行星齿轮变速器设计

行星齿轮机构、换挡执行机构

1、结构和类型

结构：太阳轮、齿圈、行星架和若干行星齿轮

类型：1）按齿轮的啮合方式

内啮合式、外啮合式

2）按行星齿轮的排数

单排、多排

3）按照太阳轮和齿圈之间的行星齿轮组数

单行星齿轮式、双行星齿轮式

2、行星齿轮机构变速原理

运动方程式：0)1(321=+-+n n n αα

1n ：太阳轮转速；2n ：齿圈转速；3n ：行星架转速；

1Z ：太阳轮齿数；2Z ：齿圈齿数；

（3Z =1Z +2Z ）

目前车辆中三自由度行星变速器主要有4类，即辛普森式、拉维娜式、CR-CR 式及Willson 式。

（一）辛普森结构

这是以发明者Simpson 工程师命名的结构，如图1所示，其结构特点是由两个完全相同此轮参数的行星排组成。优点：齿轮种类少、加工量小、工艺性好、成本低；以齿圈输入、输出，强度高，传递功率大；无功率循环，效率高；组成的元件转速低，换挡平稳；虽然是三自由度的变速器，每次换挡需操纵两个执行机构，但因安排合理，实际仅需更换一个执行机构（图1表）。我国的774CA （图1b ）、通用公司的C THM 125、日产B N 713均是这种机构。以国产774CA 为例，求各挡的传动比：其686221====s R z z ααα；输入转速i n ，输出转速o n ；求i i ：

第一排：1S n +1R n α1)1(C n α+-=0

第二排：0)1(222=+-+C R S n n n αα

从辅助构件知：1S n =2S n ，o R C n n n ==22；从执行机构知：0,21==C R i n n n ，连解并消去s n ，则：

45.211=++==αα

αo i n n i

同理可解出：45.12=i

1C 与2C 均接合，使13=i ，则从表中可以看出：

1. 此变速器倒档通过2C 换联了主动件，故属于换联主动件的三自由度；

2.虽为三自由度，但实际每一次换挡，仅操纵一个执行机构；

图1 2挡与3挡的Simpson 结构

为了进一步提高换挡品质，上图（c ）由2挡换3挡时，释放制动器1B 与结合离合器1C 的交换应及时，否则1C 结合过早，使各元件间会产生运动干涉；1B 释放太快，则使发动机出现空转、轰响，且使换挡冲击增加。为了提高换挡品质，在1B 与太阳轮之间又串联了一个单向离合器2F 但为了在需要时2挡能产生发动机制动，又增设了制动器3B ，这样使结构更加复杂。

为进一步提高燃料经济性和降低噪声，车辆向多挡化发展，4挡自动变速器已成为轿车的标准装备, 其前后行星排除用一个辅助构件相连外，其它完全独立，形成具有5个独立元件（上述为4个独立元件）的辛普森机构，故可用增加一个执行机构的办法（离合器或者制动器）即可实现4挡（图2）。尺寸小、质量轻是其特点。

图2 4挡辛普森结构

也有在原3挡辛普森结构基础上用积木构成法，加一个参数与前两排一样的行星排来增挡。所加的行星排可前置或后置，以实现超速或降速运动。

（二）拉维娜结构

它是由一个单行星排与一个双行星排组合而成的复合式行星机构，共用一行星架、长行星轮和齿圈，故它只有4个独立元件（图3）。其特点是：构成元件少，转速低、结构紧凑、轴向尺寸短、尺寸小、传动比变化范围大、灵活多变、适合FF 式布置。

图3 拉维娜结构

图3的改进型式是在输入轴和后太阳轮之间增加一个离合器C和单项离合器F，既改善了换挡品质，又能在2挡、3挡实现发动机制动。

在改进的拉维娜3挡变速器输出轴和行星架之间增加一个离合器C，就可以变成4挡变速器，

B的办法达到四档变速采用这种型式的有福特、马自达、奥迪等轿车。亦可以增加制动器

（图4），福特AOT型、奥迪OIF与OID型均为此结构，且第3挡时采用功率分流方案，60%发动机功率通过机械传动，40%通过液力变矩器传递，第4挡变矩器闭锁，以提高效率。

图4 有功率分流的拉维娜结构

（三）CR-CR 结构

CR-CR 结构是指将2组单行星排的行星架C 和齿圈R 分别组配的变速器(图5) ，其特点是变速比大、效率高、元件轴转速低。福特公司的CD4E 与通用公司的THM440-T4均属此型，两者区别是，THM440-T4将辅助变速器与发动机平行安装，轴间尺寸短，有利于FF 的布置；上海通用公司的4T65E （图6）与THM440-T4基本上相同，只是增加一个制动器4B 及其相连的单向离合器312F ，代替原正向传递时3B 的功能，其作用同前所述，是为了提高1挡的换挡品质，保留3B 只是为在1 挡能实现发动机制动。2C 与1F 及3C 与2F 是两个并联而方向相反的组合件，使其一组实现正向传递动力，另一组则是为了保证反向传递时仍有发动机制动。迄今为止，我们不能不看到，采用单向离合器的本意是为了平顺换挡与简化液压控制系统，可实际上为了获得发动机制动又要增加执行元件B 或C ，反而使系统更复杂，导致质量增大和成本上升。这就促使人们在电控技术上想办法来达到换挡平顺的目的，这样还具有更强的反馈控制能力，故取消与减少单向离合器的这种倾向正在形成。

图5 THM440-T4结构

图6 SGM4T6E结构

行星齿轮减速器设计DOC

1 引言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] 。 2 设计背景试为某水泥机械装置设计所需配用的行星齿轮减速器，已知该行星齿轮减速器的要求输入功率为 1 740KW p =，输入转速11000rpm n = ,传动比为35.5p i =,允许传动比偏差0.1P i ?=,每天要求工作16小时，要求寿命为2年；且要求该行星齿轮减速器传动结构紧凑，外廓尺寸较小和传动效率高。 3 设计计算 3.1选取行星齿轮减速器的传动类型和传动简图根据上述设计要求可知，该行星齿轮减速器传递功率高、传动比较大、工作环境恶劣等特点。故采用双级行星齿轮传动。2X-A 型结构简单，制造方便，适用于任何工况下的大小功率的传动。选用由两个2X-A 型行星齿轮传动串联而成的双级行星齿轮减速器较为合理，名义传动比可分为17.1p i =,25p i =进行传动。传动简图如图1所示：

图1 3.2 配齿计算根据2X-A 型行星齿轮传动比 p i 的值和按其配齿计算公式，可得第一级传动的内齿轮1b ,行星齿轮1c 的齿数。现考虑到该行星齿轮传动的外廓尺寸，故选取第一级中心齿轮1a 数为17和行星齿轮数为3p n =。根据内齿轮()11 1 1 b a p i z z =- ()17.1117103.7103b z =-=≈ 对内齿轮齿数进行圆整后，此时实际的P 值与给定的P 值稍有变化，但是必须控制在其传动比误差范围内。实际传动比为 i ＝1＋＝7．0588 其传动比误差i ?＝ ip i ip -＝ 7.17.0588 7.1 -＝5℅ 根据同心条件可求得行星齿轮c1的齿数为 ()1 11243c b a z z z =-= 所求得的1ZC 适用于非变位或高度变位的行星齿轮传动。再考虑到其安装条件为： 11 2 za zb +＝ C ＝40 ()整数

第三节+行星齿轮变速机构

第三节行星齿轮变速机构 1、简单的行星齿轮机构的特点１、行星齿轮机构机构传动的基本原理自动变速器的变速机构建立在齿轮传动原理基础上，它包括齿轮和轴以及为变速器提供各种传动比的变速执行元件多片离合器。制动箍带和伺服油缸、单向离合器等部件。行星齿轮机构在绝大多数的自动变速器中被广泛使用，但日本本田公司的变速机构采用平行轴斜齿轮布置。变速机构可以提供不同的传动比，在整个驱动范围内，为汽车的动力性和经济性的提高创造了条件。齿轮传动的变速器的传动比都是有级的，传动比可以由驾驶员手动选择或由液压控制系统通过变速执行元件的作用和释放自动选择。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9．l 所示）。图9．2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。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。下面分别讨论三种情况。 ①见图9．3（a），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，则行星轮应为逆时针转动，但由于齿圈固定，因此行星轮要逆时针转动只有行星架同时实现顺时针转动方可实现，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。 ②见图9．3（b），太阳轮固定，行星架为主动件且顺时针转动，齿圈为被动件。当行星架顺时转动时，势必造成行星轮的顺时针转动，结果行星轮带动齿圈顺时针转动。在这里，主动件行星架的旋转方向和被动件齿圈相同。由于行星架是一个当量齿数最大齿轮，因此被动的齿圈以增速的方式输出，两者间传动比小于1。 ③见图9．3（C），行星架固定，太阳轮为主动件且顺时针转动，而齿圈则作为被动件。由于行星架被固定，则机构就属于定轴传动，太阳轮顺时针转动，行星轮则逆时针转动，而行星轮又带齿圈同方向转动，结果齿圈的旋转方向和太阳轮相反。在定轴传动中，行星轮起了过渡轮的作用，改变了被动件齿圈的旋向。

行星齿轮减速器的优化设计

减速器是机械行业中十分重要的传动装置，传统的减速器设计通常3 ）限制模数最小值，得：需要有经验的人员选取适当的参数，进行反复的试凑、校核确定设计方4）限制齿宽系数b/m 的范围：，得：案，但也不一定是最佳设计方案，而优化设计的方法则通过设计变量的选取、目标函数和约束条件的确定，建立数学模型，通过求解得到满足5）满足接触强度要求，得：条件的最佳解，同时缩短设计周期。为了合理分配行星轮系的总传动比，并使系统体积小、质量轻，建立了具有3个设计变量、1个目标函数和几个约束方程的优化设计数学模型，并用MATLAB 优化工具箱进行求6）满足弯曲强度要求，得：解。 2K-H （NGW ）型行星齿轮减速器的优化设计：式中：、 -齿轮的齿形系数和应力校正系数； -许用弯曲应力。 3 所选优化方法的介绍惩罚函数法：根据惩罚函数项的不同构成形式，惩罚函数法又可分为外点惩罚函数法、内点惩罚函数法和混合惩罚函数法三种，分别简称为外点法、内点法和混合法。 3.1 外点法：外点法的计算步骤 1）给定初始点、收敛精度ε、初始罚因子和惩罚因子递增系数c ，置k=0； 1-中心轮 2-行星轮 3-壳体图1 NGW 型行星轮系机构简图图1为NGW 型行星轮系机构简图。已知：作用于中心轮的转矩T1＝1140N ·m ，传动比u ＝4.64，齿轮材料均为38SiMnMo ，表面淬火45-55HRC ，行星轮个数c=2，要求以重量最轻为目标，对其进行优化设计。 1 目标函数和设计变量的确定行星齿轮减速器的重量可取太阳轮和c 个行星轮重量之和来代替， 3.2 内点法：内点法是另一种惩罚函数法因此目标函数可简化为：其构成形式与上式相同，但要求迭代过程始终限制在可行域内进行。式中：z 1-中心轮1的齿数；m-模数，单位为（mm ）； b-齿宽，单位对于不等式约束，满足上述要求的复合函数有以下两种为（mm ）；c-行星轮的个数；u-轮系的传动比4.64。影响目标函数的独立参数应列为设计变量，即在通常情况下，行星轮个数可以根据机构类型事先选定，这样，设计变量为：其中，惩罚因子是一递减的正数序列，即 2 约束条件的建立由式（2）和式（3 ）可知，对于给定的某一惩罚因子，当点在可1）小齿轮z 1不根切，得：行域内时，两种惩罚项的值均大于零，而且当点向约束边界靠近时，两 2）限制齿宽最小值，得：行星齿轮减速器的优化设计赵明侠（宝鸡职业技术学院机械工程系陕西宝鸡 721013）摘要：根据可靠性设计理论和机械优化设计技术，以NGW 型行星齿轮减速器为例，初步探讨优化设计的原理和方法。关键词：行星齿轮减速器；优化设计；优化设计方法中图分类号：TH132 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1010074－02 2）构造惩罚函数

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：

NGW型行星齿轮减速器——行星轮的设计 (1).

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，

行星齿轮机构变速原理

汽车技术系教案 2014 /2015 学年第2 学期课程名称：汽车构造（二）授课教师：陈检龙

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阳轮与行星轮），也包含内啮合（齿圈与行星轮）二、行星齿轮机构的变速原理（一）行星齿轮机构的结构 1、一个最简单的行星齿轮机构的结构组成一个最简单的行星齿轮机构也叫一个行星排。由包括一个太阳轮（位于中心）、一个内齿圈（位于最外）、一个行星加架、一组 3-4 个行星轮（支承于固定在行星架的行星齿轮轴上，并同时与太阳轮及内齿圈相啮合）所组成。我们把一个最简单的行星齿轮传动机构，称为一个“行星齿轮排”，简称“行星排”。 ★小知识：在这里， “排”有点像“竹排”中的“排” ，表示“自成体系”的特定结构。 2、一个行星排的结构特点：（1）一个行星排的三个基本功能元件是：太阳齿轮、齿圈、行星齿轮及行星齿轮架。它们是必不可少的元件。（2）行星轮虽然只是在空转，但也是传动及运动平衡元件，最少得有一组 3 个，才能保证机构的平稳运行。（3）基本功能元件（太阳轮、齿圈及行星架）的回转轴线重合；般均匀布置在太阳齿轮周围；（4）太阳齿轮位于中心位置；几个行星齿轮借助于滚针轴承和行星齿轮轴安装在行星齿轮架上，这些行星齿轮同时与太阳齿轮和内齿圈相啮合，并一（5）当行星齿轮机构运转时，行星轮既可以绕着自己的轴线来自转，又可以随行星架一起绕太阳轮公转。 3、行星排的种类行星排种类较多，常用的有：单行星排、双行星排和复合行星排。重点介绍： ·要求掌握行星齿轮变速机构的变速原理 ·利用实物和动画演示的方式重点讲解一个单行星排的变速原理

NGW行星齿轮减速器轴的设计

目录第一章绪论 (2) 1.1 行星齿轮传动的特点 (2) 1.2 本文的主要内容 (3) 第二章NGW行星齿轮减速器结构设计 (3) 2.1 设计技术参数 (3) 2.2 机构简图确定 (3) 2.3 齿形与精度 (4) 2.4 齿轮材料及其性能 (4) 第三章齿轮的优化设计 (4) 3.1 齿轮的设计 (4) 3.11配齿数 (4) 3.12初步计算齿轮主要参数 (5) 3.13几何尺寸计算 (6) 3.2 重合度计算 (7) 3.2 齿轮啮合效率计算 (7) 3.4 疲劳强度校核 (8) 3.41外啮合 (8) 3.42内啮合 (13) 第四章其他零件的设计 (14) 4.1 轴承的设计 (14) 4.2 行星架的设计 (15) 第五章输入轴的优化设计 (15) 5.1 装配方案的选择 (15) 5.2 尺寸设计 (16) 5.21初步确定轴的最小直径 (16) 5.22根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度 (17) 5.23轴上零件轴向定位 (17) 5.24确定轴上圆角和倒角尺寸 (18) 5.3 输入轴的受力分析 (18) 5.31求输入轴上的功率P、转速n和转矩T (18) 5.32求作用在太阳轮上的力 (18) 5.33求轴上的载荷 (19) 5.4按弯扭合成应力校核轴的强度 (21) 5.5精确校核轴的疲劳强度 (22) 5.6 按静强度条件进行校核 (28) 第六章Solidworks出图 (30) 参考文献 (34)

第一章绪论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。 1.1 行星齿轮传动的特点行星齿轮传动与其他形式的齿轮传动相比有如下几个特点: （1）体积小、重量轻、结构紧凑、传递功率大、承载能力高，这个特点是由行星齿轮传动的结构等内在因素决定的。（2）传动比大只要适当的选择行星传动的类型及配齿方案，就可以利用很少的几个齿轮而得到很大的传动比。在不作为动力传动而主要用以传递运动的行星机构中，其传动比可达到几千。此外，行星齿轮传动由于它的三个基本构件都可以传动，故可以实现运动的合成与分解，以及有级和无级变速传动等复杂的运动。（3）传动效率高由于行星齿轮传动采用了对称的分流传动结构，即它具有数个均匀分布的行星齿轮，使作用于中心轮和转臂轴承中的反作用力相互平衡，有利于提高传动效率。在传动类型选择恰当、结构布置合理的情况下，其效率可达0.97~0.99。（4）运动平稳、抗冲击和振动的能力较强由于采用数个相同的行星轮，均匀分布于中心轮周围，从而可使行星轮与转臂的惯性力相互平衡。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，抗冲击和振动的能力较强，工作较可靠。在具有上述特点和优越性的同时，行星齿轮传动也存在一些缺点，如结构形

行星减速器设计

目录第一章概述 (1) 第二章要求分析 (2) （一）原始数据 (2) （二）系统组成框图 (2) 第三章方案拟定 (4) 第四章传动系统的方案设计 (5) 传动方案的分析与拟定 (5) 1.对传动方案的要求 (5) 2.拟定传动方案 (5) 第五章行星齿轮传动设计 (6) (一)行星齿轮传动比和效率计算 (6) (二)行星齿轮传动的配齿计算 (6) 1.传动比条件 (6) 2.同轴条件 (6) 3.装配条件 (7) 4.邻接条件 (7) (三)行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 (8) （四）行星齿轮传动强度计算及校核 (10) 1、行星齿轮弯曲强度计算及校核 (10) 2、齿轮齿面强度的计算及校核 (11) 3、有关系数和接触疲劳极限 (11) （五）行星齿轮传动的受力分析 (13) （六）行星齿轮传动的均载机构及浮动量 (15) （七）轮间载荷分布均匀的措施 (15) 第六章行星轮架与输出轴间齿轮传动的设计 (17) （一）选择齿轮材料及精度等级 (17) （二）按齿面接触疲劳强度设 (17) （三）按齿根弯曲疲劳强度计算 (18) （四）主要尺寸计算 (18)

（五）验算齿轮的圆周速度v (18) 第七章行星轮系减速器齿轮输入输出轴的设计 (19) （一）减速器输入轴的设计 (19) 1、选择轴的材料，确定许用应力 (19) 2、按扭转强度估算轴径 (19) 3、确定各轴段的直径 (19) 4、确定各轴段的长度 (19) 5、校核轴 (19) （二）行星轮系减速器齿轮输出轴的设计 (21) 1、选择轴的材料，确定许用应力 (21) 2、按扭转强度估算轴径 (21) 3、确定各轴段的直径 (21) 4、确定各轴段的长度 (21) 5、校核轴 (22)

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1引言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]。 2设计背景试为某水泥机械装置设计所需配用的行星齿轮减速器，已知该行星齿轮减速器的要求输入功率为p1740KW，输入转速n11000rpm ,传动比为i p35.5, 允许传动比偏差i P0.1,每天要求工作16 小时，要求寿命为 2 年；且要求该行星齿轮减速器传动结构紧凑，外廓尺寸较小和传动效率高。 3设计计算 3.1 选取行星齿轮减速器的传动类型和传动简图根据上述设计要求可知，该行星齿轮减速器传递功率高、传动比较大、工作环境恶劣等特点。故采用双级行星齿轮传动。2X-A 型结构简单，制造方便，适用于任何工况下的大小功率的传动。选用由两个2X-A 型行星齿轮传动串联而成的双级行星齿轮减速器较为合理，名义传动比可分为i p17.1, i p 2 5 进行传动。传动简图如图 1 所示：

图1 3.2配齿计算根据 2X-A 型行星齿轮传动比i p的值和按其配齿计算公式，可得第一级传动的内齿轮b1 , 行星齿轮c1的齿数。现考虑到该行星齿轮传动的外廓尺寸，故选取第一级中心齿轮a1数为 17 和行星齿轮数为n p 3 。根据内齿轮z b1i p11z a1 z b17.1 1 17103.7103 对内齿轮齿数进行圆整后，此时实际的P 值与给定的 P 值稍有变化，但是必须控制在其传动比误差范围内。实际传动比为 i ＝1＋za 1 ＝7．0588 zb 1 其传动比误差 ip i 7.17.0588 ＝5℅ i ＝＝ ip7.1 根据同心条件可求得行星齿轮c1 的齿数为 z c1z b1z a1 2 43 所求得的 ZC1适用于非变位或高度变位的行星齿轮传动。再考虑到其安装条件为： za1zb1 2＝ C ＝40整数第二级传动比i p2为 5，选择中心齿轮数为23 和行星齿轮数目为3，根据内齿轮zb1

辛普森式行星齿轮变速器的结构与工作原理[1]

辛普森式行星齿轮变速器的结构与工作原理 [图片] 辛普森式行星齿轮变速器是由辛普森式行星齿轮机构和相应的换档执行元件组成的，目前大部分轿车自动变速器都采用这种行星齿轮变速器。辛普森行星齿轮机构是一种十分著名的双排行星齿轮机构，根据这两排在变速器中的位置，分别称之为前行星齿轮机构和后行星齿轮机构，这两组齿轮机构由共用的太阳轮相连接。前后行星轮机构有两种连接方式，一种是前行星齿轮机构的齿圈和后行星齿轮机构的行星架相连，称为前齿圈和后行星架组件，输出轴通常与前齿圈和后行星架组件连接。另一种是前行星齿轮机构的行星架和后行星齿轮机构的齿圈相连，称为前行星架和后齿圈组件，输出轴通常与前行星架和后齿圈组件连接。经过上述组合，该机构成为一种具有四个独立元件的行星齿轮机构。根据前进档的档数不同，可将辛普森式行星齿轮变速器分为三速和四速两种在辛普森式行星齿轮机构中设置了二个离合器、二个制动器和一个单向离合器，共有五个换档执行元件，即可使之成为一个具有三个前进档和一个倒档的行星齿轮变速器，各换档执行元件的功能见下表。来自输入轴的动力由前进离合器C1输入到后齿圈或由高、倒档离合器C2传至前后太阳轮组件，不同工况下，各换档元件起作用，使动力经前齿圈和后行星架输出至输出轴。辛普森式三速行星齿轮变速器换档执行元件功能表辛普森式三速行星齿轮变速器的工作规律由表可知:当行星齿轮变速器处于停车档和空档之外的任何一个档位时，五个换档执行元件中都有两个处于工作状态，即接合、制动或锁止状态，其余三个不工作，即分离、释放或自由状态。处于工作状态的两个换档执行元件中至少有一个是离合器C1或C2，以便使输入轴和行星排

汽车自动变速器行星齿轮速比分析

自动变速器拉维纳行星齿轮典型结构速比分析【摘要】汽车自动变速器行星齿轮的基本结构之一为拉维纳（Ravigneavx）结构。大众01V自动变速器齿轮机构的结构包括一组拉维纳齿系和一个输出齿轮组（单行星排），拉维纳齿系和单行星排共齿圈，可实现5个前进速比。汽车自动变速器行星齿轮的基本结构之一为拉维纳（Ravigneavx）结构。如图-1所示，拉维纳行星排的结构特点是：？？？拉维纳行星排的传动规律：？？？大众01V自动变速器齿轮机构的结构如图—1所示，包括一组拉维纳齿系和一个输出齿轮组（单行星排），并且，拉维纳齿系和单行星排共齿圈。换挡执行机构包括：4个离合器、3个制动器和1个单向离合器。离合器C1、C2 和C3用于拉维纳行星齿轮组，C1用于将动力传给拉维纳齿系小太阳轮；C2用于将动力传给拉维纳齿系大太阳轮；C3用于将动力传给拉维纳齿系行星架。C4用于接合输出单行星排的齿圈和太阳轮。制动器Bl用于制动拉维纳齿系大太阳轮；制动器B2用于制动拉维纳齿系行星架；B3用于制动输出单行星排的太阳轮。单向离合器F用于单向阻止拉维纳行星架的逆时针（逆向曲轴转动方向）转动。

C2 C1C3F B2C4 B3 B1 C 1 C 2 C 3 C 4 B 1 B 2 B 3 F 1档 √ √ √ 2档 √ √ √ 3档 √ √ √ 4档 √ √ √ √ 5档 √ √ √ R 档 √ √ √ √----工作图—1 大众01V 自动变速器拉维纳结构与传动规律速比分析： N 1+α?N 2=（1+α）N 3 α= Z 2 /Z 1 N 4?β?N 2=（1+β）N 3 β= Z 2 /Z 4 N 01+γ?N 02=（1+γ）N 03 γ= Z 02 /Z 01 N 02= N 2 其中： N 1为拉维纳齿系大太阳轮的转速； Z 1为拉维纳齿系大太阳轮的齿数； N 2为拉维纳齿系齿圈的转速； Z 2为拉维纳齿系齿圈的齿数；

南昌航空大学-3Z型行星齿轮减速器设计

3Z型行星齿轮减速器设计摘要：这次毕业设计的内容是根据课题做一个行星齿轮减速器。通过比较，选用3Z(II)型行星齿轮减速器。本次设计要完成的主要内容： 1.确定传动方案传动方案的确定包括传动比的确定和传动类型的确定。 2.设计计算每级传动结构的设计计算，大致包括：传动比的分配、传动系统运动学和动力学计算、传动零件的设计、轴的设计计算与校核、轴的选择与计算、键连接的选择与计算、箱体的设计、润滑与密封的选择和传动装置的附件说明等。 3.装配图以及各零件图的设计。通过本次设计，可知行星齿轮减速器有着体积小、质量小、结构紧凑和传动效率高等特点，但由于行星齿轮减速器传动比大，力矩就比其它减速器结构小，行星齿轮减速器自锁角大止退性差而不适合启动用。关键词：行星齿轮减速器设计计算传动方案指导老师签名：

The design of 3Z planetary gear reducer Abstract: The content is based on graduate design to be a subject of planetary gear reducer.By comparing,3(II)Planetary gear reducer is selected . The design of the main elements to be completed: 1. Determine the transmission scheme Transmission scheme for the transmission ratio, including the identification and determination of transmission type. 2. Design calculations Transmission structure of each level of design and calculation, generally include: transmission ratio of the distribution, kinematics and dynamics calculation of transmission, transmission parts of the design, calculation and check of the design axis, the axis of the selection and calculation, and calculation of key connectivity options , cabinet design, lubrication and sealing selection and transmission of attachment descriptions. 3. Assembly drawing and the design of the part drawing. Through this design, known planetary gear reducer has a compact, small, compact and feature transmission efficiency, but because of planetary gear reducer transmission ratio, torque to gear structure than other small, self-locking planetary gear reducer Great angle and poor only retreat is not suitable for starting. Keywords:Planetary Gear Reducer Design calculations Transmission scheme Signature of Supervisor:

拉维萘尔赫式行星齿轮变速器的结构与工作原理

行星齿轮减速器设计说明书

一齿差渐开线行星齿轮减速器设计摘要本毕业设计的目标是设计一齿差渐开线行星齿轮减速器。本减速器属于K-H-V型。K 表示行星轮，H表示转臂，V表示输出轴。由于行星轮与内齿轮齿数差为1，所以叫“一齿差”，可以实现很大传动比。行星轮少齿差行星齿轮减速器具有结构紧凑、体积小、重量轻、传动平稳、效率高、传动比范围大等优点，在许多情况下可以代替多级的普通齿轮传动。但齿轮必须修正，即选定一对变位系数。设计时首先在一齿差齿轮传动的基础上进行机构的运动设计，包括几何尺寸的计算、强度校核计算等。设计时要满足几个条件，即要保证啮合率不小于1、齿顶不相碰、不发生齿廓重迭干涉，然后对主要零件进行详细的受力分析和设计计算，从而进行装配结构的设计，并最终在AutoCAD环境下绘出减速器的装配图和零件图。另外，还在pro-engineer环境下实现三维建模，并对减速器传动进行相关的分析。关键词：减速器一齿差变位 pro-engineer The design of one tooth difference involute planetary gear reducer

Abstract My design goal is a kind of one tooth difference involute planetary gear reducer. The reducer belonging to the K-H-V type. K stands for planetary gear, H stands for tumbler, and V stands for output axle. The tooth difference between the planetary gear and the internal gear is one, therefore it can achieve a large transmission ratio. Planetary gear with few teeth difference planetary gear reducer has the advantages of compact structure, small volume, light weight, stable transmission, high efficiency, wide range of transmission ratio etc, in many cases can replace the multistage ordinary gear drive. But the gear must be trimmed, that is to selecte a pair of displacements coefficient. When I design it, first of all, I do the motion design of mechanisms at the base of one gear tooth difference movement, which includes geometry size calculation and strength checking calculation. The design must meet several conditions, we must ensure that the coincidence should not be less than one, no collision between top gear teeth, and no profile overlapping interference, then make detailed stress analysis and design calculation of the main parts, thus design the assembly structure, and ultimately drawn in AutoCAD environment the reducer assembly and main parts. In addition, achieve three-dimensional modeling in pro-engineer environment to conduct relevant analysis. Key words:reducer one tooth difference displace pro-engineer 目录

辛普森式行星齿轮变速器是由辛普森式行星齿轮机构和相应的换档执行元件组成的

辛普森式行星齿轮变速器是由辛普森式行星齿轮机构和相应的换档执行元件组成的，目前大部分轿车自动变速器都采用这种行星齿轮变速器。辛普森行星齿轮机构是一种十分著名的双排行星齿轮机构，根据这两排在变速器中的位置，分别称之为前行星齿轮机构和后行星齿轮机构，这两组齿轮机构由共用的太阳轮相连接。前后行星轮机构有两种连接方式，一种是前行星齿轮机构的齿圈和后行星齿轮机构的行星架相连，称为前齿圈和后行星架组件，输出轴通常与前齿圈和后行星架组件连接。另一种是前行星齿轮机构的行星架和后行星齿轮机构的齿圈相连，称为前行星架和后齿圈组件，输出轴通常与前行星架和后齿圈组件连接。经过上述组合，该机构成为一种具有四个独立元件的行星齿轮机构。根据前进档的档数不同，可将辛普森式行星齿轮变速器分为三速和四速两种在辛普森式行星齿轮机构中设置了二个离合器、二个制动器和一个单向离合器，共有五个换档执行元件，即可使之成为一个具有三个前进档和一个倒档的行星齿轮变速器，各换档执行元件的功能见下表。来自输入轴的动力由前进离合器C1输入到后齿圈或由高、倒档离合器C2传至前后太阳轮组件，不同工况下，各换档元件起作用，使动力经前齿圈和后行星架输出至输出轴。辛普森式三速行星齿轮变速器换档执行元件功能表辛普森式三速行星齿轮变速器的工作规律

注：○-接合、制动或锁止；由表可知:当行星齿轮变速器处于停车档和空档之外的任何一个档位时，五个换档执行元件中都有两个处于工作状态，即接合、制动或锁止状态，其余三个不工作，即分离、释放或自由状态。处于工作状态的两个换档执行元件中至少有一个是离合器C1或C2，以便使输入轴和行星排连接。当变速器处于任一前进档时，离合器C1都处于接合状态，此时输入轴与行星齿轮机构的后齿圈接合，使后齿圈成为主动件，因此，离合器C1也称前进离合器。倒档时，离合器C2接合，C1分离，此时输入轴与行星齿轮机构的前后太阳轮组件接合，使前后太阳轮组件成为主动件。另外，离合器C2在三档时也接合，因此离合器C2也称高、倒档离合器。制动器B2仅在二档时才工作，称为二档制动器。制动器B3 在一档和倒档时都工作，称为低、倒档制动器。由此可知，换档执行元件的不同组合决定了行星齿轮变速器所处的档位。下面分析辛普森式三速行星齿轮变速器各档的动力传递情况。 1）一档当将选档杆置于“D”位，此时车速较低而节气门阀开度较大，也就是需要较大加速力时，前进离合器C1和单向离合器F1起作用。来自液力变扭器的发动机动力经输入轴、前进离合器C1传给后齿圈，使后齿圈朝顺时针方向转动。在后行星排中，由于后行星架经输出轴0

自动洗衣机行星齿轮减速器的设计

编号: 山东大学毕业论文(设计) 题目自动洗衣机行星齿轮减速器的设计指导教师学生姓名学号专业教学单位（盖章）二O一O年五月三日

山东大学毕业论文（设计）开题报告书 2010年 1月 23日院（系）专业姓名学号论文（设计）题目自动洗衣机行星齿轮减速器的设计一、选题目的和意义本课题研究的是一种自动洗衣机的行星齿轮减速器，其特征在于采用由太阳轮、均匀排布在太阳轮外周并与太阳轮外啮合的各行星轮、以及与所述各行星轮内啮合的内齿轮构成的行星轮系。各行星轮的轴端都是支承在端盖上的，以太阳轮的轴为主动轴，即减速器的输入轴，与该轴位于同一轴线上的端盖中心轴为输出轴。本课题由于采用输入输出轴线重合的结构方式，而且提高减速器中各齿轮间的传动精度，能使洗衣机在运行中做到震动小从根本上削弱了噪音、延长设备使用寿命。二、本选题在国内外的研究现状和发展趋势随着科学技术的发展，人们对机械设备的性能要求越来越高，在齿轮传动装置方面具体表现为提高齿轮的承载能力、传动效率、减小外形尺寸、减轻质量以及增大传动比等，行星齿轮传动便是在这种背景下产生，并随着齿轮传动的设计与制造技术不断发展而逐渐完善。行星齿轮传动以其使用功率、速度范围和工作条件宽而受到了世界各国的广泛关注，成为世界各国在机械同行的重点研究课题之一。随着机械工业日益向高速、重载、高精度、高效率、低噪声等方面发展，很多新概念、新理论、新方法、新工艺不断出现，因而行星齿轮传动也就随之应运而生了。我国对行星齿轮传动的研究起步较晚，而且在行星齿轮产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家，由于行星齿轮减速器具有结构紧凑、体积小、质量小、承载能力大和同轴性好等许多优点，它可以广泛地应用于航空航天、兵器、石油化工、纺织、轻工食品、精密机械、医疗器械、仪器仪表、机器人和工业机械手以及高级电动玩具等各个领域和部门中。行星齿轮减速器在现代的军用和民用工业中具有极广阔的应用前景。