01
各行星轮载荷不均
若行星架销孔不在同一真实节圆上，某个行星轮会承受大部分扭矩。该行星轮最先磨损，轮系在负载下开始啸叫。根本原因通常是行星架的位置误差，而非轮齿质量。
16台五轴联动加工中心
127高精度 CNC 设备
±0.005 mm可达公差
3–5 天典型零件交期
失效模式
行星齿轮组常见失效原因
多数行星齿轮失效可归为以下四类。每一类都意味着重新装配。
02
行星轮销轴配合偏离规格
销轴直径小 0.01 mm 就会让行星轮倾斜。倾斜减小齿面接触面积并提高局部应力。齿面先点蚀，继而剥落。
03
齿圈内孔不圆
齿圈不圆会迫使行星轮在变化的啮合间隙中运转。侧隙随转角变化，齿轮箱在不同转速下声音不同。采购磨削齿圈毛坯并不能解决壳体夹持变形导致的不圆问题。
04
行星架在峰值扭矩下变形
薄行星架板在销轴之间弯曲。行星轮对中偏移，太阳轮承受边缘载荷。该问题在电动车牵引电机急加速时出现，而非台架恒定负载下。
我们的做法
行星齿轮零件的加工方式
按零件族确定装夹策略，并对照其所需保证的速比进行验证。
行星架
一次装夹加工行星架销孔
行星架决定行星轮间距。销孔位置公差决定行星轮分担载荷的均匀程度，因此所有销孔在一次五轴装夹中完成，不在孔间重新定位。200 mm 行星架的位置误差保持在 ±0.005 mm 以内。
对于高减速比轮系，零件离开车间前用 CMM 报告核对节圆。报告列出每个孔的径向位置，而不仅是孔径。装配时真正关键的是这个数值。
- 1一次装夹所有销孔加工无需重新装夹
- 2CMM 报告列出每个孔的径向位置
- 3材料7075、4140、17-4PH、Ti-6Al-4V
销轴与齿圈毛坯
销轴、太阳轴与齿圈毛坯
行星轮销轴经车削和磨削，直径公差保证行星轮轴承预紧稳定。销轴直径控制在 ±0.005 mm、直线度 0.005 mm，可防止行星轮在扭矩下倾斜。两端倒角，使轴承顺利装入而不刮伤材料。
内齿圈从机加工毛坯开始。内孔圆度控制在 0.01 mm 以内，壁厚保持均匀，因为壁厚不均会在壳体夹持时变形。齿圈毛坯去应力后再进行切齿和磨齿，使圆度在热处理后仍能保持。
- 1直径控制行星轮销轴外径 ±0.005 mm
- 2圆度齿圈内孔 0.01 mm
- 3表面粗糙度轴承轴颈 Ra 0.2–0.8 μm
选型指南
哪种布局适合该任务
速比和工况循环在出图前就决定了布局。
| 结构 | 每级典型传动比 | 适用场景 | 注意事项 |
|---|---|---|---|
| 单级，3 个行星轮 | 3:1 至 8:1 | 紧凑型伺服减速机 | 每个行星轮的扭矩容量较低 |
| 单级，4–5 个行星轮 | 3:1 至 6:1 | 高扭矩电动车驱动 | 行星架在销轴之间必须保持刚性 |
| 两级复合 | 8:1 至 40:1 | 机器人关节、绞车 | 误差累积跨级叠加 |
| 齿圈固定，行星架输出 | 3:1 至 10:1 | 轮毂驱动 | 齿圈内孔圆度至关重要 |
| 太阳轮固定，齿圈输出 | 2:1 至 6:1 | 可反向驱动执行器 | 行星架轴承载荷较高 |
加工能力
我们为齿轮箱制造商加工的零件
01
五轴 CNC 加工
行星架板、壳体和端盖，斜孔一次装夹加工。16 台五轴联动加工中心，行程达 4,000 mm。
02
CNC 车削
太阳轴、行星轮销轴和齿圈毛坯车削至 ±0.005 mm，轴承表面 Ra 0.2–0.8 μm。
03
CNC 铣削
平板行星架、安装法兰和内齿型腔。27 台三轴机床批量加工较简单轮廓。
04
快速原型打样
开模前用于配合验证的单件行星架和壳体。12 小时内提供报价和 DFM 分析。
05
表面处理
铝制行星架硬质阳极氧化，钢制销轴化学镀镍，外观件喷砂。
06
压铸与真空复模
载荷路径不需要机加工坯料的壳体和端盖。机加工接口仍在 CNC 侧完成。
工艺范围
加工范围一览
| 项目 | 范围 | 备注 |
|---|---|---|
| 最大零件尺寸 | 4,000 mm | 较大行星架拆分为螺栓连接组件 |
| 可达公差 | ±0.005 mm | ±0.0002 in，CMM 验证 |
| 齿轮端面表面处理 | Ra 0.8–1.6 μm | 轴颈处 Ra 0.2–0.8 μm |
| 材料 | 铝、钢、不锈钢、钛、铜、塑料 | 6061、4140、17-4PH、Ti-6Al-4V、PEEK |
| 批量 | 从 1 件原型到 10,000+ 件 | 无最小起订量 |
| 检测 | 出货前 100% | 检测报告按需提供 |
为什么选择 GreatLight
按齿轮箱公差制造
15Y
15 年精密加工经验
成立于 2011 年，在东莞和新加坡运营三座全资工厂，总面积 7,600 m²。
127
127 台高精度 CNC 机床
16 台五轴联动中心、12 台四轴铣床、27 台三轴机床和 16 台车铣复合中心。
±0.005
量产中保持公差
首件与第一千件的公差一致，通过过程监控检测。
99.99%
合格率
每批都做原材料检验、过程监控和终检。
12H
12 小时内出报价和 DFM
报价同时附赠可制造性设计（DFM）评审。生产可在 24 小时内启动。
1–10K+
从单件到批量
原型行星架与完整齿轮箱壳体走同一套工艺流程。
7,600 m²生产面积
150名技术人员
4项质量认证
<2%历史延迟交付率
行业要求
各行业的需求与我们的交付
汽车与电动车
驱动电机行星架需要刚性足够的销板，在启动扭矩下不产生变形。
- ±0.005 mm 内孔
- IATF 16949:2016
机器人与自动化
机器人关节中的两级减速器，成败取决于百万次循环后的背隙重复性。
- 0.01 mm 齿圈圆度
- Ra 0.2–0.8 μm
航空航天
执行器齿轮组以重量换刚性，因此钛和 7075 行星架采用薄壁结构。
- Ti-6Al-4V
- 100% 全检
工业机械
绞车和分度器齿轮箱在高温多尘环境中运行，壳体必须在热循环后保持内孔同轴度。
- 4,000 mm 行程
- ISO 9001:2015
常见问题
工程师常问的行星齿轮问题
行星齿轮组与标准齿轮传动有什么区别？
标准传动把齿轮布置在各自平行的轴上。行星齿轮组把太阳轮、行星轮和齿圈放在同一轴线上，因此输入和输出共用中心线，壳体更短。
代价在行星架上。每个行星轮的位置都取决于这一个零件，因此行星架公差比平行轴箱体中的更关键。
行星齿轮组的传动比如何计算？
齿圈固定时，传动比为 1 加上齿圈齿数除以太阳轮齿数。60 齿齿圈配 20 齿太阳轮，得到 4:1。
改变固定构件，同一套硬件会得到不同传动比。因此图纸上要标注固定构件，而不只是齿数。
一组行星齿轮应使用几个行星轮？
三个行星轮是常用起点。它平衡载荷，为刚性行星架留出空间，并保持装配简单。
四个行星轮进一步分担载荷，适合高扭矩电动车驱动，但行星架销之间的材料更少。五个及以上只有在齿圈足够大、销间距可行时才划算。
行星架何时应机加工而非铸造？
当销孔位置必须控制在 0.02 mm 以内、壁厚较薄，或批量低于几千件时，选择机加工。
铸造适合较大壳体，其载荷路径不太敏感，且模具成本可分摊到批量中。两种我们都做，因此建议取决于公差，而非我们偏好的工艺。
行星销需要什么表面处理？
轴承轴颈要求 Ra 0.2–0.8 μm。表面更粗糙会磨损轴承滚道，并随时间改变预紧力。
轴颈之间的销体不需要该表面处理。只在轴承配合处投入加工节拍，可降低成本。
你们能加工内齿圈吗？
我们加工齿圈毛坯，并将内孔圆度控制在 0.01 mm 以内。去应力后切齿和磨削，使圆度在热处理后仍能保持。
如果齿圈是外购的已切齿零件，我们按实测内孔而非名义尺寸加工壳体与之匹配。
行星齿轮零件报价需要提供什么？
带公差的 2D 图纸、材料和数量。行星架需标明哪个内孔是基准。销需注明轴承配合等级。
如果图纸不完整，DFM 评审会指出。报价和评审在 12 小时内返回。
齿轮箱设计可以签保密协议（NDA）吗？
会。上传内容保密，发送图纸前可按要求提供 NDA。
齿轮箱几何结构是竞争对手想看的 IP，因此我们默认将图纸和 CAD 文件视为机密。
