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在機(jī)械設(shè)備中，為了獲得更大的傳動(dòng)比，或變速換向，往往需要使用多對(duì)齒輪進(jìn)行傳動(dòng)，如機(jī)床和汽車(chē)中使用的齒輪箱和差速器，工程中廣泛使用的齒輪減速器，這種由多對(duì)齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱齒輪系。

根據(jù)傳動(dòng)過(guò)程中各個(gè)齒輪的軸位是否固定，齒輪系可分為兩種基本類型:固定軸齒輪系和行星齒輪系。驅(qū)動(dòng)時(shí)，各齒輪的幾何軸位置固定。這種齒輪系稱為定軸齒輪系。

在傳動(dòng)過(guò)程中，齒輪g的幾何軸圍繞齒輪a、B和成員h的公共軸旋轉(zhuǎn)，這樣的齒輪系成為行星齒輪系。行星輪系按其自由度不同可分為行星輪系和差動(dòng)輪系。行星輪系有一個(gè)自由度，行星輪系有兩個(gè)自由度。

1. 齒輪系傳動(dòng)比

齒輪系開(kāi)始時(shí)主動(dòng)輪的速度與齒輪系結(jié)束時(shí)從動(dòng)輪的速度之比稱為齒輪系的傳動(dòng)比，用I表示角度。

2. 輪系功能

2.1實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)離的兩個(gè)軸之間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞

在齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)主從軸距離較遠(yuǎn)時(shí)，如果只用一對(duì)齒輪來(lái)驅(qū)動(dòng)，齒輪的尺寸必然會(huì)很大。這樣增加了機(jī)器的結(jié)構(gòu)尺寸和重量，浪費(fèi)了材料，制造和安裝也不方便。如果采用由兩對(duì)齒輪組成的齒輪系進(jìn)行傳動(dòng)，齒輪的尺寸可以小得多，制造和安裝也更方便。

變速自行車(chē)齒輪的工作原理

2.2實(shí)現(xiàn)分流傳輸

通過(guò)使用齒輪系，傳動(dòng)軸可以驅(qū)動(dòng)從動(dòng)軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)，以獲得所需的各種速度。

實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)

當(dāng)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，從動(dòng)軸可以通過(guò)齒輪傳動(dòng)獲得各種工作速度。這種傳動(dòng)稱為變速傳動(dòng)。汽車(chē)、機(jī)床、起重機(jī)等許多機(jī)器都需要變速傳動(dòng)。

獲得了較大的傳動(dòng)比

采用固定軸齒輪系或行星齒輪系可獲得大傳動(dòng)比。

如果采用固定軸齒輪系來(lái)獲得大傳動(dòng)比，則需要多級(jí)齒輪傳動(dòng)，這使得傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、龐大。對(duì)于行星輪系，只需幾個(gè)齒輪就可以獲得較大的傳動(dòng)比。因?yàn)樾行禽喯挡捎枚鄠€(gè)行星齒輪來(lái)分擔(dān)負(fù)載,通常采用內(nèi)部嚙合傳動(dòng),它使合理使用的中間空間內(nèi)齒輪,和它的輸入軸和輸出軸在同一軸線上,這不僅大大提高了行星減速器的承載能力,但也使徑向尺寸非常緊湊。在功率和傳動(dòng)比相同的情況下，行星減速器的體積和重量?jī)H為固定軸齒輪減速器的1 / 2 ~ 1 / 3。

實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成和分解

采用二自由度差動(dòng)行星輪系實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的綜合和分解。這是行星輪系的獨(dú)特功能。

運(yùn)動(dòng)綜合:差動(dòng)輪系有兩個(gè)自由度。只有給定三個(gè)基本分量中的任意兩個(gè)的運(yùn)動(dòng)，才能確定第三個(gè)基本分量的運(yùn)動(dòng)。也就是說(shuō)，第三個(gè)基本分量的運(yùn)動(dòng)是另外兩個(gè)基本分量運(yùn)動(dòng)的組合。