行星齿轮外文翻译

《行星齿轮外文翻译》由会员分享，可在线阅读，更多相关《行星齿轮外文翻译（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING文献翻译题目行星齿轮学生姓名苏许昌专业班级机械设计制造及其自动化学号0708071021系（部）机械工程系指导教师（职称）毕建平完成时间2011 年3月2日行星齿轮Gears in Mesh1. 概要2. 田宫减速器3. 周转轮系4. 其他周转轮系5. 参考文献1 .概要Tamiya行星齿轮箱是由一个小型直流电机驱动，直流电机电压为3.0V、电流1.0A, 转速为10,500r/min。最大速比为1:400，输出转速大约26r/min。本减速机提供了四 组传动比，两个1:4和两个1:5,可选择任何组合方式.它不但能够很好驱动小型 机械

2、，而且采用了行星传动.这种齿轮箱由于采用了完美的塑料外形设计，能够在一 个小时内用很少的工具完成装配。本装置的详细信息见参考文献。首先，让我们回顾 一下齿轮箱的基本结构，以及行星齿轮系。2.行星齿轮系一对相互啮合的圆柱直齿轮在图中用他们的节圆代替，二者在节点P处相切.相 啮合的轮齿超出节圆延伸到另一个齿轮的齿根处，他们之间的间隙为节圆到齿根的距 离。如果两个节圆半径分别为a和b，那么两轮的中心距为a+b。为了保证在齿轮运 动过程中，一个齿轮绕另一个齿轮做纯滚动，并且齿轮的瞬时传动比稳定，轮齿必须 做成一定的形状.这就意味着压力线垂直于齿面，并且通过节圆啮合点。这样能量就 可以有效传递而且适合于

3、高速传动。讲述了齿轮箱的基本原理之后，在这里我们暂不 对齿轮作深入探讨。如果齿轮a有N个轮齿，那么各个齿啮合点之间的齿距为2 a：n，就是所谓的齿 距。如果两个齿轮要啮合，那么它们的齿距必须相等。节点间距通常为2a/N,就是所 谓的模数。如果要计算齿轮上的齿数，那么齿数就等于节圆直径乘以这个模数。如果 你知道两个齿轮的齿距，那么就可以算出两个齿轮之间的中心距。一对齿轮的传动比等于被动轮的节圆半径除以主动轮的节圆半径。根据节圆的旋 转，i = -a/b = -N1/N2,由于节圆半径之比等于齿轮齿数之比。齿轮的角速度可以用 rad/min，或r/min以及任何相类似的元素来表示。如果我们设定一个

4、旋向为正，那 么其相反方向为负。这就是在公式前面加（-）的原因。如果一个齿轮是内齿轮（轮齿 在内部），且其速比为正，则两齿轮的旋向相同。通常的渐开线齿轮的齿形可以做变位齿轮，所以即使这对齿轮中心距不精确仍 然可以很好的啮合。齿轮速比不取决于其轴线的准确间距，但是取决于两轮齿数或者 节圆半径。少量增大齿轮中心距，理论上可以使齿轮更好啮合。另一方面，齿顶间隙 也增加，使其在其它方面的应用能力有所下降。一个行星齿轮系由一个可以绕中心轴回转的转臂和中心轴，以及太阳轮和行星轮 组成。行星架可以作为输入构件也可以作为输出构件，并且可以固定也可以浮动。中 心轮可以是太阳轮也可以是有内齿轮。一个非常简单但却很

5、典型的行星轮系，就是左 图行星轮系。行星轮系应用于机械传动的原因：它们可以被看作是齿轮运动的的模型。 太阳轮、转臂、行星架，均可以作为输入或输出构件。如果转臂固定，那么就不可以浮动，我们就 有了一个简单的三行星齿轮联动机构。则气/气二 -N/N，n /n = +N/N，和 n /n = -N /N。这很简1232233113单，不容易迷惑。如果转臂允许浮动，求出传动比 就比较类似普通的运算。尝试这种计算：如果你能 做到，你值得骄傲和自豪。它并不是不能，只是转 化问题。然而，有一个很简单的方法可以很容易的 求出结果。首先，我们把齿轮系固定，那么它将是一个刚性的组件，包括转臂等所有 零件。所有的三

6、个齿轮转臂将有一个相同的传动比。第一个数字是转臂速度，第二个数字是太阳轮的转速，因此，他们之间速比是 N1/(N1+N3),再用这个结果乘以N3。这就是我们所求的田宫变速器的速比，在天宫减 速器中，内齿圈不会转动，太阳轮输入，转臂速度则是输出值。这个计算过程通用， 可以在任何行星传动中使用。田宫行星减速器，齿轮传动系统组合方式有N1=N2=16, N3=48,以及N1=12, N2=18, N3=48.因为行星齿轮必须刚好位于太阳轮和内齿圈之间，N3=2N1+N2这个条件必须得 到满足。事实上，这个条件满足同心条件。第一个组合的速度比将是16/(48+16)=1/4。 第二个组合的速度比将是1

7、2/(48+12)=1/5.可以看到的是太阳轮和转臂旋向相同。求解行星齿轮系的最佳方法是列表法，是因为这种方法不包含像式一样的隐藏条 件，要求应用矢量法进行计算。第一步隔离行星轮系，从行星轮系中分离出齿轮轮系 的输入端和输出端，利用行星轮系求出输入转速和输出转速。现在画出两行关于转速 或者角速度的图表。第一行对应于围绕行星轴旋转一次产生的参数，记下第二行，其 中假定速度为零，使用已知的齿数比。你要求的是上述两行组成的一个线性组合，再 加上未知乘数x和y。把输入的齿轮值相加，根据已知的输入速度，同时得到两个关 于x和y的两种线性方程组。现在，把这两行数值相加的和乘以其各自的乘数，就得 了相关的齿

8、轮的速度。最后，借助输出齿轮传动计算出输出速度。参考已经选择的正 方向，务必使其旋转方向正确。3.田宫减速箱这种零件最好在机床上采用电火花线切割和冲孔技术加工。也可以用夏普刀除去 多余的塑料齿片。按操作说明，小心的去除多余的塑料。详细阅读说明书，确保是按照最正确的方式或者相对正确的方法安装。变速箱可 以以很小的压力轻松的组合成一个整体。应该注意的是灰色的那个齿轮必须以正确的 相对位置进行配合。那个4mm厚的垫圈是减速器附件中带的。较小的垫反向装在轴上， 输出轴是金属的。使用长鼻钳将小垫圈压入大点券的卡槽处。有张图片说明了具体的 操作方法工具箱中有一个好的安装工具。三个支撑脚用来承载行星齿轮，并

9、被它们的 驱动。现在按照需要组装变速箱。我应用了全部4个单元，确保在与电机相邻的末端安 装一个1:5的组合。因此，我需要长的螺栓。把最后的速比为1:5的单元牢固的安装 在电机轴端，越远越好。如果没有安装正确，电机上的夹子将不会锁紧。这可能是一 个好方法，把这个齿轮一些润滑剂从管与试剂盒中。如果您使用不同的润滑油，测试 它的塑料片，从工具包，以确保它是兼容第一。干燥的石墨润滑剂性能也很好。它可 以传递到最后一个组合，这是一中耐高温的最好的润滑剂。相关的解说阐述了如何装配转臂，并且给出了一些齿轮箱的使用说明。我还有一 个弹性轴，而且还有两个3mm的厚的垫圈。如果你有一些小垫圈，你可以用它们来把 这

10、个齿轮箱装配起来。如果输出转矩足够大（大于6KNm）就会损坏一些东西，所以 应该保证输出轴浮动旋转。我在标准实验室用的是可以调压，可以限制电流的直流电， 不过十电池的效果也很好。输出1A的电流对D型电池来说已经够高了，所以提供一 个可控的电源是非常重要的。说明书中建议最好不要超过4.5V。有400:1的减速比， 无论输出转矩多大，电机应该都能正常转动。我的齿轮箱第一次测试的时候运行良好。我用秒表测了一下输出转速，结果是47 秒转了 20转，或者说是25.5r/min。这符合电动机10,200的转速，与说明书的介绍 也很接近。很容易把另一级齿轮箱与它连接起来（需要的零部件都有），能得到4r/h

11、的转速。然而另一个齿轮箱可以产生4天转动一圈的速比。这是一个设计优秀的设备， 我强烈推荐它。4.其他行星齿轮系一个非常有名的行星轮系就是1781年申请专利的瓦特行星轮系，它通过一个可以 互换的曲柄机构，把蒸汽机的往复运动转换成回转运动。它由威廉默多克发明。曲 柄机构在当时是有专利的，然而瓦特当时作为王室成员，他不想交专利保护费。一次 偶然的事情，他在输出机构中增加了一个1:2的速比。然而，它专利保护费比曲柄机 构的价值更高，以至于在专利保护期结束之前都很少使用，只能看着维基百科杂志兴 奋。行星架输入，行星轮与太阳轮相啮合，二者参数相同。通过把行星轮固定在连接 轴上，防止它的旋转。它摆动较小，但

12、是每一圈都会到原始位置。利用解析法来分析 上图，第一条线是1:1:1，第一位表示转臂，第二位表示行星轮，第三位表示太阳轮。第二条线是0：-1：1,转向相反。此外，我们得到1:0:2，意思是说转臂旋转一圈（发 动机运动一个行程）太阳轮转动两圈。我们可以用太阳轮和行星轮来阐述一下用速率来分析行星齿轮系的另一种方法。这种 方法比图解法更令人满意，而且能更清晰表达出齿轮系的工作原理。在右边的图表中，A和O分别表示行星轮和太阳轮的中心。我们假定A以角速度七绕O顺时针转动。在 图示位置，给它一个21的转速。现在行星轮不转，所以它上面的所有点都和A的 转速相同。包括节点P,以及太阳轮上的节点都以角速度o2绕

13、固定轴O旋转。因此% = 2气，和图解法得到的结果相同。左图中用速度求解法展示了行星轮的传动。假设太阳轮和行 星轮尺寸相等（二级减速器），内齿圈直径为6,太阳轮固定， 所以节点P也是固定的，A点的速率为转臂速率的两倍。由于P 点固定，所以P点速率必须是A点转速的两倍，或者是转臂速率 的4倍。然而，P点速率等于内齿圈转速的3倍，所以3o = 4o。 如果转臂输出，则速比为3:4，内齿圈输入时速比为4:3。propeller shaftDifferential-right wheel一个三挡的自行车毂也许包含了两个行星轮系（实际上，通常包含两个），内齿 圈衔接。第一级轮系是后面链轮到转臂的输入，输

14、出是第二个链轮到转臂的传动。把 一个太阳轮或者两个全部固定在轴上，或者太阳轮和转臂连接在一起，中心轴浮动， 都可以得到1:1的速比。这三个齿轮组合成高挡：3:4,输出轮系锁住；中挡1:1，两 组轮系都锁住；低挡4:3,输出轮系锁住。当然，这只是一种可行性方案，还有很多 种组合已经设计出来了。行星轮的周转运动由Sturmey-Archer于1903年提出。这种 应用广泛的AW型轮系能提供我们所需要的任何速比。I left wheel链式起重机用到了行星轮系。内齿圈固定，其作为箱 体的一部分。太阳轮输入，行星架输出。太阳轮和行星轮 不同的直径可组合成很大的传动比。福特T型车（1908年 至1927

15、年）采用行星齿轮传动制动，传动比给定。低速前 进传动比为11:4，而反向传动比为-4:1。高速传动比为1:1。底板上有三个踏板：低、中、高，反向，刹车。手动停止适用于左手，踏板中 立。启动按钮和油门是在方向盘位置。在左侧插图中展示的自动变速机构是一个锥齿 轮行星齿轮系。小齿轮带动内齿圈(差动轮系)自由转动，带动中间轮。一个行星轮 就可以了，但多几个可以使载荷更加均匀。一般的行星轮系，内齿圈和行星架对应于 机箱固定，太阳轮和行星轮组成通常传动链。行星齿轮传动侧的半车轴，对应太阳轮 和内齿圈，是输出齿轮。当两个半轴旋转的速度相同时，刹车轴不转动。速度不同时 相对转动，托辊旋转。适用于平等的微分扭矩

16、侧面齿轮(他们是在距离相等的驱动)， 同时允许他们以不同的速度旋转。如果一个车轮打滑，它将变为原来转速的两倍，而 另一轮不转动。作用在两个轮子上的扭矩相等。图解法便于用来分析角速度。旋转链作为一个整体转动1，0，1，1圈，托辊， 左，右侧齿轮。如果内齿圈固定，则转动0，1，1，-1圈。如果右侧齿轮是固定的， 使内齿圈旋转，我们将得到1，1，2, 0的转动，这表示，左侧齿轮旋转两圈。速度 法也可以使用，当然，因为行星轮作用在同一侧齿轮上的力相等，那么它的输出转矩 也应该相等。ReferencesTamiya Planetary Gearbox Set, Item 72001-1400Edmund Scientific, Catalog No. C029D, item #D30524-08 ($19