【正文】 Mor ~HB和 ，內(nèi)齒輪的加工精度等級(jí)為 7 級(jí)。2li/782li/6F按照彎曲強(qiáng)度初算公式計(jì)算齒輪模數(shù) m 為： （49)3li211FadapAZYKT????? 已知 ， 小齒輪輪名義轉(zhuǎn)矩2?aZ2lim/40NF? ?11954nPTp佳木斯大學(xué)工學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 ；取算式系數(shù) ；按表 66 取使用系數(shù) ；????aK64 取綜合系數(shù) ；取接觸強(qiáng)度計(jì)算的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)8.?FK，由公式得 ；由圖 622 )(??Hpp；由表 65 查的齒寬系數(shù) 。則得齒輪模數(shù) m 為672?FaY 60?d? ???m取齒輪模數(shù) 。①分度圓直徑 d　 　 （410) 　　mZdccbbaa602314?????②齒寬 b （411)d?? 經(jīng)計(jì)算可得 ， ， 。根據(jù)齒輪嚙合條件最終取ma40?bc36b74?， ， 。ba40?b55③中心距 a　　 對(duì)于不變位的齒輪，其節(jié)圓與分度圓重合，則嚙合齒輪副中心距為： ac 外嚙合齒輪副中心距： （412)mZacac632??? bc 內(nèi)嚙合齒輪副中心距： （413)cbcb1 齒輪基本參數(shù)見表 41。表 41 齒輪基本參數(shù)c 太陽(yáng)輪 a 齒圈 b 行星輪 c模數(shù) m 3 3 3齒數(shù) Z 22 62 20分度圓直徑 d 66mm 186mm 60mm齒寬 b 40 45 45第 4 章 行星機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模 33 中心距 a 63mm 齒 輪 強(qiáng) 度 計(jì) 算 及 校 核 齒輪副 強(qiáng)度計(jì)算ac? （1）中心輪 a 名義切向力 按 （414 ）計(jì)算；已知tFtca?aptdn20?aT。則得 mN? )( ??（2）查表 67 得使用系數(shù) =（3）動(dòng)載荷系數(shù) v 計(jì)算輪 a 相對(duì)于行星架 x 的速度，即 （415） ，其中 190)(xaxndv??，所以 .已知中心輪 a 和行星輪 c)/( ???xsm/的精度為 6 級(jí)，即精度系數(shù) ；即：C （416)]209[25.???xvvK（4）齒向載荷分配系數(shù) ?F　　 （417）Fb??)1(??根據(jù)圖67 （b）得： ， ，代入上式得 。1F??3.??K（5）齒間載荷分配系數(shù) ?FK查表 69 得 =?F（6）行星輪間載荷分配系數(shù) Fp　　 （418） )1(5.???HpK已取 ，則 。?佳木斯大學(xué)工學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 34 （7）應(yīng)力修正系數(shù) saY差圖624 得 ， 。?（8）重合度系數(shù) ?Y （419）???ac??（9）螺旋角系數(shù) ?Y查圖625 得 =1（10）計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 F?計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 ，即： （420）FpVAsaFt KYbm??11?)/(1092mN?)/(0522N?取彎曲應(yīng)力 。/0NF?（11）計(jì)算許用齒根應(yīng)力 Fp　　 （421)XRrlTelNTSFp YY??minl?已知齒根彎曲疲勞極限 。最小安全系數(shù)由表 611 查得2li/340F。應(yīng)力系數(shù) ，按所給定的 區(qū)域圖取 時(shí)，取 。?FSSTYli limF?2?ST壽命系數(shù) 即：NT （422) 02.6)13(LNTY??其中 按每年工作300天，每天工作10小時(shí)計(jì)算，即：L （423))()(60 ?????tnpxaL第 4 章 行星機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模 35 則得 。?NTY齒根圓敏感系數(shù) ,按表（633）查的 。relTY? relTY?1?相對(duì)于齒根表面狀況系數(shù) RrelT即： （424) )(.????尺寸系數(shù) x即： （425)??????nm帶入公式可得許用齒根應(yīng)力為： ，因?yàn)辇X根應(yīng)力為)/(782mNFp?小于許用齒根應(yīng)力，所以 ac 齒輪副滿足齒根彎曲強(qiáng)度條件。2/10NF?? 齒輪副強(qiáng)度計(jì)算bc?在內(nèi)嚙合齒輪副 bc 中只需校核內(nèi)齒輪 b 的齒根彎曲強(qiáng)度，即仍按照（ 420）計(jì)算齒根彎曲強(qiáng)度 及公式（421）計(jì)算許用齒根應(yīng)力 。已知 ，2F?Fp?62?bZ。2lim/60NF??仿上，通過(guò)查表或采取相同的計(jì)算公式計(jì)算，可得到取值與外嚙合不同的系數(shù)為 ， ， ， ， ， ，.??????saY， ， ， 。代入上式得 。7602??Y90NTrelTY?03RrelT0. 2/18mNF?取 。 ?？梢姡?，故 bc 齒輪副滿足齒2/1mF?2/5mNFp??2Fp??根彎曲強(qiáng)度條件。佳木斯大學(xué)工學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 36 行 星 齒 輪 機(jī) 構(gòu) 三 維 建 模本文根據(jù)以上優(yōu)化分析得出的參數(shù)，用 Pro/ENGINEER Wildfire 軟件對(duì)行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行了三維實(shí)體建模。 漸開線幾何分析漸開線是由一條線段繞齒輪基圓作純滾動(dòng)，直線上任意一點(diǎn) A 劃過(guò)的軌跡形成的曲線。漸開線的幾何分析如圖 41 所示。圖中點(diǎn) 的坐標(biāo)為：),(1yx=r*cos(ang), =r*sin(ang) 。(其中 r 為基圓半徑， ang 為圖示角度)1x1y]27[圖 41 漸開線的幾何分析對(duì)于 Pro/E 關(guān)系式，系統(tǒng)存在一個(gè)變量 t，t 的變化范圍是 0～1。從而可以通過(guò)（ ， ）建立（ , ）的坐標(biāo)，即為定義在 平面上基圓半徑 r 的漸開線1x2xyxy方程。 坐標(biāo)點(diǎn)（ , ）斜邊與 x 軸的夾角90??tang1xy（π ）/2 角度 ang 對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)sr 坐標(biāo)點(diǎn)（ , ）橫坐標(biāo)表達(dá)式)co(1x 1 坐標(biāo)點(diǎn)（x1,y1）縱坐標(biāo)表達(dá)式inagy?? 坐標(biāo)點(diǎn)（x,y）橫坐標(biāo)表達(dá)式)s(1? 坐標(biāo)點(diǎn)（x,y）縱坐標(biāo)表達(dá)式co?第 4 章 行星機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模 37 輸入基本參數(shù)和關(guān)系式　?。?）新建一個(gè)文件名“gear2”的新零件，選擇“mmns_partsolid 毫米牛頓秒”模板；（2）在主菜單上單擊 “工具 ”→ “參數(shù)”，系統(tǒng)彈出 “參數(shù)”對(duì)話框，添加如表４２所示的參數(shù)；表 42 創(chuàng)建齒輪參數(shù)表注意：表中未填寫數(shù)據(jù)表示是由系統(tǒng)通過(guò)關(guān)系式將自動(dòng)生成的尺寸，用戶無(wú)需指定。（3）在主菜單上依次單擊“工具”→“關(guān)系”，打開“關(guān)系”對(duì)話框，輸入齒輪各參數(shù)幾何尺寸關(guān)系。如圖 42 所示；（4）創(chuàng) 建齒輪基圓、分度圓、齒根圓、齒頂圓，單擊工具欄內(nèi) 草繪按鈕，選擇“FRONT” 面作為草繪平面，選取“RIGHT”面作為參考平面，繪制如圖 43 所示的四個(gè)同心圓。①在模型中右鍵單擊剛剛創(chuàng)建的草圖，在快捷菜單中單擊選取“ 編輯”；②在主菜單上依次單擊 “工具”→ “關(guān)系”，在關(guān)系對(duì)話框中輸入尺寸關(guān)系如下：D11=d，用同樣的方法依次將其余 3 個(gè)圓直徑尺寸代號(hào)輸入關(guān)系對(duì)話框中，D12=da，D13=df，D14=db 如圖 44 所示。通過(guò)關(guān)系式創(chuàng)建的圓即為分度圓、齒頂圓、齒根圓、基圓。佳木斯大學(xué)工學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 38 圖 42 齒輪參數(shù)對(duì)話框 圖 43 同心圓草繪圖 圖 44 完成后關(guān)系式（5）創(chuàng)建齒輪齒形 ①在工具欄內(nèi)單擊 按鈕，彈出“ 草繪”定義對(duì)話框；選擇 “FRONT”面作為草繪平面，選取“TOP”面作為參考平面，參考方向?yàn)橄颉?右” ；確定進(jìn)行草繪； ②在工具欄內(nèi)單擊 按鈕，在繪圖區(qū)單擊選取兩條漸開線、齒根圓、齒頂圓曲線，然后繪制兩個(gè)半徑相等的半圓，加定約束，使其與漸開線和齒根圓曲線相切，動(dòng)態(tài)修剪圖元，作為齒根過(guò)渡曲線，完成齒形曲線草圖的繪制（如圖 45所示） 。圖 45 齒形曲線草圖 ③在“拉伸”特征定義操控面板內(nèi)單擊選取“實(shí)體”按鈕、 “拉伸到指定深度” 按鈕，生成輪齒如圖 46。第 4 章 行星機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模 39 圖 46 完成單個(gè)齒后的齒輪 ④在主菜單上單擊 “工具 ”→ “關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系” 對(duì)話框。此時(shí)系統(tǒng)顯示輪齒厚度尺寸代號(hào) D38 和齒根圓角尺寸 D7 代號(hào)。單擊該尺寸代號(hào)，尺寸代號(hào)將自動(dòng)顯示在“ 關(guān)系” 對(duì)話框中，輸入的關(guān)系式為：If hax=1D37=*mend ifif hax1D37=*mend ifD38=b上述關(guān)系式的意義為如果齒頂高系數(shù) hax=1 時(shí)，D37=*m，如果 ]28[hax1 時(shí)，D37=*m。完成后的“關(guān)系 ”對(duì)話框如圖 44 所示，在“關(guān)系”對(duì)話框內(nèi)單擊【確定】完成添加關(guān)系式；到此完成了太星輪的全部三維模型建立如圖 47。 其它構(gòu)件的建?！⌒行禽?、內(nèi)齒圈、行星架的三維建模，思路和方法與太陽(yáng)輪的建模相似 ，]29[這里不進(jìn)行詳細(xì)的敘述，具體三維實(shí)體數(shù)模如圖 4圖 410 和圖 411 所示。佳木斯大學(xué)工學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 40 圖 47 太陽(yáng)輪三維模型 圖 48 行星輪三維模型 圖 49 行星架三維模型第 4 章 行星機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模 41 圖 410 內(nèi)齒圈三維模型 圖 411 行星機(jī)構(gòu)裝配爆炸圖佳木斯大學(xué)工學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 42 本 章 小 結(jié)　?。?）根據(jù)第三章中匹配出的參數(shù)首先選擇太陽(yáng)輪齒數(shù)，計(jì)算其基本參數(shù)，再根據(jù)行星機(jī)構(gòu)綜合參數(shù)確定行星輪和齒圈的基本參數(shù)。　?。?）根據(jù)公式對(duì)個(gè)輪系進(jìn)行強(qiáng)度校核，校核結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求?！　。?）利用 Pro/E 軟件對(duì)行星機(jī)構(gòu)各個(gè)構(gòu)建進(jìn)行三維建模和裝配分析。并做動(dòng)畫演示。第 5 章 混合動(dòng)力汽車創(chuàng)新設(shè)計(jì) 43 第 5 章 混合動(dòng)力汽車創(chuàng)新設(shè)計(jì) 混 聯(lián) 式 雙 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng)　　 四驅(qū)是汽車最理想的驅(qū)動(dòng)方式，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是有前后差速聯(lián)動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)的汽車，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳至四個(gè)輪胎，所以四輪都可發(fā)力，普通兩驅(qū)車當(dāng)其中的一只驅(qū)動(dòng)車輪打滑時(shí)，其他的驅(qū)動(dòng)車輪也會(huì)失去動(dòng)力，這時(shí)，車子便不能行駛了，如果車子是四輪驅(qū)動(dòng)的話，那么另外的兩只車輪仍然能發(fā)揮牽引力。因此四驅(qū)車越野性能優(yōu)越，在野外山坡、灘涂、泥地、沙漠也可以應(yīng)付自如，這種一往無(wú)前的硬派作風(fēng)得到了不少車迷的喜愛，但由于生產(chǎn)成本，技術(shù)水平和車身重量等方面原因未被應(yīng)用到所有車輛上。 本設(shè)計(jì)利用混聯(lián)式連接方式，在底盤上布置前后兩個(gè)電機(jī)，既能在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力不足時(shí)提供足夠的動(dòng)力，又能在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)四輪驅(qū)動(dòng)，提高車輛的動(dòng)力性能，保證車輛正常行駛。布置簡(jiǎn)圖如圖 51 所示,三維立體底盤布置簡(jiǎn)圖如圖 52所示。佳木斯大學(xué)工學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 44 圖 51 混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車布置示意圖 圖 52 混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車底盤布置簡(jiǎn)圖 加 裝 輔 助 太 陽(yáng) 能 電 池 板太陽(yáng)能是可再生、可持續(xù)性發(fā)展的戰(zhàn)略能源。在關(guān)于太陽(yáng)能應(yīng)用方面，在新能源汽車動(dòng)力上力圖有所創(chuàng)新和發(fā)展，如在電動(dòng)汽車、燃料電池汽車領(lǐng)域紛紛投入，而在太陽(yáng)能汽車領(lǐng)域更是探索不止，力度加大。由于太陽(yáng)能是各種可再生能源中最重要的基本能源，通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置把太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成電能利用，屬于太陽(yáng)能光發(fā)電技術(shù)。光電轉(zhuǎn)換裝置通常是利用半導(dǎo)體器件的光伏效應(yīng)原理進(jìn)行光電轉(zhuǎn)第 5 章 混合動(dòng)力汽車創(chuàng)新設(shè)計(jì) 45 換的，因此也稱太陽(yáng)能光伏技術(shù)，又稱太陽(yáng)能光伏電池。據(jù)報(bào)道，太陽(yáng)能光伏技術(shù)不僅在先進(jìn)技術(shù)國(guó)家得到快速發(fā)展，中國(guó)的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)也以每年20% 30%的~速度增長(zhǎng)。到2020年，太陽(yáng)能領(lǐng)域的銷售額將增加一倍，屆時(shí)中國(guó)將有1%的能源消耗來(lái)自太陽(yáng)能。今后幾年，我國(guó)太陽(yáng)能使用不僅在能源領(lǐng)域會(huì)獲得飛速發(fā)展，在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用也會(huì)得到不斷的提高。本車輛在汽車頂棚安裝輔助蓄電池充電的太陽(yáng)能電池板，晴好的天氣里源源不斷的對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，減少發(fā)動(dòng)機(jī)做功，為汽車提供輔助動(dòng)力源。既節(jié)約燃料能源，又減小排放污染。汽車三維建模裝配如圖53所示。設(shè)計(jì)中蓄電池有三種電力來(lái)源，第一種，也是最主要的電力來(lái)源是發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力由發(fā)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為蓄電池充電；第二種是車輛制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)進(jìn)行反拖，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)為蓄電池充電。這兩種功能都是由動(dòng)力耦合器對(duì)動(dòng)力進(jìn)行換向轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的。第三種是太陽(yáng)能電池板在天氣晴好的狀態(tài)下經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換對(duì)蓄電池進(jìn)行充