行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比較,它具有許多獨特的優點。它的最顯著的特點是:在傳遞動力時(shí)它可以進行功率分(fēn)流;同時(shí),其輸入軸與輸出軸具有同軸性,即輸出軸與輸入軸均設置在同一(yī)主軸線上(shàng)。所以,行星齒輪傳動現(xiàn)已被人(rén)們用來(lái)代替普通齒輪傳動,而作(zuò)為(wèi)各種機械傳動系統中的減速器(qì)、增速器(qì)和變速裝置。尤其是對于那些(xiē)要求體(tǐ)積小、質量小、結構緊湊和傳動效率高的航空發動機、起重運輸、石油化(huà)工和兵器(qì)等的齒輪傳動裝置以及需要差速器(qì)的汽車和坦克等車輛的齒輪傳動裝置,行星齒輪傳動已得到了(le)越來(lái)越廣泛的應用。
行星齒輪傳動的主要特點如(rú)下(xià)。
(1)體(tǐ)積小、質量小,結構緊湊,承載能(néng)力大 由于行星齒輪傳動具有功率分(fēn)流和各中心輪構成共軸線式的傳動以及合理(lǐ)地應用内齧合齒輪副,因此可使其結構非常緊湊。再由于在中心輪的周圍均勻地分(fēn)布着數個(gè)行星輪來(lái)共同分(fēn)擔載荷,從而使得每個(gè)齒輪所承受的負荷較小,并允許這(zhè)些(xiē)齒輪采用較小的模數。此外,在結構上(shàng)充分(fēn)利用了(le)内齧合承載能(néng)力大和内齒圈本身(shēn)的可容體(tǐ)積,從而有利于縮小其外廓尺寸,使其體(tǐ)積小,質量小,結構非常緊湊,且承載能(néng)力大。一(yī)般,行星齒輪傳動的外廓尺寸和質量約為(wèi)普通齒輪傳動的1/2~1/5 (即在承受相同的載荷條件下(xià))。
(2)傳動效率高 由于行星齒輪傳動結構的對稱性,即它具有數個(gè)勻稱分(fēn)布的行星輪,使得作(zuò)用于中心輪和轉臂軸承中的反作(zuò)用力能(néng)互相平衡,從而有利于達到提高傳動效率的作(zuò)用。在傳動類型選擇恰當、結構布置合理(lǐ)的情況下(xià),其效率值可達0.97~0.99。
(3)傳動比較大,可以實現(xiàn)運動的合成與分(fēn)解 隻要适當選擇行星齒輪傳動的類型及配齒方案,便可以用少數幾個(gè)齒輪而獲得很大的傳動比。在僅作(zuò)為(wèi)傳遞運動的行星齒輪傳動中,其傳動比可達到幾千。應該指出,行星齒輪傳動在其傳動比很大時(shí),仍然可保持結構緊湊、質量小、體(tǐ)積小等許多優點。而且,它還可以實現(xiàn)運動的合成與分(fēn)解以及實現(xiàn)各種變速的複雜的運動。
(4)運動平穩、抗沖擊和振動的能(néng)力較強 由于采用了(le)數個(gè)結構相同的行星輪,均勻地分(fēn)布于中心輪的周圍,從而可使行星輪與轉臂的性力相互平衡。同時(shí),也(yě)使參與齧合的齒數增多,故行星齒輪傳動的運動平穩,抵抗沖擊和振動的能(néng)力較強,工作(zuò)較可靠。
總之,行星齒輪傳動具有質量小、體(tǐ)積小、傳動比大及效率高(類型選用得當)等優點。因此,行星齒輪傳動現(xiàn)已廣泛地應用于工程機械、礦山機械、冶金(jīn)機械、起重運輸機械、輕工機械、石油化(huà)工機械、機床、機器(qì)人(rén)、汽車、坦克、火(huǒ)炮、飛機、輪船、儀器(qì)和儀表等各個(gè)方面。行星傳動不僅适用于高轉速、大功率,而且在低(dī)速大轉矩的傳動裝置上(shàng)也(yě)已獲得了(le)應用。它幾乎可适用于一(yī)切功率和轉速範圍,故目前行星傳動技術已成為(wèi)世界各國機械傳動發展的重點之一(yī)。
随着行星傳動技術的迅速發展,目前,高速漸開線行星齒輪傳動裝置所傳遞的功率已達到2000KW,輸出轉矩已達到4500KNm。據有關(guān)資料介紹,人(rén)們認為(wèi)目前行星齒輪傳動技術的發展方向如(rú)下(xià)。
(1)标準化(huà)、多品種 目前世界上(shàng)已有50多個(gè)漸開線行星齒輪傳動系列設計;而且還演化(huà)出多種型式的行星減速器(qì)、差速器(qì)和行星變速器(qì)等多器(qì)種的産品。
(2)硬齒面、高精度 行星傳動機構中的齒輪廣泛采用滲碳和氮化(huà)等化(huà)學熱處理(lǐ)。齒輪制造精度一(yī)般均在6級以上(shàng)。顯然,采用硬齒面、高精度有利于進一(yī)步提高承載能(néng)力,使齒輪尺寸變得更小。
(3)高轉速、大功率 行星齒輪傳動機構在高速傳動中,如(rú)在高速汽輪中已獲得日益廣泛的應用,其傳動功率也(yě)越來(lái)越大。
(4)大規格、大轉矩 在中低(dī)速、重載傳動中,傳遞大轉矩的大規格的行星齒輪傳動已有了(le)較大的發展。
行星齒輪傳動的缺點是:材料優質、結構複雜、制造和安裝較困難些(xiē)。但(dàn)随着人(rén)們對行星傳動技術進一(yī)步深入地了(le)解和掌握以及對國外行星傳動技術的引進和消化(huà)吸收,從而使其傳動結構和均載方式都不斷完善,同時(shí)生(shēng)産工藝水平也(yě)不斷提高。因此,對于它的制造安裝問題,目前已不再視(shì)為(wèi)一(yī)件什(shén)麽困難的事(shì)情。實踐表明,在具有中等技術水平的工廠裏也(yě)是完全可以制造出較好(hǎo)(hǎo)的行星齒輪傳動減速器(qì)。
應該指出,對于行星齒輪傳動的設計者,不僅應該了(le)解其優點,而且應該在自己的設計工作(zuò)中,充分(fēn)地發揮其優點,且把其缺點降低(dī)到最低(dī)的限度。從而設計出性能(néng)優良的行星齒輪傳動裝置。