علبة التروس الكوكبية: الجهاز ، مبدأ التشغيل والتشغيل والإصلاح

2024 مؤلف: Erin Ralphs | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-19 12:01

التروس الكوكبية من بين صناديق التروس الأكثر تعقيدًا. مع الحجم الصغير ، يتميز التصميم بوظائف عالية ، مما يفسر استخدامه على نطاق واسع في الآلات التكنولوجية والدراجات ومركبات كاتربيلر. حتى الآن ، يحتوي صندوق التروس الكوكبي على العديد من إصدارات التصميم ، لكن المبادئ الأساسية لتشغيل تعديلاته تظل كما هي.

وحدة الجهاز

يتكون أساس التصميم من ثلاثة أجزاء وظيفية فقط مع محور دوران واحد. يتم تمثيلهم بواسطة ناقل وعجلتين مركزيتين موجهتين. يوفر الجهاز أيضًا مجموعة واسعة من الروابط المساعدة في شكل مجموعة من التروس أحادية التنسيق والتروس والمحامل. من هذا يمكننا أن نستنتج أن علبة التروس الكوكبية هي آلية من عائلة التروس."مربعات" ، ولكن مع اختلاف جوهري. يتكون من الاستقلال الشرطي للسرعات الزاوية لكل من الروابط الرئيسية. الآن من المفيد التعرف على عناصر التجميع بمزيد من التفصيل:

• الناقل هو الأساس وجزء إلزامي لأي نظام كوكبي ، بما في ذلك الأنظمة ذات الاتصال التفاضلي. هذه آلية رافعة ، وهي شوكة مكانية ، محورها محاذاة مع المحور المشترك لناقل الحركة. في هذه الحالة تدور محاور التروس مع الأقمار الصناعية حولها في طائرات العجلات المركزية.
• عجلات تروس. بادئ ذي بدء ، من الضروري فصل مجموعات العجلات المركزية الكبيرة والصغيرة من هذا النوع. في الحالة الأولى ، نتحدث عن عجلات كبيرة ذات أسنان داخلية - وهذا النظام يسمى فلك التدوير. أما التروس الصغيرة ذات الأسنان فهي تتميز بالترتيب الخارجي للأسنان - وتسمى أيضًا ترس الشمس.
• أقمار صناعية. مجموعة عجلات صندوق التروس الكوكبي (غالبًا ما تكون عجلة تروس واحدة) ، والتي تحتوي عناصرها بالضرورة على أسنان خارجية. توجد الأقمار الصناعية في اقتران مع كلا مجموعتي العجلات المركزية. اعتمادًا على وظيفة الجهاز وقوته ، يمكن أن يختلف عدد الأقمار الصناعية من 2 إلى 6 ، ولكن غالبًا ما يتم استخدام 3 أجزاء ، لأنه في هذه الحالة ليست هناك حاجة لأجهزة موازنة إضافية.

مبادئ تشغيل علب التروس الكوكبية

يعتمد تغيير الإرسال على تكوين تخطيط الوحدات الوظيفية. سيكون للقيمة حركة العنصر واتجاه عزم الدوران. أحد المكونات الثلاثة (الناقل ،الأقمار الصناعية ، معدات الشمس) مثبتة في موضع ثابت ، والآخران يدوران. لمنع عناصر علبة التروس الكوكبية ، ينص مبدأ تشغيل الآلية على توصيل نظام من فرامل الشريط والقوابض. ما لم تكن هناك فرامل وقوابض قفل في الأجهزة التفاضلية ذات التروس المخروطية.

يمكن تنشيط downshift بطريقتين. في الإصدار الأول ، يتم تنفيذ المبدأ التالي: فلك التدوير يتوقف ، مقابل لحظة العمل من وحدة الطاقة يتم نقلها إلى قاعدة ترس الشمس وإزالتها من الناقل. نتيجة لذلك ، ستنخفض شدة دوران العمود ، وستزداد ترس الشمس في وتيرة التشغيل. في مخطط بديل ، يتم حظر العتاد الشمسي للجهاز ، ويتم نقل الدوران من الناقل إلى فلك التدوير. النتيجة متشابهة ، لكن مع اختلاف طفيف. الحقيقة هي أن نسبة التروس في نموذج العمل هذا ستميل إلى الوحدة

في عملية الترقية ، يمكن أيضًا تنفيذ العديد من نماذج العمل ، ولعلبة التروس الكوكبية نفسها. مبدأ التشغيل في أبسط مخطط هو كما يلي: يتم حظر فلك التدوير ، ويتم نقل لحظة الدوران من ترس الشمس المركزي ونقلها إلى الأقمار الصناعية والناقل. في هذا الوضع ، تعمل الآلية كعلبة تروس متدرجة. في تكوين آخر ، سيتم حظر الترس وسيتم نقل عزم الدوران من الترس الحلقي إلى الناقل. أيضًا ، مبدأ التشغيل مشابه للخيار الأول ، لكن هناك اختلاف في وتيرة الدوران. عند تعشيق الترس العكسي ، عزم الدورانستتم إزالة الالتواء من فلك التدوير وينتقل إلى معدات الشمس. في هذه الحالة ، يجب أن يكون الناقل في حالة ثابتة.

ميزات سير العمل

الاختلاف الأساسي بين آليات الكواكب وأنواع علب التروس الأخرى هو الاستقلال المذكور بالفعل لعناصر العمل ، والذي تمت صياغته كدرجتين من الحرية. هذا يعني أنه نظرًا للاعتماد التفاضلي ، لحساب السرعة الزاوية لأحد مكونات النظام ، من الضروري مراعاة سرعات وحدتي التروس الأخريين. بالمقارنة ، تفترض إرسالات التروس الأخرى علاقة خطية بين العناصر في تحديد السرعة الزاوية. بمعنى آخر ، يمكن أن تتغير السرعات الزاوية لمربع الكواكب عند الخرج ، بغض النظر عن الأداء الديناميكي عند الإدخال. مع التروس الثابتة والثابتة ، يصبح من الممكن تلخيص وتوزيع تدفقات الطاقة.

في أبسط الآليات ، هناك درجتان من حرية روابط التروس ، لكن تشغيل الأنظمة المعقدة يمكن أن يوفر أيضًا وجود ثلاث درجات. للقيام بذلك ، يجب أن تحتوي الآلية على أربعة روابط وظيفية على الأقل ، والتي ستكون في اتصال تفاضلي مع بعضها البعض. شيء آخر هو أن مثل هذا التكوين سيكون في الواقع غير فعال بسبب الأداء المنخفض ، لذلك من الناحية العملية ، تحتفظ التطبيقات وعمليات النقل ذات الروابط الأربعة بدرجتين من الحرية.

تروس كوكبية بسيطة ومعقدة

واحدة من علامات تقسيم آليات الكواكب إلى بسيطة ومعقدة - هذا هو عدد روابط العمل. علاوة على ذلك ، نحن نتحدث فقط عن العقد الرئيسية ، ولا يتم أخذ مجموعات الأقمار الصناعية في الاعتبار. عادة ما يحتوي النظام البسيط على ثلاثة روابط ، على الرغم من أن علم الحركة يسمح به جميعًا. كمثال على مثل هذا النظام ، يمكننا الاستشهاد بمجموعات من التروس المفردة والمزدوجة ، وكذلك مجموعات التروس المتشابكة المزدوجة.

هناك العديد من الروابط الرئيسية في الآليات المعقدة أكثر من الروابط البسيطة. إنها توفر حاملًا واحدًا على الأقل ، ولكن يمكن أن يكون هناك أكثر من ثلاث عجلات مركزية. علاوة على ذلك ، يسمح مبدأ تشغيل علبة التروس الكوكبية باستخدام عدة وحدات بسيطة حتى داخل نظام معقد واحد. على سبيل المثال ، يمكن أن يحتوي النموذج رباعي الوصلات على ما يصل إلى ثلاث عقد بسيطة ، ويمكن أن يحتوي النموذج المكون من خمسة وصلات على ما يصل إلى ستة عقد. ومع ذلك ، فإن الاستقلال التام لأنظمة الكواكب البسيطة في إطار الأجهزة المعقدة أمر غير وارد. الحقيقة هي أن العديد من هذه الآليات من المرجح أن يكون لها ناقل مشترك واحد.

ضوابط الآلية

مع الحفاظ على درجات عديدة من الحرية ، يمكن استخدام الجهاز كوظيفة رئيسية للاكتفاء الذاتي. ولكن إذا تم تحديد نموذج به رابط رئيسي وآخر مدفوع (وضع المخفض) ، فسيكون من الضروري تعيين سرعات معينة لهم. لهذا ، يتم استخدام عناصر التحكم في علبة التروس الكوكبية. مبدأ عملها هو إعادة توزيع السرعات بسبب قابض الاحتكاك والمكابح. تتم إزالة درجات الحرية الإضافية ، وتصبح العقد الحرة الرئيسية مرجعية.

Frictions مسؤولة عن توصيل رابطين مجانيين أورابط واحد (مجاني أيضًا) مزود بمصدر طاقة خارجي. يوفر كلا تكوين القوابض في ظروف الحجب الروابط التي يتم التحكم فيها بسرعة زاوية معينة ، وليس صفرًا. حسب التصميم ، تكون هذه العناصر عبارة عن قوابض متعددة الألواح ، ولكن في بعض الأحيان توجد أيضًا قوابض تقليدية لنقل عزم الدوران.

بالنسبة للفرامل ، تتمثل مهمتها في البنية التحتية للتحكم في علبة التروس الكوكبية في توصيل الروابط المجانية بعلبة التروس. هذا العنصر ، في ظل ظروف الحجب ، يمنح الروابط الحرة سرعة زاوية صفرية. وفقًا للجهاز الفني ، تشبه هذه الفرامل القوابض ، ولكن في أبسط الإصدارات - قرص واحد وحذاء وشريط.

تطبيق الترس الكوكبي

لأول مرة تم استخدام هذه الوحدة في سيارة Ford T على شكل علبة تروس ذات سرعتين مع مبدأ تبديل القدم ومكابح الشريط. في المستقبل ، مر الجهاز بالعديد من التحولات ، واليوم يمكن تسمية علبة التروس الكوكبية اليابانية Prius بأحدث إصدار من الآليات من هذا النوع. مبدأ تشغيل هذه الوحدة هو توزيع الطاقة بين محطة توليد الكهرباء (التي يمكن أن تكون هجينة) والعجلات. أثناء التشغيل ، يتوقف المحرك ، وبعد ذلك يتم إرسال الطاقة إلى المولد ، ونتيجة لذلك تبدأ العجلات في التحرك.

في هذه الحالة ، لا يمكن للنظام أن يكون وظيفة علبة التروس فقط. اليوم ، يتم استخدام هذا الجهاز في علب التروس ، التفاضلات ، بشكل معقدالرسوم البيانية الحركية للمعدات الصناعية ، في أنظمة القيادة للمعدات الخاصة والطائرات. تعمل عمالقة السيارات المتقدمة أيضًا على إتقان مبادئ تشغيل الآلية جنبًا إلى جنب مع المحركات الكهرومغناطيسية والكهروميكانيكية. تم استخدام علبة التروس الكوكبية Prius نفسها بنجاح في السيارات الكهربائية الهجينة. لا يوجد صندوق تروس بالمعنى التقليدي لمثل هذه التصميمات ، ولكن هناك ما يشبه المتغير دون تغيير الخطوة - مجموعة من التروس الكوكبية التي تضع العجلات في الحركة وتستقبل الطاقة من المحرك تؤدي هذه الوظيفة.

علبة التروس الكوكبية دراجة

بالمعنى التقليدي ، لا يوجد صندوق تروس في نقل الدراجات مزود بآليات كوكبية. هذه البطانات مع نفس ترس الشمس ، والذي يتم ربطه بشكل صارم بالعجلات الخلفية على محورها. أيضًا ، يتم استخدام ناقل للتثبيت ، والذي يحدد اتجاه حركة الأقمار الصناعية ولا يسمح لها بالتشتت والتشابك مع بعضها البعض. ويتمثل العنصر الأكثر أهمية في "الصندوق" الكوكبي للدراجة بواسطة ترس حلقي ، يحدث دورانه بسبب الدواسة. عندما يتم تغيير الترس ، يقوم المحرك المحوري (محرك محزز) بتغيير ديناميكيات الناقل ، مما يؤدي إلى ضبط السرعة.

أي يمكننا أن نستنتج مرة أخرى أن نموذج الكواكب يعمل كعلبة تروس. في هذا النظام ، تؤدي فلك التدوير وظيفة الوصلة المحركة في السلسلة ، ويظل ترس الشمس ثابتًا ، ويغلق الناقل على الغلاف. فيفي هذه الحالة ، ستكون مخططات عمل البطانات البسيطة ومتعددة السرعات هي نفسها. الاختلاف الطفيف الوحيد هو أن كل عقدة في نظام الكواكب لها مؤشراتها المحددة بدقة لنسب التروس.

العملية التشغيلية

المقياس الرئيسي في تشغيل هذه الآلية من قبل المستخدم هو الحفاظ على مجموعة التروس الكوكبية في حالة عمل مثالية. يتم تحقيق ذلك من خلال التنظيف الدوري للعناصر ، والأهم من ذلك ، من خلال التزييت. ما الذي يجب تشحيمه في صندوق الكواكب؟ المحامل المنزلقة للمخفض. يتم توجيه الزيت من العمود المرفقي إلى تجويف عمود التروس ، وملء تجاويف الأقمار الصناعية بالتروس. علاوة على ذلك ، اعتمادًا على التصميم ، يدخل زيت التشحيم التقني محامل التروس من خلال المسامير والثقوب الشعاعية. للحصول على أقصى توزيع للزيت على طول المحامل ، يتم عمل مسطح أحيانًا على الجزء الخارجي من مرتكز الدوران.

يتم تزييت التروس إما عن طريق غمس أسنان العجلة في حمام سائل ، أو عن طريق توجيه الزيت إلى منطقة وصلة الجر من خلال فتحات خاصة. وهذا يعني أن التزييت النفاث أو التزييت بالغمس يتحقق. لكن الطريقة الأكثر فعالية هي انتشار رذاذ الزيت ، والذي يستخدم فيما يتعلق بعناصر الاشتباك والمحامل. يتم تنفيذ طريقة التشحيم هذه عن طريق الرش من مسدس رش خاص.

بالنسبة لزيوت التشحيم نفسها ، يوصى باستخدام زيوت البترول غير المخلوطة للتروس الكوكبية. على سبيل المثال ، تعد التركيبات الصناعية ذات الأغراض العامة مناسبة للاستخدام. للسرعة العاليةآليات ، فمن المستحسن استخدام التوربينات الخاصة ومرافق الطيران.

أعطال وآلية إصلاح

أكثر الأعراض شيوعًا لفشل التروس الكوكبية هو وجود اهتزازات في منطقة الصندوق. ويلاحظ السائقون أيضًا وجود ضوضاء وصدمات وتشنجات غريبة. يعتمد وجود أعراض معينة على طبيعة الخلل ، والتي قد تكون لها عدة أسباب:

• آلية الانهاك.
• أسلوب قيادة عدواني مع فرملة وتسارع كثيفين
• نقص الزيت أو انخفاض مستوى الجودة أو عدم كفاية الجودة.
• عدم كفاية إحماء ناقل الحركة قبل القيادة.
• الانزلاق على الجليد.
• تصطدم السيارة بالثلج أو الوحل.
• ارتداء عناصر التروس الكوكبية.

لإصلاح علبة التروس الكوكبية ، تحتاج إلى معرفة السبب المحدد لفشلها. لهذا ، يتم تفكيك الآلية. عادة ما يتم تثبيت الصندوق داخل عمود الإدارة. من الضروري إزالة أقواس السرعة من أحد الجانبين (حسب التصميم) ثم فك البراغي من خلال الفتحة الموجودة في عمود التشغيل. بعد ذلك ، يتم تنظيف العنصر أو استبداله. عادةً ما تكون هذه تلوثًا بالخشب المعدني والأسنان المكسورة والمحاور والتروس البالية.

الخلاصة

تختلف آليات الكواكب في مدى تعقيد الجهاز ، والتي لها مزاياها وعيوبها. الأول هو التوازنالعناصر المخدومة مع توزيع دقيق نسبيًا للقوى. يسمح هذا العامل بتطوير وحدات نقل الحركة ذات الحجم المتواضع ، والتي تسمح بالتخطيط الأمثل. في حالة "الكواكب" للدراجة ، لوحظ أيضًا مزايا مريحة ، بما في ذلك القدرة على التبديل في وضع الوقوف. عند القيادة في جميع أنحاء المدينة ، فهذه ميزة مفيدة بشكل خاص ، حيث يتعين عليك تغيير أوضاع السرعة في كثير من الأحيان. إذا تحدثنا عن أوجه القصور في أنظمة الكواكب ، فمع نسب التروس الكبيرة لا تزال تتميز بأداء متواضع. يتطلب النظام أيضًا تجميعًا دقيقًا ، لأن الانحرافات البسيطة تزيد من خطر تآكل الأجزاء نفسه.