第二部分:行星传动装置——什么时候起作用,什么地方不起作用,以及为什么会这样

这一部分是关于行星齿轮的两部分系列文章的结论——何时起作用,何处不起作用,以及为什么起作用。

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行星传动装置的应用范围现在已经变得无限。例如,在一次太空任务中,航天飞机宇航员被要求松开仪表板上的一些大螺栓。火炬并不实用,螺栓是用手套剪断的,手套上有一个内置的驱动插座,由一个行星传动防装置转动,行星周期固有的众多优点正日益扩大其应用范围。然而,伺服电机和控制器要求的功能没有经验在一个高扭矩轧钢厂,和燃气轮机对驱动器有相当不同的要求。在其他特性中,前者要求无波纹速度。当动力通过齿轮单元传递时,最终结果有时可能不是均匀运动。

即使在恒定扭矩和方向一致的情况下,也会出现这种令人失望的结果。在一份技术期刊中给出的一个典型例子涉及窗户制造,用伺服电机行星减速器驱动容积泵,以填补窗格。这种变化不是平滑的有规则的填充物,而是周期性的结块。行星单位具有一些特性,使它们对大多数位置应用程序具有吸引力。这些包括高扭转刚度,可忽略的挠度,和最小的失调,由于反应沿中心轴和支持。当波纹特征对机组设计是不可接受的时,装配和质量必须细致。当存在波动的扭转刚度时,波纹效应很可能会出现。齿轮类型也可以有积极或不利的影响。直齿圆柱齿轮相互滚动,在接触比和齿偏转的变化。斜齿轮有逐渐前进的接触,导致更均匀的运动。 High–speed and high power planetary gear units feature helical or double–helical gears with sleeve bearings and pressurized lubrication.

一些制造商有一个偏好双螺旋齿轮,而不是正齿轮;然而,它确实使负载共享更加困难。一般的共识是,高精度直齿比螺旋齿更可取。大多数高效率单位为中速和动力配备了滚子轴承和正齿轮。一些中小型行星被设计为浮动行星载体。建造良好的单元是非常可靠的。我们知道有几个持续运行的高功率单元,只在5年的周期检查。节距线速度大大降低;一个压缩机驱动将配备一个平行轴齿轮单元,运行速度为7500 fpm,另一个行星单元将运行速度为5000 fpm。另一个优势在于轴承的选择只基于外部载荷。 The resultant radial forces on input and output shafts are zero.

行星齿轮单元只传递扭矩。比较额定平行轴单位有大约三倍的惯性矩的可比行星单位,这减少了单位的总能源消耗。内部联轴器用于一些周转设计之间传递扭矩,允许一些相对运动或失调。通常选择联轴器的齿轮齿型。内部联轴器也用于大容量刚性连接。一组齿的联轴器是单一关节。这些联轴器用于防止任何重大的失调,典型的应用是在车辆行星上,在那里太阳或行星被加冕来补偿失调。更常用的双关节联轴器允许平行和角不对中联轴器成员。当一个级的输出连接到下一个级的输入时,它们是必需的。当重大的不对准预期,外部联轴器齿冠,以防止齿端接触。 Crowning also compensates for low–speed summation errors.

综上所述,行星齿轮装置在三辊弯板机上的应用可以看出其明显的优点。安装轴的装置直径49英寸,长度98英寸,扭矩额定值24,780,000英寸/磅。通过五个阶段,总降幅达到了1000:1。比标准平行轴单位节省75%的重量也是行星选择的结果。