丞宗的AUTOCAD教室

機械設計、齒輪設計、機械設計繪圖、雷射切割、AutoCad 2D、AutoCAD機械設計

袁丞宗

製圖員

2021/10/24

第八篇_雷切應用_發電機製作_行星式齒輪增減速機

第八篇_雷切應用_發電機製作_行星式齒輪增減速機
【前言】
這次要來說明行星式齒輪增減速機,再裝上前篇的增減速機,就成為一個有大增減速比的機構,最後裝上馬達,用手去帶動機器即可發電。
雖然用單用多階的增速機就能完成發電機用的增速比,不過我大學時期作這個作品的時候並非完全是要拿來發電,主要是看行星齒輪機構的運轉過程,當時是要做給南方創客的開幕作品,現在則是躺在虎科機械設計系的實驗室中。
【學習目標】
1. 認識行星式齒輪機構
2. 了解用AUTOCAD的內齒輪繪製方法
【行星式齒輪減速機基本知識】
行星式齒輪機構是為了實現大減速比、結構紮實、輸入和輸出軸再同一軸線上等特殊目的的齒輪機構。常常會用在風力發電機和一些減速機構上
行星齒輪機由三部分的齒輪構成,分別為:
1. 太陽齒輪:最中間的齒輪,就像太陽一樣被行星齒輪圍繞
2. 行星齒輪:外圈的齒輪,通常是三顆,就像行星一樣圍繞太陽旋轉
3. 內齒輪:最外圍的齒輪,齒朝內
在這三種齒輪中,行星齒輪一定會搭配一組支架,連結3顆或複數顆行星齒輪
這三種各有一軸,互相纏繞旋轉,各有一組固定、輸入和輸出,有六種排列組合,所以就有六種可能,本範例以內齒輪固定為例,有最大的增減速比,還有太陽齒輪固定和行星齒輪固定(自轉不公轉),其中行星齒輪固定的方式會讓輸出和輸入的旋轉方向相反,能運用於汽車的倒檔系統中。
行星齒輪機構的齒數有以下特殊的條件限制
1. 內齒輪齒數=太陽齒輪齒數+2*行星齒輪齒數
2. (太陽齒輪齒數+行星齒輪齒數)/行星齒輪數量=整數
內齒輪較容易和行星齒輪發生干涉,基本上,齒數越多,越不容易干涉,建議將行星齒輪設計>36齒
行星齒輪機構的減速比可用下列公式求得
以太陽齒輪為輸入軸,行星齒輪的支架為出力軸為例,是減速使用
=(內齒數/太陽齒輪齒數)+1
本範例為增速,故使用行星齒輪為輸入軸,太陽齒輪為出力軸,有5倍的增速
【正式教學】
*此篇為練習範例,僅提供範本,見簡報和影片
本次範例設計為:
太陽齒輪24齒
行星齒輪36齒
內齒輪96齒
增減速比為(96/24)+1=5
教學內容包含內齒輪繪製和排列齒輪
*上篇提到到增減速比疊加的部分移到下篇進行補充
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