【正文】 采用輔助設(shè)計(jì)軟件 Matlab 來(lái)對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行求解。 而在這里我們所要知道的參數(shù)是 齒數(shù) 模數(shù) 螺旋角 (o) 壓力角 (o) 齒根圓直徑 (cm) 齒頂圓直徑 (cm) 變?yōu)橄禂?shù)(mm) 短行星輪 16 2 25 20 長(zhǎng)行星輪 17 2 25 20 大太陽(yáng)輪 29 2 25 20 59 68 小太陽(yáng)輪 23 2 25 20 齒圈 63 2 25 20 144 135 根據(jù)軟件所需要的參數(shù)我們已經(jīng)給出了以上的參數(shù)，把這些參數(shù)輸入軟件， 并在軟件中規(guī)定出要優(yōu)化的參數(shù)，即可得到我們需要的優(yōu)化后的數(shù)值。 大太陽(yáng)輪 長(zhǎng)行星輪 小太陽(yáng)輪 短行星輪 齒圈 變位系數(shù) mm 螺旋角（ o） 優(yōu)化結(jié)果 優(yōu)化前后各前進(jìn)檔的整體效率比較如表所示。綜合效率也得到了提高。優(yōu)化過(guò)程中考慮了各個(gè)檔位的使用頻度，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)行駛工況計(jì) 20 算出了各個(gè)頻度的數(shù)值。加權(quán)綜合效率也提高了 %。在高級(jí)小轎車和超 重型自卸汽車上采用液力變矩器與行星齒輪式變速箱組成的液力機(jī)械自動(dòng)變速器。取得的主要研究結(jié)果如下： 1）比較辛普森式和拉威娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，選定拉威娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的自動(dòng)變速器；分析了拉威娜式自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，基于它的特點(diǎn)，確定選用 01M 拉威娜自動(dòng)變速器作為研究對(duì)象。 2）把 01M 型自動(dòng)變速器行星排的效率分為齒輪嚙合效率和 軸承效率兩個(gè)部分，推導(dǎo)了齒輪嚙合效率的計(jì)算公式，最后得出了不同檔位時(shí)整個(gè)行星排總效率的計(jì)算公式。 3）取變速器行星排的加權(quán)效率最高為目標(biāo)函數(shù)，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(jiǎn)約梯度法對(duì) AT 各個(gè)檔位行星排的齒輪參數(shù)進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化。結(jié)果顯示：行星排一檔、二檔和三檔時(shí)的總效率均得到提高，四檔效率幾乎不變， 其中使用頻度最高的三檔效率增加了 %。 22 致 謝 本論文是在導(dǎo)師郭新華教授的悉心指導(dǎo)下得已完成的。在論文完成之際，謹(jǐn)向?qū)熜氯A教授致以最崇高的敬意和最衷心的感謝！祝愿恩師合家幸福，一生平安。 鄭老師虛懷若谷、深刻睿智、平易近人，無(wú)時(shí)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。 又是一個(gè)告別的季節(jié)，就要告別美好的校園生活，衷心祝愿母校哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院的明天更加燦爛輝煌！ 畢國(guó)政 二〇〇八年十一月 于哈爾濱 23 參考文獻(xiàn) [1] 朱經(jīng)昌，魏宸官，鄭慕僑，等 . 車輛液力傳動(dòng)（上、下） . 國(guó)防工業(yè)出版社， 2020 [2] 林平 . 新型汽車自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)、原理、檢修 . 福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社， 1997 [3] 李涵武 . 汽車電器與電子技術(shù) .哈爾并工業(yè)大學(xué)出版社， 2020 [4] 劉釗，黃宗益，李慶 . 轎車用自動(dòng)變速器的發(fā)展動(dòng)態(tài) . 傳動(dòng)技術(shù)， 2020（ 1）： 18 [6] 饒振剛 . 行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 第二版 . 國(guó)防工業(yè)出版社， 2020 [7] 張秦嶺，陸華忠，羅錫文 . 汽車自動(dòng)變速器原理與檢修 . 廣東科技出版社， 1999 [8] 馬從謙 . 漸開(kāi)線行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 機(jī)械工業(yè)出版社， 1987 [9] 鄧定瀛 . 自動(dòng)變速器原理與應(yīng)用 . 重慶：重慶大學(xué)出版社， 2020 [10] 胡茂弘 . 行星齒輪變速器的功率流與效率 . 機(jī)械傳動(dòng)， 1998（ 2）：1316 [11] 吳序堂 . 齒輪嚙合原理 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [12] 孫桓，陳作模 . 機(jī)械原理 . 北京：高等教育出版社， 1996 [13] 張國(guó)瑞，張展 . 行星傳動(dòng)技術(shù) . 上海：上海交通大學(xué)出版社， 1989 [14] 李興華，黃宗益 . 轎車自動(dòng)變速器機(jī)械傳動(dòng)部分基本分析方法 . 上海汽車， 1999， 000（ 005） [15] 過(guò)學(xué)迅 . 汽車自動(dòng)變速器 —— 結(jié)構(gòu) . 原理 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [16] 徐安，喬向明 . 汽車自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)原理與使用檢修 . 北京：人民交通出版社， 2020 [17] 張展，朱景梓，秦立高 . 漸開(kāi)線內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動(dòng) . 北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 1991 [18] 劉白，汪大鵬 . 齒輪傳動(dòng)效率的實(shí)驗(yàn)研究 . 機(jī)械工程學(xué)報(bào)， 2020， 37（ 1） [19] 段欽華 . 行星齒輪變速器的運(yùn)動(dòng)分析與效率計(jì)算 . 機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2020， 20（ 4）： 534535 [20] 王瓊英 . 差動(dòng)輪系效率計(jì)算的簡(jiǎn)便方法及其應(yīng)用 . 機(jī)械科學(xué)與設(shè)計(jì)， 24 1994， 2 [21] 陳立周 . 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方法（第二版） . 北京：冶金工業(yè)出版社， 2020 [22] 王述彥，馬鵬飛 . 2KH 型行星齒輪系傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) . 建筑機(jī)械化，2020（ 5） [23] 尹力 . 2K－ H 行星傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化的研究 . 重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)， 1994，13（ 5）： 97102 [24] 黃振鋒 . 圓柱齒輪傳動(dòng)最優(yōu)化設(shè)計(jì)及其參數(shù)化 CAD. 廣西：廣西機(jī)械 .， 1996， 4： 2024 [25] ,G,Mantriota. 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Journal of Mechanical Design. 25 附錄 1 自動(dòng)變速器具有操作容易、駕駛舒適、能 減少駕駛者疲勞的優(yōu)點(diǎn)，已成為現(xiàn)代轎車配置的一種發(fā)展方向。 汽車自動(dòng)變速器常見(jiàn)的有三種型式：分別是液力自動(dòng)變速甜(AT)、機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器 (CVT)、電控機(jī)械自動(dòng)變速器 (AMT)。 AT 是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過(guò)液力傳遞和齒輪組合的方式來(lái)達(dá)到變速變矩。 自動(dòng)變速器的擋位 一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)變速器的擋位分為 P、 R、 N、 D、 1 或 L 等。當(dāng)汽車需要在一固定位置上停留一段較長(zhǎng)時(shí)間，或在停 *之后離開(kāi)車輛前，應(yīng)該拉好手制動(dòng)及將撥桿推進(jìn) “P”的位置上。另外，自動(dòng)變速轎車 — [裝置空擋啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，使得汽車只能在 “P” 或 “N” 擋才能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，以避免在其他擋 位上誤啟動(dòng)時(shí)使汽車突然前竄。通常要按下?lián)軛U上的保險(xiǎn)按鈕，才可將撥桿移至 “r” 擋。 N(Neutral)：空擋。如短暫停留可將撥桿置于此擋并拉出手制動(dòng)桿，右腳可移離剎車踏板稍作休息。由于各國(guó)車型有不同的設(shè)計(jì)，所以 “D” 擋一般包括從 1 擋至高擋或者 2 擋至高擋，并會(huì) 因車速及負(fù)荷的變化而自動(dòng)換擋。 26 2(Second Gear)： 1 擋為前進(jìn)擋，但變速器只能在 1 擋、 2 擋之間變換，不會(huì)跳到 3擋和 4擋。 2 擋可以用作上、下斜坡之用，此擋段的好處是當(dāng)上斜或落斜時(shí)，車輛會(huì)穩(wěn)定地保持在 1 擋或 2 擋位置，不會(huì)因上斜的負(fù)荷或車速的不平衡、令變速器不停地轉(zhuǎn)擋。 1(First Gear)： 1擋也是前進(jìn)擋，但變速器只能在 1擋內(nèi)工作。它用在嚴(yán)重交通堵塞的情況和斜度較大的斜坡上最能發(fā)揮功用。 液力變矩器 液力變矩器位于自動(dòng)變速器的最前端，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪上，其作用與采用手動(dòng)變速器的汽車中的離合器相似。 變速齒輪機(jī)構(gòu) 自動(dòng)變速器中的變速齒輪 機(jī)構(gòu)所采用的型式有普通齒輪式和行星齒輪式兩種。目前絕大多數(shù)轎車自動(dòng)變速器中的齒輪變速器采用的是行星齒輪式。 行星齒輪機(jī)構(gòu)，是自動(dòng)變速器的重要組成部分之一，主要由于太陽(yáng)輪（也稱中心輪）、內(nèi)齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成。在速比改變的過(guò)程中，整個(gè)行星齒輪組還存在運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力傳遞沒(méi)有中 斷，因而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力換擋。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 27 于固定或連接幾個(gè)行星排中的某些太陽(yáng)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。油泵是自動(dòng)變速器最重要的總成之一，它通常安裝在變矩器的后方，由變矩器殼后端的軸套驅(qū)動(dòng)。油壓的調(diào)節(jié)由調(diào)壓閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。 自動(dòng)變速器的自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)有液壓控制和電液壓（電子）控制兩種。不同型號(hào)的自動(dòng)變速器閥體總成的安裝位置有所不同，有的裝置于上部，有的裝置于側(cè)面，縱置的自動(dòng)變速器一般裝置于下部。 換擋操縱機(jī)構(gòu) 自動(dòng)變速器的換擋操縱機(jī)構(gòu)包 括手動(dòng)選擇閥的操縱機(jī)構(gòu)和節(jié)氣門(mén)閥的操縱機(jī)構(gòu)等。 自動(dòng)變速器的工作過(guò)程 自動(dòng)變速器之所以能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換擋是因?yàn)楣ぷ髦旭{駛員踏下油門(mén)的位置或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的真空度和汽車的行駛速度能指揮自 28 動(dòng)換擋系統(tǒng)工作，自動(dòng)換擋系統(tǒng)中各控制閥不同的工作狀態(tài)將控制變速齒輪機(jī)構(gòu)中離合器的分離與結(jié)合和制動(dòng)器的 制動(dòng)與釋放，并改變變速齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳遞路線，實(shí)現(xiàn)變速器擋位的變換。其換擋控制方式是通過(guò)機(jī)械方式將車速和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度信號(hào)轉(zhuǎn)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(dòng)器）的油路。 電控液力自動(dòng)變速器是在液力自動(dòng)變速器基礎(chǔ)上增設(shè)電子控制系統(tǒng)而形成的。電控單元根據(jù)這些信號(hào)，通過(guò)電磁閥控制液壓控制裝置的換擋閥，使其打開(kāi)或關(guān)閉通往換擋離合器和制動(dòng)器的油路，從而控制換擋時(shí)刻和擋位的變換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速。s engine torque. 1, torque converter Torque converter automatic transmission is located in the most frontend, installed on the engine flywheel, with its manual transmission car in a similar clutch. It uses oil circulation in the process of change of kiic energy to power the engine transmission automatic transmission input shaft, and under the vehicle