如图4-1-1所示,行星齿轮组由齿圈、太阳轮、行星齿轮和行星齿轮架组成,结构紧凑,可以简单高效地实现变速器各个挡位动力的传递。
齿圈位于齿轮组最外面,内侧有齿且与行星齿轮架上的行星齿轮啮合。太阳轮位于齿轮组中心,外侧有齿且与行星齿轮架上的行星齿轮啮合。行星齿轮介于太阳轮与齿圈之间。行星齿轮架是支承行星齿轮的金属架,其上的行星齿轮与太阳轮和齿圈啮合。
在简单行星齿轮组中,以单排单级为例,太阳轮、齿圈、行星齿轮架三个元件中的任意一个固定,另外两个任意一个作为输入或输出元件,可以实现不同的传动方式,而如果将三个元件中的任意两个刚性连接,锁定在一起作为输入,另个作为输出,则可以实现直接传动,传动形式如下。
①减速传递1:太阳轮固定,齿圈输入,行星齿轮架输出。行星齿轮架的旋
转方向与输入方向相同,且输出转速小于输入转速,如图4-1-2(a)所示。
②倒挡传递1:行星齿轮架固定,太阳轮输入,齿圈输出。齿圈的旋转方向与输入方向相反,如图4-1-2(b)所示。
③超速传递1:太阳轮固定,行星齿轮架输入,齿圈输出。齿圈旋转方向和行星齿轮架旋转方向相同,且输出转速大于输入转速,如图4-1-3(a)所示。
④减速传递2:齿圈固定,太阳轮输入,行星齿轮架输出。行星齿轮架旋转方向与太阳轮旋转方向相同,且输出转速小于输入转速,如图4-1-3(b)所示。
⑤倒挡传递2:行星齿轮架固定,齿圈输入,太阳轮输出。太阳轮旋转方向与齿圈旋转方向相反,如图4-1-4(a)所示。
⑥超速传递2:齿圈固定,行星齿轮架输入,太阳轮输出。太阳轮旋转方向与行星齿轮架旋转方向相同,且输出转速大于输入转速,如图4-1-4(b)所示。
⑦直接传动:任意两个元件刚性连接,锁定后作为输入元件,另外一个元件作为输出元件,输出元件和输入元件以相同的旋转方向、相同的转速旋转,传动比为1,因此为直接传动。
若任意一个元件未受到约束,则行星齿轮不传递动力,此时为空挡状态。
随着变速器挡位数的增多,一组行星齿轮组已经不能满足挡位需求,必须使用一组以上的行星齿轮组来完成倒挡、直接挡、减速挡和超速挡的变换。由两组或两组以上的行星齿轮组通过共用某些元件而形成新的行星齿轮组合,称为复合行星齿轮组。常见的复合行星齿轮组有以下两种。
①辛普森式复合行星齿轮组:主要特点是两行星齿轮组的太阳轮共用。
②拉维娜式复合行星齿轮组:特点是两行星齿轮组共用一个齿圈和一个行星齿轮架。行星齿轮架上的长行星齿轮与前排行星齿轮机构的大太阳轮啮合,同时还与后排行星齿轮机构的短行星齿轮相啮合,短行星齿轮同时还与小太阳轮啮合,如图4-1-5所示。
