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1、汽车自动变速器理论,第8讲 行星齿轮机构的设计与计算固定轴式自动变速器,行星齿轮机构的设计与计算,在行星齿轮机构运动方案设计阶段，行星机构设计的主要任务是：1.确定各轮的齿数2.选择适当的均衡装置,1.行星轮系各轮齿数的确定,各轮齿数必须满足的条件：（1）传动比条件：尽可能实现给定的传动比要求；（2）同心条件：保证行星架的转轴和太阳轮的轴线重合（3）装配条件：要使多个行星轮能够均匀地分布在太阳轮四周；（4）邻接条件：保证多个均布的行星轮相互间不发生干涉。,（1）传动比条件,行星轮系必须能实现给定的传动比即,（2）同心条件,若采用标准齿轮，则同心条件为 该式表明太阳轮和齿圈的齿数应同为奇数或偶数
2、。,（3）装配条件,为使各个行星轮都能均匀地装入太阳轮和中心轮之间，行星轮的数目与太阳轮、齿圈的齿数之间必须有一定的关系，否则便装配不起来。设需要k个行星轮均匀分布在太阳轮四周，则相邻两行星轮所夹的中心角为2/k。假设行星轮齿数为偶数，采用轮流装入法,欲将 k 个行星轮均匀分布在太阳轮周围，则太阳轮和齿圈的齿数和应能被行星轮个数 k 整除。,（4）邻接条件,为保证相邻两行星轮的齿顶不发生干涉，就要求其中心距lAB大于行星轮齿顶圆直径da2。如果采用标准齿轮，则,2.行星轮系的均衡装置,如果各个行星轮之间的载荷分配是均衡的，则随着行星轮数目的增加，其结构将更为紧凑。但由于零件不可避免地存在着制造
3、误差、安装误差和受力变形，往往会造成行星轮间的载荷不均衡。为了尽可能降低载荷分配不均现象，提高承载能力，在设计周转轮系时，必须合理地选择或设计其均衡装置。,2.行星轮系的均衡装置,1）采用基本构件浮动的均衡装置,最常用的方法是采用双齿或单齿式联轴器。三个基本构件中有一个浮动即可起到均衡作用，若两个基本构件同时浮动，则效果更好。图(a)、(b)所示为太阳轮浮动的情况，(c)、(d)为齿圈浮动的情况。,2.行星轮系的均衡装置,2）采用弹性元件的均衡装置主要是通过弹性元件的弹性变形使各行星轮之间的载荷得以均衡。,图(a)为行星轮装在弹性心轴上；图(b)为行星轮装在非金属弹性衬套上；图(c)为行星轮内
4、孔与轴承外套的介轮之间留有较大间隙以形成厚油膜的所谓油膜弹性浮动结构。,2.行星轮系的均衡装置,3）采用杠杆联动的均衡装置这种均衡装置中装有偏心的行星轮轴和杠杆系统。当行星轮受力不均衡时，可通过杠杆系统的联锁动作自行调整达到新的平衡位置。其优点是均衡效果较好，缺点是结构较复杂。,3.行星轮系传动比的计算,基本思路根据单排行星齿轮机构一般特性方程式将行星轮系转化成定轴轮系,行星架的角速度变成,3.行星轮系传动比的计算,由于转化机构为一定轴轮系，因此其传动比大小为：,固定轴式自动变速器,固定轴式自动变速器与行星齿轮自动变速器相比，有以下主要特点：（1）固定轴式变速器采用普通外啮合齿轮，各相对齿轮都
5、是固定啮合，但传递动力与否取决于相对应离合器是否啮合。（2）固定轴式变速器多由三条平行轴构成，变速器的总长度较小，故一般都用在前轮驱动的轿车上。（3）固定轴式变速器的操作组件只有多片式离合器和单向离合器，没有制动器；操作件的数目较少。,1.固定轴式自动变速器基本结构,2.各档位的动力传递,本田Accord自动变速器的变速杆有P、R、N、D4、D3、2和1共七个位置；P为驻车挡，固定前轮(驱动轮)，使汽车不会在停车时滑行；R为倒挡，N是空挡；D4是具有1、2、3、4挡的一般驾驶挡位；D3是具有1、2、3挡的一般驾驶挡位，主要在一般道路或高速公路上加速超车时使用。2和1挡都是锁定挡位。它分别锁定在2挡和1挡，既不能升挡也不能降挡，但在下陡坡时能利用发动机起有效制动作用。,1）D4和D3位的1档1档离合器结合2）D4和D3位的2档1档离合器结合2档离合器结合3）D4和D3位的3档1档离合器结合3档离合器结合4）D4位的4档1档离合器结合4档离合器结合5）1位的1档1档离合器结合1档固定离合器结合6）倒档4档离合器结合,辅助轴,1）D4和D3位的1档,1档离合器结合,2）D4和D3位的2档,1档离合器结合2档离合器结合,3）D4和D3位的3档,1档离合器结合3档离合器结合,4）D4位的4档,1档离合器结合4档离合器结合,5）1位的1档,1档离合器结合1档固定离合器结合,6）倒档,
