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行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)仿真 1 行星齒輪機(jī)構(gòu)組成 行星齒輪機(jī)構(gòu)如圖1所示，主要由太陽輪、行星支架、行星輪和內(nèi)齒輪組成。通常內(nèi)齒輪固定，太陽輪和行星支架一個(gè)作為輸入軸一個(gè)作為輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，行星輪在和行星支架一起轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)繞行星支架上的轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)。

行星齒輪減速機(jī)非標(biāo)定制，需從設(shè)計(jì)、制造、裝配及檢測全方位把控精度： 1.設(shè)計(jì)精算與模擬 依工況精確計(jì)算齒輪參數(shù)，用專業(yè)軟件建三維模型，模擬運(yùn)動(dòng)優(yōu)化布局，規(guī)避干涉，確保配合精度。 2.制造選材與嚴(yán)控 選優(yōu)質(zhì)合金鋼，經(jīng)熱處理獲良好性能。

3.考慮減速機(jī)額定輸入轉(zhuǎn)速：行星減速機(jī)有額定輸入轉(zhuǎn)速限制，通常為3000-8000rpm。要保證伺服電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速不超過減速機(jī)的額定輸入轉(zhuǎn)速。若電機(jī)轉(zhuǎn)速超過此上限，會(huì)導(dǎo)致齒輪離心力過大、潤滑油失效，加速齒輪磨損和油封老化。

，在知道行星齒輪的工作壽命、功率/扭矩、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比、材料的情況下，篩選生成符合初始設(shè)定條件及嚴(yán)格遵循齒輪規(guī)范的多款行星齒輪方案，一系列方案中根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，選擇一組最優(yōu)方案。

本人專攻齒輪動(dòng)力學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)、行星齒輪動(dòng)力學(xué)、人字齒行星齒輪動(dòng)力學(xué)、MATLAB建模、Workbench強(qiáng)度仿真等，歡迎相關(guān)研究方向的人員來交流。

" width="100%"> <span style="white-space: normal;"><span style="white-space:pre"> </span>· 受傳動(dòng)比和扭矩密度的限制，6MW以上半直驅(qū)齒輪箱必須采用3級(jí)行星才能實(shí)現(xiàn)60以上傳動(dòng)比</span> </div><p><br></p>

圖2 運(yùn)動(dòng)副的定義 1.3.2 接觸的定義：分別構(gòu)建三個(gè)小行星錐齒輪與輸入軸齒輪的接觸，三個(gè)小行星錐齒輪與大錐齒輪的接觸， 接觸參數(shù)默認(rèn)即可。

行星減速器的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)是目前齒輪減速器的高效組合。行星減速器的基本傳動(dòng)結(jié)構(gòu)如下：（1)太陽輪(2)行星齒輪(3)內(nèi)齒環(huán)(4)連接齒輪(5)行星框(6)輸出軸。 驅(qū)動(dòng)源以直線或連接的形式啟動(dòng)太陽齒輪，太陽齒輪與行星載體上的行星齒輪相結(jié)合，以驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。整個(gè)行星齒輪系統(tǒng)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)在外齒環(huán)周圍，行星齒條連接輸出軸的輸出以降低速度。乘以級(jí)齒輪組和行星齒輪組的數(shù)量，積累更高的減速比。

行星齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)相比較，具有質(zhì)量小、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比大等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、汽車、飛機(jī)和船舶等各行各業(yè)。在行星齒輪箱中，齒圈一般固定不動(dòng)，太陽輪、行星輪和行星架旋轉(zhuǎn)。在某些情況下，齒圈的柔性對輪齒接觸力和傳遞到周圍結(jié)構(gòu)的力都有重大影響。 此外，當(dāng)行星齒輪經(jīng)過時(shí)，靠近齒圈的殼體結(jié)構(gòu)的局部加強(qiáng)可能會(huì)影響振動(dòng)信號(hào)。

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:當(dāng)行星輪的數(shù)量為6個(gè)時(shí)，磁性行星齒輪轉(zhuǎn)矩密度可以達(dá)到100 kN·m/m3；當(dāng)行星輪的數(shù)量為3個(gè)時(shí)，磁性行星齒輪的轉(zhuǎn)矩密度可以達(dá)到50 kN·m/m3。這表明將磁性行星齒輪用于齒輪傳動(dòng)領(lǐng)域具有可行性。

圖19 齒輪減速器行星齒輪減速器顧名思義就是行星圍繞恒星轉(zhuǎn)動(dòng)，因此行星齒輪減速器就是行星輪圍繞一個(gè)太陽輪旋轉(zhuǎn)的減速器，其中一種形式的行星齒輪減速器，如圖20所示。

Orbitless 傳動(dòng)之所以噪聲較小主要由于下面幾個(gè)設(shè)計(jì)因素：首先，在行星輪系中去除了齒圈零件，減少了 50%的輪齒嚙合數(shù)量；其次，節(jié)圓線速度大約降低 50%，減小了相關(guān)噪聲的幅值和頻率；再次，Orbitless 不使用齒圈，不需要考慮裝配過程中行星輪與齒圈的嚙合相位問題，因此裝配精度要求較低，使用成本更低的直齒輪就能獲得類似于斜齒輪的 NVH 性能。

查看齒輪副接觸斑報(bào)告，工程師可以檢查不同位置處行星輪的TFF結(jié)果： 行星輪2和行星輪3由于右側(cè)的接觸應(yīng)力較高，因此具有較高的暴露量。

在行星齒輪傳動(dòng)中，因?yàn)?em>行星軸短，如果傳動(dòng)系統(tǒng)通過行星軸傳遞較大的扭矩作用，就有可能導(dǎo)致行星銷上兩滾針軸承的負(fù)載不一致，此時(shí)如果考慮行星銷上軸承的工作情況，請務(wù)必勾選。②：靜態(tài)分析可以得到齒輪的嚙合剛度數(shù)值，勾選后表示將要計(jì)算齒輪嚙入嚙出的剛度，計(jì)算精度較高，計(jì)算時(shí)間也較長。③：旋轉(zhuǎn)嚙合誤差分析對于行星齒輪系這樣的分流型齒輪機(jī)構(gòu)有重要作用。分析分流齒輪系統(tǒng)時(shí)建議勾選。

最終建立好如下的齒輪組： （2）建立半軸及齒輪箱 建立半軸的過程主要通過建立圓柱連桿，然后通過布爾操作(半軸與行星輪)及固定約束（齒輪箱與從動(dòng)輪）： （3）約束副的建立 如下圖所示：1、5兩個(gè)旋轉(zhuǎn)副為半軸齒輪與地面建立的旋轉(zhuǎn)副，2、3兩個(gè)旋轉(zhuǎn)副為齒輪箱與行星齒輪建立的旋轉(zhuǎn)副，4為驅(qū)動(dòng)齒輪與地面建立的旋轉(zhuǎn)副

(a)8.5噸壓縮式垃圾車動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型圖 (b)18噸洗掃車動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型圖 1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)端齒輪；2.變速箱結(jié)合套；3.從動(dòng)輪①；4.傳動(dòng)齒輪；5.行星排結(jié)合套；6.從動(dòng)輪②;7.齒圈；8.行星架；9.太陽輪；10.

行星齒輪組中的齒圈連接至差速器（綠色），作為變速器的輸出端。這是第一檔的情況。這一檔的傳動(dòng)比為 16:1。第二檔時(shí)，爪形離合器打開，同時(shí)齒圈與齒架通過一個(gè)多片式離合器連接，行星齒輪組被“短路”。第二檔的傳動(dòng)比為 8.05:1。 在第③號(hào)方案中（落選，下圖右側(cè)圖），驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速通過一級(jí)齒輪，與行星齒輪組的齒圈外側(cè)嚙合。第一檔時(shí)，單向離合器或/和爪式離合器鎖死。第二檔時(shí)，多片離合器鎖死。

減速機(jī)的種類繁多，型號(hào)各異，不同種類有不同的用途： 按照傳動(dòng)類型可分為齒輪減速機(jī)、蝸桿減速機(jī)和行星齒輪減速機(jī)； 按照傳動(dòng)級(jí)數(shù)不同可分為單級(jí)和多級(jí)減速機(jī)； 按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機(jī)、圓錐齒輪減速機(jī)和圓錐－圓柱齒輪減速機(jī)； 按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速機(jī)。