Przekładnie planetarne

Przekładnie planetarne wyróżnia najbardziej złożona budowa – jak pisaliśmy wcześniej, co najmniej jedna z ich osi przemieszcza się, wirując wokół osi centralnej. Z drugiej strony pozwalają uzyskać duże przełożenie. Są jednocześnie wytrzymalsze niż przekładnie innych typów, gdyż obciążenie rozkłada się na kilka zębatek pracujących równocześnie. Ich większa liczba niestety zwiększa straty na tarcie, co przekłada się na mniejszą sprawność.

Przekładnie planetarne zbudowane są z dwóch współśrodkowych kół: centralnego (słonecznego) i pierścieniowego (wieńcowego), których środki leżą w osi przekładni. Jedno z nich (większe) ma zazębienia wewnętrzne, a drugie (mniejsze) zazębienia zewnętrzne. Pomiędzy kołami centralnymi znajduje się koło planetarne (satelita). Może ich być kilka. Satelity osadzone są na specjalnej tarczy – jarzmie – i mają zazębienia zewnętrzne. Koła planetarne zazębiają się jednocześnie z obydwoma kołami współśrodkowymi.

Zwykle jedna część przekładni planetarnej pozostaje nieruchoma – każdy z trzech elementów: koło centralne zewnętrzne, koło centralne wewnętrzne, satelity połączone jarzmem może być członem napędzającym, napędzanym lub unieruchomionym. Wówczas mechanizm ma po jednym wejściu i wyjściu. W związku z tym w jednostopniowej przekładni planetarnej napęd może być przenoszony na kilka sposobów. Jeżeli unieruchomione jest koło centralne – z koła zewnętrznego na jarzmo, jeśli nieruchome jest jarzmo – z koła zewnętrznego na wewnętrzne, a w razie unieruchomienia koła zewnętrznego – z koła wewnętrznego na jarzmo.

Zęby przekładni

Wspólnym i najbardziej charakterystycznym elementem przekładni zębatych wszystkich rodzajów są zęby rozmieszczone na obwodzie kół. Chociaż wydają się niepozorne, mają kluczowe znaczenie dla działania tych mechanizmów – to właśnie poprzez nacisk powierzchni bocznych zębów ze współpracujących ze sobą kół przekazywany jest napęd. Dlatego szczegółowo się je charakteryzuje i wymiaruje.

Zęby są ograniczone płaszczyznami wyznaczanymi przez okręgi o promieniach równych odległości od środka zębatki do ich podstawy i wierzchołka. Pomiędzy nimi przebiega płaszczyzna podziałki wyznaczana przez okrąg przecinający zęby w połowie. Zwykle zęby rozszerzają się ku podstawie i zwężają ku wierzchołkowi. Ich część powyżej podziałki sięgająca do wierzchołka jest nazywana głową, a ta poniżej między płaszczyzną podziałki a podstawą stopą. Wysokość głowy z wysokością stopy sumują się do całkowitej wysokości zęba. Szerokość zęba to z kolei jego długość mierzona w kierunku osiowym. W przypadku zębów innych niż proste dodatkowym parametrem jest kąt ich pochylenia.

Definiuje się też parametr podziałki obwodowej. Jest to odległość między dwoma odpowiadającymi sobie punktami sąsiadujących zębów zmierzona po łuku płaszczyzny podziałki. Wolne przestrzenie pomiędzy zębami ograniczone płaszczyznami podstaw i wierzchołków to wręby. Szerokość wrębu jest długością łuku na płaszczyźnie podziałki pomiędzy dwoma kolejnymi zębami. Zęby i wręby ze współpracujących ze sobą zębatek muszą być dopasowane.

Żeby się zazębiać, zębatki muszą mieć taką samą podziałkę obwodową oraz moduł. Drugi parametr definiuje się jako iloraz podziałki i liczby Π. Moduł, który jest zarazem równy ilorazowi średnicy okręgu, który wyznacza płaszczyznę podziałki i liczby zębów, jest znormalizowanym parametrem zębatek.

 

Rys. 3. Budowa zęba