【正文】 為循環(huán)圓的環(huán)狀體。與耦合器不同的是，變矩器不僅能傳遞轉(zhuǎn)矩，而且能在泵輪轉(zhuǎn)矩不變的情況下，隨著渦輪的轉(zhuǎn)速（反映汽車行駛速度）不同而改變渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值。在循環(huán)流動(dòng)的過程中，固定不動(dòng)的導(dǎo)輪給一個(gè)反作用力矩，使渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩不同于泵輪輸入的轉(zhuǎn)矩。展開圖的制取方式如上圖所示。于是在展開圖上，泵輪B，渦輪A，導(dǎo)輪C便成為三個(gè)環(huán)形平面，且工作輪的葉片角度也清楚地顯示出來。先討論汽車起步狀況，開始時(shí)渦輪轉(zhuǎn)速 n為零，工作液在泵輪葉片帶動(dòng)下，以一定的絕對(duì)速度沿圖中箭頭3的方向沖向渦輪葉片。然后液流再?gòu)墓潭ú粍?dòng)的導(dǎo)輪葉片沿箭頭1方向流入泵輪中。設(shè)泵輪，渦輪和導(dǎo)輪對(duì)液流的作用轉(zhuǎn)矩分別為M，M和M。由于液流對(duì)渦輪的作用轉(zhuǎn)矩M′與M方向相反而大小相等，因而在數(shù)值上，渦輪轉(zhuǎn)矩等于泵輪轉(zhuǎn)矩與導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩之和。當(dāng)變矩器輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳到驅(qū)動(dòng)輪上所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力足以克服汽車起步阻力時(shí)，汽車即起步并開始加速，與之相聯(lián)系的渦輪轉(zhuǎn)速n也從零逐漸相加。因原設(shè)泵輪轉(zhuǎn)速不變，起變化的只是渦輪轉(zhuǎn)速，故渦輪出口處相對(duì)速度w不變，只是牽連速度u起變化。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增大到某一數(shù)值，由渦輪流出的液流正好沿導(dǎo)輪出口方向沖向?qū)л啎r(shí)，由于液體流經(jīng)導(dǎo)輪時(shí)方向不變，故導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩M為零，于是渦輪轉(zhuǎn)矩與導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩相等，即M = M。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增大到與泵輪轉(zhuǎn)速相等時(shí)，工作液在循環(huán)圓中的流動(dòng)靜止，將不能傳遞動(dòng)力。液力變矩器傳動(dòng)比i的定義與齒輪變速器不同，為輸出轉(zhuǎn)速（即渦輪轉(zhuǎn)速n）與輸入轉(zhuǎn)速（即泵輪轉(zhuǎn)速n）之比，即i= n/n。第6章 變速齒輪機(jī)構(gòu) 行星齒輪機(jī)構(gòu) 行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成行星齒輪機(jī)構(gòu)，是自動(dòng)變速器的重要組成部分之一，主要由太陽輪（也稱中心輪）、內(nèi)齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成。行星齒輪為周轉(zhuǎn)式齒輪系統(tǒng)，與定軸式齒輪系統(tǒng)一樣，也可以變速、變扭。圖6110行星齒輪機(jī)構(gòu)組成 單排行星齒輪機(jī)構(gòu)工作原理行星齒輪不同組合方式下的轉(zhuǎn)向和傳動(dòng)比：表61 行星齒輪不同組合方式下的轉(zhuǎn)向和傳動(dòng)比固定件主動(dòng)件從動(dòng)件變速傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向1齒圈太陽輪行星架降速相同2齒圈像星架太陽輪升速相同3太陽輪齒圈行星架降速相同4太陽輪行星架齒圈升速相同5行星架太陽輪齒圈降速相反6行星架齒圈太陽輪升速相反7任意兩元件一元件同速1相同8一元件無固定輸出第六種組合方式由于升速較大，主被動(dòng)件轉(zhuǎn)向相反，在汽車上通常不用這種組合方式，其余的幾種組合方式比較常用。對(duì)于相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也就是站在行星架上觀察時(shí)，各輪傳動(dòng)如定軸輪系，存在一定的轉(zhuǎn)速關(guān)系，如下式所示：== （61）式中（nn）太陽輪相對(duì)行星架的轉(zhuǎn)速（）；（nn）齒圈相對(duì)行星架的轉(zhuǎn)速（）； K齒圈齒數(shù)和太陽輪齒數(shù)之比，稱為行星排特性參數(shù)（K=）.由上式可得行星排轉(zhuǎn)速特性方程式。它與一個(gè)自由度的定軸齒輪傳動(dòng)不同，定軸齒輪傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間有固定的轉(zhuǎn)速關(guān)系，而行星排三元件中任二元件之間無固定的轉(zhuǎn)速關(guān)系，他們之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系是隨行星架轉(zhuǎn)速的變化而變化，要使行星排的任二元件間有確定的轉(zhuǎn)速關(guān)系，必須再增加一個(gè)關(guān)系式（如對(duì)行星架進(jìn)行制動(dòng)，使等于零，或者使行星架有一個(gè)固定的轉(zhuǎn)速）。行星齒輪之間齒數(shù)的關(guān)系：齒圈的齒數(shù)=太陽輪的齒數(shù)+行星輪的齒數(shù)2根據(jù)桑塔納動(dòng)力參數(shù)選定：太陽輪 Z=34 m= 行星輪 Z=21 m=太陽輪設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇直齒輪，雖然直齒輪在強(qiáng)度和性能上不及斜齒輪，但考慮到太陽輪要和離合器鋼片相嚙合傳動(dòng)動(dòng)力，如果選擇斜齒輪則還要另外設(shè)計(jì)伸出項(xiàng)以便于和離合器鋼片嚙合，為了減少材料浪費(fèi)以及縮小空間，權(quán)衡考慮還是選擇直齒輪。2. 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核由公式 =YYY (64)式中K,，F(xiàn)，b，m同前Y——齒形系數(shù)，Y——應(yīng)力修正系數(shù)，Y——重合度系數(shù)，代入數(shù)據(jù)計(jì)算得R= FR=2160395=1711NF===1777N又 =/式中——試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力?！X根彎曲強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù)。行星輪設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)z=21 m= b=30=各符號(hào)含義參看太陽輪，查表計(jì)算得：= MP = = F=1098 K= b=30 d= =2代入數(shù)據(jù)得：==41比較有，符合條件，滿足要求。 齒 圈 Z=76 m= 行星排的組合現(xiàn)代轎車自動(dòng)變速器所采用的行星齒輪機(jī)構(gòu)包括復(fù)合式行星齒輪機(jī)構(gòu)和串聯(lián)式行星齒輪機(jī)構(gòu)。常見的類型有兩種：一種是辛普森式行星齒輪結(jié)構(gòu)，它有兩排行星齒輪，共用一個(gè)太陽輪。串聯(lián)式行星齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是前排行星機(jī)構(gòu)的行星架與后排行星機(jī)構(gòu)的齒圈為同一構(gòu)件，則前排行星機(jī)構(gòu)的齒圈與后排行星機(jī)構(gòu)的行星架為同一構(gòu)件。離合器的作用是把動(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。單向超越離合器也是行星齒輪變速器的換擋元件之一，其作用和多片式離合器及制動(dòng)器基本相同，也是用于固定或連接幾個(gè)行星排中的某些太陽輪、行星架、齒圈等基本元件，讓行星齒輪變速器組成不同傳動(dòng)比的擋位。離合器的組成：卡環(huán)（裝在輸入軸轉(zhuǎn)轂的卡環(huán)槽內(nèi)），限制活塞的行程。鋼片：外緣有花鍵和輸入軸轉(zhuǎn)轂內(nèi)鍵槽相連。鋼片與摩擦片交替排列，可軸向移動(dòng)。 多片離合器原理當(dāng)離合器結(jié)合時(shí)，控制油壓通過輸入軸中心孔進(jìn)入活塞，克服彈簧力將摩擦片和鋼片壓緊，產(chǎn)生摩擦力。當(dāng)需要離合器分離時(shí)，控制油壓通過原來的管路排出，由于回位彈簧的作用，活塞回到初始位置。活塞邊緣上裝有單向閥，其作用是：通油時(shí)單向閥壓在活塞底座上形成密封，泄油時(shí)單向閥離開閥座，活塞邊緣油液通過閥座上小孔從離合器片間排出，這樣離合器分離速度加快。當(dāng)離合器C結(jié)合時(shí)，動(dòng)力從輸入軸，離合器C，太陽輪轉(zhuǎn)轂，太陽輪，行星齒輪，若此時(shí)齒圈固定不動(dòng)，動(dòng)力可從行星齒輪架輸出，此時(shí)為一個(gè)低速檔。所以，裝有兩個(gè)離合器的行星齒輪系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)檔位的變化。帶式制動(dòng)器的轉(zhuǎn)轂與行星齒輪的某一元件相連接，制動(dòng)帶圍在轉(zhuǎn)轂的外緣上，外表面為鋼帶，內(nèi)表面為摩擦材料，制動(dòng)帶的一端用鎖膠固定在殼體上，另一端與液壓油缸的推桿相接觸，油缸固定在自動(dòng)變速器殼體上，其內(nèi)部有活塞和推桿相連接。當(dāng)制動(dòng)器起作用時(shí)，控制油壓進(jìn)入活塞，推動(dòng)活塞壓縮彈簧，推桿，使制動(dòng)帶與轉(zhuǎn)轂接觸，轉(zhuǎn)轂不轉(zhuǎn)，行星齒輪排某一元件被固定。摩擦片內(nèi)緣上有花鍵，與行星齒輪的某一元件相連接。當(dāng)需要制動(dòng)行星齒輪架時(shí)，摩擦片與行星齒輪架相連接，控制油壓進(jìn)入活塞油缸，推動(dòng)活塞壓縮回位彈簧，將摩擦片和鋼片壓緊，由于鋼片與自動(dòng)變速器殼體相連接，所以行星架制動(dòng)不轉(zhuǎn)。蓄壓緩沖器由活塞和彈簧等組成，并聯(lián)在離合器或片式制動(dòng)器油路中，起到柔和結(jié)合和緩沖的作用。當(dāng)外環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾柱鎖止，外環(huán)不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 行星齒輪變速機(jī)構(gòu)檔位傳力過程 空擋：B0、F0、CCBBBFF2不工作，動(dòng)力無法傳遞。 D2檔：CF0、CBF1工作后齒圈順轉(zhuǎn)帶動(dòng)后行星齒輪順轉(zhuǎn)，試圖使太陽輪逆轉(zhuǎn)，由于太陽輪被BF1單向鎖止，故后行星齒輪繞太陽輪旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)后行星架順轉(zhuǎn)。圖6716行星排后排行星齒輪：齒圈順轉(zhuǎn) 行星齒輪順轉(zhuǎn) 行星架順轉(zhuǎn) 太陽輪固定（被BF1鎖止）前排行星齒輪：太陽輪固定 行星架順轉(zhuǎn) 行星齒輪順轉(zhuǎn) 齒圈順轉(zhuǎn) 處于空載運(yùn)行反拖時(shí)：輸出軸轉(zhuǎn)后內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速傳力過程：輸出軸順轉(zhuǎn)—后行星架順轉(zhuǎn)—行星齒輪逆轉(zhuǎn)—太陽輪順轉(zhuǎn)（此時(shí)F1不起作用）前齒圈順轉(zhuǎn)—帶動(dòng)前行星架順轉(zhuǎn)（F2不起作用，前行星齒輪不轉(zhuǎn)）反拖力無法傳到輸入軸 D3檔（直接檔）：C0、F0、CCB2工作傳力過程：8與9同向同樣速度旋轉(zhuǎn)，后排行星齒輪機(jī)構(gòu)成為一個(gè)整體。起發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用 21檔：C0、F0、CF2工作工作原理與D1檔相同。此時(shí)前排行星齒輪機(jī)構(gòu)處于空載運(yùn)行。 L1檔：C0、F0、CBF2工作傳力過程：圖61019行星排后排行星齒輪：齒圈順轉(zhuǎn) 行星齒輪順轉(zhuǎn) 行星架順轉(zhuǎn) 太陽輪逆轉(zhuǎn)前排行星齒輪：太陽輪逆轉(zhuǎn) 行星架固定 行星齒輪順轉(zhuǎn) 齒圈順轉(zhuǎn)反拖時(shí)：輸出軸轉(zhuǎn)速后內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速傳力過程：輸出軸順轉(zhuǎn)—后行星架順轉(zhuǎn)、前齒圈順轉(zhuǎn)—前行星架固定（B3作用）前行星齒輪順轉(zhuǎn)—太陽輪逆轉(zhuǎn)—后行星齒輪順轉(zhuǎn)—后齒圈順轉(zhuǎn)—反拖力傳到輸入軸。圖61120行星排后排行星齒輪：太陽輪順轉(zhuǎn) 行星齒輪逆轉(zhuǎn) 行星架逆轉(zhuǎn) 齒圈逆轉(zhuǎn)前排行星齒輪：太陽輪順轉(zhuǎn) 行星架固定 行星齒輪逆轉(zhuǎn) 齒圈逆轉(zhuǎn)反拖傳力過程：輸出軸逆轉(zhuǎn)—前行星架固定（B3作用）前行星齒輪逆轉(zhuǎn)—太陽輪順轉(zhuǎn)—反拖力傳到輸入軸 超速檔：CCB0、B2工作傳力過程：115325C1C210BO制動(dòng)，超速太陽輪4被固定，架16主動(dòng)，圈2從動(dòng)，為超速檔。不在超速檔時(shí)，C0工作將超速行星齒輪機(jī)構(gòu)連為一體，對(duì)原有的動(dòng)力不造成任何影響。機(jī)械式鎖止機(jī)構(gòu)：當(dāng)變速桿處于P檔位置時(shí)，停車聯(lián)鎖凸輪使停車爪上的凸起與聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)接合，以防止車輛移動(dòng)。本論文在李仁軍老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成，從課題選擇，方案論證到具體設(shè)計(jì)和校核，無不凝聚李仁軍老師的心血和汗水，在四年的大學(xué)和生活期間，也始終感受到導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。不積跬步何以至千里，本論文能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。在論文的寫作過程中也學(xué)到了做任何事情所要有的態(tài)度和心態(tài)，首先我明白了做學(xué)問要一絲不茍，對(duì)于出現(xiàn)的任何問題和偏差都不要輕視，要通過正確的途徑去解決，在做事情的過程中要有耐心和毅力，不要一遇到困難就打退堂鼓，只要堅(jiān)持下去就可以找到思路去解決問題的。總之，此次論文的寫作過程，我收獲了很多。致 謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了李仁軍老師的熱心指導(dǎo)和幫助，在論文得以完成之際，要感謝的人實(shí)在太多了，首先要感謝李仁軍老師，因?yàn)檎撐氖窃诶钊受娎蠋煹南ば闹笇?dǎo)下完成的。李老師指引我的論文的寫作方向和架構(gòu)，并對(duì)本論文初稿進(jìn)行逐字批閱，指正出其中謬誤之處，使我有了思考的方向，他的循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我我無盡的啟迪，他的嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，一絲不茍的作風(fēng)，將一直是我工作，學(xué)習(xí)中的榜樣。論文的順利完成，也離不開其它各位老師，同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。另外，要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識(shí)的老師，是你們的細(xì)心教導(dǎo)使我有了良好的專業(yè)課知識(shí)，這也是論文得以完成的基礎(chǔ)。并且由原先的被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求知識(shí)，這可以說是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大的突破。參考文獻(xiàn)[1] 黃宗益. 現(xiàn)代轎車自動(dòng)變速器原理和設(shè)計(jì)[M]. 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2006[2] 田晉躍等. 車輛自動(dòng)變速器構(gòu)造原理與設(shè)計(jì)方法[M]. 北京：北京大學(xué)出版社，2009[3] 葛安林. 車輛變速器理論設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993[4] 葛安林. 自動(dòng)變速器(一)：自動(dòng)變速器綜述[J]. 汽車技術(shù)，2001，8：4547[5] 劉惟信. 汽車設(shè)計(jì)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2001[6] 陳家瑞. 汽車構(gòu)造[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[7] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010[8] Yasuo Lwatsuki,Fivespeed Automatic Transmission with Application of Modern Control Theory[J] .SAE 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