PATRONI ROBOTYKI:
 

TEORIA ROBOTYKI

2.5.1.1  Typy przekładni zębatych

Wyróżnia się przekładnie:

  • proste (przekładnia jednostopniowa), przenoszące moc z jednego wału na drugi bez jakichkolwiek wałów pośrednich,
  • wielokrotne (złożone, przekładnia wielostopniowa) przenoszące moc z wału czynnego na wał bierny, poprzez jeden lub więcej wałów pośrednich.

Podział ze względu na umiejscowienie zazębienia:

  • zazębienie wewnętrzne,
  • zazębienie zewnętrzne.

Podział ze względu na osie geometryczne kół:

  • zwykłe – o osiach nieruchomych względem podstawy,
  • obiegowe (planetarne) – o osiach ruchomych względem podstawy.

http://www.tkurylo.republika.pl/index/slownik/p/images/17z1.jpg

Rysunek 2.51 Przekładnia planetarna

Inaczej przekładnia planetarna - przekładnia zębata, w której jedno lub więcej kół nie ma ustalonej osi obrotu.

    • przenoszenie dużych mocy,
    • duże przełożenia przy stosunkowo małych wymiarach,
    • wewnętrzny podział obciążenia.

Podział ze względu na rodzaj przenoszonego ruchu:

  • obrotowa – uczestniczą w niej dwa koła zębate,
  • liniowa - połączenie koła zębatego i listwy zębatej. Obrót koła powoduje ruch listwy zębatej, ruch obrotowy koła jest zamieniany na ruch liniowy listwy. To rozwiązanie jest wykorzystywane w układach kierowniczych, a także w maszynach CNC.

 

Rysunek 2.52 Przekładnia zębata obrotowa (po lewej) i liniowa (po prawej) 

Podział ze względu na wzajemne usytuowanie osi:

  • czołowa – w której obie osie obrotu leżą w jednej płaszczyźnie. Takie przekładnie występują w dwóch odmianach:
    • walcowa (osie równoległe)
      • prosta konstrukcja,
      • bardzo duża trwałość przekładni,
      • przekładnie o większych gabarytach w stosunku do przenoszonej mocy,
      • przekładnie mogą być przystosowane do bezpośredniego połączenia z silnikiem.


http://www.agromet.pl/przekladnie/PW5/images/PW5.jpg
Rysunek 2.53 Przekładnia walcowa 
    • stożkowa (osie przecinające się) - przekładnia zębata o osiach prostopadłych, przekładnie te stosuje się tam gdzie potrzebna jest nierównoległa zmiana kierunku przekazania mocy. Najczęściej spotykana jest prostopadła zmiana kierunku mocy.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7a/Beve_gear_schematic.png 

Rysunek 2.54 Przekładnia stożkowa 

  • śrubowa – Zęby w kołach tych przekładni nie są równoległe do osi obrotu. Są one ustawione pod pewnym kątem. W porównaniu z przekładniami o zębach prostych:
    • większa wytrzymałość zębów,
    • spokojniejsza praca,
    • korzystne rozłożenie obciążenia na większej ilości zębów,
    • istotną wadą jest istnienie siły osiowej co powoduje wzrost obciążenia łożysk a czasami wymaga specjalnego łożyskowania.

Przekładnie śrubowe występują w dwóch odmianach:

 

Rysunek 2.55 Przekładnia śrubowa (o zębach skośnych) –  ślimakowa - osie prostopadłe (po lewej), hipoidalna - osie równoległe/zawichrowane (po prawej)

    • ślimakowa - przekładnia o osiach prostopadłych leżących w dwóch różnych płaszczyznach. W tym typie przekładni występują dwa elementy o odmiennej konstrukcji:
      • ślimak: wirnik śrubowy
      • ślimacznica (koło ślimakowe): koło zębate z zębami śrubowymi, wklęsłe w przekroju wzdłużnym.

Przeniesienie napędu odbywa się z dużym udziałem tarcia. Kierunek przepływu mocy jest bardzo ważny (samohamowność). Przekładnia tego typu w pewnych warunkach może być mechanizmem samohamownym co jest pożądane w zastosowaniach gdzie w jednym kierunku działa jako przekładnia, a w drugim jako hamulec.

 

    • hipoidalna - przekładnia o osiach wichrowatych (nie przecinających się) i łukowej linii zęba. Różni się od przekłądni stożkowej poprzecznym przesunięciem osi zębnika (2) w stosunku do osi koła talerzowego (1).

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ca/Hypoid_gear.jpg

Rysunek 2.56 Przekładnia hipoidalna

Cechy:

      • większa obciążalność w stosunku do przekładni stożkowej,
      • cichobieżność,
      • przy przesunięciu ujemnym - możliwość obniżenia podłogi (autobusy niskopodłogowe),
      • przy przesunięciu dodatnim - możliwość powiększenia prześwitu (pojazdy terenowe).

 

Przekładnia harmoniczna (falowa)

  • duże przełożenie,
  • bez luzu,
  • wysoka precyzja,
  • mała liczba części i łatwość montażu,
  • lekkie,
  • wysoki moment obrotowy,
  • wysoka wydajność,
  • cicha praca bez wibracji.

 

http://www.powertransmission.com/issues/0706/harmonic_fig1.jpg

Rysunek 2.57 Przekładnia falowa

Przekładnia cykloidalna

Przekładnia cykloidalna jest mechanizmem służącym do zredukowania prędkości wału napędowego o pewien współczynnik. Te przekładnie  mają możliwość osiągnięcia wysokiego stopnia redukcji przy zachowaniu względnie małych rozmiarów.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f1/Cycloidal_drive_parts.png

Rysunek 2.58 Przekładnia cykloidalna