一种汽车自动变速机构的运动构造设计方法

行星齿轮系具有结构紧密、传动效率高、高减速比与差速传动等特性,被广泛应用于汽车自动变速机构的设计。本文的主要目的是应用图论的方法,以实现汽车自动变速机构的运动构造设计。首先,以图画表示自动变速机构的行星齿轮系,由此简化运动特性分析,归纳基本运动设计规范,并提出汽车自动变速机构的运动构造设计系统化程序;接着,以日产汽车自动变速运动需求为例,应用所提出的系统化程序实际进行汽车自动变速机构的运动构造设计;最后,归纳得出满足运动设计条件的行星齿轮系的运动构造。本文的结果提供了汽车自动变速机构的运动构造设计的简易且系统化的设计程序。     

CX31自动变速器行星变速机构结构分析

行星变速机构是自动变速器的核心组成,是决定自动变速器性能的关键部件。以CX31自动变速器的三行星排行星齿轮变速机构为研究对象,以单排单级和单排双级行星排的运动特性方程为依据,分析了该机构行星排的组合方式及特点,计算了其传动比。以不改变各挡变速比的条件下,对比分析了三排单级式组合结构的特点及可行性。为自主设计重型车辆自动变速器提供了一种新的思路和理论依据。     

CX31自动变速器行星变速机构结构分析

行星变速机构是自动变速器的核心组成,是决定自动变速器性能的关键部件。以CX31自动变速器的三行星排行星齿轮变速机构为研究对象,以单排单级和单排双级行星排的运动特性方程为依据,分析了该机构行星排的组合方式及特点,计算了其传动比。以不改变各挡变速比的条件下,对比分析了三排单级式组合结构的特点及可行性。为自主设计重型车辆自动变速器提供了一种新的思路和理论依据。     

A761E自动变速器动力传递的分析及计算

A761E是丰田轿车上的6速电控自动变速器,由1个单排双级行星齿轮机构和2个单排单级行星齿轮机构组成,其内部共有12个换挡执行元件,这3排行星齿轮机构可产生6个前进挡和1个倒挡,根据不同挡位各执行元件的状态,可逐个分析各挡动力传动路线,通过对行星齿轮机构建立运动方程和分析约束条件,可逐个进行各挡传动比的计算.动力传动的分析及计算是自动变速器维修的理论基础和故障判断依据.     

基于解算法的行星齿轮式直线运动机构的设计与分析

通过对行星齿轮机构进行分析,建立了行星齿轮节点运动方程,利用解算法得出行星齿轮实现直线运动的条件,并对行星齿轮直线运动机构的的机构简图、机构自由度和刀杆受力情况进行了分析,为行星齿轮直线运动机构设计提供了依据。     

基于解算法的行星齿轮式直线运动机构的设计与分析

通过对行星齿轮机构进行分析,建立了行星齿轮节点运动方程,利用解算法得出行星齿轮实现直线运动的条件,并对行星齿轮直线运动机构的的机构简图、机构自由度和刀杆受力情况进行了分析,为行星齿轮直线运动机构设计提供了依据。     

基于图解-矩阵法行星齿轮传动系统运动学分析

对行星齿轮传动系统进行了基本单元划分,推导出基本运动单元的普遍速度和转矩方程,通过对速度和转矩方程的系数分析,建立了行星齿轮传动结构的图解模型以及方程系数与图解模型中参量的对应关系,提出了根据图解模型快速列出速度和转矩矩阵方程的图解分析法,为求解行星齿轮传动系统中各个运动学参量,提供了方便、快速、通用的方法。     

多自由度AT行星齿轮机构方案优选

为了解决搜索3自由度以上车辆自动变速器行星齿轮机构方案数量巨大,优选计算时间长的问题,提出对编码矩阵的结构方案进行有效地筛选和优化的方法。对行星齿轮机构各构件按特定规则进行编码,组合遍历综合出行星排矩阵,剔除同构方案,再组合遍历综合出换挡操纵元件矩阵,建立行星齿轮机构的结构矩阵。根据行星齿轮机构的一般运动学方程得到理论传动比表达式。根据相邻挡位间满足"单一换挡原则",通过图的深度优先遍历搜索得到换挡逻辑序列。将目标传动比与实际传动比的相对误差平方和作为非线性最小二乘法的目标函数,通过优选算法确定行星齿轮机构的基本属性。基于MATLAB对实例方案进行优选计算,得到2组最优的换挡方案。结果表明,该方法对多自由度行星齿轮机构方案优选具有可行性和有效性。     

多排耦合变速机构振动特性建模与试验

高速履带车辆行星变速机构采用多排行星齿轮组合以实现变速功能,不同行星排之间存在相互的耦合作用,导致内部激励与其振动特征的映射关系仍不清楚。依据行星变速机构的设计方案及换挡逻辑,基于第2类拉格朗日方程,推导了行星变速机构"平动-转动"集中质量耦合振动微分方程,建立了通用的多排耦合行星轮系动力学模型,研究了典型工况下行星变速机构的时域和频域振动特征,并将仿真结果与试验测得的振动特性进行了对比分析,验证了该模型和计算结果的准确性。结果表明,输入构件加速度的时域仿真值与试验测试值基本吻合,行星变速机构加速度的频域特征与试验测试结果也基本一致,该结果可为行星变速机构的动力学优化设计提供理论参考。     

关于典型自动变速器传动比的计算

针对当前各类汽车电控自动变速器的传动机构所广泛采用的行星齿轮机构,文章在介绍行星齿轮变速机构运动特性方程的基础上,对辛普森式和拉维纳式这两类典型行星齿轮变速机构的各档传动比计算公式进行推导归纳,从而有助于广大自动变速器爱好者深入学习理解自动变速器传动机构原理。     

变速器机械传动方案计算机辅助分析

建立了变速器挡位分析、运动分析及力矩分析的通用数学模型，给出了各种变速器分析模型的统一表达方法。利用相应的计算机分析程序对BMW5HP-24型变速器中的三自由度单行星三排行星齿轮传动的传动方案进行了分析，找出了该型变速器不能实现六个前进挡位的依据，为自主研发变速器打下了理论基础。     

基于矩阵理论的AA80E型自动变速器行星传动分析

基于矩阵理论对AA80E型自动变速器进行了传动分析,通过对三排行星齿轮变速机构的行星排之间联结、换挡约束进行研究,提出了用联结矩阵、约束矩阵和传动矩阵构建数学模型并使用Mat-lab进行传动分析的方法。基于矩阵理论与Matlab的传动分析方法,为研究复杂行星齿轮变速机构提供了新的途径。     

行星变速箱传动方案平面图综合法

本文阐述了在行星变速箱结构链基础上的进行综合的方法。用图论中的平面图理论对二自由度行星变速箱传动方案进行综合，能得到无“构件干涉”的传动方案，给出了二自由度二，三行星排变速所有在结构上能实现的传动方案，供设计者参考。     

九速汽车自动变速器并排式行星齿轮机构设计

对液力自动变速器行星齿轮机构结构进行分析并对设计目标作了必要约束,提出了一种汽车自动变速器传动方案优选的方法。该方法利用杠杆法原理穷举所有两排行星齿轮机构二自由度杠杆图的组合,根据变速器方案的诺模图可筛选出可行的方案并合成其换挡逻辑,根据目标传动比可得到各排行星齿轮机构的基本传动比,而基本传动比的数值作为筛选杠杆图的依据,符合条件的杠杆图组合数大为减少;此方法能有效地减少挡位合成的组合数,同时提高机构选择的效率。利用该方法实现对九速自动变速器传动方案的优选,得到了4个可行的方案。     

履带车辆双排行星齿轮传动系统非线性动力学模型与方程

以履带车辆传动系统中的双排行星齿轮机构为研究对象,综合考虑行星齿轮中各齿轮副的时变啮合刚度、齿侧间隙及综合啮合误差等非线性因素,建立双排行星齿轮传动系的非线性动力学模型。根据履带车辆双排行星齿轮机构的工作原理,文中模型在第一行星排行星架固定和第二行星排内齿圈固定两种工况下分别将原系统简化为单排行星齿轮系统和单排行星轮系来处理,推导了两种工况下系统的运动微分方程,并对方程进行了量纲一化以方便后续的数值计算,最后对系统在某组参数下的动载、均载特性进行了仿真研究。     

8档自动变速器传动比计算

以某款8档自动变速器(8AT)为研究对象,该变速器行星齿轮机构由4个单行星齿轮行星排和5个换挡执行元件构成。首先列写出行星齿轮机构的运动规律方程式。因为4个行星排都是单行星齿轮机构,所以各行星排的运动规律方程式是相同的。根据各档中离合器和制动器的动作顺序,并结合机构联接关系,列写运动规律方程组,求出每一档位的传动比。根据各档传动比公式和实际传动比数值可以计算出各行星排齿圈齿数和太阳轮齿数之比,验证了公式的准确性。为自动变速器动力路线分析、设计及控制奠定了理论基础。     

履带车辆传动机构实现转向再生功率传递的构型特征研究

对于电驱动履带车辆传动机构,基于双独立式方案的中间功率耦合行星传动机构可以实现转向再生功率的高效传递。针对由两个行星排组成的功率耦合机构,研究了能实现转向再生功率传递的构型特征。为了进行一般性的研究,提出一种新的行星传动的图论模型,这种模型使得构件的属性能用其特征参数表达。对于具有两个运动自由度的功率耦合机构,其拓扑结构只有一种类型。根据输入和输出的构件的选择,可以分为两个子类。针对这两类构型进行理论分析,得出了实现转向再生功率传递的参数特征。根据参数特征,可以得到实际构型。仿真结果与理论分析吻合。分析方法可以进一步用来分析由多个行星排组成的功率耦合机构,为履带车辆传动机构的构型设计提供理论依据。     

五挡变速器行星齿轮传动方案研究

利用等效杠杆法分析了三自由度三行星排行星齿轮传动变速器可以实现的挡位数，对三自由度三行星排行星齿轮传动变速器基本接合元件的布置、行星排之间可能的连接形式及各种传动简图进行了深入的研究，得出了可行的传动方案。对可行方案进行了挡位、运动及力矩等方面的计算机辅助分析，建立了对行星齿轮传动变速器各传动方案的模糊评判目标进行定量化处理的数学方法，通过模糊综合评判，得出了评判结果，为自主研发自动变速器作了必要的准备。     

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根据复合双星排和复合双联排的各元件之间的相互啮合关系,建立了复合排的运动学方程组并确定了各元件的转速关系。通过建立多自由度行星变速机构的构件相对转速图,提出了一种多自由度复合行星传动方案设计理论和方法。确定了设计多自由度复合行星传动方案应满足的必要条件,以及组成复合排的各构件属性判别方法和行星排的特性参数计算方法。设计实例验证了该方法的可行性和正确性。     

拓扑特征演化分析下行星变速机构构型综合

针对用多个行星排和操纵元件组成预设挡位数和传动比的可行变速机构方案繁多的特征，提出了一种基于拓扑特征演化分析的行星变速机构构型综合方法。根据行星变速机构的基本构件组成，建立了行星排组和离合器组模型的设计准则，定义了相对转速意义下行星变速机构的构件和关联函数邻接矩阵，推导了构态演变的数学模型，实现了特殊构态拓扑特征的自动识别，构建了满足预设挡位数要求的构件组模型。在揭示不同构态拓扑演化特征的基础上，提出行星变速机构特性参数计算和构件属性判别的方法，实现了行星变速机构的构型综合。最后通过设计实例验证了所提方法的有效性和准确性。