行星齿轮机构在电动扳手中的应用

编辑：长白山矿用变压器厂家 日期：2019-01-11 人气：388

　　行星齿轮机构具有结构紧凑、传动比大和传递功率大等优点，将它作为电动扳手的主传动件，能保证扳手体积小、重量轻。同时，还可利用行星齿轮机构动力分流的特点，很方便地将扳手的旋转轴扭矩测量问题，转化成测量固定轴的静态扭矩，从而较好地实现了对电动扳手扭矩的测量和控制。

　　电动扳手中主要采用的是2K一H型（NGW型）行星齿轮机构，其原理设计主要包括行星齿轮机构的传动比计算、传动效率计算及其所要满足的安装条件。

　　1.1行星齿轮机构的传动比计算机构的运动特性方程为：A、齿圈B和系杆H的转速；太阳轮的齿数。

　　当太阳轮A为主动件，系杆H为从动件，齿圈B固定时，其传动比为：当齿圈B为主动件，系杆H为从动件，太阳轮A固定时，则传动比电动扳手采用的行星齿轮机构是太阳轮A为主动件，系杆U为从动件，齿圈B固定。在高速级行星齿轮机构中，其齿数为：a=9，Zb=54；故其传动比为：在高速级行星齿矿用变压器轮机构中，其齿数为：：a=动比为：所以电动扳手的总传动比为：2行星齿轮机构的传动效率当NGW型负号机构中，当主动件为太阳轮A，从动轮为系杆H，齿比，即：n为转化机构定轴轮系的效率由（4）式可知：即传动效率nu高于定轴轮系的传动效率，并且传动比（1+ZbZa）越大时，即Zb/Za越大时，传动效率下降。

　　当主动件为齿圈B，从动件为系杆H，太阳轮A固定时，传动效率：由（）式可知：上升，并且传动比（1降。

　　在电动扳手中，取齿轮传动效率为0.98，则转化机构定轴轮系的计量与测试技术。2002.Nq5整数相关的指数，从中心轮流向齿圈为Zc（6）手头正，反之为负。当采用角度变位齿轮时电动扳手主要采用了两级行星Ma为行星齿轮机构太阳轮的Za+Zc=Zb― Zc（7）齿轮机构，其结构原理如所示。扭矩；矩；Mh为行星齿轮机构系杆的扭效率为：故高速级行星齿轮机构的效率为：低速级行星齿轮机构的效率为：Hahi=0.967电动扳手的总效率为：n 1.3行星齿轮机构的安装条件⑴同心条件行星齿轮机构中三个基本构件的旋转中心线必须重合于主轴线，即满足同心条件。

　　动的啮合角；要将几个行星轮均匀分布装入并与太阳轮和齿圈正确啮合，必须满足一定的装配条件，即：在电动扳手中，行星轮个数大多取为3个。

　　在行星齿轮机构中，行星轮、太阳轮和齿圈都安装在垂直于齿轮轴的同一平面上，多个行星轮均布在太阳轮和内齿圈之间，必须保证两行星轮之间的齿项间隙大于0.5倍模数。所以行星轮的个数、齿数受到一定限制，即：的应用紧固行业中，以往大多使用的是气动扳手，它是利用气流推动叶轮旋转而进行工作的。但这类扳手拧紧力矩不稳定、冲击性强、精度低。因此，目前在一些较重要螺栓的装配中，广泛使用了电动扳手。

　　电机转动，带动高速级行星齿轮机构的太阳轮，而齿圈与壳体固联，扭矩则由系杆传送到低速级行星齿轮机构的太阳轮。低速级行星齿轮机构的齿圈则与传感器相联后，通过传感器固定于壳体上，同时，扭矩由系杆传给扳手头，由扳手头实现对螺栓的拧紧。为了对扳手的扭矩进行控制，必须测量扳手头的扭矩。

　　而由于扳手头是旋转的，所以不能直接在上面贴应变片，否则，电线会缠绕在板手头上而被卷断。若米用集流环装置，则会使扳手体积增大、成本也高且测量精度低。为此我们利用行星齿轮机构动力分流特点，将传感器弹性体一端通过齿轮与低速级的齿圈啮合，另一端则用销与壳体固联，在弹性体上贴应变片，使其感受齿圈的扭矩。这样，只要确定低速级行星齿轮机构中齿圈（传感器）与系杆之间的扭矩关系，即可通过监测齿圈的扭矩而间接测量扳手头扭矩。

　　由于采用了行星齿轮机构，使得电动扳手传递功率大、扭矩输出较稳定、冲击小，且很容易实现对扭矩和转速的控制，因而电动扳手的应用也越来越广泛。

　　如前所述，电动扳手的扭矩是通过低速级行星齿轮机构的系杆输出的，而传感器测量的则是齿圈的扭矩，所以，要实现对扳手扭矩的控制，必须找出系杆与齿圈之间的扭矩关系。由（2）可知：Mb为行星齿轮机构齿圈的扭矩。

　　此即为行星齿轮机构中齿圈与系杆之间的扭矩关系。

　　行星齿轮机构解决了电动扳手动力传递及旋转轴扭矩的测量问题。原理新颖、装置可靠。

　　利用行星齿轮机构传动的电动扳手，较气动扳手拧紧扭矩大、冲击小，实践证明这种方案是比较满意的。

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