行星齒輪機構(gòu)的設計與計算

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1、汽 車 自 動 變 速 器 理 論第 8講 行 星 齒 輪 機 構(gòu) 的 設 計 與 計 算固 定 軸 式 自 動 變 速 器 行 星 齒 輪 機 構(gòu) 的 設 計 與 計 算 在 行 星 齒 輪 機 構(gòu) 運 動 方 案 設 計 階 段 ， 行 星 機構(gòu) 設 計 的 主 要 任 務 是 ： 1.確 定 各 輪 的 齒 數(shù) 2.選 擇 適 當 的 均 衡 裝 置 1.行 星 輪 系 各 輪 齒 數(shù) 的 確 定各 輪 齒 數(shù) 必 須 滿 足 的 條 件 ：（ 1） 傳 動 比 條 件 ： 盡 可 能 實 現(xiàn) 給 定 的 傳 動 比 要 求 ；（ 2） 同 心 條 件 ： 保 證 行 星 架 的 轉(zhuǎn) 軸

2、 和 太 陽 輪 的 軸 線 重 合（ 3） 裝 配 條 件 ： 要 使 多 個 行 星 輪 能 夠 均 勻 地 分 布 在 太 陽 輪四 周 ；（ 4） 鄰 接 條 件 ： 保 證 多 個 均 布 的 行 星 輪 相 互 間 不 發(fā) 生 干 涉 。 （ 1） 傳 動 比 條 件行 星 輪 系 必 須 能 實 現(xiàn) 給 定 的 傳 動 比即（ 2） 同 心 條 件若 采 用 標 準 齒 輪 ， 則 同 心 條 件 為 該 式 表 明 太 陽 輪 和 齒 圈 的 齒 數(shù) 應 同 為 奇 數(shù) 或 偶 數(shù) 。0)1( jqt nanan （ 3） 裝 配 條 件為 使 各 個 行 星 輪 都 能 均

3、勻 地 裝 入 太 陽 輪 和 中 心 輪 之 間 ， 行 星 輪的 數(shù) 目 與 太 陽 輪 、 齒 圈 的 齒 數(shù) 之 間 必 須 有 一 定 的 關 系 ， 否 則 便裝 配 不 起 來 。設 需 要 k個 行 星 輪 均 勻 分 布 在 太 陽 輪 四 周 ， 則 相 鄰 兩 行 星 輪 所 夾的 中 心 角 為 2 /k。假 設 行 星 輪 齒 數(shù) 為 偶 數(shù) ， 采 用 輪 流 裝 入 法 0)1( jqt nanan 欲 將 k 個 行 星 輪 均 勻 分 布 在 太 陽 輪 周 圍 ， 則 太 陽 輪 和 齒 圈 的齒 數(shù) 和 應 能 被 行 星 輪 個 數(shù) k 整 除 。 （

4、4） 鄰 接 條 件為 保 證 相 鄰 兩 行 星 輪 的 齒 頂 不 發(fā) 生 干 涉 ， 就 要 求 其 中 心 距 lAB大 于 行 星 輪 齒 頂 圓 直 徑 da2。 如 果 采 用 標 準 齒 輪 ， 則 2.行 星 輪 系 的 均 衡 裝 置 如 果 各 個 行 星 輪 之 間 的 載 荷 分 配 是 均 衡 的 ， 則 隨著 行 星 輪 數(shù) 目 的 增 加 ， 其 結(jié) 構(gòu) 將 更 為 緊 湊 。 但 由 于 零 件 不 可 避 免 地 存 在 著 制 造 誤 差 、 安 裝 誤差 和 受 力 變 形 ， 往 往 會 造 成 行 星 輪 間 的 載 荷 不 均衡 。 為 了 盡 可

5、 能 降 低 載 荷 分 配 不 均 現(xiàn) 象 ， 提 高 承 載 能力 ， 在 設 計 周 轉(zhuǎn) 輪 系 時 ， 必 須 合 理 地 選 擇 或 設 計其 均 衡 裝 置 。 2.行 星 輪 系 的 均 衡 裝 置1） 采 用 基 本 構(gòu) 件 浮 動 的 均 衡 裝 置 最 常 用 的 方 法 是 采 用 雙 齒 或 單 齒 式 聯(lián) 軸 器 。三 個 基 本 構(gòu) 件 中 有 一 個 浮 動 即 可 起 到 均 衡 作 用 ， 若 兩 個 基 本 構(gòu)件 同 時 浮 動 ， 則 效 果 更 好 。圖 (a)、 (b)所 示 為 太 陽 輪 浮 動 的 情 況 ， (c)、 (d)為 齒 圈 浮 動

6、的 情 況 。 2.行 星 輪 系 的 均 衡 裝 置2） 采 用 彈 性 元 件 的 均 衡 裝 置 主 要 是 通 過 彈 性 元 件 的 彈 性 變 形 使 各 行 星 輪 之 間 的 載 荷得 以 均 衡 。圖 (a)為 行 星 輪 裝 在 彈 性 心 軸 上 ；圖 (b)為 行 星 輪 裝 在 非 金 屬 彈 性 襯 套 上 ；圖 (c)為 行 星 輪 內(nèi) 孔 與 軸 承 外 套 的 介 輪 之 間 留 有 較 大 間 隙 以 形 成 厚 油 膜 的 所 謂 油 膜 彈 性 浮 動 結(jié) 構(gòu) 。 2.行 星 輪 系 的 均 衡 裝 置3） 采 用 杠 桿 聯(lián) 動 的 均 衡 裝 置 這

7、 種 均 衡 裝 置 中 裝 有 偏 心 的 行 星 輪 軸 和 杠 桿 系 統(tǒng) 。 當 行 星 輪 受 力 不 均 衡 時 ， 可 通 過 杠 桿 系 統(tǒng) 的 聯(lián) 鎖 動 作 自 行調(diào) 整 達 到 新 的 平 衡 位 置 。 其 優(yōu) 點 是 均 衡 效 果 較 好 ， 缺 點 是結(jié) 構(gòu) 較 復 雜 。 3.行 星 輪 系 傳 動 比 的 計 算基 本 思 路根 據(jù) 單 排 行 星 齒 輪 機 構(gòu) 一 般 特 性 方 程 式將 行 星 輪 系 轉(zhuǎn) 化 成 定 軸 輪 系 0)1( jqt nanan 行 星 架 的 角 速 度 變 成 0 HH 3.行 星 輪 系 傳 動 比 的 計 算由于轉(zhuǎn)

8、化機構(gòu)為一定軸輪系，因此其傳動比大小為： 固 定 軸 式 自 動 變 速 器 固 定 軸 式 自 動 變 速 器 與 行 星 齒 輪 自 動 變 速 器 相 比 ， 有 以 下主 要 特 點 ：（ 1） 固 定 軸 式 變 速 器 采 用 普 通 外 嚙 合 齒 輪 ， 各 相 對 齒 輪 都 是固 定 嚙 合 ， 但 傳 遞 動 力 與 否 取 決 于 相 對 應 離 合 器 是 否 嚙 合 。（ 2） 固 定 軸 式 變 速 器 多 由 三 條 平 行 軸 構(gòu) 成 ， 變 速 器 的 總 長 度較 小 ， 故 一 般 都 用 在 前 輪 驅(qū) 動 的 轎 車 上 。（ 3） 固 定 軸 式

9、變 速 器 的 操 作 組 件 只 有 多 片 式 離 合 器 和 單 向 離合 器 ， 沒 有 制 動 器 ； 操 作 件 的 數(shù) 目 較 少 。 1.固 定 軸 式 自 動 變 速 器 基 本 結(jié) 構(gòu) 2.各 檔 位 的 動 力 傳 遞 本 田 Accord自 動 變 速 器 的 變 速 桿 有 P、 R、 N、 D4、 D3、 2和 1共 七 個 位 置 ； P為 駐 車 擋 ， 固 定 前 輪 (驅(qū) 動 輪 )， 使 汽 車 不 會 在 停 車 時 滑 行 ； R為 倒 擋 ， N是 空 擋 ； D4是 具 有 1、 2、 3、 4擋 的 一 般 駕 駛 擋 位 ； D3是 具 有 1

10、、 2、 3擋 的 一 般 駕 駛 擋 位 ， 主 要 在 一 般 道 路 或高 速 公 路 上 加 速 超 車 時 使 用 。 2和 1擋 都 是 鎖 定 擋 位 。 它 分 別 鎖 定 在 2擋 和 1擋 ， 既 不 能 升擋 也 不 能 降 擋 ， 但 在 下 陡 坡 時 能 利 用 發(fā) 動 機 起 有 效 制 動 作用 。 1） D4和 D3位 的 1檔 1檔 離 合 器 結(jié) 合 2） D4和 D3位 的 2檔 1檔 離 合 器 結(jié) 合 2檔 離 合 器 結(jié) 合 3） D4和 D3位 的 3檔 1檔 離 合 器 結(jié) 合 3檔 離 合 器 結(jié) 合 4） D4位 的 4檔 1檔 離 合 器 結(jié) 合 4檔 離 合 器 結(jié) 合 5） 1位 的 1檔 1檔 離 合 器 結(jié) 合 1檔 固 定 離 合 器 結(jié) 合 6） 倒 檔 4檔 離 合 器 結(jié) 合 輔 助 軸 1） D4和 D3位 的 1檔1檔離合器結(jié)合 2） D4和 D3位 的 2檔1檔離合器結(jié)合2檔離合器結(jié)合 3） D4和 D3位 的 3檔1檔離合器結(jié)合3檔離合器結(jié)合 4） D4位 的 4檔1檔離合器結(jié)合4檔離合器結(jié)合 5） 1位 的 1檔1檔離合器結(jié)合1檔固定離合器結(jié)合 6） 倒 檔