行星轮系的传动优势及应用领域

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：由此可见，行星轮系可获得的传动比之大。一般地说，在传递功率与传动比相同的情况下，行星轮系减速器的体积是定轴轮系减速器的15%～60%，重量是定轴轮子减速器的20%～50%。故齿轮1、2、2′、3和齿轮4组成差动轮系。差动轮系可实现运动分解的特性，在汽车、拖拉机及机床传动中得到广泛应用。

轮系广泛应用于各类机械中，主要功用如下

（1）实现相距较远的两轴之间的传动当两轴相距较远而传动比又不能太大时，若仅用一对齿轮传动，则齿轮传动的外廓尺寸就很大，如图1-85中点画线所示。若改用图中实线所示的那样，便可减小尺寸，节约材料。在车床主轴与丝杠之间的齿轮传动就是如此。

图1-85 远距离传动

（2）实现变速传动在主动轴为一种转速的情况下，经过轮系可使从动轴获得多种转速，这种传动称为变速传动。如图1-86所示为一汽车变速箱，它能实现变速要求。Ⅰ轴为主动轴，Ⅱ为从动轴，B、C为滑移齿轮，D为离合器，通过改变齿轮的啮合及离合器接合，可获得不同的传动比（nⅠ/nⅡ）。

（3）可改变从动轴的转向在主动轴转向不变的情况下，若要求从动轴实现正反转，则可用定轴轮系来实现。如图1-87所示为车床进给系统三星齿轮换向机构。在图1-87a所示位置时，惰轮2、3都参与啮合，输入轴O₁顺时针转动时，输出轴O₄逆时针转动；当向上扳动手柄A，在图1-87b所示位置，两惰轮中只有惰轮3参与啮合，此时O₁仍在顺时针转动，但O₄却变成顺时针转动了。

图1-86 汽车变速箱

图1-87 三星齿轮换向机构

（4）可获得很大的传动比在图1-88所示的行星轮系中，太阳轮4固定，各齿轮齿数为z₁=100，z₂=101，z₃=100，z₄=99。该轮系的传动比i_H1达到10000。由此可见，行星轮系可获得的传动比之大。一般地说，在传递功率与传动比相同的情况下，行星轮系减速器的体积是定轴轮系减速器的15%～60%，重量是定轴轮子减速器的20%～50%。

（5）能实现运动的合成差动轮系可将两个各自独立的运动合成为一个运动。如图1-89所示为滚齿机差动轮系，两个各自独立的运动（转动）分别由行星架H和齿轮1输入，而合成运动（转动）由齿轮3输出。

图1-88 大传动比的行星轮系

图1-89 滚齿机差动轮系

（6）能实现运动的分解差动轮系可将一个基本输入运动（转动）按需要分解成两个构件的运动（转动）输出。图1-90所示为汽车后桥差动器，汽车发动机通过传动轴驱动齿轮5，再驱动齿轮4转动。齿轮4上固联着行星架H，H上装有行星轮2和2′。与2直接啮合的齿轮1和3是太阳轮。故齿轮1、2、2′、3和齿轮4（行星架H）组成差动轮系。当汽车直线行驶时，两个后轮所滚过的距离相等，此时两轮的转速相等。当汽车需绕O点沿半径为r的路面左转弯时，为了使两后轮均在地面上滚动而不发生相对滑动，以减小摩擦和车胎磨损，就要求右轮比左轮转得快。这时行星轮系产生差动效果使右侧车轮比左侧车轮转得快，保证车轮与地面作纯滚动。差动轮系可实现运动分解的特性，在汽车、拖拉机及机床传动中得到广泛应用。

图1-90 汽车后桥差速器

行星轮系的传动优势及应用领域

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