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行星轮系

只具有一个自由度的周转轮系

行星轮系是指只具有一个自由度的周转轮系。行星轮系是一种共轴式（即输出轴线与输入轴线重合）的传动装置，并且又采用了几个完全相同的行星轮均布在中心轮的四周。

轮系及其分类
采用一系列互相啮合的齿轮将主动轴和从动轴连接起来，这种多齿轮的传动装置称为轮系。
根据轮系运动时其各轮轴线的位置是否固定，可以将轮系分为下列两大类：
（1）定轴轮系 当轮系运动时，其各轮轴线的位置固定不动的称为定轴轮系或普通轮系。
（2）周转轮系 当轮系运动时，凡至少有一个齿轮的轴线是绕另一齿轮的轴线转动的称为周转轮系，周转轮系又可分为差动轮系和行星轮系。
工作原理
行星轮系主要由行星轮g、中心轮k及行星架H组成。其中行星轮的个数通常为2～6个。但在计算传动比时，只考虑1个行星轮的转速，其余的行星轮计算时不用考虑，称为虚约束。它们的作用是均匀地分布在中心轮的四周，既可使几个行星轮共同承担载荷，以减小齿轮尺寸；同时又可使各啮合处的径向分力和行星轮公转所产生的离心力得以平衡，以减小主轴承内的作用力，增加运转平稳性。行星架是用于支承行星轮并使其得到公转的构件。中心轮中，将外齿中心轮称为太阳轮，用符号a表示，将内齿中心轮称为内齿圈，用符号b表示。二、行星轮系的分类根据行星轮系基本构件的组成情况，可分为三种类型：2K-H型、3K型、K-H-V型。2K-H型具有构件数量少，传动功率和传动比变化范围大，设计容易等优点，因此应用最广泛。3K型具有三个中心轮，其行星架不传递转矩，只起支承行星轮的作用。行星轮系按啮合方式命名有NGW、NW、NN型等。N表示内啮合，W表示外啮合，G表示公用的行星轮g。
行星轮系与定轴轮系的根本区别在于行星轮系中具有转动的行星架，从而使得行星轮系既有自转，又有公转。因此，行星轮系的传动比的计算不能用定轴轮系的计算方法来计算。按照相对运动原理（反转法），假设行星架H不动，即绕行星架转动中心给系统加一个（－ωH）角速度，则可将行星轮系转化为假想的定轴轮系，这个假想的定轴轮系称为行星轮系的转化轮系。转化后的定轴轮系和原周转轮系中各齿轮的转速关系为：则转化轮系传动比的计算公式为：因此，对于行星轮系中任意两轴线平行的齿轮j和齿轮k，它们在转化轮系中的传动比为： 在各轮齿数已知的情况下，只要给定nj、nk、nH中任意两项，即可求得第三项，从而可求出原行星轮系中任意两构件之间的传动比。
工作特点
行星轮系是一种先进的齿轮传动机构，具有结构紧凑、体积小、质量小、承载能力大、传递功率范围及传动范围大、运行噪声小、效率高及寿命长等优点。
应用场所
行星轮系在国防、冶金、起重运输、矿山、化工、轻纺、建筑工业等部门的机械设备中，得到越来越广泛的应用。将它们的主要功能归纳如下：
（1）实现大的传动比。行星轮系可以用来减速，仅用几个齿轮就能够实现很大的传动比。
（2）实现输出复杂的运动满足某些特殊要求。如《羊毛起球机机构示意图》所示，其起球罐的运动就是行星轮5的运动，即行星轮的自转和公转的合成。又周转轮系的行星轮上各点的运动轨迹是许多形状和性质不同的摆线或者变态摆线，可以满足一些特殊的需要。
（3）实现结构紧凑的大功率传动。周转轮系通常采用多个行星轮的结构，这些行星轮对称均匀地分布在中心轮的周围，这样的结构可以用几个行星轮共同承担载荷，同时这些行星轮因公转产生的惯性离心力和齿廓间的径向分力又互相得以平衡，减少了主轴承受的力，相对地提高了承载能力及传动的平稳性。
浮动概念
“浮动”是指某基本构件(如太阳轮、内齿轮或行星架)不加径向支承，允许作径向及偏转位移，当受载不均衡时即可自动寻找平衡位置(自动定心)，直至各行星轮之间载荷均匀分配为止。实质上也就是通过基本构件浮动来增加机构的自由度消除或减少虚约束，从而达到均载目的。
基本构件浮动最常用的方法是采用双齿(或单齿)式联轴器。三个基本构件中有一个浮动即可起到均载作用，两个基本构件同时浮动时，效果更好。
均载机构的形式很多，且各有特点，设计与选择时应针对具体情况，参考下述原则进行分析比较：
(1)均裁机构应使能最大限度地补偿误差和变形，使行星轮间的载荷分配不均衡系数和沿齿宽方向的裁荷分布系数最小。
(2)均载机构的离心力要小，因为离心力量降低均载效果和传动的工作平稳性．其大小与均载构件的旋转速度、自重和偏心距离有关。
(3)均载机构的摩擦损失要小，效率要高。
(4)均载构件上受的力要大，受力大则补偿动作灵敏效果好。
(5)均载构件在均载过程中的位移量应较小。也就是均载机构补偿的等效误差数值要小。行星轮和行星架的等效误差比太阳轮和内齿轮的小。
(6)应有一定的缓冲和减振性能。
(7)要有利于传动装置整体结构的布置，使结构简化便于制造、安装和使用维修。
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