ग्रहीय गियरबॉक्स: उपकरण, संचालन का सिद्धांत, संचालन और मरम्मत

2024 लेखक: Erin Ralphs | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-02-19 16:09

ग्रहीय गियर सबसे जटिल गियर बॉक्स में से हैं। छोटे आकार के साथ, डिजाइन को उच्च कार्यक्षमता की विशेषता है, जो तकनीकी मशीनों, साइकिलों और कैटरपिलर वाहनों में इसके व्यापक उपयोग की व्याख्या करता है। आज तक, ग्रहीय गियरबॉक्स के कई डिज़ाइन संस्करण हैं, लेकिन इसके संशोधनों के संचालन के मूल सिद्धांत समान हैं।

यूनिट डिवाइस

डिजाइन का आधार रोटेशन के एक अक्ष के साथ केवल तीन कार्यात्मक भागों द्वारा बनता है। वे एक वाहक और दो गियर वाले केंद्रीय पहियों द्वारा दर्शाए जाते हैं। यह उपकरण सिंगल-फॉर्मेट गियर्स, क्राउन गियर्स और बियरिंग्स के सेट के रूप में सहायक लिंक के एक व्यापक समूह के लिए भी प्रदान करता है। इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि ग्रहीय गियरबॉक्स गियर के परिवार से एक तंत्र है।"बक्से", लेकिन एक मौलिक अंतर के साथ। इसमें प्रत्येक मुख्य लिंक के कोणीय वेगों की सशर्त स्वतंत्रता शामिल है। अब यह अपने आप को समुच्चय के तत्वों से अधिक विस्तार से परिचित कराने के लायक है:

• वाहक किसी भी ग्रह प्रणाली का आधार और अनिवार्य हिस्सा है, जिसमें अंतर कनेक्शन वाले भी शामिल हैं। यह एक लीवर तंत्र है, जो एक स्थानिक कांटा है, जिसकी धुरी संचरण के सामान्य अक्ष के साथ संरेखित होती है। इस मामले में, उपग्रहों के साथ गियर एक्सल केंद्रीय पहियों के विमानों में इसके चारों ओर घूमते हैं।
• गियर के पहिये। सबसे पहले, इस प्रकार के बड़े केंद्रीय और छोटे केंद्रीय पहियों के समूहों को अलग करना आवश्यक है। पहले मामले में, हम आंतरिक दांतों वाले बड़े पहियों के बारे में बात कर रहे हैं - इस प्रणाली को एपिसाइकिल कहा जाता है। जहां तक दांतों के साथ छोटे गियर का संबंध है, वे दांतों की बाहरी व्यवस्था से भिन्न होते हैं - जिसे सन गियर भी कहा जाता है।
• उपग्रह। एक ग्रहीय गियरबॉक्स का पहिया समूह (कम अक्सर एक सिंगल गियर व्हील), जिसके तत्वों में आवश्यक रूप से बाहरी दांत होते हैं। उपग्रह केंद्रीय पहियों के दोनों समूहों के साथ युग्मन में स्थित हैं। उपकरण की कार्यक्षमता और शक्ति के आधार पर, उपग्रहों की संख्या 2 से 6 तक भिन्न हो सकती है, लेकिन 3 खंडों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, क्योंकि इस मामले में अतिरिक्त संतुलन उपकरणों की कोई आवश्यकता नहीं है।

ग्रहीय गियरबॉक्स के संचालन के सिद्धांत

ट्रांसमिशन परिवर्तन कार्यात्मक इकाइयों के लेआउट कॉन्फ़िगरेशन पर निर्भर करता है। मान में तत्व की गतिशीलता और टोक़ की दिशा होगी। तीन घटकों में से एक (वाहक,उपग्रह, सूर्य गियर) एक निश्चित स्थिति में तय होता है, और अन्य दो घूमते हैं। ग्रहीय गियरबॉक्स के तत्वों को अवरुद्ध करने के लिए, तंत्र के संचालन का सिद्धांत बैंड ब्रेक और क्लच की एक प्रणाली के कनेक्शन के लिए प्रदान करता है। जब तक कि बेवल गियर वाले डिफरेंशियल डिवाइस में ब्रेक और लॉक-अप क्लच न हों।

डाउनशिफ्ट को दो तरह से सक्रिय किया जा सकता है। पहले संस्करण में, निम्नलिखित सिद्धांत लागू किया गया है: एपिसाइकिल बंद हो जाता है, जिसके खिलाफ बिजली इकाई से काम करने का क्षण सन गियर के आधार पर स्थानांतरित किया जाता है और वाहक से हटा दिया जाता है। नतीजतन, शाफ्ट के रोटेशन की तीव्रता कम हो जाएगी, और ऑपरेशन की आवृत्ति में सन गियर बढ़ जाएगा। एक वैकल्पिक योजना में, डिवाइस के सन गियर को अवरुद्ध कर दिया जाता है, और रोटेशन को वाहक से एपिसाइकिल में स्थानांतरित कर दिया जाता है। परिणाम समान है, लेकिन थोड़े अंतर के साथ। तथ्य यह है कि इस कार्यशील मॉडल में गियर अनुपात एकता की ओर प्रवृत्त होगा।

अपशिफ्टिंग की प्रक्रिया में, कई काम करने वाले मॉडल भी लागू किए जा सकते हैं, और एक ही ग्रहीय गियरबॉक्स के लिए। सबसे सरल योजना में संचालन का सिद्धांत इस प्रकार है: एपिसाइकिल अवरुद्ध है, और रोटेशन का क्षण केंद्रीय सूर्य गियर से स्थानांतरित किया जाता है और उपग्रहों और वाहक को प्रेषित किया जाता है। इस मोड में, मैकेनिज्म स्टेप-अप गियरबॉक्स के रूप में काम करता है। एक अन्य विन्यास में, गियर अवरुद्ध हो जाएगा और टोक़ को रिंग गियर से कैरियर में स्थानांतरित कर दिया जाएगा। साथ ही, ऑपरेशन का सिद्धांत पहले विकल्प के समान है, लेकिन रोटेशन की आवृत्ति में अंतर है। जब रिवर्स गियर लगे होते हैं, तो टॉर्कमरोड़ को एपिसाइकिल से हटा दिया जाएगा और इसे सन गियर में स्थानांतरित कर दिया जाएगा। इस मामले में, वाहक एक स्थिर अवस्था में होना चाहिए।

कार्यप्रवाह सुविधाएँ

ग्रहीय तंत्र और अन्य प्रकार के गियरबॉक्स के बीच मूलभूत अंतर काम करने वाले तत्वों की पहले से ही उल्लेखित स्वतंत्रता है, जिसे दो डिग्री स्वतंत्रता के रूप में तैयार किया गया है। इसका मतलब है कि अंतर निर्भरता के कारण, सिस्टम के एक घटक के कोणीय वेग की गणना करने के लिए, अन्य दो गियर इकाइयों की गति को ध्यान में रखना आवश्यक है। इसकी तुलना में, अन्य गियर ट्रांसमिशन कोणीय वेग को निर्धारित करने में तत्वों के बीच एक रैखिक संबंध मानते हैं। दूसरे शब्दों में, इनपुट पर गतिशील प्रदर्शन की परवाह किए बिना, ग्रहों के "बॉक्स" के कोणीय वेग आउटपुट पर बदल सकते हैं। स्थिर और स्थिर गियर के साथ, बिजली प्रवाह को सारांशित करना और वितरित करना संभव हो जाता है।

सरलतम तंत्र में, गियर लिंक की स्वतंत्रता की दो डिग्री होती है, लेकिन जटिल प्रणालियों का संचालन तीन डिग्री की उपस्थिति के लिए भी प्रदान कर सकता है। ऐसा करने के लिए, तंत्र में कम से कम चार कार्यात्मक लिंक होने चाहिए, जो एक दूसरे के साथ अंतर संबंध में होंगे। एक और बात यह है कि कम प्रदर्शन के कारण ऐसा कॉन्फ़िगरेशन वास्तव में अक्षम होगा, इसलिए व्यवहार में, चार लिंक वाले एप्लिकेशन और ट्रांसमिशन दो डिग्री की स्वतंत्रता बनाए रखते हैं।

सरल और जटिल ग्रहीय गियर

ग्रहों के तंत्र के सरल और. में विभाजन के संकेतों में से एकजटिल - यह काम करने वाले लिंक की संख्या है। इसके अलावा, हम केवल मुख्य नोड्स के बारे में बात कर रहे हैं, और उपग्रहों के समूहों को ध्यान में नहीं रखा जाता है। एक साधारण प्रणाली में आमतौर पर तीन लिंक होते हैं, हालांकि सभी सात को किनेमेटिक्स द्वारा अनुमति दी जाती है। ऐसी प्रणाली के उदाहरण के रूप में, हम सिंगल और डबल गियर के सेट, साथ ही गियर के युग्मित इंटरलॉकिंग समूहों का हवाला दे सकते हैं।

जटिल तंत्र में साधारण लिंक की तुलना में कई अधिक मुख्य लिंक होते हैं। वे कम से कम एक वाहक प्रदान करते हैं, लेकिन तीन से अधिक केंद्रीय पहिए हो सकते हैं। इसके अलावा, ग्रहीय गियरबॉक्स के संचालन का सिद्धांत एक जटिल प्रणाली के भीतर भी कई सरल इकाइयों के उपयोग की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, चार-लिंक मॉडल में अधिकतम तीन सरल नोड हो सकते हैं, और पांच-लिंक मॉडल में अधिकतम छह हो सकते हैं। हालांकि, जटिल उपकरणों के ढांचे के भीतर सरल ग्रह प्रणालियों की पूर्ण स्वतंत्रता प्रश्न से बाहर है। तथ्य यह है कि ऐसे कई तंत्रों में एक सामान्य वाहक होने की अधिक संभावना है।

तंत्र नियंत्रण

स्वतंत्रता की कई डिग्री बनाए रखते हुए, डिवाइस का उपयोग मुख्य आत्मनिर्भर कार्यक्षमता के रूप में किया जा सकता है। लेकिन अगर एक अग्रणी और एक संचालित लिंक वाला मॉडल चुना जाता है (रेड्यूसर मोड), तो उनके लिए कुछ गति निर्धारित करना आवश्यक होगा। ऐसा करने के लिए, ग्रहों के गियरबॉक्स के नियंत्रण तत्वों का उपयोग किया जाता है। उनके संचालन का सिद्धांत घर्षण क्लच और ब्रेक के कारण गति का पुनर्वितरण है। स्वतंत्रता की अतिरिक्त डिग्री हटा दी जाती है, और मुख्य मुक्त नोड संदर्भ बन जाते हैं।

दो फ्री लिंक को जोड़ने के लिए फ्रिक्शन जिम्मेदार हैं याबाहरी बिजली की आपूर्ति के साथ एक लिंक (मुफ्त भी)। अवरुद्ध स्थितियों में क्लच के दोनों विन्यास एक निश्चित कोणीय वेग के साथ नियंत्रित लिंक प्रदान करते हैं, न कि शून्य। डिजाइन के अनुसार, ऐसे तत्व मल्टी-प्लेट क्लच होते हैं, लेकिन कभी-कभी टॉर्क ट्रांसमिट करने के लिए पारंपरिक क्लच भी होते हैं।

ब्रेक के लिए, ग्रहीय गियरबॉक्स के नियंत्रण बुनियादी ढांचे में इसका कार्य मुफ्त लिंक को गियर केस से जोड़ना है। यह तत्व, अवरुद्ध परिस्थितियों में, शून्य कोणीय वेग के साथ मुक्त लिंक प्रदान करता है। तकनीकी उपकरण के अनुसार, ऐसे ब्रेक क्लच के समान होते हैं, लेकिन सबसे सरल संस्करणों में - सिंगल-डिस्क, जूता और टेप।

ग्रहीय गियर का अनुप्रयोग

पहली बार इस यूनिट का इस्तेमाल फोर्ड टी कार में फुट शिफ्ट सिद्धांत और बैंड ब्रेक के साथ टू-स्पीड गियरबॉक्स के रूप में किया गया था। भविष्य में, डिवाइस कई परिवर्तनों से गुजरा, और आज जापानी प्रियस ग्रहीय गियरबॉक्स को इस प्रकार के तंत्र का नवीनतम संस्करण कहा जा सकता है। इस इकाई के संचालन का सिद्धांत बिजली संयंत्र (जो हाइब्रिड हो सकता है) और पहियों के बीच ऊर्जा वितरित करना है। संचालन के दौरान, इंजन बंद हो जाता है, जिसके बाद जनरेटर को ऊर्जा भेजी जाती है, जिसके परिणामस्वरूप पहिए चलने लगते हैं।

इस मामले में, सिस्टम केवल एक गियरबॉक्स की कार्यक्षमता ही नहीं हो सकता है। आज, इस उपकरण का उपयोग गियरबॉक्स, डिफरेंशियल, कॉम्प्लेक्स में किया जाता हैविशेष उपकरण और विमान के ड्राइव सिस्टम में औद्योगिक उपकरणों के गतिज आरेख। उन्नत ऑटो दिग्गज इलेक्ट्रोमैग्नेटिक और इलेक्ट्रोमैकेनिकल ड्राइव के संयोजन में तंत्र के संचालन के सिद्धांतों में भी महारत हासिल कर रहे हैं। वही प्रियस ग्रहीय गियरबॉक्स का हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहनों में सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है। इस तरह के डिजाइनों में पारंपरिक अर्थों में कोई गियरबॉक्स नहीं होता है, लेकिन बिना स्टेप शिफ्टिंग के एक वैरिएटर जैसा दिखता है - ग्रहों के गियर का एक परिसर जो पहियों को गति में सेट करता है और इंजन से ऊर्जा प्राप्त करता है यह कार्य करता है।

ग्रहीय साइकिल गियरबॉक्स

पारंपरिक अर्थों में, ग्रह तंत्र के साथ प्रदान किए गए साइकिल परिवहन में कोई गियरबॉक्स नहीं है। ये एक ही सन गियर वाली झाड़ियाँ हैं, जो उनके धुरा पर पिछले पहियों से मजबूती से जुड़ी होती हैं। इसके अलावा, निर्धारण के लिए एक वाहक का उपयोग किया जाता है, जो उपग्रहों की गति की दिशा निर्धारित करता है और उन्हें एक दूसरे के साथ फैलाने और इंटरलॉक करने की अनुमति नहीं देता है। और साइकिल के ग्रह "बॉक्स" का सबसे महत्वपूर्ण तत्व एक एपिसाइक्लिक गियर द्वारा दर्शाया गया है, जिसका रोटेशन पेडलिंग के कारण होता है। जब गियर बदला जाता है, तो हब एक्चुएटर (स्प्लिंड ड्राइव) वाहक की गतिशीलता को बदल देता है, जिससे गति को समायोजित करने का प्रभाव पड़ता है।

अर्थात, हम फिर से यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि ग्रहीय मॉडल गियरबॉक्स के रूप में कार्य करता है। इस प्रणाली में, एपिसाइकिल श्रृंखला में एक संचालित लिंक का कार्य करता है, सन गियर स्थिर रहता है, और वाहक आवास पर बंद हो जाता है। परइस मामले में, सरल और बहु-गति वाली झाड़ियों की कार्य योजनाएँ समान होंगी। केवल थोड़ा सा अंतर यह है कि ग्रह प्रणाली के प्रत्येक नोड में गियर अनुपात के अपने कड़ाई से परिभाषित संकेतक होते हैं।

संचालन प्रक्रिया

उपयोगकर्ता द्वारा इस तंत्र के संचालन में मुख्य उपाय ग्रहीय गियर सेट को इष्टतम काम करने की स्थिति में बनाए रखना है। यह तत्वों की आवधिक सफाई और सबसे महत्वपूर्ण स्नेहन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। ग्रह बॉक्स में क्या चिकनाई लगानी चाहिए? रेड्यूसर के मुख्य रूप से स्लाइडिंग बीयरिंग। तेल को क्रैंकशाफ्ट से गियर शाफ्ट की गुहा में निर्देशित किया जाता है, उपग्रहों के गुहाओं को गियर से भरता है। इसके अलावा, डिजाइन के आधार पर, तकनीकी स्नेहक पिन और रेडियल छेद के माध्यम से गियर बेयरिंग में प्रवेश करता है। बेयरिंग की लंबाई के साथ तेल के अधिकतम वितरण के लिए, कभी-कभी ट्रूनियन के बाहर एक फ्लैट बनाया जाता है।

गियरिंग को या तो पहिया के दांतों को तरल स्नान में डुबो कर, या विशेष नोजल के माध्यम से तेल को अड़चन क्षेत्र में निर्देशित करके चिकनाई की जाती है। यही है, जेट स्नेहन या डुबकी स्नेहन का एहसास होता है। लेकिन सबसे प्रभावी तरीका तेल धुंध का प्रसार है, जिसका उपयोग सगाई और बीयरिंग के तत्वों के संबंध में किया जाता है। स्नेहन की यह विधि एक विशेष स्प्रे बंदूक से छिड़काव करके कार्यान्वित की जाती है।

जहां तक लुब्रिकेंट का सवाल है, ग्रहीय गियर के लिए मिश्रधातु वाले पेट्रोलियम तेलों की सिफारिश की जाती है। उदाहरण के लिए, सामान्य प्रयोजन के औद्योगिक फॉर्मूलेशन उपयोग के लिए उपयुक्त हैं। उच्च गति के लिएतंत्र, विशेष टरबाइन और विमानन सुविधाओं का उपयोग करना वांछनीय है।

दोष और मरम्मत तंत्र

ग्रहीय गियर की विफलता का सबसे आम लक्षण बॉक्स क्षेत्र में कंपन की उपस्थिति है। ड्राइवर बाहरी शोर, झटके और झटके भी नोट करते हैं। कुछ लक्षणों की उपस्थिति खराबी की प्रकृति पर निर्भर करती है, जिसके कई कारण हो सकते हैं:

• मेकेनिज्म ओवरहीटिंग।
• भारी ब्रेकिंग और त्वरण के साथ आक्रामक ड्राइविंग शैली।
• तेल की कमी, निम्न स्तर या अपर्याप्त गुणवत्ता।
• ड्राइविंग से पहले ट्रांसमिशन का अपर्याप्त वार्म-अप।
• बर्फ पर फिसलन।
• बर्फ या कीचड़ से टकराने वाली कार।
• ग्रहीय गियर तत्वों का पहनावा।

एक ग्रहीय गियरबॉक्स की मरम्मत के लिए, आपको इसकी विफलता का विशिष्ट कारण जानना होगा। इसके लिए, तंत्र को अलग किया जाता है। आमतौर पर बॉक्स को ड्राइव शाफ्ट के अंदर बोल्ट किया जाता है। एक तरफ (डिजाइन के आधार पर) से गति कोष्ठक को हटाना आवश्यक है और फिर ड्राइव शाफ्ट में छेद के माध्यम से बोल्ट को हटा दें। अगला, तत्व को साफ या प्रतिस्थापित किया जाता है। आमतौर पर, ये धातु स्वार संदूषण, टूटे दांत, घिसे हुए धुरा और गियर होते हैं।

निष्कर्ष

ग्रह तंत्र यंत्र की जटिलता में भिन्न है, जिसके अपने फायदे और नुकसान हैं। पहला संतुलन हैबलों के अपेक्षाकृत सटीक वितरण के साथ सेवित तत्व। यह कारक मामूली आकार की गियरशिफ्ट इकाइयों के विकास की अनुमति देता है, जो एक अनुकूलित लेआउट की अनुमति देता है। साइकिल के "ग्रहों" के मामले में, एर्गोनोमिक फायदे भी नोट किए जाते हैं, जिसमें खड़े होने की स्थिति में स्विच करने की क्षमता भी शामिल है। शहर के चारों ओर गाड़ी चलाते समय, यह विशेष रूप से उपयोगी गुण है, क्योंकि आपको गति मोड को अक्सर बदलना पड़ता है। अगर हम ग्रह प्रणालियों की कमियों के बारे में बात करते हैं, तो बड़े गियर अनुपात के साथ उन्हें अभी भी मामूली प्रदर्शन की विशेषता है। साथ ही, सिस्टम को सटीक असेंबली की आवश्यकता होती है, क्योंकि थोड़ी सी भी विचलन भागों के समान पहनने के जोखिम को बढ़ा देती है।