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拉维娜式行星齿轮机构传动比的图解法计算

拉维娜式行星齿轮机构传动比的图解法计算
拉维娜式行星齿轮机构传动比的图解法计算

拉维娜式行星齿轮机构传动比的图解法计算

作者:李欣;过学迅

作者机构:武汉理工大学,汽车工程学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,汽车工程学院,湖北,武汉,430070

来源:汽车科技

ISSN:1005-2550

年:2005

卷:000

期:006

页码:30-33

页数:4

中图分类:U463.212+.2

正文语种:chi

关键词:拉维娜式行星齿轮机构;单排双星;图解法;变速器

摘要:通过对单排双行星齿轮的运动特征方程的变形,提出了一种计算单排双星轮系传动比的图解法,再结合单排双行星的运动特征方程,从而可以快速计算拉维娜式行星齿轮机构的传动比,并通过对Ford的AOD型后轮变速箱实例计算,说明该方法的正确性、简便性、实用性.

行星传动比及啮合频率计算

行星传动传动比及啮合频率计算 特征频率主要包含转频和啮合频率,根据传动比计算的结果,可以相应的算出每个齿轮相对应的转速n ,则转频60i i f n =,齿轮啮合频率等于该齿轮的转频乘以它的齿数。相互啮合的两个齿轮的啮合频率是相等的。即zi i i f f z =?。而齿轮的振动谱就是以该基频(zi f )波和高次谐波所组成的谱,因此在故障诊断中具有重大意义。又因为相互啮合的两个齿轮的啮合频率是相等的,所以一组行星轮系当中只要计算中心论转速即可。 1 a 1 b 1 c 2 a 2 b 2 c Input Shaft Output Shaft 2 d 1 d 3 d 4 d 齿轮模型 齿轮箱各级齿轮参数 参数 行星齿轮箱 平行轴齿轮箱 一级 二级 高速级 低速级 a 1 b 1 c 1 a 2 b 2 c 2 d 1 d 2 d 3 d 4 模数 1 1 1 1 1 1 1.5 1.5 1.5 1.5 齿数 20 40 100 28 36 100 29 100 90 36 个数 1 3 1 1 4 1 1 1 1 1

n –输入转速; Za1–第一级太阳轮齿数;Zb1 –第一级行星轮齿数;Zc1–第一级内齿圈齿数; Za2 –第二级太阳轮齿数;Zb2 –第二级行星轮齿数;Zc2 –第二级内齿圈齿数; (1) 一级行星轮系: 111111a H c c H a n n z n n z -=-- 其中,n n n a c ==11,0 ,则 )1//(11111+==a c a H b z z n n n =n 6 1 (2) 二级行星轮系: 222 222 a H c c H a n n z n n z -=--其中, 1 22,0H a c n n n ==,则 )1//(22222+==a c a H b z z n n n =232 7 a n 行星轮系级: 传动比i =192/7 (3)平行轴: 中间低速级: 传动比i1= 小 大 n n =100/29 高速级: 传动比i2= 小 大 n n =2.5 平行轴传动比:i=8.6 总传动比:i=232 齿轮箱振动特征频率 1. 啮合频率: 1)转速同步频率 n f = n/60 式中,n 为轴转速(转/分)。 2)定轴齿轮啮合频率 n f = nz/60 式中,n 为轴转速(转/分), r z 为齿轮齿数。 3)行星轮系,啮合频率用下式计算: m f = a b a c b z f f z f ?-=?)( 式中,b n 为行星轮架转速(转/分),c z 为内 齿圈齿数,a f 为太阳轮转频,a z 为太阳轮齿数。 m f =(15.95-1.975)*13=181.675 m f =1.975*92=181.7

行星齿轮传动比计算

行星齿轮传动比计算 在《机械设计》上,行星齿轮求解是通过列一系列方程式求解,其求解过程繁琐容易出错, 其实用不着如此,只要理解了传动比e ab i 的含义,就可以很快地直接写出行星齿轮的传动比, 其关键是掌握几个根据e ab i 的含义推导出来公式,随便多复杂的行星齿轮传动机构,根据这 几个公式都能从头写到尾直接把其传动比写出来,而不要象《机械原理》里面所讲的方法列出一大堆方程式来求解。 一式求解行星齿轮传动比有三个基本的公式 1=+c ba a bc i i ――――――――――――――――――――――――1 a cx a bx a bc i i i = ―――――――――――――――――――――――――2 a cb a bc i i 1= ――――――――――――――――――――――――――3 熟练掌握了这三个公式后,不管什么形式的行星齿轮传动机构用这些公式代进去后就能直接将传动比写出来了。关键是要善于选择中间的一些部件作为参照,使其最后形成都是定轴传动,所以这些参照基本都是一些行星架等 例如象论坛中“大模王”兄弟所举的例子:

在此例中,要求出e ab i =?,如果行星架固定不动的话,这道题目就简单多了,就是一定轴 传动。所以我们要想办法把e ab i 变成一定轴传动,所以可以根据公式a cx a bx a bc i i i =将x 加进去, 所以可以得出:e bx e ax e ab i i i =要想变成定轴传动,就要把x 放到上面去,所以这里就要运用第 一个公式1=+c ba a bc i i 了,所以)1()1(x be x ae e bx e ax e ab i i i i i --==所以现在e ab i 就变成了两个定轴传 动之间的关系式了。定轴传动的传动比就好办了,直接写出来就可以了。 即)1()1())1(1())1(1()1()1(01 c e b d a e c e b d c e a c x be x ae e bx e ax e ab Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z i i i i i ?-+=?--?--=--== 再例如下面的传动机构: 已知其各轮的齿数为z 1=100,z 2=101,z 2’ =100 ,z 3=99。其输入件对输出件1的传动比i H1 )1(11133 1311H H H H i i i i -===这样就把行星传动的计算转换为定轴传动了,所以将齿数代 入公式得出1H i =10000 最后愿我的这篇小文章能够给大家带来一点点帮助,我就心满意足了,在此感谢我读大学时的机械原理老师沈守范教授。

行星齿轮结构及工作原理

行星齿轮机构和工作原理 一、 简单的行星齿轮机构的特点 行星齿轮机构的组成: 简单(单排)的行星齿轮机构是变速机构 的基础,通常自动变速器的变速机构都由两排 或三排以上行星齿轮机构组成。简单行星齿轮 机构包括一个太阳轮、若干个行星齿轮和一个 齿轮圈,其中行星齿轮由行星架的固定轴支 承,允许行星轮在支承轴上转动。行星齿轮和 相邻的太阳轮、齿圈总是处于常啮合状态,通 常都采用斜齿轮以提高工作的平稳性(如图l 所示)。 如图2表示了简单行星齿轮机构,位于行星齿轮机构中心的是太阳轮,太阳轮和行星轮常啮合,两个外齿轮啮合旋转方向相反。正如太阳位于太阳系的中心一样,太阳轮也因其位置而得名。行星轮除了可以绕行星架支承轴旋转外,在有些工况下,还会在行星架的带动下,围绕太阳轮的中心轴线旋转,这就像地球的自转和绕着太阳的公转一样,当出现这种 情况时,就称为行星齿轮机构作用的传动 方式。在整个行星齿轮机构中,如行星轮 的自转存在,而行星架则固定不动,这种 方式类似平行轴式的传动称为定轴传动。 齿圈是内齿轮,它和行星轮常啮合,是内 齿和外齿轮啮合,两者间旋转方向相同。 行星齿轮的个数取决于变速器的设计负 荷,通常有三个或四个,个数愈多承担负 荷愈大。 简单的行星齿轮机构通常称为三构件机构,三个构件分别指太阳轮、行星架和齿圈。这三构件如果要确定相互间的运动关系,一般情况下首先需要固定

其中的一个构件,然后确定谁是主动件,并确定主动件的转速和旋转方向,结 果被动件的转速、旋转方向就确定了。 二、 单排行星齿轮机构的工作原理 根据能量守恒定律,三个元件上输入和输出的功率的代数和应等于零,从而得到单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程。 特性方程:n1+an2-(1+a)n3=0 n1——太阳轮转速,n2——齿圈转速,n3——行星架转速,a——齿圈与太阳轮齿数比。 由特性方程可以看出,由于单排行星齿轮机构具有两个自由度,在太阳轮、环形内齿圈和行星架三个机构中,任选两个分别作为主动件和从动件,而使另一个元件固定不动,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。下面分别讨论三种情况。 1、齿圈固定,太阳轮为主动件且顺时针转动,而行星架则为被动件。太阳轮顺时针转动时,太阳轮轮齿必给行星轮齿A一个推力F 1 ,则行星轮应为逆时针 转动,但由于齿圈固定,所以齿圈轮齿必给行星轮齿B一个反作用力F 2 ,行星轮 在F 1和 F 2 合力作用下必绕太阳轮顺时针旋转,结果行星轮不仅存在逆时针自 转,并且在行星架的带动下,绕太阳轮中心轴线顺时针公转。在这种状态下,就出现了行星齿轮机构作用的传动方式,而且被动件行星架的旋转方向与主动件同方向。在这里,太阳轮是主动件而且是小齿轮,被动件行星架没有具体齿数的传动关系,因此定义行星架的当量齿数等于太阳轮和齿圈齿数之和。这样,太阳轮带动行星架转动仍属于小齿轮带动最大的齿轮,是一种减速运动且有最大的传动比。因为此时n2=0,故传动比 i13=n1?n3=1+a。(如图3)

行星齿轮传动比最简计算方法公式法

行星齿轮传动比计算 在《机械原理》上,行星齿轮求解是通过列一系列方程式求解,其求解过程繁琐容易出错,其实用不着如此,只要理解了传动比e ab i 的含义,就可以很快地直接写出行星齿轮的传动比,其关键是掌握几个根据e ab i 的含义推导出来公式,随便多复杂的行星齿轮传动机构,根据这几个公式都能从头写到尾直接把其传动比写出来,而不要象《机械原理》里面所讲的方法列出一大堆方程式来求解。 一式求解行星齿轮传动比有三个基本的公式 1=+c ba a bc i i ――――――――――――――――――――――――1 a cx a bx a bc i i i = ―――――――――――――――――――――――――2 a cb a bc i i 1= ――――――――――――――――――――――――――3 熟练掌握了这三个公式后,不管什么形式的行星齿轮传动机构用这些公式代进去后就能直接将传动比写出来了。关键是要善于选择中间的一些部件作为参照,使其最后形成都是定轴传动,所以这些参照基本都是一些行星架等 例如象论坛中“大模王”兄弟所举的例子:

在此例中,要求出e ab i =?,如果行星架固定不动的话,这道题目就简单多了,就是一定轴 传动。所以我们要想办法把e ab i 变成一定轴传动,所以可以根据公式a cx a bx a bc i i i =将x 加进去, 所以可以得出:e bx e ax e ab i i i =要想变成定轴传动,就要把x 放到上面去,所以这里就要运用第 一个公式1=+c ba a bc i i 了,所以)1()1(x be x ae e bx e ax e ab i i i i i --==所以现在e ab i 就变成了两个定轴传动之间的关系式了。定轴传动的传动比就好办了,直接写出来就可以了。 即)1()1())1(1())1(1()1()1(01 c e b d a e c e b d c e a c x be x ae e bx e ax e ab Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z i i i i i ?-+=?--?--=--== 再例如下面的传动机构: 已知其各轮的齿数为z 1=100,z 2=101,z 2’ =100 ,z 3=99。其输入件对输出件1的传动比i H1 )1(11133 1311H H H H i i i i -===这样就把行星传动的计算转换为定轴传动了,所以将齿数代 入公式得出1H i =10000 最后愿我的这篇小文章能够给大家带来一点点帮助,我就心满意足了,在此感谢我读大学时的机械原理老师沈守范教授。 注: H ab i =±所有从动轮齿数的连乘积所有主动轮齿数的连乘积 ( 正负号不表示周转轮系中a 轮和b 轮的实际转向关系,而表示转化轮系中a 轮和b 轮的转向关系。转向相同取正,相反取负。 不能省略正负号,此处正负号关系着传动比的计算数值!)

行星齿轮传动设计详解

1 绪论 行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较,具有质量小、体积小、传动比大、承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点,这些已被我国越来越多的机械工程技术人员所了解和重视。由于在各种类型的行星齿轮传动中均有效的利用了功率分流性和输入、输出的同轴性以及合理地采用了内啮合,才使得其具有了上述的许多独特的优点。行星齿轮传动不仅适用于高速、大功率而且可用于低速、大转矩的机械传动装置上。它可以用作减速、增速和变速传动,运动的合成和分解,以及其特殊的应用中;这些功用对于现代机械传动发展有着重要意义。因此,行星齿轮传动在起重运输、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均获得了广泛的应用[1-2]。 1.1 发展概况 世界上一些工业发达国家,如日本、德国、英国、美国和俄罗斯等,对行星齿轮传动的应用、生产和研究都十分重视,在结构优化、传动性能,传动功率、转矩和速度等方面均处于领先地位,并出现一些新型的行星传动技术,如封闭行星齿轮传动、行星齿轮变速传动和微型行星齿轮传动等早已在现代化的机械传动设备中获得了成功的应用。行星齿轮传动在我国已有了许多年的发展史,很早就有了应用。然而,自20世纪60年代以来,我国才开始对行星齿轮传动进行了较深入、系统的研究和试制工作。无论是在设计理论方面,还是在试制和应用实践方面,均取得了较大的成就,并获得了许多的研究成果。近20多年来,尤其是我国改革开放以来,随着我国科学技术水平的进步和发展,我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量先进的机械设备和技术,经过我国机械科技人员不断积极的吸收和消化,与时俱进,开拓创新地努力奋进,使我国的行星传动技术有了迅速的发展[1-8]。 1.2 3K型行星齿轮传动 在图4所示的3K型行星齿轮传动中,其基本构件是三个中心轮a、b和e,故其传动类型代号为3K[10]。在3K型行星传动中,由于其转臂H不承受外力矩的作用,所以,它不是基本构件,而只是用于支承行星轮心轴所必需的结构元件,

行星齿轮设计【模板】

第二章 原始数据及系统组成框图 (一)有关原始数据 课题: 一种行星轮系减速器的设计 原始数据及工作条件: 使用地点:减速离合器内部减速装置; 传动比:p i =5.2 输入转速:n=2600r/min 输入功率:P=150w 行星轮个数:w n =3 内齿圈齿数b z =63 第五章 行星齿轮传动设计 (一)行星齿轮传动的传动比和效率计算 行星齿轮传动比符号及角标含义为: 123i 1—固定件、2—主动件、3—从动件 1、齿轮b 固定时(图1—1),2K —H (NGW )型传动的传动比b aH i 为 b aH i =1-H ab i =1+b z /a z 可得 H ab i =1-b aH i =1-p i =1-5.2=-4.2 a z =b z /b aH i -1=63*5/21=15 输出转速: H n =a n /p i =n/p i =2600/5.2=500r/min 2、行星齿轮传动的效率计算: η=1-|a n -H n /(H ab i -1)* H n |*H ψ H ψ=*H H H a b B ψψψ+ H a ψ为a —g 啮合的损失系数,H b ψ为b —g 啮合的损失系数,H B ψ为轴承的损失系数,H ψ 为总的损失系数,一般取H ψ=0.025 按a n =2600 r/min 、H n =500r/min 、H ab i =-21/5可得

η=1-|a n -H n /(H ab i -1)* H n |*H ψ=1-|2600-500/(-4.2-1)*500|*0.025=97.98% (二) 行星齿轮传动的配齿计算 1、传动比的要求——传动比条件 即 b aH i =1+b z /a z 可得 1+b z /a z =63/5=21/5=4.2 =b aH i 所以中心轮a 和内齿轮b 的齿数满足给定传动比的要求。 2、保证中心轮、内齿轮和行星架轴线重合——同轴条件 为保证行星轮g z 与两个中心轮a z 、b z 同时正确啮合,要求外啮合齿轮a —g 的中心距等于内啮合齿轮b —g 的中心距,即 w (a )a g - =()w b g a - 称为同轴条件。 对于非变位或高度变位传动,有 m/2(a z +g z )=m/2(b z -g z ) 得 g z =b z -a z /2=63-15/2=24 3、保证多个行星轮均布装入两个中心轮的齿间——装配条件 想邻两个行星轮所夹的中心角H ?=2π/w n 中心轮a 相应转过1?角,1?角必须等于中心轮a 转过γ个(整数)齿所对的中心角, 即 1?=γ*2π/a z 式中2π/a z 为中心轮a 转过一个齿(周节)所对的中心角。 p i =n/H n =1?/H ?=1+b z /a z 将1?和H ?代入上式,有 2π*γ/a z /2π/w n =1+b z /a z 经整理后γ=a z +b z =(15+63)/2=24 满足两中心轮的齿数和应为行星轮数目的整数倍的装配条件。 4、保证相邻两行星轮的齿顶不相碰——邻接条件 在行星传动中,为保证两相邻行星轮的齿顶不致相碰,相邻两行星轮的中心距应大于两轮齿顶圆半径之和,如图1—2所示

最新行星齿轮传动比计算资料

行星轮系传动比的计算 【一】能力目标 1.能正确计算行星轮系和复合轮系的传动比。 2.熟悉轮系的应用。 【二】知识目标 1.掌握转化机构法求行星轮系的传动比。 2.掌握混合轮系传动比的计算。 3.熟悉轮系的应用。 【三】教学的重点与难点 重点:行星轮系、混合轮系传动比的计算。 难点:转化机构法求轮系的传动比。 【四】教学方法与手段 采用多媒体教学,联系实际讲授,提高学生的学习兴趣。 【五】教学任务及内容 一、行星轮系传动比的计算 (一)行星轮系的分类 若轮系中,至少有一个齿轮的几何轴线不固定,而绕其它齿轮的固定几何轴线回转,则称为行星轮系。 行星轮系的组成:行星轮、行星架(系杆)、太阳轮 (二)行星轮系传动比的计算 以差动轮系为例(反转法) 转化机构(定轴轮系) T的机构

1 2 3 4 差动轮系:2个运动 行星轮系:, 对于行量轮系: ∴ ∴ 例12.2:图示为一大传动比的减速器,Z 1=100,Z 2=101,Z 2'=100,Z 3=99。求:输入件H 对输出件1的传动比i H1 解:1,3中心轮;2,2'行星轮;H 行星架 给整个机构(-W H )绕OO 轴转动 H H W W W -=111W H H W W W -=222W H H W W W -=333 W 0=-=H H H H W W W H W 13 313 113 )1(Z Z W W W W W W i H H H H H ?'-=--==03=W 13 10Z Z W W W H H -=--11 31 1+== Z Z W W i H H ) (z f W W W W W W i H B H A H B H A H AB =--==0=B W AH H A H H A H AB i W W W W W i -=-=--= 110H AB AH i i -=1

行星齿轮传动比计算(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 行星轮系传动比的计算 【一】能力目标 1.能正确计算行星轮系和复合轮系的传动比。 2.熟悉轮系的应用。 【二】知识目标 1.掌握转化机构法求行星轮系的传动比。 2.掌握混合轮系传动比的计算。 3.熟悉轮系的应用。 【三】教学的重点与难点 重点:行星轮系、混合轮系传动比的计算。 难点:转化机构法求轮系的传动比。 【四】教学方法与手段 采用多媒体教学,联系实际讲授,提高学生的学习兴趣。【五】教学任务及内容 一、行星轮系传动比的计算 (一)行星轮系的分类

若轮系中,至少有一个齿轮的几何轴线不固定,而绕其它齿轮的固定几何轴线回转,则称为行星轮系。 行星轮系的组成:行星轮、行星架(系杆)、太阳轮 (二)行星轮系传动比的计算 以差动轮系为例(反转法) 转化机构(定轴轮系) T 的机构 1 2 3 4 差动轮系:2个运动 行星轮系:, H H W W W -=111W H H W W W -=222W H H W W W -=333 W 0=-=H H H H W W W H W 13 313 113 )1(Z Z W W W W W W i H H H H H ?'-=--==03=W 1 3 10Z Z W W W H H -=--11 31 1+== Z Z W W i H H ) (z f W W W W W W i H B H A H B H A H AB =--==

对于行量轮系: ∴ ∴ 例12.2:图示为一大传动比的减速器,Z 1 =100,Z 2 =101,Z 2' =100, Z 3 =99。求:输入件H对输出件1的传动比i H1 解:1,3中心轮;2,2'行星轮;H行星架 给整个机构(-W H )绕OO轴转动 = B W AH H A H H A H AB i W W W W W i- = - = - - =1 1 H AB AH i i- =1 2 1 3 2 2 3 1 13 )1 ( ' ? ? ? - = - - = Z Z Z Z W W W W i H H H

行星齿轮结构和工作原理

行星齿轮机构和工作原理

§3-3 行星齿轮机构和工作原理 Ⅰ授课思路:在初步了解行星齿轮机构的组成的基础上,通过单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程结合力和反作用力的作用原理使学生掌握单排行星齿轮的工作原理。拓展学生的能力,使学生概括出单排行星齿轮的基本特征。Ⅱ过程设计: 1.提问问题,复习上次课内容(约3min) ⑴导轮单向离合器有哪几种?(楔块式、滚柱式) ⑵锁止离合器的作用?(提高传动效率,使液力变矩器有液力传动变为机械 传动) 2.导入新课(约1min) 自动变速器是怎样实现自动换挡的呢?这就是我们这节课讲的主要内容3.新课内容:具体内容见“授课内容”(约73min) 4.本次课内容小结(约2min) 5.布置作业(约1min) Ⅲ讲解要点:单排行星齿轮的工作原理和单排行星齿轮的基本特征这一主线进行讲解。 Ⅳ授课内容: 一、简单的行星齿轮机构的特点 行星齿轮机构的组成: 简单(单排)的行星齿轮机构是变速机构 的基础,通常自动变速器的变速机构都由两排 或三排以上行星齿轮机构组成。简单行星齿轮

机构包括一个太阳轮、若干个行星齿轮和一个齿轮圈,其中行星齿轮由行星架的固定轴支承,允许行星轮在支承轴上转动。行星齿轮和相邻的太阳轮、齿圈总是处于常啮合状态,通常都采用斜齿轮以提高工作的平稳性(如图l所示)。 如图2表示了简单行星齿轮机构,位于行星齿轮机构中心的是太阳轮,太阳轮和行星轮常啮合,两个外齿轮啮合旋转方向相反。正如太阳位于太阳系的中心一样,太阳轮也因其位置而得名。行星轮除了可以绕行星架支承轴旋转外,在有些工况下,还会在行星架的带动下,围绕太阳轮的中心轴线旋转,这就像地球的自转和绕着太阳的公转一样,当出现这种 情况时,就称为行星齿轮机构作用的传动 方式。在整个行星齿轮机构中,如行星轮 的自转存在,而行星架则固定不动,这种 方式类似平行轴式的传动称为定轴传动。 齿圈是内齿轮,它和行星轮常啮合,是内 齿和外齿轮啮合,两者间旋转方向相同。 行星齿轮的个数取决于变速器的设计负 荷,通常有三个或四个,个数愈多承担负 荷愈大。 简单的行星齿轮机构通常称为三构件机构,三个构件分别指太阳轮、行星架和齿圈。这三构件如果要确定相互间的运动关系,一般情况下首先需要固定其中的一个构件,然后确定谁是主动件,并确定主动件的转速和旋转方向,结果被动件的转速、旋转方向就确定了。 二、单排行星齿轮机构的工作原理 根据能量守恒定律,三个元件上输入和输出的功率的代数和应等于零,从而得到单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程。 特性方程:n1+an2-(1+a)n3=0 n1——太阳轮转速,n2——齿圈转速,n3——行星架转速,a——齿圈与太阳轮齿数比。 由特性方程可以看出,由于单排行星齿轮机构具有两个自由度,在太阳轮、环形

轮系及其传动比计算

第八章 轮系及其传动比计算 第四十八讲齿轮系及其分类 如图8—1所示,由一系列齿轮相互啮合而组成的传动系统简称轮系。根据轮系中各齿轮运动形式的不同,轮系分类如下: ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? = = ? ? ? 成 由几个周转轮系组合而 和周转轮系混合而成或 混合轮系:由定轴轮系 ) 行星轮系( ) 差动轮系( 周转轮系(轴有公转) 空间定轴轮系 平面定轴轮系 定轴轮系(轴线固定) 轮系 1 2 F F 图8—1 图8—2 图8—3 定轴轮系中所有齿轮的轴线全部固定,若所 有齿轮的轴线全部在同一平面或相互平行的平 面内,则称为平面定轴轮系,如图8—1所示, 若所有齿轮的轴线并不全部在同一平面或相互 平行的平面内,则称为空间定轴轮系;若轮系 中有一个或几个齿轮轴线的位置并不固定,而 是绕着其它齿轮的固定轴线回转,如图8—2,8 —3所示,则这种轮系称为周转轮系,其中绕着 固定轴线回转的这种齿轮称为中心轮(或太阳 轮),即绕自身轴线回转又绕着其它齿轮的固定 轴线回转的齿轮称为行星轮,支撑行星轮的构图8—4 件称为系杆(或转臂或行星架),在周转轮系中,一般都以中心轮或系杆作为运动的输入或输出构件,常称其为周转轮系的基本构件;周转轮系还可按其所具有的自由度数目作进一步的划分;若周转轮系的自由度为2,则称其为差动轮系如图8—2所示,为了确定这种轮系的运动,须给定两个构件以独立运动规律,若周转轮系的自由度为1,如图8—3所示,则称其为行星轮系,为了确定这种轮系的运动,只须给定轮系中一个构件以独立运动规律即可;在各种实际机械中所用的轮系,往往既包含定轴轮系部分,又包含周转轮系部分,或者由几部分周转轮系组成,这种复杂的轮系称为复合轮系如图8—4所示,该复合轮系可分为左边的周转轮系和右边的定轴轮系两部分。

NGW型行星齿轮减速器——行星轮的设计DOC

目录 一.绪论 (3) 1.引言 (3) 2.本文的主要内容 (3) 二.拟定传动方案及相关参数 (4) 1.机构简图的确定 (4) 2.齿形与精度 (4) 3.齿轮材料及其性能 (5) 三.设计计算 (5) 1.配齿数 (5) 2.初步计算齿轮主要参数 (6) (1)按齿面接触强度计算太阳轮分度圆直径 (6) (2)按弯曲强度初算模数 (7) 3.几何尺寸计算 (8) 4.重合度计算 (9) 5.啮合效率计算 (10) 四.行星轮的的强度计算及强度校核 (11) 1.强度计算 (11) 2.疲劳强度校核 (15) 1.外啮合 (15) 2.内啮合 (19) 3.安全系数校核 (20)

五.零件图及装配图 (24) 六.参考文献 (25)

一.绪论 1.引言 渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动,这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷,以使功率分流。渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比范围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等,因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置。 渐开线行星齿轮减速器所用的行星齿轮传动类型很多,按传动机构中齿轮的啮合方式分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等,其中的字母表示:N—内啮合,W—外啮合,G—内外啮合公用行星齿轮,ZU—锥齿轮。 NGW型行星齿轮传动机构的主要特点有: 重量轻、体积小。在相同条件下比硬齿面渐开线圆柱齿轮减速机重量减速轻1/2以上,体积缩小1/2—1/3; 传动效率高; 传动功率范围大,可由小于1千瓦到上万千瓦,且功率越大优点越突出,经济效益越高; 装配型式多样,适用性广,运转平稳,噪音小; 外齿轮为6级精度,内齿轮为7级精度,使用寿命一般均在十年以上。 因此NGW型渐开线行星齿轮传动已成为传动中应用最多、传递功率最大的一种行星齿轮传动。 2.本文的主要内容 NGW型行星齿轮传动机构的传动原理:当高速轴由电动机驱动时,带动太阳轮回转,再带动行星轮转动,由于内齿圈固定不动,便驱动行星架作输出运动,行星轮在行星架上既作自转又作公转,以此同样的结构组成二级、三级或多级传动。NGW型行星齿轮传动机构主要由太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架所组成,

行星齿轮传动比分析与计算

行星齿轮传动比分析与计算 一、行星轮系传动比的计算 (一)行星轮系的分类 若轮系中,至少有一个齿轮的几何轴线不固定,而绕其它齿轮的固定几何轴线回转,则称为行星轮系。 行星轮系的组成:行星轮、行星架(系杆)、太阳轮 (二)行星轮系传动比的计算 以差动轮系为例(反转法) 转化机构(定轴轮系) T 的机构 1 2 3 4 差动轮系:2个运动 行星轮系: , 对于行量轮系: H H W W W -=111W H H W W W -=222W H H W W W -=333 W 0=-=H H H H W W W H W 13 313 113 )1(Z Z W W W W W W i H H H H H ?'-=--==0 3=W 1 3 10Z Z W W W H H -=--11 31 1+== Z Z W W i H H ) (z f W W W W W W i H B H A H B H A H AB =--==0=B W

∴ ∴ 例12.2:图示为一大传动比的减速器,Z 1=100,Z 2=101,Z 2'=100,Z 3=99。求:输入件H 对输出件1的传动比i H1 解:1,3中心轮;2,2'行星轮;H 行星架 给整个机构(-W H )绕OO 轴转动 ∵W 3=0 ∴ ∴ 若Z 1=99 行星轮系传动比是计算出来的,而不是判断出来的。 AH H A H H A H A B i W W W W W i -=-=--= 110H AB AH i i -=1213 223113)1(' ???-=--= Z Z Z Z W W W W i H H H H H H i Z Z Z Z W W W 13 213210' =--H H i Z Z Z Z W W 13 21321 1'=+- H H i i 13 1100100991011??- =10000 1001009910111 111=??- = = H H i i 1001-=H i

行星齿轮机构传动比计算方法

行星齿轮机构传动比计算方法

Key words: epicyclic gear train; speed ratio; compute way. 随着行星齿轮减速器以及行星齿轮传动在变速箱中的广泛应用,对行星齿轮传动的了解和掌握已成为工程技术人员的必要技能。但是,对于刚接触行星齿轮传动的工程技术人员来说,行星齿轮传动的速比计算比较不容易理解和掌握。本文通过对各类参考资料及教科书中的行星齿轮传动速比计算方法进行总结归纳,并针对常用的最具代表性的2K-H型行星齿轮传动,分别用不同方法对其传动特性方程进行了推导论证。 行星齿轮传动或称周转轮系。根据《机械原理》[1]上的定义,我们可把周转轮系分为差动轮系和行星轮系。为理解方便,本论文所讨论限于2K-H型周转轮系。 关于行星齿轮传动(周转轮系)的速比计算方法,归纳起来有两大类四种方法,分别为由行星架固定法和力矩法组成的分析法;由速度图解法和矢量法组成的图解法[2]。矢量图解法一般适用于圆锥齿轮组成的行星齿轮传动,在此不作介绍;下面分别运用其它三种计算方法对2K-H型周转轮系的传动特性方程(1)进行推导。

1-太阳轮 2-行星轮 3-内齿圈 H -行星架 图1 行星齿轮传动 Fig 1 Epicyclic gear train 0)1(31=++-αωωαωH (1) 结合图1,式中1ω为太阳轮1的转速、H ω为行星架H 转速、3 ω为内齿圈3转速、α为内齿圈3与太阳轮1的齿数比即1 3 Z Z =α。 1 行星架固定法 机械专业教科书上一般介绍的都是此种方法,也可叫转化机构法。其理论是一位名叫Wlies 的科学家于1841年提出的,即“一个机构整体的绝对运动并不影响其内部各构件间的相对运动” [3],就像手表的时针、分针、秒针的相对运动不会因带表人的行动而变化。 如图2所示,其中太阳轮1、行星轮2、内齿圈3、行星架H 的转速分别为H ωωωω、、、321。我们假定整个行星轮系放在一个绕支点O 旋转的圆盘上,此圆盘的转速为 H ω-。那么,此时行星架的转速为()0=-+=H H H H ωωω,相当于行星

3Z型行星齿轮减速器设计

1.绪论 1.1课题研究的背景和意义 “十一五”期间我国将按照国家储备与企业储备相结合,以国家储备为主的方针,统一规划,分批建设国家战略石油储备基地。为了快速建立起我国独立的石油储备基地,根据我国国情石油储备形式以大型工业油罐为主。 在使用大型油罐进行原油储备的过程中,遇到最关键的问题就是油泥的问题,储运重未经提炼制的原油重平均约含2.2%的油泥,即对一个10万立方的储罐来说,灌满原油后其中约有2200立方的油泥成点在油罐底部。如不及时清除,再次加入原油是油泥将继续累积在一起,形成硬块,为油罐的检查及清洗增加困难。而且数量如此巨大的油泥存在于油罐底部,不经减小油罐的有效储存空间,降低储存周期寿命,造成进出阀的阻塞,而且较厚的油泥层使浮顶灌的浮顶不能不下降到底而引起浮顶倾斜,对储油安全造成威胁。因此大型原油储罐在建立时就必须增设油泥防止和消除系统,以增加油罐的储油效率,提高储油安全性,减小清灌难度。 大型原油储罐灌底油泥的防止和消除方法主要是在灌内增加油泥的混合搅拌系统,使油泥破碎细化,便于通过管线输出,我们选用了旋转喷射搅拌器。但是,其喷嘴口径相对于大型储罐的直径而言是很小的,喷嘴固定是射流束的搅拌范围是有限的,于是,在旋转喷射器入口处设置轴流涡轮,考循环油泵加压后的原油流动带动轴流涡轮高速旋转,旋转的涡轮通过主轴带动结构上完全隔绝的传动箱内一系列的减速传动使喷嘴缓慢旋转,而且通过传动箱内有关参数的选择来调节喷嘴旋转的速度,是从喷嘴喷出的射流也随之缓慢旋转,射流可打击到油罐底周向任一位置的油泥,实现彻底清除油泥,不留死角的功能。 可见,旋转喷射器中减速箱是工业油罐底油泥旋转喷射混合系统中重要的一部分。高速旋转的涡轮带动喷水嘴低速的转动,中间需要一个传动比很大的减速器连接。 1.2行星齿轮减速器研究现状及发展动态 行星齿轮传动与普通定州齿轮传动相比较,具有质量小,体积小,传动比大,承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点,这些已经被我过越来越多的机械工程技术人员所了解和重视。由于在各种类型的行星齿轮传动种均有效地利用了功率分流性和输入,输出地同轴性以及合理的采用了内啮合,才使得其具有了上述的许多独特的优点。行星齿轮传动不仅适用于高速,大功率而且可用于低速,大转矩的机械传动装置上。它可以用作减速,增速和变速传动,运动的合成和分解,以及其特殊的应用中:

定轴轮系传动比的计算

定轴轮系传动比的计算

126 §5-6 定轴轮系传动比的计算 一、轮系的基本概念 ● 轮系:由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统; ● 轮系的分类: 定轴轮系: 所有齿轮轴线的位置固定不动; 周转轮系:至少有一个齿轮的轴线不固定; ● 定轴轮系的分类: 平面定轴轮系:轴线平行; 空间定轴轮系:不一定平行; ● 轮系的传动比: 轮系中首、末两轮的角速度(或转速)之比,包括两轮的角速比的大小和转向关系。 传动比的大小:当首轮用“1”、末轮用“k ” 表示时,其传动比的大小为: i 1k = ω1/ωk =n 1/n k 传动比的方向:首末两轮的转向关系。 相互啮合的两个齿轮的转向关系:

127 二、平面定轴轮系传动比的计算 特点: ●轮系由圆柱齿轮组成,轴线互相平行; ●传动比有正负之分: 首末两轮转向相同为“+”,相反为“-”。 1、传动比大小 设Ⅰ为输入轴,Ⅴ为输出轴; 各轮的齿数用Z 来表示; 角速度用ω表示; 首先计算各对齿轮的 传动比: 所以: 122112z z i ==ωω 32223332z i z ωωωω'''===33434443z i z ωωωω'''===455445z z i == ωω

128 结论: 定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积,其值等于各对齿轮的从动轮齿数的乘积与主动轮齿数的乘积之比; 2、传动比方向 在计算传动比时,应计入传动比的符号: 首末两轮转向相同为“+”,相反为“-”。 (1)公式法 式中:m 为外啮合圆柱 齿轮的对数 举例: (2)箭头标注法 采用直接在图中标注箭头的方法来确定首末两轮的 转向,转向相同为“+”,相反为 “-”。 举例: 11211)1(--==k k m k k z z z z i K K ωω

行星齿轮机构结构与工作原理

行星齿轮机构结构与工作原理 1、行星齿轮机构的基本结构 行星齿轮机构有很多类型,其中最简单的行星齿轮机构是由1个太阳轮、1个齿圈、1个行星架和支承在行星架上的几个行星齿轮组成的,称为1个行星排。 行星齿轮机构中的太阳轮、齿圈及行星架有一个共同的固定轴线,行星齿轮支承在固定于行星架的行星齿轮轴上,并同时与太阳轮和齿圈啮合。当行星齿轮机构运转时,空套在行星架上的行星齿轮轴上的几个行星齿轮一方面可以绕着自己的轴线旋转,另一方面又可以随着行星架一起绕着太阳轮回转,就像天上行星的运动那样,兼有自转和公转两种运动状态(行星齿轮的名称即因此而来),在行星排中,具有固定轴线的太阳轮、齿圈和行星架称为行星排的3个基本元件。 2、行星齿轮机构的类型 行星齿轮机构可按不同的方式进行分类 (1)按照齿轮的啮合方式分类 按照齿轮的啮合方式不同,行星齿轮机构可以分为外啮合式和内啮合式两种。外啮合式行星齿轮机构体积大,传动效率低,故在汽车上已被淘汰;内啮合式行星齿轮机构结构紧凑,传动效率高,因而在自动变速器中被广为使用。 (2)按照齿轮的排数分类 按照齿轮的排数不同,行星齿轮机构可以分为单排和多排两种。

多排行星齿轮机构是由几个单排行星齿轮机构组成的。汽车自动变速器中,行星排的多少因挡位数的多少而有所不同,一般三挡位有2个行星排,四挡位(具有超速挡的)有3个行星排,通常使用的是由2个或2个单排行星的齿轮机构组成的多排行星齿轮机构。 (3)按照太阳轮和齿圈之间的行星齿轮组数分类 按照太阳轮和齿圈之间的行星齿轮组数的不同,行星齿轮机构可以分为单行星齿轮式和双行星齿轮式两种。 双行星齿轮机构在太阳轮和齿圈之间有两组互相啮合的行星齿轮,其外面一组行星齿轮和齿圈啮合,里面一组行星齿轮和太阳轮啮合。它与单行星齿轮机构在其它条件相同的情况下相比,齿圈可以得到反向传动。 用行星齿轮机构作为变速机构,由于有多个行星齿轮同时传递动力,而且常采用内啮合式,充分利用了齿圈中部的空间,故与普通齿轮变速机构相比,在传递同样功率的条件下,可以大大减小变速机构的尺寸和重量,并可实现同向、同轴减速传动;另外,由于采用常啮合传动,动力不间断,加速性好,工作也可靠。 3、行星齿轮机构的变速原理 由于单排行星齿轮机构有两个自由度,因此它没有固定的传动比,不能直接用于变速传动。为了组成具有一定传动比的传动机构,必须将太阳轮、齿圈和行星架这三个基本元件中的一个加以固定(即使其转速为0,也称为制动),或使其运动受到一定的约束(即让该构件以某一固定的转速旋转),或将某两个基本元件互相连接在一起

齿轮系传动比计算

齿 轮 系 传 动 比 计 算 1 齿轮系的分类 在复杂的现代机械中,为了满足各种不同的需要,常常采用一系列齿轮组成的传动系统。这种由一系列相互啮合的齿轮(蜗杆、蜗轮)组成的传动系统即齿轮系。下面主要讨论齿轮系的常见类型、不同类型齿轮系传动比的计算方法。 齿轮系可以分为两种基本类型:定轴齿轮系和行星齿轮系。 一、定轴齿轮系 在传动时所有齿轮的回转轴线固定不变齿轮系,称为定轴齿轮系。定轴齿轮系是最基本的齿轮系,应用很广。如下图所示。 二、行星齿轮系 若有一个或一个以上的齿轮除绕自身轴线自转外,其轴线又绕另一个轴线转动的轮系称为行星齿轮系,如下图所示。 1. 行星轮——轴线活动的齿轮. 2. 系杆 (行星架、转臂) H . 3. 中心轮 —与系杆同轴线、 与行星轮相啮合、轴线固定的齿轮 4. 主轴线 —系杆和中心轮所在轴线. 5. 基本构件—主轴线上直接承受 载荷的构件. 行星齿轮系中,既绕自身轴线自转又绕另一固定轴线(轴线O1)公转的齿轮2形象的称为行星轮。支承行星轮作自转并带动行星轮作公转的构件H 称为行星架。轴线固定的齿轮1、3则称为中心轮或太阳轮。因此行星齿轮系是由中心轮、行星架和行星轮三种基本构件组成。显然,行星齿轮系中行星架与两中心轮的几何轴线(O1-O3-OH )必须重合。否则无法运动。 根据结构复杂程度不同,行星齿轮系可分为以下三类: (1)单级行星齿轮系: 它是由一级行星齿轮传动机构构成的轮系。一个行星架及和其上的行星轮及与之啮合的中心轮组成。 (2)多级行星齿轮系:它是由两级或两级以上同类单级行星齿轮传动机构构成的轮系。 (3)组合行星齿轮系:它是由一级或多级以上行星齿轮系与定轴齿轮系组成的轮系。 行星齿轮系 根据自由度的不同。可分为两类: 1450rpm 53.7rpm

行星齿轮机构运动规律 原理及应用分析

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

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