กระปุกเกียร์ดาวเคราะห์: อุปกรณ์หลักการทำงานการทำงานและการซ่อมแซม

2024 ผู้เขียน: Erin Ralphs | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-19 19:27

ดาวเคราะห์เป็นหนึ่งในกล่องเกียร์ที่ซับซ้อนที่สุด ด้วยขนาดที่เล็ก การออกแบบจึงโดดเด่นด้วยฟังก์ชันการใช้งานสูง ซึ่งอธิบายการใช้งานอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรเทคโนโลยี จักรยาน และยานพาหนะแบบหนอนผีเสื้อ จนถึงปัจจุบัน กล่องเกียร์ของดาวเคราะห์มีการออกแบบหลายเวอร์ชัน แต่หลักการพื้นฐานของการดัดแปลงยังคงเหมือนเดิม

อุปกรณ์หน่วย

พื้นฐานของการออกแบบประกอบด้วยส่วนการทำงานเพียงสามส่วนที่มีแกนหมุนเพียงแกนเดียว พวกเขาจะเป็นตัวแทนของผู้ให้บริการและสองล้อกลางเกียร์ อุปกรณ์นี้ยังมีชุดข้อต่อเสริมที่กว้างขวางในรูปแบบของชุดเกียร์รูปแบบเดียว เฟืองเม็ดมะยม และตลับลูกปืน จากนี้เราสามารถสรุปได้ว่ากระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์เป็นกลไกจากตระกูลเกียร์"กล่อง" แต่มีความแตกต่างพื้นฐาน ประกอบด้วยความเป็นอิสระตามเงื่อนไขของความเร็วเชิงมุมของแต่ละลิงก์หลัก ตอนนี้คุณควรทำความคุ้นเคยกับองค์ประกอบของผลรวมโดยละเอียดมากขึ้น:

• Carrier เป็นพื้นฐานและเป็นส่วนบังคับของระบบดาวเคราะห์ใดๆ รวมถึงระบบที่มีการเชื่อมต่อส่วนต่าง นี่คือกลไกของคันโยกซึ่งเป็นส้อมเชิงพื้นที่ซึ่งแกนอยู่ในแนวเดียวกับแกนทั่วไปของเกียร์ ในกรณีนี้ เพลาเฟืองพร้อมจานดาวเทียมจะหมุนไปรอบๆ ในระนาบของล้อตรงกลาง
• ล้อเฟือง. ประการแรกจำเป็นต้องแยกกลุ่มล้อกลางขนาดใหญ่และล้อกลางขนาดเล็กของประเภทนี้ ในกรณีแรก เรากำลังพูดถึงล้อขนาดใหญ่ที่มีฟันภายใน - ระบบนี้เรียกว่าเอพิไซเคิล สำหรับเฟืองเล็กๆ ที่มีฟัน จะมีความแตกต่างจากการจัดเรียงฟันด้านนอก - เรียกอีกอย่างว่าเฟืองซัน
• ดาวเทียม. กลุ่มล้อของกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ (มักเป็นล้อเฟืองเดียว) ซึ่งองค์ประกอบนั้นจำเป็นต้องมีฟันภายนอก ดาวเทียมตั้งอยู่ในข้อต่อกับล้อกลางทั้งสองกลุ่ม ขึ้นอยู่กับการทำงานและพลังของอุปกรณ์ จำนวนดาวเทียมอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 2 ถึง 6 แต่ส่วนใหญ่ใช้ 3 ส่วน เนื่องจากในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ปรับสมดุลเพิ่มเติม

หลักการทำงานของกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์

การเปลี่ยนแปลงการส่งขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าเค้าโครงของหน่วยการทำงาน ค่าจะมีความคล่องตัวขององค์ประกอบและทิศทางของแรงบิด หนึ่งในสามองค์ประกอบ (ผู้ให้บริการดาวเทียม เกียร์อาทิตย์) ถูกตรึงในตำแหน่งคงที่ และอีกสองหมุน เพื่อบล็อกองค์ประกอบของกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์ หลักการทำงานของกลไกนี้มีไว้สำหรับการเชื่อมต่อของระบบเบรกและคลัตช์ เว้นแต่จะมีเบรกและคลัตช์ล็อคในอุปกรณ์เฟืองท้ายที่มีเฟืองดอกจอก

ดาวน์ชิฟต์เปิดใช้งานได้สองวิธี ในเวอร์ชันแรกมีการใช้หลักการดังต่อไปนี้: epicycle หยุดทำงานซึ่งช่วงเวลาการทำงานจากหน่วยพลังงานถูกถ่ายโอนไปยังฐานของเกียร์ดวงอาทิตย์และลบออกจากผู้ให้บริการ เป็นผลให้ความเข้มของการหมุนของเพลาจะลดลงและเกียร์อาทิตย์จะเพิ่มความถี่ในการทำงาน ในอีกรูปแบบหนึ่ง ซันเกียร์ของอุปกรณ์ถูกบล็อก และการหมุนจะถูกโอนจากพาหะไปยังอีปิไซเคิล ผลลัพธ์จะคล้ายกัน แต่มีความแตกต่างเล็กน้อย ความจริงก็คืออัตราทดเกียร์ในรูปแบบการทำงานนี้มีแนวโน้มที่จะเป็นหนึ่งเดียวกัน

ในกระบวนการเปลี่ยนเกียร์ ยังสามารถปรับใช้โมเดลการทำงานหลายแบบได้ และสำหรับกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์ดวงเดียวกัน หลักการทำงานในรูปแบบที่ง่ายที่สุดมีดังนี้ epicycle ถูกบล็อกและช่วงเวลาของการหมุนจะถูกโอนจากเกียร์กลางของดวงอาทิตย์และถูกส่งไปยังดาวเทียมและผู้ให้บริการ ในโหมดนี้ กลไกจะทำงานเป็นกระปุกเกียร์แบบสเต็ปอัพ ในอีกรูปแบบหนึ่ง เกียร์จะถูกปิดกั้นและแรงบิดจะถูกถ่ายโอนจากเฟืองวงแหวนไปยังโครงบรรทุก นอกจากนี้หลักการทำงานคล้ายกับตัวเลือกแรก แต่ความถี่ของการหมุนมีความแตกต่างกัน เมื่อเข้าเกียร์ถอยหลัง แรงบิดแรงบิดจะถูกลบออกจากเอปิไซเคิลและจะถูกส่งไปยังเกียร์ของดวงอาทิตย์ ในกรณีนี้ สายการบินต้องอยู่ในสถานะหยุดนิ่ง

คุณสมบัติเวิร์กโฟลว์

ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างกลไกของดาวเคราะห์และกระปุกเกียร์ประเภทอื่นๆ คือความเป็นอิสระขององค์ประกอบการทำงานที่กล่าวถึงแล้ว ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นสององศาอิสระ ซึ่งหมายความว่าเนื่องจากการพึ่งพาดิฟเฟอเรนเชียล ในการคำนวณความเร็วเชิงมุมของส่วนประกอบหนึ่งของระบบ จึงจำเป็นต้องคำนึงถึงความเร็วของอีกสองชุดเกียร์ด้วย ในการเปรียบเทียบ การส่งเกียร์อื่นๆ จะถือว่ามีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างองค์ประกอบต่างๆ ในการกำหนดความเร็วเชิงมุม กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความเร็วเชิงมุมของ "กล่อง" ของดาวเคราะห์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ที่เอาต์พุต โดยไม่คำนึงถึงประสิทธิภาพแบบไดนามิกที่อินพุต ด้วยเกียร์คงที่และอยู่กับที่ จึงสามารถสรุปและกระจายกระแสไฟได้

ในกลไกที่ง่ายที่สุด มีอิสระในการเชื่อมโยงเกียร์สองระดับ แต่การทำงานของระบบที่ซับซ้อนสามารถจัดให้มีสามองศาได้ ในการดำเนินการนี้ กลไกต้องมีลิงก์การทำงานอย่างน้อยสี่ลิงก์ ซึ่งจะเชื่อมต่อกันแบบดิฟเฟอเรนเชียล อีกสิ่งหนึ่งคือการกำหนดค่าดังกล่าวจะไร้ประสิทธิภาพจริง ๆ เนื่องจากประสิทธิภาพต่ำ ดังนั้นในทางปฏิบัติ แอปพลิเคชันและการส่งสัญญาณที่มีสี่ลิงก์จะยังคงมีอิสระสองระดับ

เฟืองดาวเคราะห์ที่เรียบง่ายและซับซ้อน

สัญญาณอย่างหนึ่งของการแบ่งกลไกของดาวเคราะห์ให้เรียบง่ายและซับซ้อน - นี่คือจำนวนลิงค์ที่ใช้งานได้ ยิ่งกว่านั้นเรากำลังพูดถึงเฉพาะโหนดหลักและกลุ่มของดาวเทียมจะไม่ถูกนำมาพิจารณา ระบบธรรมดามักจะมีสามลิงก์ แม้ว่าจลนศาสตร์จะอนุญาตทั้งเจ็ดก็ตาม ตัวอย่างของระบบดังกล่าว เราสามารถอ้างอิงชุดของเกียร์เดี่ยวและเกียร์คู่ เช่นเดียวกับกลุ่มเกียร์ที่เชื่อมต่อกัน

กลไกที่ซับซ้อนมีลิงก์หลักมากมายมากกว่าลิงก์ธรรมดา พวกเขามีผู้ให้บริการอย่างน้อยหนึ่งราย แต่มีล้อกลางได้มากกว่าสามล้อ นอกจากนี้ หลักการทำงานของกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์ยังช่วยให้สามารถใช้หน่วยง่าย ๆ หลายหน่วยได้แม้จะอยู่ในระบบที่ซับซ้อนเพียงระบบเดียว ตัวอย่างเช่น โมเดลสี่ลิงก์สามารถมีโหนดธรรมดาได้ถึงสามโหนด และโมเดลห้าลิงก์สามารถมีได้ถึงหกโหนด อย่างไรก็ตาม ความเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ของระบบดาวเคราะห์อย่างง่ายภายในกรอบของอุปกรณ์ที่ซับซ้อนนั้นไม่เป็นปัญหา ความจริงก็คือกลไกดังกล่าวหลายอย่างมีแนวโน้มที่จะมีพาหะทั่วไปเพียงตัวเดียว

ควบคุมกลไก

ในขณะที่ยังคงรักษาระดับความอิสระไว้ได้หลายระดับ แต่อุปกรณ์นี้สามารถใช้เป็นฟังก์ชันหลักแบบพอเพียงได้ แต่ถ้าเลือกรุ่นที่มีหนึ่งลิงค์นำหน้าและหนึ่งลิงค์ขับเคลื่อน (โหมดลด) จำเป็นต้องตั้งค่าความเร็วที่แน่นอนสำหรับพวกเขา ด้วยเหตุนี้จึงใช้องค์ประกอบควบคุมของกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์ หลักการทำงานคือการกระจายความเร็วใหม่เนื่องจากแรงเสียดทานของคลัตช์และเบรก ระดับอิสระที่เพิ่มขึ้นจะถูกลบออก และโหนดอิสระหลักจะกลายเป็นข้อมูลอ้างอิง

แรงเสียดทานมีหน้าที่ในการเชื่อมต่อสองลิงก์ฟรีหรือหนึ่งลิงค์ (ฟรีด้วย) พร้อมแหล่งจ่ายไฟภายนอก การกำหนดค่าทั้งสองของคลัตช์ในสภาวะการปิดกั้นให้การเชื่อมโยงที่ควบคุมด้วยความเร็วเชิงมุมที่แน่นอนและไม่ใช่ศูนย์ โดยการออกแบบ องค์ประกอบดังกล่าวเป็นคลัตช์หลายแผ่น แต่บางครั้งก็มีคลัตช์ทั่วไปสำหรับส่งแรงบิดด้วย

สำหรับเบรก งานในโครงสร้างพื้นฐานการควบคุมของกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์คือการเชื่อมต่อลิงค์ฟรีกับกล่องเกียร์ องค์ประกอบนี้ภายใต้เงื่อนไขการปิดกั้น ให้ลิงก์อิสระที่มีความเร็วเชิงมุมเป็นศูนย์ ตามอุปกรณ์ทางเทคนิค เบรกดังกล่าวคล้ายกับคลัตช์ แต่ในรุ่นที่ง่ายที่สุด - ดิสก์เดียว รองเท้าและเทป

การประยุกต์ใช้เกียร์ดาวเคราะห์

เป็นครั้งแรกที่อุปกรณ์นี้ถูกใช้ในรถ Ford T ในรูปแบบของกระปุกเกียร์สองสปีดที่มีหลักการเปลี่ยนเกียร์ด้วยเท้าและแถบเบรก ในอนาคตอุปกรณ์ได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างและวันนี้กระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ Prius ของญี่ปุ่นสามารถเรียกได้ว่าเป็นกลไกรุ่นล่าสุดของประเภทนี้ หลักการทำงานของหน่วยนี้คือการกระจายพลังงานระหว่างโรงไฟฟ้า (ซึ่งสามารถเป็นไฮบริดได้) และล้อ ระหว่างการทำงาน เครื่องยนต์จะหยุดทำงาน หลังจากนั้นพลังงานจะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งเป็นผลให้ล้อเริ่มเคลื่อนที่

ในกรณีนี้ ระบบสามารถไม่เพียงแต่เป็นฟังก์ชันของกระปุกเกียร์เท่านั้น วันนี้อุปกรณ์นี้ใช้ในกระปุกเกียร์, เฟืองท้าย, ซับซ้อนไดอะแกรมจลนศาสตร์ของอุปกรณ์อุตสาหกรรม ในระบบขับเคลื่อนของอุปกรณ์พิเศษและเครื่องบิน ยักษ์ใหญ่ยานยนต์ขั้นสูงยังเชี่ยวชาญหลักการทำงานของกลไกร่วมกับไดรฟ์แม่เหล็กไฟฟ้าและระบบเครื่องกลไฟฟ้า กระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ Prius เดียวกันนี้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด การออกแบบดังกล่าวไม่มีกระปุกเกียร์ในความหมายดั้งเดิม แต่มีรูปลักษณ์ที่คล้ายคลึงกันโดยไม่ต้องเปลี่ยนขั้น - ชุดเกียร์ของดาวเคราะห์ที่ซับซ้อนซึ่งทำให้ล้อเคลื่อนที่และรับพลังงานจากเครื่องยนต์จะทำหน้าที่นี้

กระปุกเกียร์จักรยานดาวเคราะห์

ในความหมายดั้งเดิม ไม่มีกระปุกเกียร์ในการขนส่งแบบปั่นจักรยานที่มาพร้อมกับกลไกของดาวเคราะห์ นี่คือบูชที่มีชุดบังแดดแบบเดียวกันซึ่งติดแน่นกับล้อหลังบนเพลา นอกจากนี้ยังใช้ผู้ให้บริการสำหรับการตรึงซึ่งกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของดาวเทียมและไม่อนุญาตให้แยกย้ายกันไปและเชื่อมต่อกัน และองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของ "กล่อง" ของดาวเคราะห์ของจักรยานนั้นแสดงด้วยเกียร์ epicyclic การหมุนที่เกิดขึ้นเนื่องจากการถีบ เมื่อเปลี่ยนเกียร์ แอ๊คทูเอเตอร์ดุม (เฟืองขับ) จะเปลี่ยนไดนามิกของโครงบรรทุก ซึ่งส่งผลต่อการปรับความเร็ว

นั่นคือ เราสามารถสรุปได้อีกครั้งว่าแบบจำลองดาวเคราะห์ทำงานเป็นกระปุกเกียร์ ในระบบนี้ epicycle ทำหน้าที่ของข้อต่อแบบขับเคลื่อนในโซ่ เกียร์ของดวงอาทิตย์ยังคงอยู่กับที่ และตัวพาจะปิดบนตัวเรือน ที่ในกรณีนี้รูปแบบการทำงานของบูชแบบธรรมดาและแบบหลายความเร็วจะเหมือนกัน ข้อแตกต่างเพียงเล็กน้อยคือแต่ละโหนดของระบบดาวเคราะห์มีตัวบ่งชี้อัตราทดเกียร์ที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด

ขั้นตอนการดำเนินงาน

มาตรการหลักในการทำงานของกลไกนี้โดยผู้ใช้คือการรักษาชุดเกียร์ของดาวเคราะห์ให้อยู่ในสภาพการทำงานที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งทำได้โดยการทำความสะอาดองค์ประกอบต่างๆ เป็นระยะ และที่สำคัญที่สุดคือการหล่อลื่น สิ่งที่ควรหล่อลื่นในกล่องดาวเคราะห์? ส่วนใหญ่เลื่อนแบริ่งของตัวลด น้ำมันถูกส่งจากเพลาข้อเหวี่ยงเข้าไปในช่องของเพลาเกียร์โดยเติมฟันผุของดาวเทียมด้วยเฟือง นอกจากนี้ ขึ้นอยู่กับการออกแบบ สารหล่อลื่นทางเทคนิคจะเข้าสู่ตลับลูกปืนเกียร์ผ่านหมุดและรูในแนวรัศมี เพื่อการกระจายน้ำมันสูงสุดตามความยาวของตลับลูกปืน บางครั้งทำแผ่นเรียบที่ด้านนอกของรองแหนบ

เกียร์ได้รับการหล่อลื่นโดยการจุ่มฟันล้อในอ่างของเหลว หรือโดยการนำน้ำมันเข้าไปในบริเวณข้อต่อโดยใช้หัวฉีดพิเศษ นั่นคือรับรู้การหล่อลื่นแบบเจ็ทหรือการหล่อลื่นแบบจุ่ม แต่วิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการแพร่กระจายของละอองน้ำมัน ซึ่งใช้เกี่ยวกับองค์ประกอบของหน้าสัมผัสและตลับลูกปืน วิธีการหล่อลื่นนี้ทำได้โดยการฉีดพ่นจากปืนฉีดพิเศษ

สำหรับน้ำมันหล่อลื่นนั้น แนะนำให้ใช้น้ำมันปิโตรเลียมที่ไม่ผสมน้ำมันสำหรับเกียร์ของดาวเคราะห์ ตัวอย่างเช่น สูตรอุตสาหกรรมเอนกประสงค์เหมาะสำหรับการใช้งาน สำหรับความเร็วสูงขอแนะนำให้ใช้เครื่องกังหันและสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการบินพิเศษ

ความผิดปกติและกลไกการซ่อม

อาการที่พบบ่อยที่สุดของการพังของเกียร์ดาวเคราะห์คือการมีการสั่นสะเทือนในบริเวณกล่อง ผู้ขับขี่ยังทราบถึงเสียงรบกวน การกระแทก และการกระตุกจากภายนอกอีกด้วย การมีอาการบางอย่างขึ้นอยู่กับลักษณะของความผิดปกติ ซึ่งอาจมีหลายสาเหตุ:

• กลไกร้อนเกินไป
• สไตล์การขับขี่ที่ดุดันด้วยการเบรกและเร่งความเร็วอย่างหนัก
• น้ำมันขาดคุณภาพต่ำหรือคุณภาพไม่เพียงพอ
• อุ่นเครื่องเกียร์ไม่เพียงพอก่อนขับรถ
• ลื่นบนน้ำแข็ง
• รถชนหิมะหรือโคลน
• สวมชุดเกียร์ดาวเคราะห์

ในการซ่อมกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์ คุณจำเป็นต้องรู้สาเหตุเฉพาะของความล้มเหลวของมัน ด้วยเหตุนี้กลไกจึงถูกถอดประกอบ โดยปกติกล่องจะถูกยึดไว้ภายในเพลาขับ จำเป็นต้องถอดตัวยึดความเร็วออกจากด้านใดด้านหนึ่ง (ขึ้นอยู่กับการออกแบบ) จากนั้นคลายเกลียวสลักเกลียวผ่านรูในเพลาขับ ถัดไปทำความสะอาดหรือเปลี่ยนองค์ประกอบ โดยทั่วไปแล้วสิ่งเหล่านี้คือเศษโลหะปนเปื้อน ฟันหัก เพลาและเฟืองสึกหรอ

สรุป

กลไกของดาวเคราะห์แตกต่างกันไปตามความซับซ้อนของอุปกรณ์ ซึ่งมีข้อดีและข้อเสีย อันแรกคือความสมดุลองค์ประกอบที่ให้บริการด้วยการกระจายแรงที่ค่อนข้างแม่นยำ ปัจจัยนี้ช่วยให้สามารถพัฒนาหน่วยเปลี่ยนเกียร์ขนาดพอเหมาะ ซึ่งช่วยให้มีการจัดวางที่เหมาะสมที่สุด ในกรณีของ "ดาวเคราะห์" ของจักรยาน ยังระบุถึงข้อดีตามหลักสรีรศาสตร์ด้วย ซึ่งรวมถึงความสามารถในการสลับในท่ายืน เมื่อขับรถไปรอบ ๆ เมือง นี่เป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์อย่างยิ่ง เนื่องจากคุณต้องเปลี่ยนโหมดความเร็วค่อนข้างบ่อย หากเราพูดถึงข้อบกพร่องของระบบดาวเคราะห์แล้วด้วยอัตราทดเกียร์ขนาดใหญ่พวกเขายังคงมีลักษณะเฉพาะด้วยประสิทธิภาพที่เจียมเนื้อเจียมตัว นอกจากนี้ ระบบต้องการการประกอบที่แม่นยำ เนื่องจากการเบี่ยงเบนเพียงเล็กน้อยก็เพิ่มความเสี่ยงของการสึกหรอของชิ้นส่วนเดียวกัน