三軸六檔變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【直接操縱手動(dòng)換擋變速器】【說(shuō)明書+CAD】

購(gòu)買設(shè)計(jì)請(qǐng)充值后下載，資源目錄下的文件所見(jiàn)即所得，都可以點(diǎn)開預(yù)覽，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件?！咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無(wú)水印，可編輯。具體請(qǐng)見(jiàn)文件預(yù)覽，有不明白之處，可咨詢QQ:12401814 附錄A:英文文獻(xiàn)附錄B:英文文獻(xiàn)翻譯六檔自動(dòng)變速器設(shè)計(jì) 本論文的設(shè)計(jì)目的是提供一個(gè)更有效的設(shè)計(jì)六檔自動(dòng)變速器的方法，該變速器以基本齒輪比和速比方程為基礎(chǔ)。首先，提供了八桿二自由度傳動(dòng)比齒輪機(jī)構(gòu)的速比方程，且用它來(lái)計(jì)算基本齒輪比。接下來(lái)，估算給出速比方程的范圍，并分成三組，得出所有可能的離合器序列。然后，用一個(gè)平面圖形來(lái)表示每個(gè)可能的離合器控制順序。最后，從三個(gè)所需的速比得出所有齒輪的齒數(shù)。這篇論文的結(jié)果顯示，八桿二自由度傳動(dòng)比齒輪機(jī)構(gòu)最多可能達(dá)到六級(jí)變速，且只有一組速比適用于設(shè)計(jì)過(guò)程。 (DOI： 10.1ll511.3013346）關(guān)鍵詞： 自動(dòng)變速器，行星齒輪機(jī)制，Ravigneaux，速度比1， 概述自動(dòng)變速器是連接在發(fā)動(dòng)機(jī)后部且傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)能量至驅(qū)動(dòng)輪的裝置。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)時(shí)工作在最佳狀態(tài)，而變速器就是為了保持發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在該范圍內(nèi)。自動(dòng)變速器通過(guò)嚙合與釋放離合器來(lái)控制行星齒輪的輸入級(jí)和輸出級(jí)，以實(shí)現(xiàn)一系列的速比。1940 年，Ravigneaux第一次提出七桿二自由度行星齒輪機(jī)構(gòu)和八桿二自由度行星齒輪機(jī)構(gòu)，這些行星齒輪機(jī)制稱為Ravigneaux傳動(dòng)比齒輪機(jī)構(gòu)。七桿二自由度行星齒輪機(jī)構(gòu)廣泛地應(yīng)用于如福特 ATX、 福特AOD的自動(dòng)變速器。 1996年，Hsieh和Tsai提出一種基于面向?qū)嶓w理念的方法，通過(guò)列舉行星齒輪的離合器序列并制成表格來(lái)設(shè)計(jì)周齒輪機(jī)構(gòu)。該方法有效簡(jiǎn)化了行星齒輪機(jī)構(gòu)離合器序列的合成。 2000年，Hsu和Hsu采用了圖形化表示，進(jìn)行行星齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。他們開發(fā)了七桿二自由度齒輪機(jī)構(gòu)，其中包含有Ravigneaux齒輪機(jī)制。 2002年，Hsu提出了用齒輪齒數(shù)以及離合器序列和速比來(lái)進(jìn)行行星齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 因此，本論文的目的是設(shè)計(jì)基于八桿二自由度Ravigneaux齒輪機(jī)構(gòu)的自動(dòng)變速器。2， Ravigneaux型自動(dòng)變速器圖 1 (a) 為Borg-Warner自動(dòng)變速器，它可提供四個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔。它包含了七桿二自由度Ravigneaux齒輪機(jī)構(gòu)、 三個(gè)旋轉(zhuǎn)離合器 (CI、 C3 和 C4) 和兩個(gè)帶離合器 （B1 和 B4）。Borg-Warner的自動(dòng)變速器中 齒圈 2 被選為輸出級(jí)且受離合器的控制。圖 1 （b） 顯示離合器序列的控制，其中X符號(hào)指示對(duì)應(yīng)的離合器處于激活狀態(tài)。當(dāng)離合器 Ci和 Bg 接合、 旋轉(zhuǎn)便從轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器通過(guò)i傳到Ravigneaux齒輪機(jī)構(gòu)。g和齒輪箱接合，在i與o之間的速比（以g 為基準(zhǔn)）表示為Ri,go，速比大于第一檔和第二檔的速度在叫 (UD)，相等于一個(gè)第三檔的速度稱為(DD)，小于超速檔速度叫 (OD)。Ravigneaux齒輪機(jī)構(gòu)采用七桿二自由度齒輪機(jī)構(gòu)，包含變速箱 0、 中心輪 1、 齒圈 2、 中心輪3、 支架 4、 行星齒輪 5，和行星齒輪 6.齒輪 1 ，2、 3 和載體 4 被稱為同軸的鏈接所示，因?yàn)樗麄儗?duì)相同的軸旋轉(zhuǎn)。八桿二自由度齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，圖 2 (b)，所示。它包括變速箱 0、 中心輪 1、 齒圈 2、 中心輪 3、 支架 4、 齒圈 5、 6、 行星齒輪6和行星齒輪 7、 在哪個(gè)星球齒輪 6 相連的星齒輪7。齒輪副的行齒輪齒數(shù)的設(shè)計(jì)，最主要的約束如下：(1)只有一個(gè)離合器能在加速時(shí)使用。(2)考慮到自動(dòng)變速器行車性能，倒檔速度應(yīng)該設(shè)在第一檔和第二檔速度之間。(3)考慮到環(huán)形齒輪和中心輪齒輪比的絕對(duì)值，應(yīng)該比行星齒輪大，行星齒輪齒數(shù)應(yīng)大于等于15，環(huán)形齒輪齒數(shù)因小于等于150.(4)為了避免強(qiáng)度不夠，行星齒輪的角度應(yīng)小于110，一確保有三種行星齒輪。=cos-1(Z5-Z7)2+(Z2-Z6)2+(Z6+Z7)22(Z5-Z7)(Z2-Z6)+sin-1(Z7Z5-Z7)+sin-1(Z6Z2-Z6) (1)3， 離合器序列設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)Ravigneaux自動(dòng)變速器的第一階段是列出所有接合順序，具體過(guò)程如下：第一步；選擇輸出軸及所有速比方程: s-Kir+Ki-1c=0 (2) s,r和c分別是中心齒輪,環(huán)形齒輪,和支架的角速 率。Ki是基本齒輪率，Ki=-ZrZs。行星齒輪時(shí)，Ki= ZrZs。軸的相應(yīng)速比方程為: Ri,0g=(i-g)(o-g)第二步：將速比分為UD ,三類，并把他們分類整理?；君X輪比率的范圍代入方程式的速度比確定 相應(yīng)的范圍。然后，使用這些速比范圍，他們 分為1 SR(UD)，0SR1 (OD），和SR 0 (RD)。如果有兩個(gè)以上的速度比在任何一組， 他們將依據(jù)約束進(jìn)一步再分為一些可能性，速度比值任何一個(gè)分組是按降序排序，然后離合器序列生成。可能的離合器序列結(jié)合 UD、DD、OD 和RD得到。對(duì)于圖2（b）中的Ravigneaux齒輪機(jī)構(gòu)。，有四個(gè)基本組成；環(huán)形齒輪，行星齒輪，中心輪，行星架。即，（2，6，1，4），（2，6-7，3，4），（5，7，3，4），和（5，7-6，1，4）。但是，只有前三個(gè)齒輪運(yùn)動(dòng)方程是獨(dú)立的。這三個(gè)方程是； 1-K12+K1-14=0 3-K22+K2-14=0 3-K35+K3-14=0 其中：K1=-Z2/Z1 K2=Z2/Z3 K3=-Z5/Z3 表一 速比方程由于K11.0,K3K2 ,K3K2R2,51,R3,51,R4,51,R1,52,R1,53和R1,54屬于UD,R4,52,R2,53,R4,53屬于OD，R3,52，R2,54，和R3,54屬于RD。 由于僅有一個(gè)離合器用于轉(zhuǎn)換，（R2,51,R3,51,R4,51）和（R1,52,R1,53，R1,54）也被分到UD組。（R4,52,R4,53）和（R2,53,R4,53）分到OD組。且R2,51,R3,51,R4,51可以用下式表示；R=K1K3+XK1K3-K2 (6) 由于X越大，R越大，所以R3,51R2,51R4,51。R1,52,R1,53和R1,54可以表示為R=K1K3+XK2+X (7) 由于K1K3K2則X越大，R越小。故 R1,54R1,52R1,53同理， R4,52R4,53, R2,53R4,53得出UD和OD的離合器序列（表二）R3,52，R1,52分別是倒檔和第二檔速度?？紤]到R3,52R1,52，R3,52明顯不符合n2nrn1 因此R3,52得不出來(lái)。由兩種可能的UD，兩種RD及兩種RD控制順序（表二）最后得出八種可能的離合器順序如表3所示；4.旋轉(zhuǎn)離合器和帶式離合器的排列 由于相關(guān)聯(lián)系的離合器序列已經(jīng)合成，旋轉(zhuǎn)離合器和帶離合器需要排列以獲得自動(dòng)變速器.在圖形化的自動(dòng)變速器里，同軸鏈接用環(huán)形頂端表示，這是在一個(gè)長(zhǎng)方形的系統(tǒng)邊界位置。在輸出端，旋轉(zhuǎn)離合器，帶式離合器是由菱形頂點(diǎn)表示，他們?cè)诰匦芜吔缟?。每個(gè)圓周頂點(diǎn)，用虛線連接到相應(yīng)的邊界。由于自動(dòng)變速器的圖可以在一個(gè)平面上所以任意兩個(gè)邊不相交。這個(gè)圖就是二維的自動(dòng)變速器。例如，如4（a）所示的自動(dòng)變速器可以表示為如圖4（b）所示的平面圖形。表3中的4組離合器序列，他們由三組離合器控制。（C1，C2，C4，B2，B3，B4）,(C1，C3，C4，B2，B3，B4)和（C1，C2，C3，C4，B2，B3，B4）。通過(guò)圖形表示，（C1，C2，C4，B2，B3，B4）按如下步驟設(shè)置；)設(shè)計(jì)機(jī)理如表2所示。）帶式離合器的連接如圖5（b）所示。）自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)如圖5（c）所示。同樣，需建立離合器組(C1, C3, C4, B2, B3, B4) 和 (C1, C2, C3, C4, B2, B3, B4)的圖。分別如下圖6（a）和7（a）所示，由于他們是平面圖形，所以相應(yīng)的六速自動(dòng)變速器繪制如圖6（b）和7（b）所示。表3中的最后4組，它包含離合器C2, C3, 和 B1，有圖8(a) and 8(b)兩種可能的圖形畫法，因?yàn)檠h(huán)頂點(diǎn)1旁是一閉合回路、菱形頂點(diǎn)B1不能夠安排到矩形邊界的頂部或底部。這說(shuō)明如果離合器C2, C3, and B1同時(shí)存在，相應(yīng)的圖表便不是平面的，這樣得出最后四組不可能實(shí)現(xiàn)。所以表三中只有前四組能夠?qū)崿F(xiàn)。5. 齒輪齒數(shù)的計(jì)算離合器序列已經(jīng)確定，最后一步便是所有齒輪齒數(shù)的確定。因?yàn)樗俦确匠淌腔君X率K2，K3的函數(shù)，故可通過(guò)n1,n5,n6求出k1,k2,k3.對(duì)于表三中第一種順序，方程可列為；R1,54=(K1K3)/K2=n1 (8)R1,54=(K1K3-K3)/K2=n2 (9)R1,53=(K1K3-K2K3)/(K2-K2K3)=n3 (10)R4,53=K3/(K3-1)=n5 (11) R4,52=K3/(K3-K2)=n6 （12） R2,54=K3/K2=nr （13）由（8）（11）（12）得，n2=n1-n1n6+n6 (14) n3=n1-n1n5+n5 (15) nr=n6/(n6-1) (16) 當(dāng)n1n5n6 值給出時(shí)，k2,k3,n2,n3和nr能用方程（14）-（19）計(jì)算出來(lái)。表三中前四組的k2,k3,n2,n3和nr見(jiàn)表4。且根據(jù)齒輪比k1,k2,k3可以得到兩行星齒輪間的角；=cos-1(1-K3K2)2+(1-1K1)2-(1+1K1-K3+1K2)22(1-K3K2)(1-1K1)+sin-1K3+1K3-1+sin-1(K1+1K1-1) 由于n1,n5,n6的值任意給出，由表4和（20）可以檢查k1,k2,k3,n2,n3, 和是否合理。例如，當(dāng)n1,n5,n6取值（3.00,0.750,0.500）和（4.00,0.833,0.565），相應(yīng)的結(jié)果如5（a）和5（b）所示。可知，這組數(shù)據(jù)不能設(shè)計(jì)自動(dòng)變速器。由表5的結(jié)果可知，只有第二組符合設(shè)計(jì)要求，離合器順序?yàn)辇X輪的齒數(shù)可以分析出來(lái)；從方程（14）-（16）z1,z2,z3和z5滿足；K1=n1n6-1/n6=-Z2Z1 K2=n5n6-1/n6(n5-1)=Z2Z3 K3=n5/(n5-1)=-Z5/Z3 然后z2,z3,z5滿足；Z2=-n1(n6-1)/n6Z1 Z3=-n1(n5-1)/n5Z1 Z5=n1Z1 根據(jù)圖9中的約束可知；Z6=(Z2-Z1)/2 Z3=n1-n1n6-n6)/2n6Z1 Z7=(Z5-Z3)/2 Z7=n12n5-1)/2n5Z1 由于z1,n1,n5,n6可以根據(jù)圖9得到，z2,z3,z5,z6,z7可以由（24）-（26），（27a）,（27b）得到。圖（10a）（10b）分別顯示變速器和相應(yīng)離合器的原理圖，結(jié)果顯示n1n2=1.579,n2n3=1.267,n3n4=1.500,n4n5=1.333,n5/n6=1.364為109.525，由于n2n3小于等于1.3時(shí)，駕駛性能下降，齒輪x和y之間的能量損失系數(shù)為；k=(1Zx1/Zy)/5 齒輪副6和2，6和1，7和6，7和5，7和3之間的功率損耗系數(shù)表示為1,2,3,4,5通過(guò)方程（29）1,2,3,4,5滿足：1=1Z6-1Z25=0.004328 2=1Z6+1Z15=0.010795 3=1Z7+1Z65=0.010795 4=1Z7-1Z55=0.003030 5=1Z7+1Z35=0.009091 4， 結(jié)論在此論文中，提出了一種根據(jù)Ravigneaux齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)六檔自動(dòng)變速箱的有效的方法，如圖 2（b）。根據(jù)速比范圍和兩個(gè)相鄰加速檔之間只有一個(gè)離合器之間可以工作的原則，首先確定了六檔自動(dòng)變速器的六種可能順序。在安排好旋轉(zhuǎn)離合器和帶離合器，得到四個(gè)可行性進(jìn)一步設(shè)計(jì)六速自動(dòng)變速器。此外，在考慮倒檔速度和行星齒輪的夾角，只有一種序列滿足要求。圖10顯示合成六速自動(dòng)變速箱的示意圖和相關(guān)的離合器序列表。本論文的結(jié)果也顯示，八桿二自由度的Ravigneaux齒輪機(jī)構(gòu)最多可以提供六個(gè)前進(jìn)檔位。所提出的設(shè)計(jì)方法也可應(yīng)用于任何行星式自動(dòng)變速器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。