Bánh răng hành tinh hoạt động như thế nào: Ứng dụng, Tiêu chí lựa chọn và Hướng dẫn thực hành

Bánh răng hành tinh có ở khắp mọi nơi, mặc dù hầu hết mọi người không bao giờ để ý đến chúng. Chúng nằm bên trong các dụng cụ điện, ghế ô tô, robot hút bụi và vô số máy móc khác cần mô-men xoắn đáng tin cậy trong một không gian nhỏ. Nếu bạn đã từng thắc mắc một bánh răng hành tinh hoạt động như thế nào thì câu trả lời ngắn gọn là nó phân chia tải trọng, thay đổi tốc độ và nhân mô-men xoắn bằng cách truyền chuyển động quay qua một sự sắp xếp gọn gàng của các bánh răng. Tại Hongyang Micromotor, chúng tôi đã dành nhiều thập kỷ để chế tạo các động cơ vi mô và động cơ hộp số xoay quanh nguyên lý này, vì vậy hãy để chúng tôi hướng dẫn bạn thực hiện.

Bánh răng hành tinh là gì?

Bộ bánh răng hành tinh, còn được gọi là bộ bánh răng ngoại chu kỳ, được đặt tên theo cách các bánh răng chuyển động giống như các hành tinh quay quanh mặt trời. Toàn bộ hệ thống được xây dựng xung quanh bốn phần chính:

• Thiết bị mặt trời: bánh răng trung tâm thường được kết nối với trục đầu vào.
• Bánh răng hành tinh: hai hoặc nhiều bánh răng quay quanh bánh răng mặt trời và ăn khớp với nó.
• Người vận chuyển hành tinh: một khung giữ các bánh răng hành tinh và cho phép chúng quay quanh quỹ đạo.
• Bánh răng vòng: một bánh răng bên trong có các răng ở bên trong bao quanh các bánh răng hành tinh.

Bởi vì các bánh răng hành tinh được đặt cách đều nhau xung quanh mặt trời nên chúng chia sẻ tải trọng giữa nhiều điểm tiếp xúc. Đó là lý do tại sao bộ truyền bánh răng hành tinh có thể chịu được lực cao mà không trở nên lớn hoặc nặng.

Bánh răng hành tinh hoạt động như thế nào?

Chìa khóa của bánh răng hành tinh là một trong ba bộ phận chính có thể được giữ cố định trong khi bộ phận khác dẫn động hệ thống. Phần tử thứ ba sau đó cung cấp đầu ra. Tùy thuộc vào bộ phận nào được cố định, bộ bánh răng có thể giảm tốc độ, nhân mô-men xoắn hoặc đảo chiều.

Trong cấu hình phổ biến nhất, bánh răng mặt trời được nối với trục động cơ, bánh răng vành được cố định vào vỏ và bộ phận mang hành tinh dẫn động đầu ra. Chúng ta hãy xem xét chuyển động từng bước một:

1. Động cơ quay bánh răng mặt trời.
2. Bánh răng mặt trời đẩy các bánh răng hành tinh làm cho chúng quay quanh trục của chính mình.
3. Do vành răng được cố định nên các bánh răng hành tinh cũng lăn quanh mặt trong của vành răng.
4. Chuyển động quỹ đạo này mang vật mang hành tinh đi xung quanh nó, tạo ra chuyển động quay đầu ra chậm hơn theo cùng một hướng.

Ba chế độ hoạt động cơ bản

• Đầu vào mặt trời, vòng cố định, đầu ra sóng mang: chế độ giảm tốc tiêu chuẩn được sử dụng trong hầu hết các động cơ bánh răng.
• Mặt trời cố định, đầu vào vòng, đầu ra sóng mang: một tùy chọn giảm khác giúp sắp xếp gọn gàng.
• Đầu vào mặt trời, sóng mang cố định, đầu ra vòng: chế độ đảo chiều làm quay bánh răng bao theo hướng ngược lại với bánh răng mặt trời.

Nếu không có bộ phận nào cố định thì bộ bánh răng sẽ trở thành bộ vi sai. Hành động vi sai rất hữu ích trong việc phân chia tốc độ, nhưng nó ít phổ biến hơn trong các ứng dụng động cơ vi mô.

Cách để Tính tỷ số bánh răng hành tinh

Đối với cấu hình tiêu chuẩn - đầu vào bánh răng mặt trời, bánh răng vành cố định và đầu ra sóng mang - tỷ số truyền được tính bằng công thức đơn giản:

Tỷ số truyền = 1 (Răng vòng / Răng mặt trời)

Số "1" được thêm vào thể hiện chuyển động quỹ đạo của vật mang hành tinh. Trong một cặp bánh răng thông thường, tỷ số này chỉ đơn giản là số răng trên bánh răng dẫn động chia cho số răng trên bánh răng dẫn động. Ở đây, vật mang đóng góp thêm một vòng quay vì nó luôn chuyển động quanh mặt trời.

Hãy để chúng tôi sử dụng một ví dụ thực tế. Nếu bánh răng bao có 72 răng và bánh răng mặt trời có 24 răng thì tỉ số là:

1 (72/24) = 4

Nói cách khác, bánh răng mặt trời phải quay bốn lần để quay vật mang một lần. Mức giảm 4:1 đó tạo ra mô-men xoắn đầu ra gấp khoảng bốn lần, trừ đi tổn thất hiệu suất.

Các tỷ số chung trong động cơ bánh răng nhỏ gọn

• Vòng 60, CN 30: giảm 3:1
• Vòng 72, CN 24: Giảm 4:1
• Vòng 80, CN 20: giảm 5:1

Nhiều giai đoạn có thể được xếp chồng lên nhau. Hai giai đoạn 4:1 tạo ra mức giảm 16:1 và ba giai đoạn tạo ra tỷ lệ 64:1. Đây là cách một động cơ nhỏ cuối cùng có thể biến tải nặng một cách dễ dàng đến đáng ngạc nhiên.

Ưu điểm của bánh răng hành tinh

Bánh răng hành tinh mang lại sự kết hợp các lợi ích khiến chúng trở nên lý tưởng cho các bộ phận động cơ nhỏ:

• Mật độ mô-men xoắn cao: mô-men xoắn được chia sẻ bởi một số bánh răng hành tinh, do đó bộ bánh răng có thể chịu được nhiều tải hơn so với kích thước của nó.
• Nhỏ gọn và đồng trục: đầu vào và đầu ra chia sẻ cùng một đường trung tâm, giúp đơn giản hóa việc lắp đặt và tiết kiệm không gian.
• Phạm vi tỷ lệ rộng: bằng cách thay đổi số lượng răng hoặc thêm các giai đoạn, có thể đạt được tỷ lệ từ 3:1 đến hơn 1000:1.
• Hoạt động yên tĩnh: nhiều điểm chia lưới giúp giảm độ rung và tiếng ồn so với một cặp bánh răng.
• Hiệu quả cao: một giai đoạn duy nhất có thể đạt hiệu suất khoảng 95% đến 97%, tùy thuộc vào việc bôi trơn và tải trọng.

Nơi bánh răng hành tinh được sử dụng

Hộp số hành tinh xuất hiện ở bất cứ nơi nào không gian chật hẹp và mô-men xoắn rất quan trọng. Robot công nghiệp sử dụng chúng để chuyển động khớp chính xác. Các thiết bị văn phòng như máy hủy tài liệu và máy in dựa vào chúng để dẫn động con lăn. Trong ô tô, chúng cung cấp năng lượng cho bộ điều chỉnh ghế ngồi, bộ điều chỉnh cửa sổ và cổng sau điện cần chuyển động mượt mà, mạnh mẽ.

Dụng cụ điện là một trong những nơi phổ biến nhất để gặp bánh răng hành tinh. nhỏ gọn tuốc nơ vít điện có thể bắt vít vào gỗ cứng vì một động cơ chải nhỏ cung cấp khả năng giảm hành tinh nhiều giai đoạn. Tại Hongyang, chúng tôi chế tạo động cơ RS735 dành riêng cho công việc đòi hỏi khắt khe này với kết cấu kín chống bụi và mảnh vụn.

Động cơ DC chổi than RS-735 cho các dụng cụ và thiết bị điện Động cơ 42mm nhỏ gọn này mang lại mô-men xoắn lên tới 0,4N.m và 25.000 vòng/phút, lý tưởng cho các ứng dụng bánh răng hành tinh đòi hỏi khắt khe như tua vít điện. Xem sản phẩm →

Ngoài các công cụ, bánh răng hành tinh còn được tìm thấy trong rèm điện, giường bệnh, máy bán hàng tự động và máy bơm ô tô. Bất cứ khi nào một sản phẩm cần một giải pháp chuyển động nhỏ gọn thì bánh răng hành tinh thường là lựa chọn hàng đầu.

Bánh răng hành tinh hoạt động như thế nào với động cơ Micro DC

Khi một bánh răng hành tinh được gắn vào một động cơ DC vi mô, kết quả là một động cơ bánh răng. Động cơ cung cấp tốc độ đầu vào cao và giai đoạn hành tinh chuyển đổi nó thành mô-men xoắn đầu ra mạnh mẽ, có thể điều khiển được. Sự kết hợp này là bí mật đằng sau nhiều sản phẩm tự động hóa nhỏ gọn.

Một động cơ bánh răng có thể được bố trí theo một hoặc nhiều giai đoạn, tùy thuộc vào tốc độ và mô-men xoắn đầu ra mục tiêu. Mỗi giai đoạn đều giảm đáng kể nhưng cũng có một lượng ma sát nhỏ. Đây là lý do tại sao việc lựa chọn hộp số cẩn thận cũng quan trọng như việc lựa chọn động cơ.

Danh mục động cơ bánh răng Hongyang với các tùy chọn có thể tùy chỉnh Duyệt qua nhiều loại động cơ bánh răng hành tinh và bánh răng trục vít, với nhiều kiểu máy, vật liệu bánh răng, bộ mã hóa và tỷ số giảm tốc tùy chỉnh để phù hợp với yêu cầu chuyển động chính xác của bạn. Xem sản phẩm →

Hiểu cách thức hoạt động của bánh răng hành tinh là bước đầu tiên trong việc lựa chọn động cơ phù hợp. Tỷ số truyền, tốc độ đầu vào, mô-men xoắn đầu ra và các điều kiện tải đều phải được đánh giá cùng nhau. Đó là lúc đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi xuất hiện. Với hơn 30 năm kinh nghiệm về động cơ vi mô, chúng tôi giúp khách hàng kết hợp động cơ bánh răng hành tinh với yêu cầu chính xác, cho dù đó là bộ truyền động robot, hình xoắn ốc của máy bán hàng tự động hay tuốc nơ vít điện.

Bánh răng hành tinh làm việc mỗi ngày

Bánh răng hành tinh có thể trông phức tạp nhưng ý tưởng cốt lõi lại đơn giản: các bánh răng nhỏ lăn quanh bánh răng trung tâm tạo thành một bộ giảm tốc nhỏ gọn và mạnh mẽ. Cho dù bạn đang thiết kế một chiếc tuốc nơ vít điện, cốp sau ô tô hay một bộ phận tự động hóa trong phòng thí nghiệm, việc hiểu rõ cơ chế này sẽ giúp bạn đưa ra những lựa chọn động cơ tốt hơn.

Tại Hongyang Micromotor, chúng tôi đã chế tạo động cơ vi mô và động cơ hộp số từ năm 1988. Nếu bạn đang thực hiện một dự án mới và cần một động cơ cộng với hộp số hành tinh phù hợp với ngân sách, tải trọng và tốc độ của bạn, các kỹ sư của chúng tôi sẵn sàng trợ giúp.