几种特殊的行星传动装置简介

本节介绍以行星轮的转动作为输出的几种特殊行星传动装置的基本原理。它们的共同特点是结构紧凑、传动比大、重量轻而且效率高，目前已得到广泛应用。

1.渐开线少齿差行星传动装置

1）组成及传动比

图9－14所示为渐开线少齿差行星传动装置示意图。这种行星传动装置由固定的渐开线内齿轮1、行星轮2、行星架H、等角速比输出机构3和输出轴V所组成。一般行星架H为输入轴，则输出轴V的转速为行星轮2的绝对转速。由于中心轮和行星轮的齿数相差很少（一般为1～4），故这种传动称为少齿差行星传动，其传动比计算可用式（9－3）求得

图9－14 渐开线少齿差行星传动

即

所以

或

式中负号表明行星轮的转向与行星架的转向相反。

上式表明两轮的齿数差越少，传动比越大。当z1－z2＝1时，该传动称为一齿差行星传动，这时传动比为最大值，i HV＝－z2。

2）等角速输出机构

等角速输出机构要满足将行星轮的转速不变地传到输出轴的要求，故可采用传递两平行轴间运动的联轴器，如双万向联轴器、十字滑块联轴器和孔销式输出机构。由于双万向联轴器轴向尺寸较大，十字滑块联轴器效率较低，所以常采用孔销式输出机构，如图9－14b所示。

渐开线少齿差行星齿轮传动的主要优点是传动比大，结构简单紧凑、体积小、重量轻、加工维修容易、效率高（单级为0.8～0.94）。其缺点为转臂轴承受力大，为了使内齿轮副能正确啮合，必须采用短齿的变位齿轮，且计算较复杂。它适用于中、小型动力传动，在轻工机械、化工机械、仪表、机床及起重运输机械中获得了广泛应用。

2.摆线针轮行星传动装置

图9－15所示的摆线针轮行星传动装置主要由摆线少齿差齿轮副（针轮1、摆线齿轮2）、行星架及输出机构组成。

图9－15 摆线针轮行星传动

1—针轮；2—摆线齿轮

摆线针轮行星传动装置的工作原理和结构与渐开线少齿差齿轮传动装置的基本相同。其不同之处在于齿廓曲线。在摆线针轮行星传动装置中：固定内齿圈为针轮，其齿为带套筒的圆柱针齿销；行星轮为摆线齿轮，其齿廓为变幅外摆线的等距曲线。

摆线针轮行星传动装置的中心轮H齿数与行星轮V之差为1，其传动比为

式中：z1——针轮的齿数；

z2——摆线轮的齿数；

负号表示摆线针轮轴（输入轴）与销盘轴（输出轴）转向相反。

3.谐波齿轮传动装置

图9－16所示的谐波齿轮传动装置主要由波发生器H（相当于行星架H）、刚轮1、（相当于太阳轮）和柔轮2（相当于行星轮）组成。柔轮是一个容易变形的薄壁圆筒外齿圈，刚轮是一个刚性内齿圈，它们的周节相同，但柔轮比刚轮少一个或几个齿。波发生器由一个转臂和几个滚子组成。

图9－16 谐波齿轮传动

1—刚轮；2—柔轮

通常波发生器H为输入端，刚轮1固定不动。当波发生器H转动时，因为柔轮2的内壁孔径略小于波发生器长度，所以被迫产生弹性变形而呈椭圆形状。椭圆长轴两端轮齿进入啮合，而短轴两端轮齿脱开啮合，其余处的轮齿处于过渡状态。随着波发生器H回转，柔轮长、短轴位置不断变化，使轮齿的啮合和脱开位置不断改变，从而实现运动的传递。该传动的传动比为

这种传动可以由柔轮直接输出，而且封闭性好。但是，柔轮由于发生周期性变形，容易在变应力的作用下产生疲劳破坏。