Сборка и создание анимации работы типового планетарного редуктора в SOLIDWORKS

В этом уроке рассмотрим как создавать сборку типового планетарного редуктора в САПР SOLIDWORKS, научимся вставлять компоненты в сборку и добавлять механические сопряжения, а также анимировать готовые сборки.

Скачать файлы урока

Что такое планетарный редуктор

Планетарный редуктор, дифференциальный редуктор – один из классов механических редукторов. Редуктор называется планетарным из-за планетарной передачи, находящейся в редукторе, передающей и преобразующей крутящий момент.

Особенностью данного типа редуктора является соосность входного и выходного валов, даже на однорядной передаче.

Планетарные редукторы применяются в тех случаях, когда предъявляется требование к компактности редуктора и соосности входного и выходного валов.

Они применяются в бортовых главных передачах гусеничных машин, в двухступенчатых главных передачах колесных грузовых машин в ступицах ведущих колес, в грузовых лебедках и тельферах, в автомобильных стартерах, в совмещенных планетарных мотор-редукторах. В грузовых лебедках и тельферах могут применяться двух- и трехрядные планетарные передачи, а общее передаточное отношение таких планетарных редукторов может быть порядка 100.

В однорадиусных механизмах поворота гусеничных машин применяются редукторы с разблокированным опорным звеном. В данном механизме они одновременно выполняют функцию редукции и обеспечивают возможность плавного разрыва потока мощности. Также могут применяться везде, где требуется опция отключения потока мощности без необходимости остановки мотора или вала привода ведущего звена.

Планетарные редукторы чаще других встречаются в АКПП современных автомобилей. Значительно реже з применяют в механических коробках, это обусловлено значительным повышение стоимости автомобиля, снабженного механической коробкой с планетарным редуктором.

Сборка планетарного редуктора в SOLIDWORKS

Теперь перейдем к сборке редуктора. Для начала сделаем небольшие приготовления.

Моделирование деталей редуктора

Шаг 1. Сначала необходимо смоделировать детали, которые входят в сборку редуктора (корпус редуктора, крышки, валы, шестерни и т.д.).

В конструкцию планетарной передачи входят:

• Солнечная шестерня – зубчатое колесо небольшого диаметра с зубьями, нарезанными по внешнему ободу. Ось солнечной шестерни совпадает с осью редуктора.
• Коронная шестерня (эпицикл) – колесо с внутренними зубьями. Диаметр значительно больше, чем у солнечной шестерни. Размер эпицикл а ограничивается размерами корпуса редуктора.
• Водило – центральный элемент планетарной передачи. Передает вращательное движение и распределяет нагрузку на сателлиты. Основная ось расположена по оси редуктора, а на самой вилке устанавливаются подвижные оси сателлитов, вращающихся концентрически в той же плоскости, что и солнечная шестерня, и коронная.
• Сателлиты – одно- или многовенцовые колеса с нарезкой зубьев с наружной стороны. Имеют постоянное пятно контакта (зацепление) с эпициклом и зубчатой солнечной шестерней. Как правило, в устройстве планетарного редуктора присутствуют в количестве 3 штук, но в разных модификациях их количество может отличаться (2–6 сателлитов).

Элементы конструкции устанавливаются в общий корпус редуктора, который заполняется смазкой, обеспечивающей долгосрочную эксплуатацию подвижных деталей за счет снижения силы трения.

Для удобства построения сборки все детали сохраняем в одну папку.

Выше представлены изображение некоторых смоделированных деталей редуктора, это корпусные детали и упомянутые выше детали самой планетарной передачи.

Создание сборки

Шаг 2. После построения всех деталей, входящих в сборку, переходим к сборке самого редуктора.

Для этого создадим новую деталь. Нажимаем Создать > Сборка.

Шаг 3. Необходимо вставить компоненты, входящие в сборку.

Так как первая деталь вставленная в сборку становиться зафиксированной, ею будет корпус редуктора.

Шаг 4. Вставим все остальные компоненты сборки и добавим соответствующие сопряжения.

Стандартные изделия (манжеты, подшипники и т.д.) можно найти в библиотеке Toolbox.

Чтобы шестерни могли вращаться, добавим механическое сопряжение Редуктор.

Сборка готова и валы могут передавать вращательное движение.

Анимация работы редуктора

Создадим вкладку Исследование движения. Для этого нажмем Создать новое исследование движения.

Теперь все действия будут выполняться тут. Для начала создадим траекторию движения камеры и саму камеру и назначим точку, куда будет направлена камера.

Теперь добавим путь, по которому будет создана анимация. Для этого нажимаем Вид > Источники света и камеры > Добавить камеры.

Далее необходимо назначить место расположения условного двигателя, который будет приводить в движение входной вал. Для этого нажмем Двигатель.

Если механическое сопряжение Редуктор назначено правильно, то выходной вал тоже начнет вращаться плавно и без рывков.

Чтобы показать компоновку редуктора, можно добавить временную прозрачность крышек редуктора в тот момент, когда это будет видно по пути движения камеры. Для этого переместим ползунок в нужный временной отрезок и нажмем Изменить прозрачность.

После окончания движения камеры можно показать последовательность разборки редуктора на компоненты. Для этого воспользуемся тем же инструментом Двигатель или Вид с разнесенными частями.

Останется сохранить анимацию в формате видео. Для этого нажимаем Сохранить анимацию.

Работа по созданию анимации движения планетарного редуктора закончена.

В данном уроке мы рассмотрели не только как делать сборку, но и приводить подвижные элементы в движение.

Скачать файлы урока