Effetti sulla ripartizione dei carichi dovute alla configurazione dei satelliti in rotismi planetari

The knowledge of the distribution of loads on the teeth is of crucial importance for the design of planetary gearboxes, since it allows to avoid that the transmission operates in conditions that do not comply with the specifications, in which a catastrophic failure can take place. The load distribution depends both on the functional parameters of the gearing (such as bearing play, backlash, stiffness component) and on the number of planets. This paper aims to investigate how the number of planets will affect the distribution of loads applied to a transmission typically used in wind farms and how these effects are amplified or attenuated by the variation of operating parameters (such as bearing clearance, supports and tooth stiffness, and backlash) and the assembly errors. The study was conducted employing a lumped parameter model parametric spaces that allows to identify fault conditions such as loss of contact and/or wedging in addition to the load acting on each meshing on the basis of all of those parameters. Maps load distribution are proposed for gears having from three to five planets.

La conoscenza della ripartizione dei carichi sulle dentature è di cruciale importanza per la progettazione di rotismi planetari, in quanto permette di evitare che la trasmissione operi in condizioni non conformi alle specifiche, in cui possano avvenire rotture catastrofiche. La ripartizione del carico dipende sia dai parametri funzionali del rotismo (quali gioco dei cuscinetti, backlash, rigidezze dei componenti) sia dal numero di satelliti impiegati. Il presente lavoro mira ad investigare come il numero di satelliti possa influenzare la ripartizione dei carichi applicati a una trasmissione tipicamente impiegata in campo eolico e come questi effetti vengano amplificati oppure attenuati dalla variazione di parametri funzionali (quali il gioco dei cuscinetti, le rigidezze dei supporti e dell’ingranamento, ed il backlash) e dagli errori di montaggio. Lo studio è stato condotto impiegando un modello a parametri concentrati interamente parametrico che permette di identificare condizioni di malfunzionamento quali perdita di contatto e/o incuneamento oltre al carico agente su ciascun ingranamento in funzione dell’insieme dei suddetti parametri. Mappe di ripartizione del carico vengono proposte per rotismi aventi da tre a cinque satelliti.