變速箱行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)傳動比計算的通用方法

路文敬　陳吉祥

摘要：通過 SD16 變速箱進(jìn)行行星齒輪機(jī)構(gòu)運動參數(shù)的計算，提供一種簡單、普遍、有效的計算行星齒輪傳動傳動比的方程組計算方式。

關(guān)鍵詞：變速箱;行星齒輪機(jī)構(gòu);自由度;傳動比

0 ?引言

在工程機(jī)械行業(yè)，如推土機(jī)、混凝土攪拌機(jī)、起重機(jī)、大馬力裝載機(jī)、船舶等，行星齒輪傳動非常普遍，它具有許多獨特的優(yōu)點：在傳遞動力時它可以進(jìn)行功率分流;同時，其輸入軸與輸出軸具有同軸性，即輸出軸與輸入軸均設(shè)置在同一主軸線上。行星齒輪傳動現(xiàn)已被人們用來代替普通齒輪傳動，而作為各種機(jī)械傳動系統(tǒng)中的減速器、增速器和變速裝置。尤其是對于那些要求體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳動效率高的齒輪傳動裝置以及需要差速器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越來越廣泛的應(yīng)用。

由于行星齒輪傳動變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其傳動比的計算困擾很多對變速箱有熱愛的人員。

1 ?理論基礎(chǔ)

1.1 行星齒輪傳動基本結(jié)構(gòu)

當(dāng)輪系運轉(zhuǎn)時，如果組成齒輪的齒輪中至少有一個齒輪的幾何軸線位置不固定，而繞著其他齒輪的幾何軸線旋轉(zhuǎn)，即在該齒輪輪系中，至有一個作行星運動的齒輪，即為行星齒輪傳動。行星傳動的基本構(gòu)件有：太陽輪、行星輪、行星架等。

1.2 自由度計算公式

要使行星齒輪機(jī)構(gòu)具有確定的傳動比，就要對它的基本元件的運動進(jìn)行約束，使得輸入數(shù)與系統(tǒng)的自由度相等，即在確定輸入的時候能有確定的輸出。

Y=M-N ?M繞中間軸轉(zhuǎn)動的件數(shù);N行星排數(shù);Y自由度

1.3 行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)傳動比計算公式

對單行星排：

注意：第二個方程對應(yīng)的行星齒輪傳動為雙行星輪行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)，即與普通的行星齒輪傳動多了一個齒輪的外嚙合，固n2=3。

由傳動簡圖易知一檔離合器為閉鎖離合器，固傳動比為1;同理，可以獲得其他各個檔位的傳動比，具體細(xì)節(jié)略。

前進(jìn)一檔傳動比 （前進(jìn)擋×1檔）：2.083*1=2.083

前進(jìn)二檔傳動比（前進(jìn)擋×2檔）：2.083*0.566597=1.180

前進(jìn)三檔傳動比（前進(jìn)擋×3檔）：2.083*0.34167=0.712

后退一檔傳動比（后退擋×1檔）：1.6*1=1.6

后退二檔傳動比（后退擋×2檔）：1.6*0.566597=0.907

后退三檔傳動比（后退擋×3檔）：1.6*0.34167=0.547

4 ?結(jié)論

本文以SD16變速箱為例，提供了一種思路清晰、簡便的可以解決類似行星齒輪傳動傳動比計算的方程組方法。本文對深刻了解推土機(jī)變速箱的結(jié)構(gòu)原理、變速箱故障判斷等有著積極的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]饒振剛.行星齒輪傳動設(shè)計[M].北京：國防工業(yè)出版社，1980.

[2]劉會英.機(jī)械原理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[3]山推工程機(jī)械有限公司.SD16結(jié)構(gòu)原理手冊[M].2009.

[4]胡來瑢.行星傳動設(shè)計與計算[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1996.