【正文】 確使用，故障分析與診斷， 以及 給維修工作增加了很多麻煩。通過液力傳動及微電腦 控制換檔，消除或降低了動力傳遞系統(tǒng)中的沖擊和動載，使汽車的行駛性能更加良好。此外，變速器檔位不同，傳動效率的高低也有所不同。此種復合式行星齒輪機構傳動比的求解方法較用解聯(lián)立方程組的求解方法，更為簡單方便 ，易于掌握。 本科畢業(yè)論文 題目名稱： 復合行星齒輪變速器傳動比的分 析與計算方法的探討 學 院： 專業(yè)年級： 學生姓名： 班級學號： 指導教師： 二 XXX 年 六 月 十 日摘要 I 摘要 通過實際調研，汽車自動變速器 的結構復雜，工作過程難于理解，主要是因為該類型變速器傳動比的分析與計算較為復雜。這對迅速掌握該類型變速器結構原理， 提高維修能力，具有十分重要的意義。因此 ，要讓汽車在每一種負載、路況下都能兼顧發(fā)動機的最低油耗和變速器的最高效率。 在提高車輛安全性上，由于減少了煩瑣操作的換檔動作，減少了駕駛時注意力的分散，減輕了勞動強度，降低了行車事故，保證了行車安全，提高了平均車速。簡單快捷掌 握自動變速器傳動比的計算與分析方法，是熟悉該類型變速器結構原理 最 行之 有效的手段 。 第二種計算方法 力矩法 對于單行星排， Mo=aMi，而輸入的力矩 Mi 一般為已知的 ,所以只需要求出 Mo 便可以求出傳動比 i。最后根據(jù)三角形的相關知識，求出傳動比。裝有自動變速器的汽車能根據(jù) 路面狀況自動變速變矩，駕駛者可以全神貫注 地注 視路面交通而不會被換 檔 搞得手忙腳亂。 液力變矩器 液力變矩器 安裝在發(fā)動機和變速器之間，以液壓油（ ATF）為工作介質，起傳遞轉矩，變矩，變速及離合的作用。導輪對液體的導流作 用使液力變矩器的輸出扭矩可高于或低于輸入扭矩，因而稱為變矩器。液力變矩器的特點是：能消除沖擊和振動 ,過載保護性能和起動性能好 ； 輸出軸的轉速可大于或小于輸入軸的轉速，兩軸的轉速差隨傳遞扭矩的大小而不同 ； 有良好的自動變速性能 ， 載荷增大時輸出轉速自動下降 ， 反之自動上升 ； 保證動力機有穩(wěn)定的工作區(qū)，載荷的瞬態(tài)變化基本不會反映到動力機上。最常見的是正轉 (輸出軸和輸入軸轉向一致 )、單級（只有一個渦輪）液力變矩器。汽車所用液力變矩器的工作輪一般都是鋼板沖壓焊接而成，而工程機械和一些軍用車輛所用液力變矩器的工作輪則是用鋁合金精密鑄造成的。在 車輛起 步時，一般輸出轉矩較輸入轉矩增 加 2～ 3倍 。目前絕大多數(shù)轎車自動變速器中的齒輪變速器采用的是行星齒輪式。在速比改變的過程中 ，整個行星齒輪組還存在運動，動力傳遞沒有中斷，因而實現(xiàn)了動力換 檔 。單向超越離合器也是行星齒輪變速器的換 檔元件之 一，其作用和多片式離合器及制動器基本相同，也是用于固定或連接幾個行星排中的某些太陽輪、行星架、齒圈等基本元件，讓行星齒輪變速器組成不同傳動比的 檔位。一般設置 3～ 4 個 前進檔和 1個倒檔。這也提示我們在分析復合式行星齒輪機構變速器時，過大或過小的傳動比不符和有級變速器設計的一般規(guī)律，是沒有應用價值的。這樣，工作液壓油進入相應的執(zhí)行元件，使離合器結合或分離，制動器制動或松開，控制行星齒輪變速器的升 檔 或降 檔 ，從而實現(xiàn)自動變速。 2 基礎知識介紹 7 復合行星齒輪機構的自由度 單排單行星齒輪機構如圖 2 所示。由于單排單行星齒輪機構所能提供的變速比十分有限，所以通常在汽車自動變速器中多采用多排行星齒輪機構。 即機構 自由度： F=3n2PlPh =3 62 64 =2 大學本科畢業(yè)論 文 8 圖 3 辛普森式行星齒輪機構 1— 前齒圈 2— 太陽輪組件 3— 行星齒輪 4— 后行星架 5— 前行星架和后齒圈組件 該機構經(jīng)過組合具有 4 個獨立構件， 2 個自由度。該機構也是 2個自由度。行星齒輪安裝與行星架的行星齒輪軸上，與齒圈和太陽輪兩者嚙合。 按照太陽輪和齒圈之間行星齒輪的組數(shù)不同，行星齒輪機構又分為單行星排和雙行星排。 由于行星架是一個無齒元件，所以根據(jù)方程式 1，就可以求出行星架的假想齒數(shù)： 即令 n2=0 ， n1與 n2 必同向旋轉 傳動比： ｉ １３ =ｎ １／ ｎ ３＝Ｚ ３／Ｚ １＝ １＋ ａ 或 Ｚ １＝Ｚ ３／（１＋ ａ ） 令 n2=0 ， n2與 n3 也必同向旋轉 傳動 比： ｉ ２３ ＝ ｎ ２ ／ ｎ ３ ＝Ｚ ３ ／Ｚ ２ ＝１＋ ａ 或 Ｚ ２ ＝Ｚ ３ ａ ／（１＋ ａ ） 令Ｚ １ ＋Ｚ ２ ＝Ｚ ３ ∴ az?13 + aaz?13 = a az ???1 )1(3 =Ｚ ３ 單排行星齒輪機構的行星架假想齒數(shù) Ｚ ３ ，即 為太陽輪齒數(shù) Ｚ １ 和齒圈齒數(shù) Ｚ ２ 之和。 （ 1） 太陽輪固定，齒圈為主動元件，行星架為從動元件。太陽輪與行星齒輪的旋轉方向相反 。太陽輪與行星架的旋轉方向相反。 （ 4）太陽輪和齒圈為主動元件，行星架為從動元件。在一直輸入元件的轉速和轉向時，輸出元件的轉 速和轉向，取決于約束元件的轉速和轉向。前后行星排在單獨完成3 行星齒輪機構的結構和工作原理 11 動力傳遞任務時，傳動比計算與前面說的單排行星齒輪機構的計算方法是相同的。即 能以固定傳動比轉動的行星排，我們稱之為動力排。在求這種復合式行星齒輪機構的傳動比時，不再 是主被動齒輪的齒數(shù)比，而是動力排中的動力輸入元件與動力輸出元件的轉速比。 拉維奈爾赫式行星齒輪機構的傳動比與運動規(guī)律 拉維奈爾赫式行星齒輪機構如 圖 4 所 示， 也是雙行星齒輪機構，它的特點是：兩行星排具有公共行星架和齒圈，前太陽輪，短行星輪 ， 長行星輪 ， 行星架及齒圈組成一個雙行星輪式行星排，后太陽輪，長行星輪，行星架及齒圈組成一個單行星輪式行星排，長行星輪與齒圈都是前后行星排公用的。當該輪系之一元件被鎖定時，其傳動比也可按照定軸輪系求解。 （ 2） 太陽輪被鎖定，行星架為主動元件，齒圈為被動元件。 （ 4） 齒圈被鎖定，行星架為主動元件，太陽輪為被動元件。 （ 6） 行星架被鎖定，齒圈為主動元件，太陽輪為被動元件。 四檔辛普森式行星齒輪變速器結構簡圖 B0— 超速檔離合器 B1— 2 檔制動器 B2— 2 檔強制動器 C0— 直接檔離合 C1— 前進檔離合器 C2— 倒檔及高檔離合器 F0— 直接檔單向離合器 F1—低擋單向離合器 F2— 2檔單向離合器 如圖所示 ,動力經(jīng)變矩器渦輪輸出后 ,先通過有超速和直接兩個狀態(tài)的單排行星齒輪機構 (簡稱超速排 ),再通過辛普森齒輪機構 ,它有 1 檔、 2檔、 3 檔 (直接檔 )3個檔位。B0使太陽輪制動 ,行星架輸入 ,齒圈輸出。正常起步是以自由輪 F1來替代制動器 B1。 α ] n23 ② 2 檔工作 時 :C1繼續(xù)工作 ,后齒圈繼續(xù)為主動件 ,此時 B2工作 ,使太陽輪制動 (轉速為 0)。α ] n23 此時在前排行星 齒輪機構中 ,由于前行星架的自由輪是超越的 ,而制動器 B1是解除的 ,允許后排動力傳 。代入后排方程 : n1+ n3=0 n1= n2= n3=1 即 :I=1 此時 ,前排行星齒輪機構雖然也同轉速旋轉 ,但由于前行星架的無約束 ,前排是不參與動力傳遞的 ,此時前部的超速檔行星齒輪機構仍處在直接檔位置上保持不變 。) n2= n2 即 :I= 也就是說 ,這種辛普森齒輪機構的超速檔是由另外添加的超速檔行星齒輪機構來完成的 ,它除了行星齒輪機構外 ,還須增加離合器 C0、制動器 B0 和自由輪 F0。代入前排方程 : n11+ n13=0 因為 n13=0,齒圈輸出 ,所以 : n11= n12 即 :I= 從以上各檔位的速比計算可知除了 1 檔是雙排的復合運動外 ,其它各檔仍是單排行星齒輪機構的簡單方程計算。若齒圈被鎖定，三元件一同旋轉，直至 B0工作。 四檔 拉維奈爾赫式行星齒輪變速器 B1— 倒檔及低檔制動器 B2— 高檔制動器 F1— 單向離合