3 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F1,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F2,行星轮在F1和 F2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) 【用挂图进行讲解,通过力的作用与反作用原理,让学生说出行星齿轮机 构个组成部分的旋转方向,然后通过单排行星齿轮模型进行验证,并求出传动比。】 2、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,但因太阳轮制动,太阳轮齿给行星轮齿 B齿一个反作用力F1,行星轮在F1的作用下顺时针旋转,其轮齿给齿圈轮齿A一个F2的推力,齿圈在F2 的作用下顺时针旋转。在这里,主动件行星架的旋转方向和被 4 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。因为此时n1=0,故传动比i23=n3∕n2=a/(1+a)。(如图4) 【用挂图进行讲解,通过力的作用与反作用原理,让学生说出行星齿轮机构个组成部分的旋转方向,然后通过单排行星齿轮模型进行验证,并求出传动比。】 3、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,给行星轮齿A一个作用力F1,行星轮则逆时针转动,给齿圈轮齿B一个作用力F2,齿圈也逆时针旋转,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。因为此时n3=0,故传动比i12=n1∕n2=-a。(如图5) 5 【用挂图进行讲解,该部分采用师生互动法,通过学生自己讲解,然后自己通过单排行星齿轮模型进行验证,并求出传动比。】 4、联锁行星齿轮机构的任意两个元件。若行星齿轮机构的太阳轮、行星架和环形 内齿圈三者中,有任意两个机构被联锁成一体时,则各齿轮间均无相对运动,整个行星机构将成为一个整体而旋转,此时相当于直接传动。太阳轮与齿圈连成一体时,太阳轮的轮齿与齿圈的轮齿间便无任何相对运动,夹在太阳论与齿圈之间的行星轮也不会相对运 动,因此太阳轮、齿圈和行星架便成为一体,传动比为1。(如图6) 【用挂图进行讲解,通过单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程求出传动比,然后通过单排行星齿轮模型进行验证。】 5、不固定任何元件。若行星齿轮机构的太阳轮、行星架和环形内齿圈三者中,无任何元件被固定,而无任意两个机构被联锁成一体,各构件将都可做自由运动,不受任何约束。当主动件转动时,从动件可以不动,这样可以不传递动力,从而得到空挡。 下面讨论齿圈的输出是增速或减速的问题。从结构图上已经可以看到,太阳轮的齿数小于齿圈的齿数,属于小齿轮带动大齿轮的传动关系,因此齿圈显然是减速状态,即两者间的传的比大于l。注意,由于行星轮是过渡轮,传动比的大小与行星轮的齿数多少无关。 三、行星齿轮机构基本特征 通过以上三种传动关系的分析,可以把简单行星齿轮机构的运动特征归纳成下列几点: 6 1、当行星架为主动件时,从动件超速运转。 2、当行星架为从动件时,行星架必然较主动件转速下降。 3、当行星架为固定时,主动件和从动件按相反方向旋转。 4、太阳轮为主动件时,从动件转速必然下降。 5、若行星架作为被动件,则它的旋转方向和主动件同向。 6、若行星架作为主动件,则被动件的旋转方向和它同向。 7、在简单行星齿轮机构中,太阳轮齿数最少,行星架的当量齿数最多.而齿圈齿数则介于中间。(注:行星架的当量齿数=太阳轮齿数十齿圈齿数。) 8、若行星齿轮机构中的任意两个元件同速同方向旋转,则第三元件的转速和方向必然与前两者相同,即机构锁止,成为直接档。(这是一个十分重要的特征,尽管上述的例子没有涉及。) 9、仅有一个主动件并且两个其它部件没被固定时,此时处于空挡。 图7 列出简单行星齿轮机构的三元件经组合后六种不同的运动状况。若假设太阳轮20齿,齿圈40齿,则行星架当量齿数为60齿 。 以上叙述的简单行星齿轮机构运动关系是属于经常遇到的,在确定三者关系时,首先把其中一件固定,然后确定另外两者的主、被动关系。实际上简单行星齿轮机构还有一个很重要的特征,允许同时两件作为主动件输入,而被动件照样有唯一的输出,这是行星齿轮机构的一个十分重要的特征,而且在自动变速器上被广泛采用。 减速机_黑龙江减速机_蜗轮减速机_蜗杆减速机_哈尔滨金隆泰减速机有限公司 http://www.hljjsj.cn/