行星齿轮机构的传动原理和结构
行星齿轮工作原理
行星齿轮工作原理行星齿轮，也称为行星传动，是广泛应用于各种机械装置中的一种传动机构。
它由一个太阳齿轮、一组行星齿轮和一个内齿圈组成。
行星齿轮通常用于需要高传动比和紧凑结构的应用，如自行车排挡、汽车变速器、机器人等等。
行星齿轮的工作原理是将输入的动力通过齿轮的组合转换为输出的动力，并且可以在传递动力的同时实现传动比的改变。
行星齿轮的工作过程如下：1.太阳齿轮：太阳齿轮位于行星齿轮机构的中心位置，接受输入的动力。
当太阳齿轮旋转时，它会通过齿轮齿距的干涉将动力传递给行星齿轮。
2.行星齿轮：行星齿轮是连接在太阳齿轮和内齿圈之间的一组齿轮。
它们被一个轴连接在一起，并且每个行星齿轮都有自己的齿数。
当太阳齿轮旋转时，行星齿轮也会随之旋转。
3.内齿圈：内齿圈是行星齿轮机构的外部齿轮，它与行星齿轮嵌合在一起。
当行星齿轮旋转时，内齿圈也会转动。
而内齿圈的齿数要大于行星齿轮的齿数，从而实现较大的传动比。
行星齿轮机构的工作原理主要是基于齿轮的齿距干涉和相对转动来实现动力的传递和传动比的改变。
当太阳齿轮旋转时，它的齿距会与行星齿轮的齿距相干涉，从而将动力传递给行星齿轮。
同时，行星齿轮的转动也会受到内齿圈的影响，进一步改变传动比。
行星齿轮的优点主要有以下几个方面：1.高传动比：由于行星齿轮结构的特殊性，可以实现大传动比的转动，比其他传动机构更有优势。
2.紧凑结构：行星齿轮机构的结构紧凑，占用空间小，适用于空间有限的场合。
3.负载分配：行星齿轮机构可以将负载分散到多个行星齿轮上，从而提高传动的可靠性和承载能力。
4.无倒退传动：行星齿轮机构的输出轴可以在不断电或无法输入动力的情况下保持静止，不会产生倒退传动的问题。
总结来说，行星齿轮是一种应用广泛的传动机构，通过太阳齿轮、行星齿轮和内齿圈的组合运动，可以实现输入动力的传递和输出动力的变化。
其结构紧凑、传动效率高、传动比可调等特点使得行星齿轮在各种机械装置中都得到了广泛应用。
行星齿轮机构工作原理
行星齿轮机构工作原理
行星齿轮机构是一种常见的传动机构，由中心轴和多个行星轮组成。
其工作原理是通过行星轮的旋转和组合，实现不同轴之间的传动。
行星齿轮机构的核心组成部分包括一个太阳轮、若干个行星轮和一个内齿轮。
太阳轮位于行星齿轮机构的中心，内齿轮则位于太阳轮的周围。
每个行星轮与太阳轮和内齿轮都有啮合，形成一个闭环结构。
当输入轴与太阳轮相连并旋转时，太阳轮带动行星轮一起旋转。
行星轮由于自身的轴向运动，使得行星轮上的齿与内齿轮啮合。
内齿轮同样自转，与行星轮之间的啮合形成了传动。
因此，太阳轮的旋转通过行星轮与内齿轮的相互作用，最终带动输出轴的旋转。
行星齿轮机构的特点是传动比较大、传动效率高，且体积小。
在实际应用中，行星齿轮机构通常被用于需要高扭矩输出和减速传动的场合。
例如，行星齿轮机构常用于汽车变速器、工业机械和机器人等领域。
总之，行星齿轮机构通过太阳轮、行星轮和内齿轮之间的复杂啮合关系，实现了输入轴与输出轴之间的传动。
其工作原理简单而高效，因此被广泛应用于各种机械传动系统中。
行星齿轮的结构及原理
行星齿轮的结构及原理行星齿轮是一种机械传动元件，具有紧凑、高转矩传递和高精度传动等优点，在工业领域中得到广泛应用。
行星齿轮由行星轮、太阳轮和内齿圈三部分组成，其传动原理与差速器相似，可以实现多种不同的传动方式。
下面介绍行星齿轮的结构及原理。
行星齿轮由以下三个部分组成：行星轮、太阳轮和内齿圈。
其中，地球仪齿轮结构是行星齿轮的一种特殊结构，它将行星轮和太阳轮合二为一，实现了行星齿轮的紧凑结构。
（1）行星轮行星轮是行星齿轮传动中的动力源，它通常由若干个行星齿轮组成，每一个行星轮都与行星轮轴相连，行星轮的轴心不在齿轮轴线上，其作用是使行星轮绕齿轮中心轴自转和公转。
（2）太阳轮太阳轮是行星齿轮结构中的被动元件，它与外部环形齿轮相连，不但负责传递动力，还起到支撑、固定行星轮的作用。
（3）内齿圈内齿圈是行星齿轮结构中的固定元件，它通常由内部齿轮组成，与太阳齿轮相贴合而构成一个内在的环形齿轮。
它通过与太阳轮齿合，使其转动并产生一个输出速度。
行星齿轮传动是一种典型的行星式结构，其传动原理类似于自行车中的“牙轮组”和汽车中的“差速器”。
行星齿轮可以实现多种不同的传动方式，下面介绍其中三种常见的传动方式：（1）行星轮固定，输出端固定当行星轮固定不动时，行星轮的齿轮将有一个与太阳轮齿轮相等的转速，并与内齿圈齿轮相向工作，产生一个输出速度。
此情况下，行星轮的公转速度与内齿圈的自转速度相等，而太阳轮的自转速度为零。
（3）内齿圈固定，太阳轮转速变化总之，行星轮的自转和太阳轮的自转和公转的组合可以实现多种不同的传动方式，具有极高的灵活性和多样性。
具体采用哪种传动方式，取决于具体的需求和应用环境。
行星齿轮 原理
行星齿轮原理
行星齿轮是一种常用于减速和增速传动的机械装置。
它由一个中央太阳齿轮、多个围绕太阳齿轮旋转的行星齿轮和一个内径上有内齿的外圆环组成。
行星齿轮的原理是通过太阳齿轮和行星齿轮之间的啮合传递转动。
太阳齿轮位于行星齿轮的中间，行星齿轮则位于太阳齿轮的周围。
外圆环上的内齿同时与行星齿轮的外齿啮合。
当太阳齿轮转动时，行星齿轮绕着太阳齿轮旋转，并通过外齿与内齿啮合，从而传递转动。
由于行星齿轮的个数通常不止一个，因此可以实现更大的传动比。
行星齿轮的特点是具有高传动效率和较小的体积。
在传动比需要调整的情况下，只需改变太阳齿轮与外圆环之间的配合点即可。
此外，行星齿轮还具有良好的平衡性和稳定性，适用于高速传动。
总之，行星齿轮通过太阳齿轮和行星齿轮之间的啮合传递转动，实现减速和增速传动。
它具有高效率、小体积、可调传动比等特点，被广泛应用于各种机械装置中。
拉维娜式行星齿轮机构工作原理
拉维娜式行星齿轮机构工作原理
拉维娜式行星齿轮机构是一种常用于传动和减速的机械装置。
该装置由中央太阳齿轮、行星齿轮和内外环齿轮组成。
工作原理如下：
1. 中央太阳齿轮：太阳齿轮位于行星齿轮机构的中央，通过输入动力来驱动整个装置。
太阳齿轮上的外齿轮与行星齿轮相啮合。
2. 行星齿轮：行星齿轮通常有多个，围绕中央太阳齿轮旋转。
每个行星齿轮的内齿
轮与中央太阳齿轮的外齿轮相啮合。
3. 内外环齿轮：内环齿轮位于行星齿轮内部，并且与行星齿轮上的外齿轮相啮合。
外环齿轮则位于整个齿轮机构的外部。
4. 动力传递：当中央太阳齿轮转动时，外齿轮带动行星齿轮绕中央太阳齿轮旋转。
行星齿轮齿面同时与中央太阳齿轮上的外齿轮和内环齿轮啮合，形成一个闭合的传动链。
最终，齿轮机构的输出动力通过内环齿轮传递到外环齿轮上。
5. 动力减速：由于行星齿轮机构的结构，每个行星齿轮和内环齿轮的齿数比外环齿
轮少。
输入动力经过行星齿轮机构转动后，会被减速输出到外环齿轮上。
通过这种拉维娜式行星齿轮机构，可以实现动力的传递和减速。
其紧凑的结构和高效
的传动特性使其广泛应用于机械动力传动系统中。
行星齿轮机构的结构与传动原理
四、直接传动★
n1
n2 刚性联接3
直接传动：传动比=1 条件：任何两元件被刚性联接。 n1+αn2-(1+α) n3 = 0 n3= n1或n3= n2或n1= n2 传动比=1
五、增速传动
制动n1
输出n2 输入n3
一）、 ★增速传动：传动比=α/（1+α ） 条件：主动件-行星架，被动件-齿圈，固定件-太阳轮。 n1+αn2-(1+α) n3 = 0 n1=0 传动比=n3/n2=α/ （1+α ）
三、带式制动器
带式制动器结构：
1-变速器壳体 2-制动带 3-制动鼓 4-活塞 5-液压缸施压腔 6-液压 缸端盖 7-液压缸释放腔 8-推杆 9-调整螺钉 10-回位弹簧
带式制动器工作过程：
间隙如何测量、调整？
1.2.3、单向离合器
常见类型有：棘轮式、滚柱斜槽式 和 楔块式单向（超越）离合器 作用：连锁作用，固定作用，改善换档的平稳性。
1、滚柱斜槽式单向（超越）离合器
1-外环 2-内环 3-滚柱 4-弹簧。
二、楔块式单向（超越）离合器
1-外环 2-内环 3-楔块。
三、棘轮式单向（超越）离合器
1-外轮 2-棘爪 3-棘轮 4-叶片弹簧。
四、单向离合器作用
(1) 连锁作用 ---将二元件直接连接使之一起运动。
(2) 固定作用—将行星齿轮机构中某一元件与壳体相连，使该元件被固定。
制动n2
输出n1
输入n3
二）、增速传动：传动比=1/ （1+α ） 条件：主动件-行星架，被动件-太阳轮，固定件-齿圈。 n1+αn2-(1+α) n3 = 0 n2=0 传动比=n3/n1=1/ （1+α ）
行星齿轮组工作原理
行星齿轮组工作原理
行星齿轮组是一种常用的齿轮传动装置，由太阳轮、行星轮、内齿圈和行星架等组成。
它的工作原理如下：
1. 太阳轮：太阳轮是行星齿轮组的输入轴，通过外部力矩使太阳轮产生转动。
2. 行星轮：行星轮是与太阳轮啮合并靠近中心的齿轮，它们之间共用一组行星齿轮。
行星轮与太阳轮通过行星齿轮轴联接。
3. 行星架：行星架通过轴与每个行星轮相连接，使得行星轮能绕太阳轮的轴线旋转。
行星架一般由支撑片或者梅花臂组成。
4. 内齿圈：内齿圈是连接行星架的齿轮，它具有内齿，行星齿轮的外齿与内齿圈啮合。
内齿圈是行星齿轮组的输出轴。
当太阳轮转动时，太阳轮驱动行星轮绕着太阳轮旋转，行星架上的行星轮也沿着内齿圈的运动方向自转。
由于行星轮与内齿圈有啮合，所以行星轮的自转会导致内齿圈的转动，从而实现输出轴的旋转。
行星齿轮组的工作原理基于齿轮的啮合和相对运动，利用行星架的设计可以实现高传动比和更强的扭矩输出。
由于行星齿轮组的特点，它被广泛应用于各种传动装置中，如汽车变速器、机床、航天器等。
ngwn型行星齿轮传动原理
ngwn型行星齿轮传动原理
NGWN型行星齿轮传动是一种常用的行星齿轮传动结构，由内、外齿轮和行星齿轮组成。
其原理如下：
1. 传动原理：
NGWN型行星齿轮传动通过内齿轮驱动行星齿轮的旋转，然
后通过行星齿轮与外齿轮的啮合，实现动力传递。
内齿轮固定不动，外齿轮为输出轴，行星齿轮为输入轴。
通过改变内齿轮和外齿轮的啮合配合关系，可以实现不同的传动比。
2. 结构特点：
NGWN型行星齿轮传动的主要结构特点包括内、外齿轮的啮合、行星齿轮的旋转以及外齿轮的输出。
内齿轮通常是一个内部齿圈，通过内部齿圈的固定实现内齿轮不动。
外齿轮是一个外部齿圈，通过与行星齿轮的啮合实现输出，可以围绕内齿轮转动。
行星齿轮由若干个同心排列的行星齿轮组成，通过与内、外齿轮的啮合实现输入和输出的连续传递。
3. 优点与应用：
NGWN型行星齿轮传动具有传动比大、承载能力高、紧凑型
结构等优点。
常用于工业机械设备中需要大扭矩输出和精密传动的场合，例如机床、冶金设备、纺织设备等。
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行星齿轮变速装置
单排单级行星齿轮机构运动
6
行星齿轮变速装置
单排单级行星齿轮机构组成
7
行星齿轮变速装置
单排单级行星齿轮机构实物运动
8
行星齿轮变速装置
单排单级行星齿轮机构实物图
9
行星齿轮变速装置
（2）单排单级行星齿轮机构的变速原理和传动比计算
1）单排单级行星齿轮机构的变速原理 单排单极行星齿轮机构必须将太阳轮、齿圏和行星架三个 元件中的一个加以固定，或者将某两个元件互连接在一起，输 入与输出才能获得一定的传动比。改变各元件的运动状态，可
S
21
行星齿轮变速装置
（4）、太阳轮输入，行星架制动，齿圈输出 1）转矩传动分析 图3-10所示，当太阳轮输入顺时针旋转时，使行星轮
逆时针旋转（两齿轮外啮合），因行星架制动，所以 行星轮必在行星架上逆时针自转，行星轮逆时针旋转 必给齿圈轮齿一个作用力，齿圈在行星轮齿作用下逆 时针旋转而输出转矩（两齿轮外啮合）。
太阳轮 太阳轮
齿圈 行星架
i=-α i= 1+α＞2
3 太阳轮 4 无 5 太阳轮
6 无
齿 圈
任意两元 件
行星架
另一元件
i= 1+1/α＞1
i=1
转向相同 减速增矩
转向、转速、转矩 均相同
行星架任意ຫໍສະໝຸດ 件齿 圈任意元件i=α/（1+α）＜1 转向相同 增速减矩
i=0 无动力输出
30
行星齿轮变速装置
31
图3-4太阳轮输入，齿圈制动，行星架输出传动图与结构简图 14
行星齿轮变速装置
2）传动比计算
①用运动方程计算传动比
该行星齿轮机构运动方程n1+αn2－(1+α)n3=0中，由于齿圈制动n2=0， 该运动方程变为n1-(1+α)·n3=0得 n1/n3= 1+α即传i=n1/n3 =1+α＞2 即该单排行星齿轮机构转向相同，减速增矩。
S
n1
S n1
24
行星齿轮变速装置
（5）行星排成一整体输出
若三元件中的任两元件被连接在一起，则第三元件必然 与这两者以相同的转速、相同的方向转动。
25
行星齿轮变速装置
1）转矩传动分析
若把行星架与齿圈相连，则行星架与齿圈便不可能有相对运动，而行星轮 与齿圈相啮合，于是行星轮便不会相对行星架运动。又因太阳轮齿与行星 轮齿相啮合，所以太阳轮也不连自连，使整个行星排连成一体。同理，太 阳轮与行星架相连，或太阳轮与齿圈连成一体，行星排均成一体输出。如 图3-12所示。
式中：n1 -太阳轮转速；n2-齿圈转速；n3 -行星架转速； a=齿圈齿数Z2 与太阳轮齿数Z1之比，即a = Z2/ Z1 且 a＞1（a一般为2点几）。
通过解上述三元一次方程，得出传动比。
12
行星齿轮变速装置
②用矢量图法计算传动比
在竖直线段上确定R、C、S三点。S代表太阳轮，位于最下端；R代表齿 圈，位于最上端；C代表行星架，位于S和R之间。CR=1（单位）CS=α。 α＝齿圈齿数/太阳轮齿数，故α＞1（α一般为2点几），如图3-3所示。
(1+α)n3=0 得n1/n3=1即传动比i= n1/n3=1）即该单排行星齿 轮机构不论齿圈输入还是行星架输入，太阳轮输出，转向相
同，转速相同。
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行星齿轮变速装置
②用矢量图计算传动比方法
如右图所示，在竖直线段上R、C、S上， 太阳轮与齿圈相连主动，过R、C点右向做n1、 n3。n1=n3＞0顺转。n1、n3端点连线延长线
行星齿轮变速装置
行星齿轮机构的传动原理和结构
1.齿轮传动的基本原理和行星齿轮机构特点
（1）齿轮变速的基础知识 1）相互啮合的齿轮的传动比i=n1/n2=Z2/Z1=M2/M1。 2）两齿轮外啮合旋转方向相反，两齿轮内啮合旋转方向相同。
3）中间齿轮改变原啮合齿轮的转动方向，不改变转速。
4）相互啮合的齿轮，小齿轮驱动大齿轮，减速增矩。 5）相互啮合的齿轮，大齿轮驱动小齿轮，增速减矩。 6）多个齿轮组串联时，中间齿轮也起变速作用。
C
α
n
α
星齿轮机构转向相同，减速增矩。
S
n1
S
15
行星齿轮变速装置
（2）齿圈输入，太阳轮制动，行星架输出
1）转矩传动分析
如图3-6所示，当齿圈输入顺时针旋转时，使行星齿轮也顺时针旋转（两 齿轮內啮合），因太阳轮制动，使行星轮必绕太阳轮顺时针转动，行星轮 在行星架上自转，它必须带着行星架绕太阳轮旋转，于是行星架便被动顺 时针旋转而输出动力。
17
行星齿轮变速装置
②用矢量图法计算传动比
右图为齿圈输入，太阳轮制动， 行星架输出矢量图。根据相似
R
三角形原理，可以计算出传动
比i=n2/n3
1
R n3
1
n2 n3
R C
1
C
C
α
=（1+α）/α＞1 即该 单排行星齿轮机构转向相同， 减速增矩。
α
α
S
n1
S
S
18
行星齿轮变速装置
（3）、行星架输入，太阳轮制动，齿圈输出
｝ 行星架 C
1 太阳轮 S
齿圈
R
｝
α
13
图3-3确定齿圈、行星架和太阳轮位置
行星齿轮变速装置
3.单排单级行星齿轮机构的传动规律与传动比计算
（1）、太阳轮输入，齿圈制动，行星架输出
如图3-4所示，当太阳轮输入顺时针旋转时，行星轮 1）转矩传动分析 必在行星架上逆时针旋转(两轮外啮合)，因齿圈制动， 行星轮必绕太阳轮顺时针公转并驱动行星架顺时针旋 转而输出转矩。
行星齿轮变速装置
（6）太阳轮、行星架、齿圈均不受约束
若所有元件均不受约束，则行星齿轮机构失去传动作用。
有转矩输入，没有转矩输出此种状态相当于空档。
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行星齿轮变速装置
单排单级行星齿轮机构的工作情况
制动元件 输入元件 输出元件 传动比
传动特点
转向相反减速增距 转向相同 减速增矩
1 行星架 2 齿 圈
3
行星齿轮变速装置
（2）行星齿轮机构特点
1）所有齿轮均参与工作，每个齿轮都承受载荷，行星齿轮机
构结构紧凑，承受负荷较大； 2）太阳轮、行星齿轮架和齿圈三组件同轴； 3）行星齿轮既有公转又有自转； 4）行星齿轮系统的齿轮均采用斜齿常啮合状态，工作平稳， 寿命长，杜绝手动变速器变速时齿轮移动产生的冲击和磨损； 5）行星齿轮机构采用内啮合与外啮合相结合的方式，与单一 的外啮合相比，减小了变速器尺寸。 6）可将行星齿轮架视作一个虚拟齿轮，如太阳轮的齿数为 Z1， 齿圈的齿数为Z2 ，则虚拟行星齿轮架齿数ZC= Z1+ Z2
23
行星齿轮变速装置
②用矢量图法计算传动比 右图为太阳轮输入，行星架制动， 齿圈输出的矢量图。从矢量图中可
R
n2
1 以看出齿圈输出与太阳轮输入转向
相反。
C
n3
R 1 C
出传动比i=n1/n2= -α，因传动比的
根据相似三角形原理，可以计算 α
α
绝对值大于1，为减速运动，负号表
示转向相反，该单排行星齿轮机构 转向相反，减速增矩。
锁止是指把某个行星排的三个基本元件中的两个连接在 一起，从而将该行星排锁止。 换挡执行元件按一定的规律对行星齿轮机构的某些基本 元件进行连接、固定或锁止，让行星齿轮机构获得不同的传动 比，从而实现挡位的变换。
11
行星齿轮变速装置
2）单排单级行星齿轮机构传动比计算
①用运动方程计算传动比
单排单级行星齿轮机构运动方程：n1+an2(1+a)· n3=0
图3-10 太阳轮输入，行星架制动，齿圈输出传动图与结构简图 22
行星齿轮变速装置
2）传动比计算 ①用运动方程计算传动比
该行星齿轮机构运动方程n1+αn2－(1+α)n3=0中，由于 行星架制动n3=0，该运动方程变为n1+αn2=0 得 n1/n2= -α即传动比i=n1/n2= -α，因传动比的绝对值大 于1，为减速运动，负号表示转向相反，即该单排行星齿 轮机构转向相反，减速增矩。
图3-6齿圈输入，太阳轮制动，行星架输出传动图与结构简图
16
行星齿轮变速装置
2）传动比计算
①用运动方程计算传动比
该行星齿轮机构运动方程n1+αn2－(1+α)n3=0中，由于
太阳轮制动n1 =0，该方程变为αn2－(1+α)n3=0得n2/n3=
（1+α）/α即传动比i=n2/n3 =（1+α）/α＞1 即该单排行 星齿轮机构转向相同，减速增矩。
获得多个传动比。
行星齿轮机构 1-齿圈; 2-行星齿轮; 4-太阳轮 3-行星架;
10
行星齿轮变速装置
连接是指将行星齿轮变速器的输入轴与行星排中的某个基 本元件连接，以传递动力，或将前一个行星排的某一个基本元 件与后一个行星排的某一个基本元件连接，以约束这两个基本 元件的运动；
固定是指将行星排的某一基本元件与自动变速器的壳体 连接，使之被固定住而不能旋转；
20
行星齿轮变速装置
②用矢量图法计算传动比 右图为行星架输入，太阳轮制 n2
R R 动，齿圈输出矢量图。根据相
1 1
动比i= n3/n2
R C
n2 n3
n3 似三角形原理，可以计算出传 n 3 C C
α =α/α （1+α）＜1 即该单排
行星齿轮机构转向相同、增速 减矩。
1
R
1
C
α
n3
α
S
n1
S
S