題目:前驅(qū)自動變速器超速行星齒輪機構(gòu)的三維建模與設計計算前驅(qū)自動變速器超速行星齒輪機構(gòu)的三維建模與設計計算畢業(yè)設計說明書（論文）中文摘要摘要隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，汽車的保有量也逐漸增加，尤其是自動擋汽車更受廣大車主的喜愛，裝載有自動變速器的汽車相比于手動擋汽車，更加的操作方便、節(jié)能環(huán)保、起步環(huán)保，為更多的人提供了方便。自動變速器是除了發(fā)動機之外，汽車上最重要的一個部分,汽車的很多技術和相關性能都與它有著必不可缺的聯(lián)系,比如汽車的動力性能經(jīng)濟性能、操縱性能以及汽車的某些零部件,甚至汽車行駛的安全性、乘坐的舒適性與變速器的性能都相關緊密。當汽車的自動變速器在行駛過程中因為長時間的工作損耗了其自身的性能,而導致變速器失效時,這對汽車運行的速度會有很大的影響,從而會大大降低客戶對汽車的滿意度。因此,研究汽車自動變速器的可靠性并對其進行優(yōu)化設計有著重要的作用，不僅可以提升顧客的滿意度,同時，也對汽車的整體性能也有級大地幫助。本文主要闡述了自動變速器超速檔行星齒輪的工作原理，然后對汽車超速檔的可靠性進行優(yōu)化分析和設計，分析了基于變速齒輪可靠性的數(shù)學模型，然后根據(jù)變速器的設計特點進行一對一的方法進行具體優(yōu)化的處理，最后對全文做出總結(jié)。關鍵詞：自動變速器可靠性行星齒輪畢業(yè)設計說明書（論文）外文摘要TitleFrontdriveautomatictransmissionoverspeedplanetarygearmechanismAbstractWiththerapiddevelopmentoftheautomobileindustry,theamountofcarsisalsograduallyincreasing,especiallytheautomatictransmissioncarismorebythevastnumberofgroupmanagerlove,loadedwithautomatictransmissioncomparedtothecar,moreconvenientoperation,energysavingandenvironmentalprotection,environmentalprotection,formorepeopletoprovideconvenience.Automatictransmissionisinadditiontotheengine,thecaroneofthemostimportantpartofcaralotoftechnologyandrelatedperformanceandithastheessentialrelation,suchasautomobilepowerperformanceandeconomicperformance,controlperformanceandsomepartsofthecar,eventhecar,ridecomfortandsafetyofthetransmissionperformancearecloselyrelated.Whentheautomatictransmissionofacarlosesitsperformanceduetolongworkinghoursintheprocessofdriving,itwillhaveagreatimpactonthespeedofthecar,whichwillgreatlyreducecustomersatisfactionwiththecar.Therefore,itisimportanttostudythereliabilityofautotransmissionandoptimizeitsdesign,whichcannotonlyimprovethesatisfactionofcustomers,butalsogreatlyhelptheoverallperformanceofthecar.Thisarticlemainlyexpoundstheoverdrivetheautomatictransmissionplanetarygearprincipleofwork,andthenoptimizethecaroverdrivereliabilityanalysisanddesign,basedonthemathematicalmodelofthechangegearreliabilityisanalyzed,andthenaccordingtothedesignofthetransmissioncharacteristicsofone-on-onespecificoptimizationmethod,andfinallygiveasummarytothefulltext.Keywords:Automatictransmissionreliabilityplanetarygear本科畢業(yè)設計說明書第29頁共35頁目錄第一章、緒論 31.1自動變速器的研究背景： 31.1.1. 自動變速器背景： 31.2、汽車自動變速去的分類 51.2.1、按傳動比變化方式分類 51.2.2、按操作方式分類 51.3、自動變速器的工作原理及類型 51.4、汽車自動變速器控制技術 51.5、車輛自動變速器的發(fā)展趨勢 6第二章、自動變速器行星齒輪機構(gòu) 72.1、行星齒輪的分類 72.1.1、基礎行星齒輪機構(gòu) 72.1.2、辛普森式行星齒輪機構(gòu) 72.1.3、改良型辛普森式行星齒輪機構(gòu) 72.1.4、拉維奈爾赫式行星齒輪機構(gòu) 82.1.5、改良型拉維泰爾赫式行星齒輪機構(gòu) 82.1.6、四前進擋行星齒輪機構(gòu) 82.2、行星齒輪的結(jié)構(gòu) 82.3、行星齒輪的工作原理 92.4行星傳動的動力學 102.4.1、行星排的理論內(nèi)力矩關系式 102.4.2、行星排的實際內(nèi)力矩關系式 11第三章、超速行星齒輪結(jié)構(gòu)三維建模 123.1、輸入輸出軸 123.2、圓柱滾珠軸承 123.3、圓錐滾柱軸承 123.4、行星齒圈和行星架 133.5、內(nèi)齒圈 133.6、離合器殼體 133.7、組裝總圖 143.8、爆炸圖 14第四章、行星齒輪理論設計 164.1、行星輪系的確定要素 164.2行星輪系傳動比的計算 194.3、斜齒輪參數(shù)及幾何尺寸的理論設計計算 204.3.1、螺旋角β 204.3.2、模數(shù) 214.3.3、壓力角 214.3.4、齒頂高系數(shù)及頂隙系數(shù)： 224.3.5.斜齒輪的幾何尺寸計算： 22第五章、行星齒輪設計計算 235.1斜齒輪設計計算 235.1.1、斜齒輪模數(shù)的計算 235.1.2、斜齒輪模數(shù)的設計計算 235.1.3、斜齒輪齒距地設計計算 235.1.4、斜齒輪單個齒高的設計計算 245.1.5、斜齒輪齒根圓直徑的設計計算 245.1.6、斜齒輪齒頂圓直徑的設計計算 245.1.7、中心距的設計計算 245.2、內(nèi)齒圈設計計算 245.2.1、內(nèi)齒圈的的齒頂圓直徑設計計算 245.3、行星齒輪傳動比的計算 24結(jié)論 26致謝 27參考文獻 28

第一章、緒論在1886年第一輛三輪汽車問世至今，隨著科學技術的不斷進步和發(fā)展，在這樣的前提下，使得近幾年汽車的性能指標突飛猛進，尤其是在汽車的驅(qū)動和操作方法上得到了很大的改善，使得其舒適性非常好，人們可以在級其舒適的新技術、新材料和新能源的基礎下大大提高汽車的綜合性能，如動力性、智能性、經(jīng)濟性、操縱性、穩(wěn)定性和制動性。有利于促進汽車工業(yè)的發(fā)展。人們對于自動變速器的給予了厚望，特別是在動力傳輸這一方面。動力的傳輸性能是辨別汽車好壞的第一指標，它不僅有利于人們對于駕駛汽車的適應程度，更是汽車在行駛中能夠自由改變傳動比的必要條件。在這一方面上手動擋變速器是望塵莫及的，手動擋要根據(jù)道路情況并且隨時改變車輛的位置。這促使對駕駛員要求特別高，尤其要求駕駛員能準確地踩踏離合器、油門，同時再進行換擋這樣的配合要求比較高，尤其是在保證汽車在不熄火的情況下進行的。因此，手動機械變速器會使駕駛員產(chǎn)生注意力分散，并且由于頻繁的換檔和高強度注意力集中等情況下，反而會增加更多的不安全因素。然而自動變速器則可以根據(jù)路況對自身的速度和轉(zhuǎn)矩進行改變和協(xié)調(diào)，這樣使得汽車具備更好的駕駛性能、安全性能和排放性能。歐美等發(fā)達國家對于自動變速器的研究發(fā)展都是首當其沖的，他們在90年代就把電子技術運用在變速器的性能改裝上，這就使得自動變速器的進化歷程更上一層樓。與此同時，美國已經(jīng)將自動變速器推廣位任意車輛的標配了。如今，美國90%以上的汽車是使用自動變速器進行運轉(zhuǎn)的，日本占比為73%，歐洲為30%。隨著時代的發(fā)展，中國也開始使用自動變速器來驅(qū)動車輛。我國對自動變速器的研究開始于20世紀80年代，由于當時的國力限制因此在一開始的自動變速器的研發(fā)上受到諸多限制。所以自動變速器的進口貿(mào)易一直是國內(nèi)主要的問題之一，在2002年的時候進口自動變速器的交易金額就達到了3.07多億美元，在接下來的十年之間交易數(shù)據(jù)還在持續(xù)上升中。然而自2010年這種狀況得到了顯著的改變，因為在2010年奇瑞公司正式自主研發(fā)并生產(chǎn)了他們的第一代CVT變速箱，此后越來越多的汽車公司自主研發(fā)成功更多種類的自動變速器。1.1自動變速器的研究背景：1.1.1. 自動變速器背景：自動變速器是汽車總成中最關鍵的部位之一，自從1939年第一臺自動變速器問世以來到現(xiàn)在已經(jīng)七十多年了，在這七十年間自動變速器經(jīng)歷了一代又一代的革新，一代又一代的不破不立，在經(jīng)濟水平不斷提高的時代里，人們對汽車的要求也在不斷提高，特別是在駕駛舒適性上。與傳統(tǒng)的手動變速器相比自動變速器以其優(yōu)越的能力獲得了廣泛的喜愛，尤其是自從人們對汽車環(huán)保的認知度的提高，自動變速器也因時制宜的加入了環(huán)保因素，使之可以更好的兼顧大眾的喜愛。世界上的自動變速器主要為四種型式如表1.1所示表1.1自動變速器的型式自動變速器的型式液力傳動自動變速器電控機械式自動變速器雙離合自動變速器無級自動變速器1.1.2.自動變速器的研究背景：隨著時代的變遷和GDP的不斷增長下，讓我國的經(jīng)濟瞬間處于發(fā)展的機遇期，必須進行實時的深化改革，不然將會被這個時代所拋棄。在這場改革中，首先需要變革的便是汽車產(chǎn)業(yè)。作為國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)支柱的它涉及范圍廣，關聯(lián)性高，能夠拉動更多的消費。要想推動其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，必須對它進行徹底的振興如同反腐一般。只有通過振興，才能夠促進國民經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展，從而提高國際競爭力量。我國作為一個人口最多的國家，使得我國產(chǎn)生的汽車市場尤其廣闊。這便促使我國的汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迅速，也使得國外強大的汽車公司開始搶占我過的汽車市場。這就促使我國的汽車行業(yè)需要自強需要改革。隨著國家政策的大力支持，國內(nèi)車輛制造行業(yè)得到很好地市場發(fā)展機遇。我國在機械加工的發(fā)展，為汽車行業(yè)的發(fā)展提供的極大的基礎，尤其是在變速器制造方面，然而真正考驗我國的機械制造，是在變速器齒輪、軸等關鍵零部件等方面，通過不斷地研究和創(chuàng)新，已經(jīng)漸漸接近國際領先水平，但卻已經(jīng)還有不足，尤其是在齒輪的輪齒強度、精度和抗疲勞等方面，差距甚大，產(chǎn)生這一差距的原因在于我國在一開始的生產(chǎn)以量為主，而不是以質(zhì)量為主。使得很多產(chǎn)品不合格。在科學技術的不斷發(fā)展下，我國對于手動變速器的研究已經(jīng)取得了重大進步，但是在獨一自動變速器的研究上依舊進展緩慢。隨著人們環(huán)保意識的增強和對新能源汽車的研究，使得對于變速器的要求也日趨增多。這便使得自動變速器成為了兵家必爭之地。這種現(xiàn)狀在中國市場尤為顯著，近幾十年來，中國汽車的品牌越來越多，然如今為人們熟知的卻很少。這便是“物競天擇，適者生存”道理，本次研究對象采用的變速器的類型以液力傳動為主。1.2、汽車自動變速去的分類1.2.1、按傳動比變化方式分類自動變速器的種類有級式自動變速器無級式自動變速器綜合式自動變速器1.2.2、按操作方式分類汽車變速器可分為強制操縱，自知動操縱和半自動操縱三種。1.3、自動變速器的工作原理及類型自動變速器能夠在汽車正常的行駛過程中，不需要利用手動調(diào)整離合器的方式來進行換擋。而是依靠自動變速器自身的動力負荷能力，改變發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，自動換至指定的檔位，以此來改變汽車的車速，這就是自動變速器的工作原理。自動換擋的時候，系統(tǒng)將控制節(jié)氣門進油量，使行駛速度發(fā)生改變。通過激活電子控制系統(tǒng)中的位置傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器和檔位開關，來設定的換檔時保證提升或降低檔位和鎖住檔位的時間準確一致，這樣就可以使汽車能夠更加平穩(wěn)行駛和油耗大幅度節(jié)省。1.4、汽車自動變速器控制技術經(jīng)過對自動變速器技術的研究創(chuàng)新，使得自動變速器在行業(yè)上的飛速發(fā)展。主要的研究對象就是自動變速器中的自動控制的原理，其中自動反饋的控制理論級為突出。然而自動反饋控制理論主要可分為三種：經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論和魯棒控制理論。1.5、車輛自動變速器的發(fā)展趨勢1、有級自動變速器的檔位開始有了明顯增多的趨勢2、自動變速器控制單元的電子化、計算機化，使自動變速器的自動化、智能化程度有不斷提高的趨勢3、傳動系統(tǒng)與發(fā)動機甚至于整車有一體化、系統(tǒng)化的趨勢。

第二章、自動變速器行星齒輪機構(gòu)2.1、行星齒輪的分類在自動變速器上使用的行星齒輪機構(gòu)，其應用較多廣的以辛普森式行星齒輪機構(gòu)和拉維奈爾赫式行星齒輪機構(gòu)為主，其他種類如表2.1所示。表2.1行星齒輪的分類自動變速的分類基礎行星齒輪機構(gòu)辛普森式行星齒輪機構(gòu)改良型辛普森式行星齒輪機構(gòu)四前進擋行星齒輪機構(gòu)改良型拉維泰爾赫式行星齒輪機構(gòu)拉維奈爾赫式行星齒輪機構(gòu)2.1.1、基礎行星齒輪機構(gòu)基礎行星齒輪機構(gòu)是所有轎車自動變速器中最簡單的一種，此種行星齒輪機構(gòu)源于美國克萊斯勒公司的Power

Flite液力自動變速器。2.1.2、辛普森式行星齒輪機構(gòu)辛普森是美國福特汽車工廠的一名普通工程師，在他的工作歷程中他一直想設計出一款配置性能完善的變速機構(gòu)，經(jīng)過不斷地實驗研究，終于在他的努力之下行星齒輪機構(gòu)就此誕生。他將行星齒輪分為了三大塊：太陽輪、行星輪和齒圈。在行星齒的基礎上，配置出兩個同樣規(guī)格的行星輪與太陽輪進行配合，使得擋位數(shù)目得到增加，這樣會使整體結(jié)構(gòu)更加的緊湊，改善了傳動的性能，傳動的效率將會大幅度的提升。當然行星齒輪的優(yōu)點不僅限于此，此外他還有工藝性、成本費、傳動平穩(wěn)和操作便捷的優(yōu)點。這些優(yōu)點使得行星齒輪的適用范圍變得廣闊，也是美國本地三大汽車巨頭看到了希望，于是美國福特、通用和克萊斯勒采用并在上世紀70年代大批量生產(chǎn)。2.1.3、改良型辛普森式行星齒輪機構(gòu)經(jīng)過對辛普森式行星齒輪機構(gòu)研究改進，在原有配置的基礎上用摩擦片式的制動器代替皮帶式制動器，并且在行星齒輪的配合之間穿插了一個單向超越離合器。改良后的自動變速器的使用性能又上升了一個檔位。特別動換擋變位的時候，汽車的平穩(wěn)性得到了明顯的加強。2.1.4、拉維奈爾赫式行星齒輪機構(gòu)在上世紀70年代初，美國福特汽車工廠為了使汽車自動變速器加光明，研究制造出來一款新型的行星齒輪拉維奈爾赫式行星齒輪。這種行星齒輪在當時被運用在一款名叫Select-Shift的自動變速器上，一直延續(xù)到了1980年才被新型的Auto-Overdrive型自動變速器所取代。2.1.5、改良型拉維泰爾赫式行星齒輪機構(gòu)該行星齒輪機構(gòu)主要是在拉維泰爾赫式行星齒輪機構(gòu)基礎上增加了一個單向超越離合爾器，使得變速器從低速擋變換到2擋時，平穩(wěn)性得到了大大的提高2.1.6、四前進擋行星齒輪機構(gòu)四前進檔的行星齒輪機構(gòu)除了增加前進擋位的用途之外，還具備了傳動功率的分流，高行駛速度的換擋鎖止，增設超增速擋等特點。不同汽車型號的自動變速器在結(jié)構(gòu)上通常有很大的差異，主要區(qū)別如表2.2所示下面三點。表2.2自動變速在結(jié)構(gòu)上的不同自動變速器在結(jié)構(gòu)上的差異(1)前進擋的擋數(shù)數(shù)目不同。(2)離合器、制動器及單向超越離合器的數(shù)目和布置方式不同。(3)所采用的行星齒輪機構(gòu)類型不同。2.2、行星齒輪的結(jié)構(gòu)自動變速器超速行星齒輪機構(gòu)如表2.2所示表2.2行星齒輪結(jié)構(gòu)行星齒輪機構(gòu)內(nèi)齒圈行星齒輪行星架太陽輪2.3、行星齒輪的工作原理如圖2.1所示。行星齒輪主要分為三個組成構(gòu)件：太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈，這三個構(gòu)件之間有著明顯的相互存在的運動特性。實際上當固定其中任構(gòu)件為主動輪時，并且確定此主動輪有明確的轉(zhuǎn)向和準確的轉(zhuǎn)速的時候，是另一構(gòu)件作為從動輪并且與之要相互配合傳動，使得從動輪也有明確的轉(zhuǎn)向和準確的轉(zhuǎn)速。這樣的條件下才能形成一個輪系。圖2.1行星齒輪結(jié)構(gòu)圖1-太陽輪2-行星齒輪和行星齒輪架3-內(nèi)齒圈（1）依照上面輪系形成的條件，我們將內(nèi)齒圈作為固定構(gòu)件，把太陽輪作為輪系的主動件，然后順時針方向旋轉(zhuǎn)。把行星架作為從動輪與太陽輪配合，配合的同時整體的行星齒輪會朝著相反的方向（逆時針方向）運動。但由于內(nèi)齒圈已經(jīng)被固定了，行星齒輪要在這個時候進行逆時針的運動，只有在行星架做順時針方向的情況下才能被實現(xiàn)。這樣便會出現(xiàn)一個問題，行星齒輪在這個配合之中不僅有著逆時針轉(zhuǎn)動的趨勢，還會在行星架的帶動之下存在著與之相反方向的轉(zhuǎn)動牽引，繞著太陽輪做順時針的轉(zhuǎn)動。這樣的情況反映出了行星齒輪存在著相互作用的傳動形式，使得從動輪行星架的轉(zhuǎn)動方向與太陽輪轉(zhuǎn)動方向一致。在這種情況下，太陽輪是主動輪并且小齒輪與從動輪行星架之間沒有具體齒數(shù)的傳動關系。這種傳動方式便是小齒輪帶動大齒輪一種傳動方式，是一種齒輪之間的減速運動方式，但傳動比依舊很大。(2)當太陽齒輪為固定件時，行星齒輪架擔任主動輪的職責，并順時針旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈擔任從動輪的職責。當行星齒輪架順時針旋轉(zhuǎn)時，勢必會導致行星齒輪進行順時針旋轉(zhuǎn)，從而導致依靠行星齒輪驅(qū)動的內(nèi)齒圈也進行順時針旋轉(zhuǎn)。在此主動部分的支架的旋轉(zhuǎn)方向與被動部分的齒圈的旋轉(zhuǎn)方向相同。導致行星齒輪驅(qū)動的內(nèi)齒圈順時針旋轉(zhuǎn)。因此當主動部分的支架產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)方向與被動部分的齒圈的旋轉(zhuǎn)方向相同。那么就可以判定行星架是一個當量齒數(shù)非常大的齒輪，這樣會直接導致傳動比小于1。(3)依照上面輪系形成的條件，我們把行星架固定構(gòu)件的時候，太陽輪為主動輪并且進行順時針旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈便是從動輪，因為我們把行星架作為了固定的構(gòu)件，把這種構(gòu)件稱之為行星齒輪的固定軸傳動形式。這種條件下配合傳動的時候，當太陽輪做順時針運動，其與之配合的行星輪便會逆時針轉(zhuǎn)動。行星輪將會帶動配合的內(nèi)齒環(huán)做同方向的旋轉(zhuǎn)運動，這就使得內(nèi)齒環(huán)的運動方向與太陽輪是相反的。在這種固定傳動的條件下時，行星齒輪起過渡作用，改變了從動部件的轉(zhuǎn)向。2.4行星傳動的動力學2.4.1、行星排的理論內(nèi)力矩關系式在不考慮摩擦、等速度運動的情況下，行星排中齒輪對太陽輪、內(nèi)齒圈、行星架作用的力稱為理論內(nèi)轉(zhuǎn)矩，分別用Mt、Mq、Mj、表示，如下圖中Rq、Rt、分別為內(nèi)齒圈、太陽輪的節(jié)圓半徑。r’、r為行星齒輪與內(nèi)齒圈、太陽輪嚙合的節(jié)圓半徑。行星齒輪度太陽輪、內(nèi)齒圈、行星架的作用力為Pt、Pq、Pj。由于行星齒輪平衡，得行星齒輪對內(nèi)齒圈的作用力矩為：行星齒輪對太陽輪的作用力矩為：圖2.2行星齒輪的力平衡2.4.2、行星排的實際內(nèi)力矩關系式考慮到行星齒輪傳動的摩擦損失等，將引入的傳動效率的行星排的實際內(nèi)力矩關系式。單行星排實際內(nèi)力矩關系式為

第三章、超速行星齒輪結(jié)構(gòu)三維建模3.1、輸入輸出軸3.2、圓柱滾珠軸承3.3、圓錐滾柱軸承3.4、行星齒圈和行星架3.5、內(nèi)齒圈3.6、離合器殼體3.7、組裝總圖3.8、爆炸圖第四章、行星齒輪理論設計在行星齒輪機構(gòu)運動方案設計階段，行星機構(gòu)設計的主要任務是確定各輪的齒數(shù)，選擇適當?shù)木庋b置。4.1、行星輪系的確定要素行星齒輪系要求它可以完美運轉(zhuǎn)時必須符合以下幾要素，如表4.1所示表4.1行星齒輪的確定要素傳動比要素行星輪系用來傳遞運動，就必須實現(xiàn)工作所要求的傳動比。同心要素行星輪系是一種共軸式的傳動裝置。為了保證裝在系桿上的行星齒輪在傳動過程中始終與中心輪正確嚙合，必須使系桿的轉(zhuǎn)軸與中心輪的軸線重合。裝配要素假定在行星輪系中有且只有一個行星齒輪，那么其產(chǎn)生所有的載荷將由這一對齒輪嚙合來承擔，功率也由這對齒輪來進行傳遞。在行星齒輪的運動過程中，輪齒嚙合產(chǎn)生的嚙合力和行星齒輪的離心慣性力都會隨著行星齒輪的轉(zhuǎn)動而改變方向，因此軸上所受的載荷力是動載荷。為了提高承載能力和解決動載荷問題，都會采用若干個分布均勻的行星齒輪。這樣便可以使用多對齒輪組來承受輪齒轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的動載荷，這樣的組合可以有效的提高齒輪的承載能力，通過行星齒輪均勻分布，使得作用在中心輪上的力為零，系桿所承受的離心慣性力得到平衡，可以很大程度上改變受力狀況。然而必須要使多個行星齒輪能要夠均勻地分布在中心輪四周這樣才能使得受力均勻。鄰接要素均勻分布的行星齒輪數(shù)目越多，每對齒輪所承受的載荷就越小，能夠傳遞的功率就越大，但受到一個限制，即不能讓相鄰兩個行星齒輪的齒頂產(chǎn)生干擾和相互碰撞。接下來以下圖4.1所示的傳動為例對單排行星輪系進行理論設計。圖4.1行星齒輪組1—內(nèi)齒圈；2—行星齒輪3—行星架；4—太陽輪傳動比條件。因為i1H=1+z3/z1所以z3/z1=i1H-1由此可得z3=（i1H-1）z14.2行星傳動裝備示意圖1,3—中心輪；2—行星齒輪（2）同心條件、如圖4.2所表示，中心輪1與行星齒輪2進行嚙合從而組成外嚙合傳動，中心輪3與行星齒輪2進行嚙合從而組成內(nèi)嚙合傳動，同心條件便是要求這兩組嚙合傳動的中心距必須相等，即a’12=a’23因為 a’12=r’1+r’2a’23=r’3-r’2所以r’1+r’2=r’3-r’2若三個齒輪均為標準齒輪或者高度變?yōu)辇X輪傳動，因此上式可以用來表示各輪的分度圓半徑，即r1+r2=r3-r2而分度圓半徑也可以用齒數(shù)和模數(shù)表示，因為各輪模數(shù)相等，所以上式可以變換寫成z1+z2=z3-z2即該公式表明兩個中心輪的齒數(shù)應該是一樣的，不可能出現(xiàn)一奇一偶的現(xiàn)象。將上式的z3=（i1H-1）z1代入上式，整理可得假如采用角度變位傳動，由于變位后的中心距分別為所以同心條件關系式可以整理為4.2行星輪系傳動比的計算圖4.3單排行星輪系示意圖1~3—齒輪；H—系桿表4.1行星輪系轉(zhuǎn)化機構(gòu)中各構(gòu)件的角速度構(gòu)件代號原有角速度在轉(zhuǎn)化機構(gòu)中的角速度（即相對于系桿的角速度）1ω1ω1H=ω1-ωH2ω2ω2H=ω2-ωH3ω3ω3H=ω3-ωHHωHωHH=ωH-ωH=0在轉(zhuǎn)化機構(gòu)的傳動比可以依照定軸輪系傳動比來計算。下面將會以通過該轉(zhuǎn)化機構(gòu)傳動比的計算，這樣便于得到行星輪系中各部位構(gòu)件的真實角速度之間的關系，進而求得行星輪系的轉(zhuǎn)化比。傳動比計算概念公式：式中，i1H3——在轉(zhuǎn)化機構(gòu)中齒輪1為主動輪、齒輪3為從動輪時的傳動比。由于該轉(zhuǎn)化機構(gòu)為定軸輪系，因此其傳動比大小為整理兩式可得：式中齒數(shù)之前的“-”號表示機構(gòu)中齒輪1和3的旋向相反。依據(jù)上述公式和原理可以整理出行星輪系的傳動比的一般公式。假設行星輪系中兩個中心輪分別為1和n，系桿為H，則該機構(gòu)的傳動比可表示為假如行星輪系的傳動比為“+”，便可以稱之為正號機構(gòu)；若為“-”，便稱之為負號機構(gòu)。4.3、斜齒輪參數(shù)及幾何尺寸的理論設計計算斜齒輪的輪齒形狀為螺旋狀，且垂直于齒輪軸線的端面（下標以t表示）和垂直于齒廓螺旋面的法面（下標以n表示）并且含有不同的參數(shù)。斜齒輪的端面屬于標準的漸開線輪廓，但從斜齒輪的加工和受力角度看，斜齒輪的法面參數(shù)應屬標準值。4.3.1、螺旋角β下圖為斜齒輪分度圓柱面展開圖，螺旋線展開成一條直線，該直線與軸線的夾角稱為β，即斜齒輪的螺旋角。4.4斜齒輪分度圓展開圖計算公式為dk——斜齒輪齒廓上任意圓的螺旋角；????βk——斜齒輪齒廓上任意圓直徑；????d——斜齒輪分度圓直徑；?????β——斜齒輪分度圓螺旋角。4.3.2、模數(shù)如圖4.4所示，圖中pt為端面齒距，pn為法面齒距，pn=pt·cosβ，因為p=πm,πmn＝πmt·cosβ,故斜齒輪法面模數(shù)與端面模數(shù)的關系為:mn＝mt·cosβ。4.3.3、壓力角因斜齒圓柱齒輪和斜齒條嚙合時，它們的法向壓力角和端面壓力角角度相等，所以斜齒圓柱齒輪法向壓力角αn和端面壓力角αt的關系可通過斜齒得到。如圖4.5所示的斜齒中，ΔABD的端面上，ΔACE在法向端面上，∠ACB=90°。在直角△ABD、△ACEJ及△ABC中,因為tanat=AB/BD、tanan=AC/CE、AC=AB*cosβ、BD=CE，所以有：tanan=AC/CE=AB*cosβ/BD=tanat*cosβ。圖4.5法面壓力角和端面壓力角的關系4.3.4、齒頂高系數(shù)及頂隙系數(shù)：在斜齒輪中無論是從法向或從端面來看，輪齒的齒頂高都是一樣的，頂隙也是相同的，即hat*=han*cosβ ct*=cn*cosβ?4.3.5.斜齒輪的幾何尺寸計算：在直齒圓柱齒輪的幾何尺寸中，只需將各參數(shù)看作端面參數(shù)代入計算公式中，就能完全適用于平行軸標準斜齒輪的幾何尺寸計算，如表4.2所示表4.2幾何尺寸計算公式名稱符號公式分度圓直徑dd=mtz=(mn/cosβ)z基圓直徑dbdb=dcosαt齒頂高haha=mn齒根高hfhf=(h*an+c*n)mn齒距pP=πmn齒頂圓直徑dada1=d+2haa1=m(z1+2ha*)，da2=m(z2+2ha*)齒根圓直徑dfdf1=mn(z1-2.5)，df2=mn(z2-2.5)中心距aa=(d1+d2)/2=mn(z1+z2)/2cosβ齒高hh=2.25m第五章、行星齒輪設計計算5.1斜齒輪設計計算5.1.1、斜齒輪模數(shù)的計算將分度圓直徑d=25.2mm，齒數(shù)為18代入公式d=mtz得：mt=d/z;mt=25.2/18；mt=1.4該斜齒輪的端面模數(shù)為、斜齒輪模數(shù)的設計計算將上式求得的mt代入mn=mt*cosβ中；即mn=mt*cosβmn=1.4*cos20omn≈1.32法向模數(shù)為1.325.1.3、斜齒輪齒距地設計計算將mn=1.4代入公式p=πmn得：P=1.4π將π=3.14代入P=4.4mm5.1.4、斜齒輪單個齒高的設計計算將mn=1.4代入公式h=2.25mn得：h=2.25*1.4h=3.15mm5.1.5、斜齒輪齒根圓直徑的設計計算將mn=1.4，z=18代入公式df1=mn(z1-2.5)計算得df1=21.7mm5.1.6、斜齒輪齒頂圓直徑的設計計算將mn=1.4，z=18代入公式da1=m(z1+2ha*)得：da1=1.4*20.8=29.12mm5.1.7、中心距的設計計算將上式計算得到的數(shù)據(jù)代入公式a=mn(z1+z2)/2cosβ中求得：a=815.2、內(nèi)齒圈設計計算5.2.1、內(nèi)齒圈的的齒頂圓直徑設計計算將量的的da1代入公式da1=d1+2*ha1計算的得d1=da1-（2*ha1）d1=96.66mm5.3、行星齒輪傳動比的計算圖5.1單排行星輪系示意圖1~3——齒輪；H——系桿依據(jù)傳動比概念公式可以得出：在式中齒輪1為主動輪、齒輪3為從動輪，由于行星齒輪屬于定軸輪系，因此傳動比為，結(jié)合兩式可得，當主動輪和從動輪方向相同時便是“+”號,由于設計計算的超速離合器，旋向相同，因此用“+”號。將主動輪齒數(shù)和從動輪齒數(shù)代入公式得iH13=2.1.

結(jié)論本科畢業(yè)設計歷時兩個半月在這兩個半月里，我完全按照預期要求安排，按照每日計劃來安排我的設計任務，在設計初期我復習了《機械原理》、《機械設計》《材料力學》等知識。并且還查閱的《自動變速器的構(gòu)造原理和設計方法》、《汽車設計》，在設計中期和后期我利用所學知識不斷地對我想要設計的零件進行分析、建模、裝配，受力分析等等。在設計期間得到了機械專業(yè)的老師和前輩的指導和幫助，在此深表謝意。畢業(yè)設計是對大學所學知識的綜合應用，是理論聯(lián)系實際的訓練。通過畢業(yè)設計，我復習了以前在課堂上學習過但卻有些遺忘的專業(yè)知識，學習和體會到了機械設計過程中的基本技能和思想。我深刻的認識到：在設計過程中，不僅要秉持著對任何事物都嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，同時也要保證設計出的產(chǎn)品的實用性高，不能說設計出的物品毫無實用價值。在設計過程中我遇見了很多問題，其中有很多都是目前的我無法進行解讀的，特別是我在設計超速檔行星齒輪時，我就明確認識到了我自己的不足和缺陷。在本次畢業(yè)設計中我著重于零件尺寸和幾何形狀的達標，卻忽略了其他方面的配合，在建模的時候變導致了圖形無法配合起來，這樣便促使我不得不去推翻自己一開始的設想從頭再來。本次設計我主要是以機械上的設計還有很多地方無法全面涉及，例如行星傳動的運動學和動力學等方面便是因為我個人專業(yè)的不同無法進行解答，希望接下來會有人來把它進行進一步的完善。致謝時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼間我的實習生涯就這樣過去了，夏日炎炎，卻帶走不了我熊熊燃燒的激動，然而我在每敲擊一個字，心里涌出不是即將畢業(yè)的歡喜而是我將要離開學校的悲傷。沒錯因為論文的結(jié)束這也代表著我的學生時代一去不復返的，或許這將是我最后一篇論文的。雖然百般不舍,但是我卻能在這美麗的學校中等待這一天的到來我感覺已經(jīng)很好了。通過這次畢業(yè)設計，將我這兩年內(nèi)所學的知識進行的一次徹底的融合。同時我學到了很多在課堂上沒法學到的知識。本次畢業(yè)設計我完成了畢業(yè)設計的任務，達到了畢業(yè)設計的目的。但是，我知道自己的設計還有許多不足和缺陷，希望老師能夠加以指正，謝謝。最后非常感謝老師的悉心指導同時又給了我們實物讓我們可以進行測量，這也為我后期的畢業(yè)設計的物體的設計和計算打下了實際的基礎。也正是因為這樣才讓我在機械類的行業(yè)中更上一層樓。當然了，完成這個課題也離不開老師們的悉心指導，其中最要感謝的就是程言昌老師，他總是在我們最需要幫助的時候給我們正確地富有意見性的想法和建議。

參考文獻[1]?汽車工程手冊編委會，?汽車工程手冊。人民交通出版社，2001[2]?劉惟信,汽車設計。清華大學出版社，