V našich předchozích článcích jsme se již ponořili do rozdílů mezi motory s čelním ozubením a planetové převodové motoryDnes vás Annie vezme na cestu, kde prozkoumáte klíčové body tří běžných typů převodovek a vyberete si tu ideální pro vaše praktické potřeby.

Čelní převodovka

Čelní převodovka je typ válcového ozubeného kola, které se vyznačuje rovnoběžnými osami a přímými zuby, které probíhají rovnoběžně s osou. Díky této konstrukci se běžně používá pro změnu rychlosti a točivého momentu specifických objektů, stejně jako pro přenos, násobení točivého momentu, zesílení rychlosti a přesné polohování v systémech. Čelní převodovka, známá také jako „čelní ozubená hlava“, je rozšířené mechanické zařízení.

Klíčové vlastnosti čelního ozubeného kola

a. Střední točivý moment s potenciálem pro štíhlou a tichou konstrukci.

b. Vysoká účinnost, dosahující 91 % na stupeň.

c. Vstupní a výstupní hřídel mohou být buď zarovnány podél stejné centrální osy, nebo umístěny na různých centrálních osách.

d. Různý směr otáčení vstupu a výstupu v důsledku různých převodových stupňů. Pokud je počet stupňů v čelní převodovce lichý, je směr otáčení výstupního hřídele převodovky opačný než směr otáčení výstupního hřídele motoru.
Pokud je počet stupňů v převodovce s čelním ozubeným kolem sudý, je směr otáčení výstupního hřídele převodovky stejný jako směr otáčení výstupního hřídele motoru.

Účinnost čelní převodové hlavy

U převodovek může docházet k mechanickým ztrátám v důsledku faktorů, jako je záběr ozubených kol a tření v ložiskách. Redukční převodovky s čelním ozubeným kolem se obvykle počítají s účinností 91 %. Níže uvedený příklad slouží pouze pro referenční účely, protože účinnost se může lišit v závislosti na podmínkách, jako je točivý moment a otáčky stejnosměrného motoru.

Na příkladu čelní převodovky s 5stupňovým záběrem ozubených kol lze celkovou účinnost systému vypočítat pomocí vzorce: Účinnost(n) = 0.91 × 0.91 × 0.91 × 0.91 × 0.91 ≈ 0.624, přibližně 62.4 %.

Mikroplanetární převodovka

Mini planetová převodovka, známá také jako mikro planetová převodovka nebo miniaturní planetová převodovka, je široce používaný typ reduktoru. Skládá se z planetových kol, centrálního kola a ozubeného věnce. Její konstrukce zahrnuje prvky, jako je rozložení výkonu, snížení otáček a vícenásobné zapojení ozubených kol pro zvýšení výstupního točivého momentu, přizpůsobivosti a provozní účinnosti. Centrální kolo je obvykle umístěno uprostřed, zatímco planetová kola se otáčejí kolem něj a přijímají točivý moment od centrálního kola. Ozubený věnec (vnější pouzdro) zabírá s planetovými koly.

Tyto převodovky lze spárovat s kartáčovými stejnosměrnými motory, bezkartáčovými stejnosměrnými motory, bezjádrovými motory a dalšími možnostmi pro zajištění optimálního výkonu.

Klíčové vlastnosti planetové převodovky

a. Schopný přenášet vysoký točivý moment.

b. Účinnost přibližně 79 % na stupeň.

c. Vstup a výstup jsou umístěny ve stejném středu.

d. Směr otáčení výstupního hřídele planetové převodovky je stejný jako směr otáčení výstupního hřídele motoru, nezávisle na převodovém stupni.

Ve společnosti INEED Electronics jsou naše planetové převodovky k dispozici v plastovém i kovovém provedení. Plastové planetové převodovky se vyznačují jedním nebo více stupni redukce, přičemž vnitřní ozubená kola a pouzdro jsou vyrobeny z plastu. Na druhou stranu, kovové planetové převodovky se skládají ze tří nebo čtyř ozubených kol, které zabírají v každém stupni. Naše řada planetových převodovek uspokojuje potřeby rozmanitých aplikací a nabízí optimální řešení převodů od robustních kovových konstrukcí až po lehké a flexibilní plastové varianty.

Pojďme si rychle porovnat rozdíly mezi plastovou a kovovou planetovou převodovkou:

	Plastová planetová převodovka	Kovová planární převodovka
Klady	> Tělo motoru i převody jsou lehčí. Nízká hlučnost >Nižší výrobní náklady	>Vyšší přesnost pro efektivitu. >Zvýšená tuhost, menší vůle. >Umožňuje vyšší převodové poměry pro kompaktnost.
Nevýhody	>Nižší pevnost a tuhost, mít za následek sníženou únosnost.	>Vyšší jednotková cena

Účinnost planetové převodovky

Podobně jako u reduktorů s čelním ozubeným kolem, i u planetových převodovek dochází k mechanickým ztrátám. Níže uvedený příklad slouží pouze pro referenční účely. V případě třístupňového záběru planetových převodovek lze celkovou účinnost vypočítat následovně: Účinnost (n) = 3 × 0.79 × 0.79 ≈ 0.79, přibližně 0.493 %.

Mikro šneková převodovka

Speciální konstrukce ozubených kol je známá jako šnekové kolo. V této konfiguraci jsou zuby ovinuty kolem hřídele jako závity na šroubu. Ozubené kolo, které zabírá se šnekem, se nazývá šnekové kolo nebo šnekové kolo. Ozubené soukolí sestávající ze šneku a šnekového kola se běžně označuje jako šnekový pohon nebo šnekový převod.

Převodový poměr šnekového převodu lze vyjádřit pomocí následujícího jednoduchého vzorce: Převodový poměr = Počet zubů šnekového kola / Počet závitů na hřídeli šneku

Zde se počet zubů na šnekovém kole vztahuje k počtu zubů na kole, zatímco počet závitů na šnekové hřídeli se vztahuje k množství spirálových závitů na palec (nebo na milimetr) na hřídeli. Tento převodový poměr určuje poměr změny otáček a točivého momentu od vstupního pohybu (šneková hřídel) k výstupnímu pohybu (šnekové kolo). Je důležité poznamenat, že šnekové převody se obvykle používají v aplikacích vyžadujících vysoké redukční poměry, protože jsou schopny zajistit značné redukční účinky.

Vztah mezi výstupními otáčkami převodovky, točivým momentem, otáčkami motoru a točivým momentem

a. Otáčky převodového motoru = Otáčky motoru (ot/min) / Převodový poměr

b. Výstupní točivý moment převodovky = Výstupní točivý moment motoru (Ts) × Převodový poměr × Účinnost převodu (n)

Příklad: Otáčky motoru naprázdno: 14800 ot./min, rozběhový moment (Ts) = 15 g.cm, převodový poměr 100:1, účinnost převodovky: 60 %

Otáčky motoru (ot./min.) = 14800 / 100 = 148 ot./min.

Výstupní točivý moment převodovky = 15 × 100 × 60 % = 900 g.cm

Nejčastější dotazy

Jaký je rozdíl mezi čelním ozubeným kolem a planetovým ozubeným kolem?

Obecně je čelní převodovka jednodušší a levnější volbou. Nevýhodou je, že čelní převodovky mají vyšší ztráty třením. Planetové převodovky mají složitější konstrukci, zahrnují vstupní hřídel, která pohání centrální kolo, které pak otáčí okolním (planetovým) kolem. Toto uspořádání umožňuje každému planetovému kolu dodávat točivý moment přesně synchronně s ostatními. Nevýhodou je, že planetová převodovka má nižší účinnost než čelní kolo, pokud jde o mechanický výkon.

Jaký je rozdíl mezi planetovou převodovkou a spirálovou převodovkou?

Větší točivý moment: Planetové převodovky díky své konstrukci vynikají ve zvládání většího točivého momentu ve srovnání se spirálovými převodovkami. Více planetových kol v planetové převodovce rozkládá zatížení rovnoměrněji, což má za následek vyšší točivý moment než u spirálové převodovky stejné velikosti.