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    1. 正基元齒輪 行星齒輪系的均載裝置

      行星齒輪系的均載裝置
      行星齒輪系具有多個相同幾何參數的行星齒輪同時承受轉矩,由于制造、安裝、零件的彈性變形等因素的影響,各行星齒輪之間承受的載荷很不均勻,影響了齒輪系的承載能力、使用壽命、振動和噪聲,為此必須設置專門裝置,以便盡量減少載荷分配不均勻性,這種裝置稱均載裝置。
      均載裝置還可以補償制造和安裝誤差、減小振動和噪聲,是行星齒輪系中不可缺少的。
      均載裝置種類繁多,其主要形式有:彈簧元件均載裝置、基本構件浮動裝置、杠桿聯動均載裝置等。

      行星架浮動裝置
      行星架浮動主要采用齒輪聯軸器直接和低速軸聯接實現(圖8-51)。行星架受力較大對浮動有利,行星架不用支承可簡化機構,特別是對簡化多級行星齒輪機構有利,但在高速情況下會引起較大離心力,影響均載效果和平穩性,所以行星架浮動適用于低、中速場合。圖8-51所示為幾種常用浮動結構。

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      行星齒輪浮動裝置
      這是一種常用的均載裝置。常用的浮動方法有下列幾種:
      1.彈性浮動
      是行星齒輪裝在彈性心軸上的一種均載裝置,如圖8-52a、b就是靠彈性套的彈性使徑向浮動的裝置。
      2.油膜彈性浮動裝置
      在行星齒輪和行星齒輪軸之間,放置一個浮動介輪,浮動介輪和行星齒輪內孔之間存在一定間隙,以形成油膜,油膜彈性浮動裝置實際上是一個滑動軸承,靠其動壓油膜的彈性,實現浮動,達到均載目的。見圖8-52c。
      3.彈性軸浮動裝置
      將行星齒輪裝在彈性良好的軸上靠軸的彈性變形,實現浮動達到均載目的。

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      齒輪系 - 齒輪知識 - 正基元太陽齒輪和行星架同時浮動
      兩個基本構件同時浮動,能實現更好的均載效果,這種情況多用于多級行星齒輪系中,載荷分布不均勻系數Kβ =1.15~1.2。

      太陽齒輪和內齒圈同時浮動
      太陽齒輪和內齒圈同時浮動具有很好的均載效果,適用于高速行星齒輪傳動的場合。其優點是:浮動效果好,Kβ =1.05~1.15、噪聲小、工作可靠。圖8-53所示即為浮動裝置的兩種形式。

      太陽齒輪浮動裝置
      在行星齒輪系中太陽齒輪浮動是常用的基本構件浮動裝置(圖8-54)。常用的浮動裝置有:
      1.單齒或雙齒齒輪聯軸器浮動裝置
      太陽齒輪軸由單齒或雙齒齒輪聯軸器直接和高速軸聯接,不另加支承,以實現太陽齒輪浮動,達到均載的目的,該方法浮動靈活、結構簡單、制造和安裝工藝性好,成本低,當行星齒輪數目np=3以及在中低速情況下,單獨采用亦可獲得良好效果。但np>3,高速時采用效果較差。其載荷分布不均勻,系數一般為Kβ=1.1~1.15。見圖8-54a、b。
      2.彈性元件的浮動裝置
      太陽齒輪安裝在細長的彈性軸上或直接作成彈性良好的軸齒輪,簡支梁式較好。當載荷分配不均勻時,靠細長軸的彈性變形,使載荷重新分配,實現均載。這種均載裝置結構簡單,工藝性能好,減振性優良,但軸向尺寸較大,要求較高的制造精度。見圖8-54c、d。

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      內齒圈浮動裝置
      利用中心齒輪中的內齒圈浮動實現均載的裝置。常用方法有下列幾種:
      1.薄壁內齒圈裝置
      內齒圈放置(或整體)在薄壁圓筒上,利用薄壁圓筒的彈性變形,達到均載目的。當np>3時效果良好。見圖8-55a。

      2.耳銷套簧均勻裝置
      在內齒圈和箱體之間裝有耳銷,耳銷外側裝上若干層開口彈簧片,縱向有若干段,套簧由里向外逐漸加厚,允許在徑向和切向自由浮動,在軸向有串動。在工作時可利用其彈性變形,自由浮動實現均載。見圖8-55b。
      3.齒輪聯軸器與十字滑塊浮動裝置
      內齒圈通過單齒或雙齒齒輪聯軸器,與箱體或輸出軸相聯,利用聯軸器允許的浮動實現均載。該方法軸向尺寸小,結構緊湊,缺點是浮動件尺寸大,重量大,浮動的靈敏性差,由于結構要求NG-WN型齒輪系常采用這種浮動方法,見圖8-55c。
      4.十字滑銷浮動裝置
      在內齒圈上置有4個滑銷和箱體聯接,在工作時實現徑向浮動,以達到均載的目的。見圖8-55d。

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      5.內齒圈用非金屬彈性件浮動
      在內齒圈和箱體之間加入一層非金屬彈性材料(如橡膠、塑料等),用其彈性實現浮動,達到均載目的。但對于太軟材料以及低速的情況不利。如圖8-56所示。

      基本構件浮動的均載裝置
      基本構件浮動就是某基本構件不加徑向支承,允許作徑向及偏轉位移。其實質就是通過某構件的浮動增加其自由度,消除或減少不必要的約束,使構件承受過載時可自動調位達到均載目的。
      基本構件浮動的均載裝置常用的方法是雙(或單)齒式聯軸器。三個基本構件,浮動一個即可實現均載,兩個同時浮動效果更好。
      常用的浮動基本構件有:太陽齒輪浮動、內齒圈浮動、行星架浮動、太陽齒輪與行星架同時浮動、太陽齒輪與內齒圈同時浮動、齒輪系靜定的浮動。

      機構靜定浮動方法
      該方法亦稱無多余約束的浮動方法。多行星齒輪的齒輪系是具有虛約束的機構,若精度達不到技術要求,虛約束可能變成真約束,造成載荷分布不均勻。為了解決行星齒輪間載荷分配不均勻和齒寬方向分布不均勻,必須使機構自由度和實際自由度相等,即達到空間的靜定狀態,故常采用圖8-57示的浮動方法。

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      杠桿聯動的均載裝置
      它是裝有偏心的行星齒輪軸和杠桿的系統。在行星齒輪受力不均衡時,可通過杠桿系統的聯鎖動
      作自動凋整達到新的平衡位置實現均載。這種裝置適用于具有2~4個行星齒輪的NGW型齒輪系。
      1.二行星齒輪聯動機構
      兩個行星齒輪對稱安裝,在其偏心軸上分別固定一個相嚙合的扇形齒輪,當一個偏心軸回轉時由于扇形齒輪嚙合的杠桿作用,另一個作等速反向回轉達到平衡(圖8-58)。

      2.三行星齒輪聯動機構
      三個行星齒輪呈120°布置,每個偏心軸都與平衡杠桿剛性聯接,杠桿的另一端由一個能在本身平面內自由運動的浮動環支承,當載荷不均勻時,作用在浮動環上的三個徑向力不等,浮動環產生移動或轉動,實現均載(圖8-59)。

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      3.四個行星齒輪聯動機構
      其均載原理和三行星齒輪聯動機構相同(圖8-60)。

       

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