(完整版)行星齿轮结构和工作原理
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丰田行星齿轮工作原理
丰田行星齿轮是一种常见的传动装置,它的工作原理是通过行星齿轮的旋转和转动来实现传动。
行星齿轮由太阳轮、行星轮和内齿轮组成,其中太阳轮是固定不动的,行星轮则绕着太阳轮旋转,内齿轮则与行星轮相连,通过内齿轮的转动来实现传动。
在行星齿轮的工作过程中,太阳轮是传动的主轴,它通过传动装置与发动机相连,从而带动行星轮的旋转。
行星轮则绕着太阳轮旋转,同时也绕着内齿轮旋转,这样就形成了一个行星运动的轨迹。
内齿轮则通过行星轮的转动来实现传动,将动力传递到车轮上,从而推动汽车前进。
丰田行星齿轮的优点在于它的传动效率高、噪音小、寿命长等特点。
由于行星轮的旋转和转动是在一个封闭的空间内进行的,因此它的噪音相对较小,同时也能够有效地防止灰尘和杂质的进入,从而延长了行星齿轮的使用寿命。
此外,行星齿轮的传动效率也非常高,能够将动力传递到车轮上,从而提高汽车的行驶速度和加速性能。
丰田行星齿轮是一种非常优秀的传动装置,它的工作原理简单、传动效率高、噪音小、寿命长等特点,使得它在汽车行业中得到了广泛的应用。
随着科技的不断发展,相信丰田行星齿轮在未来的发展中也会不断地得到改进和完善,为汽车行业的发展做出更大的贡献。
行星齿轮工作原理行星齿轮是汽车变速器(或简称变速箱)中最重要的组件。
它由外壳、行星轮组、轴等部分组成,主要的作用是进行速度的减比和传递能量。
一部行星齿轮的内部结构和功能:内部有三个主要部件——外壳、行星组件和大齿轮组件。
外壳是行星齿轮整个系统的支撑,它由铸铁、铝合金或钢铁等材料制成,并具有防水、防潮和耐磨损特性。
它为内部的行星组和大齿轮组件提供了支撑,确保它们的安全运转。
行星组由中心轴、正齿轮、行星轮和行星轴(又称轨座)组成,它是行星齿轮中用于减速和传递能量的关键部件。
正齿轮是用来连接主轴和行星轮的齿轮,行星轮是用来将能量传递到外壳上的轮子,而行星轴则是用来支撑行星轮的轴。
此外,大齿轮也是行星齿轮系统中重要的部件,它由多个大齿轮构成,这些大齿轮呈现不同的尺寸,它们可以根据不同的车辆的要求选择不同的比例来变换传动效率。
行星齿轮的工作原理是由驱动端的转子将动能传递给行星轮,然后行星轮又通过与它相连的轨座将动力传递给它自己支撑的旋转轴上。
当旋转轴通过行星轮转动,与它相连的大齿轮也会随之转动,而大齿轮的旋转速度比行星轮慢得多,因此,就实现了减速和动能传递的作用。
Planet gear is the most important component in a car transmission (or transmission for short). It is composed of a housing, a planetary wheel assembly, an axis, etc., which is mainly used for speed reduction and energy transmission.The internal structure and function of a planet gear are as follows:The working principle of the planet gear is that the rotors at the driving end transmit the kinetic energy to the planetary wheel, and then the planetary wheel transmits the power to the rotating shaft supported by itself throughthe track seat connected with it. When the rotating shaft is driven by the planet wheel, the large gear connected with it will also rotate, and the rotation speed of the large gear is much slower than that of the planet wheel, so the speed reduction and kinetic energy transmission are achieved.。
双排行星齿轮工作原理
双排行星齿轮是一种机械传动装置,它由两个同心排列的行星齿轮组成。
其中一个行星齿轮被称为内齿轮,另一个被称为外齿轮。
工作原理如下:
1. 内齿轮:内齿轮位于外齿轮的内部,其齿数较小。
内齿轮的中心轴与外齿轮的中心轴重合,并且内齿轮的齿与外齿轮的齿相互啮合。
2. 外齿轮:外齿轮位于内齿轮的外部,其齿数较大。
外齿轮的中心轴固定不动,只能绕其中心旋转。
3. 行星齿轮:两个排列在内齿轮齿根上的行星齿轮,它们的齿与内齿轮和外齿轮的齿都相互啮合。
4. 运动传递:当外齿轮被驱动旋转时,由于外齿轮固定不动,内齿轮被迫绕外齿轮旋转。
而内齿轮上的行星齿轮也会被强制带动旋转。
5. 传动效果:由于内齿轮和行星齿轮之间的啮合关系,行星齿轮的运动会导致内齿轮绕外齿轮的中心轴自转,并且具有相对于外齿轮的不同速度。
双排行星齿轮的工作原理可以实现两个输出之间的速度变化和转矩传递,常用于工业设备和机械装置中。
双排行星齿轮工作原理
双排行星齿轮是一种常见的齿轮传动机构,它由两个行星齿轮和一个太阳齿轮组成。
它的工作原理主要包括以下几个方面:
1. 太阳齿轮:太阳齿轮位于两个行星齿轮之间,它与传动输入轴相连。
当太阳齿轮转动时,会产生动力输入。
2. 行星齿轮:行星齿轮是两个,并且它们的齿轮数相同。
行星齿轮上有多颗齿与太阳齿轮咬合,行星齿轮可以绕自身轴线旋转,并且可以绕太阳齿轮转动。
3. 轴:行星齿轮的轴即为输出轴,通过与齿轮连接,实现输出扭矩和转速。
工作原理如下:
1. 开始时,太阳齿轮和行星齿轮静止不动。
2. 动力输入:当太阳齿轮开始转动时,由于行星齿轮与太阳齿轮的咬合,行星齿轮也会开始绕太阳齿轮旋转。
3. 输出:行星齿轮的旋转会带动输出轴一起旋转,从而实现输出扭矩和转速。
4. 变速:通过改变太阳齿轮的转速和行星齿轮的咬合方式,可以实现不同的变速比。
需要注意的是,双排行星齿轮传动具有高效、扭矩稳定、结构紧凑等优点,广泛应用于各种机械传动系统中。
行星齿轮传动原理
行星齿轮传动是一种常见的机械传动系统,其原理基于行星齿轮的结构和运动方式。
它包括一个太阳轮、行星轮、行星架和内齿轮。
1. 太阳轮(Sun Gear):位于行星齿轮传动的中心,通常是一个固定的轴或齿轮。
2. 行星轮(Planet Gear):连接在行星架上,围绕太阳轮旋转。
行星轮的个数可以有多个,而它们都连接在共享的行星架上。
3. 行星架(Planet Carrier):支撑并使行星轮围绕太阳轮旋转的结构。
行星架与外部机械部件(例如输出轴)连接。
4. 内齿轮(Ring Gear):位于行星齿轮系统的外部,与行星轮齿相啮合。
它是一个外环状的齿轮。
在行星齿轮传动中,太阳轮通常是输入轴,内齿轮则是输出轴。
其工作原理基于各个部件的相互作用和运动:
- 当太阳轮作为输入旋转时,行星轮通过行星架与太阳轮啮合,同时围绕太阳轮自转。
- 行星轮的运动也会驱动内齿轮,使其旋转。
这就导致了行星齿轮传动的输出。
- 通过控制太阳轮、行星轮或内齿轮中的任何一个的运动,可以改变传动比例和输出速度。
行星齿轮传动由于结构紧凑、传动比可调和承载能力强等特点,在许多机械系统中得到广泛应用,例如汽车变速器、减速器以及其他需要传动和扭矩转换的装置。
行星齿轮原理
行星齿轮是一种常用于传输和调整转速的机械装置。
它由一个中心轮与多个围绕其周围旋转的行星齿轮组成。
中心轮通常称为太阳轮,而围绕太阳轮旋转的行星齿轮则被称为行星轮。
行星齿轮的工作原理很简单。
当太阳轮转动时,行星齿轮也会随之旋转。
行星齿轮的齿轮与太阳轮齿轮相互啮合,使得行星齿轮绕太阳轮旋转。
而行星轮的齿轮则与一个外部齿轮(称为环齿轮)啮合,使得环齿轮也会旋转。
通过适当的设计和配合,行星齿轮可以实现不同转速的传动比。
例如,如果太阳轮的转速为1000转/分钟,而环齿轮的齿轮比
为10,则环齿轮的转速将会是100转/分钟。
这种传动比可以
根据实际需要进行调整。
行星齿轮具有多种优点。
首先,它可以实现高传动比的同时保持较小的尺寸。
其次,由于行星齿轮的多个齿轮都可以承受负载,因此它的承载能力较强。
此外,由于行星齿轮的齿轮分布在整个装置中,因此它的负载分配较均匀,有助于提高传动的平稳度和可靠性。
行星齿轮在各种机械传动中都有广泛的应用,如汽车变速器、工业机械和航空航天设备等。
通过合理的设计和配合,可以满足不同的传动需求,并提高机械系统的性能和效率。
辛普森行星齿轮工作原理
辛普森行星齿轮是一种新型的高效节能传动装置,它由两个行星轮系组成,其基本原理是以行星轮系的传动比为基础,通过齿轮机构的特殊设计,将动力传递到各个摩擦表面。
由于各摩擦表面同时受力,故可以获得较大的传动比。
它由三个基本部分组成:主动齿轮、从动齿轮和主动齿轮轴。
主动齿轮轴上有若干个相同的齿圈,当一个齿圈转到另一个齿圈时,带动另一个齿圈转到下一个齿圈,这样便在一个齿轮上实现了两个齿轮的啮合。
由于主动齿轮轴上有若干个齿圈,故在每一齿轮上都有若干个相同的齿(或叫旋向),各旋向所对应的输出轴与输入轴之间都有一相对运动(或称为相对运动速度)。
在行星轮系中,每个行星轮与其后面的两个内齿圈之间都有相对运动(或称为相对运动速度)。
而各内齿圈之间的相对运动是通过行星轮与内齿圈齿廓间的啮合来实现的。
行星齿轮传动是以行星轮系为基础的,而行星轮系也是由若干个相同或不同齿型(或称旋向)的行星轮组成。
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行星齿轮自锁原理1 行星齿轮自锁原理行星齿轮自锁原理是通过利用行星齿轮互相啮合、啮合力和行星齿轮回转角度大小,使传动机构能够自动锁定,从而实现安全可靠的传动机构切换的原理。
1.1 原理介绍行星齿轮自锁原理的主要特点是在没有外力作用时传动机构能够自动锁定,分为双向锁定和单向锁定两种。
双向锁定指两个行星齿轮在高精度机构中,其承受着双向重复动作并互相锁定;单向锁定只锁定一个行星齿轮,并使其无法受到推倒力。
1.2 工作原理行星齿轮自锁原理的工作原理如下:1)行星齿轮以齿面弯曲锥啮合,形成齿轮正向转动时的锁定,即当行星齿轮正向转动时,会由于其齿面的弯曲锥啮合效应而发生锁定;2)回转角度大小,即行星齿轮在正向转动时,由于转动角度的变化,而破坏到原有的啮合,从而发生脱合的现象,从而起到自锁的作用;3)啮合力,即在传动机构中,行星齿轮转动时齿轮之间的摩擦力,从而使行星齿轮发生自锁。
1.3 优缺点行星齿轮自锁原理应用推广,具有以下优点和缺点:优点:(1)传动效率高,出力转矩大,保证行星齿轮机构能够长期受力。
(2)能够配置多个自锁手柄,能够有效的保证传动机构的安全和可靠。
缺点:(1)由于齿面的弯曲锥啮合,齿轮啮合度较低,易造成齿轮效率降低、加速度减小;(2)由于啮合后,在反转方向转动较耗时,影响机构运行速度。
1.4 应用场景行星齿轮自锁原理应用在以下几个领域:(1)可靠性要求较高的设备,如汽车制动系统、液压传动系统、破碎机等;(2)海洋设备和矿山设备,如潜水器、拖船、煤尘收集系统;(3)机械传动的设备,如机床、铸造和印刷机等。
总之,行星齿轮自锁原理是一种利用齿面弯曲锥啮合、啮合力和行星齿轮回转角度大小,使传动机构能够自动锁定,从而实现安全可靠的传动机构切换的原理,应用场景广泛,能够显著提高传动机构的可靠性。
ngwn行星齿轮工作原理
行星齿轮是一种常见的传动装置,被广泛应用于各种机械设备中,其中包括工
业机械、汽车和飞机等。
行星齿轮传动具有较高的效率和承载能力,因此被认为是一种可靠和高效的传动方式。
行星齿轮由一个太阳齿轮、多个行星齿轮和一个内齿圈组成。
太阳齿轮位于中间,行星齿轮则围绕太阳齿轮旋转,同时与内齿圈啮合。
这种布局使行星齿轮传动具有较高的扭矩转换能力和平稳的输出速度。
行星齿轮传动的工作原理是通过太阳齿轮、行星齿轮和内齿圈之间的啮合实现
转速和扭矩的传递。
当太阳齿轮受力转动时,它将带动行星齿轮绕着太阳齿轮旋转,并且行星齿轮的运动轨迹是固定的椭圆形。
同时,行星齿轮也会与内齿圈啮合,使内齿圈保持静止。
行星齿轮的优点之一是具有高传动比。
由于行星齿轮传动采用多组行星齿轮,
并且行星齿轮与太阳齿轮以及内齿圈的组合方式不同,因此可以实现较大的传动比。
这使得行星齿轮传动能够满足不同设备对于速度和扭矩的需求。
此外,行星齿轮传动还具有紧凑的结构和良好的可靠性。
通过合理设计和制造,行星齿轮传动可以实现更高的传动效率,减少传动噪声,并且具有较长的使用寿命。
总之,行星齿轮传动是一种常见且可靠的传动方式,其工作原理基于太阳齿轮、行星齿轮和内齿圈之间的联动。
通过合理的设计和制造,行星齿轮传动可以实现高传动比、高效率、稳定的输出速度和扭矩,广泛应用于各种机械设备中。
行星齿轮的自锁原理标题:深入解析行星齿轮的自锁原理摘要:本文将深入探讨行星齿轮的自锁原理,通过对行星齿轮的结构、工作原理以及自锁机制的解析,帮助读者更好地理解和应用行星齿轮系统。
本文将从浅入深地介绍行星齿轮的组成部分、工作原理,并详细探讨自锁机制,为读者提供全面、深入的知识和理解。
第一部分:行星齿轮的基本结构和工作原理1. 行星齿轮的组成部分- 太阳轮、行星轮、内齿圈的功能及作用- 各部分之间的传动关系2. 行星齿轮的工作原理- 太阳轮的驱动力和转动方向- 行星轮与太阳轮之间的传动关系- 内齿圈的作用和运动状态第二部分:行星齿轮的自锁原理1. 自锁概念和意义- 什么是自锁,为什么它在行星齿轮中很重要- 自锁的作用和优势2. 自锁原理的解析- 行星齿轮系统中的自锁机制- 自锁原理的工作过程和条件3. 自锁机制的实现- 如何设计和构造自锁机制- 自锁机制的优化和改进方法第三部分:行星齿轮的应用和发展趋势1. 行星齿轮的应用领域- 行星齿轮的广泛应用情况介绍- 行星齿轮的优点和适用性分析2. 行星齿轮的发展趋势- 新型行星齿轮技术和材料的研发- 行星齿轮系统的自锁性能提升方法结论:通过对行星齿轮的组成部分、工作原理以及自锁机制的深入探讨,我们可以更好地理解行星齿轮的自锁原理。
自锁在行星齿轮系统中扮演着重要的角色,它不仅可以增强行星齿轮的安全性和可靠性,还可以提高传动效率和性能。
未来,随着新技术和材料的不断发展,行星齿轮系统的自锁性能将得到进一步提升,为各个应用领域带来更广阔的发展前景。
观点和理解:行星齿轮的自锁原理是行星齿轮传动中的重要组成部分,它在提高系统的安全性、可靠性和性能方面起到关键作用。
了解自锁的概念和原理有助于我们更好地应用行星齿轮系统,并在设计和优化过程中充分考虑自锁性能。
随着技术的不断发展,行星齿轮的自锁机制将得到进一步的改进和提高,为行星齿轮在更广泛的应用领域展现出更大的潜力。
驱动桥行星齿轮结构工作原理
嘿,朋友!今天咱来唠唠驱动桥行星齿轮结构的工作原理,这可真是个超级有趣的玩意儿啊!
想象一下,驱动桥就像一个大力士,而行星齿轮结构呢,就是这个大力士身体里的奇妙机械装置!比如说,你看那自行车的链条和齿轮,跟驱动桥行星齿轮结构就有点类似呢!
驱动桥行星齿轮结构,它可不简单呐!它就像是一个完美配合的团队。
中心轮就如同团队里的核心人物,那叫一个重要;行星轮呢,就像一群勤劳的小伙伴,围着中心轮不停地转呀转;还有那齿圈,就像是给这个团队提供了一个稳固的舞台。
当动力传递过来的时候,哇塞,就像一场精彩的表演开始了!中心轮转动起来,带动着行星轮开始欢快地跑起来。
哎呀,这跑的过程可不只是简单地转圈圈哦!行星轮一边自转,一边还绕着中心轮公转,这多神奇啊!难道这不比魔术还精彩?这不就好像是一群小蜜蜂围着蜂巢忙碌但又秩序井然嘛!然后呢,这些行星轮再把动力传递给齿圈,从而实现了整个驱动桥的运转。
在实际应用中,这种结构可太重要啦!不管是汽车还是其他大型机械,都少不了它的功劳。
没有它,那些大家伙怎么能跑得那么稳,那么有力呢?
我觉得驱动桥行星齿轮结构真的是机械世界里的一大奇迹啊!它让看似不可能的动力传递变得如此顺畅,如此神奇!咱可得好好感谢那些聪明的工程师们,创造出了这么了不起的结构!咋样,是不是对驱动桥行星齿轮结构的工作原理有了更深刻的认识呀?。
行星齿轮式减速起动机工作原理(一)
行星齿轮式减速起动机工作原理
1. 概述
行星齿轮式减速起动机是一种常见的传动装置,主要用于传递动力和改变转速。
它由行星齿轮组成,通过相互咬合的齿轮传递动力,实现减速或起动的功能。
2. 构成
行星齿轮式减速起动机主要由以下部件构成:
•齿轮箱:用于安装和支撑齿轮
•主轴:传递动力的轴
•行星齿轮:多个齿轮组成的轮系
•外齿环:与行星齿轮咬合,限制行星齿轮的运动方向
•弹簧:用于保持行星齿轮与外齿环的咬合状态
3. 工作原理
行星齿轮式减速起动机的工作原理如下:
1.当主轴以一定转速旋转时,其动力被传递到行星齿轮上。
2.外齿环限制行星齿轮的运动方向,使其只能绕主轴旋转,而不能
自由转动。
3.行星齿轮与外齿环同时咬合,形成一种特殊的齿轮传动方式。
4.当主轴旋转时,行星齿轮也会跟随旋转,但由于外齿环的限制,
行星齿轮无法自由转动,只能绕主轴旋转。
5.通过行星齿轮的运动,动力被传递到输出轴。
4. 优点和应用
行星齿轮式减速起动机具有以下优点:
•传递动力平稳,噪音小
•组成紧凑,结构简单
•承载能力强,寿命长
由于其优点,行星齿轮式减速起动机广泛应用于各种机械设备中,如汽车变速器、船舶传动系统以及工业生产线等。
5. 总结
行星齿轮式减速起动机是一种常见的传动装置,通过行星齿轮与
外齿环的咬合,实现了动力的传递和转速的改变。
其结构简单、功能
强大,在各种机械设备中有广泛的应用。
了解行星齿轮式减速起动机
的工作原理有助于我们更好地理解和应用这一传动装置。
第3章行星齿轮变速器结构与工作原理行星齿轮变速器是一种主要用于传递大扭矩的传动装置,广泛应用于机械工程领域。
本章将介绍行星齿轮变速器的结构和工作原理。
行星齿轮变速器由太阳齿轮、行星齿轮组和内齿轮组成。
其中,太阳齿轮位于中心,行星齿轮围绕太阳齿轮旋转,内齿轮作为固定不动的部分。
这种结构使得行星齿轮变速器具有更高的传动效率、更大的扭矩传递能力和更小的外形尺寸。
行星齿轮组由行星轮、行星架和行星轴组成。
行星轮可以自由旋转,并通过行星架与太阳齿轮和内齿轮连接。
行星轴同时连接行星轮和行星架,使得行星轮能够绕行星轴旋转。
行星架是行星齿轮变速器的支撑结构,通过轴承支撑行星轴和行星轮。
行星齿轮变速器的工作原理是通过行星齿轮组的运动实现传动比的变化。
当太阳齿轮作为输入轮旋转时,行星齿轮组开始工作。
太阳齿轮传递动力给行星齿轮,行星齿轮绕太阳齿轮和内齿轮旋转,并通过行星架传递动力给输出轮。
同时,内齿轮作为固定不动的部分,起到定位和支撑作用。
通过调整太阳齿轮、行星齿轮和内齿轮的相对位置,可以实现不同的传动比。
当太阳齿轮作为输入轮旋转时,太阳齿轮的转速决定了输出轮的转速。
当太阳齿轮的转速大于行星齿轮的转速时,输出轮的转速会减小,传动比降低;当太阳齿轮的转速小于行星齿轮的转速时,输出轮的转速会增加,传动比提高。
总之,行星齿轮变速器通过太阳齿轮、行星齿轮和内齿轮之间的运动,实现了传动比的变化。
其结构紧凑,传动效率高,扭矩传递能力强,已被广泛应用于机械工程领域,例如汽车、航空航天、工程机械等。
行星齿轮机构和工作原理 授课题目 §3-3 行星齿轮机构和工作原理 授课类型 理论课
首次授课时间 2009年9 月4日 学时 2
教学目标 知识目标:⒈了解行星齿轮机构的组成; ⒉掌握单排行星齿轮的工作原理并总结出行星齿轮机构基本特征。 能力目标:⒈通过掌握简单的行星齿轮机构的工作原理,为下面学习各种自动变速器的工作原理准备; ⒉锻炼学生们分析问题、思考问题的能力。 情感目标:为学生树立自信心,激发出学生的学习动力。
重点与难点
教学重点:⒈单排行星齿轮的基本特征;
⒉单排行星齿轮机构的特性方程。 教学难点:单排行星齿轮的工作原理。
教学手段与方法
⒈采用兴趣激励法使学生始终处于自动学习状态;
⒉采用师生互动法使学生通过自己的讲述知识点,掌握重点和难点;⒊通过挂图并结合单排行星齿轮模型进行讲授,检测教学效果。
§3-3 行星齿轮机构和工作原理 Ⅰ 授课思路:在初步了解行星齿轮机构的组成的基础上,通过单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程结合力和反作用力的作用原理使学生掌握单排行星齿轮的工作原理。拓展学生的能力,使学生概括出单排行星齿轮的基本特征。 1
Ⅱ 过程设计: 1.提问问题,复习上次课内容(约3min) ⑴ 导轮单向离合器有哪几种?(楔块式、滚柱式) ⑵ 锁止离合器的作用?(提高传动效率,使液力变矩器有液力传动变为机械传动) 2.导入新课(约1min) 自动变速器是怎样实现自动换挡的呢?这就是我们这节课讲的主要内容 3.新课内容:具体内容见“授课内容”(约73min) 4.本次课内容小结(约2min) 5.布置作业(约1min) Ⅲ 讲解要点:单排行星齿轮的工作原理和单排行星齿轮的基本特征这一主线进行讲解。 Ⅳ 授课内容:
一、 简单的行星齿轮机构的特点 行星齿轮机构的组成: 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l所示)。
如图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 2
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,两者间旋转方向相同。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。 二、 单排行星齿轮机构的工作原理 根据能量守恒定律,三个元件上输入和输出的功率的代数和应等于零,从而得到单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程。 特性方程:n1+an2-(1+a)n3=0 n1——太阳轮转速,n2——齿圈转速,n3——行星架转速,a——齿圈与太阳轮
齿数比。 由特性方程可以看出,由于单排行星齿轮机构具有两个自由度,在太阳轮、环形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, 3
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
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) 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)
【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。】 5
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: 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。 6
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。 【画出如图7的表格,通过提问学生回答问题,从而自己概括出规律,然后再总结出行星齿轮机构基本特征。】 思考题、讨论题、作业 1.单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程? 2.简单行星齿轮机构的运动特征有哪些?
内容小结 1、单排行星齿轮的基本特征 2、单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程 3、单排行星齿轮的工作原理