行星齒輪

行星齒輪

擁有行星架繞類的齒輪
行星齒輪除了能像定軸齒輪那樣圍繞着自己的轉動軸(B-B)轉動之外,它們的轉動軸還随着藍色的支架(稱為行星架)繞其它齒輪的軸線(A-A)轉動。繞自己軸線的轉動稱為“自轉”,繞其它齒輪軸線的轉動稱為“公轉”,就象太陽系中的行星那樣,因此得名。
    中文名:行星齒輪 外文名: 别名: 所屬行業:齒輪 主要特點:體積小,承載能力大,工作平穩 應用行業:各種機械中得到了廣泛的應用

簡介

被我們所熟知的齒輪絕大部分都是轉動軸線固定的齒輪。例如機械式鐘表,上面所有的齒輪盡管都在做轉動,但是它們的轉動中心(與圓心位置重合)往往通過軸承安裝在機殼上,因此,它們的轉動軸都是相對機殼固定的,因而也被稱為"定軸齒輪"。有定必有動,對應地,有一類不那麼為人熟知的稱為"行星齒輪"的齒輪,它們的轉動軸線是不固定的,而是安裝在一個可以轉動的支架(藍色)上(圖中黑色部分是殼體,黃色表示軸承)。行星齒輪(綠色)除了能像定軸齒輪那樣圍繞着自己的轉動軸(B-B)轉動之外,它們的轉動軸還随着藍色的支架(稱為行星架)繞其它齒輪的軸線(A-A)轉動。繞自己軸線的轉動稱為“自轉”,繞其它齒輪軸線的轉動稱為"公轉",就象太陽系中的行星那樣,因此得名。

也如太陽系一樣,成為行星齒輪公轉中心的那些軸線固定的齒輪被稱為"太陽輪",如圖中紅色的齒輪。 在一個行星齒輪上、或者在兩個互相固連的行星齒輪上通常有兩個齧合點,分别與兩個太陽輪發生關系。如右圖中,灰色的内齒輪軸線與紅色的外齒輪軸線重合,也是太陽輪。

原理

軸線固定的齒輪傳動原理很簡單,在一對互相齧合的齒輪中,有一個齒輪作為主動輪,動力從它那裡輸入,另一個齒輪作為從動輪,動力從它輸出。也有的齒輪僅作為中轉站,一邊與主動輪齧合,另一邊與從動輪齧合,動力從它那裡通過,這種齒輪叫惰輪。在包含行星齒輪的齒輪系統中,情形就不同了。由于存在行星架,也就是說,可以有三條轉動軸允許動力輸入/輸出,還可以用離合器或制動器之類的手段,在需要的時候限制其中一條軸的轉動,剩下兩條軸進行傳動,這樣一來,互相齧合的齒輪之間的關系就可以有多種組合:

動力從太陽輪輸入,從外齒圈輸出,行星架通過機構鎖死;

動力從太陽輪輸入,從行星架輸出,外齒圈鎖死;

動力從行星架輸入,從太陽輪輸出,外齒圈鎖死;

動力從行星架輸入,從外齒圈輸出,太陽輪鎖死;

動力從外齒圈輸入,從行星架輸出,太陽輪鎖死;

動力從外齒圈輸入,從太陽輪輸出,行星架鎖死;

兩股動力分别從太陽輪和外齒圈輸入,合成後從行星架輸出;

兩股動力分别從行星架和太陽輪輸入,合成後從外齒圈輸出;

兩股動力分别從行星架和外齒圈輸入,合成後從太陽輪輸出;

動力從太陽輪輸入,分兩路從外齒圈和行星架輸出;

動力從行星架輸入,分兩路從太陽輪和外齒圈輸出;

動力外齒圈輸入,分兩路從太陽輪和行星架輸出。

我們知道,汽車發動機隻有一個,而車輪有四個。發動機的轉速扭矩等特性與路面行駛需求大相徑庭。要把發動機的功率适當地分配到驅動輪,可以利用行星齒輪的上述特性。如自動變速器,也是利用行星齒輪的這些特性,通過離合器和制動器改變各個構件的相對運動關系而獲得不同的傳動比。

1.實現大傳動比的減速傳動

右圖所示的行星齒輪系中,若各輪的齒數分别為z1=100,z2=101,z2’=100,z3=99,則輸入構件H對輸出構件1的傳動比 =10000。可見,根據需要行星齒輪系可獲得很大的傳動比。

2. 實現結構緊湊的大功率傳動

行星齒輪系可以采用幾個均勻分布的行星輪同時傳遞運動和動力(見左圖)。這些行星輪因公轉而産生的離心慣性力和齒廓間反作用力的徑向分力可互相平衡,故主軸受力小,傳遞功率大。另外由于它采用内齧合齒輪,充分利用了傳動的空間,且輸入輸出軸在一條直線上,所以整個輪系的空間尺寸要比相同條件下的普通定軸齒輪系小得多。這種輪系特别适合于飛行器。

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行星齒輪減速機(行星減速機):使用行星齒輪減速機時,均勻分布在四周的圓柱齒輪在内齒輪和外齒輪之間圍繞一個同心圓運動。圓柱齒輪的循環運動類似于太陽系中的行星運行軌迹。因此,行星齒輪減速機也叫行星減速機。

特點和類型

行星減速器具有功率分流的原理。用幾個完全相同的行星齒輪均勻的分布在中心輪的周圍來共同分擔載荷,因而使每個齒輪所受的載荷較小,相應齒輪模數就可較小。在均載情況下,随着行星輪的增加,其外形尺寸随之減小。行星減速器合理的利用了内齧合。充分利用内齧合承載能力高和内齒輪(或内齒圈)的空間容積,從而縮小了徑向、軸向尺寸,使結構很緊湊而承載能力又很高。

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