【正文】 軸轉(zhuǎn)速相等的直接傳動，超速檔是輸出軸轉(zhuǎn)速高于輸入軸轉(zhuǎn)速的升速傳動。在此基礎(chǔ)上，本論文選定拉威娜式行星齒輪機構(gòu)的自動變速器作為研究對象。由于行星架固定不動，長行星輪只能作自轉(zhuǎn)，從而帶動齒圈和輸出軸朝逆時針方向轉(zhuǎn)動。發(fā)動機動力經(jīng)高檔離合器 C4傳至行星架，行星架帶動長行星輪 朝順時針方向一邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)，并帶動齒圈和輸出軸朝順時針方向轉(zhuǎn)動，根據(jù)特性方程組分析可知其傳動比為 11 i4=α 1/（ 1+α 1）。由于前后太陽輪成為一個整體，兩者以相同轉(zhuǎn) 速歲輸入軸轉(zhuǎn)動，因此短行星輪和長行星輪不能做自轉(zhuǎn)，只能同前后太陽輪一起公轉(zhuǎn)，同時帶動行星架以相同轉(zhuǎn)速隨后太陽輪轉(zhuǎn)動，從而導(dǎo)致齒圈及前后行星排所有元件作為一個整體，一同轉(zhuǎn)動。由于前太陽輪被 2 檔制動器 B1 固定，因此長行星輪在做順時針自轉(zhuǎn)時，還將朝順時針方向做公 10 轉(zhuǎn)，從而帶動齒圈和輸出軸以快轉(zhuǎn)速朝順時針方向轉(zhuǎn)動。 當(dāng)汽車滑行，輸出軸反向驅(qū)動行星齒輪變速器時，齒圈通過長行星輪對行星架產(chǎn) 生一個順時針方向的力矩，此時 1 檔單向離合器 F1 脫離鎖止?fàn)顟B(tài)，使行星架朝順時針方向自由轉(zhuǎn)動，行星齒輪因此失去傳遞動力的能力，無法實現(xiàn)發(fā)動機制動。行星齒輪的大小太陽輪都可以作為動力輸入元件。 拉威娜行星齒輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu) 拉威娜式行星齒輪機構(gòu)由于元件配置比較靈活，在行星齒輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)不做大的改變的前提下，可以通過換擋執(zhí)行元 件的不同組合方式，獲得 3或 4 個前進擋的傳動比。 拉威娜式行星齒輪機構(gòu)的傳動比可以通過解由單行星輪式行星排的特性方程（ n1+α n2=(1+α )n3）與雙行星輪式行星排的特性方程（ n1α n2=(1α )n3）組成的聯(lián)立方程組來得到。 拉 威娜式行星齒輪變速器 自上世紀 70 年代開始應(yīng)用于許多轎車自動變速器，特別是前輪驅(qū)動轎車的自動變速器，如奧迪、大眾、福特、馬自達等車型。其結(jié)構(gòu)很緊湊、尺寸較小、傳動比變化范圍大（前進檔的傳動比的范圍在 ~ 之間）、可以靈活多變。兩個行星排共用一個齒圈和一 個行星架。根據(jù)前進檔的檔數(shù)不同，可將辛普森式行星齒輪變速器分為辛普森式 3 檔行星齒輪變速器和辛普森式 4 檔行星齒輪變速器兩種。此機構(gòu)前后行星排的尺寸或者齒輪的齒數(shù)不必一定相同。 辛普森式行星齒輪機構(gòu) 辛普森式行星齒輪機構(gòu)是一種十分著名的雙排行星齒輪機構(gòu)，如圖所示。 行星齒輪變速機構(gòu) 在自動變速器中，兩排或多排行星齒輪機構(gòu)聯(lián)接在一起，用以提供滿足汽車行 駛需要的多種傳動比。因為其齒輪是常嚙合的，所以不象一般的手動變速器那樣通過齒輪的接合或脫離實現(xiàn)換檔，而是采用離合器和制動器來固定或釋放行星齒輪機構(gòu)的不同元件，從而改變汽車的行駛方向和傳動比 [10]。 3）對各個檔位的效率進行了計算，對變速器各個檔位的效率進行了比較分析，得出了新的結(jié)論。用行星齒輪機構(gòu)作為變速機構(gòu)，由于有多個行星齒輪同時傳遞動力，而且常采用內(nèi)嚙合式，充分利用了齒圈中部的空間，故與普通齒輪變速機構(gòu)相比，在傳遞同樣功率的條件下，可以大大減小變速機構(gòu)的尺寸和重量，并可實現(xiàn)同向、同軸減速傳動；另外，由于采用常嚙合傳動，動力不間斷，加速性好，工作也更可靠。在汽車自動變速器中通常采用由 2 個或 3 個單排行星齒輪機構(gòu)組成的多排行齒輪機構(gòu)。 行星齒輪機構(gòu)的類型及特點 4 行星齒輪機構(gòu)可以能按不同的方式進行分類： 1）按齒輪的嚙合方式不同，行星齒輪機構(gòu)可以分為內(nèi)嚙合式和外嚙合式兩種。行星齒輪機構(gòu)的作用是改變傳動比和傳動方向，即構(gòu)成不同的檔位。 行星齒輪自動變速器的概述 液力變矩器雖然能在一定范圍內(nèi)自動的、無級的改變轉(zhuǎn)矩比，但是由于存在著變矩能力與效率之間的矛盾，目前應(yīng)用的液力變矩器系數(shù)都不夠大，其轉(zhuǎn)矩比在 1~3 的范圍內(nèi)，難以滿足汽車使用要求。如用于大型膠帶輸送機的 NGW153 型雙排直齒行星減速器，用于礦井提升機的 XL30 型行星減速器等。目前，我國行星齒輪減速器的生產(chǎn)，除小規(guī)模由專業(yè)工廠生產(chǎn)外，一般的大中型企業(yè)多為本廠產(chǎn)品配套，生產(chǎn)品種和規(guī)格在逐年發(fā)展中。尤其是在那些普通齒輪傳動難以滿足要求的場合，如要求重量最輕、結(jié)構(gòu)最緊湊的航空和某些運輸機械；對需要差速機構(gòu)的車輛傳動等，行星齒輪傳動更能發(fā)揮其無可比擬的特長。 隨著對 AT 研究和實踐的不斷深入，各種新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)的不斷引入，人們對 AT 的 認識也發(fā)生了許多變化。 6）零件使用壽命長。 AT 自動變速器的應(yīng)用，可使發(fā)動機經(jīng)常處于經(jīng)濟轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運轉(zhuǎn)，也就是在較小污染排放的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，從而降低了排放 污染。與手動變速相比， AT 自動變速系統(tǒng)主要有如下優(yōu)點： 1）消除了駕駛員換檔技術(shù)的差異性。 自動變速器的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展動向 自 動 變 速 器主 要 有液 力 機械 式 自 動變 速 器 AT （ Automatic Transmission ）、 機 械 式 自 動 變 速 器 AMT （ Automated Mechanical Transmission ） 和 無 級 式 自 動 變 速 器 CVT （ Continuously Variable Transmission）三種型式。它是自動變速傳動技術(shù)中發(fā)展最為成熟、應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式。 關(guān)鍵詞： 自動變速器，行星齒輪機構(gòu)，效率， 優(yōu)化 II ABSTRACT Automatic transmission is a very important Invention in the development of transmission technology for vehicle. The fatal weakness of AT is the low efficiency which is obviously lower than manual transmission. According to improve efficiency of AT, This paper involves followed contents: The structure and characteristic of different kinds of plaary gear train is briefly analyzed, based on this, Ravigneavx AT is selected as the research object. Automatic transmission gear of the parameters are optimized. Efficiency of AT is improved obviously. Keywords: Automatic transmission, Plaary gear train, Efficiency, Optimization III 目錄 摘 要 .................................................................................................................. I ABSTRACT....................................................................................................... II 第 1 章 緒 論 ................................................................................................. 1 課題的來源及意義 ............................................................................ 1 自動變速器的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展動向 ................................................ 1 行星齒輪傳動的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 ............................................ 2 國外的發(fā)展現(xiàn)狀 ..................................................................... 2 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀 ..................................................................... 3 行星齒輪自動變速器的概述 ............................................................ 3 行星齒輪機構(gòu)的類型及特點 ............................................................ 3 論文的主要研究內(nèi)容 ........................................................................ 4 第 2 章 行星齒輪機構(gòu)的工作原理與功率流程 ........................................... 5 行星齒輪變速機構(gòu) ............................................................................ 5 辛普森式行星齒輪機構(gòu) ......................................................... 5 拉威娜式行星齒輪機構(gòu) ......................................................... 6 拉威娜式行星齒輪變速器 ................................................................ 7 拉威娜行星齒輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu) ................................................. 7 拉威娜式 行星齒輪變速器 4 個檔位工作原理、動力傳遞路線及傳動比計算 ............................................................................... 8 本章小結(jié) ........................................................................................... 11 第 3 章 行星齒輪機構(gòu)的傳動效率分析與計算 ........................................... 12 斜齒輪傳動基本嚙合效率的計算式 .............................................. 12 各檔位傳動效率分析 ...................................................................... 14 減速傳動 一、二檔時的效率 .............................................. 14 加速傳動 四檔時的效率 ..................................................... 15 直接檔的傳動效率分析與計算 ........................................... 15 減速傳動與加速傳動效率的比較 .................................................. 15 本章小結(jié) .......................................................................................... 16 第 4 章 行星齒輪變速器的參數(shù)優(yōu)化 ......................................................... 17 確定目標(biāo)函數(shù) .................................................................................. 17 IV 設(shè)計變量的選取 .............................................................................. 18 優(yōu)化軟件 ..............