集中差速减速机内部行星齿轮结构改进

摘要：集中差动减速机在机械制造行业应用广泛，其内部的行星齿轮结构是技术关键。现有的集中差速减速机在实际生产过程中存在很多缺点，结构较为复杂，传动不够平稳。经过改进后的行星齿轮结构无论在性能，传动平稳性，生产加工难度，润滑等各个方面都有较大幅度的提高。

关键词：集中差速；行星齿轮；改进

集中差速减速机的关键即为内部的行星齿轮结构，它主要由太阳轮、行星齿轮及行星架等构件构成，如图1所示。为了保证传动的平稳性，通常采用三个行星齿轮的结构（如图2所示），载荷均匀地分布在三个行星齿轮当中。中心轮则采用中心轮浮动机构。浮动机构可分为太阳轮浮动、行星架浮动、太阳轮与行星架同时浮动三种形式。集中差速减速机行星部分的齿轮为直齿渐开线圆柱齿轮，它具有重量轻，体积小，传动效率高、传动范围大、运行平稳、噪声低等优点。但现有的集中差速减速机在实际生产过程中又存在很多缺点：其结构较复杂、精度要求高，制造困难，而且单台生产时制造成本较高。

大多数集中差速减速机的行星齿轮机构多采用图3所示的结构：内齿圈与外齿圈分别为两个零件，通过螺栓与销联接。

改进后，将内齿圈与外齿轮合为一个零件，同时用两个支持架固定，其结构如图4所示。更改后结构简化，加工与润滑方便，且传动更平稳。这种结构可以同时润滑多个润滑点。

老式集中差速减速机行星齿轮部分的传动关系为：太阳轮将花键传递的扭矩通过齿轮啮合传递给行星轮使之转动，行星轮带动行星架转动将扭矩传递给输出轴，此传动命名为传动一；外齿圈得到扭矩后通过螺栓和销的联接将扭矩传递给内齿圈使之转动，内齿圈与行星轮啮合，行星轮带动行星架转动将扭矩传递给输出轴，此传动命名为传动二；太阳轮与外齿圈同时获得扭矩时，即传动一与传动二同时作用时，行星轮将两个传动传递的扭矩同时传递给输出轴进行输出，即为行星齿轮结构。此结构虽然可以实现集中差速的传动效果，但结构上内外齿圈是分体的，仅由销轴和螺栓联接，传递不够平稳，不易定位，且该机构内部齿轮不易润滑，影响传递效果。

而改进后，在结构上将内齿圈与外齿轮合为一个整体，不仅加工方便且传动更精准。上下两个支持架同时固定，使传动更为平稳，内部齿轮的润滑问题也得到了相应的改善。

集中差速减速机的行星部分是具有两个自由度的行星齿轮传动，即它是具有三个可动外接构件（太阳轮，内齿圈和行星架）的行星轮系，对于行星齿轮传动，必须给定两个构件的运动后，其余构件的运动才能确定。

本文主要介绍了集中差速减速机中行星齿轮部分的结构及传动方式，在实践中已得到了大量的应用。假设中心轮的扭矩是由叠加电机提供，而外齿圈的扭矩是由主电机所提供，则输出轴就可以达到主电机与叠加电机集中传动的效果。通过叠加电机在各个机架上的不同传动比来调节叠加转速，即可得到输出轴的集中差速传动的最终效果。

参考文献：

[1] 齿轮手册编委会.齿轮手册（上册）第2版.北京：机械工业出版社，2002.5.

[2] 陈坐模，葛文杰等.机械原理第七版.北京：高等教育出版社，2007.12.

[3] 渐开线齿轮行星传动的设计与制造委员会.渐开线齿轮行星传动的设计与制造.北京：机械工业出版社，2002.5.

[4] 濮良贵，纪名刚.机械设计第八版.北京：高等教育出版社，2008.4.

作者简介：

刘景园 性别：女 民族：汉族 籍贯：天津 学历：本科 现职称：助理工程师

研究方向：减速机设计