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[科普中国]-少齿差行星齿轮传动

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少齿差行星齿轮传动是由一对齿数相差很少的内啮合齿轮和输出机构组成的行星齿轮传动。

简介少齿差行星齿轮传动通常齿数差为1~4。外齿轮通过轴承和偏心套装在减速器的输入轴上。为了平衡部分惯性力和提高承载能力,通常采用两个外齿轮,偏心套上有两个偏心并互成180°。内齿轮大多固定不动。输出机构将外齿轮的转动通过销轴传到输出轴上,并保持它的角速度不变。常用的输出机构有销轴式和浮动盘式等1。

结构和原理少齿差行星传动是普通行星传动的一种演化型式,其结构较普通行星传动更加简单,包括内齿圈、行星架、行星轮、盘形输出轴。这种结构行星架是主动件,行星轮是从动件,和普通行星传动相反。

双万向联轴器的结构不仅轴向尺寸大,而且不能用于多个行星轮的场合,现已基本不用。用得最广泛的是孔销式盘形输出机构。在行星轮的辐板上沿圆周均匀分布有若干个销孔,在输出轴的圆盘的对应位置均匀分别有同样数量的圆柱销,将圆柱销插入行星轮的销孔中。

内齿圈和行星轮的中心距(即行星架的偏心距)必须等于销孔和销轴半径的差,这样就能保证销孔和销轴始终保持相切,行星轮就能够推动盘形输出轴等速同向转动。这时内齿圈中心、行星轮中心、销孔中心和销轴中心正好形成一个平行四边形2。

应用行星传动广泛应用于动力传动的行星减速器中,其具有尺寸设计紧凑、重量轻、传动功率大等优点。少齿差行星传动是行星传动的一种特殊型式。行星轮的运动是自传和公转的复合运动,其传动比的计算比较复杂。

单级传动渐开线少齿差单级传动一般采取的传动比为20~100以上,效率为0.8~0.9。它的齿轮可用一般齿轮机床加工。如外齿轮的齿数为Z0,内齿轮的齿数为Zb,则内齿轮固定时,输入轴和输出轴的传动比ib=-Z0/(Zb-Z0);输出轴(F)不动时,输入轴和内齿轮的传动比iF=Zb/(Zb-Z0)。内、外齿轮的齿数差越少,每级传动得到的传动比越大,但齿数差少到一定程度时,例如采用压力角为20°的标准渐开线齿轮,当内齿轮数少于180、齿数差少于5~7时,内啮合齿轮就会产生齿形重叠干涉。解决的办法是采用短齿并进行适当的变位3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学