行星齿轮机构变速原理

汽车技术系教案

2014 /2015 学年第2 学期课程名称：汽车构造（二）授课教

师：陈检龙

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阳轮与行星轮），也包含内啮合（齿圈与行星轮） 二、行星齿轮机构的变速原理 （一）行星齿轮机构的结构 1、一个最简单的行星齿轮机构的结构组成 一个最简单的行星齿轮机构也叫一个行星排。由包括一 个太阳轮（位于中心） 、一个内齿圈（位于最外） 、一个行星 加架、一组 3-4 个行星轮（支承于固定在行星架的行星齿轮 轴上，并同时与太阳轮及内齿圈相啮合）所组成。 我们把一个最简单的行星齿轮传动机构，称为一个“行 星齿轮排”，简称“行星排”。 ★小知识：在这里， “排”有点像“竹排”中的“排” ， 表示“自成体系”的特定结构。

2、一个行星排的结构特点：

（1）一个行星排的三个基本功能元件是：太阳齿轮、齿 圈、行星齿轮及行星齿轮架。它们是必不可少的元件。

（2）行星轮虽然只是在空转，但也是传动及运动平衡元 件，最少得有 一组 3 个，才能保证机构的平稳运行。

（3）基本功能元件（太阳轮、齿圈及行星架）的回转轴 线重合； 般均匀布置在太阳齿轮周围；

（4）太阳齿轮位于中心位置；几个行星齿轮借助于滚针 轴承和行星齿轮轴安装在行星齿轮架上，这些行星齿轮同时 与太阳齿轮和内齿圈相啮合，并一

（5）当行星齿轮机构运转时，行星轮既可以绕着自己的 轴线来自转，又可以随行星架一起绕太阳轮公转。

3、行星排的种类 行星排种类较多，常用的有：单行星排、双行星排和复 合行星排。

重点介

绍： ·要

求 掌握 行

星齿轮变

速机构的变

速原理 ·利用实物 和动画演示 的方式 重点 讲解

一

个单 行星排的变 速

原理

只有一组行星轮在同一公转轨道上运行的行星排叫单行

星排。

有两组行星轮在不同公转轨道上运行的行星排叫双行星排。

由一个单行星排和一个双行星排共齿圈、长行星轮和行

星架的行星排叫复合行星排。

4、行星排的功能特点一个行星排可以通过固定不同的元件，或改变联结关系，可得出不同的转速和转向。这就是它的变速变向原理所在。

一个单行星排或双行星排均能获得八种功能状态。

(二)一个单行星排的变速变向原理

在一个单行星排中，当行星架参与旋转运动时，其等效为一个虚拟的内齿圈，齿数( Z3 )等于太阳轮齿数( Z1)和内齿圈齿数( Z2 )之和。当行星架固定不动时，其只等效为一个惰轮(惰轮只能是外齿轮)

(1)三元件无固定，且任一元件为主动，其余的任意元件被动，可得空挡。

(2)三元件无固定，且任意两元件接合为一体输入或输出，另一元件输出或输入，可得直接挡。

(3)内齿圈固定，太阳轮主动，行星架被动，可得低速一挡。

(4)内齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动，可得超速二挡。

(5)太阳轮固定，行星架主动，内齿圈被动，可得超速一挡。

(6)太阳轮固定，内齿圈主动，行星架被动，可得低速二挡。

(7)行星架固定，内齿圈主动，太阳轮被动，得反向加速，不

采用。

（8） 行星架固定，太阳轮主动，内齿圈被动，可得低速反向， 用作倒挡。

★一个单行星排的 8 种转速及转向归纳

★一个单行星排的 8 种转速及转向归纳表要点： 无固定又无联结时，空挡 从固定件看变向特点 ： 行星架固定

时，反向。 无固定但任联两件、 或固定太阳轮、 或固定内齿

圈时， 有挡的，再从输入、出端看变速特点 4 、（从输入看）行星架 （最小）输入时，减速。 5 、（从输出

看）行星架 （最小）输出时，加速

8 种状态的传动比计算 n a Z b n b Z a

上式中的字母 a 、b 分别代表输入、 输出；同向则取正号， 反向则取负号

1、 有挡的，

2、 3、

同向。 最大）输入时，加速；太阳轮 最大）输出时，减速；太阳轮 （三）一个单行星排的

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