行星轮系的效率

1、 11- 6 行星轮系的效率,定轴轮系效率计算较简单 第五章所述；差动轮系一般主要用于传递运动,主要介绍 “转化轮系法” 求行星轮系效率。仅考虑啮合效率（忽略轴承摩擦及搅油损失等）,1、“转化轮系法” 基本原理：,转化轮系（- H）与原轮系相比，相对运动没变，轮系各运动副之间的作用力(不计离心力)、摩擦系数也没变 摩擦损失功率相等，即：,原轮系中：作用于轮 1的转矩为 M1 ，齿轮1所传递的功率为：,转化轮系中：想当于定轴轮系，轮1传递的功率为:,无论轮1为主动或从动，啮合损失功率 相差不大， 均按主动处理, 11- 6 行星轮系的效率,定轴轮系效率计算较简单 第五章所述；差动轮系一般主要用于

2、传递运动,主要介绍 “转化轮系法” 求行星轮系效率。仅考虑啮合效率（忽略轴承摩擦及搅油损失等）,1、“转化轮系法” 基本原理：,转化轮系（- H）与原轮系相比，相对运动没变，轮系各运动副之间的作用力(不计离心力)、摩擦系数也没变 摩擦损失功率相等，即：,原轮系中：作用于轮 1的转矩为 M1 ，齿轮1所传递的功率为：,转化轮系中：想当于定轴轮系，轮1传递的功率为:,无论轮1为主动或从动，啮合损失功率 相差不大， 均按主动处理, 11- 6 行星轮系的效率,1、“转化轮系法” 基本原理：,原轮系中：,转化轮系中：, 转化轮系（想当于定轴轮系）的效率，串联机组 第五章所述,损失功率:,2、在原轮系中

3、，当轮1为主动时，行星轮系的效率,3、在原轮系中，当轮1为从动时（P1为输出功率），行星轮系的效率, 11- 6 行星轮系的效率,设 =0.95,结论：,1、当 一定时，2K-H型轮系的效率是传动比的函数。,2、负号机构的效率较高，且都高于,不会发生自锁, 11- 6 行星轮系的效率,设 =0.95,结论：,1、当 一定时，2K-H型轮系的效率是传动比的函数。,2、负号机构的效率较高，且都高于,不会发生自锁,负号机构,正号机构, 11- 6 行星轮系的效率,设 =0.95,结论：,1、当 一定时，2K-H型轮系的效率是传动比的函数。,2、负号机构的效率较高，且都高于,不会发生自锁，但结构尺寸可

4、能较大,3、H 为主动件时，不论 iH1 为何值， H1 0，不会发生自锁。但,4、轮1 为主动件时，可能有 1H 0，行星轮系发生自锁。,以上只讨论了行星轮系的啮合效率，可作为方案评价、比较的依据，实际轮系的效率受多种因素的影响，如加工、安装、使用情况，搅油损失、离心力等。一般用实验方法测定, 11- 6 行星轮系的效率,H,11-7 行星轮系的类型选择及设计的基本知识,一、行星轮系类型的选择 考虑：传动比、结构形式、外廓尺寸、功率流动情况等,1、轮系主要用于传递运动时 首要考虑：传动比要求,i1H 负号机构, 负号机构中， i1H 结构 考虑复合轮系,i1H 正号机构，结构，但 ,11-7

5、 行星轮系的类型选择及设计的基本知识,一、行星轮系类型的选择 考虑：传动比、结构形式、外廓尺寸、功率流动情况等,2、轮系主要用于传递动力时 首要考虑：轮系效率 负号机构 采用负号机构， i1H 串联负号机构。,11-7 行星轮系的类型选择及设计的基本知识,一、行星轮系类型的选择 考虑：传动比、结构形式、外廓尺寸、功率流动情况等,3、功率流动问题 封闭式行星轮系中，如其型式及参数选择不当：部分功率在系统内部循环， 而不向外输出，形成封闭功率流。摩擦损耗 ，效率和强度 。,如图：自由度 F=2，用传动 k 将其封闭，使 F =1,在不考虑摩擦时（理想机械），应满足：,M + M = 0,将机构设想

6、为a、b两路传动的叠加：,11-7 行星轮系的类型选择及设计的基本知识,一、行星轮系类型的选择,3、功率流动问题,输入总功率为：P = P a + P b,分析：,（1）当i a 、 i b同号时，则i 、 i a 、 i b同 号， P、P a、P b也同号，无封闭功率流。,（2）当 i a 、 i b异号时： 若 |i a | | i b |，则i 、 i a同号，而与 i b异号 ，P、P a同 号与P b异号，有封闭功率流。,11-7 行星轮系的类型选择及设计的基本知识,一、行星轮系类型的选择,3、功率流动问题,输入总功率为：P = P a + P b,分析：,（1）当i a 、 i

7、b同号时，则i 、 i a 、 i b同 号， P、P a、P b也同号，无封闭功率流。,（2）当 i a 、 i b异号时： 若 |i a | | i b |，则i 、 i a同号，而与 i b异号 ，P、P a同 号与P b异号，有封闭功率流。,11-7 行星轮系的类型选择及设计的基本知识,一、行星轮系类型的选择,3、功率流动问题,输入总功率为：P = P a + P b,分析：,（1）当i a 、 i b同号时，则i 、 i a 、 i b同 号， P、P a、P b也同号，无封闭功率流。,（2）当 i a 、 i b异号时： 若 |i a | | i b |，则i 、 i a同号，而与

8、 i b异号 ，P、P a同 号与P b异号。 P b为封闭功率流。, 若 |i a | | i b |，则i 、 i b同号，而与 i a异号 ，P、P b同 号与P a异号， P a为封闭功率流。,11-7 行星轮系的类型选择及设计的基本知识,一、行星轮系类型的选择,3、功率流动问题,输入总功率为：P = P a + P b,分析：,（1）当i a 、 i b同号时，则i 、 i a 、 i b同 号， P、P a、P b也同号，无封闭功率流。,（2）当 i a 、 i b异号时： 若 |i a | | i b |，则i 、 i a同号，而与 i b异号 ，P、P a同 号与P b异号。

9、P b为封闭功率流。, 若 |i a | | i b |，则i 、 i b同号，而与 i a异号 ，P、P b同 号与P a异号， P a为封闭功率流。,选择封闭式行星轮系的型式及参数时，应避免出现封闭功率流。,11-7 行星轮系的类型选择及设计的基本知识,二、行星轮系中各轮齿数的确定 以图示行星轮系为例,1、满足传动比条件（近似）,2、满足同心条件,3、满足均布安装条件,4、满足邻接条件,设 k个行星轮，,安装过程：先装入 第一个行星轮。然后，固定齿轮 3 ，转动齿轮 1由 A 点到A点，转过 角。对应系杆刚好转过 角，则装入第二个行星轮。后依次第三第四至第k个行星轮。,同时，轮1转过的轮齿个数 应为整数N ，N 与 的关系为： = N 360 / z1,11-7 行星轮系的类型选择及设计的基本知识,二、行星轮系中各轮齿数的确定 以图示行星轮系为例,1、满足传动比