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行星齿轮机构原理及应用

行星齿轮机构原理及应用

我们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、普通机械式变速箱、减速器,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)除了能象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。

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,动力从它那里传入,另一个齿轮作为从动轮,动力从它往外输出。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。

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:

单排行星齿轮机构的结构组成为例

(1)行星齿轮机构运动规律

·设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和n3,齿数分别为Z1、Z2、Z3;齿圈与太阳轮的齿数比为α。则根据能量守恒定律,由作用在该机构各元件上的力矩和结构参数可导出表示单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式:

·n1+αn2-(1+α)n3=0 和Z1+Z2=Z3

(2)行星齿轮机构各种运动情况分析

·由上式可看出,由于单排行星齿轮机构具有两个自由度,在太阳轮、齿圈和行星架这三个基本构件中,任选两个分别作为主动件和从动件,而使另一元件固定不动(即使该元件转速为0),或使其运动受一定的约束(即该元件的转速为某定值),则机构只有一个自由度,整个轮系以一定的传动比传递动力。下面分别讨论各种情况。

下面的FLASH 动画左上角的几个按钮是控制键,大家有兴趣可以点击看一下其工作状态。因行星架没有标出所以需要先读懂前面的解释。

在n3= n1 或n2= n3 时,同时可得n1= n2= n3。故,若使三元件中的任何两个元件连成一体旋转,则第三元件转速必与二者转速相等,即行星排按直接挡传动,传动比i=1。

·当所有元件都不受约束,可以自由转动,则行星齿轮机构失去传动作用,此种状态相当于空挡。

单排行星齿轮机构主要应用在简单减速器、重载机械式变速箱(带副箱)及驱动桥(轮边减速桥)上。

行星齿轮机构原理及应用

行星齿轮机构原理及应用 我们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、普通机械式变速箱、减速器,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)除了能象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。 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,动力从它那里传入,另一个齿轮作为从动轮,动力从它往外输出。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。 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:

行星齿轮工作原理

行星齿轮工作原理 行星齿轮是汽车变速器(或简称变速箱)中最重要的组件。它由外壳、行星轮组、轴 等部分组成,主要的作用是进行速度的减比和传递能量。 一部行星齿轮的内部结构和功能: 内部有三个主要部件——外壳、行星组件和大齿轮组件。 外壳是行星齿轮整个系统的支撑,它由铸铁、铝合金或钢铁等材料制成,并具有防水、防潮和耐磨损特性。它为内部的行星组和大齿轮组件提供了支撑,确保它们的安全运转。 行星组由中心轴、正齿轮、行星轮和行星轴(又称轨座)组成,它是行星齿轮中用于 减速和传递能量的关键部件。正齿轮是用来连接主轴和行星轮的齿轮,行星轮是用来将能 量传递到外壳上的轮子,而行星轴则是用来支撑行星轮的轴。 此外,大齿轮也是行星齿轮系统中重要的部件,它由多个大齿轮构成,这些大齿轮呈 现不同的尺寸,它们可以根据不同的车辆的要求选择不同的比例来变换传动效率。 行星齿轮的工作原理是由驱动端的转子将动能传递给行星轮,然后行星轮又通过与它 相连的轨座将动力传递给它自己支撑的旋转轴上。当旋转轴通过行星轮转动,与它相连的 大齿轮也会随之转动,而大齿轮的旋转速度比行星轮慢得多,因此,就实现了减速和动能 传递的作用。 Planet gear is the most important component in a car transmission (or transmission for short). It is composed of a housing, a planetary wheel assembly, an axis, etc., which is mainly used for speed reduction and energy transmission. The internal structure and function of a planet gear are as follows: The working principle of the planet gear is that the rotors at the driving end transmit the kinetic energy to the planetary wheel, and then the planetary wheel transmits the power to the rotating shaft supported by itself through the track seat connected with it. When the rotating shaft is driven by the planet wheel, the large gear connected with it will also rotate, and the rotation speed of the large gear is much slower than that of the planet wheel, so the speed reduction and kinetic energy transmission are achieved.

行星齿轮机构运动规律 原理及应用分析资料讲解

行星齿轮机构运动规律原理及应用分析 类型:转载来源:济民工贸的博客作者:齐兵责任编辑:李笛发布时间:2009年06月11日 我们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、普通机械式变速箱、减速器,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)除了能象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。 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,动力从它那里传入,另一个齿轮作为从动轮,动力从它往外输出。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。

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: 单排行星齿轮机构的结构组成为例 ● (1)行星齿轮机构运动规律 设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和n3,齿数分别为Z1、Z2、Z3;齿圈与太阳轮的齿数比为α。则根据能量守恒定律,由作用在该机构各元件上的力矩和结构参数可导出表示单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式: n1+αn2-(1+α)n3=0和Z1+Z2=Z3 ●(2)行星齿轮机构各种运动情况分析 由上式可看出,由于单排行星齿轮机构具有两个自由度,在太阳轮、齿圈和行星架这三个基本构件中,任选两个分别作为主动件和从动件,而使另一元件固定不动(即使该元件转速为0),或使其运动受一定的约束(即该元件的转速为某定值),则机构只有一个自由度,整个轮系以一定的传动比传递动力。下面分别讨论各种情况。 行星齿轮机构各种运动情况分析 固定件主动件从动件转速成转向 太阳轮行星架齿圈增速同向 太阳轮齿圈行星架减速同向 齿圈行星架太阳轮增速同向 齿圈太阳轮行星架减速同向 行星架齿圈太阳轮增速反向 行星架太阳轮齿圈减速反向

行星齿轮原理

行星齿轮原理 行星齿轮是一种常见的传动机构,由于其结构紧凑、传动效率高等特点,在许多机械设备中得到广泛应用。本文将详细介绍行星齿轮的原理、组成部分以及工作过程。 一、行星齿轮的原理 行星齿轮由太阳齿轮、行星轮以及内太阳齿轮组成。太阳齿轮位于行星齿轮的中心,行星轮则围绕太阳齿轮旋转。内太阳齿轮嵌入在行星轮内部。太阳齿轮和内太阳齿轮之间通过行星轮上的行星齿传递力量。 二、行星齿轮的组成部分 1. 太阳齿轮:太阳齿轮位于行星齿轮的中心,是整个行星齿轮传动系统的主要轴。 2. 行星轮:行星轮围绕太阳齿轮旋转,通过齿轮与太阳齿轮和内太阳齿轮传递动力。 3. 行星架:行星轮连接在行星架上,行星架起到定位和支撑行星轮的作用。 4. 行星齿:行星轮上的齿轮与太阳齿轮和内太阳齿轮的齿轮咬合,传递动力。 三、行星齿轮的工作过程 1. 输入轴(太阳齿轮)带动行星齿轮旋转,并传递动力给行星轮。

2. 行星轮围绕太阳齿轮旋转,同时也绕着自身轴旋转。 3. 太阳齿轮上的齿轮与行星轮上的齿轮咬合,传递动力。 4. 行星轮的运动同时也带动内太阳齿轮旋转。 5. 最后,输出轴(内太阳齿轮)获得通过行星齿轮系统传递的动力。 行星齿轮的工作原理类似于微型行星系。太阳齿轮相当于太阳,行 星轮相当于行星,而行星架则相当于连接各个行星的轨道。当太阳齿 轮转动时,行星轮也跟随转动,并绕太阳齿轮旋转。这种结构使得行 星齿轮的传动效率较高,而且可以平稳传递动力。 总结: 行星齿轮原理基于太阳齿轮、行星轮和内太阳齿轮的组合。通过太 阳齿轮的输入力量,行星轮既可以绕太阳齿轮旋转,又可以带动内太 阳齿轮运动,从而实现动力传递。行星齿轮广泛应用于机械传动系统中,具有结构紧凑、传动效率高的特点,为各种机械设备的正常运行 提供了稳定可靠的支持。

自动变速器行星齿轮机构的组成

自动变速器行星齿轮机构的组成 一、引言 自动变速器是汽车传动系统的核心部件之一,它负责将内燃机的动力传递到车辆的驱动轮上,并通过多档位的变速功能实现车辆的加速、减速和转向等操作。而自动变速器的行星齿轮机构则是其关键组成部分之一,其作用是通过不同组合方式实现变速比的变化,以满足不同速度下的动力需求。 二、行星齿轮机构的基本构成 行星齿轮机构由太阳轮、行星轮和内部齿环组成,其结构类似于太阳系,因此得名行星齿轮机构。其中,太阳轮是与输入轴相连的齿轮,行星轮则围绕太阳轮旋转,而内部齿环则连接到输出轴。 三、行星齿轮机构的工作原理 行星齿轮机构的工作原理可以简单描述为:当太阳轮旋转时,通过行星轮与太阳轮的啮合,行星轮自身也开始旋转,同时由于行星轮的连接杆与内部齿环相连,因此内部齿环也开始旋转。而输出轴则通过与内部齿环相连的轴承输出动力。 四、行星齿轮机构的变速原理 行星齿轮机构通过调整太阳轮、行星轮和内部齿环之间的组合方式,实现不同的变速比。具体来说,当太阳轮作为输入轴时,输出轴的转速由行星轮和内部齿环的组合方式决定。如果太阳轮与多个行星轮相连,而这些行星轮又同时与内部齿环相连,则输出轴的转速将会增大。反之,如果太阳轮与内部齿环相连,而行星轮则没有连接到输出轴,则输出轴的转速将会减小。通过以上组合方式的不同变化,行星齿轮机构可以实现连续而平稳的变速过程。 五、行星齿轮机构的优点 行星齿轮机构有以下几个优点: 1. 变速比范围广:通过调整行星齿轮机构的组合方式,可以实现较大范围的变速比,以适应不同速度下的动力需求。 2. 结构紧凑:行星齿轮机构的构造紧凑,体积小,重量轻,适用于安装空间有限的汽车中。 3.

行星齿轮装置的工作原理

行星齿轮装置的工作原理 行星齿轮装置是一种广泛应用于机械传动系统中的重要装置,其工作原理相对简单而又高效。下面将详细介绍行星齿轮装置的工作原理以及其在传动系统中的应用。 行星齿轮装置由太阳轮、行星轮和内齿轮三部分组成,分别固定在齿轮轴上。太阳轮是位于行星齿轮装置中心的齿轮,通过连接轴与传动系统的输入端相连。内齿轮是位于太阳轮和行星轮之间,而行星轮则位于内齿轮外侧。行星齿轮装置还包括一个外齿齿轮,它固定于行星轮上,与内齿轮啮合。 行星齿轮装置的工作原理是通过太阳轮的旋转来传递动力和转矩。当太阳轮旋转时,它会同时带动内齿轮和行星轮一起旋转。而行星轮上的外齿与内齿轮啮合,使得内齿轮的旋转方向与太阳轮相反。这样,内齿轮的旋转就能实现与太阳轮相同的转速。 行星齿轮装置的重要特点是它的输出轴相对于输入轴有较大的减速比。这是因为行星轮和外齿齿轮的共同作用能使内齿轮自身绕固定中心轴线旋转,产生高速度的自旋,从而达到减速的目的。在行星齿轮装置中,行星轮是与行星齿轮以及外齿齿轮同时旋转的,因此内齿轮的转速为输入转速与减速比的比值。 行星齿轮装置由于其紧凑的结构和高效率的传动性能,广泛应用于各种机械传动系统中。其中,它在汽车变速箱中的应用尤为重要。在汽车变速箱中,行星齿轮装置能够实现多个不同转速的输出轴,方便车辆根据不同的需要进行驱动。同时,行星齿轮装置还能够通过改变太阳轮、行星轮和内齿轮的相互啮合

来实现不同的传动比,从而进一步调整输出轴的速度和转矩。 除了汽车变速箱,行星齿轮装置还广泛应用于风力发电机、船舶驱动系统、工业机械等领域。在这些领域中,行星齿轮装置能够提供高效、稳定的传动性能,满足各种不同的需求。 总之,行星齿轮装置是一种应用广泛且工作原理相对简单的机械传动装置。通过太阳轮的旋转,行星齿轮装置能够实现较大的减速比,并且能够实现多个不同转速的输出轴,满足各种不同的传动需求。在汽车变速箱、风力发电机等领域中,行星齿轮装置发挥着重要的作用,提供高效、稳定的传动性能。行星齿轮装置的工作原理基于行星轮、太阳轮和内齿轮的相互作用。通过这种装置,可以实现高效的传动和转速调节。 行星齿轮装置主要由三个主要组成部件构成:太阳轮、行星轮和内齿轮。行星轮通过连接轴与太阳轮相连,而内齿轮则位于太阳轮和行星轮之间。此外,行星轮还与外齿齿轮相连。 首先,开始时,太阳轮作为行星齿轮装置的输入轴旋转。太阳轮上的齿轮齿数与内齿轮上的齿轮齿数不同,因此太阳轮的旋转会间接地影响内齿轮的运动。 当太阳轮旋转时,它同时带动内齿轮和行星轮以相同的方向旋转。然而,行星轮上的外齿齿轮与内齿轮的内齿齿轮啮合,导致内齿轮沿相反的方向旋转。这个反向运动可以通过观察行星轮上的外齿齿轮来验证,因为它与内齿轮实际上是同步旋转的。

行星齿轮机构的运行原理

行星齿轮机构的运行原理 行星齿轮机构是一种常用的传动机构,它由太阳轮、行星轮、行星架和内齿圈组成。在行星齿轮机构中,行星轮沿着太阳轮的外圈运动,同时也绕着太阳轮的中心旋转,这种运动方式可以改变输出轴的方向和速度,因此行星齿轮机构广泛应用于各种机械传动系统中。 行星齿轮机构的运行原理可以通过以下几个步骤来解释。首先,输入轴连接到太阳轮上,太阳轮由固定支架支撑。然后,行星齿轮通过行星架与太阳轮相连,并且行星轮的齿与内齿圈相啮合。内齿圈同样由固定支架支撑,并且通常连接到输出轴上。最后,行星齿轮机构的运转可以通过输入轴来驱动。 当输入轴在太阳轮上施加力或扭矩时,太阳轮开始旋转。由于行星轮与太阳轮相啮合,并且行星架固定在太阳轮外部,因此行星轮也开始旋转,并且绕着太阳轮的中心旋转。同时,行星轮的齿也与内齿圈啮合,从而使内齿圈也开始旋转。这样,输入轴的运动就可以通过太阳轮、行星轮和内齿圈的相互作用来传递到输出轴上。 行星齿轮机构的运行可以根据行星轮、内齿圈和太阳轮的大小和齿数来进行设计。通过合理设计这些参数,可以实现不同的传动比和输出轴的速度和扭矩。此外,行星齿轮机构还可以实现反向传动,即输入轴旋转方向与输出轴旋转方向相反的传动效果。

行星齿轮机构的运行原理还可以通过数学模型和分析来解释。通过使用齿轮理论和运动分析方法,可以计算出行星齿轮机构的输出速度、传动比和效率等参数。这种方法能够帮助工程师更好地设计和优化行星齿轮机构,以满足不同传动需求和工程应用的要求。 总之,行星齿轮机构是一种高效的传动机构,它通过太阳轮、行星轮、行星架和内齿圈的组合来实现输入轴与输出轴之间的传动。通过合理的设计和分析,行星齿轮机构可以实现不同的传动比和输出轴的速度和扭矩,从而被广泛应用于各种机械传动系统中。通过深入了解行星齿轮机构的运行原理,可以更好地理解其工作过程,并且为工程实践提供有效的指导和支持。

行星齿轮 介绍及原理

行星减速机 构成及意义、特点 行星减速机主要传动结构为:行星轮,太阳轮,外齿圈. 行星减速机因为结构原因,单级减速最小为3,最大一般不超过10,常见减速比为:3.4.5.6.8.10,减速机级数一般不超过3,但有部分大减速比定制减速机有4级减速. 相对其他减速机,行星减速机具有高刚性,高精度(单级可做到1分以内),高传动效率(单级在97% -98%),高的扭矩/体积比,终身免维护等特点. 因为这些特点,行星减速机多数是安装在步进电机和伺服电机上,用来降低转速,提升扭矩,匹配惯量. 减速机额定输入转速最高可达到18000rpm(与减速机本身大小有关,减速机越大,额定输入转速越小)以上,工业级行星减速机输出扭矩一般不超过2000Nm,特制超大扭矩行星减速机可做到10000 Nm以上.工作温度一般在-25℃到100℃左右,通过改变润滑脂可改变其工作温度. 行星减速机的几个概念: 级数:行星齿轮的套数.由于一套星星齿轮无法满足较大的传动比,有时需要2套或者3套来满足拥护较大的传动比的要求.由于增加了星星齿轮的数量,所以2级或3级减速机的长度会有所增加,效率会有所下降. 回程间隙:将输出端固定,输入端顺时针和逆时针方向旋转,使输入端产生额定扭矩+-2%扭矩时,减速机输入端有一个微小的角位移,此角位移就是回程间隙.单位是"分",就是一度的六十分之一.也有人称之为背隙. 行星减速机是一种用途广泛的工业产品,其性能可与其它军品级减速机产品相媲美,却有着工业级产品的价格,被应用于广泛的工业场合。 该减速器体积小、重量轻,承载能力高,使用寿命长、运转平稳,噪声低。具有功率分流、多齿啮合独用的特性。最大输入功率可达104kW。适用于起重运输、工程机械、冶金、矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器和航空航天等工业部门行星系列新品种WGN定轴传动减速器、WN子母齿轮传动减速器、弹性均载少齿差减速器。 行星减速机是一种具有广泛通用性的新性减速机,内部齿轮采用20CvMnT渗碳淬火和磨齿。整机具有结构尺寸小,输出扭矩大,速比在、效率高、性能安全可靠等特点。本机主要用于塔式起重机的回转机构,又可作为配套部件用于起重、挖掘、运输、建筑等行业。 行星减速机产品特点 行星齿轮减速机重量轻、体积小、传动比范围大、效率高、运转平稳、噪声低适应性强等特点。减速机广泛应用于冶金、矿山、起重运输、电力、能源、建筑建材、轻工、交通等工业部门。

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