行星齒輪

上圖為一個用行星齒輪來提升轉速的例子。綠色部分為行星架，也是扭矩的輸入方。黃色部分為太陽軸，扭矩的輸出方。粉紅部分為固定的外齒圈。紅色部分顯示行星架和太陽軸在同一時間段內轉過的角度

行星齒輪（英語：Epicyclic Gearing）是齒輪結構的一種，通常由一個或者多個外部齒輪圍繞著一個中心齒輪旋轉，就像行星繞著太陽公轉一樣，因而得名。除此之外，行星齒輪在最外部通常還有一個外齒圈，用來貼合行星齒輪繞行的軌跡。

行星齒輪通常可以分為簡單行星齒輪和複雜行星齒輪。簡單行星齒輪分別有一個太陽齒輪，一個外齒圈，一個行星齒輪和一個行星架。複雜行星齒輪通常指即包含行星輪系又包含太陽輪系的齒輪系。

複雜行星齒輪相對於簡單行星齒輪有高減速比，高扭矩的特點。

通常來說各個軸是互相平行的，但是也有一些行星齒輪例如削鉛筆機，其齒輪軸之間各成一定的角度，使用多個螺旋錐齒輪。

歷史

古希臘的安提基特拉機械（主碎片）

1588年阿戈斯蒂諾拉梅利設計的轉動書架

最早的差速行星齒輪是製造於公元前87年，古希臘的安提基特拉機械。

該裝置極為精密，古希臘人用來計算年曆，顯示行星及月球運動軌跡的儀器，其先進性在其製成後千年間無人超越。

該裝置1901年於安蒂基西拉島被發現，但直至近一個世紀後人們才發現其中的秘密。該裝置目前藏於雅典國家考古博物館。

該裝置安裝在一個大約340×180×90mm的木盒中，內含30個銅質齒輪。最大的齒輪，直徑約140公釐，223齒。

14世紀英國數學家Richard of Wallingford利用行星齒輪建造了一個天文鐘。

1588年，義大利軍事工程師阿戈斯蒂諾拉梅利（Agostino Ramelli）發明了一種轉動的書架，通過一個豎直放置的大型滾筒和二級行星齒輪結構來方便人們擺放書籍。

優點

行星齒輪的優點在於承載能力大，體積小，純扭矩傳動，工作平穩。而且可以多個行星齒輪互相搭配作用。

由於行星齒輪是純扭矩傳動，其有著出色的傳動效率。每一級齒輪傳動之間的效率損失只有3%。基於如此高的傳動效率，行星齒輪能夠保證相當高的動力輸出/輸入比。

由於行星齒輪中每個外部齒輪分配到的動力是相等的，所以行星齒輪的動力輸出非常平穩，也常用於各種大型機械和車輛的變速箱中。

缺點

行星齒輪的缺點在於其機械結構較為複雜，對製造工藝有一定的要求。

另一個主要的缺點是行星齒輪的效率隨著傳動比的增加而顯著下降，但是這個特點恰好可以用於減速齒輪。

圖庫

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  汽車後視鏡調節裝置里的複合行星齒輪
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  燃氣渦輪引擎的減速齒輪
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  福特FMX里行星齒輪的行星架

參見

• 變速箱

• 齒輪

• 差速器