平动齿轮机构的演化历程

平动发生器是平动齿轮机构的关键技术。不同的平动发生器，会演化出结构不同的平动齿轮机构，相同的平动发生器，结构不同，也会演化出性能差异很大的平动齿轮传动装置。

（1）动盘式平动齿轮机构 根据“机构同性异形变换原理”，用浮动盘式W机构去替代孔销式W机构，就形成了图4-74所示的圆平动齿轮机构。浮动盘式平动齿轮传动机构由N型少齿差差动机构和浮动盘式平动机构组合构成。浮动盘是一个动轴线圆盘，其上有通过其几何中心的十字槽。两组销轴的一端分别放置在十字槽中；而另一端，一组销轴与轮G固连，另一组销轴与机架固连，使浮动盘W机构成为圆平动机构。轮G在浮动盘圆平动机构控制下，做圆平动运动。

1）传动原理。运动由行星架输入，带动行星轮做行星运动，由于浮动盘销轴的约束，行星轮G在行星运动中不能自转，即做圆平动运动，使少齿差差动机构的自由度变成F=1。于是圆平动齿轮机构完成了转速变换。

图4-74 圆平动齿轮机构运动

图4-75 平动齿轮减速滚筒

1—电动机 2—滚筒 3—孔销式平动齿轮机构

2）圆平动齿轮机构的特点：

①省去了采用孔销式W机构在行星轮G上必须设置的直径等于2倍销轴直径的孔，大幅度改善了行星架轴承尺寸的选择条件，解决了少齿差行星传动行星架轴承寿命不高的难题。

②浮动盘W机构的几何中心可以在传力过程中自由浮动，使作用在浮动盘十字槽上的4个力实现均载，提高承载能力。

③结构简单紧凑，体积小，重量轻，基本构件的工艺性好。(www.xing528.com)

（2）平动齿轮减速滚筒 图4-75所示为平动齿轮减速滚筒结构简图，由电动机1、滚筒2和孔销式平动齿轮机构3串联组成。电动机1、平动发生器销轴与机架固连，内齿中心轮与卷筒固连为输出件，形成卷扬机型减速装置。

1）传动原理。主动件电动机轴通过偏心轴驱动平动齿轮，在孔销式平动发生器的约束下，做圆平动，平动齿轮与内齿中心轮啮合，实现齿差式减速，减速后的低速由与中心轮固连的滚筒输出。

2）平动齿轮减速滚筒的特点：传动比大，机械效率高，结构紧凑，尺寸小，重量轻，均载性能好。

（3）双曲柄平动齿轮机构 由于前述三环减速器结构复杂，装配困难，要求加工精度高，使制造成本增加。为克服三环减速器的缺点，工程技术人员应用载荷分解原理，对平动齿轮机构进行演化，以二环减速器为原始机构，将单偏心轴输入演化为双偏心轴输入或多偏心轴输入，仍保持输入、输出轴的同轴性，并能大幅度提高机构的承载能力，开发出结构更加合理、性能更加优良、实用性更强的组合二环减速器多曲柄平动齿轮机构，如图4-76所示。

多曲柄平动齿轮机构的传动原理为：输入轴的转速经第一级减速后，由平动发生器传递给平动齿轮G，同时限制了平动齿轮的自转，再经第二级减速后，由内齿中心轮B输出。这种由内齿中心轮输出的曲柄平动齿轮传动机构适用于卷扬机、绞车、滚筒等，可以置于输出件内部的传动装置，其传动比统一表达式为

式中 i₁——第一级减速传动比；

i₂——第二级减速传动比。

在不改变第二级参数的条件下，仅调整第一级齿轮副的齿数z₁、z₂（保持齿轮副1、2的中心距不变），即可改变整机的传动比。这一特点为双曲柄平动齿轮机构的标准化、系列化创造了有利条件，使这种减速器具有极大的应用前景。

图4-76 曲柄平动齿轮机构运动