變速箱行星齒輪傳動機構傳動比計算的通用方法

路文敬　陳吉祥

摘要：通過 SD16 變速箱進行行星齒輪機構運動參數的計算，提供一種簡單、普遍、有效的計算行星齒輪傳動傳動比的方程組計算方式。

關鍵詞：變速箱;行星齒輪機構;自由度;傳動比

0 ?引言

在工程機械行業，如推土機、混凝土攪拌機、起重機、大馬力裝載機、船舶等，行星齒輪傳動非常普遍，它具有許多獨特的優點：在傳遞動力時它可以進行功率分流;同時，其輸入軸與輸出軸具有同軸性，即輸出軸與輸入軸均設置在同一主軸線上。行星齒輪傳動現已被人們用來代替普通齒輪傳動，而作為各種機械傳動系統中的減速器、增速器和變速裝置。尤其是對于那些要求體積小、質量小、結構緊湊和傳動效率高的齒輪傳動裝置以及需要差速器的汽車和坦克等車輛的齒輪傳動裝置，行星齒輪傳動已得到了越來越廣泛的應用。

由于行星齒輪傳動變速箱結構復雜，其傳動比的計算困擾很多對變速箱有熱愛的人員。

1 ?理論基礎

1.1 行星齒輪傳動基本結構

當輪系運轉時，如果組成齒輪的齒輪中至少有一個齒輪的幾何軸線位置不固定，而繞著其他齒輪的幾何軸線旋轉，即在該齒輪輪系中，至有一個作行星運動的齒輪，即為行星齒輪傳動。行星傳動的基本構件有：太陽輪、行星輪、行星架等。

1.2 自由度計算公式

要使行星齒輪機構具有確定的傳動比，就要對它的基本元件的運動進行約束，使得輸入數與系統的自由度相等，即在確定輸入的時候能有確定的輸出。

Y=M-N ?M繞中間軸轉動的件數;N行星排數;Y自由度

1.3 行星齒輪傳動機構傳動比計算公式

對單行星排：

注意：第二個方程對應的行星齒輪傳動為雙行星輪行星齒輪傳動結構，即與普通的行星齒輪傳動多了一個齒輪的外嚙合，固n2=3。

由傳動簡圖易知一檔離合器為閉鎖離合器，固傳動比為1;同理，可以獲得其他各個檔位的傳動比，具體細節略。

前進一檔傳動比 （前進擋×1檔）：2.083*1=2.083

前進二檔傳動比（前進擋×2檔）：2.083*0.566597=1.180

前進三檔傳動比（前進擋×3檔）：2.083*0.34167=0.712

后退一檔傳動比（后退擋×1檔）：1.6*1=1.6

后退二檔傳動比（后退擋×2檔）：1.6*0.566597=0.907

后退三檔傳動比（后退擋×3檔）：1.6*0.34167=0.547

4 ?結論

本文以SD16變速箱為例，提供了一種思路清晰、簡便的可以解決類似行星齒輪傳動傳動比計算的方程組方法。本文對深刻了解推土機變速箱的結構原理、變速箱故障判斷等有著積極的促進作用。

參考文獻：

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