行星齿轮机构的太阳齿轮、行星架和齿圈三个元件,可以绕同一传动轴心转动,亦可将其中任意一个元件锁定,另外两个中的任意一个为主动元件,剩下的一个为从动元件。简单的行星齿轮组结构如图4-7所示。 (1)固定齿圈: 固定齿圈时,行星齿轮即绕着太阳齿轮公转的同时也自转。在齿圈固定的情况下,存在两种传动方式。 ①太阳齿轮主动,行星架从动:当太阳齿轮按顺时针方向旋转时,行星齿轮则按逆时针方向旋转,并试图使内齿圈也按逆时针方向旋转,但因为齿圈正被锁定,故在齿圈作用力下行星架按顺时针方向旋转,如图4-8(a)所示。
②行星架为主动,太阳齿轮为从动当行星架按顺时针方向旋转时,行星齿轮有带动内齿圈和太阳轮一起顺时针转动的趋势,因为齿圈已被固定,所以齿圈反作用于行星齿轮,使其逆时针转动,最终带动太阳齿轮按顺时针方向转动,如图4-8(b)所示。
(2)固定太阳轮:
锁定太阳齿轮后,行星齿轮使太阳齿轮公转同时也自转,并且公转与自转的方向相同。与固定齿圈一样,固定太阳齿轮后,同样存在两种传动方式。
①行星架主动,齿圈被动当行星架按顺时针方向旋转时,行星齿轮有带动内齿圈和太阳齿轮一起顺时针转动,而太阳齿轮已固定,因此行星齿轮按顺时针方向转动,且齿圈受到力的作用,按顺时针方向转动,如图4-9(a)所示。
②齿圈主动,行星架被动齿圈按顺时针方向转动,并带动行星齿轮一同按顺时针方向转动,且有太阳齿轮按逆时针方向转动的趋势,但太阳齿轮已固定,因此行星架受力,顺时针转动,如图4-9(b)所示。
(3)固定行星架:
行星架固定时,行星齿轮只可自转而无公转,固定行星齿轮架也同样存在两种传动方式。
①太阳齿轮为主动,齿圈为从动太阳齿轮按顺时针方向转动,由于行星齿轮架被锁定,行星齿轮按逆时针方向转动,并带动内齿圈按逆时针方向转动,如图4-10(a)所示。
②齿圈为主动,太阳齿轮为从动当内齿圈按顺时针方向旋转时,因行星齿轮架锁定,行星齿轮按顺时针方向转动,并带动太阳齿轮逆时针方向旋转,如图4-10(b)所示。
(4)将任意两个元件连接在一起:
任意连接两个元件,行星齿轮不再自转,此时三个元件合为一体。也可以这样理解,相当于把整行星齿轮机构看作是一根轴,输入和输岀都是它。所以在这种
状态下的行星齿轮机构三元件之间的传动比均为1,即为直接传动挡,如图4-11所示。
(5)元件自由转动:
如果太阳齿轮、齿圈和行星架三个元件不受任何约束,自由转动。这种工作状态即为空挡,如图4-12所示。