【導(dǎo)讀】型變速器傳動(dòng)比的分析與計(jì)算較為復(fù)雜。本文從闡述辛普森式和拉維奈爾赫式兩大典型。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。行星齒輪機(jī)構(gòu)傳遞動(dòng)力時(shí)所形成的傳動(dòng)比。此種復(fù)合式行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的求解方法。較用解聯(lián)立方程組的求解方法，更為簡(jiǎn)單方便，易于掌握。這對(duì)迅速掌握該類(lèi)型變速。器結(jié)構(gòu)原理，提高維修能力，具有十分重要的意義。

　　

【正文】 ,行星架輸出直接檔速比。 3 檔屬后排單獨(dú)工作工況 ,前排行星架解除。代入后排方程 : n1+ n3=0 n1= n2= n3=1 即 :I=1 此時(shí) ,前排行星齒輪機(jī)構(gòu)雖然也同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn) ,但由于前行星架的無(wú)約束 ,前排是不參與動(dòng)力傳遞的 ,此時(shí)前部的超速檔行星齒輪機(jī)構(gòu)仍處在直接檔位置上保持不變 。 ④ 4 檔工作時(shí) :C C2 均工作 ,使辛普森齒輪機(jī)構(gòu)處在直接檔位置 ,而前面的超速排行星齒輪改變位置。 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)。代入超速排方程式： n1+ n3=0 n3=(247。) n2= n2 即 :I= 也就是說(shuō) ,這種辛普森齒輪機(jī)構(gòu)的超速檔是由另外添加的超速檔行星齒輪機(jī)構(gòu)來(lái)完成的 ,它除了行星齒輪機(jī)構(gòu)外 ,還須增加離合器 C0、制動(dòng)器 B0 和自由輪 F0。主行星齒輪機(jī)構(gòu)檔位工作時(shí) ,它一直處在直接檔 。在 3 檔、 4 檔切換時(shí) ,主行 星齒輪機(jī)構(gòu)也應(yīng)處在直接檔。 ⑤ 倒檔工作時(shí) :前超速排恢復(fù)到直接檔位置 ,C2 工作 ,使太陽(yáng)輪為主動(dòng)件 ,此時(shí) B1 工作 ,使前排行星架制動(dòng) (轉(zhuǎn)速為 0),后排行星機(jī)構(gòu)由于后齒圈的解除 ,處在不工作狀態(tài)。代入前排方程 : n11+ n13=0 因?yàn)?n13=0,齒圈輸出 ,所以 : n11= n12 即 :I= 從以上各檔位的速比計(jì)算可知除了 1 檔是雙排的復(fù)合運(yùn)動(dòng)外 ,其它各檔仍是單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單方程計(jì)算。在 1 檔計(jì)算時(shí) ,又由于是兩太陽(yáng)輪共體 ,共體消元也較為簡(jiǎn)單 ,是幾種變速器復(fù)合傳遞運(yùn)動(dòng) 中最容易計(jì)算的一種 ,但它們的計(jì)算方法和步驟是一樣的 ,掌握后對(duì)復(fù)雜的復(fù)合機(jī)構(gòu)計(jì)算是有幫助的。 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)。當(dāng) C2結(jié)合，動(dòng)力輸入至太陽(yáng)輪，前排齒圈輸出動(dòng)力，傳動(dòng)比ｉ 倒 =Z2/Z1=58/26= 行星架承受的扭矩方向與太陽(yáng)輪同向。若齒圈被鎖定，三元件一同旋轉(zhuǎn)，直至 B0工作。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。而不同檔位的前進(jìn)檔可以根據(jù)不同輸出元件與輸入元件齒數(shù)的比來(lái)計(jì)算。 拉維奈爾赫式行星齒輪變速器傳動(dòng)比分析與計(jì)算 自動(dòng)變速器分解后其簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)如下所示。 四檔 拉維奈爾赫式行星齒輪變速器 B1— 倒檔及低檔制動(dòng)器 B2— 高檔制動(dòng)器 F1— 單向離合器 K1— 倒檔離合器 K2— 低檔離合器 K3— 高檔離合器 如圖所示 , 該機(jī)構(gòu)有兩個(gè)太陽(yáng)輪 , 齒輪參數(shù)為大太陽(yáng)輪的齒數(shù)為 18(前排 ),小太陽(yáng)輪的齒數(shù)為 14(后排 ),長(zhǎng)行星齒輪的齒數(shù)為 10,短行星齒輪的齒數(shù)為 9,后 齒圈的齒數(shù)為38。它取消了前齒圈 ,合并了兩行星架 ,簡(jiǎn)化了行星齒輪機(jī)構(gòu)。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。 1) 拉維奈爾赫式 各檔位的速比計(jì)算 ① 1 檔工作時(shí) :K1工作 ,使小太陽(yáng)輪為主動(dòng)件 ,B1工作 ,使行星架制動(dòng)。由于行星架固定 ,行星架上的各齒輪均產(chǎn)生定軸旋轉(zhuǎn)。 1檔的傳動(dòng)路線(xiàn)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)。 傳動(dòng)比公式為“速比 =被動(dòng)齒輪齒數(shù) /主動(dòng)齒輪齒數(shù)”。如果是多級(jí)傳 動(dòng) ,則為多級(jí)速比相乘。該變速器為三級(jí)齒輪傳動(dòng) ,則為三級(jí)相乘 ,即 : 4 速器傳動(dòng)比的典型分析 17 速比 =短行星齒輪齒數(shù) /小太陽(yáng)輪齒數(shù)長(zhǎng)行星齒輪齒數(shù) /短行星齒輪齒數(shù)內(nèi)齒圈齒數(shù) /長(zhǎng)行星齒輪齒數(shù) =內(nèi)齒圈齒數(shù) /小太陽(yáng)輪齒數(shù) 將各齒輪齒數(shù)代入 ,得 :(9/14)(10/9)(38/10)=38/14= 即 :I= ② 2 檔工作時(shí) :K1繼續(xù)工作 ,使小太陽(yáng)輪仍為主動(dòng)件 ,動(dòng)力經(jīng)小太陽(yáng)輪→短行星齒輪→長(zhǎng)行星齒輪 ,作同方向旋轉(zhuǎn)。此時(shí) B2工作 ,使大太陽(yáng)輪制動(dòng) (轉(zhuǎn)速為 0),迫使長(zhǎng)行星齒輪繞著大太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn) ,帶動(dòng)行星架、內(nèi)齒圈也同方向旋轉(zhuǎn)。 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)。另一種是有 OD 檔 ,除了 K1工作 ,使小太陽(yáng)輪為主動(dòng)件外 ,K3工作 ,使行星架也成為主動(dòng)件 ,兩個(gè)主動(dòng)件同樣使行星齒輪機(jī)構(gòu)咬住 ,齒圈以同步輸出 (I=1)。 ④ 4 檔工作時(shí) :是采用前太陽(yáng)輪與后齒圈組成的交叉行星齒輪機(jī)構(gòu)。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。代入方 程 : 0+I n2(I+S2)n3=0 n3=38(18+38) n2= n2 即 :I= 4檔是超速檔 ,速比小于 1。 ⑤ 倒檔工作時(shí) :也是采用前太陽(yáng)輪與后齒圈組成的交叉行星齒輪機(jī)構(gòu)。 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。代入方程 : S2n1+I n20=0 n1=38247。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。 由于 B1前行星架制動(dòng)， F1入動(dòng)力到大 太陽(yáng)輪、齒圈輸出動(dòng)力，所以傳動(dòng)比 ｉ 倒 =Z6/Z3=38/18=。當(dāng) B2使前大太陽(yáng)輪制動(dòng)， K3輸入動(dòng)力至行星架、齒圈輸出動(dòng)力，傳動(dòng)比ⅰ 超 =Z4/Z5=。 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。 1：熟悉汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)與自動(dòng)變速器協(xié)同工作特點(diǎn)，掌握自動(dòng)變速器傳動(dòng)比變化范圍及排列特點(diǎn)。 2： 為使該類(lèi)型變速器的傳動(dòng)比計(jì)算簡(jiǎn)單化，通過(guò)運(yùn)動(dòng)特性方程導(dǎo)出的太陽(yáng)輪、齒勸和行星架三者之間的關(guān)系，對(duì)簡(jiǎn)化傳動(dòng)比計(jì)算具有重大意義。 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。對(duì)約束排采用定軸輪系計(jì)算，然后將設(shè)定值和求解值代入動(dòng)力排，使運(yùn)動(dòng)特性方程計(jì)算變成了一般等式運(yùn)算，省去了求解而元方程組帶來(lái)得麻煩。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 。 參考文獻(xiàn) 19 參考文獻(xiàn) [1] 林平，新型汽車(chē)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)原理，福建科學(xué)出版社 ,1997 [2] 董輝，汽車(chē)電子技術(shù)與傳感器，北京理工大學(xué)出版社 ,1995 [3] 陳家瑞，汽車(chē)構(gòu)造 [M]，人民交通出版社 ,20xx [4] 徐寅生，現(xiàn)代汽車(chē)自動(dòng)變速器原理與檢修，電子工業(yè)出版社 ,20xx [5] 尹萬(wàn)建，轎車(chē)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)原理與檢修，人民交通出版社 ,1999 [6] 喬向明，汽車(chē)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)原理與使用檢修，人民交通出版社， 20xx [7] 過(guò)學(xué)訊，汽車(chē)自動(dòng)變速器，機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx [8] 吳際璋 ， 當(dāng)代汽車(chē)電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理與檢修 ， 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