第21卷第1期2004年1月

机　械　设　计

JOURNALOFMACHINEDESIGNVol.21　No.1

Jan.　　2004

等效杠杆法分析行星齿轮传动

李兴华1,何国旗2

Ξ

(1.同济大学机械学院,上海　200092;2.湖南化工职业技术学院机电工程系,湖南株洲　412004)

摘要:利用等效杠杆法[1],建立了行星机构的转速图,对行星齿轮机构在各种工况下,速,以及接合元件的相对转速,进行了全面系统的分析。

关键词:等效杠杆法;行星齿轮传动中图分类号:TH13　　文献标识码:A　　文章编号:1001-(0044　　行星齿轮传动是一种常啮合传动,离与接合离合器或制动器而方便的实现,内行星齿轮的数目、,比。因此,。

、速度图解法和力矩法等方法,比较简单,但分析三自由度行星齿轮传动时就比较困难了,特别是在判断它们可能实现的传动比数目、各基本构件、行星轮的相对转速及力学和动力学问题时,非常困难。利用等效杠杆

[1]

模拟法(简称等效杠杆法)可以简捷方便的解决这一系列问题。由于机械中采用的主要是2K-H型行星齿轮传动,这里仅讨论这一类型的行星齿轮传动。

.多行星排并联时,每个行星排视为一个垂直的杠杆和三个支点,行星排之间的构件相互连接,在杠杆图上视为各支点之间的连接。在处理时,根据需要,既可以将杠杆重叠,又可以将杠杆分开。重叠时,将相互连接的部分合并为一个点;将杠杆分开时,连接点用一水平线来表示。两种情况都要对杠杆的力臂进行调整,调整时要保证连接部分合并点之间的力臂长度相等,并且各杠杆力臂长度比不变,这样将多个行星排的杠杆图合并为一个总杠杆图,并在图上标上离合器C、制动器B、以及输入构件i、输出构件O,即得多行星排并联等效杠杆图。如图2b所示,即为某一多行星排并联(图2a)时的等效杠杆图(由于行星排以太阳轮轴线为对称,所以图中的各行星排只画出了一半)

。

1　等效杠杆法

1.1　单行星排齿轮传动时等效杠杆图

由于一个行星排由太阳轮、行星轮、齿圈及行星架构成。根据其结构特点,将一个行星排等效为一个垂直杠杆和三个支点,三个支点分别代表太阳轮S、行星架PC和齿圈R。对于单行星行星排,中间支点为行星架PC,两端支点分别为S和R;对于双行星行星排,中间支点为齿圈R,两端支点分别为PC和S。支点S和R距支点PC的长度分别与太阳轮齿数zS和齿圈齿数zR成正比,这种图称为等效杠杆图。单行星行星排和双行星行星排的等效杠杆图如图1a、b所示。图中C为任意比例常数。

做滚动运动,就必须合理选择滚子半径和压力角的值,使之满足:

(2)凸轮轮廓对滚子要有足够大的摩擦力矩克服销轴对滚子的摩擦力矩。

在满足了这两个力学条件后,滚子才能沿凸轮轮廓做滚动。

参考文献

[1]　石永刚,徐振华.凸轮机构设计[M].上海:上海科学技术出版社,

(a)　　　　　　　　　　　　(b)

图1　单行星排等效杠杆图

2　利用等效杠杆法进行行星齿轮

机构转速分析[2]

　　分析行星齿轮传动时,需了解行星齿轮机构各构件的转

1995.

[2]　彭国勋,肖正扬.自动机械的凸轮机构设计[M].北京:机械工业

出版社,1990.

[3]　孙恒,陈作模.机械原理(第六版)[M].北京:高等教育出版社,

2000.

[4]　申永胜.机械原理教程[M].北京:清华大学出版社,2000.[5]　蔡春源.简明机械零件设计手册[S].北京:冶金工业出版社,

1995.

Ξ收稿日期:2003-04-14;修订日期:2003-08-28

作者简介:李兴华(1962-),男,浙江临海人,副教授,博士,主要从事机械设计的教学与研究。