Planetaarülekanne

Planetaarülekandeks nimetatakse hammasülekannet, kus on liikuvate telgedega hammasrattaid. Planetaarülekanded koosnevad välis- ja sisehambumisega hammasratastest. Planetaarülekandes on keskratas välishambumises satelliitidega, mis pöörlevad raami paigutatud telgedel, kusjuures ka raam ise pöörleb. Teisest küljest on satelliidid sisehambumises liikumatu hammasrattaga ning pöörlevad koos raamiga ümber keskratta. Vedavaks lüliks võib planetaarülekandes olla kas keskratas või siis raam. See võimaldab ülekande ühe ja sama skeemi juures saada erinevaid ülekandearve. Lihtsaimal planetaarülekandel, millel on liikumatu ratas ning vedav keskratas võib ülekandearvu leida järgmise valemiga. i = z l i i k u m a t u r a t a s z v e d a v k e s k r a t a s + 1 {\displaystyle i={\frac {z_{liikumaturatas}}{z_{vedavkeskratas}}}+1} kus z l i i k u m a t u r a t a s {\displaystyle z_{liikumaturatas}} on sisehammastega liikumatu ratta hammaste arv, z v e d a v k e s k r a t a s {\displaystyle z_{vedavkeskratas}} on vedava keskratta hammaste arv. Kui panna aga pöörlema ka üldjuhul liikumatu sisehammastega ratas, siis sõltub raami nurkkiirus ühtaegu keskmise ja välimise ratta nurkkiirustest ning ülekanne muutub diferentsiaalülekandeks Planetaarülekanded võivad olla ühe- ja mitmeastmelised ülekandearvuga kuni 1000 ja rohkem. Planetaarülekande kasutamine võimaldab vähendada konstruktsiooni massi kahe- ja enamkordselt. Satelliitide ühtlane paigutus raamis võimaldab omavahel tasakaalustada planetaarülekandes rataste hambumisel tekkivate jõudude radiaalkomponente. Võimaldab saada suuri ülekandearve 1000 ja rohkem. Kõrgendatud täpsusnõuded rataste valmistamisel ja koostamisel. Madal kasutegur, eriti suurte ülekandearvude korral. Planetaarülekannete hammasrattaid arvutatakse tugevusele samade valemitega mis tavaliste ülekannete hammasrattaidki. Planetaarülekande konstrueerimist alustatakse kinemaatikaarvutustest. Lähtesuurus on nõutav ülekandearv. Kinaemaatikaarvutus seisneb hammasrataste hammaste arvu valikus. Sisselõike vedava keskratta hamba jalal peab tema hammaste arv z a {\displaystyle z_{a}} olema suurem kui 17. Enamasti võetakse z a = 18 {\displaystyle z_{a}=18} (kasutatakse ka nihutust ja z a ≥ 12 {\displaystyle z_{a}\geq 12} ). Teiste rataste hammaste arvusid valides arvestatakse kolme tingimust: ühistelgsust, satelliitide paigutust võrdsete nurkade all (sümmeetrilisust), heanaaberlikkust. Planetaarülekande kinemaatikaarvutus tehakse järgmiste valemitega: Ülekandesuhe: i = ω a ω h = 1 + z b z a {\displaystyle i={\frac {\omega _{a}}{\omega _{h}}}=1+{\frac {z_{b}}{z_{a}}}} hammaste arvud za≥18; zb=za(i-1); zg=0,5(zb-za; Ühistelgsuse tingimus (kui lähtekontuuri ei nihutata): z b = z a + 2 z g {\displaystyle z_{b}=z_{a}+2z_{g}} Sümmeetrilisustingimus (koostamistingimus): z a n ω = e {\displaystyle {\frac {z_{a}}{n_{\omega }}}=e} ja z b n ω = e {\displaystyle {\frac {z_{b}}{n_{\omega }}}=e} ehk z a + z b n ω = e {\displaystyle {\frac {z_{a}+z_{b}}{n_{\omega }}}=e} kus n ω {\displaystyle n_{\omega }} on satelliitide arv ülekandes (tavaliselt 3), e aga suvaline täisarv; heanaaberikkustingimus: a ω s i n π n ω > 0 , 5 d s a t e l l i i d i p e a d e r i n g j o o n {\displaystyle a_{\omega }sin{\frac {\pi }{n_{\omega }}}>0,5d_{satelliidipeaderingjoon}} ,kus a ω {\displaystyle a_{\omega }} on ülekande telgede vahe, 0 , 5 d s a t e l l i i d i p e a d e r i n g j o o n {\displaystyle 0,5d_{satelliidipeaderingjoon}} on satelliidi peaderingjoone läbimõõt. Pärast kinemaatikaarvutusi tehakse jõuarvutus. Planetaarülekande jõuarvutuse esimestes järkudes (materjali ja termotöötluse valik, lubatud pingete määramine) toimitakse üldiselt silinderhammasülekannete arvutamiseks antud soovituste järgi. Erinevused on järgmised: Lubatud pingete määramisel leitakse eategurid K H L {\displaystyle K_{HL}} ja K F L {\displaystyle K_{FL}} rataste suhtelise liikumise järgi, st. K H L = N H O N ´ 6 {\displaystyle K_{HL}={\sqrt[{6}]{\frac {N_{HO}}{\acute {N}}}}} ja K F L = 4 10 6 N ´ 6 {\displaystyle K_{FL}={\sqrt[{6}]{4{\frac {10^{6}}{\acute {N}}}}}} , kus N ´ {\displaystyle {\acute {N}}} on pingevaheldustsüklite arv rataste suhtelisel liikumisel. Pingevaheldustsüklite arv vedaval rattal: N a ´ = 573 n ω ω a ´ L h {\displaystyle {\acute {N_{a}}}=573n_{\omega }{\acute {\omega _{a}}}L_{h}} , kus ω a ´ = ω v e d a v − ω r a a m {\displaystyle {\acute {\omega _{a}}}=\omega _{vedav}-\omega _{raam}} on vedava keskratta suhteline nurkkiirus, ω v e d a v {\displaystyle \omega _{vedav}} ja ω r a a m {\displaystyle \omega _{raam}} on vedava ratta ja raami nurkkiirused. Satelliitidel N g ´ = 573 ω h ´ L h {\displaystyle {\acute {N_{g}}}=573{\acute {\omega _{h}}}L_{h}} , kus ω h ´ = ω v e d a v z a z g {\displaystyle {\acute {\omega _{h}}}={\frac {\omega _{vedav}z_{a}}{z_{g}}}} on raami suhteline nurkkiirus. Planetarrülekande telgede vahe määratakse järgmise valemiga: a ω ≥ K a ( i ´ + 1 ) Ω K H β T 1 n ω ψ a i ´ [ σ ] H 2 3 {\displaystyle a_{\omega }\geq K_{a}({\acute {i}}+1){\sqrt[{3}]{\frac {\Omega K_{H\beta }T_{1}}{n_{\omega }\psi _{a}{\acute {i}}[\sigma ]_{H}^{2}}}}} , kus Ω = 1 , 1...1 , 2 {\displaystyle \Omega =1,1...1,2} on koormusvoogude ebaühtluse tegur, ψ a {\displaystyle \psi _{a}} on hammasratta laiustegur, mis i ≤ 6 , 3 {\displaystyle i\leq 6,3} korral on 0,5 i > 6 , 3 {\displaystyle i>6,3} korral aga 0,315. i ´ = z g z a {\displaystyle {\acute {i}}={\frac {z_{g}}{z_{a}}}} Leitud a_{\omega} väärtus asendatakse lähima suurema väärtusega standardreast. Suurratta laius planetaarülekandes arvutatakse valemiga b 2 = ψ a a ω {\displaystyle b_{2}=\psi _{a}a_{\omega }} d 1 = 2 a ω i + 1 {\displaystyle d_{1}={\frac {2a_{\omega }}{i+1}}} m = d 1 z a {\displaystyle m={\frac {d_{1}}{z_{a}}}} Arvutatud mooduli väärtus asendatakse lähima väärtusega standardreast Pärast seda määratakse hammasrataste läbimõõdud, selgitatakse toorikute sobivus ja arvutatakse hambumisjõud. Et termotöötlusega saada arvutamisel eeldatud hammasrataste mehaanilisi omadusi, ei tohi toorikud olla lubatust suuremad. F t = 2 Ω T 1 n ω d 1 {\displaystyle F_{t}={\frac {2\Omega T_{1}}{n_{\omega }d_{1}}}} Seejärel kontrollitakse painde- ja kontaktpingeid. Arvutustele järgneb konstrueerimine. Nagu tavalisegi reduktori korral, koostatakse algul eskiisprojekt. Eskiisprojekti korral planetaarülekandes määratakse: detailide põhimõõtmed ja vastastikune asend, võllide esialgsed mõõtmed, detailide vahekaugused, detailide toereaktsioonid, valitakse laagrite tüübid ning mõõtmed. Keskrataste võllid toetatakse kerge seeria radiaalkuullagritele, satelliidid aga keskmise seeria sfäärilistele kuul- või rulllaagritele. Saadud tulemuste põhjal tehakse esialgne eskiisprojekt koos esialgsete eskiisjoonistega. Planetaarülekande lõpliku projekti tegemisel võetakse arvesse kõiki eelnevalt arvutustega leitud tulemusi ning lisaks eelnevatele arvutustele tehakse veel järgnevat.Valitud veerelaagritele tehakse kontrollarvutus toereaktsioonidega, mis leitud jooniselt. Arvestades suurimat võimalikku pöördemomenti jaotuse ebaühtlust voogude vahel, määratakse see jõud kiirel(vedaval) võllil F = 0 , 4 T 1 d 1 {\displaystyle F={\frac {0,4T_{1}}{d_{1}}}} , kus d1 on hammassiduri jaotusläbimõõt. Aeglasel vedaval võllil F = 0 , 2 T h a ω {\displaystyle F={\frac {0,2T_{h}}{a_{\omega }}}} , kus Th on moment väljundvõllil (raamil), aω ülekande telgede vahe. Kõige rohkem ongi koormatud satelliitide laagrid. Nende vajalik dünaamiline kandevõime Cvajalik leitakse jõu F r = 2 F t {\displaystyle F_{r}=2F_{t}} järgi, kus F t {\displaystyle F_{t}} on eelnevalt arvutataud ringjõud. hammasülekanne hammasratas