Jak vybrat planetovou převodovku?
Existuje široká škála planetových převodovek a každý model má své použití.
Následující body vám pomohou vybrat správný výrobek pro vaši aplikaci:
- Typ – přímé, úhlové nebo převodovky s přírubou.
- Velikost – číslo rámu je velikost převodovky, podle výpočtu konstruktéra porovnejte katalog modelů, abyste zjistili použitelné číslo rámu.
- Převodový poměr – poměr odpovídá otáčkám a krouticímu momentu požadovaným aplikací a souvisí s tím, jak může konstruktér tyto dvě podmínky optimalizovat.
- Vůle – je nejdůležitějším ukazatelem planetové převodovky a je hlavním důvodem, proč zvolit právě planetovou převodovku. Nejnižší vůle nemusí být nutně nejlepší volbou a požadovaná vůle musí být posouzena ve vztahu k dalším součástem použitých v aplikaci.
- Další faktory – podmínky, jako jsou požadavky na hlučnost, nízké teploty, potravinářské a lékařské aplikace, odolnost proti korozi, speciální rozměry, velmi vysoká tuhost…
Jsme tu pro vás – kontaktujte nás a pomůžeme vám vybrat konkrétní typ převodovky.
Co je planetová převodovka?
Jak ukazuje obrázek vpravo, sada planetové převodovky se skládá ze žlutého slunečního kola, tmavě modrého planetového kola, zeleného kroužkového kola a světle modrého nosiče planetového ramene. Prstencové ozubené kolo je v této převodovce pevné a planetová kola se kromě otáčení kolem osy slunečního kola otáčejí sama.
K čemu se používají planetové převodovky?
Planetové převodovky se začaly objevovat před 30 lety, postupně pronikaly do oblasti automatizace a v posledních letech se široce používají v obráběcích strojích, polovodičích, obalovém, zdravotnickém, potravinářském a nápojovém průmyslu, v letectví a dalších odvětvích. Kombinace servomotoru nebo krokového motory a planetové převodovky je dnes již standard.
Výhody planetových převodovek
- Vysoká hustota krouticího momentu – planetová převodovka se skládá hlavně z čelního ozubeného kola, planetových ozubených kol a ozubeného prstence atd. a krouticí zatížení tedy lze rozdělit na různá ozubená kola. Proto při stejném objemu vydrží vyšší točivý moment než jiné typy převodovek.
- Úspornost – možnost využít planetovou převodovku + motor s nižším výkonem, aby se zvýšil výstupní točivý moment a snížily celkové náklady na konfiguraci.
- Vysoká přesnost – až 1 úhlový bod.
- Nízká hlučnost – od 55 decibelů.
- Vysoká účinnost – ztráta účinnosti planetové převodovky je malá, takže účinnost převodu může dosáhnout až 97 %.
- Vysoký redukční poměr – kombinací více převodových stupňů jsou k dispozici různé i vysoké převodové poměry.
- Široká škála použití – díky vysoké hustotě točivého momentu, vysoké přesnosti, vysokému redukčnímu poměru a kompaktním vlastnostem planetových převodovek existuje nekonečné množství možných využití v průmyslových aplikacích.
Typy a použití planetových převodovek
Přímé planetové převodovky
Výstupní hřídel je souosý nebo paralelně uspořádaný se vstupním hřídelem. Na výběr je několik forem výstupního hřídele, například obvykle výstupní hřídel s pérovým klíčem, který může umožnit rychlé a bezpečné spojení mezi reduktorem otáček a strojním zařízením. Kromě toho existují hladké hřídele nebo drážkované hřídele, na které lze instalovat další hnací díly, jako jsou řemenice, ozubená kola a řetězová kola. Planetová převodovka s výstupním hřídelem má široký rozsah použití a je vhodný pro téměř všechny druhy automatizace nebo strojů a zařízení. Například obráběcí stroje, soustruhy, frézky, stroje pro řezání vodním paprskem, laserové řezací stroje, stroje na vyfukování lahví, gumárenské a plastové stroje, balicí stroje, CNC stroje na zpracování kovů, automatické nakládací a vykládací portálové robotické rameno atd.
Úhlové planetové převodovky
Úhlová planetová převodovka má zpravidla pravoúhlou skříň, která otáčí výstupní točivý moment a otáčky servomotoru o 90 stupňů. Pomáhá šetřit instalační prostor a celkově zkompaktnit konstrukci zařízení. Výstupní konec pravoúhlého planetového převodníku má také dva typy, z nichž si můžete vybrat – výstupní hřídel nebo přírubový typ. Převodovku lze instalovat v libovolném směru, což výrazně zvyšuje flexibilitu konstrukce a instalace. Často se používá v automatizačních zařízeních poháněných servomotory, manipulačních panelech, automatických skladovacích systémech, robotických ramenech, ohýbačkách trubek, automaticky řízených vozidlech (AGV) atd.
Planetové převodovky s přírubou
Výstupní příruba je navržena podle specifikace ISO 9409. Lze ji kombinovat s různými pastorky a řemenicemi nebo spojkami, které tuto specifikaci splňují, pro snadné a rychlé připojení k použitým strojům a zařízením. Planetová převodovka s přírubou může díky konstrukčnímu řešení a velkému průměru výstupní příruby zajistit vyšší torzní tuhost a je vhodná zejména pro aplikace řízení pohybu s neustálými změnami. Běžně se používá v delta robotice nebo v pohonech s ozubeným hřebenem.
Historie převodovek
V roce 1901 byl ve vraku lodi u pobřeží řeckého ostrova Antikythera vyzvednut artefakt složený z několika bronzových ozubených kol. Tento mechanismus z Antikythéry je považován za nejstarší známé kovové převodové zařízení používané k předpovídání astronomických poloh, jehož sestrojení se odhaduje mezi lety 150 a 100 př. n. l., tedy před více než dvěma tisíci lety. Podobně kvalitní a složitá díla na zpracování ozubených kol se objevila až ve 13. až 14. století. I když jeho funkcí jsou mechanické astronomické hodiny a nikoliv redukce rychlosti, tak je důkazem toho, že precizní dovednost zpracování kovových ozubených kol a použití různých kombinací ozubených kol k dosažení požadované výstupní rychlosti se objevila již před více než dvěma tisíci let.
Proč používat převodovky?
Převodovky se používají ke snížení otáček motoru a zvýšení výstupního točivého momentu, což odpovídá zlepšení pracovního výkonu motoru. Kromě toho je prostřednictvím převodovky k dispozici změna směru výstupu. Výstupní hřídel motoru s pravotočivou rotací lze prostřednictvím reduktoru otáček změnit na levotočivou, nebo se směr výstupu otočí o 90 stupňů pomocí pravoúhlé převodovky, aby se ušetřil instalační prostor.
Jaké jsou výhody použití převodovek?
Snížení nákladů
Kroutící moment motoru se zvyšuje pomocí převodovky a požadovaného výstupního výkonu se tak dosáhne menším motorem vybaveným převodovkou namísto nákupu motoru s vysokým výkonem. Lze tak výrazně snížit náklady na celkovou konfiguraci.
Ochrana motoru
Převodovka je instalována mezi motorem a strojem a během provozu snáší velké momentové zatížení od stroje. Při přetížení se nejprve poškodí převodovka a zabrání se tak vysokému zatížení a přímému poškození motoru. Zároveň jsou náklady na opravu nebo výměnu reduktoru otáček relativně nízké, což může také snížit náklady na údržbu.
Úspora energie
Motor může běžet při nižších otáčkách, aby splnil požadovaný točivý moment, když je motor přímo připojen ke stroji nebo zařízení. Nižší rychlost otáčení způsobí výrazný nárůst proudu a spotřebuje více energie. Motor bude zároveň generovat teplo. Vysoká teplota může ovlivnit výkon a životnost motoru a v případě špatného větrání může způsobit i jeho vyhoření. Použití převodovky proto může pomoci snížit spotřebu energie a zabránit poškození motoru.