Rozwiązania i Komponenty dla AutomatykiSolutions and Components for Automation

Cycloidal gears vs planetary gears - technology review

How are cycloidal and planetary gears built? What are their benefits and also in which applications should they be used? The answers can be found in the article.

Przekładnie cykloidalne vs przekładnie planetarne – przegląd technologii

Aplikacje o szczególnie wysokiej precyzji - czy to w inżynierii zakładów przemysłowych, robotyce, budowie obrabiarek, czy technologii medycznej - wymagają solidnych, precyzyjnych przekładni zaprojektowanych z myślą o długiej żywotności. Do takich zadań można używać dwóch rodzajów przekładni: planetarnej i cykloidalnej. W dalszej części bliżej przyjrzymy się właściwościom obu technologii.

Budowa przekładni cykloidalnej

Budowę przekładni cykloidalnej Nabtesco można podzielić na dwie części. W pierwszej obrót z wału silnika jest przenoszony przez precyzyjne przełożenie zębate. W tym miejscu prędkość obrotowa jest redukowana w zależności od ilości zębów zębatki wejściowej i zębatek przenoszących napęd do drugiego stopnia przekładni. Te zębatki (dwie lub trzy w zależności od typu przekładni) połączone są dalej bezpośrednio z wałkami mimośrodowymi napędzającymi koła zębate z zębami o zarysie cykloidy.

Przeniesienie napędu między mimośrodami a zębatkami cykloidalnymi łożyskowane jest igiełkowo. Zębatki cykloidalne, których ruch obrotowy wymuszany jest przez wałki mimośrodowe, obracają się o jeden ząb na jeden obrót mimośrodu, co skutkuje kolejną redukcją obrotów. Dzięki przeciwstawnemu umieszczeniu zębatek cykloidalnych, powierzchnia styku między nimi a wałeczkami łożyskującymi je względem obudowy jest niemal na całym obwodzie. Pozwala to na uzyskanie dużej sztywności układu i wytrzymałości na udary mechaniczne (np. gwałtowne zatrzymanie elementów o znacznej bezwładności).

Przekładnie cykloidalne są bardziej wytrzymałe

Jeśli cechy takie jak wielkość luzu i dokładność pozycjonowania są ważne, przekładnie cykloidalne zapewniają lepsze parametry. Mają bardziej wytrzymałą konstrukcję niż przekładnie planetarne, co oznacza, że działają również dłużej. Ponadto wzrost luzu w przekładniach cykloidalnych jest bardzo niski w dłuższych okresach użytkowania, co stanowi znaczącą przewagę w stosunku do standardowych przekładni planetarnych, które często rozwijają zwiększony luz w trakcie okresu ich użytkowania.

Przekładnie cykloidalne udostępniają szeroki zakres przełożeń od 30: 1 do ponad 300: 1 zachowując taką samą ilość stopni, gdzie w standardowych przekładniach planetarnych wraz ze wzrostem przełożenia zwiększają się ich gabaryty. Ze względu na swoją konstrukcję przekładnie cykloidalne są znacznie sztywniejsze i bardziej kompaktowe (o około 50% krótsze), a także lżejsze niż przekładnie planetarne wielostopniowe przenoszące znamionowo ten sam moment obrotowy. Ponadto oferują o 500% wyższą ochronę przed przeciążeniem.

Zalety przekładni cykloidalnych w stosunku do przekładni planetarnych:

 

Dostępne modele

Przekładnie cykloidalne są dostępne w wersjach zamkniętych ze smarowaniem wstępnym i systemem uszczelnień (RD), jak również serie przygotowane do zabudowy, najczęściej w robotach przemysłowych (RV). W ofercie dostępne są modele z trzema rodzajami wyjść: ze sprzęgłem wyprowadzonym pod kątem prostym, w wersji z otworem oraz z wyprowadzonym wałkiem.

Przekładnie planetarne

Jeśli nie ma tak rygorystycznych wymagań dotyczących luzu lub jeśli wymagane są przełożenia redukcyjne o <30, przekładnie planetarne, znane również jako przekładnie epicykliczne, są lepszym wyborem.

Budowa przekładni planetarnej

W skład przekładni planetarnej wchodzą dwa współśrodkowe koła zębate: koło słoneczne (centralne) o uzębieniu zewnętrznym oraz koło pierścieniowe (zewnętrzne), zwane też koronowym, o uzębieniu wewnętrznym. Między nimi umieszczone są małe koła zębate nazywane kołami planetarnymi, połączone ze sobą jarzmem (wodzidłem). Wykonują one obrót, każde wokół własnej osi, a wszystkie razem obiegają oś całego mechanizmu. Cyrkulacja kół zębatych odbywa się analogicznie do krążenia planet w Układzie Słonecznym. Stąd właśnie koła planetarne zyskały swoją nazwę. 

W przeciwieństwie do prostych rozwiązań przekładni redukcyjnych, takich jak przekładnie ślimakowe, siły działające na zęby koła zębatego w przekładniach planetarnych są niższe, ponieważ moment obrotowy jest zawsze rozkładany na kilka zębów koła zębatego. Dzięki temu wewnętrznemu podziałowi obciążenia możliwe jest przenoszenie dużych momentów obrotowych z wysoką sprawnością przy zachowaniu zwartej konstrukcji. Ponadto ten rozdział zapewnia cichą pracę bez zakłóceń w przepływie mocy.

Zalety przekładni planetarnych:

 

Dostępne modele

W ofercie WObit dostępna jest pełna gama modeli przekładni planetarnych z serii ekonomicznej oraz precyzyjnej z wyprowadzeniem prostym, kątowym oraz w wykonaniach kołnierzowych. Dodatkowo część modeli dostępna jest z opcjonalnym kołem zębatym jeszcze rozszerzającym możliwości zastosowań.

Do aplikacji specjalnych w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym oraz spożywczym dostępne są przekładnie higieniczne HLAE. Wykonane ze stali nierdzewnej są łatwe w montażu i w czyszczeniu. Ich budowa pozwala na prostą instalację. Do zastosowań OEM dostępny jest też opcjonalny zestaw uszczelnień pozwalający na zintegrowanie przekładni w przestrzeni montażowej silnika.

Podsumowanie

W zależności od potrzeb i założeń projektowych dostępne są różnorodne modele przekładni planetarnych oraz przekładni cykloidalnych. Stawiając na bardzo wysoką precyzję i długą żywotność i bardzo niskie luzy warto wybrać przekładnię cykloidalną. Gdy kluczowe są mniejsze przełożenia lub wymogi dotyczące dokładności nie są tak rygorystyczne, lepszym rozwiązaniem są przekładnie planetarne.

Zapraszamy do kontaktu, nasi specjaliści doradzą jaki model przekładni będzie odpowiedni do Państwa aplikacji.

 

×

Read also

New profile laser scanners for serial applications
New profile laser scanners for serial applications

The new laser scanners of the scanCONTROL 2500 profile are ideally suited to automating production processes in tasks such as quality control or edge monitoring.

See more »
Crowd and passenger temperature control with TIM40
Crowd and passenger temperature control with TIM40

The Micro-Epsilon TIM40 thermal imaging camera as a functional tool for controlling the increased temperature of people in public places, such as airports, stations or shopping centers.

See more »