【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，將渦輪軸動(dòng)力經(jīng)減速行星齒輪機(jī)構(gòu)減速后傳至拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的后排太陽(yáng)輪圖37 1擋動(dòng)力傳遞路線（2）拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)：動(dòng)力由拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的后排太陽(yáng)輪輸入；單向離合器F1鎖止，單向固定拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架，拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的后排是一個(gè)雙行星輪式行星齒輪機(jī)構(gòu)，那么齒圈同向減速輸出。各個(gè)齒輪的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)是：后排太陽(yáng)輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，短行星輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，長(zhǎng)行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，由于長(zhǎng)行星輪與齒圈是內(nèi)嚙合，故齒圈也是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。由以上分析可以得知，在1擋時(shí)，單向離合器F1鎖止是保證動(dòng)力傳遞的前提。當(dāng)動(dòng)力反向傳遞時(shí)，單向離合器打滑空轉(zhuǎn)，因此在1擋是沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的。2. M1擋動(dòng)力傳遞路線M1擋動(dòng)力傳遞路線如圖38所示，為了便于理解，現(xiàn)將減速行星齒輪機(jī)構(gòu)和拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的狀態(tài)分別說(shuō)明如下：圖38 M1擋動(dòng)力傳遞路線（1）減速行星齒輪機(jī)構(gòu)：與1擋時(shí)的工作狀態(tài)相同。（2）拉威那行星齒輪機(jī)構(gòu)：當(dāng)需要采取發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，可以手動(dòng)選擇M1擋，此時(shí)制動(dòng)器B2作用，雙向固定拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架。制動(dòng)器B2與單向離合器F1是并聯(lián)的關(guān)系，單向離合器F1鎖止不再是動(dòng)力傳遞的前提，因而可以獲得發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。3. 2擋動(dòng)力傳遞路線2擋動(dòng)力傳遞路線如圖39所示，為便于理解，現(xiàn)將減速行星齒輪機(jī)構(gòu)和拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)分別說(shuō)明如下：（1）減速行星齒輪機(jī)構(gòu)：動(dòng)力由渦輪軸傳至內(nèi)齒圈，太陽(yáng)輪被固定，則行星架同向減速輸出；離合器C1作用，將減速行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架和拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的后排太陽(yáng)輪連接在一起，將渦輪軸動(dòng)力經(jīng)減速行星齒輪機(jī)構(gòu)減速后傳至拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的后排太陽(yáng)輪。（2）拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)：動(dòng)力由拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的后排太陽(yáng)輪輸入；制動(dòng)器B1作用，固定拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的前排太陽(yáng)輪，則齒圈同向減速輸出。在1擋時(shí)，拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架被固定，前排行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，前排太陽(yáng)輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。圖39 2擋動(dòng)力傳遞路線2擋時(shí)，前排太陽(yáng)輪被固定，行星架順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)內(nèi)齒圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因而轉(zhuǎn)速要比1擋時(shí)快一些。4. 3擋動(dòng)力傳遞路線3擋動(dòng)力傳遞路線如圖310所示，為了便于理解，現(xiàn)將減速行星齒輪機(jī)構(gòu)和拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)分別說(shuō)明如下：（1）減速行星齒輪機(jī)構(gòu)：動(dòng)力由渦輪軸傳至內(nèi)齒圈，太陽(yáng)輪被固定，則行星架同向減速輸出；離合器C1作用，將減速行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架和拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的后排太陽(yáng)輪連接在一起，將渦輪軸動(dòng)力經(jīng)減速行星齒輪機(jī)構(gòu)減速后傳至拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的后排太陽(yáng)輪，同時(shí)，離合器C3作用，將渦輪軸動(dòng)力經(jīng)減速行星齒輪機(jī)構(gòu)減速后傳至拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的前排太陽(yáng)輪。圖310 3擋動(dòng)力傳遞路線（2）由以上分析可知，拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的前后兩個(gè)太陽(yáng)輪同時(shí)被驅(qū)動(dòng)，因而整個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)一起旋轉(zhuǎn)，拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為1，即拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈相對(duì)于離合器CC3 的輸入轉(zhuǎn)速而言是同向等速輸出。自動(dòng)變速箱的總傳動(dòng)比等于減速行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比和拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比的乘積，減速行星齒輪機(jī)構(gòu)減速傳動(dòng)，傳動(dòng)比大于1；拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)是等速傳動(dòng)，傳動(dòng)比等于1；則整個(gè)自動(dòng)變速箱的傳動(dòng)比等于減速行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比，故總傳動(dòng)比大于1，是同向減速傳動(dòng)。5. 4擋動(dòng)力傳遞路線4擋動(dòng)力傳遞路線如圖311所示，為了便于理解，現(xiàn)將減速行星齒輪機(jī)構(gòu)和拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)分別說(shuō)明如下：（1）減速行星齒輪機(jī)構(gòu)：動(dòng)力由渦輪軸傳至內(nèi)齒圈，太陽(yáng)輪被固定，故而行星架同向減速輸出；離合器C1作用，將減速行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架和拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的后排太陽(yáng)輪連接在一起，將渦輪軸動(dòng)力經(jīng)減速行星齒輪機(jī)構(gòu)減速后傳至拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的后排太陽(yáng)輪。（2）拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)：離合器C2作用，將渦輪軸與拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架連接起來(lái)，渦輪軸動(dòng)力未經(jīng)減速直接傳至拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架。拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)是一個(gè)雙行星輪式行星齒輪機(jī)構(gòu)，行星架被以渦輪軸轉(zhuǎn)速等速驅(qū)動(dòng)，如果后排太陽(yáng)輪被固定，則拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈為同向減速輸出；如果后排太陽(yáng)輪被以渦輪軸轉(zhuǎn)速等速驅(qū)動(dòng)，那么拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈為同向等速輸出；而此時(shí)后排太陽(yáng)輪被減速驅(qū)動(dòng)，則拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈的輸出轉(zhuǎn)速介于以上兩種情況之間，即同向減速輸出。圖311 4擋動(dòng)力傳遞路線6. 5擋動(dòng)力傳遞路線5擋動(dòng)力傳遞路線如圖312所示，為了便于理解，現(xiàn)將減速行星齒輪機(jī)構(gòu)和拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)分別說(shuō)明如下：（1）減速行星齒輪機(jī)構(gòu)：動(dòng)力由渦輪軸傳至內(nèi)齒圈，太陽(yáng)輪被固定，則行星架同向減速輸出；離合器C3作用，將減速行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架和拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的前排太陽(yáng)輪連接在一起，渦輪軸動(dòng)力經(jīng)減速行星齒輪機(jī)構(gòu)減速后傳至拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的前排太陽(yáng)輪。圖312 5擋動(dòng)力傳遞路線（2）拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu)：離合器C2作用，將渦輪軸與拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架連接起來(lái)，渦輪軸未經(jīng)減速直接傳至拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架。拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu)的前排是一個(gè)簡(jiǎn)單的單級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)，行星架被以渦輪軸轉(zhuǎn)速等速驅(qū)動(dòng)，若前排太陽(yáng)輪固定，那么拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈為同向增速輸出；若前排太陽(yáng)輪也以渦輪軸轉(zhuǎn)速被等速驅(qū)動(dòng)，那么拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈為同向等速輸出；而此時(shí)前排太陽(yáng)輪被減速驅(qū)動(dòng)，那么拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈的輸出轉(zhuǎn)速介于以上兩者之間，即為同向增速輸出。7. 6擋動(dòng)力傳遞路線6擋時(shí)，傳遞動(dòng)力的只有拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)，動(dòng)力傳遞路線如圖313所示。圖313 6擋動(dòng)力傳遞路線離合器C2作用，將渦輪軸與拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架連接起來(lái)，渦輪軸未經(jīng)減速便直接傳至拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架。制動(dòng)器B1作用，固定前排太陽(yáng)輪。拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的前排是一個(gè)簡(jiǎn)單的單行星輪式行星齒輪機(jī)構(gòu)，行星架以渦輪軸轉(zhuǎn)速被等速驅(qū)動(dòng)，前排太陽(yáng)輪被固定，那么拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈為同向增速輸出。8. 倒擋動(dòng)力傳遞路線倒擋動(dòng)力傳遞路線如圖314所示，為了便于理解，現(xiàn)將減速行星齒輪機(jī)構(gòu)和拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)分別說(shuō)明如下：圖314 倒擋動(dòng)力傳遞路線（1）減速行星齒輪機(jī)構(gòu)：動(dòng)力由渦輪軸傳至內(nèi)齒圈，太陽(yáng)輪被固定，故而行星架同向減速輸出；離合器C3作用，將減速行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架和拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的前排太陽(yáng)輪連接起來(lái)，渦輪軸動(dòng)力經(jīng)減速行星齒輪機(jī)構(gòu)減速后傳至拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的前排太陽(yáng)輪。（2）拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)：動(dòng)力由前排太陽(yáng)輪輸入；制動(dòng)器B2作用，固定行星架，因?yàn)槔S娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的前排是一個(gè)簡(jiǎn)單的單行星輪式行星齒輪機(jī)構(gòu)，故而拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈反向減速輸出。由以上的分析知，各檔的傳動(dòng)比如下：D1擋（M1擋）：D2擋：D3擋：D4擋：D5擋：D6擋：R擋：又有 任取其中3擋便可求得將所求結(jié)果代入其他各擋驗(yàn)算可知所求結(jié)果正確、精度等級(jí)材料及齒數(shù)根據(jù)行星齒輪變速箱特點(diǎn)，選取斜齒輪傳動(dòng)，選用七級(jí)精度；太陽(yáng)輪和行星輪材料選擇40（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS；齒圈材料選擇為45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)），硬度240HBS。=24，因=,齒圈==,取=43；：初選螺旋角= 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1）試選=計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩T=1902=（轉(zhuǎn)速n=4400）（2）選取區(qū)域系數(shù)=選取齒寬系數(shù)=1（3）端面重合度=，=，=+=查的材料的彈性系數(shù)=（4）許用接觸應(yīng)力：太陽(yáng)輪接觸疲勞強(qiáng)度極限=600，齒圈的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550；有應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可得接觸疲勞壽命系數(shù)=,=；取安全系數(shù)S=1；可得 ===540 === ===（5）計(jì)算：試算太陽(yáng)輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得 =計(jì)算圓周速度： V===計(jì)算齒寬b及模數(shù)b=== == h=== =計(jì)算縱向重合度 ===計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)=1,根據(jù)V=，七級(jí)精度，得動(dòng)載系數(shù)=,接觸齒向載荷分布系數(shù)=彎曲齒向載荷分布系數(shù)=齒間載荷分配系數(shù)==可計(jì)算得載荷系數(shù)：K= =1=按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑 ===計(jì)算模數(shù) === 確定計(jì)算參數(shù)（1）計(jì)算載荷系數(shù) K==1=（2）由縱向重合度=，得螺旋角影響系數(shù)=（3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) == ===查取齒形系數(shù)，得 = =（4）應(yīng)力校正系數(shù) = =（5）計(jì)算太陽(yáng)輪、齒圈的:太陽(yáng)輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500,齒圈的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380；彎曲疲勞壽命系數(shù)=,=；取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，得 === === == == 齒圈的數(shù)值大設(shè)計(jì)計(jì)算： =取=4，則： ===圓整后取=25，則： =u==圓整后取=45計(jì)算太陽(yáng)輪、齒圈和行星輪分度圓直徑===（太陽(yáng)輪）===（齒圈）===（行星輪）則=10計(jì)算齒輪齒寬 b===取=100mm 則 ==95mm故此行星齒輪傳動(dòng)比 i=1+=1+=（1）選定斜齒輪的精度等級(jí)為7級(jí)精度，太陽(yáng)輪和行星輪的材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）滲碳，硬度為380HBS,內(nèi)齒圈的材料為40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為300HBS。兩者材料硬度相差80Hbs（2）前太陽(yáng)輪齒數(shù)Z1前=42，前齒圈的齒數(shù)Z3前=90，長(zhǎng)行星輪齒數(shù)Z=24。（3）選取螺旋角：初選螺旋角223。=14186。（4）齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算：d1t≥ ((2KtT1/Фdεa)((u177。1)/u)(ZHZE/[σH])2)1/3試選Kt=，ZH=，εa1=，εa2=，則：εa=εa1+εa2=。許用接觸應(yīng)力：[σH]=（[σH]1+[σH]2）/2=(+)/2=1）試算前排行星輪分度圓直徑d1td1t≥((2103/1)()()2)1/3=2）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntb=Фd d1t=1=mnt= d1tcos223。/Z1=cos14186。/24=h= mnt==b/h=3）計(jì)算縱向重合度ε223。ε223。==124tan14186。=4）計(jì)算載荷系數(shù)K查表得，使用系數(shù)KA=,動(dòng)載系數(shù)Kv=,KH223。=,KF223。=,KHα=KFα=,故載荷系數(shù)：K=KAKvKHαKH223。==按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑：d1=d1t(K/Kt)1/3=()1/3=,5）計(jì)算模數(shù)mn= d1cos223。/Z1前=cos14186。/42mm=（5）齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算mn≥ ((2KT1Y223。cos2223。/ФdZ12εα)YFaYSa/[σF])1/31）計(jì)算載荷系數(shù)K=KAKVKFaKF223。==2）根據(jù)縱向重合度ε223。=，從圖表查得螺旋角影響系數(shù)Y223。=3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)ZV1=Z1前/cos3223。=, ZV2= Z3前/ cos3223。=90/cos314186。=4）查取齒形系數(shù)查表得：YFa1=, YSa1= YFa2=, YSa2=5）計(jì)算大、小齒輪的YFaYSa/[σF]并加以比較 YFa1YSa1/[σF]1= YFa2YSa2/[σF]2=太陽(yáng)輪的數(shù)值大。6）設(shè)計(jì)計(jì)算mn≥ (2103(cos14186。)2/(1242))1/3=對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，但為了滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度的要求，這里mn取為：mn=4mm。（6）幾何尺寸計(jì)算前太陽(yáng)輪的分度圓直徑：d1前=Z1前mn/cos223。=前內(nèi)齒圈的分度圓直徑：d2前=Z3前mn/cos223。=前行星輪分度圓直徑：d3前=（）/2=計(jì)算齒輪寬度：b=Фdd1前=圓整后，取B1=170mm, B2=165mm。2. 雙行星輪齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（1）選定太陽(yáng)輪和行星輪的材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）滲碳滲氮，硬度為380HBS,內(nèi)齒圈為40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為300HBS。（2）選定太陽(yáng)輪的齒數(shù)Z1后為34，內(nèi)齒圈的齒數(shù)Z3后為90，長(zhǎng)行星輪齒數(shù)24，短行星輪齒數(shù)等于長(zhǎng)行星輪齒數(shù)為24。（3）齒輪的精度選為7級(jí)精度。（4）初選螺旋角223。=14186。（5）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：d1t≧((2KtT1/Фdεa)((u177。1)/u)(ZHZE/[σH])2)1/31）試選Kt=。2）查閱圖表，選取區(qū)域系數(shù)ZH=。3）查閱圖表，選取εa1=, εa2=,則：εa=εa1+εa2=4）許用接觸應(yīng)力材料[σH]=（[σH]1+[σH]2）/2=(+)/2=5）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算；試算后排行星輪分度圓直徑d1t，由計(jì)算公式得 d1t≥((2103/1)()()2)1/3=計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt:b=Фd d1t=1=mnt= d1tcos223。/Z1后=cos14186。/24=h= mnt==b/h=計(jì)算縱向重合度ε223。ε223。==124tan14186。=計(jì)算模數(shù)mnmn=d1cos223。/Z1后=cos14186。/34=（6） 齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算mn≥ ((2KT1Y223。cos2223。/ФdZ12εα)YFaYSa/[σF])1/31）計(jì)算載荷系數(shù)K=KAKVKFaKF223。==2）根