行星齒輪

簡介

行星齒輪是指轉動軸線不固定，且安裝在一個可以轉動的支架（藍色）上（圖中黑色部分是殼體，黃色表示軸承）。行星齒輪（綠色）除了能像定軸齒輪那樣圍繞著自己的轉動軸（B-B）轉動之外，它們的轉動軸還隨著藍色的支架（稱為行星架）繞其它齒輪的軸線（A-A）轉動。繞自己軸線的轉動稱為“自轉”，繞其它齒輪軸線的轉動稱為"公轉"，就象太陽系中的行星那樣，因此得名。

行星齒輪機構按行星架上安裝的行星齒輪的組數不同，分為單行星排和雙行星排。

行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比，具有許多獨特優點。最顯著的特點是在傳遞動力時可以進行功率分流，並且輸入軸和輸出軸處在同一水平線上。所以行星齒輪傳動現已被廣泛套用於各種機械傳動系統中的減速器、增速器和變速裝置。尤其是因其具有“高載荷、大傳動比”的特點而在飛行器和車輛(特別是重型車輛)中得到大量套用。行星齒輪在發動機的扭矩傳遞上也發揮了很大的作用。由於發動機的轉速扭矩等特性與路面行駛需求大相逕庭，要把發動機的功率適當地分配到驅動輪，可以利用行星齒輪的上述特性來進行轉換。汽車中的自動變速器，也是利用行星齒輪的這些特性，通過離合器和制動器改變各個構件的相對運動關係而獲得不同的傳動比。

但是由於行星齒輪的結構和工作狀態複雜，其振動和噪聲問題也比較突出，極易發生輪齒疲勞點蝕、齒根裂紋乃至輪齒或軸斷裂等失效現象，從而影響到設備的運行精度、傳遞效率和使用壽命。

結構組成

簡單（單排）的行星齒輪機構是變速機構的基礎，通常自動變速器的變速機構都由兩排或三排以上行星齒輪機構組成。簡單行星齒輪機構包括一個太陽輪、若干個行星齒輪和一個齒輪圈，其中行星齒輪由行星架的固定軸支承，允許行星輪在支承軸上轉動。行星齒輪和相鄰的太陽輪、齒圈總是處於常嚙合狀態，通常都採用斜齒輪以提高工作的平穩性。

簡單的行星齒輪機構中，位於行星齒輪機構中心的是太陽輪，太陽輪和行星輪常嚙合，兩個外齒輪嚙合旋轉方向相反。正如太陽位於太陽系的中心一樣，太陽輪也因其位置而得名。行星輪除了可以繞行星架支承軸旋轉外，在有些工況下，還會在行星架的帶動下，圍繞太陽輪的中心軸線旋轉，這就像地球的自轉和繞著太陽的公轉一樣，當出現這種情況時，就稱為行星齒輪機構作用的傳動方式。在整個行星齒輪機構中，如行星輪的自轉存在，而行星架則固定不動，這種方式類似平行軸式的傳動稱為定軸傳動。齒圈是內齒輪，它和行星輪常嚙合，是內齒和外齒輪嚙合，兩者間旋轉方向相同。行星齒輪的個數取決於變速器的設計負荷，通常有三個或四個，個數愈多承擔負荷愈大。

簡單的行星齒輪機構通常稱為三構件機構，三個構件分別指太陽輪、行星架和齒圈。這三構件如果要確定相互間的運動關係，一般情況下首先需要固定其中的一個構件，然後確定誰是主動件，並確定主動件的轉速和旋轉方向，結果被動件的轉速、旋轉方向就確定了。