sistema de engranajes planetarios

SISTEMA DE ENGRANAJES PLANETARIOS
Un sistema de transmisión planetaria (o sistema epicíclico como también se le conoce), consta normalmente de un engranaje solar pivotante central, un engranaje anular y varios engranajes planetarios que giran entre estos.
Este concepto de conjunto explica la palabra transmisión planetaria, ya que los engranajes de la tierra giran alrededor del engranaje de la luz solar, como en el sentido astronómico los planetas giran alrededor de nuestro sol.
La ventaja de una transmisión planetaria reside en la distribución de la carga entre múltiples engranajes planetarios. Por lo tanto, es posible transferir pares elevados con un diseño compacto.
Los conjuntos de engranajes 1 y 2 del Ever-Power SPEEDHUB 500/14 cuentan con dos engranajes solares seleccionables. La primera etapa de engranajes escalonados engrana con el engranaje solar #1. La siguiente etapa de engranaje engrana con el engranaje solar #2. Con el engranaje solar 1 o 2 acoplado al eje, o el acoplamiento del equipo solar 1 con la corona dentada, se pueden lograr tres variantes de relación con cada conjunto de engranajes.
Ever-Power es un sistema modular de caja de engranajes planetarios de eficacia probada, diseñado específicamente para su uso en el mercado de la robótica. Los diseñadores pueden elegir entre cuatro ejes de salida, configurar un planetario de una sola etapa con seis reducciones diferentes o crear una caja de engranajes multietapa con cualquiera de las diferentes combinaciones de relaciones.
Todas las cajas de cambios Ever-Power incluyen placas de instalación y equipamiento para motores típicos de competición robótica (motores de tamaño 550, 775, 9015 y el motor eléctrico VEXpro BAG); estas placas se fabrican a medida para cada motor a fin de proporcionar un pilotaje ideal y un alto rendimiento.
¿De qué sirve un sistema versátil si no es fácil de desmontar y reconfigurar? Por eso lanzamos el Ever-Power V2 con tornillos de montaje en la parte trasera de la caja de cambios. Esto facilita el cambio de relaciones de transmisión, codificadores, motores, etc., sin tener que desmontar todo el sistema. Otra característica del Ever-Power que facilita su uso es el programa de acoplador de eje extraíble. Este sistema permite modificar los motores sin necesidad de comprar un piñón específico ni de instalarlo a presión. Además, el Ever-Power utiliza el mismo piloto y círculo de pernos que el CIM, lo que permite utilizarlo en cualquier lugar donde se monte un motor CIM.
El Ever-Power incluye diversas opciones de instalación. Cada reductor cuenta con cuatro orificios roscados 10-32 en la parte superior e inferior de su carcasa para facilitar el montaje de las piezas. Además, cuenta con orificios en la parte delantera que permiten el montaje frontal. Convenientemente, estos orificios se encuentran en un círculo de pernos de 2"; esto es idéntico al motor eléctrico CIM: donde se pueda montar un motor tipo CIM, se puede montar un Ever-Power.
Otras características incluyen:
Se pueden utilizar seis etapas de engranajes planetarios diferentes para desarrollar hasta 72 relaciones de engranajes únicas, la mayor cantidad de cualquier caja de engranajes COTS en FRC o FTC.
Se adapta a una variedad de motores FRC (Handbag, Mini CIM, RS-550, RS-775, 775pro, Redline, AM-9015 y CIM)
Se adapta a una variedad de motores FTC (AndyMark NeveRest, REV HD Hex Motor, Tetrix TorqueNADO)
Rodamientos normales de clase ABEC-1/ISO 492, clasificados para más de 20 000 RPM
Engranajes planetarios y solares de calidad AGMA-11 fabricados en acero 4140 endurecido
Las cajas de cambios Ever-Power se envían desmontadas. Asegúrese de engrasarlas antes del montaje.
Obtuvo un premio de distinción en la categoría de metales ferrosos por un sistema de engranajes planetarios presente en un sistema de cambios controlado por computadora con tracción en las cuatro ruedas. El eje resultante conecta el motor del actuador con la transmisión del vehículo y facilita el cambio sin esfuerzo de tracción en dos a cuatro ruedas en camiones y vehículos utilitarios deportivos. El otro extremo soporta un... sistema de engranajes planetarios Que suministra par para el sistema de control. El eje funciona con 16 engranajes planetarios P/M y 3 placas portadoras de engranajes P/M. El eje está fabricado con un metal de cobre patentado de alto impacto con una densidad de 7,7 gramos/cc. Tiene una resistencia al impacto Charpy sin entalla superior a 136 J (110 ft-lbs), una elongación superior a 8% y una resistencia a la tracción de 65 MPa (95.000 psi).
Transmisión manual
Una transmisión manual se opera mediante un embrague y una palanca móvil. El conductor selecciona el mecanismo y, generalmente, puede cambiar de una marcha adelante a otra sin necesidad de pasar a la siguiente marcha de la secuencia. La excepción serían algunos coches de carreras, que permiten al conductor seleccionar solo la marcha inmediatamente inferior o superior; esto se conoce como transmisión manual secuencial.
En cualquier transmisión manual, hay un volante de inercia montado en el cigüeñal que gira junto con él. Entre el volante de inercia y el plato de presión suele haber un disco de embrague. La función del plato de presión es sujetar el disco de embrague contra el volante de inercia. Al pisar el pedal del embrague, el volante de inercia hace girar el plato de embrague. Al pisar el pedal del embrague, el plato de presión deja de actuar sobre el disco y este deja de recibir potencia del motor. Esto permite cambiar de marcha sin dañar la transmisión del vehículo. Una transmisión manual se caracteriza por relaciones de transmisión seleccionables, lo que significa que ciertos pares de engranajes pueden bloquearse en el eje de salida dentro de la transmisión. A esto nos referimos cuando hablamos de "engranajes principales". Sin embargo, una transmisión automática utiliza engranajes planetarios, que funcionan de forma muy diferente.
Engranajes planetarios y transmisión automática
La base de su transmisión automatizada es un conjunto de engranajes planetarios o epicicloidales. Esto es precisamente lo que le permite cambiar la relación de transmisión de su vehículo sin necesidad de embragar.
Un conjunto de engranajes planetarios consta de tres partes. El engranaje central puede ser el sol. Los engranajes pequeños que giran alrededor del sol se denominan planetas. Y, por último, el anillo puede ser el anillo que engrana con los planetas en el lado externo. Si te preguntabas de dónde venía el nombre de los engranajes planetarios, ¡ahora ya lo sabes!
En la caja de cambios, el portaplanetarios del primer juego de engranajes está conectado a la banda del siguiente juego de engranajes. Ambos juegos están conectados por un eje que transmite potencia a las ruedas. Si una parte del engranaje planetario se bloquea, las demás continúan girando de forma constante. Esto implica que los ajustes de los engranajes son fáciles y suaves.
La caja de cambios automática típica tiene dos engranajes planetarios, con tres marchas hacia adelante y una hacia atrás. Hace 30 años, los automóviles incorporaban una caja de cambios con sobremarcha, además de la caja de cambios principal, para reducir las RPM del motor y "estirar" la marcha alta con el fin de ahorrar combustible en carretera. Esta sobremarcha utilizaba un solo planetario. El problema era que, en realidad, aumentaba las RPM en lugar de reducirlas. Hoy en día, las transmisiones automáticas han incorporado la sobremarcha, y la configuración actual es de tres planetarios: dos para el funcionamiento normal y uno para la sobremarcha, lo que genera cuatro marchas hacia adelante.
El futuro
Algunos vehículos ahora utilizan cinco marchas con tres planetarios. Este tipo de caja de cambios de cinco velocidades o seis velocidades es cada vez más común.
Esta no es una explicación exhaustiva de los engranajes primarios y planetarios. Si desea saber más sobre el funcionamiento de la transmisión de su automóvil, existen innumerables recursos en línea que le brindarán información tan compleja como desee.
El programa de engranajes planetarios es un componente crucial en la reducción de velocidad de un sistema de engranajes. Consta de una corona dentada, un conjunto de engranajes planetarios, un engranaje solar y un portador. Se utiliza principalmente en transmisiones de reducción de alta velocidad. Este sistema permite una mayor variación de velocidad con el mismo número de engranajes. Esta reducción de aceleración se basa en el número de dientes de cada engranaje. El tamaño del nuevo sistema es pequeño. Se realiza un cálculo teórico a nivel de idea para obtener la reducción de velocidad deseada. Posteriormente, el programa de engranajes planetarios se simula utilizando el software ANSYS para un nuevo sistema de transmisión. La validación final se realiza mediante el examen de componentes físicos. Esta idea se implementa en un sistema de transmisión de 9 velocidades. Se está desarrollando un concepto similar para la reducción de cubo con engranajes planetarios. La reducción máxima de 3,67 se alcanza con el programa planetario. Las tensiones en cada pasador se calculan mediante FEA.
Los engranajes planetarios se utilizan ampliamente en la industria debido a sus ventajas de compacidad, alta relación potencia-peso, alta eficiencia, etc. Sin embargo, los engranajes planetarios, como los utilizados en las transmisiones de aerogeneradores, suelen operar en circunstancias dinámicas con fluctuaciones de carga internas y externas, lo que acelera la aparición de fallos en el equipo, como grietas en los dientes, picaduras, desconchado, desgaste, rayaduras, etc. Como uno de estos modos de fallo, se investiga la grieta en la raíz del diente debido a la fatiga por flexión o a una carga excesiva; se estudia su influencia en las características del sistema de engranajes planetarios. El modelo de grieta en la raíz del diente aplicado permite simular el proceso de propagación de la grieta a lo largo del ancho y la profundidad del diente. Con este proceso, se obtiene la rigidez de malla de los pares de engranajes engranados y se incorpora a un modelo dinámico de engranajes planetarios para investigar las consecuencias de la grieta en la raíz del diente en las respuestas dinámicas del equipo planetario. Se consideran grietas en la raíz del diente en el engranaje solar y en el engranaje planetario, respectivamente, con diferentes tamaños de grieta y ángulos de inclinación. Finalmente, se analiza el impacto de la grieta en la raíz del diente en las potentes respuestas del sistema de engranajes planetarios, utilizando los dominios del tiempo y la frecuencia, respectivamente. Además, se observan las diferencias en las características dinámicas del engranaje planetario entre los casos de grieta en la raíz del diente, tanto en el engranaje solar como en el engranaje planetario.
Beneficios de utilizar motores de equipos planetarios en el trabajo
Existen varios tipos de motorreductores que pueden utilizarse para lograr el movimiento perfecto en un proyecto de ingeniería. Teniendo en cuenta las especificaciones técnicas, el rendimiento requerido o las limitaciones de espacio de nuestro diseño, debería considerar utilizar uno u otro. En este artículo, profundizaremos en los motores de engranajes planetarios o epicicloidales para que conozca completamente sus ventajas y descubra algunas aplicaciones exitosas.
Los productos con engranajes planetarios se caracterizan por tener engranajes cuya disposición es bastante diferente a la de otros modelos, como los de extremo sin corona, los cíclicos (paso a paso) o los rectos y helicoidales. ¿Cómo podríamos clasificar sus elementos?
Sol: El aparato central. Es de mayor tamaño y gira sobre el eje central.
El portador de tierra: Su objetivo es albergar hasta 3 engranajes del mismo tamaño, los cuales engranan con el engranaje solar.
Corona o banda: una banda exterior (con dientes en su cara interna) engrana con los satélites y contiene el tren epicíclico completo. Además, el núcleo también puede convertirse en un centro de rotación para el anillo exterior y cambiar de dirección con facilidad.
Para mayor precisión y fiabilidad, muchas transmisiones automatizadas utilizan actualmente motorreductores planetarios. En cuanto a sectores, este reductor ofrece gran versatilidad y puede utilizarse en aplicaciones completamente diversas. Su forma cilíndrica se adapta fácilmente a una infinidad de espacios, garantizando una gran reducción en un espacio muy reducido.
Este tipo de accionamientos se utiliza habitualmente en aplicaciones que requieren mayor precisión. Por ejemplo, en dispositivos de automatización industrial, máquinas expendedoras o robótica.
¿Cuáles son las principales ventajas de los motores con engranajes planetarios?
Mayor repetibilidad: Su mayor velocidad, tanto en cargas radiales como axiales, ofrece fiabilidad y robustez, minimizando la desalineación del engranaje. Además, la transmisión uniforme y las bajas vibraciones con diferentes cargas garantizan una repetibilidad perfecta.
Precisión perfecta: la mayor estabilidad angular giratoria mejora la precisión y confiabilidad del movimiento.
Menor nivel de ruido gracias a una mayor superficie de contacto. La rodadura es mucho más suave y los saltos son prácticamente inexistentes.
Mayor durabilidad: Gracias a su rigidez torsional y mejor rodadura. Para mejorar esta característica, los rodamientos ayudan a reducir las pérdidas que se producirían por el roce directo del eje contra el contenedor. De esta forma, se consigue una mayor eficiencia del aparato y un funcionamiento mucho más suave.
Excelentes niveles de eficiencia: Los reductores planetarios ofrecen mayor eficiencia y, gracias a su diseño y disposición interna, minimizan las pérdidas durante su funcionamiento. De hecho, hoy en día, este tipo de mecanismos de accionamiento son los que ofrecen mayor eficiencia.
Transmisión de par mejorada: Al aumentar el número de dientes conectados, el mecanismo puede transmitir y soportar un mayor par. Además, lo hace de forma más uniforme.
Máxima versatilidad: Su mecanismo está contenido en una caja de engranajes cilíndrica, pudiendo instalarse en prácticamente cualquier espacio.
El sistema de engranajes planetarios es un tipo de sistema de engranajes epicicloidales presente en transmisiones precisas y de alta eficiencia. Contamos con una amplia experiencia en la producción de cajas de engranajes planetarios y componentes de engranajes, como engranajes solares, portasatélites y equipos de anillos, en China.
Empleamos herramientas y tecnología innovadoras en la producción de nuestros modelos de engranajes. Nuestros procesos de inspección incluyen el análisis del par y los materiales de engranajes planetarios de plástico, metal sinterizado y metal. Ofrecemos diversos estilos de ensamblaje para sus proyectos de reducción de engranajes.
Engranaje directo 1:1
Ejemplo de conjunto de engranajes (1) y (2)
Con el equipo directo seleccionado en el conjunto de equipo (1) o (2), el engranaje solar 1 se conecta con el engranaje anular en el conjunto de engranajes (1) o (2), respectivamente. El engranaje solar 1 y el engranaje de banda giran entonces conjuntamente a la misma velocidad. Los engranajes escalonados no suelen desenrollarse. Por lo tanto, la relación de transmisión es 1:1.
El conjunto de engranajes (3) adquiere un engranaje directo basado en el mismo principio. El engranaje solar 3 y el engranaje anular 3 están acoplados directamente.
Engranaje solar #1 fijo
Ejemplo de conjunto de engranajes #1
La entrada del conjunto de equipo (1) se transfiere a través de la corona dentada. Cuando el engranaje solar 1 se puede acoplar al eje, la primera etapa de engranajes planetarios escalonados se desplaza entre el engranaje solar fijo 1 y el equipo de banda giratoria. Una rotación del engranaje de banda (flecha verde) da como resultado 0,682 rotaciones del soporte de tierra (flecha roja).
Ejemplo de conjunto de engranajes #2
En casos como este del conjunto de engranajes #2 la entrada Se transfiere a través del portasatélites y la salida a través del engranaje de banda. La relación de rotación suele invertirse con respecto al conjunto de engranajes #1. El portasatélites (flecha roja) gira 0,682 vueltas completas, lo que da como resultado una vuelta completa del engranaje anular (flecha verde) cuando el equipo solar #1 está acoplado al eje.
Engranaje solar #2 fijo
Ejemplo de conjunto de engranajes #1
La entrada del conjunto de equipo #1 se transfiere a través de la corona dentada. Cuando el engranaje solar #2 se acopla al eje, los engranajes planetarios escalonados se ven obligados a girar alrededor del engranaje solar fijo en su segundo paso. El primer paso del equipo se integra en la corona dentada. Una rotación completa de la corona dentada (flecha verde) da como resultado 0,774 rotaciones del soporte de masa (flecha roja). El engranaje solar #1 avanza sin función, ya que es impulsado por el primer paso de los engranajes planetarios giratorios.
Ejemplo de conjunto de engranajes #2
Con el conjunto de engranajes #2, la entrada se transmite a través del soporte de masa. La salida se transmite generalmente a través del engranaje de banda. En este caso, la relación de rotación se invierte, en lugar del conjunto de engranajes #1. El soporte de masa (flecha verde) gira 0,774 vueltas completas, lo que resulta en una vuelta completa del equipo de banda (flecha roja), cuando el engranaje solar #2 está acoplado al eje.