行星齿轮传动的主要特点是体积小,承载能力大,工作平稳。但大功率高速行星齿轮传动结构较复杂,要求制造精度高。行星齿轮传动中有些类型效率高,但传动比不大。另一些类型则传动比可以很大,但效率较低。用它们作减速器时,其效率随传动比的增大而减小;作增速器时则有可能产生自锁。
行星齿轮原理
轴线固定的齿轮传动原理很简单,在一对互相啮合的齿轮中,有一个齿轮作为主动轮,动力从它那里输入,另一个齿轮作为从动轮,动力从它输出。也有的齿轮仅作为中转站,一边与主动轮啮合,另一边与从动轮啮合,动力从它那里通过,这种齿轮叫惰轮。
在包含行星齿轮的齿轮系统中,情形就不同了。由于存在行星架,也就是说,可以有三条转动轴允许动力输入/输出,还可以用离合器或制动器之类的手段,在需要的时候限制其中一条轴的转动,剩下两条轴进行传动,这样一来,互相啮合的齿轮之间的关系就可以有多种组合:
动力从太阳轮输入,从外齿圈输出,行星架通过机构锁死;
动力从太阳轮输入,从行星架输出,外齿圈锁死;
动力从行星架输入,从太阳轮输出,外齿圈锁死;
动力从行星架输入,从外齿圈输出,太阳轮锁死;
动力从外齿圈输入,从行星架输出,太阳轮锁死;
动力从外齿圈输入,从太阳轮输出,行星架锁死;
两股动力分别从太阳轮和外齿圈输入,合成后从行星架输出;
两股动力分别从行星架和太阳轮输入,合成后从外齿圈输出;
两股动力分别从行星架和外齿圈输入,合成后从太阳轮输出;
动力从太阳轮输入,分两路从外齿圈和行星架输出;
动力从行星架输入,分两路从太阳轮和外齿圈输出;
动力外齿圈输入,分两路从太阳轮和行星架输出。
我们知道,汽车发动机只有一个,而车轮有四个。发动机的转速扭矩等特性与路面行驶需求大相径庭。要把发动机的功率适当地分配到驱动轮,可以利用行星齿轮的上述特性。如自动变速器,也是利用行星齿轮的这些特性,通过离合器和制动器改变各个构件的相对运动关系而获得不同的传动比。
行星齿轮简介
被我们所熟知的齿轮绝大部分都是转动轴线固定的齿轮。例如机械式钟表,上面所有的齿轮尽管都在做转动,但是它们的转动中心(与圆心位置重合)往往通过轴承安装在机壳上,因此,它们的转动轴都是相对机壳固定的,因而也被称为"定轴齿轮"。
有定必有动,对应地,有一类不那么为人熟知的称为"行星齿轮"的齿轮,它们的转动轴线是不固定的,而是安装在一个可以转动的支架(蓝色)上(图中黑色部分是壳体,黄色表示轴承)。行星齿轮(绿色)除了能像定
轴齿轮那样围绕着自己的转动轴(B-B)转动之外,它们的转动轴还随着蓝色的支架(称为行星架)绕其它齿轮的轴线(A-A)转动。绕自己轴线的转动称为"自转",绕其它齿轮轴线的转动称为"公转",就象太阳系中的行星那样,因此得名。
也如太阳系一样,成为行星齿轮公转中心的那些轴线固定的齿轮被称为"太阳轮",如图中红色的齿轮。 在一个行星齿轮上、或者在两个互相固连的行星齿轮上通常有两个啮合点,分别与两个太阳轮发生关系。如右图中,灰色的内齿轮轴线与红色的外齿轮轴线重合,也是太阳轮。
差速器由行星齿轮、行星轮架(差速器壳)、半轴齿轮等零件组成。行星轮架也就是差速器壳的材料选择:差速器壳起着支承、联接,传递扭矩的作用,因而对强度、塑性、任性要求较高。故选择铸铁材料。考虑到铸铁材料的工...
行星齿轮应用
行星齿轮系在各种机械中得到了广泛的应用。
1.实现大传动比的减速传动
右图所示的行星齿轮系中,若各轮的齿数分别为z1=100,z2=101,z2'=100,z3=99,则输入构件H对输出构件1的传动比 =100。可见,根据需要行星齿轮系可获得很大的传动比。
2. 实现结构紧凑的大功率传动
行星齿轮系可以采用几个均匀分布的行星轮同时传递运动和动力(见左图)。这些行星轮因公转而产生的离心惯性力和齿廓间反作用力的径向分力可互相平衡,故主轴受力小,传递功率大。另外由于它采用内啮合齿轮,充分利用了传动的空间,且输入输出轴在一条直线上,所以整个轮系的空间尺寸要比相同条件下的普通定轴齿轮系小得多。这种轮系特别适合于飞行器。
3.实现运动的合成
运动的合成是将两个输入运动合为一个输出运动。差动轮系的自由度等于2,当给定任意两个构件的确定运动后,另一构件的运动才能确定。利用差动轮系的这一特点可以实现运动的合成。
最简单的运动合成轮系如右图所示,
行星架H的转速是轮1与轮3转速的合成。因此这种轮系可用作加法机构。当行星架H、太阳轮1或3为原动件时,该轮系又可用作减法机构。
差动轮系可进行运动合成的这种特性被广泛应用于机床、计算机构及补偿调整装置中。
4.实现运动的分解
差动轮系还可以将一个原动构件的转动分解为另外两个从动基本构件的不同转动。左图所示为汽车后桥差速器简图,图中构件5、4组成定轴轮系,轮4固连着行星架H,H上装有行星轮2和2'。齿轮1、2、2'、3及行星架H组成一差动轮系,它可将发动机传给齿轮5的运动分解为太阳轮1、3的不同运动。
行星齿轮传动与普通齿轮传动相比,当零件材料、机械性能、制造精度及工作条件等均相同时,前者具有体积小、质量轻、结构紧凑、传递功率大、承载能力高、传动比大、传动效率高、运动平稳、抗冲击和振动能力较强等优点,因此常被用作减速器、增速器、差速器、幻想机构以及其他特殊用途机构,而行星齿轮减(增)速器一直占据较高的市场份额。
轮边减速桥的结构特点是,行星减速机构的齿轮等各零部件之间的配合精度要求很高,不能有偏载现象发生。为了保证轮边减速桥的性能,行星轮要选择强度高、韧性好、热处理变形小的材料来制造。为此,开发了FAS3218H窄淬透性、低氧含量的齿轮材料。
行星齿轮装置概述
在行星齿轮装置中有一个或多个齿轮轴心线转动。 以太阳和行星齿轮系为例。
行星齿轮传动署名
xingxing chilun chuandong
行星齿轮传动
planetary gearing
本书全面系统地阐述了行星齿轮传动设计方面的内容,其内容丰富、实用、新颖,并且含有一些关于行星齿轮传动的新技术和新方法。书中较详细地阐述了行星齿轮传动的传动特点、传动类型,传动比和配齿计算,几何尺寸和啮合参数计算,传动效率计算,受力分析和强度计算,均载机构和结构设计等,并且,撰写了行星齿轮传动设计指导、设计计算示例和结构图例。此外,本书还专门撰写了微型行星齿轮传动设计、封闭行星齿轮传动和行量齿轮变速传动设计方面的内容,且提供了一些新的设计计算方法和计算公式;这些内容系属于我国新近发展的行星传动技术。本书可供从事机械传动和机械设计的工程技术人员和大专院校相关专业的教师、研究生和本科生参考使用。