行星齿轮减速器PPT幻灯片课件
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25
满足安装条件图例：
26
4．满足邻接条件：
多个行星轮装入两个中心轮之间，应 保证相邻两行星轮之间不发生干涉。 应满足：
（z1+z2）sin（180°/k）＞z2+2ha※
27
五、太阳轮、行星轮、行星架常见结构
28
1．太阳轮结构：
当太阳轮不浮动时，可简支安装或 悬臂安装
29
2．行星轮结构：
14
3．周转轮系传动比计算公式推导（1）：
如图所示的周转轮系中，各构件在原机构和转
化机构中的角速度如下表所示：
构件 周转轮系中角速度 转化轮系中角速度
1
ω1
ω1H=ω1-ωH
2
ω2
ω2H=ω2-ωH
3
ω3
ω3H=ω3-ωH
H
ωH
ωHH=ωH-ωH=0
15
转化轮系公式推导图例：
i1Hk
1 H k H
i1H3
n1 nH n3 nH
n1 nH nH
i1H
1
z3 z1
i1H=1+z3/z1 ∴ z3/z1=i1H-1
23
2．满足同心条件：
要保证两个中心 轮与行星架的回 转轴线重合。 dd21==mmzz21，， d3=mz3 且 d3/2=d2+d1/2 ∴ z3=z1+2z2
30
行星轮图例（1）：
31
行星轮图例（2）：
32
行星轮图例（3）：
4
周转轮系图例：
a）中心轮均不 固定—差动轮系
主要构成：
b）一个中心轮固 定——行星轮系
1、3—中心轮 2—行星轮 H—系杆
5
2．周转轮系的构成：
周转轮系由行星轮、中心轮K、行星架H 和机架构成。周转轮系中凡是轴线与主 轴轴线重合，并承受外力矩的构件称为 基本构件。如：中心轮、系杆等。
6
二、周转轮系的分类
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转向相 同，“-”表示首末两轮转向相反。它 影响着各构件角速度之间的数量关系。
式中各角速度均表示代数值。计算时要 带符号运算。
18
示例：
如图所示轮系中， 已 知 z1=100， z2=101， z3=100，z4=99， 求iH1
19
示例解答（1）：
从图中可以看出，只有一个独立的主运 动中心轮，因而是行星轮系。且n4=0。
运用转化机构公式进行计算：
∵
i1H4
n1 nH n4 nH
z2 z4 z1z3
有：
i1H4
n1 nH n4 nH
n1 nH nH
n1 nH
1 i1H
7
1．按周转轮系的自由度分：
差动轮系：
若周转轮系的自由度为2，则称其为差动轮系。 亦即该轮系有两个独立运动的主动件。
行星轮系：
若周转轮系的自由度为1，则为行星轮系。这种 轮系只有一个独立运动的主动件。
附：机构的自由度：
指机构中各构件相对于机架所具有的独立运动 的数目。
8
2．按基本构件的组成分：
n1 nH Z2 Zk
nk nH
Z1 Zk1
16
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 Z2 Zk
nk nH
Z1 Zk1
17
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。
2
一、周转轮系的组成
3Hale Waihona Puke Baidu
1．定义：
周转轮系：
轮系中如果至少有一个齿轮的轴线绕另一个齿轮
的轴线转动，这个轮系则为周转轮系。
行星轮：
既绕自身轴线旋转又绕公共轴线旋转的齿轮称为 行星轮。
中心轮K：
齿轮的中心线固定并与主轴线重合，且与行星齿 轮相啮合的齿轮称为中心轮。
行星架H（系杆）：
支承行星轮的构件称为行星架或系杆。
1
z2 z4 z1z3
20
示例解答（2）：
i1H
1
z2 z4 z1z3
1 101 99 100 100
1 10000
iH 1 10000
21
四、行星轮系中各轮齿数的确定
设计行星轮系时，行星轮系中各轮 齿数的选配要满足以下四个条件：
22
1．满足传动比条件：
因为轮系中有：
行星齿轮传动及 行星齿轮减速器
1
引言：
机器人设计时要求其驱动装置及其传动 装置质量轻，并具有较大的功率质量比。 为此机器人所使用的传动机构要求质量 轻且输出功率大。
行星齿轮传动是一种具有动轴线的齿轮 传动，可用于减速、增速和差动装置。 行星齿轮传动和圆柱齿轮传动相比具有 质量轻、体积小、传动比大、效率高等 优点。缺点是结构复杂，精度要求较高。
11
三、周转轮系传动比的计算
12
1．定轴轮系传动比的计算：
所有齿轮中心 线是固定的。
运动输入
i n1
15 n5
z2 z3 z4 z5 z1z2 z3 z4
运动输出
13
2．周转轮系传动比计算基本思想：
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。
24
3．满足安装条件：
为了平衡轮系中的离心惯性力，减少行星架 的支承反力，减轻轮齿上的载荷，一般采用 多个行星轮均布在两个中心轮之间。因此行 星轮的数目与各轮齿数之间必须满足一定的
关系。即： z1 z3 N k
式中的k为行星轮的个数，N为整数。含义是 两个中心轮的齿数和应为行星轮个数的整数 倍。
中、低速行星齿轮传动：常用的行星轮结 构如图。常采用滚动轴承支承。
当传动比较大，行星轮的直径较大时：轴 承可安装在行星轮孔内。这样可以减小传
动的轴向尺寸，并使装配结构简化。在行
星孔内装两个轴承时，应尽量使轴承之间 的距离增大。 当行星轮内装轴承的尺寸不够时：可将轴
承装在行星架上。 高速重载的行星传动：可采用滑动轴承。
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。
9
周转轮系分类图例(1)：
2K-H型周转轮系
10
周转轮系分类图例(2)：
3K型行星轮
K-H-V型行星轮
满足安装条件图例：
26
4．满足邻接条件：
多个行星轮装入两个中心轮之间，应 保证相邻两行星轮之间不发生干涉。 应满足：
（z1+z2）sin（180°/k）＞z2+2ha※
27
五、太阳轮、行星轮、行星架常见结构
28
1．太阳轮结构：
当太阳轮不浮动时，可简支安装或 悬臂安装
29
2．行星轮结构：
14
3．周转轮系传动比计算公式推导（1）：
如图所示的周转轮系中，各构件在原机构和转
化机构中的角速度如下表所示：
构件 周转轮系中角速度 转化轮系中角速度
1
ω1
ω1H=ω1-ωH
2
ω2
ω2H=ω2-ωH
3
ω3
ω3H=ω3-ωH
H
ωH
ωHH=ωH-ωH=0
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转化轮系公式推导图例：
i1Hk
1 H k H
i1H3
n1 nH n3 nH
n1 nH nH
i1H
1
z3 z1
i1H=1+z3/z1 ∴ z3/z1=i1H-1
23
2．满足同心条件：
要保证两个中心 轮与行星架的回 转轴线重合。 dd21==mmzz21，， d3=mz3 且 d3/2=d2+d1/2 ∴ z3=z1+2z2
30
行星轮图例（1）：
31
行星轮图例（2）：
32
行星轮图例（3）：
4
周转轮系图例：
a）中心轮均不 固定—差动轮系
主要构成：
b）一个中心轮固 定——行星轮系
1、3—中心轮 2—行星轮 H—系杆
5
2．周转轮系的构成：
周转轮系由行星轮、中心轮K、行星架H 和机架构成。周转轮系中凡是轴线与主 轴轴线重合，并承受外力矩的构件称为 基本构件。如：中心轮、系杆等。
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二、周转轮系的分类
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转向相 同，“-”表示首末两轮转向相反。它 影响着各构件角速度之间的数量关系。
式中各角速度均表示代数值。计算时要 带符号运算。
18
示例：
如图所示轮系中， 已 知 z1=100， z2=101， z3=100，z4=99， 求iH1
19
示例解答（1）：
从图中可以看出，只有一个独立的主运 动中心轮，因而是行星轮系。且n4=0。
运用转化机构公式进行计算：
∵
i1H4
n1 nH n4 nH
z2 z4 z1z3
有：
i1H4
n1 nH n4 nH
n1 nH nH
n1 nH
1 i1H
7
1．按周转轮系的自由度分：
差动轮系：
若周转轮系的自由度为2，则称其为差动轮系。 亦即该轮系有两个独立运动的主动件。
行星轮系：
若周转轮系的自由度为1，则为行星轮系。这种 轮系只有一个独立运动的主动件。
附：机构的自由度：
指机构中各构件相对于机架所具有的独立运动 的数目。
8
2．按基本构件的组成分：
n1 nH Z2 Zk
nk nH
Z1 Zk1
16
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 Z2 Zk
nk nH
Z1 Zk1
17
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。
2
一、周转轮系的组成
3Hale Waihona Puke Baidu
1．定义：
周转轮系：
轮系中如果至少有一个齿轮的轴线绕另一个齿轮
的轴线转动，这个轮系则为周转轮系。
行星轮：
既绕自身轴线旋转又绕公共轴线旋转的齿轮称为 行星轮。
中心轮K：
齿轮的中心线固定并与主轴线重合，且与行星齿 轮相啮合的齿轮称为中心轮。
行星架H（系杆）：
支承行星轮的构件称为行星架或系杆。
1
z2 z4 z1z3
20
示例解答（2）：
i1H
1
z2 z4 z1z3
1 101 99 100 100
1 10000
iH 1 10000
21
四、行星轮系中各轮齿数的确定
设计行星轮系时，行星轮系中各轮 齿数的选配要满足以下四个条件：
22
1．满足传动比条件：
因为轮系中有：
行星齿轮传动及 行星齿轮减速器
1
引言：
机器人设计时要求其驱动装置及其传动 装置质量轻，并具有较大的功率质量比。 为此机器人所使用的传动机构要求质量 轻且输出功率大。
行星齿轮传动是一种具有动轴线的齿轮 传动，可用于减速、增速和差动装置。 行星齿轮传动和圆柱齿轮传动相比具有 质量轻、体积小、传动比大、效率高等 优点。缺点是结构复杂，精度要求较高。
11
三、周转轮系传动比的计算
12
1．定轴轮系传动比的计算：
所有齿轮中心 线是固定的。
运动输入
i n1
15 n5
z2 z3 z4 z5 z1z2 z3 z4
运动输出
13
2．周转轮系传动比计算基本思想：
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。
24
3．满足安装条件：
为了平衡轮系中的离心惯性力，减少行星架 的支承反力，减轻轮齿上的载荷，一般采用 多个行星轮均布在两个中心轮之间。因此行 星轮的数目与各轮齿数之间必须满足一定的
关系。即： z1 z3 N k
式中的k为行星轮的个数，N为整数。含义是 两个中心轮的齿数和应为行星轮个数的整数 倍。
中、低速行星齿轮传动：常用的行星轮结 构如图。常采用滚动轴承支承。
当传动比较大，行星轮的直径较大时：轴 承可安装在行星轮孔内。这样可以减小传
动的轴向尺寸，并使装配结构简化。在行
星孔内装两个轴承时，应尽量使轴承之间 的距离增大。 当行星轮内装轴承的尺寸不够时：可将轴
承装在行星架上。 高速重载的行星传动：可采用滑动轴承。
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。
9
周转轮系分类图例(1)：
2K-H型周转轮系
10
周转轮系分类图例(2)：
3K型行星轮
K-H-V型行星轮