第五十三讲行星轮系的类型选择及设计的基本知识
从传动原理出发设计行星轮系时，主要解决两个问题：
1、选择传动类型。

2、确定各轮的齿数和行星轮的个数。

1、行星轮系类型类型的选择
行星轮系的类型很多，在相同的速比和载荷条件下，采用不同的类型，可以轮系的外廓尺寸、重量和效率相差很多。

所以，在设计行星轮系时，要重视类型的选择。

选型时要考虑的因素有传动比范围、机械效率的高低、功率流动情况等。

正号机构：i H1n>0 转化轮系中3H1与3 H n的方向相同。

负号机构：i H1n<0 转化轮系中3 H1与3 H n的方向相反。

如图8—24所示2K-H轮系中共有4种负号机构机构传动比及其适用范围。

i iB=2. 8—13 i]tt=L 14—L56 2
图8 —24
从机械效率来看，负号机构的效率比正号机构要高，传递动力应采用负号机构。

如果要求轮系具有较大的传动比，而单级负号机构又不能满足要求，可将几个负号机构串联起来，或采用负号机构与定轴轮系组合而成复和轮系。

其传动比范围i1H= 10〜60。

正号机构一般用在传动比大而对效率要求不高的辅助机构中，例如磨床的进给机构，轧钢机的指示器等。

如图8—25所示为三种理论上传动比i1H -X的正号机构
图8—25
2、各轮齿数的确定
各轮的齿数必须满足以下要求：
1）能实现给定的传动比；
2）中心轮和系杆共轴；
3）能均布安装多个行星轮；
4）相邻行星轮不发生干涉。

1）传动比条件
如图8—26所示，
亠亠■ H O —CO H 1 ■z3
-丨13 = -------------- =7—1伯=—
- ■ 'H Z
1
Z1+Z3 =i lH Z i
Z3 =（i iH -1）Z i
2）同心条件
如图8—27所示，系杆的轴线与两中心轮的轴线重合，当采用标准齿轮传动或等变位齿轮传动时有：
r3= ri+ 2r2 或Z3= zi+ 2z2
z2=（Z3- zi ）/2 = zi（iiH-2）/2
上式表明：两中心轮的齿数应同时为偶数或奇数。

图8—26 图8—27
3）均布安装条件
如图8—28所示，能装入多个行星轮且仍呈对称布置，行星轮个数K与各轮齿数之间应满足一定的条件。

设对称布列有K个行星轮，则相邻两轮之间的夹角为：©= 2 n /k
图8—28
在位置O i装入第一个行星轮，固定轮3,转动系杆H，使© H=© ,此时,
行星轮从位置O i运动到位置O2，而中心轮1从位置A转到位置A'转角为9。

T 9 / 0=3 1 / c^= i1H= 1+(z3 /z1 )
r Z3平乙+Z3 2兀
二0=(1+丄)9=一严
Z! 乙k
如果此时轮1正好转过N个完整的齿，则齿轮1在A处又出现与安装第一个行星轮一样的情形，可在A处装入第二个行星轮。

结论：当系杆H转过一个等份角0时，若齿轮1转过N个完整的齿,就能实
现均布安装。

对应的中心角为：9 = N (2*可)
比较得：N =(z 1+Z3)/k= z 1 i 1H /k
上式说明：要满足均布安装条件，轮1和轮3的齿数之和应能被行星轮个数K
整除。

4)邻接条件
如图8—29所示，相邻两个行星轮装入
后不发生干涉，即两行星轮中心距应大于两
齿顶圆半径之和：
O1 O2 > 2r a2
2(r1+r2)sin( 0 /2 ) > 2(r2+h*a m)
即：(z计Z2)si n( n /k)Z2+2h*a
为便于应用，将前三个条件合并得：
Z2= Z1 (i1H-2)/2
图8—29
Z
3 —(i1H -^1)z1
N=Z1 i1H /k
由此可得配齿公式：
Z1：Z2：Z3：N =Z1: Z1 (i1H: Z1(i1H 一1):^^=1:认-:(i1H 一1):區
2 k 2 k
确定各轮齿数时，应保证z1、z2、z3、N为正整数，且z1> z2、z3均大于z min
举例：已知i1H = 5, K=3，采用标准齿轮，确定各轮齿数。

解:
Z1 ： Z2 ： Z3
=1:(5-2)/2:(5 —1):5/3
=1:3/245/3
=6:9:24:10
若取Z1 = 18，则Z2 = 27，Z3 = 72
验算邻接条(18+27)sin n /3= >29 = Z2+2h*a,可见所选齿数满足要求。

5)行星轮系均载装置
为了减少因制造误差引起的多个行星轮所承担载荷不均匀的现象，实际应用时往往采用均载装置，如图8—30所示。

均载装置的结构特点是采用弹性元件使中心轮或系杆浮动。

图8—30
中心轮浮动。