ZF自動變速器行星排設(shè)計【獨家課程畢業(yè)設(shè)計含3張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報告+中期報告+答辯ppt+外文翻譯】

ZF自動變速器行星排設(shè)計

摘要：汽車動力傳動系統(tǒng)中，由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高、扭矩較小、轉(zhuǎn)速與扭矩變化范圍有限等特點，需要自動變速器改變轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)外界環(huán)境的變化自動切換到與之相匹配的檔位，因而得到廣泛使用。近些年來，自動變速器的發(fā)展狀態(tài)呈現(xiàn)出多檔位化的特點，自動變速器實現(xiàn)換擋的關(guān)鍵部件是行星傳動，其結(jié)構(gòu)也愈加復(fù)雜，同時由于相關(guān)專利限制，對于自動變速器行星排設(shè)計與分析的研究具有重要的工程實際價值。

設(shè)計的主要研究內(nèi)容如下:

對自動變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理進行詳細的介紹，對自動變速器中行星齒輪機構(gòu)不同的組合方式進行分類與整理，總結(jié)出構(gòu)造自動變速器行星齒輪機構(gòu)的一些規(guī)則。

并且在行星排特性方程基礎(chǔ)之上，提出了如何優(yōu)選行星傳動換擋方案

對東風(fēng)六速自動變速器行星排的方案進行優(yōu)化設(shè)計，合理利用已經(jīng)開發(fā)的軟件完成了六速自動變速器行星排行星齒輪機構(gòu)、控制元件方案、換擋方案的設(shè)計。

對六速自動變速器行星排強度進行合理分析，齒輪靜態(tài)安全系數(shù)能夠得出結(jié)果，并且對行星排強度的設(shè)計進行驗證;對設(shè)計的六速自動變速器行星排嚙合特性進行分析，得到各齒輪副嚙合印痕，驗證行星排幾何修形量設(shè)計的合理性;并且詳細認真剖析了六速自動變速器行星排的傳動效率和疲勞壽命。

關(guān)鍵詞：機械工程；變速器；行星齒輪傳動；行星排

ZF automatic transmission planetary row design

Abstract：In the automotive powertrain system, due to the engine have high speed, low torque,small  range  of  speed  and  torque  characteristics,  the  automotive  need  automatictransmission speed up and slow down,  according to the changes in the externalenvironment automatic switches to the matched shift, which are widely used. In order toimprove  the  performance  of  automatic  transmission,  which  has  multiple  shiftdevelopment trend,  planetary transmission  as  automatic transmission  key parts  isbecoming more and more complex, thus identiing a reliable, practical and systematicapproach to planetary transmission configuration,  design,  and analysis  have greatpractical value.

The main contents of the paper are as follows:

 Introduces the structure and working principle of automatic transmission,Through sorting different combinations of planetary gear, gain the rules of constructplanetary gear in automatic transmission

Coding the planetary transmission  of  automatic transmission,  established planetary transmission mathematics model, propose a method through design structure matrix and control matrix completed planetary transmission design.

Completed six-speed automatic transmission ratio design, using the structure matrix design module, and shift plan optimization module completed six-speed automatictrans mission conceptual design. 

Analysis  six-speed automatic transmission strength,  get gear static safety, validation the rationality of planet gear strength design. Analysis six-speed automatictransmission  meshing  characteristics, get the gear meshing prints,validation therationality of planet gear geometry  modification. Analysis  six-speed automatictransmission efficiency, fatigue life.

By connecting them in proper way , the transmission of five forward speed and one backward speed can be obtained . The vehicle auto transmission adpoting this derailleur is simple and concise in structure , multiple in grade of speed governing ,high in transmission efficiency ,smooth in gear shifting , and good in controlability.

Keywords：mechanical engineering , transmission , epicycle gear transmission , planet-row .

目  錄

摘要I

AbstractⅡ

1 緒論 1

1.1 變速器的分類 1

1.1.1 手動變速器（MT） 1

1.1.2 自動變速器（AT） 1

1.1.3 手動—自動變速器（AMT） 2

1.1.4 無級變速器 2

1.2 本論文的主要工作內(nèi)容 3

2 整體方案的研究與確定 4

2.1行星齒輪變速器的原理和功用 4

2.2 行星齒輪機構(gòu)的簡介 4

2.3 換檔執(zhí)行機構(gòu)的簡介 5

2.4 基本工作原理 5

3 行星齒輪變速器傳動比的確定 8

4 行星排的設(shè)計 10

4.1 K1行星排的設(shè)計 11

4.1.1 齒數(shù)選擇 11

4.1.2 材料選擇及熱處理方法： 11

4.1.3齒輪2-3按接觸強度計算： 11

4.1.4 K1傳動系主要尺寸： 11

4.1.5驗算強度 12

4.1.6 齒輪抗彎強度校核 13

4.2 K2行星排的設(shè)計 13

4.2.1 齒數(shù)選擇： 13

4.2.2 材料選擇及熱處理方式： 13

4.2.3 a—c齒輪按接觸強度初步計算 13

4.2.4驗算相互接觸時的強度的值： 14

4.2.5 齒輪抗彎強度校核 15

4.3 K3行星排的設(shè)計 16

4.4星型結(jié)構(gòu)中三大系統(tǒng)的設(shè)計 16

4.4.1太陽輪的結(jié)構(gòu)： 16

4.4.2行星輪及行星架的結(jié)構(gòu)： 16

5 軸和軸承的設(shè)計 18

5.1 軸的設(shè)計及檢驗 18

5.2 軸承校核 21

6 主要零件的工藝設(shè)計 22

6.1太陽輪和行星輪的加工工藝 22

6.1.1工藝過程： 22

6.1.2 關(guān)鍵工序分析： 22

6.2 內(nèi)齒圈加工工藝 22

6.2.1 工藝工程： 22

6.2.2 工藝分析： 22

7 輔助系統(tǒng)設(shè)計 24

7.1 控制系統(tǒng)設(shè)計 24

7.2 潤滑系統(tǒng)設(shè)計 24

8 結(jié)論 26

參考文獻 27

致  謝 28

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I 摘要 ：汽車動力傳動系統(tǒng)中，由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高、扭矩較小、轉(zhuǎn)速與扭矩變化范圍有限等特點，需要自動變速器改變轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)外界環(huán)境的變化自動切換到與之相匹配的檔位，因而得到廣泛使用。 近些年來， 自動變速器 的 發(fā)展 狀態(tài)呈現(xiàn)出多檔位化的特點 ，自動變速器實現(xiàn)換擋的關(guān)鍵部件 是行星傳動，其結(jié)構(gòu)也愈加復(fù)雜， 同時由于相關(guān)專利限制， 對于 自動變速器行星 排 設(shè)計與分析 的 研究具有重要的工程實際價值。 設(shè)計 的主要研究內(nèi)容如下 : 對自動變速器 的 結(jié)構(gòu)和工作原理進行 詳細的 介紹， 對 自動變速器中行星齒輪機構(gòu)不同的 組合方式 進行分類與整理 ， 總結(jié)出 構(gòu)造自動變速器行星齒輪機構(gòu)的 一些 規(guī)則。 并且在 行星排特性方程 基礎(chǔ)之上 ，提出 了如何優(yōu)選 行星傳動換擋方案 對東風(fēng)六速自動變速器行星 排 的方案 進行 優(yōu)化 設(shè)計， 合理利用已經(jīng) 開發(fā) 的 軟件完成 了六速自動變速器行星 排 行星齒輪機構(gòu)、控制元件方案、換擋方案的設(shè)計 。 對六速自動變速器行星 排 強度進行 合理 分析 ， 齒輪靜態(tài)安全系數(shù) 能夠得出結(jié)果 ， 并且對 行星排強度 的 設(shè)計 進行驗證 ;對設(shè)計的六速自動變速器行星 排 嚙合特性進行分析，得到各齒輪副嚙合印痕，驗證行星排幾何修形量設(shè)計的合理性 ;并且 詳細認真 剖析了 六速自動變速器行星 排 的 傳動效率 和 疲勞壽命。 關(guān)鍵詞： 機械工程；變速器；行星齒輪傳動；行星排 F In to up to in to In a to of as of of of in a of of By in of be is in in of in in in 錄 摘要 .................................................................................................................................... .. .................................................................................................................................................Ⅱ 目錄 .................................................................................................................................................Ⅲ 1 緒論 ................................................................................................................................................ 1 速器的分類 ............................................................................................................................. 1 動變速器（ ................................................................................................................ 1 動變速器（ ................................................................................................................ 1 動 — 自動變速器（ ................................................................................................. 2 級變速器 .............................................................................................................................. 2 論文的主要工作內(nèi)容 ............................................................................................................. 3 2 整體方案的研究與確定 ................................................................................................................ 4 ................................................................................................. 4 星齒輪機構(gòu)的簡介 ................................................................................................................. 4 檔執(zhí)行機構(gòu)的簡介 ................................................................................................................. 5 本工作原理 ............................................................................................................................. 5 3 行星齒輪變速器傳動比的確定 .................................................................................................... 8 4 行星排的設(shè)計 .............................................................................................................................. 10 1行星排的設(shè)計 ..................................................................................................................... 11 數(shù)選擇 ................................................................................................................................ 11 料選擇及熱處理方法： .................................................................................................... 11 輪 2接觸強度計算： ................................................................................................. 11 1 傳動系主要尺寸： .......................................................................................................... 11 算強度 ................................................................................................................................ 12 輪抗彎強度校核 ................................................................................................................ 13 2行星排的設(shè)計 ..................................................................................................................... 13 數(shù)選擇： ............................................................................................................................ 13 材料選擇及熱處理方式： .................................................................................................... 13 a— c 齒輪按接觸強度初步計算 ........................................................................................... 13 算相互接觸時的強度的值 ： ............................................................................................ 14 輪抗彎強度校核 ................................................................................................................ 15 3行星排的設(shè)計 ..................................................................................................................... 16 ................................................................................................... 16 陽輪的結(jié)構(gòu)： .................................................................................................................... 16 星輪及行星架的結(jié)構(gòu)： .................................................................................................... 16 5 軸和軸承的設(shè)計 .......................................................................................................................... 18 的設(shè)計及檢驗 ....................................................................................................................... 18 承校核 ................................................................................................................................... 21 6 主要零件的工藝設(shè)計 .................................................................................................................. 22 ................................................................................................... 22 藝過程： ............................................................................................................................ 22 鍵工序分析： .................................................................................................................... 22 齒圈加工工藝 ....................................................................................................................... 22 藝工程： ............................................................................................................................ 22 藝分析： ............................................................................................................................ 22 7 輔助系統(tǒng)設(shè)計 .............................................................................................................................. 24 制系統(tǒng)設(shè)計 ........................................................................................................................... 24 滑系統(tǒng)設(shè)計 ........................................................................................................................... 24 8 結(jié)論 .............................................................................................................................................. 26 參考文獻 ......................................................................................................................................... 27 致 謝 ............................................................................................................................................... 28 1 1 緒論 這次畢業(yè)設(shè)計是 動變速器行星排的畢業(yè)設(shè)計，行星排的設(shè)計其實就是變速器設(shè)計。常見的有 手動 和 自動變速器 ，以及 手動 /自動變速器 和 最新發(fā)明的 無級變速器。 速器的分類 動變速器（ 手動變速器 [1]（ 。在 自動變速器出現(xiàn)之前 ， 所有的汽車 使用的 變速器 都是手動的，其工作原理是通過各個 不同的齒輪 密切 配合 進而 達到變速 的目的。大多數(shù)手動擋的汽車都有 四擋或五擋 ，駕駛者 需要雙腳踩下離合，然后通過手對變速桿進行撥動，這時齒輪 嚙合 的 位置 會發(fā)生改變，帶動 傳動比發(fā)生改變，最終可以改變速度。為了換擋方便，這種類型的汽車一般都會帶有同步器，還可以達到降低噪音的效果。通常來說， 個 擋位 ，其中 包括 4 個前進擋 和 1 個倒擋， 也 有 變速器是 6 擋位（見圖 手動變速器與自動變速器 優(yōu)缺點對比 ： 優(yōu)點： 首先駕駛愛好者通過自己控制手動變速器，可以獲得更多操控的愉悅感； 引擎煞車的效能 更 強 ； 另外，手動擋的汽車，在維修保養(yǎng)成本時更低，也相對省油，更實惠；而且如果 駕駛者 的 技術(shù) 很 好 ， 在加速 和 超車時 ， 因為傳輸效率相對較高的原因 ，手動 擋 的汽車 速度更快。 缺點： 在 開車時 ， 手動 擋 的汽車 需要不斷換擋，所以必須反復(fù) 控制離合器 ，顯然手動擋操作更加復(fù)雜 麻煩。 尤其是 新手 司機開車時很容易熄火，上坡困難，并且操作有誤的話，還會弄壞 引擎跟變速箱。 動變速器 [2]（ 自動變速器（ 。自動檔相對手動擋操作更為簡單，為了使 自動變速器 變速，需要 根據(jù) 腳 踏板 的 高低以及 車速 的 大小，變換 行星齒輪機構(gòu) 。 自動變速器 能夠自動變速的原因是因為在 自動變速器中 有大大小小的 離合器，根據(jù)車速 不斷的 變化 ，不同的 離合器 可以 自動分離或合閉， 最終實現(xiàn) 自動變速的 目標 。 自動變速器 的汽車在中檔車市場中所占比重很大，因為駕駛 自動變速器 的汽車，操控比較簡單，駕駛較為輕松，可以很好的享受駕駛的樂趣。眾所周知，我國各大城市的 2 圖 檔變速器檔位 堵車現(xiàn)象是極為嚴重的，起步停步次數(shù)很多， 如果 駕駛 手動變速器 的汽車 ， 就需要不斷 地掛檔摘檔， 相當(dāng)麻煩。但是如果使用自動變速，反復(fù)換擋的問題便迎刃而解。對語自動變速器汽車的普及，主要的問題還是路況，良好的路況可以完美展 自動檔汽車的優(yōu) 點 。 動 — 自動變速器（ 一種是享受駕駛快感的手動擋，另一種是便利簡單的自動擋。這類汽車技術(shù)含量較高，配置全面，但是價格也很親民。均價差不多 10 萬左右，相當(dāng)實惠。 級變速器 [4] 近年來，隨著駕車用戶對汽車性能要求的提高，汽車產(chǎn)業(yè)也得到了迅猛發(fā)展，變速器的發(fā)展更是日新月異。荷蘭 先發(fā)明無級變速器，這是時代進步人類創(chuàng)新的成果， 在任何轉(zhuǎn)速下 ，無級變速 都 可以 自動 調(diào)整到 合適的傳動比。 它 不是 用齒輪 來進行 變速 ， 而是用兩個滑輪和一個鋼變速 。 這種創(chuàng)新的變速方法可以隨意 變化 傳動比 ， 駕駛者完全不會有 突跳 的換擋 感覺 ， 而且 油門反應(yīng) 更快 、油耗 更低 。 3 論文的主要工作內(nèi)容 本設(shè)計是 依據(jù) 東風(fēng)康明斯 動機 展開 的，設(shè)計中所采用的相關(guān)數(shù)據(jù) 都 來源于此種車型。 東風(fēng)康明斯 動機數(shù)據(jù)： 1） 發(fā)動機 表 動機參數(shù) 發(fā)動機型號 工作轉(zhuǎn)速范圍 最大功率 /對應(yīng)轉(zhuǎn)速 最大轉(zhuǎn)矩 /對應(yīng)轉(zhuǎn)速 東風(fēng)康明斯0075100550100） 傳動系傳動比 表 位參數(shù) 1擋 2擋 3擋 4擋 5擋 6擋 分動器 車橋主減速器 ） 傳動軸材料 表 動抽參數(shù) 發(fā)動機輸出軸 中后橋輸出軸 前橋輸入軸 中橋半軸 40000） 前后橋扭矩比 1: 5） 液力變矩器的變矩系數(shù) ） 驅(qū)動形式 6） 總質(zhì)量 20噸 4 圖 風(fēng)康明斯卡車 5 2 整體方案的研究與確定 星齒輪變速器的原理和功用 五前一倒三行星排傳動系統(tǒng) ，也稱為 行星齒輪變速器 。其結(jié)構(gòu)包括 行星齒輪和換檔操縱 兩個 機構(gòu)。換檔操縱實現(xiàn)檔位的變換。 星齒輪機構(gòu)的簡介 行星齒輪機構(gòu)的類型：如 圖 排行星齒輪機構(gòu) 本 設(shè)計 中 采用 的是 三行星排 ，原因是 相比于 單排行星齒輪機構(gòu) ， 多排行星齒輪機構(gòu)（如圖 可以 得到 相對 更多的檔位。 因為許 多行星齒輪 在同時 工作， 并 且利用內(nèi)嚙合 的 方式，由于采用常嚙合傳動 ，可以不間斷 的提供動力，所以在大小功率相同時，如果使用 行星齒輪機構(gòu) 當(dāng)作 變速機構(gòu)，變速器的重量 以及尺寸會明顯 減少， 同時可以 實現(xiàn)同向、同軸減速傳動。 檔執(zhí)行機構(gòu)的簡介 [7] 離合器（如圖 制動器、和單向離合器 共同構(gòu)成 行星齒輪的換檔 機構(gòu)。 因為許 多行星齒輪 在同時 工作， 并 且利用內(nèi)嚙合 的 方式，由于采用常嚙合傳動 ，可以 不間斷 的提供動力，所以在大小功率相同時，如果使用 行星齒輪機構(gòu) 當(dāng)作 變速機構(gòu)，變速器的重量 以及尺寸會明顯 減少， 同時可以 實現(xiàn)同向、同軸減速傳動。 本工作原理 行星齒輪變速器 的不同檔位是通過結(jié)合 行星齒輪與操縱執(zhí)行機構(gòu) 完成的 ，轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩相同 時 ，輸出 的 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 會因為 行星齒輪變速器檔位 的變換而 有所不同 。（如圖 6 圖 離合器 圖 理簡圖 圖 理實物圖 7 圖 排行星齒輪機構(gòu) 8 3 行星齒輪變速器傳動比的確定 確定行星齒輪變速器傳動比方案 ,如圖 示， 確定 總方案 前 仔細 分析 每個 傳動比方案。 圖 動比方案 傳動比計算 9 311?Z 182?Z 293?Z 204?Z 235?Z 666?Z 607?Z 158?Z 309?Z 圖 計簡圖 表 能表： 擋次 換擋執(zhí)行元件狀態(tài) 實現(xiàn)傳動比 Φ1 Φ2 Φ3 Φ4 Φ5 1 O O O O O O O O O O 1 O O O 0 注： 擋次 1 的傳動比： 46461 ? ， 111 446464 11H ?????， 21272279797 11H ??????故 )(1(794624 ????? 979 2 ? 擋次 2的傳動比： 31311 ? ， 131131313 11H ?????7979 2 ? ， 272279797 11H ?????故 )(1(793123 ????? 的傳 動比： 31311 ? ，131131313 11H ????? 10 161314646 ????? 2126272929797nn ???????? 聯(lián)立，得 3 15 0 91 20 0202 0123 ????的傳動比： 7979 2 ? ， 2 ?????? H 擋次 5 的傳動比： 即 00.1?i 倒擋 傳動比： 6414646 ??? ， 2621262 19797 ??????? ，所以97126 ( 974624 ?????? 的傳動比： 太陽輪、齒圈、行星架都不制動 且 不 互相鎖定 時 ， 它們彼此 都可以 自由轉(zhuǎn)動。 若 0?擋 ，此時， 輸入軸 轉(zhuǎn)動不一定帶動輸出軸 ，行星齒輪 便 不 會將 動力 傳遍輸出軸 。 11 4 行星排的設(shè)計 1 行星排的設(shè)計 數(shù)選擇： 311?Z 182?Z 293?Z 07.2?i 料選擇及熱處理方法： 1. 齒輪 3 與 齒 輪 2：用 20滲 碳 后 淬 火 58— 62300? ， 00? 2. 齒輪 1： 35質(zhì)， 250— 280 齒輪 2接觸強度計算： 3 23)1(483 ??? ?? （ 4— 1） (1) 齒輪副配對材料對傳動尺寸的影響系數(shù) 按表 2 1?E? (2) 計算 ?? (3) 按 K= K=4) 3 ???????? (5) 計算齒寬系數(shù))1(23 ?? ，因 75.0?d? ，取 6.0?d? 。 故 ? （ 6）計算 1 1 7 01 3 0 l i m ???? ? （ 7）初定中心距： 7 5 8 4 8 3 3 20 ??? ?????? （ 8）計算模數(shù)： 9 652)1(23' 0 ??? ???? uZ 取標準值 m=3 9）中心距 918(232 32 ?????? ）（1 傳動系主要尺寸： 1) 太陽輪 3的主要尺寸： 729333 ???? 12 ??? ?? 2) 行星輪 2的主要尺寸： 418322 ???? 3) 齒輪 1 的主要尺寸： 4 933133111 ?? ???? 算強度 (1) 圓柱齒輪接觸應(yīng)力計算公式： ???? ???? 0（ 4— 2） 0H? ——— 計算接觸應(yīng)力的基本值 ?????? ???（ 4— 3） （ 2）計算 F t 566087 3 ???? (3) 確定公式中的參數(shù)： 3 ??? H 7100060 )( 333 ??? ????? ?? ?? 由 K ； 得： K ； 查得： （ 4）確定參數(shù) ?Z ?Z 查得： Z ? Z Z （ 5）計算 H? 在 公式中 代入各數(shù)值 ，得： 又 170p ?? 故合格。 13 輪抗彎強度校核 （ 1）齒根應(yīng)力計算公式 [11]： ???? ???? 0 （ 4— 4） 式中： 0F? —— 齒根應(yīng)力的基本值 ?? ??? Y , Y , Y 代入公式得： 6 3 0 M P 0 M P 99.0 l i m ???? ? （ 2）驗算： ， 故合格。 2 行星排的設(shè)計 數(shù)選擇： 3.4?i 20a?Z 23? 66b?Z 取 4?料選擇及熱處理方式： (1) 太陽輪與行星輪： 20碳后淬火 58— 62300? ， 00? （ 2）內(nèi)齒圈： 35質(zhì)， 250— 280 a— c 齒輪按接觸強度初步計算 按（ 3— 1）公式：3 2 1)1(48 3 ?? ?? （ 1）影響系數(shù) E? 按表 2?E? （ 2） ?? （ 3） K=，取 K= 4） T 01 ?? ????? ?? （ 5）計算齒寬系數(shù)： (2 ?????? ?， 式中取 5.0?d? （ 6）計算 MP l i m ???? ?? （ 7）初定中心距： 14 7 04 6 8 3 320 ???????? （ 8）計算模數(shù) m am a 0 802)1(2' 0 ??? ????取標準值 ? （ 9）中心距： 6)2320(24)(2 ?????? (10) 太陽輪 0204 ???? ???? ? （ 11）行星輪 2234 ???? 5)540(5 ????? (12) 內(nèi)齒圈 64664 ???? 0?? 算相互接觸時的強度的值 ： （ 1）圓柱齒輪接觸應(yīng)力計算公式為 （ 2）計算 F a 1 ????（ 3）確定參數(shù)： ?? 0100060 )( ?????? ?? ?? 由 K ； K 表 10得 區(qū)域系數(shù) Z ， ? ， 重合度系數(shù) Z 1??Z （ 4）代入公式 得 120?? 。 又 170?? 故合格。 15 輪抗彎強度校核 （ 1）齒根應(yīng)力計算公式為 對稱循環(huán)的彎曲應(yīng)力 作用于 行星輪 c， 并且 行星輪 c 承載能力 相對 較低， 所以 應(yīng)該 按 照 該齒輪計算。 由 Y , Y , Y 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式 得 （ 2）驗算： M l i m ???? ?? 故合格。 7. 齒輪強度的校核 為什么不再進行結(jié)果驗算，是因為設(shè)計中的 輪 的 傳動 是 內(nèi)嚙合齒輪， 所以它的 承 受 能力 范圍 高于外嚙合 的 傳動。 3 行星排的設(shè)計 我們參照 模數(shù) m=4 607?Z 158?Z 309?Z ， 故： 4 060477 ???? ， 015488 ???? 2 0??? 9 ?? ， 5)560(8 ??? 097 ?? 8 小于 17， 變位 之后 。其變位系數(shù) 517 ???x。 型結(jié)構(gòu)中三大系統(tǒng)的設(shè)計 陽輪的結(jié)構(gòu)： 倘若太陽輪無法轉(zhuǎn)動的時候 ， 這時我們就要在上面的懸臂安裝一個簡支或者另一個懸臂 。 但是在這次設(shè)計的時候 ， 因為 太陽輪尺寸 不能太大也不能太小 ， 于是 齒輪軸 就這樣誕生了 （如圖 16 圖 輪軸 星輪及行星架的結(jié)構(gòu)： 在傳統(tǒng)的行星傳動系統(tǒng)中行星輪和行星架式非常重要的零件，因而他的設(shè)計結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜 [14]。 行星架的構(gòu)造其實有很多種，其中最常見的是 第一種 雙臂整體式、 第二種 雙臂分離式和 最后一種是 單臂式。 雙臂整體式行星 架的原理圖如圖所示，這個結(jié)構(gòu)的剛性非常不錯 （如圖 雙臂分離式行星 架的原理圖如圖所示，這個結(jié)構(gòu)的剛性就相對較差了 （如圖 單臂式行星架 的原理圖如圖所示 結(jié)構(gòu) 較為 簡單， 相對于前兩個行星架，這個架構(gòu)的軸向尺寸就小很多了，安裝起來也方便很多，其結(jié)構(gòu)也很簡單。這個架構(gòu)的軸 （如圖 17 圖 雙臂整體式行星架 圖 雙臂分離式行星架 圖 單臂式行星架 18 5 軸和軸承的設(shè)計 的設(shè)計及檢驗 已知： 00? （ 1）根據(jù)表 9取 45號鋼（調(diào)質(zhì)處理）的 ][r? 及 0A ，取 5][ ?? ， 1100 ?A （ 2）圓周力 F a 2 1 96 187960 502 0 002 0 001 ?? ??????徑向力 r 799320t a a n 01 ???? ? （ 3） 我們按照強度條件計算的話，這時我們需要依據(jù)的是一根軸的受力情況 ： 0991 1 0 3300 ???? 軸 需要 可增 大 5%，之所以這樣，那是因為鍵連接著軸與連軸 即 m i n ???? （ 4） 為了校對軸的強度系數(shù)，我們需要按照彎曲的的扭合成理論 1) 水平支反力： A 112196121 ?????FF 46694 2112 1 96 12 ?????垂直支反力： A 83799322 ?????FF 1179931 ?????2） 計算彎矩 水平彎矩： ?????? 2 4 9 2 8 411 ?????? 垂直彎矩： ?????? 1 1 7 3 7 7 2 8 411 ?????? 3) 求合成彎矩 19 ?????? 22 12 11 ?????? 22 22 22 4) 求扭矩 T ?????????? 955298960 ? 02 5）求合成彎扭矩 因為在這個軸的方向上是單一方向工作的， 因此 我們在應(yīng)力上應(yīng)該考慮脈動和彎曲轉(zhuǎn)矩的影響 ，取 ，則 ??????? 431899)( 22212 1 ? ??? 1 8 3 56222 22 ）（ ? 6） 校對軸的強度的同時我們依據(jù)的理論是彎扭合成強度 校核剖面 M P 87 3 ??????根據(jù)表 9得 45號鋼的 1 ???，故合格。 7）應(yīng)力圖見圖 45) 軸的剛度校核： 階梯軸 ????? zi 4 11073.5?m)(444 ????????? ?取 m)( 0?? ，故合格。 （ 6）軸的設(shè)計如圖 420 圖 4的應(yīng)力圖 圖 4軸的設(shè)計圖 [17] 21 承校核 已知： ， 000? ， ，初選 6310型軸承。 這時 ， 由表 9e=值法求得）。 由表 9載荷系數(shù) 2.1?。 所以 ???????? 驗算軸承壽命： h 7 1 7 1) 9 86 1 8 0 0(96060 10)(6010 366 ???? ?按這樣算下來每天可以工作七小時到八個小時，每年需要工作 300 天計算的吧，這個軸承可以使用三年。 22 6 主要零件的工藝設(shè)計 陽輪和行星輪的加工工藝 藝過程： 這個工藝是一個很復(fù)雜的流程，需要經(jīng)過多道手續(xù)，第一步 鍛造 ， 然后 退火 ，進而用粗車 進行 預(yù)備熱處理（ 這就是所謂的 正火） ，第二部 半精車 進行 粗滾齒 工藝 ， 倒角 工藝也是必要的， 第三步 熱處理 ，進行 噴丸 ，將 磨內(nèi)孔及基準端面 磨平 ，第四步 精滾齒 再把齒輪進行 磨齒 ，最后 檢查鉗 和 倒棱 。 鍵工序分析： （ 1）滾齒及磨齒余量 如果太陽輪需要提高效率，磨砂齒輪的時候，一定要做早齒輪刀進行精加工。 （ 2）噴丸 因為 抗彎疲勞強度 的原因， 硬齒面的承載能力 會有所限制 ， 所以必須 提高抗彎疲勞 的強度。 如何 提高抗彎疲勞 的強度？有兩種方法，一種方法是 噴丸處理 齒輪 ，使齒根圓角處的 表面 形成 較 為強大 的殘余壓應(yīng)力，另一 種方法是 壓平碾實加工刀痕 和 熱處理表面， 當(dāng)我們采用以上兩種方法時，這樣就可以增加使用壽命，使齒輪更不易彎曲 。 齒圈加工工藝 藝工程： 這是一道經(jīng)歷過七個重要流程第一步 鍛造 ， 第二步 退火 ， 第三步 粗車 ， 第四步 中 期 報 告 系名 專業(yè) 學(xué)生姓名 班級 學(xué)號 論文（設(shè)計）題目： 動變速器行星排設(shè)計 本人在該論文（設(shè)計）中具體 應(yīng)完成的工作： 紙一張； 計）開始以來所做的具體工作和取得的進展（要詳細內(nèi)容） 通過互聯(lián)網(wǎng)收集設(shè)計行星排時所需要的數(shù)據(jù)以及參考資料，初步分析行星排結(jié)構(gòu)和設(shè)計思路，熟悉課題，提出行星排設(shè)計方案；確定了行星排的基本參數(shù)，完成了行星排 齒輪強度計算；確定了行星排齒輪的基本參數(shù)，完成了行星排強度校核計算。 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計 ） 中 期 報 告 一步的主要研究任務(wù)，具體設(shè)想與安排（要詳細內(nèi)容） 目前存在問題：由于 握的不太熟練，影響了制圖的繪制；簡圖的繪制與數(shù)據(jù)沒有很好的結(jié)合，導(dǎo)致了重復(fù)工作；查閱資料不全面導(dǎo)致部分數(shù)據(jù)有誤差，齒輪參數(shù)確定的也有誤，導(dǎo)致多次進行齒輪的強度校核。在計算中也暴露出自己的問題，下一步在這些方面多加努力。 下一步工作打算：（ 1）繪制零件圖； （ 2）完善圖紙、設(shè)計計算說明書； （ 3）審閱圖紙、修改圖紙； （ 4）準備答辯。 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計 ） 中 期 報 告 該學(xué)生前期研究工作的評價（是否同意繼續(xù)研究工作） 指導(dǎo)教師 親筆簽字 ： 年 月 日 備注： 1、本表由學(xué)生填寫，指導(dǎo)教師親筆簽署意見。 2、以上各項句間距可以根據(jù)實際內(nèi)容需要調(diào)整。