封闭差动行星齿轮传动的功率图解法

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，

少齿差行星齿轮减速器计算说明书一

设计计算说明书在少齿差内啮合传动中，由于内齿轮和外齿轮的齿数差少，在切削和装配时会产生种种干涉，以致造成产品的报废。因此，在设计减速器内齿轮副参数的时候，需要对一些参数进行合理的限制，以保证内啮合传动的强度和正确的啮合。同时要对一些主要零件进行强度校核计算。 2.1 减速器结构型式的确定选用卧式电机直接驱动，因传动比53 i，传动i＝153.53>100时，少＝ 153 . 总齿差行星齿轮减速器有两种设计方案可供选择。第一种是采用二级或多级的N 型少齿差行星齿轮减速器；第二种是采用内齿轮输出的NN型少齿差行星齿轮减速器。以下分别阐述其特点：图2-1 图2-1为典型二级N型少齿差齿轮减速器的传动原理简图，传动原理如下：当电动机带动偏心轴H转动时，由于内齿轮K与机壳固定不动，迫使行星齿轮绕内齿轮做行星运动；又由于行星轮与内齿轮的齿数差很少，所以行星轮绕偏心轴的中心所做的运动为反向低速运动。利用输出机构V将行星轮的自转运

动传递给输出轴，达到减速目的。减速后的动力通过输出轴传递给中心轮1，而行星轮2绕中心轮1和3做行星反向低速运动，从而达到第二次减速。此类减速器的优点是：2K-H(负号机构)这种传动机构制造方便、轴向尺寸小， K-H-V 型的机构效率较高，承载能力大，两者串联可实现大的传动比。缺点是：因转速很高，行星轮将产生很大的离心力作用于轴承上，此机构设计计算复杂，销孔精度要求高，制造成本高，转臂轴承载荷大。图1-3为典型的内齿轮输出的NN 型少齿差行星齿轮减速器，这种结构的减速器优点是：内齿轮输出的N 型少齿差行星减速器的结构简单，用齿轮传力，无需加工精度较高的传输机构；零件少，容易制造，成本低于上种型式；可实现很大或极大的传动比。缺点是：传动比越大则效率也越低，为了减少振动需添加配重。基于经济性方面因素考虑，采用第二种方案作为本次课题的设计方案。 2.2 确定齿数差和齿轮的齿数由《渐开线少齿差行星传动》表4-17可知，如齿数差增大，减速器的径向尺寸虽增大一些，但转臂轴承上的载荷可降低很多；并且由于齿轮直径的增大，从而可使轴承的寿命得到显著提高；此外，对减速器的效率、散热条件等也有了一定的改善。因减速器传递的功率不大，决定采用三齿差。齿数差： 3412Z Z Z Z Z d -=-＝＝3 31,Z Z 分别为双联行星齿轮的齿数；42,Z Z 分别为内齿轮的齿数。错齿差： 31Z Z Z c -= ，取c Z ＝3～10，在这取值为5；可按《机械设计手册:单行本.第11～14篇,机械传动》公式（13-6-2）计算，即 []) 1(4)(2 1 2 2总i Z Z Z Z Z Z Z c d c d c d --+++= []）（）（53.153153453532 1 2 -???-+++= 999.51= 圆整得 522＝Z 通过2Z 可计算其余的齿数分别为：1Z =49, 3Z =44, 4Z =47 。由《机械设计手册:单行本.第11～14篇,机械传动》第13-436页传动比公式验算，即 c d c d Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z i ）（＝总++= -333 2414 1)(

少齿差行星齿轮减速器的设计

摘要对少齿差行星齿轮减速器国内外的发展现状、优缺点、结构型式和其传动原理进行了一定的阐述。在设计过程当中，对内啮合传动产生的各种干涉进行了详细验算；从如何提高转臂轴承的寿命为出发点，来计算选择减速器齿轮的模数，进行少齿差内齿轮副的设计计算，最终合理设计减速器的整体结构。关键词：少齿差行星传动；行星齿轮减速器；内齿轮副

Abstract Having expounded the planetary gear reducer of a few-tooth difference about its development of the status quo at home and abroad, the advantages and disadvantages, structural type and principle of its transmission. Among the process of designing, having checked detailedly about the interference which generated by internal mesh transmission. From how to improve the life of bearing arms to the starting point, choosing and calculating the modulus of the gear reducer for designing the internal gear pair of a few-tooth difference and the final overall structure of the reducer. Key words：Small tooth number difference planet transmission; Planetary gear reducer; Annular gear

少齿差行星齿轮传动原理

少齿差行星齿轮传动原理 1.1 少齿差行星齿轮传动原理少齿差行星齿轮传动是行星齿轮传动中的一种。由一个外齿轮与一个内齿轮组成一对内啮合齿轮副(它采用的是渐开线齿形，内外齿轮的齿数相差很小，简称为少齿差传动。一般所讲的少齿差行星齿轮传动是专指渐开线少齿差行星齿轮传动而言的。渐开线少齿差行星齿轮传动以其适用于一切功率、速度范围和一切T 作条件，受到了世界各国的广泛关注(成为世界各国在机械传动方面的重点研究方向之一。 1.1 2少齿差传动 1.2 行星齿轮传动是动轴齿轮传动的一种主要方式，其最基本的形式是2K—H 型(即两个中心轮 a,b和个转臂 H)，如图 l所示，传动比为 iaH=1+Zh/Zn. 它演变出两种典型的少齿差行星齿轮传动形式 (如图 2所示:K—H—V行星齿轮传动如图 2(a)所示 (基本构件为中心轮 b、转臂H和构件V,当中心轮 b固定，转臂H 主动，构件V从动时，传动比为iHg= - Zg/(Zb-Zg).。把构件V 固定(转臂H主动，中心轮 b输出(如图2(b)所示,其传动比iHb=Zb/(Zb-Zg)。为少齿差行星齿轮传动机构实质是一个由平面四连杆机构和内啮合齿轮副组成的齿轮连杆机构。通过对不同构件作不同限制，可以设计出多种少齿差行星齿轮传动结构形式。 1.1.3 少齿差行星齿轮传动的特点少齿差行星齿轮传动具有以下优点: (I)加工方便、制造成本较低渐开线少齿差传动的特点是用普通的渐开线齿轮刀具和齿轮机床就可以加工齿轮，不需要特殊的刀具与专用设备，材料也可采用普通齿轮材料料。 (2)传动比范围大，单级传动比为 10,1000以上。

(3)结构形式多样，应用范围广，由于其输入轴与输出轴可在同一轴线上，也可以不在同一轴线上，所以能适应各种机械的需要。 (4) 结构紧凑、体积小、重量轻，由于采用内啮合行星传动，所以结构紧凑;当传动比相等时，与同功率的普通圆柱齿轮减速器相比，体积和重量均可减少 1/3,2,3。 (5)效率高。当传动比为 10,200时，效率为 80,,94,。效率随着传动比的增加而降低。 (6)运转平稳、噪音小、承载能力大，由于是内啮合传动(两啮合轮齿一为凹齿、一为凸齿两齿的曲率中心在同一方向(曲率半径义接近相等，因此接触面积大，使轮齿的接触强度大为提高，又采用短齿制(轮齿的弯曲强度也提高了。此外，少齿差传动时，不是一对轮齿啮合，而是 3-9对轮齿同时接触受力(所以运转平稳，噪声小，并且在相同的模数情况下(其传递力矩比普通同柱齿轮减速器大。基于以上特点，小到器人的关节、大到冶金矿用机械 (以及从要求不高的农用、食品机械(到要求较高的印刷和国防工业都有应用实例。少齿差减速器的结构型式较多，常见的型式可按输出的型式、减速器的级数、行星齿轮的数目、使用安装的型式分类。其中按输出型式可分为: (1)销轴式这种减速器使用历史较长，应用范围较广，实践证明效率较高;在高速连续运转，功率较大或扭矩较大的使用场合下，可采用销轴式输出机构 (2)十字滑块式这种结构形式较简单，加工方便，但是承载能力及效率较销轴式低，常用于小功率、只有一个行星齿轮的结构中。 (3)浮动盘式这种结构形式较新颖，比销轴式容易加工，使用效果好。但对其效率和承载能力还缺乏测试数据。

行星齿轮传动原理

行星齿轮传动原理每一部汽车上都有行星齿轮，少了它们，汽车就不能自由行走。汽车上的行星齿轮主要用在两个地方，一是驱动桥减速器、二是自动变速器。很多网友都想知道，行星齿轮有什么功能，为什么汽车少不了它。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，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1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2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：动力从其中一个太阳轮输入，从另外一个太阳轮输出，行星架通过刹车机构刹死；动力从其中一个太阳轮输入，从行星架输出，另外一个太阳轮刹死；动力从行星架输入，从其中一个太阳轮输出，另外一个太阳轮刹死；两股动力分别从两个太阳轮输入，合成后从行星架输出；两股动力分别从行星架和其中一个太阳轮输入，合成后从另外一个太阳轮输出；动力从其中一个太阳轮输入，从另外一个太阳轮和行星架分两路输出；动力从行星架输入，分两路从两个太阳轮输出；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

少齿差行星齿轮减速器的设计本科毕业设计

本科毕业设计（论文）少齿差行星齿轮减速器的设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日

渐开线少齿差行星传动设计要点

渐开线少齿差行星传动设计要点作者中国七砂陆在潮摘要：本文介绍了渐开线少齿差行星传动的设计特点，给出了简化设计的条件和计算公式。提出了在实际设计制造过程中可取的窍门和特别注意的关键点。关键词：渐开线，少齿差，行星传动，设计，窍门 The main points to design a planetary drive with fewer differential involute gear teeth Abstract:In this thesis,the characteristics to design a planetary drive with fewer differen- tial involute gear teeth have been introduced,and also show you the conditions& the formulas for the simplified design calculation.Furthermore,the knowhows and the key strongpoints which should be kept in the process of practical design and manufacture have been put forward. Key word:Involute,fewer differential tooth,planetary drive,design,knowhow. 渐开线少齿差行星减速器,是一种新型减速器。其优点是结构紧凑，体积小、重量轻、传动比大、传动效率高、制造维修方便。因此，应用越来越广。但是由于其传动行式是内啮合行星齿轮传动，所以又产生了设计复杂，使不少希望自行设计制造者望而却步，严重影响普及应用。前些年我厂自行设计制造了一台内齿轮输出的NN型（原称2N—N）少齿差行星减速器捲筒。投入运行后效果很好。通过这次实践，我总结出一套简化设计计算又不影响结果的公式，找到了一些可以放宽要求，甚至降低制造精度又不影响使用效果的窍门，根据这些简化公式和窍门，一般厂家设计人员完全可以根据需要充满信心的自行设计制造这种减速器。因为实际的设计计算远不必象书本上介绍的那么复杂繁索，一般设备使用的减速器，其设计制造精度也没有必要那么高，我这么说绝不是要降低产品质量，而是强调：只要把握住设计要点，灵活运用，就一定可以设计制造出满意的减速器。下面就将这些简化公式和窍门介绍给大家参考。渐开线少齿差行星传动有两大特点，其优点是由此产生的，麻烦也是它带来的。这两大特点是：行星齿轮传动和内啮合少齿差传动。下面就针对这两大特点进行分析。

少齿差行星传动的原理及三维动态模拟

少齿差行星传动的原理及三维动态模拟河北天择重型机械有限公司（河北邯郸056200）刘刚行星传动广泛应用于动力传动的行星减速器中，其具有尺寸设计紧凑、重量轻、传动功率大等优点。少齿差行星传动就是行星传动的一种特殊型式，其结构简图如图1。行星轮的运动就是自传与公转的复合运动，其传动比的计算比较复杂。本文运用SolidWorks实现了该行星传动的三维动态模拟，将行星轮的运动状态完整地表现出来。 1结构与原理少齿差行星传动就是普通行星传动的一种演化型式，其结构较普通行星传动更加简单,包括内齿圈、行星架、行星轮、盘形输出轴。这种结构行星架就是主动件，行星轮就是从动件，与普通行星传动相反。图1中双万向联轴器的结构不仅轴向尺寸大，而且不能用于多个行星轮的场合现已基本不用。目前用得最广泛的就是孔销式盘形输出机构。在行星轮的辐板上沿圆周均匀分布有若干个销孔，在输出轴的圆盘的对应位置均匀分别有同样数量的圆柱销，将圆柱销插入行星轮的销孔中。内齿圈与行星轮的中心距（即行星架的偏心距）必须等于销孔与销轴半径的差这样就能保证销孔与销轴始终保持相切，行星轮就能够推动盘形输出轴等速同向转动。这时内齿圈中心、行星轮中心、销孔中心与销轴中心正好形成一个平行四边形。 2传动比计算只有计算出行星架与行星轮的传动比i HI,才能准确模拟出行星轮的运动轨迹

否则,行星轮不能运动，因此正确计算传动比就是三维动态模拟的关键。普通行星轮系的传动比计算公式为： i IH =1-Z 2/Z 1 （Z i ：行星轮齿数；Z2内齿圈齿数）由于其工作原理与普通行星传动相反，因此少齿差行星传动的传动比计算公式为： i H1=-乙 /（Z 2 -乙）由上式可见，齿差（Z 2 - Z i ）越小，传动比将越大。故这种结构叫做少齿差行星传动。为了防止齿差太少时内啮合轮齿的干涉，需适当加大啮合角。 3三维建模与虚拟装配少齿差行星传动零部件的三维实体建模就是虚拟装配的基础。在 SolidWorks 的标准菜单中包含了草图绘制工具栏与特征工具栏，合理运用特征造型技术设计出行星架与盘形输出轴的实体模型，盘形输出轴模型图如图2所示。再打开齿轮设计模块输入相应的齿轮与内齿圈参数，就可以自动生成行星轮与内齿圈的实体模型。利用“拉伸切除”命令在行星轮辐板上生成若干圆孔，如图3所示。然后,打开一个装配体文件，依次插入内齿圈、行星轮、行星架、盘形输出轴。插入全部零件后，选择“配合”按钮，利用同轴心、重合等标准配合，精确地把各零件约束在准确的位置，少齿差行星传动的装配简图如图 4所示。在行星轮上表面打开一张草图，连接内齿圈中心、行星轮中心、销孔中心与销轴中心应该就是一个平行四边形,验证了上述结论。少齿差行星传动的原理及三维动态模拟图2盘形输出轴模型图图3行星轮模型图

行星轮系基本关系

一、简单行星轮系转矩关系简单行星轮系(Planetary Gear Set)由太阳轮(Sun Gear)、行星架(Planet Carrier)、齿圈(Ring Gear)和行星轮(Planet Gear)构成，太阳轮S、齿圈R和行星架C有共同的回转中心，为行星轮系3个基本传动构件，如下图：设发动机转矩由行星架C输入，FC为输入转矩在行星架上行星轮P的回转中心点的作用力，FS、FR分别为太阳轮S和齿圈R受到的外部阻力矩作用于行星轮P节圆上的反力， rS、rR分别为太阳轮S、齿圈R的节圆半径（到共同回转中心），rC为行星架上行星轮P 的回转中心点到共同回转中心的半径，rP为行星轮P的节圆半径，TS、TC、TR分别为太阳轮S、行星架C、齿圈R对行星轮P的作用力点对共同回转中心的转矩。ZS、ZR分别为太阳轮S和齿圈R的齿数，

因两齿轮齿数比等于其节圆半径比，故有：ZR∕ZS＝rR∕rS，设α= ZR ∕ZS＝rR∕rS，（α>1，称为行星轮系结构参数）忽略轮系各转轴内摩擦力及各齿轮啮合摩擦力，根据作用力与反作用力定理及行星轮P平面力系平衡条件有： FC=－（FR+FS）（1） TC=－（TR+TS）（2） FR=FS （3） FC=－2FR=－2FS （4）（事实上，由于行星轮P与太阳轮S及齿圈R是通过轮齿接触传力，而与行星架C是通过转轴连接，因此当太阳轮S或齿圈R作为主动构件，行星架C作为从动构件时，（3）、（4）式的受力关系仍然成立。（1）、（2）式当然更是成立。）即FS∕FR∕FC =1∕1∕－2 （5）由rS、rR、rC的几何关系可知： rS∕rR∕rC =1∕α∕（1+α）÷2 （6）

少齿差行星齿轮传动分析及应用

少齿差行星齿轮传动分析及应用摘要：少齿差行星齿轮传动由行星齿轮传动演变而来，由于行星齿轮副内外齿轮的齿数相差很少，因此简称少齿差传动，通常指渐开线少齿差行星齿轮传动。少齿差轮系按传动形式可分为N型和NN型，其输出机构又设计成多种形式，文章分析轮系传动比的计算方法，对其典型结构的效率计算做了阐述，少齿差传动以其大传动比、小体积、轻重量、传动效率高等优点，在化工、轻工、冶金等机械设备中获得广泛应用。关键词：少齿差传动；传动比；传动效率 Abstract: the less tooth differenced planetary gear transmission of planetary gear transmission by evolved, by the planet gear pair of internal and external gear are very few number, so fewer tooth difference as transmission, usually refers to the involute less tooth differenced planetary gear transmission. Less tooth was sent by the transmission forms can be divided into N type and NN type, its export agencies and design into a variety of forms, this paper analyzes the calculation method of gear transmission ratio, the typical structure of the calculation efficiency paper and less tooth difference with its large transmission transmission, small volume, light weight, high transmission efficiency advantage, in the chemical industry, the light industry, metallurgy, and other machinery and equipment were widely available. Keywords: less tooth difference transmission; Transmission ratio; Transmission efficiency 中图分类号：U463.212+.42 文献标识码：A文章编号：少齿差行星齿轮传动是由行星齿轮传动演变而来，是行星齿轮传动中的一种特殊的轮系。由于齿轮副内外齿轮的齿数相差很少，通常在1~4个齿，故称为少齿差传动。与同功率的普通圆柱齿轮减速器相比，少齿差减速器体积和重量可减少1/3～2／3。它采用的是渐开线齿形，以其大传动比、小体积、轻重量、结构简单紧凑、传动效率高等优点，在轻工、化工及起重机械设备中获得广泛应用。基本结构组成在2K-H行星轮系中，去掉小中心轮，将行星轮加大使之与中心轮的齿数差为1~4，系杆为主动，行星轮作平面运动，需要增加一输出机构，输出行星轮的转动。

行星齿轮传动比计算

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 =ab i (E 是指固定件，即是固定的太阳轮，A 为主动件，B 为被动件)说明：H ab i =(Na-NH)/(Nb-NH),那么如果H 一开始是E ，那么e ab i =(Na-NE)/(Nb-NE)=Na/Nb=ab i NE 的转速为0........由于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 c b a b c 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

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

对少齿差行星减速器结构的改进

[收稿日期]2008-11-28 [作者简介]黄清世(1946-),男,1969年大学毕业,硕士,教授,现主要从事机械基础方面的教学工作和机械传动、采油机械方面的研究工作。对少齿差行星减速器结构的改进黄清世,周传喜 (长江大学机械工程学院,湖北荆州434023) [摘要]针对现有少齿差减速器存在的问题,对其结构提出了改进意见,从而得到了一种新型的少齿差减速器完全平衡少齿差减速器。它主要由一根输入轴、两个对称安装的双偏心套、两个薄行星齿轮、一个厚行星齿轮、一个内齿轮和输出系统等组成。无需附加任何配重,便能实现整机的完全平衡。具有运转平稳、承载能力大、机械效率高等许多优点,特别适用于高速、重载场合。 [关键词]少齿差减速器;结构;平衡;机械效率 [中图分类号]T H 13 [文献标识码]A [文章编号]1673-1409(2009)01-N 085-03 渐开线少齿差行星齿轮减速器具有结构紧凑、体积小、重量轻、传动比范围大、运转平稳、制造容易、运转可靠的特点,已在轻工、化工、食品、纺织、冶金、建筑、军事装备等方面得到广泛应用。但由于其结构上的原因,也还存在承载能力不高及传动效率偏低的缺点,一般只宜用于轻载及短时工作的场合[1~3]。因此,尚有对其结构加以改进的必要。图1 常用少齿差减速器的结构简图 1 现有渐开线少齿差行星齿轮减速器的问题分析现有最常用的少齿差减速器的结构简图如图1。它主要由固联着2个偏心块的输入轴、装在偏心块上的转臂轴承、一个固定于机座的内齿轮、2个相位相差1800并与内齿轮啮合的齿数略小于内齿轮的行星齿轮、端面上装有若干个销轴的输出轴以及套在销轴上的销套等组成。工作时,输入轴上的2个偏心块分别通过2个转臂轴承带动行星齿轮绕内齿轮的轴线作高速的公转运动和绕自身的轴线作低速的自转运动。作行星运动的2个行星齿轮再通过其上作出的若干个柱销孔的内壁压迫销套从而推动输出轴作低速转动。实践证明,少齿差传动主要存在如下不足: 1)转臂轴承寿命过短。转臂轴承所受的力可以分解成一个沿输入轴及偏心块中心连线方向的径向力和与之垂直的切向力。该径向力等于行星轮所受柱销的压力及轮齿啮合力的径向分力的总和。由于在少齿差情况下啮合角很大,故该径向力的值很大。而切向力等于输入扭矩除以偏心距。因偏心距极小,故该切向力也很大。这就造成了转臂轴承所受的总载荷很大。此外,因行星齿轮与输入轴的转向相反,这就使得转臂轴承内外圈的相对转速等于两者转速绝对值之和。转臂轴承一是受力过大、二是转速过高,这是造成它易于失效的原因。 2)机械效率偏低。实测结果表明,少齿差行星减速器总机械效率大约在0 73~0 91之间。连续运行时功率损失较大,并会造成机体过热等不良情况,一般只宜用于轻载及短时工作的场合。影响少齿差行星减速器总机械效率的因素很多,但最主要的是轮齿啮合效率、转臂轴承效率和输出机构效率。前两者效率偏低,是各种正号机构存在的共性问题。但同样也存在这2个问题的三环传动能获得0 92~0 98 85 长江大学学报(自然科学版) 2009年3月第6卷第1期:理工 Journal of Y angtze University (Nat Sci Edit) M ar 2009,V o l 6N o 1:Sci &Eng

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

行星齿轮传动的特点

行星齿轮传动的特点行星齿轮传动与普通齿轮传动相比较，它具有许多独特的优点。它的最显著的特点是：在传递动力时它可以进行功率分流；同时，其输入轴与输出轴具有同轴性，即输出轴与输入轴均设置在同一主轴线上。所以，行星齿轮传动现已被人们用来代替普通齿轮传动，而作为各种机械传动系统中的减速器、增速器和变速装置。尤其是对于那些要求体积小、质量小、结构紧凑和传动效率高的航空发动机、起重运输、石油化工和兵器等的齿轮传动装置以及需要差速器的汽车和坦克等车辆的齿轮传动装置，行星齿轮传动已得到了越来越广泛的应用。行星齿轮传动的主要特点如下。 (1)体积小、质量小，结构紧凑，承载能力大由于行星齿轮传动具有功率分流和各中心轮构成共轴线式的传动以及合理地应用内啮合齿轮副，因此可使其结构非常紧凑。再由于在中心轮的周围均匀地分布着数个行星轮来共同分担载荷，从而使得每个齿轮所承受的负荷较小，并允许这些齿轮采用较小的模数。此外，在结构上充分利用了内啮合承载能力大和内齿圈本身的可容体积，从而有利于缩小其外廓尺寸，使其体积小，质量小，结构非常紧凑，且承载能力大。一般，行星齿轮传动的外廓尺寸和质量约为普通齿轮传动的1/2～1/5 (即在承受相同的载荷条件下)。 (2)传动效率高由于行星齿轮传动结构的对称性，即它具有数个匀称分布的行星轮，使得作用于中心轮和转臂轴承中的反作用力能互相平衡，从而有利于达到提高传动效率的作用。在传动类型选择恰当、结构布置合理的情况下，其效率值可达0.97~0.99。 (3)传动比较大，可以实现运动的合成与分解只要适当选择行星齿轮传动的类型及配齿方案，便可以用少数几个齿轮而获得很大的传动比。在仅作为传递运动的行星齿轮传动中，其传动比可达到几千。应该指出，行星齿轮传动在其传动比很大时，仍然可保持结构紧凑、质量小、体积小等许多优点。而且，它还可以实现运动的合成与分解以及实现各种变速的复杂的运动。 (4)运动平稳、抗冲击和振动的能力较强由于采用了数个结构相同的行星轮，均匀地分布于中心轮的周围，从而可使行星轮与转臂的性力相互平衡。同时，也使参与啮合的齿数增多，故行星齿轮传动的运动平稳，抵抗冲击和振动的能力较强，工作较可靠。总之，行星齿轮传动具有质量小、体积小、传动比大及效率高（类型选用得当）等优点。因此，行星齿轮传动现已广泛地应用于工程机械、矿山机械、冶金机械、起重运输机械、轻工机械、石油化工机械、机床、机器人、汽车、坦克、火炮、飞机、轮船、仪器和仪表等各个方面。行星传动不仅适用于高转速、大功率，而且在低速大转矩的传动装置上也已获得了应用。它几乎可适用于一切功率和转速范围，故目前行星传动技术已成为世界各国机械传动发展的重点之一。随着行星传动技术的迅速发展，目前，高速渐开线行星齿轮传动装置所传递的功率已达到2000KW，输出转矩已达到4500KNm。据有关资料介绍，人们认为目前行星齿轮传动技术的发展方向如下。

少齿差行星齿轮减速器毕业设计文献综述

本科毕业设计（论文）文献综述院（系）：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机械设计制造及其自动化姓名：学号: 201 年月日

本科生毕业设计（论文）文献综述评价表

少齿差行星齿轮减速器的设计文献综述 1 少齿差行星齿轮减速器的特点随着现代工业的高速发展，机械化和自动化水平的不断提高，各工业部门需要大量的减速器，并要求减速器体积小，重量轻，传动比范围大，效率高，承载能力大，运转可靠以及寿命长等。减速器的种类虽然很多，但普通的圆柱齿轮减速器的体积大，结构笨重；普通的蜗轮减速器在大的传动比时，效率较低；摆线针轮行星减速器虽能满足以上提出的要求，但成本较高，需要专用设备制造；而渐开线少齿差行星减速器不但基本上能满足以上提出的要求，并可用通用刀具在插齿机上加工，因而成本较低。能适应特种条件下的工作，在国防，冶金，矿山，化工，纺织，食品，轻工，仪表制造，起重运输以及建筑工程等工业部门中取得广泛的应用。渐开线少齿差行星减速器具有以下优点： 1.结构紧凑、体积小、重量轻由于采用内啮合行星传动，所以结构紧凑；当传动比相等时，与同功率的普通圆柱齿轮减速器相比，体积和重量均可减少三分之一至三分之二； 2.传动比范围大 N型一级减速器的传动比为10～100以上；二级串联的减速器，传动比可达一万以上；三级串联的减速器，传动比可达百万以上。NN 型一级减速器的传动比为100～1000以上； 3.效率高 N型一级减速器的传动比为10～100时，效率为80～94％；NN 型当传动比为10～200时，效率为70～93％.效率随着传动比的增加而降低。 4.运转平稳、噪音小、承载能力大由于式内啮合传动，两啮合齿轮一位凹齿，一为凸齿，两齿的曲率中心在同一方向。曲率半径接近相等，因此接触面积大，使轮齿的接触强度大为提高，又采用短齿制，轮齿的弯曲强度也提高了。此外，少齿差传动时，不是一对轮齿啮合，而是3～9对轮齿同时接触受力，所以运转平稳，噪音小，并且在相同模数的情况下，其传递力矩臂普通圆周齿轮减速器大。 5.结构简单、加工方便、成本低； 6.输入轴和输出轴在同一轴线上，安装和使用较为方便； 7.运转可靠、使用寿命长。但是，这种减速器还存在以下缺点： 1.计算较复杂当内齿轮与行星轮的齿数差小于5时，容易产生各种干涉，为了避免这些干涉，需采用变位齿轮，所以计算较复杂。

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

少齿差行星减速器设计说明书

少齿差行星减速器设计说明书 1 导言 1.1 设计目的减速器是指原动机与工作机之间独立的闭式传动装置，为各行业成套装备及生产线配套的大功率和中小功率变速箱。行星齿轮减速器是齿轮减速器中应用较多的一种，它具有许多优点，在各种车辆、机械设备和其它传动系中得到广泛使用。随着近代工业技术的高速发展，对行星齿轮传动的承载能力、可靠性、效率、圆周速度、体积及质量等技术和经济指标提出了愈来愈高的要求。与此同时，优化其结构设计也被提到十分重要的地位上。行星齿轮传动较普通齿轮传动具有许多独特的优点，它不仅用于民用机械上，而且广泛用于军事机械传动装置，其主要特点如下:结构紧凑，承载能力大;只要适当选择机构的形式，便可以用较少的齿轮获得很大的传动比，甚至其传动比能达到好几千倍，虽然传动比很大但是仍然结构紧凑、重量轻;传动效率较高，其值可达 0.8,0.9以上;由于行星轮均匀分布于中心轮的四周，因而惯性力平衡，机构运 [1]转平稳，抗冲击和抗震动能力强。 1.2 减速器的生产现状当今世界各国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高、二低、二化方面发展。六高就是指高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高传动效率;二低，是指低噪声和低成本;二化是标准化和多样化。国内的减速箱将逐渐淘汰软齿面，向硬齿面(50,60HRC)、高精度(4级)、高可靠度软启动、运行监控、运行状态记录、低噪声、高的功率与体积比和高的功率与重量比的方向发展。中小功率变速箱为适应机电一体化成套装备自动控制、自动 1

调速、多种控制与通讯功能的接口需要，产品的结构与外型在相应改变。矢量变频代替直流伺服驱动，已成为近年中小功率变速箱产品(如摆轮针轮传动、谐波齿轮传动等)追求的目标。近十几年来，计算机技术、信息技术、自动化技术机械制造中的广泛应用，改变了制造业的传统观念和产品组织方式。一些先进的齿轮生产企业已经采用精益产、敏捷制造、智能制造等先进技术，形成了高精度、高效率的智能化齿轮生产线和计 [2]算机网络化管理。 1.3 设计意义由于行星传动机构具有重量轻、体积大、传动比大和效率高等优点，在许多情况下可以代替多级的普通齿轮传动，因此，在国内外得到了较大的重视。而偏心轴少齿差行星传动机构又具有结构简单、降速比大、受力情况好等特点。因此，它在冶金机械、起重运输机械、工程机械、化工机械和纺织机械等方面均得到了广泛的应用。在工农业生产中，减速器得到了广泛的应用。但能传递低速、大扭矩的减速器还不多。偏心轴输入少齿差行星减速器就是这样一种结构简单、降速比大、受力情况好、成本低、加工容易的新型减速器。减速器箱体体积大、质量大、尺寸也大，这给安装带来不便。如果知道减速器中轴上的应力分布，就可采取有效措施，加强 [3]应力大的部位，而在应力小的部位减少尺寸，使轴的材料分布更合理。设计和校核是分析这种结构应力分布的有效方法之一，既可以检验各个零件的强度和刚度是否满足要求，也可指导减速器壳体设计。适应市场要求的新产品开发，关键工艺技术的创新竞争，产品质量竞争以及员工技术素质与创新精神，是21世纪企业竞争的焦点。在21世纪成套机械装备中，齿轮仍然是机械传动的基本部件。由于计算机技术与数控技术的发展，使得机械加