行星齿轮

行星齿轮组，包括两个齿轮安装成使得一个齿轮围绕着其他的中心处的中心。托架连接两个齿轮的中心并旋转以承载一个齿轮，称为行星齿轮或行星小齿轮，围绕另一个齿轮，称为太阳齿轮或太阳轮。行星齿轮和太阳齿轮啮合，因此它们的节圆滚动时不会打滑。行星齿轮节圆上的一点描绘了一条外摆线曲线。在这个简化的情况下，太阳齿轮是固定的，行星齿轮围绕太阳齿轮滚动。

可以组装行星齿轮系，使行星齿轮在固定的外齿轮环或环形齿轮（有时称为环形齿轮）的节圆内侧滚动。在这种情况下，行星节圆上一点所描绘的曲线是内摆线。

本轮齿轮系与同时啮合太阳齿轮和环形齿轮的行星的组合称为行星齿轮系。这种情况下，通常是固定齿圈，驱动太阳轮。

行星齿轮传动装置是一个齿轮由一个或多个外，或系统行星，齿轮或小齿轮，旋转围绕中心恒星齿轮或太阳轮。通常，行星齿轮安装在可移动的臂或托架上，其本身可以相对于太阳齿轮旋转。周转齿轮系统也结合了所使用的外的环齿轮或环，与行星齿轮啮合。行星齿轮（或行星齿轮）通常分为简单或复合行星齿轮。简单的行星齿轮有一个太阳、一个环、一个行星架和一个行星组。复合行星齿轮涉及以下三种结构中的一种或多种：啮合行星（每个行星列中至少有两个行星相互啮合），阶梯行星（两个行星之间存在轴连接）每个行星列车）和多级结构（系统包含两个或多个行星组）。与简单行星齿轮相比，复合行星齿轮具有减速比更大、扭矩重量比更高、配置更灵活等优点。

所有齿轮的轴通常是平行的，但对于卷笔刀和差速器等特殊情况，它们可以以一定角度放置，引入锥齿轮元件。此外，太阳轴、行星架轴和环轴通常是同轴的。

行星齿轮也可用，它由一个太阳、一个载体和两个相互啮合的行星组成。一个行星与太阳轮啮合，而第二个行星与齿圈啮合。对于这种情况，当行星架固定时，齿圈与太阳齿轮的旋转方向相同，因此与标准行星齿轮装置相比提供了方向反转。

以固定齿圈和旋转行星架为输入的卷笔刀机构。行星齿轮延伸到圆柱形刀具中，围绕放置在太阳轴上的铅笔旋转。行星齿轮的轴以削铅笔角连接。

与标准平行轴齿轮系相比，行星齿轮系提供高功率密度。它们提供了体积减小、多种运动学组合、纯扭转反应和同轴轴系。缺点包括高轴承负载、持续润滑要求、不可接近性和设计复杂性。

行星齿轮系的效率损失通常约为每级3%。这种效率可确保输入的大部分能量（约97%）通过变速箱传输，而不是浪费在变速箱内部的机械损失上。

行星齿轮系中的负载由多个行星分担；因此，扭矩能力xxx提高。系统中的行星越多，负载能力越大，扭矩密度越高。

由于质量的均匀分布和增加的旋转刚度，行星齿轮系还提供了稳定性。径向施加到行星齿轮系的齿轮上的扭矩由齿轮径向传递，而轮齿上没有横向压力。

在典型应用中，驱动电源连接到太阳齿轮。然后太阳轮驱动与外齿圈组装的行星齿轮运转。整套行星齿轮系统绕自身轴线并沿外齿圈旋转，输出轴与行星架相连，达到减速的目的。通过将可在同一齿圈内运行的多级齿轮和行星齿轮加倍，可以获得更高的减速比。

行星齿轮结构的运动方式不同于传统的平行齿轮。传统齿轮依靠两个齿轮之间的少量接触点来传递驱动力。在这种情况下，所有的载荷都集中在几个接触面上，使齿轮磨损迅速，有时甚至破裂。但行星减速器具有多个齿轮接触面，面积较大，可以将载荷均匀分布在中心轴周围。多个齿轮表面均匀地分担负载，包括任何瞬时冲击负载，这使得它们更能抵抗更高扭矩造成的损坏。外壳和轴承部件也不太可能因高负载而损坏，因为只有行星架轴承承受来自扭矩传递的显着横向力。

由于几个不同的原因，行星齿轮在3D打印中变得流行。行星齿轮箱可以在体积小、重量轻的包装中提供大齿轮比。有些人安装这种齿轮箱是为了通过降低步进电机的运动来获得更准确的3D打印。

减速电机必须转动得更远更快才能在3D打印机中产生相同的输出运动，如果它不被较慢的运动速度所抵消，这是有利的。如果步进电机必须转动更远，那么它也必须采取更多步骤才能将打印机移动给定距离；因此，减速步进电机的最小步长比没有齿轮箱的相同步进电机要小。虽然涉及许多因素，但行星齿轮箱可能有助于产生非常高质量的3D打印。

3D打印行星齿轮系统的一种流行用途是作为儿童玩具。由于人字形齿轮易于3D打印，因此3D打印移动人字形行星齿轮系统以教孩子齿轮如何工作变得非常流行。人字齿轮的一个优点是它们不会掉出环，也不需要安装板，可以清楚地看到运动部件。