В данной статье будут проанализированы различия между цилиндрическими планетарными редукторами икосозубыми планетарными редукторамис точки зрения конструкции, точности, передаваемого крутящего момента и КПД, осевых сил и грузоподъемности.

Конструкция

Цилиндрические планетарные редукторы:

Солнечная шестерня, сателлиты и коронная шестерня имеют цилиндрическое зацепление.

Косозубые планетарные редукторы:

Солнечная шестерня, сателлиты и коронная шестерня имеют косозубое зацепление.

Характеристики зацепления и плавность работы

Цилиндрические шестерни:

Зацепление происходит по "всей ширине зуба" с мгновенным контактом и разъединением. Это приводит к резкому приложению и снятию нагрузки, вызывая удары и вибрации, которые являются основным источником шума.

Косозубые шестерни:

Зацепление происходит постепенно от вершины к основанию зуба. Одновременно контактирует больше пар зубьев (выше коэффициент перекрытия). Процесс передачи аналогичен "эстафете", где усилие плавно передается между зубьями, обеспечивая очень плавную работу и низкий уровень шума.

Точность

Цилиндрический планетарный редуктор:

Точность первой ступени составляет до 10 угловых минут, высокая точность — до 6 угловых минут.

Косозубый планетарный редуктор:

Точность первой ступени составляет около 5 угловых минут, высокая точность — менее 1 угловой минуты.

Проблема осевой силы

Цилиндрические шестерни:

Теоретически не создают осевой силы. Подшипники должны выдерживать только радиальные нагрузки, что упрощает конструкцию.

Косозубые шестерни:

Из-за угла наклона зуба при зацеплении создаются значительные осевые силы. Эти силы должны компенсироваться подшипниками, способными выдерживать осевые нагрузки (например, радиально-упорные шарикоподшипники), что увеличивает сложность и стоимость подшипниковой системы.

Грузоподъемность и габариты

При одинаковом модуле и межосевом расстоянии косозубые планетарные редукторы обладают большей грузоподъемностью и плотностью крутящего момента, так как одновременно контактирует больше зубьев, а линия контакта длиннее. Это означает, что для достижения одинакового выходного крутящего момента косозубый редуктор может быть более компактным (меньший объем, меньший вес) или выдерживать большую нагрузку при том же объеме.

Передаваемый крутящий момент и высокий КПД

Цилиндрические планетарные редукторы:

При одинаковом вале двигателя цилиндрическое зацепление обеспечивает относительно меньший передаваемый крутящий момент по сравнению с косозубыми редукторами и более низкий КПД.

Косозубые планетарные редукторы:

При одинаковом вале двигателя косозубое зацепление обеспечивает больший передаваемый крутящий момент по сравнению с цилиндрическими редукторами, а также более стабильную передачу, большую прочность и более высокий КПД.

Планетарные редукторы обладают более высоким КПД. В мощных планетарных редукторах косозубые шестерни обеспечивают больший крутящий момент и более стабильную передачу. Даже маломощные редукторы могут использовать косозубые шестерни для уменьшения люфта и погрешности передачи.