渐开线少齿差传动学习笔记

之前看到了一个渐开线一齿差的视频，觉得比较有意思，想自己动手做一个看看，下面是最开始尝试的一个失败的结果，不知道小伙伴们发现问题了没？

本来就是想凑一凑看看，但是发现不是凑起来不是件容易的事。那么就老老实实去学习一下吧，下面是关于少齿差传动的一点学习笔记，分享给大家：

一、发展历史

渐开线少齿差传动的发展可追溯至20世纪中期。1949年，苏联学者首次从理论上解决了一齿差传动的几何计算问题，但由于计算复杂，直到60年代电子计算机普及后，该技术才得以快速发展。1956年，中国机械学家朱景梓提出“双曲柄输入少齿差传动机构”，通过双曲柄机构实现行星轮的圆周平动，大幅降低了行星轴承的载荷，为后续应用奠定了基础。现在俄罗斯、日本、德国、英国、法国、瑞士等各国均进行研究、设计、制造和应用,其中德国和日本等还制订少齿差行星传动系列标准。

二、少齿差行星传动结构类型与工作原理

上图是一个典型的少齿差行星传动，少齿差行星齿轮传动装置由一根偏心轴,一个直齿内齿轮,两个直齿外齿轮,两个深沟球转臂轴承,行星架和传输扭矩八根销轴组成。为了让外齿轮和内齿圈的轮齿相互接触,外部装置与内部装置的一个径向运动是必要的,这个径向运动是通过旋转运动的偏心轴上偏心距e来保证的。

分类：

少齿差行星传动的结构型式比较多,主要按输出型式、减速的级数、行星轮数目进行分类：

(一)按输出型式分

1、低速轴输出,内齿轮与机壳固定。

(1)销轴式。应用范围较广,实践证明效率较高;但要求销轴孔的加工精度较高。

(2)浮动盘式。制造工艺简单,容易达到所需精度,其传递功率比较大,尤其是在国外已经达到37千瓦。

(3)十字滑块式。相当于一个十字滑块联轴器,接触面是滑动摩擦,功率损失比较大,适用于非连续性运转或传递功率不大的场合。

(4)零齿差式。通过一对零齿差齿轮副将行星齿轮的反向低速自转运动传递给输出轴。这种结构型式简单,制造也不困难。

(5)双曲柄式。输入轴降速后驱动行星齿轮,动负荷小。该结构轴向尺寸相对较大,加工精度要求高。

2、内齿轮连同机壳输出。行星架连同机架固定不动,内齿轮连同机壳输出。

(二)按减速级数分

1、单级减速器。速比约从几十到一百多,用得比较普遍。

2、双级减速器。将两级K-H-V型传动串联,速比可以才几百到一万多。

(三)按行星轮数目分

1、单偏心。只有一个行星轮,需要加平衡重以抵消行星齿轮重量的偏移。

2、双偏心。两个行星齿轮相错180°安装,运转平稳性较好,不需要平衡重。

工作原理：

少齿差行星传动是普通行星传动的一种演化形式,结构相对普通行星传动更加简单,主要由内齿圈、行星架、行星轮、和输出机构组成。核心就是一对内啮合的齿轮副的设计，他们之间的齿数相差很少，极易产生干涉，所以在设计过程中需要各种验算，过程相对麻烦一些。

三、齿轮副参数设计简要过程

1.确定类型及传动比，根据给定工况,如内齿轮分度圆直径、传动比、输入转速、额定负载等,选择少齿差行星传动的类型,依据给定传动比,确定齿数差以及内齿圈和行星轮的齿数。

2.关键零部件选材、热处理以及齿轮副精度等级。

3.齿顶高系数、啮合角及重合度确定。少齿差行星传动用标准齿很容易发生干涉,因此一般采用短齿,齿顶高系数通常在0.5~0.8范围内选取。选取过程中跟齿数差、啮合角相匹配,尽量降低啮合角即降低轴承的轴向力,确保轴承的寿命。啮合角的数值,要视齿数差而定。齿数差越小,啮合角越大。

4.变位系数确定。少齿差行星传动致命的弱点就是容易干涉,通常是采用两种方法来避免干涉,其一是采用非标准齿即短齿,其二是齿轮变位;而当齿顶高系数根据齿数差、啮合角一旦选定,齿轮变位就成了避免干涉的唯一有效途径。

5.几何尺寸计算及主要限制条件检查。需要对渐开线啮合区域、外齿齿根与内齿齿顶、外齿齿顶与内齿齿根过渡曲线、顶隙进行干涉效验。

6.强度校核。

7.效率评估。

四、应用场合

少齿差行星传动技术已经广泛应用于各行各业,尤其在深海、矿产开采、电力绞磨机械中应用最具潜力,因为在这些领域空间是相当宝贵的,将少齿差行星传动应用于电力绞磨机械中可实现小体积、大传动比、方便户外作业。

目前传动装置主要有以下几个类型:第一类是传统的定轴齿轮传动装置,设计制造维修简单,但是传动比小,体积庞大。第二类是普通行星齿轮传动装置,相对于定轴齿轮传动,结构紧凑,传动比大,承载能力强,还可以实现同轴输入输出传动,但是传递功率比较有限,适合于中小功率传动,通常在20KW以内,而且传动效率会随着传动比增大而明显下降,只能单向传递运动。

单独拿出来也可以作为齿轮泵来研究，大家觉得还可以应用在哪里呢？

今天就分享到这，感谢您抽出宝贵的时间阅读！