「行星减速器的分类和构造」

1.轮系概念

轮系一般分为定轴轮系和周转轮系两种。在图3⁃31a所示的周转轮系中，内齿轮3以角速度ω₃绕固定轴线O₃转动；构件H带着齿轮2及轴线O₂以角速度ω_H绕固定轴线O_H（即O₁、O₃）转动，因为齿轮2同时和齿轮1、3相啮合，所以轮1便在ω₁及ω_H这两种运动共同作用下以ω₁的角速度绕固定轴线O₁转动。在这种轮系中只要给定1、3和H中任意两个构件的运动规律，余下的一个构件的运动就完全确定了。这种轮系也称为行星轮系。如图3⁃31b所示，使内齿轮3固定不动（即ω₃＝0），只需知道构件H的运动规律，就能完全确定齿轮1的运动，反之亦然。这种轮系称为行星轮系。如果在如图3⁃31a所示的周转轮系中使臂架H固定不动，此时行星轮2只能绕其固定轴线O₂转动，绕轴线O_H的公转没有了，这样周转轮系就变成了定轴轮系（见图3⁃31c）。

周转轮系不仅可以由圆柱齿轮所组成，也可以由圆锥齿轮所组成，但必须保证两个太阳轮的轴线O₁、O₃重合。

图3⁃31 轮系分类

a）周转轮系 b）行星轮系 c）定轴轮系 1、2、3—齿轮 H—构件

2.行星齿轮减速器分类

行星齿轮减速器可根据基本构件分类，也可按齿轮啮合方式分类。行星齿轮传动的基本构件包括太阳轮（中心轮），用K表示；行星轮用G表示；转臂用H表示；输出轴用V表示。行星齿轮传动装置有2K—H机构、3K机构、K—H—V机构等（见图3⁃34）。按齿轮啮合方式分为：内啮合用N表示；外啮合用W表示，G表示公用行星轮。

（1）2K—H类轮系 拥有两个太阳轮（2K），一个转臂（H）的周转轮系属于2K—H类轮系。常用的2K—H类轮系的几种形式如图3⁃32所示。

图3⁃32 2K—H类轮系机构简图

G—行星轮 H—转臂 V—输出轴 K—太阳轮

1）NGW型轮系如图3⁃34a所示，该型轮系是由内、外啮合和公用行星轮组成，结构简单、轴向尺寸小、工艺性好、效率高。NGW型轮系的传动比较小，但能多级串联成传动比大的轮系，这样就克服了单级传动比较小的缺点，所以NGW型成为动力传动中应用最多、传递功率最大的一种行星传动。

2）NW型轮系：如图3⁃32b所示，该型轮系由一对内啮合和一对外啮合齿轮组成，由于把行星轮做成双联齿轮，因此其为双排内外啮合，没有公用齿轮。与NGW型相比，NW型的传动比范围大、效率相仿、轴向尺寸大、结构较复杂、工艺性差一些。当传动比大于7时，径向尺寸显著减小。

3）WW型轮系：如图3⁃32c所示，该型轮系由双排两对外啮合齿轮组成。其特出的特点是能通过调整四个齿轮的齿数，轻易得到很大范围的传动比，但其效率低，并随传动比增加而急剧下降。

4）NN型轮系：如图3⁃32d所示，该型轮系由双排两对内啮合齿轮组成。通过调整行星轮与中心轮的齿数关系，可以得到传动比范围比NGW型的大；但效率低，传动比大到一定程度会出现自锁。与WW型相比，NN型轮系的尺寸紧凑、效率稍高，所以NN型轮系用于小功率、短时、间断工作制的传动装置中。

（2）3K类轮系 如图3⁃33a所示，该类轮系由a、b、c三个太阳轮、转臂K和双联行星轮组成。由于转臂K不承受外力矩，仅起支承行星轮的作用，故不是基本构件。三个太阳轮是基本构件，按拥有基本构件情况，将此类轮系称为3K类轮系。3K类轮系可用圆柱齿轮组成，也可以用圆锥齿轮组成，但由圆锥齿轮组成的3K类轮系，由于工艺上很困难，且无实际使用价值，故不应采用。(www.xing528.com)

图3⁃33 3K类轮系机构简图（NGWN型）

a、b、c—太阳轮 K—转臂 d—行星轮

图3⁃33所示的3K轮系按啮合方式称为NGWN型。此型轮系可以以较小的尺寸实现小于500的传动比，且可以组成串联的多级NGWN型轮系。与NGW型轮系比较，NGWN型轮系效率低，且随传动比的增加而显著降低，工艺性也差。该轮系只适用于小功率的、短时间断性工作制的动力传动装置。图3⁃33a，是一个转动的太阳轮和一个固定的太阳轮共用一个行星轮；图3⁃33b为两个转动的太阳轮与同一个行星轮相啮合，且分别为输入、输出构件；图3⁃33c是c和d齿数相同的NGWN型轮系，工艺性比较好，但效率略有降低。

（3）K—H—V类轮系 在图3⁃34所示的K—H—V类轮系中，基本构件为内齿太阳轮b、转臂H和构件V，按啮合组成属于N型，称为N型轮系。K—H—V类轮系仅有N型一种形式。如图3⁃34a所示，太阳轮内齿b固定，当转臂H输入运动时，行星轮G除被迫绕自身轴心轴自转外，还跟随转臂H绕主轴线公转。因行星轮与构件V不同心，所以必须借助于一个输出机构，才能把转动传给构件V，这个输出机构称为W机构。常用的输出机构有销轴式、浮动盘式、滑块式等，应用得最多的是销轴式。如图3⁃34b所示，构件V固定，转臂H输入，太阳轮内齿圈b输出，如与卷筒连接，就成了行星卷扬了（汽车吊行星卷筒）。

图3⁃34 K—H—V类轮系（N型）

b—太阳轮 H—转臂 V—构件 W—输出机构 G—行星轮

N型轮系的传动比是靠一对内啮合齿轮的齿数差实现的，当齿数差为1（还有2、3、4）时，即为一齿差行星传动，此时传动比最大，所以又称为少齿差行星齿轮传动。N型轮系中的齿轮用渐开线齿形时，称为渐开线少齿差行星齿轮传动，其结构如图3⁃35所示。它由偏心轴（即系杆H）1、行星齿轮2、内齿轮3、销套4、销轴5、转臂轴承6、输出轴7和壳体等零件组成。为了抵消轴上所受的轴向力和获得较好的平衡，该减速器采用了两个互成180°安装的行星齿轮2，转臂也相应地制成180°的双偏心轴。

图3⁃35 销孔式少齿差行星齿轮减速器

1—偏心轴 2—行星齿轮 3—内齿轮 4—销套 5—销轴 6—转臂轴承 7—输出轴

渐开线少齿差行星传动的优点：①传动比大，单级传动的i可达135，两级传动可达10000以上；②结构简单，体积小，重量轻，与同功率传动比的普遍齿轮减速器相比，重量可减轻⅟以上；③加工方便，维修容易；④效率较高，单级减速器的效率可达0.8～0.94。

渐开线少齿差行星传动的缺点：①因齿数差很少，为了避免轮齿发生干涉现象，必须采用变位齿轮，其几何尺寸计算比较复杂；②在制造上，对输出机构精度要求较高；③由于采用正变位齿轮，啮合角增大，齿轮所受径向力增大，故轴和轴承受载也较大。

此类减速器应用在起重、运输、仪表、轻化、化工及食品等工业部门。

N型轮系中的齿轮除用渐开线齿形外，还有用针轮内齿、摆线外齿的，称为摆线针轮少齿差行星齿轮传动。