行星齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)相比,當它們的零件材料和力學(xué)性能、制造精度、工作條件等均相同時(shí),行星齒輪傳動(dòng)具有一系列突出的優(yōu)點(diǎn),因此它常被用作行星減速機/行星齒輪減速器、增速器、差速器和換向機構以及其他特殊用途。行星齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)如下:
(1)行星減速器體積小、重量輕、結構緊湊,傳遞功率大、承載能力高;這個(gè)特點(diǎn)是由行星齒輪傳動(dòng)的結構等內在因素決定的,見(jiàn)下圖。
A.行星減速器具有功率分流的原理。用幾個(gè)完全相同的行星齒輪均勻的分布在中心輪的周?chē)鷣?lái)共同分擔載荷,因而使每個(gè)齒輪所受的載荷較小,相應齒輪模數就可較小。在均載情況下,隨著(zhù)行星輪的增加,其外形尺寸隨之減小。
B.行星減速器合理的利用了內嚙合。充分利用內嚙合承載能力高和內齒輪(或內齒圈)的空間容積,從而縮小了徑向、軸向尺寸,使結構很緊湊而承載能力又很高。
C.行星減速器是共軸線(xiàn)式的傳動(dòng)裝置。各中心輪構成共軸線(xiàn)式的傳動(dòng),輸入軸與輸出軸共軸線(xiàn),使這種傳動(dòng)裝置長(cháng)度方向的尺寸大大縮小。
(2)行星減速器傳動(dòng)比大;只要適當選擇行星傳動(dòng)的類(lèi)型及配齒方案,便可利用少數幾個(gè)齒輪而得到很大的傳動(dòng)比。在不作為動(dòng)力傳動(dòng)而主要用以傳遞運動(dòng)的行星機構中,其傳動(dòng)比可達到幾千。此外,行星齒輪傳動(dòng)由于他的三個(gè)基本構件都可以轉動(dòng),故可實(shí)現運動(dòng)的合成與分解,以及有級和無(wú)級變速傳動(dòng)等復雜的運動(dòng)。
用行星減速機/行星齒輪減速器可獲得大的傳動(dòng)比,但是必須注意,其傳動(dòng)效率會(huì )變低。
(3)行星減速器傳動(dòng)效率高;由于行星齒輪傳動(dòng)采用了對稱(chēng)的分流傳動(dòng)結構,即使他具有數個(gè)均勻分布的行星齒輪,使作用于中心輪和轉臂軸承中的反作用力相互平衡,有利于提高傳動(dòng)效率。在傳動(dòng)類(lèi)型選擇恰當,結構布置合理的情況下,其效率可達0.97--0.99.
(4)行星減速器運動(dòng)平穩、抗沖擊和振動(dòng)的能力較強;由于采用數個(gè)相同的行星輪,均勻分布于中心輪周?chē),從而可使行星輪與轉臂的慣性力相互平衡,另外也使參與嚙合的齒數增多,故行星減速機/行星齒輪減速器傳動(dòng)運動(dòng)平穩,抗沖擊和振動(dòng)的能力較強,工作較可靠。下表中列出了Delaval公司生產(chǎn)的傳動(dòng)比i=7.15,功率P=4400KW的行星減速機/行星齒輪減速器與一般減速器的比較,從中可見(jiàn)行星齒輪機構的優(yōu)越性。
行星減速機/行星齒輪減速器與普通定軸齒輪減速器的比較表格
項目 |
行星齒輪減速器 |
普通定軸齒輪減速器 |
項目 |
行星齒輪減速器 |
普通定軸齒輪減速器 |
質(zhì)量/Kg |
3471 |
6943 |
體積/m³ |
2.29 |
6.09 |
高度/m |
1.31 |
1.8 |
齒寬/m |
0.18 |
0.41 |
長(cháng)度/m |
1.29 |
1.42 |
損失功率/KW |
81 |
95 |
寬度/m |
1.35 |
2.36 |
圓周速度(m/s) |
42.7 |
99.4 |
在具有上述特點(diǎn)和優(yōu)越性的同時(shí),行星齒輪減速機也存在一些缺點(diǎn),例如結構形式比定軸齒輪傳動(dòng)要復雜一些;對制造質(zhì)量要求較高;由于體積小、散熱面積小導致油溫升高較快,故要求行星減速機/行星齒輪減速器具有嚴格的潤滑和冷卻裝置等。