MITCalc planetová převodovka ozubená: konstrukce, jmenovité momenty a tribologická optimalizace

obsahují několik planetových stupňů řazených podél osy převodovky. Ozubená kola koncových stupňů jsou širší, takže převodovka s větším počtem stupňů má na výstupu vyšší přípustný krouticí moment. V každém stupni jsou v záběru 3 planetová kola a kroutící moment planetové převodovky proto několikanásobně převyšuje momenty přenášené převodovkami s předlohou.

Princip planetových převodovek a jejich výkonnostní charakteristiky

Domovská stránka Odvětví Jízdní kolo ilustruje, jak se řadí planetové stupně podél osy převodovky a proč jsou koncová kola široká. Příslušné hodnoty poměrů a momentů se uvádějí pro různá rozhraní. Zdůrazněno je, že větší počet stupňů zvyšuje nosnost výstupního momentu.

  • 1 ... 3,9 : 1 ... 0,002
  • 1 ... 3,9 : 1 ... 0,002
  • 1 ... 4 : 1 ... 0,01
  • 1 ... 4 : 1 ... 0,005
  • 1 ... 4 : 1 ... 0,01
  • 1 ... 4,1 : 1 ... 0,05
  • 1 ... 4,1 : 1 ... 0,2
  • 1 ... 5 : 1 ... 0,1
  • 1 ... 4,4 : 1 ... 0,06
  • 1 ... 4,4 : 1 ... 0,1
  • 1 ... 4,4 : 1 ... 0,1
  • 1 ... 4,4 : 1 ... 0,1
  • 1 ... 3,8 : 1 ... 0,2
  • 1 ... 3,8 : 1 ... 0,5
  • 1 ... 3,8 : 1 ... 0,5
  • 1 ... 3,8 : 1 ... 2
  • 1 ... 3,8 : 1 ... 0,5
  • 1 ... 3,8 : 1 ... 0,5
  • 1 ... 3,7 : 1 ... 0,75
  • 1 ... 5,2 : 1 ... 0,4
  • 1 ... 3,7 : 1 ... 0,75
  • 1 ... 3,7 : 1 ... 1,0
  • 2 ... 14 : 1 ... 4
  • 1 ... 3,5 : 1 ... 3
  • 1 ... 3,5 : 1 ... 4
  • 1 ... 5,2 : 1 ... 8
  • 1 ... 3,7 : 1 ... 20

Domovská stránka odvětví dále ukazuje příklady 3D tištěných převodů pro planetové převody na elektrokolech a související aplikace. Využití aditivní výrobě umožňuje rychlé prototypování a testování nových ozubených kol pro planetové převodovky.

Aplikace 3D tisku a tribologické optimalizace materiálů

Náhradní převody elektrokola vyrobené 3D tiskem - Zvýšená výkonnost s tribologicky optimalizovanými materiály popisují spolupráci igus® SE & Co. KG v Kolíně nad Rýnem. Pro potřeby: nové převody pro planetovou převodovku pro elektrické jízdní kolo.

Požadavky: přesnost detailů, přesnost uložení, odolnost proti oděru. Materiál: iglidur ® i3. Industry: Cyklistický průmysl. Úspěch díky spolupráci: 30krát lepší odolnost proti oděru než u běžných materiálů SLS, vysoká odolnost proti opotřebení, vyšší účinnost.

Řešení: Zákazník se obrátil na oddělení 3D tisku společnosti igus®, kde byly opotřebovaná ozubená kola překreslena a vytištěna. Ozubená kola byla vyrobena z tribologicky optimalizovaného materiálu iglidur® i3 pomocí procesu laserového spékání. Součásti vyrobené z igliduru® i3 jsou velmi přesné v detailech a mají dobré mechanické vlastnosti. Rozhodujícím faktorem pro tento projekt byla 30krát lepší odolnost proti opotřebení ve srovnání s běžnými materiály pro laserové spékání. Kromě nízké míry opotřebení mají ozubená kola vysokou pevnost. Zákazník již po krátké době zaznamenal zvýšení výkonu ozubených kol.

Infografika znázorňující rozložení planetových stupňů a koncových kol

Rychlý prototyp - lepší efekt. Jednou z největších výhod aditivní výroby je vysoká rychlost, s jakou lze komponenty vyrábět. Spolu s nízkými výrobními náklady pro malá množství je 3D tisk bezkonkurenčním nástrojem pro výrobu prototypů v testovací fázi mnoha aplikací. V tomto případě bylo také možné v krátkém čase vysledovat, vytisknout a odeslat zákazníkovi ozubená kola planetové převodovky. Vytištěná ozubená kola se však zpočátku zasekávala o upevňovací šrouby, a proto se při jejich opětovném vyjmutí jedno ozubené kolo zlomilo. Po krátké konzultaci byl model CAD ve velmi krátké době upraven a vytištěn. Nová ozubená kola přesně seděla na šroubech v převodovce a splňovala požadavky. Zákazník hlásí zvýšení výkonu a velkou spokojenost.

Po několika testech byly zjištěny správné rozměry náhradního ozubeného kola. Speciálně pro gear a spol. iglidur® i3 a iglidur® i6plast pro delší životnost®. Cílem každé součásti a materiálu, který opouští brány igus®, je zdokonalit technologii a v ideálním případě snížit náklady. To platí i pro materiály, které byly speciálně vyvinuty pro 3D tisk s cílem vyrábět komponenty s optimalizovanými kluznými vlastnostmi. Kromě prášků SLS nabízí igus® velký výběr materiálů s různými vlákny, které lze individuálně optimalizovat pro každou aplikaci. Například iglidur® i3 je ideální materiál pro kluzné aplikace a ozubená kola. Prášek SLS lze zpracovat do posledního detailu s přesným povrchem a vykazuje extrémně nízké opotřebení při maximální pevnosti.

Výsledky ze zkušební laboratoře igus® hovoří samy za sebe: V porovnání s běžnými materiály SLS mají součásti vyrobené z igliduru® i3 až 30krát vyšší odolnost proti opotřebení. Tento materiál je velmi vhodný pro ozubená kola, stejně jako pro válečky, ozubené hřebeny, čelní a kuželová kola. Kromě igliduru® i3 je práškový SLS iglidur® i6 vhodný také pro veškeré kluzné aplikace. Materiál se vyznačuje vysokou odolností proti oděru a vysokou houževnatostí a také certifikovanou potravinářskou shodou podle nařízení FDA a EU 10/2011.

Diagram ukazující vývoj odolnosti proti opotřebení u igliduru i3 a i6

Řada planetových převodovek Apex MFK využívá 100% optimalizované šikmé ozubení, které umožňuje vysoký momentový přenos s vysokou přesností při nízké hlučnosti. Rozměry odpovídají rozhraní motoru.

Technické poznámky k měřením a rozměrům

  1. Měřené hodnoty jsou odvozeny od převodovky s převodovým poměrem 10 (jednostupňová) nebo poměrem 100 (dvoustupňová) při 3 000 otáčkách bez zátěže.
  2. Rozměry odpovídají rozhraní motoru.

Výkonné planetové převodovky - představení

V případě elektromobilů a cyklistiky hraje klíčovou roli přesnost zapadnutí ozubených kol, opotřebení a celková účinnost. 3D tisk a tribologicky optimalizované materiály umožňují rychlé nahrazení silně opotřebovaných převodů a zlepšení výkonu, jak je uvedeno v praktických aplikacích.

tags: #mit #calc #ozubbeni #planetova #prevodovka