In dit artikel wordt uitgelegd wat planetaire tandwielen zijn en waarvoor ze worden gebruikt. U vindt dus de definitie van een planetair tandwiel, wat zijn de onderdelen van planetaire tandwielen, wat zijn de verschillende soorten planetaire tandwielen en de formules van dit type tandwielen.
Wat is een planetair tandwiel?
Een planetair tandwiel , ook wel epicyclisch tandwiel genoemd, is een tandwielsysteem dat bestaat uit verschillende buitenste tandwielen (planeten) die rond een centraal tandwiel (zon) draaien.
Planetaire tandwielen hebben meestal een ingebouwde beweegbare arm (satellietdrager) die kan draaien. Bovendien kunnen planetaire tandwielen ook een extern hulptandwiel (kroonwiel) bevatten.
Over het algemeen zijn de assen van planetaire tandwielonderdelen recht, maar er zijn ook speciale gevallen waarin kegelwielen worden gebruikt en daarom zijn de assen niet evenwijdig.
Hoewel planetaire tandwielen ook uit meerdere tandwielen bestaan, mogen ze niet worden verward met tandwieltreinen, aangezien het verschillende tandwielsystemen zijn met verschillende kenmerken.
Delen van een planetair tandwiel
De onderdelen van een planetair tandwiel zijn:
- Zon : is het zonnewiel van de planetaire trein.
- Planeten : dit zijn de tandwielen die naar de zon gericht zijn en eromheen draaien.
- Planeetdrager : is het deel van het planeetwiel dat de planeten vasthoudt. Hij draait dus met dezelfde snelheid rond de zon als de planeten.
- Kroon : het is een extern tandwiel met tanden aan de binnenkant en ingrijpt in de tanden van de planeten.
Opmerking: Houd er rekening mee dat er ook andere terminologie wordt gebruikt waarin de planeet het centrale tandwiel is en de satellieten de tandwielen zijn die eromheen draaien.
Over het algemeen bestaan planeetwielen meestal uit drie planeetwielen, omdat dit de opstelling is waarin de belasting het beste wordt verdeeld.
In elk planetair tandwiel moet een van de componenten vast blijven, een ander onderdeel is het invoerelement dat het systeem aandrijft, en een ander onderdeel is het uitvoerelement, dat vermogen overbrengt naar een ander mechanisch apparaat.
Soorten planetaire tandwielen
Planetaire tandwielen worden geclassificeerd volgens het vaste element. De verschillende soorten planetaire tandwielen zijn dus als volgt:
- Planetair tandwiel met vaste kroon : alle elementen van het epicyclische tandwielstelsel draaien behalve de kroon. Meestal is het uitgangselement de planeetdrager. In dit geval neemt de hoeksnelheid af en neemt het koppel toe.
- Vast planetair tandwiel : Bij dit type planetaire tandwielen zijn de planetaire tandwielen vast, dus het ringwiel is het invoerelement en de planeetwieldrager het uitvoerelement. Het koppel neemt toe en de hoeksnelheid neemt af, maar in mindere mate dan in het vorige geval.
- Planeetwiel met vaste planeetwieldrager : de planeetwieldrager draait niet en daardoor hebben de kroon en de zon een verschillende draairichting.
- Planetaire tandwieloverbrenging met directe aandrijving : Bij dit type planetaire tandwielen zijn twee componenten vast. Dientengevolge vindt de bewegingsoverdracht rechtstreeks plaats tussen de twee bewegende elementen.
Planetaire tandwielformule
De totale overbrengingsverhouding van een planetair tandwielsysteem kan worden berekend met behulp van de volgende twee vergelijkingen, die respectievelijk de zon-planeet- en planeet-corona-interacties weergeven:
Uit de twee voorgaande vergelijkingen kunnen we dus de formule afleiden voor de totale overbrengingsverhouding van planetaire tandwielen :
Goud:
-
zijn respectievelijk de hoeksnelheden van de zon, planeten, corona en planeetdrager.
-
zijn respectievelijk het aantal tanden van de zon, planeten en kroon.
Toepassingen van planetaire tandwielen
Kortom, planetaire tandwielen worden gebruikt om in een kleine ruimte een aanzienlijke vermindering van de hoeksnelheid te bereiken. Op dezelfde manier worden planetaire tandwielen gebruikt om het overgedragen koppel aanzienlijk te vergroten terwijl ze een klein volume in beslag nemen.
In de techniek hebben planetaire tandwielen dus zeer uiteenlopende toepassingen. Planetaire tandwielen worden bijvoorbeeld gebruikt in turbo-asmotoren, bouwmachines en zelfs in sommige elektrische schroevendraaiers.
Bovendien is een van de voordelen van planetaire tandwielen dat ze sterker zijn en minder slijten dan andere soorten tandwielen, omdat ze de belasting over de planeten verdelen.