【正文】 III 目錄 摘 要 .................................................................................................................. I ABSTRACT....................................................................................................... II 第 1 章 緒 論 ................................................................................................. 1 課題的來源及意義 ............................................................................ 1 自動變速器的應用現狀及發(fā)展動向 ................................................ 1 行星齒輪傳動的應用現狀與發(fā)展趨勢 ............................................ 2 國外的發(fā)展現狀 ..................................................................... 2 國內的發(fā)展現狀 ..................................................................... 3 行星齒輪自動變速器的概述 ............................................................ 3 行星齒輪機構的類型及特點 ............................................................ 3 論文的主要研究內容 ........................................................................ 4 第 2 章 行星齒輪機構的工作原理與功率流程 ........................................... 5 行星齒輪變速機構 ............................................................................ 5 辛普森式行星齒輪機構 ......................................................... 5 拉威娜式行星齒輪機構 ......................................................... 6 拉威娜式行星齒輪變速器 ................................................................ 7 拉威娜行星齒輪機構的結構 ................................................. 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 ........................................................................................... 11 第 3 章 行星齒輪機構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 .......................................................................................... 16 第 4 章 行星齒輪變速器的參數優(yōu)化 ......................................................... 17 確定目標函數 .................................................................................. 17 IV 設計變量的選取 .............................................................................. 18 優(yōu)化軟件 .......................................................................................... 18 優(yōu)化結果 .......................................................................................... 19 本章小結 .......................................................................................... 19 結 論 ............................................................................................................... 21 致 謝 ............................................................................................................... 22 參考文獻 ......................................................................................................... 23 附錄 1 .............................................................................................................. 25 附錄 2 .............................................................................................................. 29 1 第 1 章 緒 論 課題的來源及意義 在汽車傳動技術發(fā)展過程中，自動變速技術是一項十分重要的發(fā)明，至今已有半個多世紀。 對自動變速器的齒輪參數進行了優(yōu)化，使行星排的效率得到明顯的提高。 本論文將以此為出發(fā)點，就自動變速器傳動部分的行星齒輪機構效率進行研究，國內外的一些學者專家已在此方面做過工作，本文借鑒其中比較先進的一種計算行星齒輪機構效率的方法，針對 4AT 各檔位的效率進行了詳細的分析計算，以期得到比較精確的計算行星齒輪機構效 率的規(guī)律性公式，并對行星排的齒輪參數進行優(yōu)化，以得到使自動變速器效率最高的行星機構的合理設計。 2 4）減少了污染。由于 AT 是液力傳動，加以自動換檔控制，顯著改善了車輛的通過性，使車輛能以較高平均車速通過雪地、松軟路面。但大部分局限于中小功率范圍，主要用在礦山 機械、起重運輸、輕工化工、小型船舶、工程機械、鼓風機等設備上。研究和確定行星齒輪機構的傳動效率，對于合理地選擇其傳動型式和正確地設計和應用都具有重要意義。因其結構較復雜，傳動效率也略低，所以只有少數變速器采用。它與單行星齒輪機構在其他條件相同的情況下相比，齒圈可以反向傳動。 5 第 2 章 行星齒輪機 構的工作原理與功率流程 行星齒輪機構可為汽車提供降速檔、超速檔、直接檔、倒檔和空檔。有些變速器配備一套附加的單排行星齒輪機構，用以提供所需的超速檔。這種行星齒輪機構可以提供： 空檔、第一降速檔、第二降速檔、直接檔和倒檔。 拉威娜式行星齒輪機構有一些勝過辛普森式齒輪機構的優(yōu)點。 n2— 齒圈轉速； n3— 行星架轉速。短行星輪分別和小太陽輪和長行星輪嚙合，長行星輪與短行星輪和大太陽輪以及齒圈嚙合。發(fā)動機動力經輸入軸和前進離合器 C3 傳至后太陽輪，使后太陽輪朝順時針方向轉動，并通過短行星輪帶動長行星輪朝順時針方向轉動 。 4 檔： 4 檔時，超速檔離合器 C4和 4 檔制動器 B1一起工作，使輸入軸與行星架連接，同時前太陽輪被固定。 本章小結 1）分別分析了辛普森式行星齒輪機構和拉威娜式行星齒輪機構的結構及特點。 斜齒輪傳動基本嚙合效率的計算式 從端面看去，斜齒輪可視為由無數個無限薄的直齒輪連續(xù)轉過一個相位角迭加而成。 所以一檔時的輪齒嚙合效率為 η th=1+η 1η 2η 3I0／ 1+I0= I0=Z4/Z1=63/23= 二檔時，發(fā)動機動力經輸入軸傳給小太陽輪，大太陽輪被固定，由短行星輪、長行星輪、齒圈傳至輸出軸完成動力傳遞。 16 實驗測得一檔的效率 實驗測得二檔的效率 圖中， ηth 是嚙合效率，雙點劃線所示為考慮攪油損失時的實驗效率值，點劃線為考慮攪油和軸承損失時的效率值，粗的黑線為實驗測得的效率值。 本文取目標函數為： U=C1η 1+C2η 2+C3η 3+C4η 4 式中： C C C C4 在目標函數中反映駕駛過程中汽車各個檔位的使用頻度。因此，本文的優(yōu)化取設計變量為前后太陽輪的變位系數 x x2，長短行星輪的變位系數 x x4，齒圈的變位系數 x5 以及齒輪的螺旋角 β1。 而在這里我們所要知道的參數是 齒數 模數 螺旋角 (o) 壓力角 (o) 齒根圓直徑 (cm) 齒頂圓直徑 (cm) 變?yōu)橄禂?mm) 短行星輪 16 2 25 20 長行星輪 17 2 25 20 大太陽輪 29 2 25 20 59 68 小太陽輪 23 2 25 20 齒圈 63 2 25 20 144 135 根據軟件所需要的參數我們已經給出了以上的參數，把這些參數輸入軟件， 并在軟件中規(guī)定出要優(yōu)化的參數，即可得到我們需要的優(yōu)化后的數值。加權綜合效率也提高了 %。 3）取變速器行星排的加權效率最高為目標函數，在不改變液力變矩器效率和變速器速比的條件下，采用廣義簡約梯度法對 AT 各個檔位行星排的齒輪參數進行了參數優(yōu)化。 鄭老師虛懷若谷、深刻睿智、平易近人，無時不給我深刻的啟發(fā)，使我得以順利完成論文，在此表示特別感謝。 自動變速器的擋位 一般來說，自動變速器的擋位分為 P、 R、 N、 D、 1 或 L 等。 N(Neutral)：空擋。 2 擋可以用作上、下斜坡之用，此擋段的好處是當上斜或落斜時，車輛會穩(wěn)定地保持在 1 擋或 2 擋位置，不會因上斜的負荷或車速的不平衡、令變速器不停地轉擋。 變速齒輪機構 自動變速器中的變速齒輪 機構所采用的型式有普通齒輪式和行星齒輪式兩種。離合器的作用是把動力傳給行星齒輪機構的某個元件使之成為主動件。 自動變速器的自動換擋控制系統(tǒng)有液壓控制和電液壓（電子）控制兩種。其換擋控制方式是通過機械方式將車速和節(jié)氣門開度信號轉換成控制油壓，并將該油壓加到換擋閥的兩端，以控制換擋閥的位置，從而改變換擋執(zhí)行元件（離合器和制動器）的