行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動原理和結(jié)構(gòu)

1、行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置1行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動原理和結(jié)構(gòu)行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動原理和結(jié)構(gòu)1.齒輪傳動的基本原理和行星齒輪機(jī)構(gòu)特點齒輪傳動的基本原理和行星齒輪機(jī)構(gòu)特點 （1）齒輪變速的基礎(chǔ)知識齒輪變速的基礎(chǔ)知識1）相互嚙合的齒輪的傳動比）相互嚙合的齒輪的傳動比i=n1/n2=Z2/Z1=M2/M1。2）兩齒輪外嚙合旋轉(zhuǎn)方向相反，兩齒輪內(nèi)嚙合旋轉(zhuǎn)方向相同。）兩齒輪外嚙合旋轉(zhuǎn)方向相反，兩齒輪內(nèi)嚙合旋轉(zhuǎn)方向相同。3）中間齒輪改變原嚙合齒輪的轉(zhuǎn)動方向，不改變轉(zhuǎn)速。）中間齒輪改變原嚙合齒輪的轉(zhuǎn)動方向，不改變轉(zhuǎn)速。4）相互嚙合的齒輪，小齒輪驅(qū)動大齒輪，減速增矩。）相互嚙合的齒輪，小齒輪驅(qū)動大齒輪，減速增矩

2、。5）相互嚙合的齒輪，大齒輪驅(qū)動小齒輪，增速減矩。）相互嚙合的齒輪，大齒輪驅(qū)動小齒輪，增速減矩。6）多個齒輪組串聯(lián)時，中間齒輪也起變速作用。）多個齒輪組串聯(lián)時，中間齒輪也起變速作用。 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置2變速原理變速原理主動輪主動輪1 1從動輪從動輪2 2i=主動齒輪齒數(shù)主動齒輪齒數(shù)從動齒輪齒數(shù)從動齒輪齒數(shù)z z1 1 ，n n1 1 ， MM1 1為主動齒輪為主動齒輪的參數(shù)。的參數(shù)。 z z2 2 ，n n2 2 ， MM2 2為為從動齒輪的參數(shù)。從動齒輪的參數(shù)。 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置3 自動變速器中采用的齒輪變速器有自動變速器中采用的齒輪變速器有普通齒輪普通齒輪式

3、和行星齒輪式式和行星齒輪式兩種。兩種。 目前，絕大多數(shù)轎車自動變速器中的齒輪目前，絕大多數(shù)轎車自動變速器中的齒輪變速器為行星齒輪式，只有少數(shù)車型采用變速器為行星齒輪式，只有少數(shù)車型采用普通齒輪式。普通齒輪式。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置4（2）行星齒輪機(jī)構(gòu)特點）行星齒輪機(jī)構(gòu)特點1）所有齒輪均參與工作，每個齒輪都承受載荷，行星齒輪機(jī)）所有齒輪均參與工作，每個齒輪都承受載荷，行星齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，承受負(fù)荷較大；構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，承受負(fù)荷較大；2）太陽輪、行星齒輪架和齒圈三組件同軸；）太陽輪、行星齒輪架和齒圈三組件同軸； 3）行星齒輪既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)；）行星齒輪既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)；4）行星齒輪系統(tǒng)的齒輪

4、均采用斜齒常嚙合狀態(tài)，工作平穩(wěn)，）行星齒輪系統(tǒng)的齒輪均采用斜齒常嚙合狀態(tài)，工作平穩(wěn)，壽命長，杜絕手動變速器變速時齒輪移動產(chǎn)生的沖擊和磨損；壽命長，杜絕手動變速器變速時齒輪移動產(chǎn)生的沖擊和磨損；5）行星齒輪機(jī)構(gòu)采用內(nèi)嚙合與外嚙合相結(jié)合的方式，與單一）行星齒輪機(jī)構(gòu)采用內(nèi)嚙合與外嚙合相結(jié)合的方式，與單一的外嚙合相比，減小了變速器尺寸。的外嚙合相比，減小了變速器尺寸。6）可將行星齒輪架視作一個虛擬齒輪，如太陽輪的齒數(shù)為）可將行星齒輪架視作一個虛擬齒輪，如太陽輪的齒數(shù)為Z1，齒圈的齒數(shù)為齒圈的齒數(shù)為Z2 ，則虛擬行星齒輪架齒數(shù)，則虛擬行星齒輪架齒數(shù)ZC= Z1+ Z2行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置52

5、.單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成及變速原理單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成及變速原理（1）單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成）單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成 單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽輪、行單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽輪、行星齒輪架及行星輪和齒圈組成。星齒輪架及行星輪和齒圈組成。 齒圈制有內(nèi)齒，其余齒齒圈制有內(nèi)齒，其余齒輪均為外齒，太陽輪位于輪均為外齒，太陽輪位于機(jī)構(gòu)中心，行星輪一般有機(jī)構(gòu)中心，行星輪一般有3個或個或4個，空套（或裝滾個，空套（或裝滾針軸承）在行星齒輪軸上，針軸承）在行星齒輪軸上，行星齒輪軸均布地固定在行星齒輪軸均布地固定在行星架上。行星架上。行星輪即可繞行星軸自行星輪即可繞行星軸自轉(zhuǎn)，又可繞太陽輪公

6、轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)，又可繞太陽輪公轉(zhuǎn)。太陽輪與行星輪是外嚙合，太陽輪與行星輪是外嚙合，二者旋轉(zhuǎn)方向相反；行星二者旋轉(zhuǎn)方向相反；行星輪與齒圈是內(nèi)嚙合，二者輪與齒圈是內(nèi)嚙合，二者旋轉(zhuǎn)方向相同。行星齒輪旋轉(zhuǎn)方向相同。行星齒輪系統(tǒng)的齒輪均采用斜齒常系統(tǒng)的齒輪均采用斜齒常嚙合狀態(tài)嚙合狀態(tài)行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置6單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置7單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)組成行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置8單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)實物運(yùn)動行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置9單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)實物圖單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)實物圖 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置10（2）單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)的變速

7、原理和傳動比計算）單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)的變速原理和傳動比計算 1）單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)的變速原理）單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)的變速原理 單排單極行星齒輪機(jī)構(gòu)必須將太陽輪、齒單排單極行星齒輪機(jī)構(gòu)必須將太陽輪、齒圏圏和行星架三個和行星架三個元件中的一個加以固定，或者將某兩個元件互連接在一起，輸元件中的一個加以固定，或者將某兩個元件互連接在一起，輸入與輸出才能獲得一定的傳動比。改變各元件的運(yùn)動狀態(tài)，可入與輸出才能獲得一定的傳動比。改變各元件的運(yùn)動狀態(tài)，可獲得多個傳動比。獲得多個傳動比。行星齒輪機(jī)構(gòu)1-齒圈; 2-行星齒輪; 3-行星架; 4-太陽輪行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置11 連接連接是指將行星齒

8、輪變速器的輸入軸與行星排中的某個基是指將行星齒輪變速器的輸入軸與行星排中的某個基本元件連接，以傳遞動力，或?qū)⑶耙粋€行星排的某一個基本元本元件連接，以傳遞動力，或?qū)⑶耙粋€行星排的某一個基本元件與后一個行星排的某一個基本元件連接，以約束這兩個基本件與后一個行星排的某一個基本元件連接，以約束這兩個基本元件的運(yùn)動；元件的運(yùn)動； 固定固定是指將行星排的某一基本元件與自動變速器的殼體連是指將行星排的某一基本元件與自動變速器的殼體連接，使之被固定住而不能旋轉(zhuǎn)；接，使之被固定住而不能旋轉(zhuǎn)； 鎖止鎖止是指把某個行星排的三個基本元件中的兩個連接在一是指把某個行星排的三個基本元件中的兩個連接在一起，從而將該行星排鎖

9、止。起，從而將該行星排鎖止。 換擋執(zhí)行元件按一定的規(guī)律對行星齒輪機(jī)構(gòu)的某些基本元換擋執(zhí)行元件按一定的規(guī)律對行星齒輪機(jī)構(gòu)的某些基本元件進(jìn)行連接、固定或鎖止，讓行星齒輪機(jī)構(gòu)獲得不同的傳動比，件進(jìn)行連接、固定或鎖止，讓行星齒輪機(jī)構(gòu)獲得不同的傳動比，從而實現(xiàn)擋位的變換從而實現(xiàn)擋位的變換。 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置122）單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動比計算）單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動比計算 用運(yùn)動方程計算傳動比用運(yùn)動方程計算傳動比 單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程：單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程：n1+an2(1+a)n3=0 式中：式中：n1 -太陽輪轉(zhuǎn)速；太陽輪轉(zhuǎn)速；n2-齒圈轉(zhuǎn)速；齒圈轉(zhuǎn)速；n3 -行

10、星架轉(zhuǎn)速；行星架轉(zhuǎn)速；a=齒圈齒數(shù)齒圈齒數(shù)Z2 與太陽輪齒數(shù)與太陽輪齒數(shù)Z1之比，即之比，即a = Z2/ Z1 且且a1（a一般為一般為2點幾）。點幾）。通過解上述三元一次方程，得出傳動比。通過解上述三元一次方程，得出傳動比。 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置13用矢量圖法計算傳動比用矢量圖法計算傳動比1行星架齒圈RCS 太陽輪 在豎直線段上確定在豎直線段上確定R、C、S三點。三點。S代表太陽輪，位于最下端；代表太陽輪，位于最下端；R代表齒代表齒圈，位于最上端；圈，位于最上端；C代表行星架，位于代表行星架，位于S和和R之間。之間。CR=1（單位）（單位）CS=。齒圈齒數(shù)齒圈齒數(shù)/太陽輪齒數(shù)，

11、故太陽輪齒數(shù)，故1（一般為一般為2點幾），如圖點幾），如圖3-3所示。所示。圖3-3確定齒圈、行星架和太陽輪位置首先從首先從S或或C或或R點向右水平畫出輸入元件矢點向右水平畫出輸入元件矢量量n1或或n3或或n2（n1 -太陽輪轉(zhuǎn)速；太陽輪轉(zhuǎn)速；n3 -行星架轉(zhuǎn)行星架轉(zhuǎn)速；速；n2-齒圈轉(zhuǎn)速）。右向為順時針轉(zhuǎn)。齒圈轉(zhuǎn)速）。右向為順時針轉(zhuǎn)。將輸入元件的矢量線端點與制動元件點（矢將輸入元件的矢量線端點與制動元件點（矢量為量為0）的連線（或延長線）與輸出元件水平）的連線（或延長線）與輸出元件水平線段交點所確定的矢量線即為輸出元件的矢量，線段交點所確定的矢量線即為輸出元件的矢量，右向為順時針轉(zhuǎn)向，左向為

12、逆時針轉(zhuǎn)向。右向為順時針轉(zhuǎn)向，左向為逆時針轉(zhuǎn)向。用相似三角形法來計算單排單級行星齒輪機(jī)用相似三角形法來計算單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)輸入元件與輸出元件的傳動比構(gòu)輸入元件與輸出元件的傳動比。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置143.單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動規(guī)律與傳動比計算單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動規(guī)律與傳動比計算 （1）、太陽輪輸入，齒圈制動，行星架輸出）、太陽輪輸入，齒圈制動，行星架輸出1）轉(zhuǎn)矩傳動分析）轉(zhuǎn)矩傳動分析 2圖3-4太陽輪輸入，齒圈制動，行星架輸出傳動圖與結(jié)構(gòu)簡圖如圖如圖3-4所示，當(dāng)太陽輪輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，行星輪所示，當(dāng)太陽輪輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，行星輪必在行星架上逆時針旋轉(zhuǎn)必在行星架上逆

13、時針旋轉(zhuǎn)(兩輪外嚙合兩輪外嚙合)，因齒圈制動，因齒圈制動，行星輪必繞太陽輪順時針公轉(zhuǎn)并驅(qū)動行星架順時針旋行星輪必繞太陽輪順時針公轉(zhuǎn)并驅(qū)動行星架順時針旋轉(zhuǎn)而輸出轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)而輸出轉(zhuǎn)矩。 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置152）傳動比計算）傳動比計算用運(yùn)動方程計算傳動比用運(yùn)動方程計算傳動比 該行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程該行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程n1+n2(1+)n3=0中，由于齒圈制動中，由于齒圈制動n2=0，該運(yùn)動方程變?yōu)樵撨\(yùn)動方程變?yōu)閚1-(1+)n3=0得得 n1/n3= 1+即傳即傳i=n1/n3=1+2 即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相同，減速增矩。即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相同，減速增矩。用矢量圖法計算傳動

14、比用矢量圖法計算傳動比1-1S1S2S2S2S2S2S2S1S1S1S1S1RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSn3n3n3n3n3n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2n2n1n1n1n1n1n1n1n2n2n1n1行星架齒圈太陽輪R1-1n2n2n2n2n1n1n1n3n1小太陽輪大太陽輪行星架齒圈111111111111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1如右圖所示。在豎直線段如右圖所示。在豎直線段RCS上過上過S點右向水平做點右向水平做矢量矢量n1（n1為太陽輪轉(zhuǎn)速，為太陽輪轉(zhuǎn)速，n10順

15、轉(zhuǎn)）；連接順轉(zhuǎn)）；連接R點點（齒圈制動，（齒圈制動，n2=0）與）與n1端點連線與過端點連線與過C點點n3線相線相交；交；n3為輸出元件行星架轉(zhuǎn)速。為輸出元件行星架轉(zhuǎn)速。根據(jù)相似三角形原根據(jù)相似三角形原理，可以計算出傳動比理，可以計算出傳動比i=n1/n3 =1+2即該單排行即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相同，減速增矩。星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相同，減速增矩。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置16（2）齒圈輸入，太陽輪制動，行星架輸出）齒圈輸入，太陽輪制動，行星架輸出1）轉(zhuǎn)矩傳動分析）轉(zhuǎn)矩傳動分析1圖3-6齒圈輸入，太陽輪制動，行星架輸出傳動圖與結(jié)構(gòu)簡圖如圖如圖3-6所示，當(dāng)齒圈輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，使行星齒輪也順

16、時針旋轉(zhuǎn)（兩所示，當(dāng)齒圈輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，使行星齒輪也順時針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪齒輪內(nèi)內(nèi)嚙合），因太陽輪制動，使行星輪必繞太陽輪順時針轉(zhuǎn)動，行星輪嚙合），因太陽輪制動，使行星輪必繞太陽輪順時針轉(zhuǎn)動，行星輪在行星架上自轉(zhuǎn)，它必須帶著行星架繞太陽輪旋轉(zhuǎn)，于是行星架便被動順在行星架上自轉(zhuǎn)，它必須帶著行星架繞太陽輪旋轉(zhuǎn)，于是行星架便被動順時針旋轉(zhuǎn)而輸出動力。時針旋轉(zhuǎn)而輸出動力。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置172）傳動比計算）傳動比計算用運(yùn)動方程計算傳動比用運(yùn)動方程計算傳動比 該行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程該行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程n1+n2(1+)n3=0中，由于中，由于太陽輪制動太陽輪制動n1 =0，該方程變?yōu)?，?/p>

17、方程變?yōu)閚2(1+)n3=0得得n2/n3=（1+）/即傳動比即傳動比i=n2/n3 =（1+）/1 即該單排行即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相同，減速增矩。星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相同，減速增矩。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置18用矢量圖法計算傳動比用矢量圖法計算傳動比1-1S1S2S2S2S2S2S2S1S1S1S1S1RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSn3n3n3n3n3n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2n2n1n1n1n1n1n1n1n2n2n1n1行星架齒圈太陽輪R1-1n2n2n2n2n1n1n1n3n1小太陽輪大太

18、陽輪行星架齒圈111111111111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1右右圖圖為齒圈輸入，太陽輪制動，為齒圈輸入，太陽輪制動，行星架輸出矢量圖。行星架輸出矢量圖。根據(jù)相似根據(jù)相似三角形原理，可以計算出傳動三角形原理，可以計算出傳動比比i=i=n n2 2/ /n n3 3 = =（1+1+）/1 1 即該即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相同，單排行星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相同，減速增矩。減速增矩。 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置19（3）、行星架輸入，太陽輪制動，齒圈輸出）、行星架輸入，太陽輪制動，齒圈輸出1）轉(zhuǎn)矩傳動分析）轉(zhuǎn)矩傳動分析3圖3-8行星架輸入，太陽輪制動，齒圈輸出傳動

19、圖與結(jié)構(gòu)簡圖 如圖如圖3-8所示，當(dāng)行星架輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，行星所示，當(dāng)行星架輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，行星架必帶著行星輪一齊順時針旋轉(zhuǎn)，因太陽輪制動，架必帶著行星輪一齊順時針旋轉(zhuǎn)，因太陽輪制動，因此太陽輪的輪齒必給行星輪輪齒一個反作用力，因此太陽輪的輪齒必給行星輪輪齒一個反作用力，行星輪必順時針旋轉(zhuǎn)，行星輪順時針旋轉(zhuǎn)時，其輪行星輪必順時針旋轉(zhuǎn)，行星輪順時針旋轉(zhuǎn)時，其輪齒必給齒圈輪齒一個推力，齒圈在行星輪齒作用下，齒必給齒圈輪齒一個推力，齒圈在行星輪齒作用下，必克服其運(yùn)動阻力而順時針旋轉(zhuǎn)輸出。行星輪既自必克服其運(yùn)動阻力而順時針旋轉(zhuǎn)輸出。行星輪既自轉(zhuǎn)又繞太陽輪公轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)又繞太陽輪公轉(zhuǎn)。行星齒輪變速裝置行星

20、齒輪變速裝置20 2）傳動比計算）傳動比計算用運(yùn)動方程計算傳動比用運(yùn)動方程計算傳動比 該行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程該行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程n1+n2(1+)n3=0中，由于中，由于太陽輪制動太陽輪制動n1=0，該方程變?yōu)?，該方程變?yōu)閚2(1+)n3=0 得得n3/n2=/（1+）傳動比）傳動比i= n3/n2=/（1+）1 即該單即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相同、增速減矩。排行星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相同、增速減矩。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置21 用矢量圖法計算傳動比用矢量圖法計算傳動比1-1S1S2S2S2S2S2S2S1S1S1S1S1RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRCCCCCCCCCCCCCCC

21、CCCCCSSSSSSSSSSSSSSn3n3n3n3n3n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2n2n1n1n1n1n1n1n1n2n2n1n1行星架齒圈太陽輪R1-1n2n2n2n2n1n1n1n3n1小太陽輪大太陽輪行星架齒圈111111111111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1右圖為行星架輸入，太陽輪制右圖為行星架輸入，太陽輪制動，齒圈輸出矢量圖。根據(jù)相動，齒圈輸出矢量圖。根據(jù)相似三角形原理，可以計算出傳似三角形原理，可以計算出傳動比動比i= n3/n2 =/（1+）1 即該單排即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相同、增速行星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相同、增速減矩。減矩。行星齒

22、輪變速裝置行星齒輪變速裝置22 （4）、太陽輪輸入，行星架制動，齒圈輸出）、太陽輪輸入，行星架制動，齒圈輸出1）轉(zhuǎn)矩傳動分析）轉(zhuǎn)矩傳動分析5圖3-10 太陽輪輸入，行星架制動，齒圈輸出傳動圖與結(jié)構(gòu)簡圖圖圖3-10所示，當(dāng)太陽輪輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，使行星輪所示，當(dāng)太陽輪輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，使行星輪逆時針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪外嚙合），因行星架制動，所以逆時針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪外嚙合），因行星架制動，所以行星輪必在行星架上逆時針自轉(zhuǎn)，行星輪逆時針旋轉(zhuǎn)行星輪必在行星架上逆時針自轉(zhuǎn)，行星輪逆時針旋轉(zhuǎn)必給齒圈輪齒一個作用力，齒圈在行星輪齒作用下逆必給齒圈輪齒一個作用力，齒圈在行星輪齒作用下逆時針旋轉(zhuǎn)而輸出轉(zhuǎn)矩（兩齒輪外嚙合

23、）。時針旋轉(zhuǎn)而輸出轉(zhuǎn)矩（兩齒輪外嚙合）。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置23 2）傳動比計算）傳動比計算用運(yùn)動方程計算傳動比用運(yùn)動方程計算傳動比 該行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程該行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程n1+n2(1+)n3=0中，由于中，由于行星架制動行星架制動n3=0，該運(yùn)動方程變?yōu)?，該運(yùn)動方程變?yōu)閚1+n2=0 得得 n1/n2= -即傳動比即傳動比i=n1/n2= -，因傳動比的絕對值大，因傳動比的絕對值大于于1，為減速運(yùn)動，負(fù)號表示轉(zhuǎn)向相反，即該單排行星齒，為減速運(yùn)動，負(fù)號表示轉(zhuǎn)向相反，即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相反，減速增矩。輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相反，減速增矩。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置24 用矢量

24、圖法計算傳動比用矢量圖法計算傳動比1-1S1S2S2S2S2S2S2S1S1S1S1S1RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSn3n3n3n3n3n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2n2n1n1n1n1n1n1n1n2n2n1n1行星架齒圈太陽輪R1-1n2n2n2n2n1n1n1n3n1小太陽輪大太陽輪行星架齒圈111111111111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1右圖為太陽輪輸入，行星架制動，右圖為太陽輪輸入，行星架制動，齒圈輸出的矢量圖。從矢量圖中可齒圈輸出的矢量圖。從矢量圖中可以看出

25、齒圈輸出與太陽輪輸入轉(zhuǎn)向以看出齒圈輸出與太陽輪輸入轉(zhuǎn)向相反。相反。 根據(jù)相似三角形原理，可以計算根據(jù)相似三角形原理，可以計算出傳動比出傳動比i=n1/n2= -，因傳動比的，因傳動比的絕對值大于絕對值大于1，為減速運(yùn)動，負(fù)號表，為減速運(yùn)動，負(fù)號表示轉(zhuǎn)向相反，該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)示轉(zhuǎn)向相反，該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相反，減速增矩。轉(zhuǎn)向相反，減速增矩。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置25（5）行星排成一整體輸出）行星排成一整體輸出 若三元件中的任兩元件被連接在一起，則第三元件必然若三元件中的任兩元件被連接在一起，則第三元件必然與這兩者以相同的轉(zhuǎn)速、相同的方向轉(zhuǎn)動。與這兩者以相同的轉(zhuǎn)速、相同的方向轉(zhuǎn)動。

26、行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置261）轉(zhuǎn)矩傳動分析）轉(zhuǎn)矩傳動分析圖3-12行星架與齒圈相連，行星排成一體輸出圖與結(jié)構(gòu)簡圖若把行星架與齒圈相連，則行星架與齒圈便不可能有相對運(yùn)動，而行星輪若把行星架與齒圈相連，則行星架與齒圈便不可能有相對運(yùn)動，而行星輪與齒圈相嚙合，于是行星輪便不會相對行星架運(yùn)動。又因太陽輪齒與行星與齒圈相嚙合，于是行星輪便不會相對行星架運(yùn)動。又因太陽輪齒與行星輪齒相嚙合，所以太陽輪也不連自連，使整個行星排連成一體。同理，太輪齒相嚙合，所以太陽輪也不連自連，使整個行星排連成一體。同理，太陽輪與行星架相連，或太陽輪與齒圈連成一體，行星排均成一體輸出。如陽輪與行星架相連，或太陽輪與齒

27、圈連成一體，行星排均成一體輸出。如圖圖3-12所示。所示。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置272）傳動比計算）傳動比計算用運(yùn)動方程計算傳動比用運(yùn)動方程計算傳動比 該行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程該行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程n1+n2(1+)n3=0中，由于將中，由于將行星架與齒圈連成一體行星架與齒圈連成一體n1=n2，該運(yùn)動方程變?yōu)?，該運(yùn)動方程變?yōu)閚2+n2(1+)n3=0 得得n2/n3=1即傳動比即傳動比i= n2/n3=1 （或（或n1+n1(1+)n3=0 得得n1/n3=1即傳動比即傳動比i= n1/n3=1）即該單排行星齒）即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)不論齒圈輸入還是行星架輸入，太陽輪輸出，轉(zhuǎn)向相輪機(jī)構(gòu)不

28、論齒圈輸入還是行星架輸入，太陽輪輸出，轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)速相同。同，轉(zhuǎn)速相同。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置28用矢量圖計算傳動比方法用矢量圖計算傳動比方法 如右圖所示，在豎直線段上如右圖所示，在豎直線段上R、C、S上，上，太陽輪與齒圈相連主動，過太陽輪與齒圈相連主動，過R、C點右向做點右向做n1、n3。n1=n30順轉(zhuǎn)。順轉(zhuǎn)。n1、n3端點連線延長線端點連線延長線與過與過S點的點的n1線相交，線相交，n1為太陽輪轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動為太陽輪轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向（方向（n1=n2=n30順轉(zhuǎn)。順轉(zhuǎn)。RCSn3n2n11 根據(jù)上圖，根據(jù)上圖，n1=n2=n3可以計算出傳動比可以計算出傳動比i= n2/n3=1（或（

29、或i= n1/n3=1）即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)不論齒圈輸入還是行星架輸入，）即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)不論齒圈輸入還是行星架輸入，太陽輪輸出，該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)變?yōu)橐粋€剛體，轉(zhuǎn)向相同，太陽輪輸出，該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)變?yōu)橐粋€剛體，轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)速相同。轉(zhuǎn)速相同。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置29（6）太陽輪、行星架、齒圈均不受約束太陽輪、行星架、齒圈均不受約束 若所有元件均不受約束，則行星齒輪機(jī)構(gòu)失去傳動作用。若所有元件均不受約束，則行星齒輪機(jī)構(gòu)失去傳動作用。有轉(zhuǎn)矩輸入，沒有轉(zhuǎn)矩輸出此種狀態(tài)相當(dāng)于空檔。有轉(zhuǎn)矩輸入，沒有轉(zhuǎn)矩輸出此種狀態(tài)相當(dāng)于空檔。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置30單排單級單排單級行星齒

30、輪機(jī)構(gòu)的工作情況行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作情況 制動元件輸入元件 輸出元件 傳動比傳動特點1行星架太陽輪齒圈i=-轉(zhuǎn)向相反減速增距2齒 圈太陽輪行星架i= 1+2轉(zhuǎn)向相同 減速增矩3太陽輪齒 圈行星架i= 1+1/1轉(zhuǎn)向相同 減速增矩4無任意兩元件另一元件i=1轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩均相同5太陽輪行星架齒 圈i=/（1+）1轉(zhuǎn)向相同 增速減矩6無任意元件任意元件i=0無動力輸出行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置31行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置32 通過以上分析可知，單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)存在著以通過以上分析可知，單排單級行星齒輪機(jī)構(gòu)存在著以下規(guī)律性的結(jié)論：下規(guī)律性的結(jié)論：只要行星架輸入，無論哪個固定，輸入、

31、輸出均為同向、只要行星架輸入，無論哪個固定，輸入、輸出均為同向、增速傳動。增速傳動。只要行星架輸出，無論哪個固定，輸入、輸出均為同向、只要行星架輸出，無論哪個固定，輸入、輸出均為同向、減速傳動。減速傳動。只要行星架固定，無論哪個輸入，輸入、輸出均為反向只要行星架固定，無論哪個輸入，輸入、輸出均為反向傳動。傳動。若將太陽輪、齒圈、行星架三元件中的任意兩個相連，若將太陽輪、齒圈、行星架三元件中的任意兩個相連，則另一個不連自連，行星排變?yōu)橐粋€剛體以相同的轉(zhuǎn)速和則另一個不連自連，行星排變?yōu)橐粋€剛體以相同的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩輸入、輸出，傳動比為轉(zhuǎn)矩輸入、輸出，傳動比為1。無固定和連接元件，有動力輸入，無動力輸出

32、。無固定和連接元件，有動力輸入，無動力輸出。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置334.單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成及變速原理單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成及變速原理（1）單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成）單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成齒圈齒圈行星架行星架太陽輪太陽輪行星齒輪行星齒輪結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖齒圈齒圈行星齒輪行星齒輪行星架行星架太陽輪太陽輪單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)有三個基本元件，太陽輪、齒單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)有三個基本元件，太陽輪、齒圏圏和行星架。在太和行星架。在太陽輪與齒陽輪與齒圏圏之間有兩組行星輪，即一級行星輪齒和二級行星齒輪，其軸之間有兩組行星輪，即一級行星輪齒和二級行星齒輪，其軸均固定在行星架上。一級行

33、星輪與太陽輪外嚙合，與二級行星輪外嚙合。均固定在行星架上。一級行星輪與太陽輪外嚙合，與二級行星輪外嚙合。二級行星輪與齒圈內(nèi)嚙合。二級行星輪與齒圈內(nèi)嚙合。 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置34圖3-15單排雙級（拉維奈爾赫式）行星齒輪機(jī)構(gòu)行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置353-16單排雙級（拉維奈爾赫式）行星齒輪機(jī)構(gòu)中的行星架與行星齒輪行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置36（2）單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)的變速原理）單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)的變速原理單排拉維奈爾赫式行星齒輪機(jī)構(gòu)三個基本元件如果沒有固單排拉維奈爾赫式行星齒輪機(jī)構(gòu)三個基本元件如果沒有固定元件，或?qū)⑷我鈨蓚€元件相連作為動力輸入和輸出均不能定元件，

34、或?qū)⑷我鈨蓚€元件相連作為動力輸入和輸出均不能傳遞動力。若組成具有一定傳動比的傳動機(jī)構(gòu)，必須將太陽傳遞動力。若組成具有一定傳動比的傳動機(jī)構(gòu)，必須將太陽輪、齒輪、齒圏圏和行星架三個基本元件中的一個加以固定，或者將和行星架三個基本元件中的一個加以固定，或者將某兩個基本元件互連接在一起，才能獲得一定的傳動比。某兩個基本元件互連接在一起，才能獲得一定的傳動比。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置37（3）單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動分析和傳動比計算）單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動分析和傳動比計算 1）單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動分析）單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動分析 單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)必須將太陽輪、齒單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)必

35、須將太陽輪、齒圏圏和行星架三個元件中的一和行星架三個元件中的一個加以固定，或者將某兩個元件互連接在一起，輸入與輸出才能獲得一定的個加以固定，或者將某兩個元件互連接在一起，輸入與輸出才能獲得一定的傳動比。改變各元件的運(yùn)動狀態(tài)，可獲得多個傳動比。傳動比。改變各元件的運(yùn)動狀態(tài)，可獲得多個傳動比。 2）單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)動力傳動比計算）單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)動力傳動比計算 用運(yùn)動方程計算傳動比用運(yùn)動方程計算傳動比單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程為：單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程為：n1n2（1）n3=0式中式中=齒圈齒數(shù)齒圈齒數(shù)/太陽輪齒數(shù)太陽輪齒數(shù)1；n1為太陽輪轉(zhuǎn)速；為太陽輪轉(zhuǎn)速；n2為齒為齒圏圏轉(zhuǎn)速；

36、轉(zhuǎn)速；n3為行星架轉(zhuǎn)速。為行星架轉(zhuǎn)速。通過解上述三元一次方程，得出傳動比。通過解上述三元一次方程，得出傳動比。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置38用矢量圖畫法計算傳動比用矢量圖畫法計算傳動比a在豎直線段上確定在豎直線段上確定R、C、S三點。三點。S代表太陽輪，位于最下端；代表太陽輪，位于最下端；C點代表行點代表行星架，位于最上端；星架，位于最上端；R代表齒圈，位于代表齒圈，位于S和和C之間。之間。RC=1（單位）（單位）RS=-1。齒圈齒數(shù)齒圈齒數(shù)/太陽輪齒數(shù)，故太陽輪齒數(shù)，故1（一般一般為為2點幾），點幾），R點位于中間偏上的位置。點位于中間偏上的位置。如圖如圖3-17所示。所示。1-1S2

37、S2S2S2S2S1S1S1S1S1RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSn3n3n3n3n3n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2n2n1n1n1n1n1n1n1n2n2n1n1行星架齒圈太陽輪R1-1n2n2n2n2n1n1n1n3n1S1S2小太陽輪大太陽輪行星架齒圈圖3-17確定齒圈、行星架和太陽輪位置行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置395.單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動分析與傳動比計算單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動分析與傳動比計算（1）太陽輪輸入，行星架制動，齒圈輸出）太陽輪輸入，行星架制動，齒圈輸出 19太陽輪輸入，行

38、星架制動，齒圈輸出結(jié)構(gòu)簡圖太陽輪輸入，行星架制動，齒圈輸出結(jié)構(gòu)簡圖 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置401）轉(zhuǎn)矩傳動分析）轉(zhuǎn)矩傳動分析 當(dāng)太陽輪輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，太陽輪齒必給一級行星齒輪一個作當(dāng)太陽輪輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，太陽輪齒必給一級行星齒輪一個作用力，使一級行星齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)，但此時行星架已制動，所以一級用力，使一級行星齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)，但此時行星架已制動，所以一級行星齒輪必在被制動的行星架上軸逆時針自轉(zhuǎn)。一級行星輪齒逆轉(zhuǎn)必行星齒輪必在被制動的行星架上軸逆時針自轉(zhuǎn)。一級行星輪齒逆轉(zhuǎn)必給二級行星輪齒一個作用力，二級行星輪齒受力后必在被制動的行星給二級行星輪齒一個作用力，二級行星輪齒受力后必在被制

39、動的行星架軸上順時針自轉(zhuǎn)，二級行星輪在制動的行星架上順時針旋轉(zhuǎn)，其輪架軸上順時針自轉(zhuǎn)，二級行星輪在制動的行星架上順時針旋轉(zhuǎn)，其輪齒必給齒圈一個作用力，于是齒圈便在二級行星輪齒作用下順時針旋齒必給齒圈一個作用力，于是齒圈便在二級行星輪齒作用下順時針旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)矩。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置412）傳動比計算）傳動比計算用運(yùn)動方程計算傳動比用運(yùn)動方程計算傳動比單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程為：單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動方程為：n1n2（1）n3=0將行星架制動時將行星架制動時n3=0 代入上式得：代入上式得：n1n2=0 n1 =n2 n1/n2 =傳動比傳動比i=n1/n2 =是大于

40、是大于1的正值，屬于同向減速傳動。的正值，屬于同向減速傳動。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置42用矢量圖法計算傳動比用矢量圖法計算傳動比1-1S1S2S2S2S2S2S2S1S1S1S1S1RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSn3n3n3n3n3n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2n2n1n1n1n1n1n1n1n2n2n1n1行星架齒圈太陽輪R1-1n2n2n2n2n1n1n1n3n1小太陽輪大太陽輪行星架齒圈111111111111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1如右圖所示。在豎直線段上

41、如右圖所示。在豎直線段上SRC上過上過S點向右水平做點向右水平做n1（太陽輪輸入轉(zhuǎn)速（太陽輪輸入轉(zhuǎn)速0順轉(zhuǎn)）；順轉(zhuǎn)）；n1端點與端點與C點（行星架制動點（行星架制動n3=0）連線與過）連線與過R點水平線相交得點水平線相交得n2；n2為輸出元件齒圈轉(zhuǎn)速（為輸出元件齒圈轉(zhuǎn)速（n20順轉(zhuǎn)）。順轉(zhuǎn)）。根據(jù)相似三角形原理，可以計算出傳動根據(jù)相似三角形原理，可以計算出傳動比比i=n1/n2 =（-1+1）/1=1。屬于同向減速傳動。屬于同向減速傳動。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置43（2）齒）齒圏圏制動，太陽輪主動，行星架輸出制動，太陽輪主動，行星架輸出21齒齒圏圏輸入，太陽輪制動，行星架輸出結(jié)構(gòu)簡圖輸

42、入，太陽輪制動，行星架輸出結(jié)構(gòu)簡圖行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置441）轉(zhuǎn)矩傳動分析）轉(zhuǎn)矩傳動分析 當(dāng)齒當(dāng)齒圏圏輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，齒輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，齒圏圏輪齒使二級行星齒輪順時針自轉(zhuǎn)，輪齒使二級行星齒輪順時針自轉(zhuǎn)，二級行星輪必給一級行星齒輪一個作用力，一級行星輪齒受力后必逆二級行星輪必給一級行星齒輪一個作用力，一級行星輪齒受力后必逆時針自轉(zhuǎn)，一級行星齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)其輪齒必給太陽輪齒一個作用力，時針自轉(zhuǎn)，一級行星齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)其輪齒必給太陽輪齒一個作用力，使太陽輪順轉(zhuǎn)，但太陽輪被制動，制動的太陽輪必給一級行星輪齒一使太陽輪順轉(zhuǎn)，但太陽輪被制動，制動的太陽輪必給一級行星輪齒一個反作用力。在作用

43、力和反作用力作用下，一級行星齒輪只能在自轉(zhuǎn)個反作用力。在作用力和反作用力作用下，一級行星齒輪只能在自轉(zhuǎn)的同時，圍繞太陽輪逆向公轉(zhuǎn)，并通過行星輪軸帶動行星架逆向公轉(zhuǎn)，的同時，圍繞太陽輪逆向公轉(zhuǎn)，并通過行星輪軸帶動行星架逆向公轉(zhuǎn)，使行星架逆時針旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)矩。使行星架逆時針旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)矩。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置452）傳動比計算）傳動比計算用運(yùn)動方程計算傳動比（方法同上）用運(yùn)動方程計算傳動比（方法同上）將齒圈制動將齒圈制動n1=0代入運(yùn)動方程代入運(yùn)動方程n1n2（1）n3=0中，中，得：得：n2（1）n3=0-n2 =（1）n3n2/n3 =（-1）/1 即傳動比即傳動比i= n2/n3=（

44、-1）/1實現(xiàn)同向增速傳動實現(xiàn)同向增速傳動。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置46用矢量圖計算傳動比用矢量圖計算傳動比 1-1S1S2S2S2S2S2S2S1S1S1S1S1RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSn3n3n3n3n3n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2n2n1n1n1n1n1n1n1n2n2n1n1行星架齒圈太陽輪R1-1n2n2n2n2n1n1n1n3n1小太陽輪大太陽輪行星架齒圈111111111111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1右圖為齒右圖為齒圏圏輸入，太陽輪制動，行星

45、輸入，太陽輪制動，行星架輸出矢量圖。架輸出矢量圖。 根據(jù)相似三角形原理，根據(jù)相似三角形原理，可以計算出傳動比可以計算出傳動比i= n2/ n3=（-1）/1實現(xiàn)同向增速傳動。實現(xiàn)同向增速傳動。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置47（3）齒）齒圏圏輸入，行星架制動，太陽輪輸出輸入，行星架制動，太陽輪輸出23齒齒圏圏輸入，行星架制動，太陽輪輸出結(jié)構(gòu)簡圖輸入，行星架制動，太陽輪輸出結(jié)構(gòu)簡圖 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置481）轉(zhuǎn)矩傳動分析）轉(zhuǎn)矩傳動分析 當(dāng)齒當(dāng)齒圏圏輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，齒輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，齒圏圏輪齒必給二級行星齒輪輪齒一個作輪齒必給二級行星齒輪輪齒一個作用力，二級行星齒輪受力后必使二

46、級行星齒輪繞輪軸順時針自轉(zhuǎn)，但用力，二級行星齒輪受力后必使二級行星齒輪繞輪軸順時針自轉(zhuǎn)，但行星架制動，因此二級行星齒輪必在制動的行星架上順時針自轉(zhuǎn)，二行星架制動，因此二級行星齒輪必在制動的行星架上順時針自轉(zhuǎn)，二級行星齒輪在制動的行星架上順時針自轉(zhuǎn)，其輪齒必給一級行星齒輪級行星齒輪在制動的行星架上順時針自轉(zhuǎn)，其輪齒必給一級行星齒輪輪齒一個作用力，一級行星齒輪受力后，必在制動的行星架的軸上逆輪齒一個作用力，一級行星齒輪受力后，必在制動的行星架的軸上逆時針自轉(zhuǎn)，在制動的行星架上逆時針自轉(zhuǎn)的一級行星齒輪輪齒必給太時針自轉(zhuǎn)，在制動的行星架上逆時針自轉(zhuǎn)的一級行星齒輪輪齒必給太陽輪齒一個作用力，太陽輪齒受力

47、后，必順時針旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)矩。陽輪齒一個作用力，太陽輪齒受力后，必順時針旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)矩。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置492）傳動比計算）傳動比計算將行星架制動將行星架制動n3=0代入運(yùn)動方程代入運(yùn)動方程n1n2（1）n3=0得：得：n1n2=0 n1 =n2 n2/n1 =1/1 即傳動比即傳動比i=n2/n1 =1/是小于是小于1的正值，實現(xiàn)同向增速的正值，實現(xiàn)同向增速 傳動傳動 用運(yùn)動方程計算傳動比用運(yùn)動方程計算傳動比行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置50用矢量圖法計算傳動比用矢量圖法計算傳動比1-1S1S2S2S2S2S2S2S1S1S1S1S1RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRCCC

48、CCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSn3n3n3n3n3n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2n2n1n1n1n1n1n1n1n2n2n1n1行星架齒圈太陽輪R1-1n2n2n2n2n1n1n1n3n1小太陽輪大太陽輪行星架齒圈111111111111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1右圖為齒右圖為齒圏圏輸入，行星架制動，太陽輸入，行星架制動，太陽輪輸出矢量圖。根據(jù)相似三角形原理，輪輸出矢量圖。根據(jù)相似三角形原理，可以計算出傳動比可以計算出傳動比i=n2/n1 =1/（1+-1）=1/是小于是小于1的的正值。實現(xiàn)同向增速傳動。正值。實現(xiàn)同向

49、增速傳動。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置51（4）太陽輪輸入，齒）太陽輪輸入，齒圏圏制動，行星架輸出制動，行星架輸出25太陽輪輸入，齒太陽輪輸入，齒圏圏制動，行星架輸出結(jié)構(gòu)簡圖制動，行星架輸出結(jié)構(gòu)簡圖行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置521）轉(zhuǎn)矩傳動分析）轉(zhuǎn)矩傳動分析 當(dāng)太陽輪輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，太陽輪齒必給一級行星輪齒一個作當(dāng)太陽輪輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，太陽輪齒必給一級行星輪齒一個作用力，使一級行星齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)，一級行星齒輪逆時針自轉(zhuǎn)時，其用力，使一級行星齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)，一級行星齒輪逆時針自轉(zhuǎn)時，其輪齒必給二級行星齒輪一個作用力，二級行星齒輪受力后必繞行星軸輪齒必給二級行星齒輪一個作用力，二級行

50、星齒輪受力后必繞行星軸順時針自轉(zhuǎn)。二級行星輪齒順時針自轉(zhuǎn)必給齒圈一個作用力，但齒圈順時針自轉(zhuǎn)。二級行星輪齒順時針自轉(zhuǎn)必給齒圈一個作用力，但齒圈制動，因此齒圈輪齒必給二級行星齒輪一個反作用力。二級行星輪在制動，因此齒圈輪齒必給二級行星齒輪一個反作用力。二級行星輪在齒圈反作用力的作用下，只能順時針自轉(zhuǎn)的同時沿齒圈逆時針公轉(zhuǎn)，齒圈反作用力的作用下，只能順時針自轉(zhuǎn)的同時沿齒圈逆時針公轉(zhuǎn)，行星輪軸必帶動行星架逆時針旋轉(zhuǎn)而輸出轉(zhuǎn)矩。行星輪軸必帶動行星架逆時針旋轉(zhuǎn)而輸出轉(zhuǎn)矩。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置532）傳動比計算）傳動比計算用運(yùn)動方程計算傳動比用運(yùn)動方程計算傳動比將齒圈制動將齒圈制動n2=0，代

51、入運(yùn)動方程，代入運(yùn)動方程n1n2（1）n3=0中，中，得：得：n1（1）n3=0n1 =（1）n3 n1/ n3 =（1）即傳動比）即傳動比i=n1/n3 =（1）是小于）是小于1的負(fù)的負(fù)值。因傳動比的絕對值大于值。因傳動比的絕對值大于1，為減速運(yùn)動，實現(xiàn)反向減速，為減速運(yùn)動，實現(xiàn)反向減速傳動。傳動。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置54用矢量圖法計算傳動比用矢量圖法計算傳動比1-1S1S2S2S2S2S2S2S1S1S1S1S1RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSn3n3n3n3n3n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2

52、n2n1n1n1n1n1n1n1n2n2n1n1行星架齒圈太陽輪R1-1n2n2n2n2n1n1n1n3n1小太陽輪大太陽輪行星架齒圈111111111111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1右圖為太陽輪輸入，齒圈制動，行星架右圖為太陽輪輸入，齒圈制動，行星架輸出矢量圖。根據(jù)相似三角形原理，可輸出矢量圖。根據(jù)相似三角形原理，可以計算出傳動比以計算出傳動比i=n1/n3 =（1）是?。┦切∮谟?的負(fù)值。因傳動比的絕對值大于的負(fù)值。因傳動比的絕對值大于1，為減速運(yùn)動，實現(xiàn)反向減速傳動。為減速運(yùn)動，實現(xiàn)反向減速傳動。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置55（5）行星架輸入，齒）

53、行星架輸入，齒圏圏制動，太陽輪輸出制動，太陽輪輸出27行星架輸入，齒行星架輸入，齒圏圏制動，太陽輪輸出結(jié)構(gòu)簡圖制動，太陽輪輸出結(jié)構(gòu)簡圖行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置561）轉(zhuǎn)矩傳動分析）轉(zhuǎn)矩傳動分析 當(dāng)齒當(dāng)齒圏圏制動，行星架輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，制動的齒制動，行星架輸入順時針旋轉(zhuǎn)時，制動的齒圏圏必對順時針必對順時針公轉(zhuǎn)的二級行星輪產(chǎn)生阻力，使二級行星輪逆時針自轉(zhuǎn)。二級行星輪公轉(zhuǎn)的二級行星輪產(chǎn)生阻力，使二級行星輪逆時針自轉(zhuǎn)。二級行星輪隨行星架順時針公轉(zhuǎn)并逆時針自轉(zhuǎn)，其輪齒必給一級行星輪齒一個作隨行星架順時針公轉(zhuǎn)并逆時針自轉(zhuǎn)，其輪齒必給一級行星輪齒一個作用力，使一級行星輪既隨行星架公轉(zhuǎn)，又在行星架上

54、順時針自轉(zhuǎn)，其用力，使一級行星輪既隨行星架公轉(zhuǎn)，又在行星架上順時針自轉(zhuǎn)，其輪齒必給太陽輪輪齒一個作用力，使太陽輪逆時針旋轉(zhuǎn)而輸出轉(zhuǎn)矩。輪齒必給太陽輪輪齒一個作用力，使太陽輪逆時針旋轉(zhuǎn)而輸出轉(zhuǎn)矩。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置572）傳動比計算）傳動比計算用運(yùn)動方程計算傳動比用運(yùn)動方程計算傳動比將齒將齒圏圏制動制動n2=0，代入運(yùn)動方程，代入運(yùn)動方程n1n2（1）n3=0得：得：n1（1）n3=0n3/n1 =1/（1）即傳動比即傳動比i=n3/n1 =1/（1）1是小于是小于1的負(fù)數(shù)實現(xiàn)反向增速傳的負(fù)數(shù)實現(xiàn)反向增速傳動。動。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置58用矢量圖法計算傳動比用矢量圖法計

55、算傳動比1-1S1S2S2S2S2S2S2S1S1S1S1S1RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSn3n3n3n3n3n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2n2n1n1n1n1n1n1n1n2n2n1n1行星架齒圈太陽輪R1-1n2n2n2n2n1n1n1n3n1小太陽輪大太陽輪行星架齒圈111111111111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1右圖為行星架輸入，齒右圖為行星架輸入，齒圏圏制動，制動，太陽輪輸出矢量圖。根據(jù)相似太陽輪輸出矢量圖。根據(jù)相似三角形原理，可以計算出傳動三角形原理，可以計

56、算出傳動比比i=n3/n1 =1/（1）1是小是小于于1的負(fù)數(shù)實現(xiàn)反向增速傳動。的負(fù)數(shù)實現(xiàn)反向增速傳動。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置59（6）太陽輪與行星架連成一體）太陽輪與行星架連成一體29太陽輪與行星架相連結(jié)構(gòu)簡圖太陽輪與行星架相連結(jié)構(gòu)簡圖 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置601）轉(zhuǎn)矩傳動分析）轉(zhuǎn)矩傳動分析 當(dāng)太陽輪與行星架連成一體時，剛體上的任何一點其運(yùn)當(dāng)太陽輪與行星架連成一體時，剛體上的任何一點其運(yùn)動規(guī)律完全相同，不存在相對運(yùn)動，而齒圈輪齒又與二級動規(guī)律完全相同，不存在相對運(yùn)動，而齒圈輪齒又與二級行星輪齒嚙合，齒圈也只能隨二級行星輪輪齒做相同運(yùn)動，行星輪齒嚙合，齒圈也只能隨二級行星

57、輪輪齒做相同運(yùn)動，各輪之間不存在相對運(yùn)動，于是整個行星排連成一體，只各輪之間不存在相對運(yùn)動，于是整個行星排連成一體，只能傳遞運(yùn)動，不能改變傳動比和傳動方向。能傳遞運(yùn)動，不能改變傳動比和傳動方向。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置612）傳動比計算）傳動比計算 在方程在方程 n1n2（1）n3=0中，由于將行星架與中，由于將行星架與齒圈連成一體齒圈連成一體n1=n2，該方程變?yōu)樵摲匠套優(yōu)?n2n2（1）n3=0 得得n2/n3=1即傳動比即傳動比i= n2/n3=1即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)不論齒圈輸即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)不論齒圈輸入還是行星架輸入，太陽輪輸出的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)速入還是行星架輸入，太陽輪

58、輸出的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)速相等。相等。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置623）用矢量圖計算傳動比）用矢量圖計算傳動比 1-1S1S2S2S2S2S2S2S1S1S1S1S1RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSn3n3n3n3n3n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2n2n1n1n1n1n1n1n1n2n2n1n1行星架齒圈太陽輪R1-1n2n2n2n2n1n1n1n3n1小太陽輪大太陽輪行星架齒圈111111111111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1右圖為行星架與太陽輪相連太陽輪輸入，右圖為

59、行星架與太陽輪相連太陽輪輸入，行星排成一體輸出矢量圖。根據(jù)行星排成一體輸出矢量圖。根據(jù)n1=n2=n3可以計算出傳動比可以計算出傳動比i= n2/n3=1（或（或i= n1/n3=1）即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)不論太）即該單排行星齒輪機(jī)構(gòu)不論太陽輪輸入還是行星架輸入，齒圈輸出，轉(zhuǎn)陽輪輸入還是行星架輸入，齒圈輸出，轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)速相同。向相同，轉(zhuǎn)速相同。行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置63表表3-2單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)各種傳動單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)各種傳動固定件固定件主動件主動件從動件從動件傳動比傳動比傳動特點傳動特點1齒齒 圈圈太陽輪太陽輪行星架行星架i=（1） 1轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)向相反 減速增矩減速增矩2行

60、星架行星架齒齒 圈圈太陽輪太陽輪i=1/ 1轉(zhuǎn)向相同轉(zhuǎn)向相同 增增速增矩速增矩3齒齒 圈圈太陽輪太陽輪行星架行星架i= （ a-1）/ a 1轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)向相反 減減速增矩速增矩4無無任意兩元件任意兩元件另一元件另一元件i=1轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩均相轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩均相同同5行星架行星架太陽輪太陽輪齒齒 圈圈i=1轉(zhuǎn)向相同轉(zhuǎn)向相同 減減速減矩速減矩6無無任一元件任一元件任一元件任一元件i=0無動力傳遞無動力傳遞行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置64 以上單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律可歸納如下：以上單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律可歸納如下： 只要齒圈輸出，無論哪個元件制動，均為同向減速傳動。只要齒圈輸出，