Cutie de viteze planetară , cutie de viteze diferențială (din lat. diferență - diferență, diferență) - una dintre clasele de cutii de viteze mecanice . Cutia de viteze este numită planetară din cauza angrenajului planetar situat în cutia de viteze, care transmite și transformă cuplul .
Baza mecanică a unei cutii de viteze planetare poate fi un angrenaj planetar de orice formă și compoziție. Posibilitatea fundamentală a unui angrenaj planetar care funcționează în modul angrenaj nu depinde de formatul distribuției funcțiilor dintre cele trei verigări principale ale sale (angrenaj solar, purtător de planete cu pinion și angrenaj inel): orice legătură poate fi aleasă de proiectanți. ca cel conducător și oricine ca cel condus. Dar, în același timp, prezența a două grade de libertate în angrenajul planetar necesită îndepărtarea unui grad de libertate pentru funcționarea acestuia ca cutie de viteze; această problemă este rezolvată prin blocarea celei de-a treia verigi de pe carcasa cutiei de viteze, iar legătura în sine se numește „ legătură de sprijin ”.
În contextul comparării unui angrenaj planetar cu orice alte tipuri de angrenaje pentru utilizare ca cutie de viteze, aceste caracteristici sunt: alinierea fluxului de putere de intrare și de ieșire (de exemplu, arbori) chiar și pe un angrenaj planetar cu un singur rând; capacitatea de a alege dintre șase rapoarte de viteză, chiar și pe un angrenaj planetar simplu cu trei brațe; două grade de libertate ale oricărui angrenaj planetar; posibilitatea de a obţine rapoarte mari de transmisie în condiţii de dimensiune transversală limitată.
În astfel de cutii de viteze, legătura de sprijin este întotdeauna blocată pe carcasa cutiei de viteze. În același timp, pentru orice angrenaj planetar cu trei brațe, sunt posibile șase opțiuni de distribuire a rolurilor între cele trei verigi principale, ceea ce oferă șase rapoarte de transmisie, dintre care trei pot fi utilizate pentru cutii de viteze (raportul de transmisie mai mare de unu) și trei pentru multiplicatori (raportul de transmisie mai mic de unu).
Cea mai profundă reducere a schemei SVE este dată de opțiunea 1 (de la angrenajul solar la purtător), cea mai slabă este opțiunea 3 (de la roată dințată la purtător). Opțiunea 5 (de la roată dințată solară la roată dințată inelară) oferă o valoare intermediară de reducere cu contrarotație obligatorie , dar din diverse motive nu este folosită des (singurul exemplu cunoscut este cutiile cu roți ale mașinilor rutiere MAZ). Celelalte trei opțiuni oferă multiplicare, inclusiv un raport de viteză de rotație inversă.
Cutiile de viteze planetare cu un grad de libertate sunt utilizate în transmisiile finale ale vehiculelor pe șenile, în transmisiile finale în două trepte ale camioanelor cu roți în butucii roților motoare, în troliurile și palanele de marfă, în demaroarele de automobile, în motoarele planetare combinate. Principiul general de aplicare este cerința pentru o cutie de viteze compactă și alinierea arborilor de antrenare și condus. În troliurile și palanele de marfă, pot fi utilizate angrenaje planetare cu două și trei rânduri, iar raportul total de transmisie al acestor cutii de viteze planetare poate fi de aproximativ 100.
Din punct de vedere structural, o cutie de viteze planetară similară poate fi similară cu o cutie de viteze planetară cu un grad de libertate, cu singura diferență că legătura de referință poate fi deblocată aici. În acest caz, angrenajul planetar încetează să se reducă și devine un diferențial, iar datorită faptului că în orice diferențial puterea de pe legăturile antrenate este egalizată la minimul necesar pe oricare dintre aceste două verigi, legătura reală condusă încetează să transmită orice putere semnificativă prin lanțul cinematic al transmisiei și se oprește și numai veriga de referință deblocată se rotește. Astfel de cutii de viteze includ termenul „ cutie de viteze diferențială ”.
Ele sunt utilizate în mecanismele de întoarcere cu o singură rază ale vehiculelor pe șenile, unde îndeplinesc simultan funcția de reducere și oferă posibilitatea unei întreruperi lină a fluxului de putere. Ele pot fi, de asemenea, utilizate oriunde este necesară opțiunea de oprire a fluxului de putere, fără a fi necesară oprirea motorului sau a arborelui de antrenare.
Cutiile de viteze planetare cu mai multe viteze permit comutarea între diferite lanțuri cinematice în interiorul lor, adică fac posibilă utilizarea diferitelor rapoarte de transmisie. Din punct de vedere structural, acest lucru este întotdeauna implementat prin utilizarea așa-numitelor elemente de control : frâne, ambreiaje de blocare, ambreiaj de rulare. Prezența a șase rapoarte de transmisie chiar și pe un angrenaj planetar simplu permite teoretic utilizarea acestuia la minimum posibil, dar de fapt toate cutiile planetare cu mai multe viteze sunt realizate fie pe baza unui angrenaj planetar complex, fie pe baza mai multor angrenaje simple cuplate secvenţial. (și complexe) angrenaje planetare. Numărul de grade de libertate ale unor astfel de cutii de viteze poate fi de 2 sau mai mult, numărul total de elemente de control poate fi mai mare de zece. Toate cutiile de viteze planetare cu mai multe viteze au caracteristica că interblocarea legăturilor lor le transformă într-o transmisie directă, care poate fi folosită și pentru a extinde numărul de viteze disponibile.
Ele sunt utilizate în principal în transmisiile vehiculelor de transport: în mecanismele de întoarcere cu două raze ale vehiculelor pe șenile, în cutiile de viteze și cutiile de transfer ale vehiculelor pe roți și pe șenile, unde pot îndeplini atât funcțiile de divizor, overdrive, creeper, cât și funcțiile de setul principal de viteze, inclusiv marșarier, indiferent de numărul total de viteze. Folosit și la uneltele electrice unde este necesară capacitatea de a obține mai mult de o viteză de rotație.
Un rulment cu bile este un exemplu de cutie de viteze planetară în care cușca este suportul, inelul interior funcționează ca angrenaj solar, inelul exterior funcționează ca angrenaj inel, iar pinioanele sunt bile. Folosind rulmenți obișnuiți cu bile , pot fi proiectate cutii de viteze de putere redusă (pentru instrumente științifice sau de măsurare). De exemplu, cutiile de viteze planetare cu rulmenți cu bile sunt folosite în construcția unui vernier folosit pentru a regla fin un post de radio la frecvența de recepție/transmitere dorită.