Планетарлық беріліс қораптарының момент тығыздығы параллель осьті конструкциялардағыдан шамамен 46% жоғары болуы мүмкін, негізінен жүктеме бірнеше планета тістегіштері арасында бөлінеді. Бұл оларды электромобильдер үшін өте тиімді етеді, автомобильдердің үдеуін жақсартуға және қозғалтқыш берілісін 14%-дан 22%-ға дейін жеңілдетуге мүмкіндік береді. 2023 жылғы қуаттың тығыздығын максималдандыруға арналған зерттеу қызықты нәтиже көрсетті. Тығыз планетарлық орнатылымдар қозғалтқыштың әрбір киловатына шаққанда шамамен 8-12 куб сантиметр кеңістікті үнемдейді. Бұл көп емес сияқты, бірақ батареялармен толтырылған электромобильдерді жобалағанда шынымен маңызды.
Жүкті бөлу жобасы бар планетарлық тістегіштер кеңістіктің дәл осындай көлемін алатын болса да, қалыпты спиральді тістегіштерге қарағанда шамамен 33% жоғары моментті ұстай алады. Тістің пішіні мен подшипниктерді орналастыру орнын ойлап табу арқылы өндірушілер осы 9,5 литрлі компактты корпус ішінде шамамен 1650-ден 2200 Ньютон метрге дейінгі момент мәндеріне жетеді. Біз есептеу жүргізген кезде бұл көлем бірлігіне шамамен 21,3 Нм/см³ құрайды. Ірі компаниялардың бірі болып саналатын BorgWarner-ді мысалға алсақ. Олар нақты сынақтар арқылы өздерінің ақылды суыту жүйелерінің двигательдер ұзақ қашықтықта салмақты жүктерді тасымалдау немесе сәйкесінше сәйкесінше қиын төбеден көтерілу кезінде қатты жұмыс істеген кезде де қуат шығысын тұрақты ұстауын көрсетті. Мұндай жылумен басқару қатаң жұмыс жағдайларында өнімділікті сақтауда айтарлықтай айырмашылық жасайды.
Тұрақты токтың планетарлы тістегі қозғалтқышы жоғары айналу жылдамдығына ие щеткасыз қозғалтқыштарды бірнеше сатылы редукторлармен біріктіреді, олардың өлшемдері 120x180 миллиметр шамасында болуы мүмкін. Мұндай компактты конструкция оларды модульді скейтборд жинақтарына орнатуды әлдеқайда оңайлатады. Өткен жылдың соңына таман электромобильдердің жаңа әрбір бесінің төртеуі артқы доңғалақтары үшін тікелей жалғанған планетарлы қозғалтқыштарды пайдалануға кірісті. Үш сатылы модельдерге келер болсақ, олар шамамен 18:1-ден 34:1-ге дейінгі беріліс қатынасын ұстап тұра алады. Ерекше қызықтырып отыратыны — олар әртүрлі температуралық жағдайларда да жақсы жұмыс істейді және механикалық ПӘК-і 92% мен 94%-тен жоғары аралықта сақталады. Тиімді көлік жүйелерін жобалау кезінде осындай жұмыс өнімділігі үлкен маңызға ие.
Планетарлық беріліс жүйелерінің механикалық пайдалы әсер коэффициенті, бір мезгілде бірнеше тістегіштерге таралатын жүктеме әсерінен туындайды да, әдетте саты басына 95-98 пайызға жетеді. Зерттеулердің мәлімдемесі бойынша, минижобалаушылар тістердің пішіндерін жетілдіріп және жақсырақ материалдарды қолдана отырып, Nature журналында өткен жылы жарияланған зерттеулерге сәйкес, қалыпты параллель осьті берілістермен салыстырғанда сырғанау үйкелісінен болатын шығынды шамамен 21 пайызға дейін азайтады. Бұл электромобильдер үшін неге маңызды? Себебі, бұл тұрақты токты планетарлық берілісті қозғалтқыштар кеңірек жылдамдық диапазонында ең жоғары пайдалы әсер коэффициентін сақтай алады. Бұл күні бойы жиі үдеулер орын алатын қалалық трафикте үнемі тоқтап-тоқтап жүретін автомобильдер үшін өте маңызды.
Тұрақты магнитті моторлармен планетарлы редукторларды жұптау нақты жағдайларда қозғалтқыш желісінің жалпы тиімділігін 9,34% арттырады. Коаксиалды орналасу үдеу кезінде инерция шығынын 18% қысқартып, қуат беру траекториясының ұзындығын минималдандырады. Стратегиялық түрде орнатылған конустық роликті мойынтіректер айналу үйкелісін одан әрі азайтады және рекуперативті тежеу кезінде энергияның шығынын 6,7% төмендетуге ықпал етеді.
Термиялық тұрақты синтетикалық майлар негізіндегі күрделі смазкаларды қолдану үздіксіз жоғары момент жағдайында жұмыс істегенде жұмыс істеу температурасын шамамен 23 градус Цельсийге дейін төмендетеді. Өндірушілер өз конструкцияларына суыту каналдарын және фазалық өзгеріс материалдарын енгізгенде, стандартты пассивті суыту әдістерімен салыстырғанда шамамен 41 пайызға артық жылу бөліп шығара алады. Бұл маңызды, өйткені бұл осындай ыстық аймақтарда майдың ыдырауын болдырмақшы болады. Нәтижесінде заманауи планетарлы редукторлар 250 Ньютон метрге дейінгі тұрақты жүктемелерді өңдегенде тиімділігін шамамен 89 пайыз деңгейінде сақтайды. Сонымен қатар, бүгінгі күндері аз ғана айтылатын, бірақ сондай-ақ маңызды тағы бір артықшылық бар — олар дәстүрлі иілме тісті доңғалақтарға қарағанда шамамен 19 пайызға үнсіз жұмыс істейді, яғни зауыт жұмысшылары мен айналасындағы қауымдастықтар үшін дабыл ластануы азаяды.
Планетарлық беріліс бір уақытта бір бөлікке түсетін барлық жүктеменің орнына бірнеше салмақтық шестерняларға таратылуы арқылы жұмыс істейді. Бұл конструкциялық шешім тозу мен зақымдануды болдырмаға көмектеседі, сондықтан олар 250 Ньютон метрден жоғары операцияларды сенімді түрде ұзақ уақыт қамтамасыз ете алады. Көптеген сапалы модельдер электрлік автомобильдер жолдан тез үдеу кезінде пайда болатын күрт момент өзгерістеріне төзімді болатын қатайтылған болаттан немесе арнайы құймалардан жасалады. Осындай болат бөлшектердегі көміртегінің жоғары мөлшері оларға 1200 мегапаскаль немесе одан да жоғары беріктік сипаттамаларын береді, яғни қалыпты жұмыс жағдайларында олар иілмейді немесе сынбайды. Нақты әлемдегі сынақтар әлі де таңғажайып нәтиже көрсетті: он мыңнан астам жұмыс циклінен кейін бұл беріліс жүйелері әлсіз 0,8% пайдалы әсер коэффициентінің төмендеуімен өз жұмыс сапасын сақтап қалады. Мұндай төзімділік оларды дәстүрлі параллель білікті конструкциялардан едәуір алға шығарады және өндірушілер жүргізген ұзақ қызмет ету мерзімі сынақтарында оларды жуық екі үштен басып озады.
DC жүйелері үшін планетарлы тісті доңғалақты қозғалтқыштар ротор динамикасы доңғалақтар мен осьтердегі процестермен сәйкес келген кезде, дәл осындай беріліс қатынастары арқасында инерцияны дұрыс сәйкестендіруге мүмкіндік береді. Бұл сәйкестік орын алған кезде, қалыпты тікелей жетекті жүйелермен салыстырғанда шынымен де бұраушы тербелістер 39 пайызға дейін азаяды, сондықтан автомобильдер 0-ден 60 миль/сағ жылдамдыққа дейін қозғалыстағы қажымшақтарсыз анағұрлым тегіс үдейді. Өрістік сынақтар қазіргі контурлардан инженерлердің дәл сәйкестендіру орын алған кезде шамамен 22% жылдамырақ реакция алатынын көрсетеді. Бұл маңызды, себебі бұл қажымшақ эффектін азайтады және сонымен қатар подшипниктердің қызмет ету мерзімін ұзартады — тоқта-жүр қозғалысы жиі кездесетін қалалық жол жағдайларында подшипниктердің қызмет ету мерзімінде шамамен 17% жақсару болатынын өрістік деректер көрсетеді.
DC планетарлық берілістегі планеталық жүйе бірнеше сатыларды бірге қолданған кезде 3:1-ден 100:1-ге дейінгі беріліс қатынасын алуға мүмкіндік береді. Мұндай диапазон осы қозғалтқыштардың жұмыс істеуін олардың қажеттілігіне қарай дәл түзетуге мүмкіндік береді. Кейбір қолданбалар, мысалы, сопаққа шығу сияқты төменгі жылдамдықта максималды қуатты талап етеді, ал басқалары автожолдарда жоғары тиімділікті талап етеді. Өткен жылы жарияланған зерттеулерге сәйкес, екі сатылы планетарлық орнатылымдар қозғалтқыштың максималды жылдамдығын шамамен 38 пайызға төмендетеді, бірақ әлі де бұранда моментінің бірдей мөлшерін сақтайды. Бұл өндірушілердің өнімдердің өнімділігін нашарлатпай-ақ кішірек, жеңілірек қозғалтқыштар жасауына мүмкіндік береді.
Көбінесе ЭҚ-лар жоғары әсер коэффициенті (92–95%) және компактілі орындалуы үшін бір сатылы планетарлы редукторларды пайдаланады. Алайда, электрлік коммерциялық көліктер бойынша зерттеулер көп сатылы жүйелердің ауыр жүктеме кезінде қозғалыс қашықтығын 12–18% арттыруы мүмкін екенін көрсетеді. Бұл жағдайдағы кемшілік — күрделілік: көп сатылы берілістерге 23% артық компоненттер қажет болады, бірақ тиімді түрде берілісті ауыстыру арқылы двигательдің өлшемін кішірейтуге мүмкіндік береді.
Планетарлық берілістер гибридті көліктерде өте жақсы жұмыс істейді, себебі олар бірнеше компоненттер арасында жүктемені бөлісуі мүмкін және дәстүрлі қозғалтқыштар мен электр қозғалтқыштарының екеуінің де күшін қабылдай алады. Бұл беріліс жүйелері басқа нұсқалармен салыстырғанда газбен жұмыс істеуден электрмен жұмыс істеуге ауысуды әлдеқайда тегіс етеді. Регенеративті тежеу туралы айтатын болсақ, бұл редукторлар тоқтаған кезде жоғалатын энергияның шамамен 15-22 пайызын қайтарып алуға қол жеткізеді. Энергияны басқарудың ең тиімді жолын зерттеу қызықты нәтиже көрсетті. Инженерлер беріліс қатынастарын дұрыс таңдап алған кезде планетарлық берілістері бар автомобильдер тұрақты беріліс қатынастарын қолданатын жүйелерге қарағанда көп тоқтау-қозғалумен сипатталатын қалалық трафикте жүрген кезде 9,3% артық энергия қайтарып алады. Бұл оларды өнімділікті төмендетпей отырып, отын үнемдеуді жақсартуға ұмтылатын өндірушілер үшін өте тартымды етеді.
Планетарлық беріліс жүйелері өзінің ерекше жұмыс істеуін үш негізгі бөліктің бірлесіп жұмыс істеуіне байланысты алады: оның ортасында орналасқан күн сияқты центрлік тісті дөңгелек, одан кейін тасымалдаушы деп аталатын элементке бекітілген бірнеше кішігірім планета тісті дөңгелектері және соңында басқа барлық бөліктерді қоршаған ірі сақина тәрізді тісті дөңгелек. Көбінесе күн тісті дөңгелегі қуатты берудің бастапқы нүктесі болып табылады және ол планета тісті дөңгелектерін қозғалысқа келтіреді. Бұл кішігірім тісті дөңгелектер шынымен күн тісті дөңгелек пен сақина тісті дөңгелекке бір уақытта жанасады, сондықтан күш бірнеше нүктеге бірдей таралатын тамаша жүйе пайда болады. Бұл жинақтың ең үлкен артықшылығы — кеңістікті үнемдеуге мүмкіндік береді және әлі де қуатты өте тиімді түрде береді. Сондықтан да заманауи электромобильдерде, әсіресе әрбір сантиметр кеңістіктің маңызы зор, бірақ максималды тиімділіктен бас тартуға болмайтын DC қозғалтқыштармен жұптастырылған кезде, осы планетарлық орналасулар жиі кездеседі.
Электр қозғалтқышы бар көліктердің жетегінде күн сәулесі тәрізді шестерня негізгі енгізу білігі ретінде пайдаланылады және осы планетарлы шестерняларға момент береді. Бұл кішкентай шестернялар бір уақытта күн сәулесі тәрізді шестерняны айналып, тыныштық күйіндегі сақина тәрізді шестернямен тістескенде, жақсы жылдамдықты төмендету эффектісі пайда болады. Бұл орнатудың ерекшелігі – бір мезгілде бірнеше тістермен тістеуі. Бұл энергияны жүйенің бойынша тең бөледі, яғни жүктемені ұстау қабілеті жақсаяды және компоненттердің уақыт өте келе тозуы азаяды. Такси немесе жеткізу фургондары сияқты көптеген циклдардан өтетін көліктер үшін осындай тозуға төзімділік ұзақ мерзімді тұрғыдан маңызды.
Бірнеше планетарлы сәйкестер түрлі жүктемелерді автоматты түрде теңестіреді, бұл планетарлы беріліс қораптарының қарапайым тісті берілістерге қарағанда 33% жоғары тұрақты жүктемелерді көтеруіне мүмкіндік береді. Бұл автоматты жүктеме теңестіру жылдам үдеу мен рекуперативті тежеу салдарынан туындайтын симметриясыз кернеулер кезінде төзімділікті қамтамасыз етеді және планетарлы конструкцияларды қатаң электромобиль (EV) орталарында ерекше төзімді етеді.
Айналдырушы момент тығыздығы — беріліс қорабының өлшеміне қатысты көтере алатын айналдырушы моментінің мөлшерін білдіреді. Планетарлы беріліс қораптары жүктемені бірнеше тісті доңғалақтарға бөлетіндіктен, жоғары айналдырушы момент тығыздығын ұсынады, бұл тиімділікті арттырады және тозуды азайтады.
Планетарлы тісті доңғалақтар компактты конструкциялар мен жоғары айналдырушы момент тығыздығын ұсыну арқылы электромобильдердің қозғалтқыш желілерін жақсартады, бұл жетектің жеңіл болуына және қуатты тиімді басқаруға мүмкіндік береді. Олар әртүрлі жылдамдықтарда жоғары тиімділікті сақтауға да көмектеседі, бұл қаладағы тоқта-жүр қозғалысы үшін маңызды.
Иә, планеталық беріліс қораптары гибридтік көліктерге өте қолайлы, өйткені олар жүктемені бөлуді басқара алады және дәстүрлі және электр энергия көздері арасындағы тегіс өтпелерді қамтамасыз етеді, сондықтан оларды регенеративтік тежеу жүйелері үшін де қолайлы етеді.
Планеталық беріліс қораптары дәстүрлі спиральді берілгіштерге қарағанда шамамен 19% үнсіз, бұл өнеркәсіптік жұмысшылар мен қоршаған қоғамдастықтар үшін шу ластануын төмендетуге ықпал етеді.
Қызықты жаңалықтар© 2025 ж. Changwei Transmission (Jiangsu) Co., Ltd — Құпиялық саясаты
EN
