Question:
Quel est l'avantage des engrenages planétaires supplémentaires?
Sam Weston
2015-03-08 04:40:34 UTC
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Un engrenage planétaire est un engrenage qui ne tourne pas autour d'un essieu mais autour d'un autre engrenage appelé engrenage solaire ou engrenage en étoile. Dans le passé, j'ai conçu des prototypes de systèmes qui utilisaient un seul engrenage planétaire tournant autour d'un engrenage rotatif. Cependant, depuis lors, presque tous les systèmes que j'ai vus utiliser des engrenages planétaires ont utilisé plusieurs engrenages, le plus souvent dans des ensembles de 3, 4, 5 et 6.

Quels sont les avantages et inconvénients mécaniques de l'utilisation de plusieurs engrenages planétaires et quel est le nombre optimal d'engrenages?

Vous ne voulez pas dire [composé] (https://en.wikipedia.org/wiki/Epicyclic_gearing#Compound_planetary_gears), non?
@HDE226868 Je ne crois pas, je veux dire plusieurs engrenages planétaires sur le même transporteur, tournant autour du même engrenage solaire.
Nombre optimal de vitesses pour quoi? En termes de coût, la réponse est probablement quelque chose de trivial comme «juste un». Mais il en faudrait au moins trois pour que les engrenages eux-mêmes résistent au déplacement dans le plan, par exemple. De quelle application vous préoccupez-vous?
Comment n'utilisez-vous qu'un seul engrenage planétaire?
@ChrisMueller http: // upload.wikimedia.org / wikipedia / commons / d / d4 / Sun_and_planet_gears.gif
@ChrisMueller: En fait, si l'axe de tous - le soleil, le support et l'engrenage annulaire sont fixés contre le déplacement latéral (= monté dans des roulements à proximité), un engrenage suffirait parfaitement si la charge est suffisamment faible. 3 engrenages et plus offrent une fonctionnalité de roulement sans roulements réels et une bien meilleure capacité de charge.
3 est le minimum qui fournira une force de positionnement équilibrée
Un répondre:
HDE 226868
2015-03-08 06:08:32 UTC
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Je vais commencer par citer la section "Avantages" de l'article Wikipédia:

La charge dans un train d'engrenages planétaires est partagée entre plusieurs planètes, donc la capacité de couple est considérablement augmentée. Plus il y a de planètes dans le système, plus la capacité de charge est élevée et plus la densité de couple est élevée.

Plus on est de fous. La même idée est abordée ici:

Séparations de couple
Quand on considère les fractionnements de couple, on suppose que le couple doit être divisé entre les planètes également, mais ce n'est peut-être pas une hypothèse valable. Le soutien des membres et le nombre de planètes déterminent la répartition du couple représentée par un nombre «effectif» de planètes. Ce nombre dans les ensembles épicycloïdaux construits avec deux ou trois planètes est dans la plupart des cas égal au nombre réel de planètes. Cependant, lorsque plus de trois planètes sont utilisées, le nombre effectif de planètes est toujours inférieur au nombre réel de planètes.

Examinons les divisions de couple en termes de support fixe et de support flottant des membres. Avec un support fixe, tous les membres sont supportés dans des roulements. Les centres du soleil, de l'anneau et du support ne coïncideront pas en raison des tolérances de fabrication. Pour cette raison, moins de planètes sont simultanément en maille, ce qui entraîne un nombre effectif inférieur de planètes partageant la charge. Avec un support flottant, un ou deux éléments ont droit à une petite quantité de liberté radiale ou de flottement, ce qui permet au soleil, à l'anneau et au support de chercher une position où leurs centres coïncident. Ce flotteur pourrait être aussi petit que .001-.002 pouces. Avec un support flottant, trois planètes seront toujours maillées, ce qui se traduira par un plus grand nombre effectif de planètes partageant la charge.

La disposition à une seule planète ne change pas la capacité de couple, mais le multiple -Arrangement planétaire fait. Vous pouvez augmenter le nombre de planètes sans limite et continuer à l'augmenter.

Un autre avantage de l'utilisation de plus de planètes est la moindre perte d'énergie. Wikipédia affirme qu'il y a une perte d'énergie d'environ 3% seulement par étape, mais cela ne confirme pas cela avec une citation en ligne, ni ne spécifie le nombre ou la disposition des planètes. Ceci donne la même caractéristique qu'une "perte d'énergie typique".

Inconvénients

Le plus évident ici est que plus planètes que vous ajoutez, plus le système devient complexe. S'il y a un échec majeur, il pourrait être amplifié en ayant plus de planètes (sinon, on pourrait soutenir que certains arrangements fournissent une redondance).

Y a-t-il un nombre optimal d'engrenages? Cela dépend vraiment de votre application. La complexité peut être un énorme problème, et la complexité entraîne des coûts. Les réparations, à leur tour, peuvent être coûteuses si quelque chose ne va pas du tout. Si l'application implique une charge et un couple importants, d'autres engrenages peuvent être utiles.

Réponse fantastique qui a vraiment bien clarifié la situation.
Je pense que des engrenages supplémentaires peuvent également augmenter les pertes par frottement. Plus de planètes, chacune avec frottement de son propre axe.
@SF. - mais la force sur chaque engrenage (sur ses dents et sur son essieu) est réduite d'un montant correspondant, donc dans une approximation du premier ordre, tout devrait s'annuler. Seuls les effets de second ordre, tels que la viscosité du lubrifiant, auraient de l'importance.
@DaveTweed: Oui, mais alors que pour des charges élevées (couple, charge axiale ou radiale), la répartition des charges est bénéfique (moins de contraintes = pertes par élément), avec de faibles charges, ces effets de second ordre sont dominants. Disons que vous voulez accélérer un ventilateur d'hélice (faible couple, faible frottement de l'air uniquement) avec un moteur en ligne; l'engrenage planétaire sera généralement un mauvais choix, et celui avec plus de "planètes" le sera de plus en plus. OTOH si vous utilisez un moteur à couple élevé pour entraîner un appareil à couple encore plus élevé, des engrenages supplémentaires seront utiles.


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