少齒差行星傳動(dòng)的發(fā)展及其特點(diǎn) 少齒差行星齒輪傳動(dòng)是行星傳動(dòng)中的一種，它由一個(gè)外齒輪與一個(gè)內(nèi)齒輪組成一對(duì)內(nèi)嚙合 輪子副，內(nèi)外齒輪的齒數(shù)相差很小，故簡稱為少齒差傳動(dòng)。少齒差傳動(dòng)的類型很多，德國人首先提出擺線針輪行星齒輪傳動(dòng)原理，三十年代后期日本開始研制生產(chǎn)這 種傳動(dòng)，由于當(dāng)時(shí)工藝條件落后，齒形加工精度很低，因而產(chǎn)量不高，直到六十年代擺線磨慶的出現(xiàn)，從工藝上保證了擺線齒形的精度，才促進(jìn)了這種傳動(dòng)的發(fā)展， 擺線針輪傳動(dòng)是少齒差傳動(dòng)中應(yīng)用廣泛，基本的一種類型，在此基礎(chǔ)上還發(fā)展了二齒差傳動(dòng)，復(fù)合齒形、行星軸承與偏心套合并等新結(jié)構(gòu)。擺線針輪傳動(dòng)承載能 力高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，效率高，壽命長。但加工精度要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 漸開線少齒差傳動(dòng)的原理與擺線少齒差傳動(dòng)基本相同，其區(qū)別在于內(nèi)外齒輪的齒廓曲線采 用漸開線，其輪齒結(jié)構(gòu)簡單、嚙合接觸應(yīng)力小，承載能力高，可以采用軟齒面，加工也容易得多。但，由于當(dāng)內(nèi)嚙合的一對(duì)漸七線齒輪齒數(shù)差很小時(shí)，極易產(chǎn)生各種 干涉，在設(shè)計(jì)過程中選擇齒輪幾何參數(shù)的計(jì)算十分復(fù)雜。早在1949年，蘇聯(lián)學(xué)者就從理論上解決了實(shí)現(xiàn)一齒差傳動(dòng)的幾何計(jì)算問題，但直到六十年代以后，隨著 電子計(jì)算機(jī)的普及運(yùn)用，漸開線少齒差傳動(dòng)才得到了較專迅速的發(fā)展。目前有柱銷式、零齒差、十字滑塊、浮動(dòng)盤等多種形式。 漸開線少齒差傳動(dòng)的特點(diǎn)是齒輪用普通的漸開線齒輪刀具和齒輪機(jī)床就可以進(jìn)行加工，不需要特殊的刀具與專用設(shè)備，材料也可采用普通齒輪材料，因此加工方便、制造成本較低。但其傳動(dòng)效率不如擺線少齒差傳動(dòng)高。 在六十年代，國外就開始探討圓弧少齒差傳動(dòng)，到七十年中期，日本已開始乾地圓弧少齒 差行星減速器的系列化生產(chǎn)。這種傳動(dòng)的特點(diǎn)在于行星輪的齒廓曲線凹圓弧代替了擺線，輪齒與針齒在嚙合點(diǎn)的曲率方向相同，形成兩凹凸圓弧的內(nèi)嚙合，從而提高 了輪齒的接觸強(qiáng)度和嚙合效率，其針齒不帶齒套，并采用半埋齒結(jié)構(gòu)，既提高了變曲強(qiáng)度又簡化了針齒結(jié)構(gòu)。此外，圓弧形輪齒的加工無需專用機(jī)床，精度也易保 證，而且修配方便。這種傳動(dòng)目前在國內(nèi)也有研制。 近幾十年來，又相繼出現(xiàn)了一些新的少齒差傳動(dòng)形式，其中發(fā)展較快的有活齒少齒差傳 動(dòng)，錐齒少齒差傳動(dòng)，雙曲柄輸入式少齒差傳動(dòng)，以及利用彈性變形來傳遞運(yùn)動(dòng)的諧波傳動(dòng)。實(shí)踐表明，少齒差傳動(dòng)與適用工況相同的其它機(jī)械傳動(dòng)形式相比較，具 有許多顯著優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比范圍大、效率高等。 國內(nèi)是五二年始從事少齒差傳動(dòng)研究的。1958年開始研制擺線針輪減速器，六十 年代投入工業(yè)化生產(chǎn)，目前已形成系列，制定了相應(yīng)的杯準(zhǔn)。并廣泛用于各類機(jī)械設(shè)備中。1960年制成臺(tái)二齒差漸開線行星齒輪減速器，其傳動(dòng)比 37.5，功率為16KW，用于橋式重機(jī)的提升機(jī)構(gòu)中。1956年我國的機(jī)械學(xué)家朱景梓教授根據(jù)雙曲柄機(jī)構(gòu)的原理提出了一種新型少齒差傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特 點(diǎn)是當(dāng)輸入軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，行星輪不是作擺線運(yùn)動(dòng)（高速公轉(zhuǎn)與低速自轉(zhuǎn)的合成），而是通過雙曲柄機(jī)構(gòu)導(dǎo)引作圓周平動(dòng)。這種獨(dú)特的“雙曲柄輸入少齒差傳動(dòng)機(jī)構(gòu)”得 到當(dāng)時(shí)國內(nèi)外同行的高度平價(jià)。1963年未景梓教授在太原工學(xué)院學(xué)了上發(fā)表了“齒數(shù)差Zd=1的漸開線K-H-V型行星齒輪減速器 及其設(shè)計(jì)”一文，詳細(xì)闡述了漸開線少齒差傳動(dòng)的原理和設(shè)計(jì)方法。他所從事的這些創(chuàng)造性工作，為少齒差行星齒輪傳動(dòng)在我斬草除根推廣應(yīng)用起了重要的指導(dǎo)作 用。雙曲柄輸入少齒差傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是能使行星軸承的載荷下降，而且當(dāng)內(nèi)齒板作為行星輪時(shí)，行星軸承的徑向尺寸可不受限制，從而提高了行星軸承的壽命。另外， 這種傳動(dòng)不需要輸出機(jī)構(gòu)，還可實(shí)現(xiàn)平行軸傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡單，效率高，適用性強(qiáng)。但是，由于歷史原因，雙曲柄輸入式少齒差傳動(dòng)一直沒有得到應(yīng)用的發(fā)展，直到近 十年才逐漸為人們所重視。1985年，冶金工業(yè)部重慶鋼鐵設(shè)計(jì)院陳宗源工程師提出了平行軸式少齒差內(nèi)齒行星齒輪傳動(dòng)——三環(huán)減速器，并于同年以“三環(huán) 式減速（或增速）傳動(dòng)裝置”申請(qǐng)了國家發(fā)明專利。英國在1989年也出現(xiàn)了類似的少齒差傳動(dòng)裝置。但是，按這種原理設(shè)計(jì)出來的減速器，一根曲軸上要安狀三 片內(nèi)齒板，不得不制成偏心套結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工分度精度要求高，而且在工作過程中，偏心套受交變扭矩的作用，在與曲軸聯(lián)結(jié)的表面產(chǎn)生微動(dòng)磨損，導(dǎo)致發(fā) 熱；另外，三套互為120°相位差的雙曲柄機(jī)構(gòu)之間存在多次過約束，由于加工及裝配誤差容易導(dǎo)致附加沖擊載荷，引起振動(dòng)和噪聲。1987年，捷克人 Soulek·Josef提出一塊齒板上布置三個(gè)曲柄軸的內(nèi)齒行星傳動(dòng)，并申請(qǐng)了專利。但他提出的結(jié)構(gòu)方案由于工藝性很差而不能實(shí)用。1993年重慶大學(xué) 博士研究生催建昆提出一種新型軸銷式少齒差行星齒輪傳動(dòng)，并對(duì)其進(jìn)行了理論分析。 1.2  連桿行星齒輪傳動(dòng) 隨著少齒差傳動(dòng)應(yīng)用日益廣泛，國內(nèi)外學(xué)者在齒形分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、接觸分析、結(jié)構(gòu)強(qiáng) 度、動(dòng)態(tài)性能、傳動(dòng)效率、運(yùn)動(dòng)精度等方面進(jìn)行了大量的研究，取得了許多有價(jià)值的成果，并成功地開發(fā)出不少新少齒差行星傳動(dòng)形式。目前，我國正在研究、生產(chǎn) 很熱門的一種連桿行星齒輪傳動(dòng)——平行軸式少齒差內(nèi)齒行星齒傳輸線傳動(dòng)。該類傳動(dòng)是以連桿內(nèi)齒輪（齒輪）為行星齒輪，采用雙曲柄輸入，且元輸出機(jī)構(gòu)。主要 有一齒環(huán)（一片連桿行星齒板）=、二齒環(huán)（二片連桿行星齒板）、三環(huán)（三片連桿行星齒板）及四環(huán)（四片行星齒板）等結(jié)構(gòu)形式的減速器。圖1-1是三環(huán)減速 器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理簡圖。兩根互相平行且各具有三個(gè)偏心軸頸（或偏心套）的高速軸2，動(dòng)力通過其中任一軸或兩軸同時(shí)輸入，三片連桿行星齒板（內(nèi)齒 輪）1通過軸承裝在高速軸上，外齒輪3的軸為低速軸，其軸線與高速軸2軸線平行，高、低速軸均通過軸承支承在機(jī)體上。三片齒板1與外齒輪3嚙合，嚙合的瞬 時(shí)相位差呈120°角。