齿轮传动比计算公式是什么（行星齿轮机构的传动原理和结构）

　　1.齿轮传动的基本原理和行星齿轮机构特点

　　齿轮变速的基础知识

　　1）相互啮合的齿轮的传动比i=n1/n2=Z2/Z1=M2/M1。

　　2）两齿轮外啮合旋转方向相反，两齿轮内啮合旋转方向相同。

　　3）中间齿轮改变原啮合齿轮的转动方向，不改变转速。

行星齿轮传动机构

　　4）相互啮合的齿轮，小齿轮驱动大齿轮，减速增矩。

　　5）相互啮合的齿轮，大齿轮驱动小齿轮，增速减矩。

　　6）多个齿轮组串联时，中间齿轮也起变速作用。

　　自动变速器中采用的齿轮变速器有普通齿轮式和行星齿轮式两种。

　　目前，绝大多数轿车自动变速器中的齿轮变速器为行星齿轮式，只有少数车型采用普通齿轮式。

　　行星齿轮机构特点

　　1）所有齿轮均参与工作，每个齿轮都承受载荷，行星齿轮机构结构紧凑，承受负荷较大；

　　2）太阳轮、行星齿轮架和齿圈三组件同轴；

　　3）行星齿轮既有公转又有自转；

行星齿轮传动机构

　　4）行星齿轮系统的齿轮均采用斜齿常啮合状态，工作平稳，寿命长，杜绝手动变速器变速时齿轮移动产生的冲击和磨损；

　　5）行星齿轮机构采用内啮合与外啮合相结合的方式，与单一的外啮合相比，减小了变速器尺寸。

　　6）可将行星齿轮架视作一个虚拟齿轮，如太阳轮的齿数为Z1，齿圈的齿数为Z2 ，则虚拟行星齿轮架齿数ZC= Z1+ Z2

　　2.单排单级行星齿轮机构的组成及变速原理

　　单排单级行星齿轮机构的组成

　　单排单级行星齿轮机构由太阳轮、行星齿轮架及行星轮和齿圈组成。

行星齿轮传动机构

　　齿圈制有内齿，其余齿轮均为外齿，太阳轮位于机构中心，行星轮一般有3个或4个，空套（或装滚针轴承）在行星齿轮轴上，行星齿轮轴均布地固定在行星架上。

　　行星轮即可绕行星轴自转，又可绕太阳轮公转。太阳轮与行星轮是外啮合，二者旋转方向相反；行星轮与齿圈是内啮合，二者旋转方向相同。行星齿轮系统的齿轮均采用斜齿常啮合状态

　　单排单级行星齿轮机构实物

　　单排单级行星齿轮机构实物

　　（2）单排单级行星齿轮机构的变速原理和传动比计算

　　1）单排单级行星齿轮机构的变速原理

　　单排单极行星齿轮机构必须将太阳轮、齿圏和行星架三个元件中的一个加以固定，或者将某两个元件互连接在一起，输入与输出才能获得一定的传动比。改变各元件的运动状态，可获得多个传动比。

　　连接是指将行星齿轮变速器的输入轴与行星排中的某个基本元件连接，以传递动力，或将前一个行星排的某一个基本元件与后一个行星排的某一个基本元件连接，以约束这两个基本元件的运动；

　　固定是指将行星排的某一基本元件与自动变速器的壳体连接，使之被固定住而不能旋转；

　　锁止是指把某个行星排的三个基本元件中的两个连接在一起，从而将该行星排锁止。

　　换挡执行元件按一定的规律对行星齿轮机构的某些基本元件进行连接、固定或锁止，让行星齿轮机构获得不同的传动比，从而实现挡位的变换。

行星齿轮传动机构

　　2）单排单级行星齿轮机构传动比计算

　　3.单排单级行星齿轮机构的传动规律与传动比计算

　　（2）单排双级行星齿轮机构的变速原理

　　单排拉维奈尔赫式行星齿轮机构三个基本元件如果没有固定元件，或将任意两个元件相连作为动力输入和输出均不能传递动力。若组成具有一定传动比的传动机构，必须将太阳轮、齿圏和行星架三个基本元件中的一个加以固定，或者将某两个基本元件互连接在一起，才能获得一定的传动比。

　　（3）单排双级行星齿轮机构传动分析和传动比计算

　　1）单排双级行星齿轮机构传动分析

　　单排双级行星齿轮机构必须将太阳轮、齿圏和行星架三个元件中的一个加以固定，或者将某两个元件互连接在一起，输入与输出才能获得一定的传动比。改变各元件的运动状态，可获得多个传动比。

　　2）单排双级行星齿轮机构动力传动比计算

　　①用运动方程计算传动比

　　单排双级行星齿轮机构运动方程为：n1–αn2–（1–α）n3=0

　　式中α=齿圈齿数/太阳轮齿数＞1；n1为太阳轮转速；n2为齿圏转速；n3为行星架转速。

　　通过解上述三元一次方程，得出传动比。

　　以上单排双级行星齿轮机构运动规律可归纳如下：

　　①只要齿圈输出，无论哪个元件制动，均为同向减速传动。

　　②只要齿圈输入，无论哪个元件制动，均为同向增速传动。

　　③只要齿圈制动，无论哪个元件输入，均为反向传动。

　　④任意两元件相连，另一元件不连自连，单排双极行星齿轮机构变为一个刚体，可实现同向等速传动，传动比为1。

　　⑤无制动元件，有输入无输出，传动比为零。

　　二、换挡执行机构的结构和工作原理

　　行星齿轮变速器中所有的齿轮都是处于常啮合状态，其挡位变换必须通过以不同的方式对行星齿轮机构的基本元件进行约束（即固定或连接某些基本元件）来实现。能对这些基本元件实施约束的机构，就是行星齿轮变速器的换挡执行机构。

　　行星齿轮变速器的换挡执行机构由离合器、制动器、单向离合器三种执行元件组成，起连接、固定和锁止作用。

　　连接是指将行星齿轮变速器的输入轴与行星排中的某个基本元件连接，以传递动力，或将前一个行星排的某一个基本元件与后一个行星排的某一个基本元件连接，以约束这两个基本元件的运动；

　　固定是指将行星排的某一基本元件与自动变速器的壳体连接，使之被固定住而不能旋转；

　　锁止是指把某个行星排的三个基本元件中的两个连接在一起，从而将该行星排锁止。

　　换挡执行元件按一定的规律对行星齿轮机构的某些基本元件进行连接、固定或锁止，让行星齿轮机构获得不同的传动比，从而实现挡位的变换。