行星齿轮设计1

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行星齿轮传动设计

行星齿轮传动设计

行星齿轮传动设计1. 介绍行星齿轮传动是一种常见的传动方式,具有紧凑结构、高扭矩传递能力和大减速比等优点,在机械工程中得到广泛应用。

本文将介绍行星齿轮传动的基本原理、设计流程以及一些常见的应用场景。

2. 基本原理行星齿轮传动由太阳轮、行星轮、内齿圈和封闭式外齿圈组成。

太阳轮通过输入轴与外部动力源相连,内齿圈固定在内轴上,而行星轮则由行星支架连接,行星轮的轮毂与内齿圈啮合。

通过这样的结构,实现了输入轴到输出轴的扭矩传递。

在传动过程中,太阳轮通过输入轴提供驱动扭矩,从而使行星轮绕内齿圈做旋转运动。

行星轮通过其自身的轮毂与内齿圈啮合,同时也与外齿圈啮合。

当太阳轮转动时,行星轮绕内齿圈做公转运动,同时自身也绕太阳轮做自转运动。

最终,输出轴通过行星轮和外齿圈的结果传递扭矩。

3. 设计流程3.1 确定传动比传动比是行星齿轮传动设计的重要参数之一,它决定了输入扭矩和输出扭矩之间的比值。

根据具体应用需求和设计要求,可以确定传动比的范围。

传动比的计算公式如下:传动比 = (1 + z2) / (1 + z1)其中,z1为太阳轮齿数,z2为行星轮齿数。

3.2 齿轮几何参数计算行星齿轮传动的设计还需要计算齿轮的几何参数,包括齿数、模数、压力角等。

这些参数可以根据实际情况和应用要求进行确定。

3.3 强度计算在行星齿轮传动的设计过程中,需要对齿轮进行强度计算,以确认其承载能力是否满足设计要求。

常用的强度计算方法包括考虑接触应力、弯曲应力和动载荷分析等。

3.4 材料选择根据行星齿轮传动的使用环境和工作条件,选择合适的材料以确保齿轮的强度和使用寿命。

常用的行星齿轮材料包括合金钢、硬质合金等。

3.5 结构设计与优化根据行星齿轮传动的具体应用,进行结构设计与优化,以满足机械系统的要求。

优化可以从减小传动误差、降低噪声水平、提高传动效率等方面进行。

4. 应用场景行星齿轮传动广泛应用于各个领域,下面列举几个常见的应用场景:4.1 汽车变速器行星齿轮传动在汽车变速器中得到广泛应用,其紧凑的结构和高扭矩传递能力使得汽车变速器可以实现多档位的比例调整。

微型行星齿轮传动设计方案

微型行星齿轮传动设计方案

微型行星齿轮传动设计方案:一、设计需求分析:1. 需要设计一个微型行星齿轮传动系统,用于实现高效率和紧凑结构的转动传动。

2. 传动系统需要具备较高的扭矩传递能力和稳定性,适用于微型机械设备。

3. 考虑到微型尺寸和工作环境的特殊性,设计应该注重轻量化、低噪音和长寿命等特点。

二、设计方案概述:1. 采用行星齿轮传动结构,包括太阳轮、行星轮、行星架等部件。

2. 选择合适的材料,如优质合金钢或不锈钢,以确保传动系统的强度和耐磨性。

3. 考虑到微型尺寸,可以采用微加工技术,如微铣削、微孔加工等,来实现精密加工。

4. 结合CAD软件进行三维建模和仿真分析,优化传动系统的结构设计。

三、具体设计步骤:1. 确定传动比和扭矩传递要求,根据实际应用场景确定齿轮参数。

2. 设计太阳轮、行星轮和行星架的结构,保证它们之间的啮合正常,并考虑润滑和散热问题。

3. 进行齿轮参数的计算和优化设计,确保传动效率和稳定性。

4. 结合CAD软件进行三维建模,进行装配模拟和运动仿真分析,验证传动系统设计的合理性。

5. 制定加工工艺方案,选择合适的加工工艺和设备进行加工制造。

6. 进行实验验证,测试传动系统的性能指标,如传动效率、噪音水平和扭矩传递能力等。

四、注意事项:1. 在设计过程中要考虑到传动系统的整体性能,如传动效率、噪音、寿命等。

2. 选择优质材料和精密加工工艺,确保传动系统的稳定性和可靠性。

3. 注意传动部件之间的匹配和啮合,避免因为设计不当导致传动失效或损坏。

4. 完成设计后,要进行严格的实验验证,确保设计方案的可行性和有效性。

以上是关于微型行星齿轮传动设计方案的基本内容,希望对您的设计工作有所帮助。

行星齿轮机构的设计与计算

行星齿轮机构的设计与计算

行星齿轮机构的设计与计算行星齿轮机构是一种广泛应用于机械传动系统中的重要装置,其可以实现高速度、高传动比和高扭矩的传动效果,被广泛应用于工业领域。

本文将从行星齿轮机构的结构设计、传动计算和性能评价三个方面,对其进行详细叙述。

一、行星齿轮机构的结构设计行星齿轮机构包括太阳轮、行星轮、内齿圈和行星架等组成。

在进行结构设计时,需要根据传动比、扭矩和转速等要求,选取合适的节数及行星齿轮的参数,并确定合适的齿轮副布置。

在选择节数时,应根据所需的传动比和运动稳定性等因素进行综合考虑。

齿轮副布置可以选择封闭式和开放式两种形式,封闭式结构更为紧凑,但加工和安装难度较大。

而开放式结构则相对较为简洁,方便维护和安装。

二、行星齿轮机构的传动计算1.传动比计算传动比=(Zs+Zr)/Zs其中,Zs表示太阳齿轮的齿数,Zr表示行星轮的齿数。

2.齿轮尺寸计算齿轮尺寸计算主要包括齿轮副模数的选择和齿面强度的计算。

在选择齿轮副模数时,需要根据预计的工作载荷和制造工艺等因素进行综合考虑。

齿面强度的计算可以通过以下公式求解:齿面强度Ft=KF*KH*m*b*Y其中,KF为荷载系数,KH为接触系数,m为模数,b为齿轮宽度,Y 为齿轮材料影响系数。

三、行星齿轮机构的性能评价1.传动误差传动误差是指传动中实际传动比与理论传动比之间的差异。

传动误差主要由机构的制造误差和装配误差引起。

为了降低传动误差,可以采用精密加工和装配工艺,优化齿轮表面处理等措施。

2.传动效率传动效率是指输入功率与输出功率之间的比值,可以通过以下公式计算:传动效率η=(输出功率/输入功率)*100%传动效率的高低主要取决于齿轮的摩擦损失和变形损失。

为了提高传动效率,可以采用高精度的齿轮和适当的润滑措施。

3.寿命综上所述,行星齿轮机构的设计与计算需要根据传动要求对结构进行设计,并进行传动比和齿轮尺寸的计算。

在性能评价方面,需要关注传动误差、传动效率和寿命等因素,并采取相应的措施进行优化。

渐开线行星齿轮传动设计

渐开线行星齿轮传动设计

渐开线行星齿轮传动设计1. 简介渐开线行星齿轮传动是一种常用于机械传动系统中的齿轮结构,其特点是高效、紧凑和稳定。

本文将对渐开线行星齿轮传动的设计进行详细介绍,并探讨其在实际应用中的优势和适用范围。

2. 渐开线行星齿轮原理渐开线行星齿轮传动由太阳轮、行星轮和内啮合环组成。

太阳轮位于中心,行星轮围绕太阳轮旋转,并与内啮合环同时啮合。

当太阳轮作为输入端旋转时,内啮合环会带动输出端旋转,实现功率的传递。

渐开线行星齿轮传动的特点在于,每个行星轮都与内啮合环同时啮合,因此可以承受更大的负载和扭矩。

同时,由于各个组件之间的配合精度较高,使得该传动形式具有较高的精度和稳定性。

3. 渐开线齿形设计渐开线齿形是渐开线行星齿轮传动的关键设计要素之一。

渐开线齿形的设计需要满足以下几个方面的要求:3.1 齿轮啮合角度齿轮啮合角度是指太阳轮和行星轮之间的啮合角度。

为了实现平稳的传动,齿轮啮合角度通常选择为60°或120°,这样可以使得传动过程中的载荷均匀分布。

3.2 渐开线参数渐开线参数包括基圆半径、压力角和模数等。

基圆半径是指太阳轮和行星轮上用于计算齿形曲线的圆形半径,其大小直接影响到齿形曲线的形状。

压力角则决定了齿面上受力分布的情况,一般选择20°至30°之间。

模数是指每个齿所占用的长度,可以根据实际需求进行选择。

3.3 齿数比齿数比是指太阳轮和行星轮上各自的齿数之比。

通过调整齿数比,可以实现不同速比和扭矩输出。

一般来说,较大的齿数比可以提供更高的速比,而较小的齿数比则可以提供更大的扭矩输出。

4. 渐开线行星齿轮传动的优势渐开线行星齿轮传动相比其他传动形式具有以下几个优势:4.1 高效率渐开线行星齿轮传动的设计使得能量传递更加直接和有效,相比于其他传动形式如斜齿轮传动和带传动等,其效率更高。

4.2 紧凑结构渐开线行星齿轮传动采用了行星轮和内啮合环的结构,使得整个传动系统变得紧凑且占用空间较小。

齿轮(设计手册)(一)2024

齿轮(设计手册)(一)2024

齿轮(设计手册)(一)引言概述:齿轮是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各个领域。

本文旨在介绍齿轮的设计原理和应用,涵盖了齿轮的基本知识以及设计过程中需要考虑的要点。

正文:1. 齿轮的类型1.1 直齿轮1.1.1 直齿轮的结构及工作原理1.1.2 直齿轮的优缺点1.1.3 直齿轮的应用领域1.2 锥齿轮1.2.1 锥齿轮的结构及工作原理1.2.2 锥齿轮的优缺点1.2.3 锥齿轮的应用领域1.3 内啮合齿轮1.3.1 内啮合齿轮的结构及工作原理1.3.2 内啮合齿轮的优缺点1.3.3 内啮合齿轮的应用领域1.4 行星齿轮1.4.1 行星齿轮的结构及工作原理1.4.2 行星齿轮的优缺点1.4.3 行星齿轮的应用领域1.5 正、斜面齿轮1.5.1 正、斜面齿轮的结构及工作原理 1.5.2 正、斜面齿轮的优缺点1.5.3 正、斜面齿轮的应用领域2. 齿轮设计的要点2.1 齿轮的几何参数设计2.1.1 模数的选择2.1.2 齿数的计算方法2.1.3 齿轮的齿宽设计2.2 齿轮的材料选择2.2.1 常见的齿轮材料2.2.2 材料选择的考虑因素2.3 齿轮的强度计算2.3.1 齿轮强度的基本概念2.3.2 强度计算方法的选择2.4 齿轮的齿面硬度设计2.4.1 齿面硬度的作用2.4.2 齿面硬度设计的方法2.5 齿轮的润滑与噪声控制2.5.1 齿轮的润滑方式2.5.2 齿轮噪声的控制方法3. 齿轮设计实例分析3.1 某机械装置的齿轮传动设计3.1.1 设计目标和要求3.1.2 齿轮的选择和设计参数计算 3.1.3 材料选择和强度计算3.1.4 润滑和噪声控制策略3.2 另一款机械设备的齿轮传动设计 3.2.1 设计目标和要求3.2.2 齿轮的选择和设计参数计算 3.2.3 材料选择和强度计算3.2.4 润滑和噪声控制策略4. 齿轮制造工艺4.1 制造齿轮的常见方法4.1.1 铸造法4.1.2 切削法4.1.3 成形法4.2 齿轮加工的主要工序4.2.1 齿轮的车削加工4.2.2 齿轮的磨削加工4.2.3 齿轮的热处理4.3 齿轮质量检测方法4.3.1 齿轮的检测要点4.3.2 常用的齿轮检测方法总结:本文简要介绍了齿轮的基本原理和分类,并详细阐述了齿轮设计过程中需要考虑的要点,包括几何参数设计、材料选择、强度计算、齿面硬度设计以及润滑和噪声控制。

自动洗衣机行星齿轮减速器的设计

自动洗衣机行星齿轮减速器的设计

自动洗衣机行星齿轮减速器的设计首先,行星齿轮减速器由外齿圈、内齿圈、星轮和固定在外壳上的载频等组成。

其中,外齿圈固定在壳体上,内齿圈与洗衣机内筒连接。

为了使减速器的传动效率高、噪声小且寿命长,我们需要针对几个关键点进行设计:1.齿轮参数的选择:首先,需要根据行星齿轮减速器的传动比例和输入输出转速来选择适当的齿轮参数,如模数、齿数和齿距等。

通常情况下,模数越大,齿轮的强度越高,但减速器的体积也会增大。

2.齿轮材料的选择:齿轮材料的选择对减速器的寿命和噪声有着重要的影响。

常用的齿轮材料有钢、塑料和铸铁等。

钢齿轮具有较高的韧性和强度,但噪声较大;塑料齿轮具有良好的减震性能和静音效果,但强度较低。

根据实际需求,可以选择合适的齿轮材料。

3.轴承的选取:减速器中的轴承是保证其正常运转的关键部件。

在设计过程中,需要根据负载情况和转速来选取适当的轴承类型,同时还需要考虑其寿命和摩擦损耗等因素。

4.接触疲劳强度的计算:接触疲劳强度是评价齿轮对接触疲劳强度的重要指标。

在设计过程中,需要根据齿轮的几何参数、材料和齿轮传动的类别来计算接触疲劳强度,以确保齿轮的安全性能。

除了上述关键点外,还需要考虑减速器的噪声和传动效率等问题。

为了降低噪声,可以采用减震措施,如合理设计齿轮的参数和齿形等;为了提高传动效率,可以采用优化的齿轮组合形式,减少传动链条的摩擦损失。

总而言之,自动洗衣机行星齿轮减速器的设计需要考虑齿轮参数的选择、齿轮材料的选择、轴承的选取和接触疲劳强度的计算等关键点,同时还需要降低噪声和提高传动效率。

通过合理的设计和选择,可以使减速器具有稳定的传动性能和较长寿命。

行星齿轮传动设计

行星齿轮传动设计

行星齿轮传动设计引言行星齿轮传动是一种常见的机械装置,广泛应用于工业、汽车、航空航天等领域。

其特点是结构紧凑、传动比大、承载能力强等优点。

本文将介绍行星齿轮传动的基本原理和设计步骤。

基本原理行星齿轮传动由太阳轮、行星轮和内齿轮组成。

太阳轮是固定不动的,行星轮绕太阳轮旋转,内齿轮与行星轮上的齿轮啮合。

传动比由太阳轮的齿数、行星轮的齿数和内齿轮的齿数共同决定。

行星齿轮传动的基本原理如下:1.太阳轮转动一周,行星轮转动n周;2.太阳轮齿数与行星轮齿数之比为1:n;3.太阳轮齿数与内齿轮齿数之比为1:(n+1);根据上述原理,可以计算出行星齿轮传动的传动比和输入输出的转速关系。

设计步骤进行行星齿轮传动的设计,需要按照以下步骤进行:1.确定输入和输出参数:包括输入功率、输入转速、输出转速、传动比等;2.选择行星轮和太阳轮的齿数:根据传动比和输入输出转速关系,选择合适的行星轮和太阳轮的齿数;3.确定行星轮的位置:行星轮通常有几颗,需要确定每颗行星轮的位置,以及行星轮与太阳轮的啮合方式;4.计算内齿轮的齿数:根据太阳轮和行星轮的齿数,计算出内齿轮的齿数;5.绘制行星齿轮传动的示意图:根据上述计算结果,绘制行星齿轮传动的示意图;6.进行传动效率计算:根据输入功率和输出功率,计算传动效率;7.进行强度计算:根据输入功率、传动比和材料强度等参数,计算行星齿轮传动的承载能力。

实例演示为了更好地理解行星齿轮传动的设计过程,以下是一个实例演示:假设输入功率为100W,输入转速为1000rpm,输出转速为500rpm,要求传动比为2:1。

1.根据输出转速和传动比,可以计算得到太阳轮的转速为250rpm;2.假设行星轮的齿数为30,太阳轮的齿数为60,可以得到行星轮的转速为500rpm;3.根据太阳轮和行星轮的齿数,可以计算出内齿轮的齿数为20;4.根据齿数的要求,确定行星轮位置为太阳轮外侧,并与太阳轮以外啮合城sk1;5.绘制行星齿轮传动的示意图如下:行星齿轮传动示意图行星齿轮传动示意图6.计算传动效率:根据输入功率和输出功率,可以计算传动效率为80%;7.强度计算:根据输入功率、传动比和材料强度等参数,可以计算行星齿轮传动的承载能力为xxx。

微型行星齿轮传动设计

微型行星齿轮传动设计

微型行星齿轮传动设计概述微型行星齿轮传动是一种常用于微型机械设备的传动方式,它具有结构紧凑、传递功率大、精度高等特点,被广泛应用于机器人、摄像头等领域。

本文将介绍微型行星齿轮传动的设计原理、结构以及设计要点。

设计原理微型行星齿轮传动采用了星轮、行星轮和太阳轮三个主要组成部分,其中太阳轮为中心轴固定,星轮和行星轮通过齿轮来连接。

太阳轮和行星轮的齿轮分别嵌入星轮内部,通过齿轮的啮合来完成传动。

传动的原理可以简单描述为:1.太阳轮固定,星轮绕太阳轮运动。

2.行星轮位于星轮内部,通过行星轮和齿轮与星轮啮合。

3.行星轮的运动产生旋转力,使星轮绕太阳轮运动。

这种传动方式能够实现高速比,提供较大的扭矩输出,并且具有噪音小、寿命长的优点。

微型行星齿轮传动的结构设计包括星轮、行星轮、太阳轮的尺寸计算以及齿轮的齿型设计等。

星轮和行星轮星轮和行星轮一般采用同样的齿数,可以通过下述公式来计算它们的最佳齿数:Z = 6n + 1其中,Z为齿数,n为正整数。

这样的设计能够使得星轮和行星轮的啮合齿数更均匀,减少侧向力,提高传动效率。

太阳轮太阳轮的齿数可以通过下述公式计算:Z = 3Z1 + 1其中,Z为太阳轮的齿数,Z1为星轮和行星轮的齿数。

太阳轮的设计要考虑到承载能力和传动效率的平衡,通常选择钢材作为材料。

齿轮齿型设计齿轮的齿型设计对于传动的平稳性和传动效率具有重要影响。

常用的齿轮齿型包括直齿、斜齿和弧齿等,其中斜齿的设计能够减小齿轮的噪音和震动。

在进行微型行星齿轮传动的设计时,需要注意以下要点:1.确定传动比。

根据设备的需求和工作条件,选择合适的传动比,以满足输出扭矩和速度的要求。

2.进行载荷分析。

根据传动的工作条件和使用环境,进行载荷分析,确定传动部件的尺寸和材料。

3.进行强度校核。

通过应力分析和强度校核,确保传动部件能够承受正常工作时的载荷。

4.选择适当的润滑方式。

微型行星齿轮传动需要进行充分的润滑,以减小摩擦和磨损,提高传动效率和寿命。

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一、设计题目: 适应于山区条件的拖拉机挖坑植树机械二、设计参数: 方案2拖拉机型号:丰收FS550功率:40.4 Kw额定转速:2200r/min前后轮胎:6.0-16/12.4-28双速动力输出:540/720rpmII类三点悬挂:下悬挂点最低高度:200mm,提升最小高度:650mm。

三、设计要求设计要求应尽可能详细、明确、合理且具有一定先进性。

主要有10个方面的内容。

1功能性的要求:包括产品的用途、生产能力和工作特性及性能要求等。

功能性要求包括以下几个方面;一是传动的基本功能;传动部分设计的基本功能实现扭矩的可靠传递,同时平衡由各种原因造成的轴向、径向(冲击)力。

因此;要求传动零件不但要有较高的强度,同时还要具有较高刚度、稳定性。

二是减速部分设计过程中,减速箱的体积要适当,否则可能会挖坑深度及有效行程。

2适应性的要求:适应要求是指是指,从地表下挖出的土至少应有75%能够回填,否则后期的树苗栽植就无法实现。

因此,在排土过程中,土壤所受到的离心力就不能过大,以免土壤被甩出过远后无法回收。

3可靠性的要求:可靠性要求指的是以在正常工作条件下,所设计的齿轮、轴承无损坏、且各零件的寿命基本相等。

为保证齿轮传动工作的可靠性,要对传动件表面,如齿面、轴承,等的润滑可靠性进行充分的论证是指产品在规定的工作条件下,在预定使用寿命期内能完成规定功能的概率。

4寿命的要求:是产品正常使用时因磨损而使性能下降在允许范围内而且无需大修的连续工作期限。

因各零部件难以设计成相等寿命,所以易磨损件的寿命应尽量设计成倍数关系。

寿命要求所设计的零件寿命基本相等,各关键支承表面工作可靠。

5效率的要求:即产品工作时输出的量与输入的量之比。

6经济的要求:包括制造成本和使用的经济性。

机械产品的制造成本构成中材料费占有很大的比重,设计时必须给予充分注意。

使用的经济性是指产品在单位时间内生产的价值与耗费价值之间的差。

7人-机工程学的要求:人-机工程学也称为技术美学,包括操作方便宜人,调节省力有效,照明适度,显示清晰,造型美观,色彩和谐,维护保养容易等。

对于转向机构来说,设计过程中要体现机构和谐、拆装方便、易损件处于或接近于开口部位。

技术要求中,整体喷漆一项中,要体现与整车的色彩一致。

8安全保护和自动报警的要求9环境保护的要求10包括运输的要求以上要求并非每项都不可缺少,尤其是开发型的设计,一开始很难全部都要求得十分明确,应在设计过程中不断完善。

为保证上述主要设计要求而须要特别强调时,应当明确提出,例如:(1)强度与刚度的要求。

(2)制造工艺性的要求。

(3)工作循环图的要求。

(即自动线、自动机设计中特有的要求)(4)质量检测的要求。

第一章行星齿轮传动概述§1-1行星齿轮传动的术语及代号由齿轮副组成的机构,统称为齿轮机构,或称为齿轮传动。

齿轮传动是机器设备、现代兵器、仪器和仪表中应用最广泛的机械传动形式之一。

例如,机床、汽车、拖拉机、起重机、纺织机、火炮、坦克、飞机、轮船、通信设备和仪器、仪表等中的传动机构都广泛地采用齿轮传动。

在齿轮传动机构中,常用的角速度符号为:n-一以每分钟的转数来衡量的角速度,即转速,r/min;ω—以每秒的弧度来衡量的角速度,rad/s 。

为了表示齿轮机构中各构件的相应角速度ω或转速n ,一般是采用角速度(转速)附加下角标的方法,以此代号相应地表示构件的角速度(转速)。

例如,构件a 的角速度转速),可用代号a ω(a n )表示。

一对齿轮的传动比是指主动轮的角速度(或转速)与从动轮的角速度(或转速)之比,且等于从动轮的齿数与主动轮的齿数之比。

齿轮机构的传动比一般是用带两个下角标的代号ab i 表示;第一个下角标a 表示主动件的代号,第二个下角标b 表示从动件的代号。

图1-1一对齿轮的啮合方式(a )外啮合;(b )内啮合;(c)圆锥齿轮传动对于一对圆柱齿轮传动,若齿轮a 为主动轮,齿轮b 为从动轮,则其传动比为:a bb a ab z z i ±==ωω对于外啮合传动(图1-1 (a)),从动轮b 与主动轮a 的转向相反,则其传动比取负值,即0<ab i 。

对于内啮合传动(图1-1 (b)),从动轮b 与主动轮a 的转向相同,则其传动比取正值,即0>ab i 。

若齿轮b 为主动轮、齿轮a 为从动轮,则其传动比为:b aa b ba z z i ±==ωω且有 1=•ba ab i i或 ba ab i i 1=由上式可知,齿轮a 主动、齿轮b 从动时的传动比ab i 与齿轮b 主动、齿轮a 从动时的传动比之乘积等于1;或传动比ab i 与传动比ba i 互为倒数。

对于一对圆锥齿轮传动(图1-1 (c)),其传动比的大小为:b aab i ωω=在一对圆锥齿轮传动中,由于两轮的轴线相交,该两轮的转向不能说它们是相同或相反。

因此,其传动比不能取正、负值,即两轮的转向关系必须在图上用箭头表示;且两箭头应该同时指向节点或同时背离节点。

从上式可见,欲增大一对齿轮的传动比ab i ,可减少a 轮齿数:或增加b 轮齿数b z 。

但是,小齿轮齿数a z 的减少受到根切条件的限制(标准齿轮的最少齿数17min =z ,变位齿轮的最少齿数13~10min ='z );而b 轮齿数的增加受到齿轮机构外廓尺寸、安装位置和重量等条件的限制。

所以,一对齿轮的传动比ab i 不能太大,一般8<ab i 。

在机器设备、运输工具和兵器等的传动机构中,为了减速、增速、变速和换向以及其他特殊用途,经常采用一系列互相啮合着的齿轮组成的传动系统(或称传动链),在《机械原理》中,通常将这种由一系列的齿轮所组成的传动系统称为齿轮系,或称为齿轮机构。

根据齿轮系运转时其各齿轮的几何轴线相对位置是否变动,齿轮机构可分为两大类型: 1.普通齿轮机构(定轴轮系)当齿轮系运转时,如果组成该齿轮系的所有齿轮的几何轴线位置都是固定不变的,则称为普通齿轮机构(或称定轴轮系)。

在普通齿轮机构中,如果各齿轮副的轴线均互相平行,则称为平行轴齿轮机构如果齿轮系中含有一个相交轴齿轮副或一个相错轴齿轮副,则称为不平行轴齿轮机构(空间齿轮机构)。

2.行星齿轮机构(行星轮系)当齿轮系运转时,如果组成该齿轮系的齿轮中至少有一个齿轮的几何轴线位置不固定,而绕着其他齿轮的几何轴线回转,即在该齿轮系中,至少具有一个作行星运动的齿轮,如图1-2 (a)所示。

在上述齿轮机构中,齿轮a 、b 和构件H 均绕几何轴线OO 转动,而齿轮g 是活套在构件H 的轴上。

它一方面绕自身的几何轴线g O 转动(自转),同时又随几何轴线g O 绕固定的几何轴线OO 回转(公转),即齿轮g 作行星运动,因此,称该齿轮机构为行星齿轮机构,即行星轮系。

行星齿轮机构按其自由度的数目可分为:(1)简单行星齿轮机构 具有一个自由度(W=1)的行星齿轮机构,如图1-2(b)所示。

对于简单的行星齿轮机构,只需要知道其中一个构件的运动后,其余各构件的运动便可以确定。

(2)差动行星齿轮机构 具有两个自由度(W=2)的行星齿轮机构,即具有二个可动外接构件的行星轮系,如图1-2 (a)所示。

对丁差动行星齿轮机构,必须给定两个构件的运动后,其余各构件的运动才能确定。

图1-2 行星齿轮传动(a)差动行星齿轮机构;(b)行星齿轮传动;(c)准行星齿轮机构。

在行星齿轮机构中可作行星运动的齿轮,称为行星齿轮〔简称为行星轮)。

换言之,在齿轮系中,凡具有自转和公转的齿轮,则称为行星轮,如图1-2中的齿轮g。

带有一个齿圈的行星轮g称为单齿圈行星轮(图1-2和图1-3 (a));带有两个齿圈的行星轮g-f称为双齿圈行星轮〔见图1-3 (b)和图1-4),在行星齿轮机构中,支承行星轮并使它得到公转的构件称为转臂(又称系杆),用符号H 表示。

转臂H绕之回转的几何轴线称为主油线,如轴线OO。

在行星齿轮传动中,与行星齿轮相啮合的,且其轴线又与主轴线OO重合的齿轮称为中心轮;外齿中心轮用符号a或c 表示,内齿中心轮用符号b或e表示。

最小的外齿中心轮a又可称为太阳轮。

而将固定不动的中心轮(与机架固连的)称为支持轮(图1-2 (b))。

在行星齿轮机构中,凡是轴线与主轴线OO相重合,并承受外力矩的构件称为基本构件,如图1-2中的中心轮a, b和转臂H。

换言之,所谓基本构件就是在空间具有固定旋转轴线的受力构件;其中也可能是固定构件,如图1-2 (b)中与机架相连接的中心轮b.而差动齿轮机构(图1-2 (a))就是具有三个运动基本构件的行星齿轮传动。

在其三个基本构件中,若将内齿圈b固定不动,则可得到应用十分广泛的输入件为a或H,输出件为H或a的行星齿轮机构(图1-2 (6))。

仿上,当中心轮a固定不动时,则可得到输入件b或H,输出件为H或b的行星齿轮机构。

当转臂H固定不动时,则可得到所有齿轮轴线均固定不动的普通齿轮传动,即定轴齿轮机构。

由于该定轴齿轮机构是原来行星齿轮机构的转化机构,故又称为准行星齿轮机构(图1-2 (c) ) 。

为了便于对上述行星传动机构进行研究分析,本书特将差动行星齿轮机构(W=2)、行星齿轮机构(W=1)和准行星齿轮机构(转化机构)统称为行星齿轮传动或行星齿轮机构。

1-2行星齿轮传动的特点行星齿轮传动与普通齿轮传动〔或称简单齿轮传动)相比,即使在它们的零件材料和机械性能、制造精度和工作环境等均相同的条件下,前者却具有许多独特的优点。

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休积小、重量轻、结构紧凑、传动效率高的航空机械、起重运输和兵器的传动装置,以及需要差速器的汽车和坦克等车辆的传动装置,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)结构紧凑、重量轻、体积小。

由于行星齿轮传动具有功率分流和动轴线的运动特性,而且各中心轮构成共轴线式的传动,以及合理地应用内啮合。

因此,可使其结构非常紧凑。

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,故使得每个齿轮所承受的负荷较小,所以,可采用较小的模数。

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,使其结构紧凑、重量轻,而承载能力却很大。

一般,行星齿轮传动的外廓尺寸和重量约为普通齿轮传动的61~21。

(2)传动比较大。

只需要适当选择行星传动的类型及配齿方案,便可以用少数几个齿轮而得到很大的传动比。

在仅作为传递运动的行星传动机构中,其传动比可达到几千。

应该指出,即使在其传动比很大时,仍然可保持结构紧凑、重量轻的优点而且,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(3)传动效率高。

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