【正文】 成都科技大學(xué) 出版社， 1986 大學(xué)本科畢業(yè)論 文 20 致謝 衷心感謝 XX 學(xué)院 XX 老師 對(duì)本人的精心指導(dǎo)。 大學(xué)本科畢業(yè)論 文 18 結(jié)論 典型 辛普森和拉維奈爾赫式行星齒輪機(jī)構(gòu)組成的自動(dòng)變速器，從結(jié)構(gòu)來(lái)看雖比定軸輪系組成的自動(dòng)變速器復(fù)雜，單只要掌握分析結(jié)構(gòu)的方法，即可把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。離合器 K3繼續(xù)工作 ,使行星架仍為主動(dòng)件 ,同時(shí)制動(dòng)器 B1工作 ,使大太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速為 0。 1檔的傳動(dòng)路線為小太陽(yáng)輪→短行星齒輪→長(zhǎng)行星齒輪→內(nèi)齒圈，轉(zhuǎn)方向?yàn)檎础?,即輸入、輸出為同方向 ,成為普通齒輪傳動(dòng)。而 B0工作后使太陽(yáng)輪鎖止，行星架帶動(dòng)齒圈工作，其傳動(dòng)比 ⅰ 超 =Z2/Z3=,形成該變速器的超速檔。主行星齒輪機(jī)構(gòu)檔位工作時(shí) ,它一直處在直接檔 。 ③ 3 檔工作時(shí) :C1 繼續(xù)工作 ,后齒圈仍為主動(dòng)件 ,此時(shí) C2 也工作 ,使太陽(yáng)輪也成為主4 速器傳動(dòng)比的典型分析 15 動(dòng)件。由于輸入元件與制動(dòng)元件分列在大學(xué)本科畢業(yè)論 文 14 前、后兩排 ,是兩排復(fù)合運(yùn)動(dòng)。當(dāng)變速器處于 1檔、 2 檔、 3檔時(shí) ,超速排在直接檔位置 ,變速器在 4檔時(shí) ,超速排在超速檔位置 ,辛普森機(jī) 構(gòu)則處于直接檔位置 ,以維持變速器有 4 個(gè)檔位 ,且 4檔為超速檔。鎖定元件齒圈承受的轉(zhuǎn)矩方向與行星架相同。所以行星架假想齒數(shù)的已知，為該輪系傳動(dòng)比的計(jì)算提供了很大的方便。 首先找出約束排中的與動(dòng)力排相連接的元件，是與動(dòng)力排中的動(dòng)力輸出元件連接，還是與動(dòng)力排中的輸入元件連接。各元件的轉(zhuǎn) 向亦可以用上面的方法進(jìn)行判斷。當(dāng)太陽(yáng)輪與齒圈以相同的轉(zhuǎn)速、按相同的方向旋轉(zhuǎn)是，行星輪被夾住，不能繞其軸轉(zhuǎn)動(dòng)。行星輪的這種運(yùn)動(dòng)是齒圈按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，可是齒圈已經(jīng)固定住了，行星輪只能在圍繞齒圈運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)行星架按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，與太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)速相比行星架的轉(zhuǎn)速較低，兩者旋轉(zhuǎn)方向相同。這樣當(dāng)該輪系 一元件鎖定，其傳動(dòng)比可按定軸輪系求解。行星齒輪即可圍繞行星齒輪軸旋轉(zhuǎn)，又可在齒圈內(nèi)行走，圍繞太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)。 拉維奈爾赫式行星齒輪機(jī)構(gòu)如圖 4 所示。該機(jī)構(gòu)有 4 個(gè)活動(dòng)構(gòu)件（太陽(yáng)輪 行星架 行星齒輪 3和齒圈 4， 即太陽(yáng)輪、齒圈、行星架組合件 3個(gè)獨(dú)立元件組成。 自動(dòng)變速器 的工作過(guò)程 自動(dòng)變速器之所以能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換 檔 是因?yàn)楣ぷ髦旭{駛員踏下油門的位置或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的真空度和汽車的行駛速度能指揮自動(dòng)換 檔 系統(tǒng)工作，自動(dòng)換 檔 系統(tǒng)中各控 制閥不同的工作狀態(tài)將控制變速齒輪機(jī)構(gòu)中離合器的分離與結(jié)合和制動(dòng)器的制動(dòng)與釋放，并改變變速齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳遞路線，實(shí)現(xiàn)變速器 檔 位的變換。 汽車自動(dòng)變速器常見的有三種型式：分別是液力自動(dòng)變速器 (AT)、機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器 (CVT)、電控機(jī)械自動(dòng)變速器 (AMT)。 變速齒輪機(jī)構(gòu)主要包括行星齒輪機(jī)構(gòu)和換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分。液力變矩器輸出轉(zhuǎn)矩與輸入轉(zhuǎn)矩之比為變矩系數(shù) k , 液力變矩器渦輪與泵輪轉(zhuǎn)速之比為 ? ， 渦輪輸出功率與泵輪輸入功率之比 η 為變矩器效率，泵輪輸入轉(zhuǎn)矩為 MB。液力變矩器 在額定工況附近效率較高，最高效率為 85～ 92％。 位于自動(dòng)變速器的最前端，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪上，其作用與采用手動(dòng)變速器的汽車中的離合器相似。 本課題研究?jī)?nèi)容 （ 1）先講一下單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比的計(jì)算； （ 2）再以多排 辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)和拉維奈爾赫式行星齒輪機(jī)構(gòu)為例進(jìn)一步對(duì)傳動(dòng)比的計(jì)算進(jìn)行推導(dǎo)與論證； （ 3） 分析其它復(fù)合行星齒輪傳動(dòng)比的計(jì)算方法并指出它們的不足，進(jìn)而提出我的一些想法與見解。 國(guó)內(nèi)外研究概況 通過(guò)這些天的上網(wǎng)查找和對(duì)相關(guān)質(zhì)料與書籍的閱讀，對(duì)傳動(dòng)比有了一定的了解。依靠自動(dòng)變速技術(shù)，按照預(yù)先設(shè)定的最佳規(guī)律變換檔位就能得已實(shí)現(xiàn)。本文從闡述 辛普森式和拉維奈爾赫式兩大典型行星齒輪機(jī)構(gòu)入手，對(duì)行星架與太陽(yáng)輪和齒圈的三者之間的傳動(dòng)比關(guān)系進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)和論證，使單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比計(jì)算，轉(zhuǎn)化為一般的定軸輪系計(jì)算。這主要表現(xiàn)在當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)域與處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)相比較，其油耗相差近一倍。正式由于自動(dòng)變速器的諸多優(yōu)點(diǎn)，使的該類型變速器得以更廣泛的應(yīng)用。 第三種 反方法 速度圖解法 （ 1）找出行星排的等速點(diǎn)和零速點(diǎn)； （ 2）繪出各個(gè)構(gòu)件的速度三角形。常見的組成部分有液力變矩器、行星齒輪機(jī)構(gòu)、離合器、制動(dòng)器、油泵、濾清器、管道、控制閥體、速度調(diào)壓器等，按照這些部件 的功能，可將它們分成液力變矩器、變速齒輪機(jī)構(gòu)、供油系統(tǒng)、自動(dòng)換 檔 控制系統(tǒng)和換 檔 操縱機(jī)構(gòu)等五大部分。變矩系數(shù)隨輸出轉(zhuǎn)速的上升而下降。為使液力變矩器正常工作，避免產(chǎn)生氣蝕和保證散熱，需要有一定供油壓力的輔助供油系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。 變速齒輪機(jī)構(gòu) 自動(dòng)變速器中的變速齒輪機(jī)構(gòu)所采用的型式有普通齒輪式和行星齒輪式兩種。離合大學(xué)本科畢業(yè)論 文 6 器的作用是把動(dòng)力傳給行星齒輪機(jī)構(gòu)的某個(gè)元件使之成為主動(dòng)件。 即符合： i1/i2=i2/i3?? =常數(shù) 考慮到換檔過(guò)程中，由于空氣和道路阻力的作用，在空檔的一瞬間車速會(huì)下降，所以靠近高檔的鄰檔公比應(yīng)比靠近低檔的小。它通過(guò)傳感器和開關(guān)監(jiān)測(cè)汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，接受駕駛員的指令，并將所獲得的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入到電控單元。該機(jī)構(gòu)特點(diǎn)是前后行星排太陽(yáng)輪連為一體，稱為太陽(yáng)輪組件 1，前齒圈和后行星架連為一體，稱齒圈行星架組件 4。其中最為簡(jiǎn)單的行星齒輪機(jī)構(gòu)是由一個(gè)太陽(yáng)輪、一個(gè)齒圈、一個(gè)行星架及若干個(gè)行星齒輪組成，一般稱為單排行星齒輪機(jī)構(gòu)。 單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比與運(yùn)動(dòng)規(guī)律 根據(jù)能量守恒定律，由作用在該機(jī)構(gòu)個(gè)元件上的力矩和結(jié)構(gòu)參數(shù)可以導(dǎo)出表示單排行星齒輪機(jī)構(gòu)一般運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特性方程式； n1+an2(1+a)n3=0 —— 式 1 式中： n1—— 太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速 n2—— 齒圈轉(zhuǎn)速 n3—— 行星架轉(zhuǎn)速 一 、 傳動(dòng)比的計(jì)算 當(dāng)三個(gè)獨(dú)立元件任何一個(gè)被鎖 定時(shí)，剩余兩個(gè)元件一個(gè)為 動(dòng)力輸入一個(gè)為輸出 。因 n1=0， 所以傳動(dòng)比 i23=32nn = aa1? =1+21zz 由此得到較小的減速比。與太陽(yáng)輪相比，齒圈的轉(zhuǎn)速低并且旋轉(zhuǎn)方向相反。如果所有元件 都不受約束，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，則行星齒輪機(jī)構(gòu)失去傳動(dòng)作用，此時(shí)相當(dāng)于空檔 狀態(tài)。 約束行星排的特征是：三個(gè)獨(dú)立元件中，首先必有一個(gè)元件與動(dòng)力排中的約束元件連在一起，另一元件與動(dòng)力排中的動(dòng) 力輸出元件 連在一起，剩余的第三元件能被鎖定（系統(tǒng)需要去掉一個(gè)自由度）。傳動(dòng)比 i=n 主 /n 被 =Z 被 /Z 主 。 （ 3） 齒 圈被鎖定，太陽(yáng)輪為主動(dòng)元件，行星架為被動(dòng)元件。 （ 7） 兩元件輸入同向相同轉(zhuǎn)速時(shí)，三個(gè)獨(dú)立元件一定同向旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)器 B2能使太陽(yáng)輪制動(dòng)、 B1能使前行星架制動(dòng) ,自由輪 F1與 B1并聯(lián) ,自由輪 F2與 B3并聯(lián) ,與制動(dòng)器 B2串聯(lián)。代入后排方程 : n21+ n23=0 式中 : n21=0, n22為輸入 , n23為輸出 ,代入后得 : 0+ n23=0 n22=(247。 C0 不工作 ,使行星架與太陽(yáng)輪脫離 ,然后 B0 工作 ,使太陽(yáng)輪制動(dòng)。 大學(xué)本科畢業(yè)論 文 16 由于太陽(yáng)輪、齒圈以及行星架的虛擬齒數(shù)都已經(jīng)知到了還可以根據(jù)齒數(shù)比來(lái)計(jì)算， 如：倒檔時(shí)，主、被動(dòng)軸能反向旋轉(zhuǎn)，只有前行星架固定，既 n3=定，剩余兩元件都同向旋轉(zhuǎn)。前太陽(yáng)輪通過(guò)長(zhǎng)行星齒輪與后齒圈連接 ,后太陽(yáng)輪則需通過(guò)短行星齒輪和長(zhǎng)行星齒輪的過(guò)渡才能與后齒圈接觸。 ③ 3 檔工作時(shí) :K1 繼續(xù)工作 ,使小太陽(yáng)輪仍為主動(dòng) ,另一個(gè)主動(dòng)件的產(chǎn)生有兩種形式 ,一種是無(wú) OD 檔 ,K2工作 ,使大太陽(yáng)輪也成為主動(dòng)件 ,兩個(gè)主動(dòng)件由于齒數(shù)不同無(wú)法相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) ,使整個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)咬住 ,齒圈以同步輸出 (I=1)。18 n2= 即 :I= 在 4 檔和倒檔中 ,只與前太陽(yáng)輪發(fā)生關(guān)系 ,與惰輪無(wú)關(guān) ,也無(wú)相互替代關(guān)系 ,因此旋轉(zhuǎn)方向不受影響。為迅速掌握自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)原理，指導(dǎo)自動(dòng)變速器的使用和維修工作找到快捷方便的途徑 。 感謝 XX 學(xué)院 老師和同窗們的關(guān)心和支持！感謝所有幫助過(guò)我的人們！ 。 3：當(dāng)復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu)聯(lián)合向外輸出動(dòng)力時(shí)，分別以動(dòng)力排和約束排區(qū)分復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu)，概念更加清晰。 K2工作 ,使大太陽(yáng)輪 (前 )為主動(dòng)件 ,此時(shí)制動(dòng)器 B2也工作 ,使行星架轉(zhuǎn)速為 0。該變速器為三級(jí)齒輪傳動(dòng)