图1  三级行星齿轮减速器（无内齿轮）的结构尺寸相对较长

从普通的行星传动机构到Wolfromgetriebe直至Cyclogetriebe，市场上有着各种不同的大变速驱动装置变型产品。在对大变速比行星变速机构的比较中，渐开线啮合的行星变速机构具有众多的优点。

在把电动机很高的转速转换成用户所需的转速时，设计师们始终要面对的问题是：哪一种变速器才是正确的选择？本文简短的介绍将会给设计师在选择正确的变速器时提供有益的帮助。

行星齿轮变速器（图1）需要经过多级齿轮变速才能实现很大的传动比。因此，其长度结构尺寸也较大。每一级变速的变速比在i=5:1到i=10:1之间。

图2所示的Acbargetriebe变速器适用于在变速比大于i=500:1或更高变速比场合中使用。它至少由两个内齿轮和两个行星轮组成。

图2  Acbargetriebe变速器的轴向剖视图

图3所示的Wolfromgetrieben变速器可以在中、高变速比的工况下使用，但它比较复杂，需要两个内齿轮和4个行星轮。

在Harmonic Drive变速器中，可以在相对较大的结构尺寸情况下实现中、高等的变速比。因为它在内齿轮与Waver波动轮之间的齿数差只有两个齿。Waver波动轮会产生弹性变形。因此它在啮合时的齿数较少，否则会超过Waver波动轮所允许的弹性变形。

Cyclogetriebe变速器是一种单级即可实现i=100:1传动比的变速器，齿数差为1，结构尺寸相对较大。它不能制成尺寸规格较小的变速器，因为齿形轴的最小化尺寸妨碍了其结构的进一步减小。

所有大传动比的单级变速器都有着一个共同的特点：动力输入轮，同时也使这一级变速的主齿轮都按照电动机的高速旋转着。在多级行星齿轮变速器中，转速在各级之间逐步的降下来了。因此，这些多级变速器一般也都是低噪声的变速器。它们的动力输入轴的转速都超过了3000r/min。

图3  单级减速的Wolfromgetriebe变速器有6个行星轮

渐开线齿形的Exzentergetriebe变速器

Exzentergetriebe变速器的基本结构与Cyclogetriebe变速器相似。但它没有价格昂贵的齿形轴，也没有使用变速盘，相反使用的是普通的压力角为20°的渐开线齿轮（图4）。这一啮合齿轮可利用普通的刀具、采样铣齿或者刨齿工艺进行加工。也可以采用精密冲压加工工艺来制造。

有多种方法防止偏心变速盘的旋转：标准情况下使用的是由齿形轴和传动销组成的、至少3个平行曲拐机构。但也可以使用万向节，施密特联轴器或者十字滑块联轴器。这样，它的动力输出即可经内齿轮输出，像鼓形电动机那样，也可以像行星轮圈那样。相应的，它的输出转向相反。

就像渐开线啮合可以用于大齿轮也可以用于小齿轮一样，它在变速器领域中也有着非常广泛的用途。它不仅可以在单级变速比i=1000:1、直径200mm、模数0.2mm、齿数差为1的变速器中使用，而且也可以在齿数差为10，i=8:1的变速器中使用。此时应注意对渐开线齿形进行相应的修正。

图4  渐开线齿形Exzentergetriebe变速器的径向剖视图，变速比i=–17,齿数差=5

在所有结构形式的齿轮全齿的中、高等速比都可以使用渐开线啮合。同时，还无需修短齿形，也就不会带来承载能力的损失了。这种渐开线啮合可用于各种齿数差的变速器中。当齿数差为1时，大约有10%的齿承受着较大的负载：它们在输出很高的扭矩的同时，也承受着很大的负载。如果同时使用了许多非常坚固的变速销和变速辊时，则能够构成高承载和高承载储备的变速器。但它的中央轴应该非常的坚固，最好是实心轴。

可以构成不同结构的变速器

当内齿轮为两体式的结构时，变速器可以调节成无间隙的，并且还能防止两个内齿轮体的相互转动。这种Exzentergetriebe变速器可以当作低速变速器使用，例如可当作调整变速设备使用：只有一个偏心变速板，带有或者没有偏心配重。当作为高速变速器使用时，最好是由两个相差180°的偏心变速板构成。这样，由偏心板带来的不平衡就可以完全抵消了。变速比的计算以齿轮的齿数为准，其计算公式为：i=Za /（Za-Zi）。

这种变速器的使用领域非常广泛，可以应用于机器人手臂，单级变速比i=250:1，渐开线齿轮模数m=1，无行星齿轮前级减速；也可以制成两级减速的变速器：变速比i=600:1，模数m=0.4，作为机器人手指的变速器。与其他大减速比的变速器相比较，这种变速器的生产制造简单、价格低廉。除此之外，它比其他类型大减速比的变速器结构更加紧凑。目前，有着相同内齿轮和不同变速盘的变速器已经形成了完整的系列，有着不同的尺寸规格等级。这也是Maul设计公司作为变速器领域中专业公司所做出的贡献。