. Při malém převodu planetová převodovka potřebuje více kol než převodovka předlohová. Planetové převody se využívají u obráběcích a textilních strojů, automobilů, traktorů i leteckých motorů. Velice častým využitím planetového převodu s kuželovými koly je souměrný kuželový diferenciál. Pro planetové převody s korunovým kolem platí následující rovnice: ( ) n + 1 1+ n = nu 1 n 1 n n U 1 3 PLANETOVÉ PŘEVODY otáčky centrálního kola otáčky korunového kola otáčky unášeče satelitů počet ubů centrálního kola počet ubů korunového kola
Jednoduché planetové soukolí s korunovým kolem Z předchoí rovnice je řejmé, že se jedná o ústrojí se dvěma stupni volnosti. Aby se něho stal mechanimus použitelný jako převod (s jedním stupněm volnosti), je nutné uvést do ávislosti dva členy trojice centrální kolo, korunové kolo a unášeč nebo některý člen astavit. Satelity nemají vliv na převod, ale s větším počtem satelitů jsou odlehčena ložiska ákladních členů. 1 centrální kolo korunové kolo s satelity u unášeč satelitů Schéma jednoduchého planetového soukolí s korunovým kolem 4 PLANETOVÉ PŘEVODY
Jednoduché planetové soukolí s korunovým kolem Zabrděním centrálního kola (n 1 = 0) dostaneme vtah: n = n U 1 + Zabrděním korunového kola (n = 0) le určit otáčky centrálního kola e vtahu: n 1 = n U 1 + Počet použitelných satelitů u planetových převodů je v romeí až 5. Nejčastěji se používají tři satelity. Pro rovnoměrné roložení satelitů musí platit rovnice: y počet satelitů 1 = + y = celé číslo Planetové převody nemusí mít uspořádání s korunovým kolem. Uspořádání be korunového kola dovoluje velký rosah převodů, má však větší počet kol, než planetový převod s korunovým kolem. 5 PLANETOVÉ PŘEVODY
Jednoduché planetové soukolí be korunového kola Je-li pohon spojen s kolem 1 (u planetového soukolí be korunového kola s uspořádáním dle následujícího schéma), jedná se o redukci převodu a vtah pro převodový poměr je: S1 i= 1 S 1, centrální kola S1,S satelity u unášeč satelitů Schéma jednoduchého planetového soukolí be korunového kola 6 PLANETOVÉ PŘEVODY
Jednoduché planetové soukolí be korunového kola Je-li pohon spojen s kolem (u planetového soukolí be korunového kola) je vtah pro převodový poměr: S 1 i= S1 Podmínkou, aby převod při rovnoměrném rodělení satelitů byl smontovatelný, je platnost následující rovnice: 1 S1 y S = celé číslo y počet satelitů 1 počet ubů centrálního kola 1 počet ubů centrálního kola S1 počet ubů satelitu 1 S počet ubů satelitu Další nutnou podmínkou pro smontovatelnost je, aby uby kol S1 a S byly vůči sobě u všech dvousatelitů ve stejné poloe. 7 PLANETOVÉ PŘEVODY
Planetové převody s kuželovými koly Pro planetové převody s kuželovými koly platí stejné kinematické i statické vtahy jako pro planetová soukolí s čelními koly. Nejčastěji jsou planetové převody s kuželovými koly použity u automobilového diferenciálu. Jeho schéma je na následujícím obráku. 1 hnací pastorek talířové kolo 3 centrální planetová kola 4 satelity 5 unášeč satelitů (klec) Schéma automobilového diferenciálu 8 PLANETOVÉ PŘEVODY
Příklad automobilového diferenciálu Kolo výstupního hřídele Talířové kolo Satelity Vstupní hřídel Hnací pastorek Automobilový diferenciál [5]. Unášeč (klec) 9 PLANETOVÉ PŘEVODY
Kontrolní otáky Nakreslete schéma jednoduchého planetového převodu s čelními koly a vysvětlete jeho princip činnosti. Nakreslete a popište schéma automobilového diferenciálu s kuželovými koly. Na následujícím obráku popište jednotlivé části automobilového diferenciálu. Automobilový diferenciál [6] 10 PLANETOVÉ PŘEVODY
Použitá literatura 1. KŘÍŽ, Rudolf a kol. Stavba a provo strojů II: Převody. SNTL - Nakladatelství technické literatury. Praha: SNTL, 1978. L13-C-V-33f/5560.. SHIGLEY Joseph E., Charles R. MISCHKE a Richard G. BUDYNAS. Konstruování strojních součástí. Vysoké učení technické v Brně. Brno: VUTIUM, 010. ISBN 978-80-14-69-0. 3. LEINVEBER, Jan, Jaroslav ŘASA a Pavel VÁVRA. Strojnické tabulky. Druhé, cela přepracované vydání. Praha: Scientia, 1998. ISBN 80-7183-13-9. 4. FISCHER, Ulrich, Roland GOMERINGER, Max HEINZLER, Roland KILGUS, Friedrich NÄHER, Stefan OESTERLE, Hein PAETZOLD a Andreas STEPHAN. Tabellenbuch Metall. 44., neu bearbeitete Auflage. Haan-Gruiten: Europa Lehrmittel, 008. ISBN 978-3-8085-174-6. 5. [cit. 013-08-10] http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fe/differentialgetriebe. jpg/800px-differentialgetriebe.jpg 6. [cit. 013-08-5] http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ad/bauma_004_zf _Differentialgetriebe.jpg/800px-BAUMA_004_ZF_Differentialgetriebe.jpg 11 PLANETOVÉ PŘEVODY