行星齒輪傳動(dòng)的定義及特點(diǎn)
齒輪傳動(dòng)在各種機(jī)器和機(jī)械設(shè)備中已獲得了較廣泛的應(yīng)用。例如，起重機(jī)械、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、建筑機(jī)械、石油機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床、汽車、飛機(jī)、火炮、船舶和儀器、儀表中均采用了齒輪傳動(dòng)。在上述各種機(jī)器設(shè)備和機(jī)械傳動(dòng)裝置中，為了減速、增速和變速等特殊用途，經(jīng)常采用一系列互相嚙合的齒輪所組成的傳動(dòng)系統(tǒng)，在《機(jī)械原理》中，便將上述的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)稱之為輪系。
一、行星齒輪傳動(dòng)的定義
輪系可由各種類型的齒輪副組成。由錐齒輪、螺旋齒輪和蝸桿輪組成的輪系，稱為空間輪系；而由圓柱齒輪組成的輪系，稱為平面系統(tǒng)。本書主要討論平面輪系的設(shè)計(jì)問題。
根據(jù)齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其各齒輪的幾何軸線相對(duì)位置是否變動(dòng)，齒輪傳動(dòng)分為兩大類型。
1.普通齒輪傳動(dòng)（定軸輪系）
當(dāng)齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果組成該齒輪系的所有齒輪的幾何軸線位置都是固定不變的，則稱為普通齒輪傳動(dòng)（或稱定軸輪系）。在普通齒輪傳動(dòng)中，如果各齒輪副的軸線均互相平行，則稱為平行軸齒輪傳動(dòng)；如果齒輪系中含有一個(gè)相交軸齒輪副或一個(gè)相錯(cuò)軸齒輪副，則稱為不平行軸齒輪傳動(dòng)（空間齒輪傳動(dòng)）。
2.行星齒輪傳動(dòng)（行星輪系）
當(dāng)齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果組成該齒輪中至少有一個(gè)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(zhuǎn)，即在該齒輪系中，至少具有一個(gè)作行星運(yùn)動(dòng)的齒輪，如圖1（a）所示。在上述齒輪傳動(dòng)中，齒輪a、b和構(gòu)件x均繞幾何軸線OO轉(zhuǎn)動(dòng)，而齒輪c是活套在構(gòu)件x的軸Oc上，它一方面繞自身的幾何軸線Oc旋轉(zhuǎn)（自轉(zhuǎn)），同時(shí)又隨著幾何軸線Oc繞固定的幾何軸線OO旋轉(zhuǎn)（公轉(zhuǎn)），即齒輪c作行星運(yùn)行；因此，稱該齒輪傳動(dòng)為行星齒輪傳動(dòng)，即行星輪系。
行星齒輪傳動(dòng)按其自由度的數(shù)目可分為以下幾種。
（1）簡單行星齒輪傳動(dòng) 具有一個(gè)自由度（W=1）的行星齒輪傳動(dòng)，如圖1（b）所示。對(duì)于簡單行星齒輪傳動(dòng)，只需要知道其中一個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)后，其余各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)便可以確定。
（2）差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng) 具有兩個(gè)自由度（W=2）的行星齒輪傳動(dòng)，即它是具有三個(gè)可動(dòng)外接構(gòu)件（a、b和x）的行星輪系[見圖1（a）]。對(duì)于差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)，必須給定兩個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)后，其余構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)才能確定。
在行星齒輪傳動(dòng)中作行星運(yùn)動(dòng)的齒輪c，稱為行星齒輪（簡稱為行星輪）。換言之，在齒輪系中，凡具有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的齒輪，則稱為行星輪，如圖1中所示齒輪c。僅有一個(gè)齒圈的行星c，稱為單齒圈行星輪[見圖1和圖2（a）];帶有兩個(gè)齒圈的行星輪c-d,稱為雙齒圈行星輪[見圖2（b）和圖3]。
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在行星齒輪傳動(dòng)中，支承行星輪c(或c-d)并使它得到公轉(zhuǎn)的構(gòu)件，稱為轉(zhuǎn)臂（又稱為系桿），用符號(hào)x表示。轉(zhuǎn)臂x繞之旋轉(zhuǎn)的幾何軸線，稱為主軸線，如軸線OO。在行星齒輪傳動(dòng)中，與行星齒輪相嚙合的，且其軸線又與主軸線OO重合的齒輪，稱為中心輪；外齒中心輪用符號(hào)a或b 表示，內(nèi)齒中心輪用符號(hào)b 或e表示。最小的外齒中心輪a又可稱為太陽輪。而將固定不動(dòng)的（與機(jī)架連接的）中心輪，稱為支持輪，如圖1（b）中所示的內(nèi)齒輪b.
在行星齒輪傳動(dòng)中，凡是其旋轉(zhuǎn)軸線與主軸線OO相重合，并承受外力矩的構(gòu)件，稱為基本構(gòu)件，如圖1-1中的中心輪a、b和轉(zhuǎn)臂x。換言之，所謂基本構(gòu)件就是在空間具有固定旋轉(zhuǎn)軸線的受力構(gòu)件；其中也可能是固定構(gòu)件，如圖1（b）中與機(jī)架相連接的內(nèi)齒輪b.而差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)[見圖1（a）]就是具有三個(gè)運(yùn)動(dòng)基本構(gòu)件的行星齒輪傳動(dòng)。在其三個(gè)基本構(gòu)件中，若將內(nèi)齒輪b固定不動(dòng)，則可得到應(yīng)有十分廣泛的，輸入件為中心輪a或轉(zhuǎn)臂x,輸出件為轉(zhuǎn)臂x或中心輪a的行星齒輪傳動(dòng)[見圖1（b）]。仿上，當(dāng)中心輪a固定不動(dòng)時(shí)，則可得到輸入件為內(nèi)齒輪b或轉(zhuǎn)臂x，輸出件為轉(zhuǎn)臂x或內(nèi)齒輪b的行星齒輪傳動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)臂x固定不動(dòng)時(shí)，則可得到所有齒輪軸線均固定不動(dòng)的普通齒輪傳動(dòng)，即定軸齒輪傳動(dòng)。由于該定軸齒輪傳動(dòng)是原來行星齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)，故又稱之為準(zhǔn)行星齒輪傳動(dòng)，如圖書1（c）所示。
為了便于對(duì)上述行星齒輪傳動(dòng)進(jìn)行研究分析，本書特將差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)（W=2）、行星齒輪傳動(dòng)（W=1）和準(zhǔn)行星齒輪傳動(dòng)，統(tǒng)稱為行星齒輪傳動(dòng)。
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