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行星齿轮机构的设计与计算幻灯片

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行星齿轮机构课件

行星齿轮机构课件
详细描述
行星齿轮机构通常与输入轴相连接，输入轴通过轴承支撑行星轮，行星轮在太 阳轮和内齿圈之间转动。太阳轮和内齿圈通常固定在一起，形成一个整体转动， 实现动力的传递和变速。
行星齿轮机构的特点
总结词
行星齿轮机构具有结构紧凑、传动效率高、变速范围广等优点，广泛应用于汽车、航空、工业等领域。
详细描述
行星齿轮机构由于其紧凑的结构设计，可以在有限的空间内实现较大的传动比和变速范围。同时，由 于行星轮的自我平衡作用，使得机构运转平稳，传动效率高。此外，通过不同的组合方式，行星齿轮 机构可以实现多种不同的传动方式和变速效果，广泛应用于各种机械传动系统。
详细描述
行星齿轮机构由于其结构紧凑、传动效率高、 承载能力强等特点，广泛应用于各种机械传 动系统，如汽车变速器、船舶推进器、工业 减速机等。通过选择不同类型的行星齿轮机 构，可以实现不同的传动方式和功能，满足 各种机械传动系统的需求。
2023
PART 04
行星齿轮机构的优化设计
REPORTING
行星齿轮机构的参数优化
行星齿轮机构的运动学优化
• 总结词：行星齿轮机构的运动学优化主要是指对其转速、传动比和运动平稳性的优化。
• 详细描述：通过调整行星齿轮机构的转速、传动比和运动平稳性，可以改善其动态响应和传递精度，从而提高整个机械系统的性能。在优化过程中，需要综合考虑多种因素，如转速范 围、传动比精度、齿侧间隙等。
• 总结词：行星齿轮机构的运动学优化通常需要借助计算机仿真技术来实现。 • 详细描述：通过建立行星齿轮机构的数学模型，并利用计算机仿真技术进行模拟分析，可以预测其运动性能和传递精度，并根据需要进行优化设计。
行星齿轮机构的强度优化
• 总结词：行星齿轮机构的强度优化主要是指对其承载能力和疲劳寿命的优化。

行星齿轮传动资料课件

行星齿轮传动资料课件
01 行星轮的旋转
行星轮通过与中心轮的啮合，围绕中心轮旋转， 从而实现动力的传递。
02 力的传递方向
行星轮的旋转方向与中心轮的旋转方向相反，但 与输入轴的旋转方向相同。
03 变速比
行星齿轮传动可以实现变速比，即输入轴转速与 输出轴转速之比，可以通过改变行星轮的数量或 齿数来实现不同的变速比。
行星齿轮传动的效率分析
定期检查
按照规定的时间间隔对行 星齿轮传动系统进行检查， 包括齿轮、轴承、轴和密 封件等。
润滑管理
正确使用润滑剂，定期添 加或更换，保持传动系统 良好的润滑状态。
清洁与防尘
保持行星齿轮传动系统内 部和外部的清洁，防止灰 尘和杂物进入。
紧固件检查
定期检查并紧固所有连接 件，确保其牢固可靠。
行星齿轮传动常见故障及排除方法
损坏，更换轴承后恢复正常。
案例二
某行星齿轮传动系统在工作中出现 发热现象，经检查发现润滑不良， 清洗并更换润滑剂后恢复正常。
案例三
某行星齿轮减速机在运行过程中出 现振动，经检查发现齿轮磨损严重， 更换齿轮后恢复正常。
行星齿轮传动的类型和设计
行星齿轮传动的类型
中心轮型
行星轮围绕中心轮旋转， 中心轮提供动力。
复合轮型
结合中心轮型和差动轮型 的特性，用于更复杂的传 动系统。
差动轮型
两个行星轮围绕一个中心 轮旋转，产生差速运动。
行星齿轮传动的设计原则
高效率
确保传动过程中能量损失最小化，提高传 动效率。
紧凑性
优化设计以减小齿轮尺寸和重量，满足空 间和重量限制。
齿轮磨损
检查齿轮的磨损情况，如 磨损严重应及时更换。
轴承损坏
检查轴承是否正常运转， 如出现异常声音或振动应 及时更换。

行星齿轮机构的设计与计算

行星齿轮机构的设计与计算
四周； （4）邻接条件：保证多个均布的行星轮相互间不发生干涉
。
（1）传动比条件 nt a nq (1 a)n j 0
•行星轮系必须能实现给定的传动比 •即
（2）同心条件
•若采用标准齿轮，则同心条件为 • 该式表明太阳轮和齿圈的齿数应同为奇数或偶数。
（3）装配条件 nt a nq (1 a)n j 0
•为使各个行星轮都能均匀地装入太阳轮和中心轮之间，行星轮 的数目与太阳轮、齿圈的齿数之间必须有一定的关系，否则便 装配不起来。 •设需要k个行星轮均匀分布在太阳轮四周，则相邻两行星轮所夹 的中心角为2 /k。 •假设行星轮齿数为偶数，采用轮流装入法
欲将 k 个行星轮均匀分布在太阳轮周围，则太阳轮和齿圈的齿数和应能被行星 轮个数 k 整除。
3）采用杠杆联动的均衡装置 • 这种均衡装置中装有偏心的行星轮轴和杠杆系统。 • 当行星轮受力不均衡时，可通过杠杆系统的联锁动作自行
调整达到新的平衡位置。其优点是均衡效果较好，缺点是 结构较复杂。
3.行星轮系传动比的计算
基本思路 •根据单排行星齿轮机构一般特性方程式
•将行星n轮t 系 转a 化n成q 定(轴1轮a系)n j 0
• 为了尽可能降低载荷分配不均现象，提高承载能 力，在设计周转轮系时，必须合理地选择或设计 其均衡装置。
2.行星轮系的均衡装置
1）采用基本构件浮动的均衡装置
•最常用的方法是采用双齿或单齿式联轴器。 •三个基本构件中有一个浮动即可起到均衡作用，若两个基本构件同时浮动，则效果
更好。 •图(a)、(b)所示为太阳轮浮动的情况，(c)、(d)为齿圈浮动的情况。
（4）邻接条件
•为保证相邻两行星轮的齿顶不发生干涉，就要求其中心距lAB 大于行星轮齿顶圆直径da2。如果采用标准齿轮，则

行星齿轮机构的设计与计算课件

行星齿轮机构的设计与计算课件
优化结果验证
通过仿真验证优化方案的可行性和有效性，为实际应用提供指导和 参考。
05
行星齿轮机构的实例分析
实例一：汽车变速器中的行星齿轮机构
总结词
汽车变速器中的行星齿轮机构是实现动力传递的关键部分，具有高效率、紧凑和可靠的 特点。
详细描述
行星齿轮机构在汽车变速器中起着至关重要的作用，它能够实现动力的变速和传递，具 有高效率、紧凑和可靠的特点。行星齿轮机构通过行星轮、太阳轮和齿圈等主要元件的 相互配合，实现了变速和传递动力的功能。在汽车变速器中，行星齿轮机构的设计和计
大小。
效率计算公式
行星齿轮机构的效率等于输出功率 与输入功率之比，通常以百分数表 示。
计算注意事项
在计算效率时，需要考虑齿轮的摩 擦损失、轴承的摩擦损失以及液力 损失等因素的影响。
行星齿轮机构的强度计算
强度定义
行星齿轮机构的强度是指机构在 传递功率过程中，各部件所承受 的应力、应变和扭矩等参数的大
传动比计算公式
行星齿轮机构的传动比等 于机构中所有齿轮的齿数 乘积与太阳轮齿数的比值 。
计算注意事项
在计算传动比时，需要考 虑齿轮的变位情况，以及 行星轮的数量和分布对传 动比的影响。
行星齿轮机构的效率计算
效率定义
行星齿轮机构的效率是指在传递 功率过程中，有效功率与输入功 率之比，反映了机构能量损失的
模型简化与假设
为了简化计算和提高仿真 效率，可以对模型进行适 当的假设和简化，如忽略 摩擦力、弹性变形等。
模型建立方法
采用数学建模的方法，建 立行星齿轮机构的运动方 程和动力学方程，为仿真 分析提供基础。
仿真分析的方法
运动学分析
对行星齿轮机构进行运动学分析，研究其运动规 律和特性，如转速、传动比等。

行星齿轮PPT

行星齿轮PPT
（2）齿圈固定，行星齿轮架带太阳轮 Z1 i2=----- < 1 （增速同向） （动画） ZC （3）太阳轮固定，齿圈带动行星齿轮架 ZC i3=----- > 1 (减速同向) （动画） Z2
九江职业技术学院
行星齿轮变速原理
（4）太阳轮固定，行星齿轮架带动齿圈 Z2 i4=----- < 1 （增速同向）（动画） ZC （5）行星齿轮架固定，太阳轮带动齿圈 Z2 i5=----- > 1 (减速反向) （动画） Z1
九江职业技术学院
行星齿轮变速原理
2.特点： 三元件同轴， 行星齿轮既有公转又有自转， 采用斜齿常啮合，结构紧凑， 改变各元件的运动状态，可获得多个传动比。 3.传动比 太阳轮的齿数为Z1，齿圈的齿数为Z2 ， 将行星齿轮架视作一个齿轮， 则其齿数ZC= Z1 + Z2， 称作行星齿轮架的当量齿数。
九江职业技术学院
辛普森式齿轮传动原理 轿车自动变速器所采用的行星齿轮机构的类型 主要有两类: 1.辛普森式(大部分车使用) 2.拉维萘赫式行星齿轮机构。
九江职业技术学院
辛普森式齿轮传动原理
辛普森行星齿轮机构实物图
九江职各零件之间的关系。 以丰田A340E自动变速器为例（视频）
任两个连成一体 即无任一元件制动又无任二元件连 成一体
九江职业技术学院
行星轮系 一.换档执行元件 1.离合器
（1） 作用：传递.连接。 （2） 类型： 湿式多片式离合器。 （3） 结构： 主动部分：离合器鼓.钢片等 从动部分：离合器毂.摩擦片等， 压紧机构：油缸.活塞等， 分离机构：回位弹簧等。
九江职业技术学院

行星轮系
离合器片为钢片材料，外缘有凸耳，与鼓相连。 离合器盘为摩擦材料，内缘有凸耳与离合器毂相连。

行星齿轮传动及行星齿轮减速器PPT课件

行星齿轮传动及行星齿轮减速器PPT课件
∵
有：
i1H4
n1 nH n4 nH
z2z4 z1z3
i1H4
n1 nH n4 nH
n1 nH nH
n1 nH
1 i1H
1
z2 z4 z1z3
第19页/共42页
示例解答（2）：
i1H
1
z2 z4 z1z3
1 101 99 100 100
1 10000
iH 1 10000
第15页/共42页
3．周转轮系传动比计算公式推导（2）：
• 转化轮系传动比的计算公式为：
i1Hk
1 H k H
n1 nH nk nH
Z2 Zk Z1 Zk1
第16页/共42页
3．使用转化轮系传动比公式注意事项：
• 只适合于转化轮系中首末两轮轴线平行的情况。 • 表达式齿数比前的正负号表示的含义是：“+”表示转化轮系中首末两轮
2．按基本构件的组成分：
• 2K-H型周转轮系： 轮系中有两个中心轮。
• 3K型周转轮系： 轮系中有三个中心轮，行星架只是起支承行星轮的作用。
• K-H-V行星轮系： 轮系中只有一个中心轮，其运动是通过等角速机构由V轴输出。
第8页/共42页
周转轮系分类图例(1)：
2K-H型周转轮系
第9页/共42页
第41页/共42页
感谢您的观看！
第42页/共42页
• 由于周转轮系中有行星轮，故其传动比不能直接用定轴轮系传动比 的公式进行计算。但是如果把轮系中的行星架相对固定，即将周转 轮系转化为定轴轮系，就可以借助该转化机构按定轴轮系的传动比 公式进行周转轮系传动比的计算。这种方法称为反转法或机构转化 法。
第13页/共42页
3．周转轮系传动比计算公式推导（1）：

行星齿轮机构的设计与计算

行星齿轮机构的设计与计算
速公路上加速超车时使用。 2和1挡都是锁定挡位。它分别锁定在2挡和1挡，既不能升挡
也不能降挡，但在下陡坡时能利用发动机起有效制动作用 。
1）D4和D3位的1档
1档离合器结合
2）D4和D3位的2档
1档离合器结合 2档离合器结合
3）D4和D3位的3档
1档离合器结合 3档离合器结合
4）D4位的4档
1档离合器结合 4档离合器结合
5）1位的1档
1档离合器结合 1档固定离合器结合
6）倒档
4档离合器结合
辅Байду номын сангаас轴
1）D4和D3位的1档
1档离合器结合
2）D4和D3位的2档
1档离合器结合 2档离合器结合
3）D4和D3位的3档
1档离合器结合 3档离合器结合
为了尽可能降低载荷分配不均现象，提高承 载能力，在设计周转轮系时，必须合理地选 择或设计其均衡装置。
2.行星轮系的均衡装置
1）采用基本构件浮动的均衡装置
•最常用的方法是采用双齿或单齿式联轴器。 •三个基本构件中有一个浮动即可起到均衡作用，若两个基本
构件同时浮动，则效果更好。 •图(a)、(b)所示为太阳轮浮动的情况，(c)、(d)为齿圈浮动
1.固定轴式自动变速器基本结构
2.各档位的动力传递
本田Accord自动变速器的变速杆有P、R、N、D4、D3、2和 1共七个位置；
P为驻车挡，固定前轮(驱动轮)，使汽车不会在停车时滑行 ；
R为倒挡，N是空挡； D4是具有1、2、3、4挡的一般驾驶挡位； D3是具有1、2、3挡的一般驾驶挡位，主要在一般道路或高
（4）邻接条件
为保证相邻两行星轮的齿顶不发生干涉，就要求其中心距lAB 大于行星轮齿顶圆直径da2。如果采用标准齿轮，则
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1档离合器结合 4档离合器结合
? 5）1位的1档
1档离合器结合 1档固定离合器结合
? 6）倒档
4档离合器结合
辅助轴
1）D4和D3位的1档
1档离合器结合
2）D4和D3位的2档
1档离合器结合 2档离合器结合
3）D4和D3位的3档
1档离合器结合 3档离合器结合
4）D4位的4档
1档离合器结合 4档离合器结合
? 主要是通过弹性元件的弹性变形使各行星轮之间的载荷
得以均衡。
?图(a)为行星轮装在弹性心轴上； ?图(b)为行星轮装在非金属弹性衬套上； ?图(c)为行星轮内孔与轴承外套的介轮之间留有较大间隙以形 成厚油膜的所谓 油膜弹性浮动 结构。
2.行星轮系的均衡装置
3）采用杠杆联动的均衡装置
? 这种均衡装置中装有偏心的行星轮轴和杠杆系统。 ? 当行星轮受力不均衡时，可通过杠杆系统的联锁动作自行
四周； （4）邻接条件：保证多个均布的行星轮相互间不发生干涉。
（1）传动比条件 nt ? a ?nq ? (1 ? a )n j ? 0 ?行星轮系必须能实现给定的传动比 ?即
（2）同心条件 ?若采用标准齿轮，则同心条件为 ? 该式表明太阳轮和齿圈的齿数应同为奇数或偶数。
（3）装配条件 nt ? a ?nq ? (1 ? a )n j ? 0 ?为使各个行星轮都能均匀地装入太阳轮和中心轮之间，行星轮
5）1位的1档
1档离合器结合 1档固定离合器 结合
6）倒档
大于行星轮齿顶圆直径da2。如果采用标准齿轮，则
2.行星轮系的均衡装置
? 如果各个行星轮之间的载荷分配是均衡的，则随
着行星轮数目的增加，其结构将更为紧凑。
? 但由于零件不可避免地存在着制造误差、安装误
差和受力变形，往往会造成行星轮间的载荷不均 衡。
? 为了尽可能降低载荷分配不均现象，提高承载能
力，在设计周转轮系时，必须合理地选择或设计 其均衡装置。
1.固定轴式自动变速器基本结构
2.各档位的动力传递
? 本田Accord自动变速器的变速个位置；
? P为驻车挡，固定前轮(驱动轮)，使汽车不会在停车时滑行； ? R为倒挡，N是空挡； ? D4是具有1、2、3、4挡的一般驾驶挡位； ? D3是具有1、2、3挡的一般驾驶挡位，主要在一般道路或
的数目与太阳轮、齿圈的齿数之间必须有一定的关系，否则便 装配不起来。
?设需要k个行星轮均匀分布在太阳轮四周，则相邻两行星轮所夹
的中心角为2? /k。
?假设行星轮齿数为偶数，采用轮流装入法
欲将 k 个行星轮均匀分布在太阳轮周围，则太阳轮和齿圈的 齿数和应能被行星轮个数 k 整除。
（4）邻接条件
?为保证相邻两行星轮的齿顶不发生干涉，就要求其中心距lAB
2.行星轮系的均衡装置
1）采用基本构件浮动的均衡装置
?最常用的方法是采用双齿或单齿式联轴器。 ?三个基本构件中有一个浮动即可起到均衡作用，若两个基本构 件同时浮动，则效果更好。 ?图(a)、(b)所示为太阳轮浮动的情况，(c)、(d)为齿圈浮动的 情况。
2.行星轮系的均衡装置
2）采用弹性元件的均衡装置
高速公路上加速超车时使用。
? 2和1挡都是锁定挡位。它分别锁定在2挡和1挡，既不能升
挡也不能降挡，但在下陡坡时能利用发动机起有效制动作 用。
? 1）D4和D3位的1档
1档离合器结合
? 2）D4和D3位的2档
1档离合器结合 2档离合器结合
? 3）D4和D3位的3档
1档离合器结合 3档离合器结合
? 4）D4位的4档
汽车自动变速器理论
第8讲 行星齿轮机构的设计与计算 固定轴式自动变速器
行星齿轮机构的设计与计算
在行星齿轮机构运动方案设计阶段，行星机 构设计的主要任务是：
? 1.确定各轮的齿数 ? 2.选择适当的均衡装置
1.行星轮系各轮齿数的确定
各轮齿数必须满足的条件： （1）传动比条件：尽可能实现给定的传动比要求； （2）同心条件：保证行星架的转轴和太阳轮的轴线重合 （3）装配条件：要使多个行星轮能够均匀地分布在太阳轮
调整达到新的平衡位置。其优点是均衡效果较好，缺点是 结构较复杂。
3.行星轮系传动比的计算
基本思路
?根据单排行星齿轮机构一般特性方程式
nt ? a ?nq ? (1? a )n j ? 0
?将行星轮系转化成定轴轮系
行星架的角速度变成
?H ??H ? 0
3.行星轮系传动比的计算
由于转化机构为一定轴轮系，因此其传动比大小为：
固定轴式自动变速器
固定轴式自动变速器与行星齿轮自动变速器相比，有以下 主要特点： （1）固定轴式变速器采用普通外啮合齿轮，各相对齿轮都是 固定啮合，但传递动力与否取决于相对应离合器是否啮合。 （2）固定轴式变速器多由三条平行轴构成，变速器的总长度 较小，故一般都用在前轮驱动的轿车上。 （3）固定轴式变速器的操作组件只有多片式离合器和单向离 合器，没有制动器；操作件的数目较少。