ZF自动变速器行星排设计.docx

ZF自动变速器行星排设计【独家课程毕业设计含3张CAD图纸带任务书+开题报告+中期报告+答辩ppt+外文翻译】

收藏

压缩包内文档预览:(预览前20页/共35页)
预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图
编号:1534848    类型:共享资源    大小:1.82MB    格式:RAR    上传时间:2017-08-06 上传人:QQ14****9609 IP属地:陕西
60
积分
关 键 词:
zf 自动变速器 行星 设计 行星排
资源描述:

ZF自动变速器行星排设计【独家课程毕业设计含3张CAD图纸带任务书+开题报告+中期报告+答辩ppt+外文翻译】

ZF自动变速器行星排设计

摘要:汽车动力传动系统中,由于发动机转速较高、扭矩较小、转速与扭矩变化范围有限等特点,需要自动变速器改变转速和转矩,并根据外界环境的变化自动切换到与之相匹配的档位,因而得到广泛使用。近些年来,自动变速器的发展状态呈现出多档位化的特点,自动变速器实现换挡的关键部件是行星传动,其结构也愈加复杂,同时由于相关专利限制,对于自动变速器行星排设计与分析的研究具有重要的工程实际价值。

设计的主要研究内容如下:

对自动变速器的结构和工作原理进行详细的介绍,对自动变速器中行星齿轮机构不同的组合方式进行分类与整理,总结出构造自动变速器行星齿轮机构的一些规则。

并且在行星排特性方程基础之上,提出了如何优选行星传动换挡方案

对东风六速自动变速器行星排的方案进行优化设计,合理利用已经开发的软件完成了六速自动变速器行星排行星齿轮机构、控制元件方案、换挡方案的设计。

对六速自动变速器行星排强度进行合理分析,齿轮静态安全系数能够得出结果,并且对行星排强度的设计进行验证;对设计的六速自动变速器行星排啮合特性进行分析,得到各齿轮副啮合印痕,验证行星排几何修形量设计的合理性;并且详细认真剖析了六速自动变速器行星排的传动效率和疲劳寿命。

关键词:机械工程;变速器;行星齿轮传动;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  录

摘要I

AbstractⅡ

1 绪论 1

1.1 变速器的分类 1

1.1.1 手动变速器(MT) 1

1.1.2 自动变速器(AT) 1

1.1.3 手动—自动变速器(AMT) 2

1.1.4 无级变速器 2

1.2 本论文的主要工作内容 3

2 整体方案的研究与确定 4

2.1行星齿轮变速器的原理和功用 4

2.2 行星齿轮机构的简介 4

2.3 换档执行机构的简介 5

2.4 基本工作原理 5

3 行星齿轮变速器传动比的确定 8

4 行星排的设计 10

4.1 K1行星排的设计 11

4.1.1 齿数选择 11

4.1.2 材料选择及热处理方法: 11

4.1.3齿轮2-3按接触强度计算: 11

4.1.4 K1传动系主要尺寸: 11

4.1.5验算强度 12

4.1.6 齿轮抗弯强度校核 13

4.2 K2行星排的设计 13

4.2.1 齿数选择: 13

4.2.2 材料选择及热处理方式: 13

4.2.3 a—c齿轮按接触强度初步计算 13

4.2.4验算相互接触时的强度的值: 14

4.2.5 齿轮抗弯强度校核 15

4.3 K3行星排的设计 16

4.4星型结构中三大系统的设计 16

4.4.1太阳轮的结构: 16

4.4.2行星轮及行星架的结构: 16

5 轴和轴承的设计 18

5.1 轴的设计及检验 18

5.2 轴承校核 21

6 主要零件的工艺设计 22

6.1太阳轮和行星轮的加工工艺 22

6.1.1工艺过程: 22

6.1.2 关键工序分析: 22

6.2 内齿圈加工工艺 22

6.2.1 工艺工程: 22

6.2.2 工艺分析: 22

7 辅助系统设计 24

7.1 控制系统设计 24

7.2 润滑系统设计 24

8 结论 26

参考文献 27

致  谢 28

【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

ZF自动变速器行星排设计.docx

ZF自动变速器行星排设计中期报告.doc

ZF自动变速器行星排设计任务书.doc

ZF自动变速器行星排设计开题报告.doc

ZF自动变速器行星排设计答辩PPT.pptx

内齿圈.dwg

外文文献.docx

总图.dwg

文件清单.txt

齿轮.dwg


内容简介:
I 摘要 :汽车动力传动系统中,由于发动机转速较高、扭矩较小、转速与扭矩变化范围有限等特点,需要自动变速器改变转速和转矩,并根据外界环境的变化自动切换到与之相匹配的档位,因而得到广泛使用。 近些年来, 自动变速器 的 发展 状态呈现出多档位化的特点 ,自动变速器实现换挡的关键部件 是行星传动,其结构也愈加复杂, 同时由于相关专利限制, 对于 自动变速器行星 排 设计与分析 的 研究具有重要的工程实际价值。 设计 的主要研究内容如下 : 对自动变速器 的 结构和工作原理进行 详细的 介绍, 对 自动变速器中行星齿轮机构不同的 组合方式 进行分类与整理 , 总结出 构造自动变速器行星齿轮机构的 一些 规则。 并且在 行星排特性方程 基础之上 ,提出 了如何优选 行星传动换挡方案 对东风六速自动变速器行星 排 的方案 进行 优化 设计, 合理利用已经 开发 的 软件完成 了六速自动变速器行星 排 行星齿轮机构、控制元件方案、换挡方案的设计 。 对六速自动变速器行星 排 强度进行 合理 分析 , 齿轮静态安全系数 能够得出结果 , 并且对 行星排强度 的 设计 进行验证 ;对设计的六速自动变速器行星 排 啮合特性进行分析,得到各齿轮副啮合印痕,验证行星排几何修形量设计的合理性 ;并且 详细认真 剖析了 六速自动变速器行星 排 的 传动效率 和 疲劳寿命。 关键词: 机械工程;变速器;行星齿轮传动;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 录 摘要 . . . 目录 . 1 绪论 . 1 速器的分类 . 1 动变速器( . 1 动变速器( . 1 动 自动变速器( . 2 级变速器 . 2 论文的主要工作内容 . 3 2 整体方案的研究与确定 . 4 . 4 星齿轮机构的简介 . 4 档执行机构的简介 . 5 本工作原理 . 5 3 行星齿轮变速器传动比的确定 . 8 4 行星排的设计 . 10 1行星排的设计 . 11 数选择 . 11 料选择及热处理方法: . 11 轮 2接触强度计算: . 11 1 传动系主要尺寸: . 11 算强度 . 12 轮抗弯强度校核 . 13 2行星排的设计 . 13 数选择: . 13 材料选择及热处理方式: . 13 a c 齿轮按接触强度初步计算 . 13 算相互接触时的强度的值 : . 14 轮抗弯强度校核 . 15 3行星排的设计 . 16 . 16 阳轮的结构: . 16 星轮及行星架的结构: . 16 5 轴和轴承的设计 . 18 的设计及检验 . 18 承校核 . 21 6 主要零件的工艺设计 . 22 . 22 艺过程: . 22 键工序分析: . 22 齿圈加工工艺 . 22 艺工程: . 22 艺分析: . 22 7 辅助系统设计 . 24 制系统设计 . 24 滑系统设计 . 24 8 结论 . 26 参考文献 . 27 致 谢 . 28 1 1 绪论 这次毕业设计是 动变速器行星排的毕业设计,行星排的设计其实就是变速器设计。常见的有 手动 和 自动变速器 ,以及 手动 /自动变速器 和 最新发明的 无级变速器。 速器的分类 动变速器( 手动变速器 1( 。在 自动变速器出现之前 , 所有的汽车 使用的 变速器 都是手动的,其工作原理是通过各个 不同的齿轮 密切 配合 进而 达到变速 的目的。大多数手动挡的汽车都有 四挡或五挡 ,驾驶者 需要双脚踩下离合,然后通过手对变速杆进行拨动,这时齿轮 啮合 的 位置 会发生改变,带动 传动比发生改变,最终可以改变速度。为了换挡方便,这种类型的汽车一般都会带有同步器,还可以达到降低噪音的效果。通常来说, 个 挡位 ,其中 包括 4 个前进挡 和 1 个倒挡, 也 有 变速器是 6 挡位(见图 手动变速器与自动变速器 优缺点对比 : 优点: 首先驾驶爱好者通过自己控制手动变速器,可以获得更多操控的愉悦感; 引擎煞车的效能 更 强 ; 另外,手动挡的汽车,在维修保养成本时更低,也相对省油,更实惠;而且如果 驾驶者 的 技术 很 好 , 在加速 和 超车时 , 因为传输效率相对较高的原因 ,手动 挡 的汽车 速度更快。 缺点: 在 开车时 , 手动 挡 的汽车 需要不断换挡,所以必须反复 控制离合器 ,显然手动挡操作更加复杂 麻烦。 尤其是 新手 司机开车时很容易熄火,上坡困难,并且操作有误的话,还会弄坏 引擎跟变速箱。 动变速器 2( 自动变速器( 。自动档相对手动挡操作更为简单,为了使 自动变速器 变速,需要 根据 脚 踏板 的 高低以及 车速 的 大小,变换 行星齿轮机构 。 自动变速器 能够自动变速的原因是因为在 自动变速器中 有大大小小的 离合器,根据车速 不断的 变化 ,不同的 离合器 可以 自动分离或合闭, 最终实现 自动变速的 目标 。 自动变速器 的汽车在中档车市场中所占比重很大,因为驾驶 自动变速器 的汽车,操控比较简单,驾驶较为轻松,可以很好的享受驾驶的乐趣。众所周知,我国各大城市的 2 图 档变速器档位 堵车现象是极为严重的,起步停步次数很多, 如果 驾驶 手动变速器 的汽车 , 就需要不断 地挂档摘档, 相当麻烦。但是如果使用自动变速,反复换挡的问题便迎刃而解。对语自动变速器汽车的普及,主要的问题还是路况,良好的路况可以完美展 自动档汽车的优 点 。 动 自动变速器( 一种是享受驾驶快感的手动挡,另一种是便利简单的自动挡。这类汽车技术含量较高,配置全面,但是价格也很亲民。均价差不多 10 万左右,相当实惠。 级变速器 4 近年来,随着驾车用户对汽车性能要求的提高,汽车产业也得到了迅猛发展,变速器的发展更是日新月异。荷兰 先发明无级变速器,这是时代进步人类创新的成果, 在任何转速下 ,无级变速 都 可以 自动 调整到 合适的传动比。 它 不是 用齿轮 来进行 变速 , 而是用两个滑轮和一个钢变速 。 这种创新的变速方法可以随意 变化 传动比 , 驾驶者完全不会有 突跳 的换挡 感觉 , 而且 油门反应 更快 、油耗 更低 。 3 论文的主要工作内容 本设计是 依据 东风康明斯 动机 展开 的,设计中所采用的相关数据 都 来源于此种车型。 东风康明斯 动机数据: 1) 发动机 表 动机参数 发动机型号 工作转速范围 最大功率 /对应转速 最大转矩 /对应转速 东风康明斯0075100550100) 传动系传动比 表 位参数 1挡 2挡 3挡 4挡 5挡 6挡 分动器 车桥主减速器 ) 传动轴材料 表 动抽参数 发动机输出轴 中后桥输出轴 前桥输入轴 中桥半轴 40000) 前后桥扭矩比 1: 5) 液力变矩器的变矩系数 ) 驱动形式 6) 总质量 20吨 4 图 风康明斯卡车 5 2 整体方案的研究与确定 星齿轮变速器的原理和功用 五前一倒三行星排传动系统 ,也称为 行星齿轮变速器 。其结构包括 行星齿轮和换档操纵 两个 机构。换档操纵实现档位的变换。 星齿轮机构的简介 行星齿轮机构的类型:如 图 排行星齿轮机构 本 设计 中 采用 的是 三行星排 ,原因是 相比于 单排行星齿轮机构 , 多排行星齿轮机构(如图 可以 得到 相对 更多的档位。 因为许 多行星齿轮 在同时 工作, 并 且利用内啮合 的 方式,由于采用常啮合传动 ,可以不间断 的提供动力,所以在大小功率相同时,如果使用 行星齿轮机构 当作 变速机构,变速器的重量 以及尺寸会明显 减少, 同时可以 实现同向、同轴减速传动。 档执行机构的简介 7 离合器(如图 制动器、和单向离合器 共同构成 行星齿轮的换档 机构。 因为许 多行星齿轮 在同时 工作, 并 且利用内啮合 的 方式,由于采用常啮合传动 ,可以 不间断 的提供动力,所以在大小功率相同时,如果使用 行星齿轮机构 当作 变速机构,变速器的重量 以及尺寸会明显 减少, 同时可以 实现同向、同轴减速传动。 本工作原理 行星齿轮变速器 的不同档位是通过结合 行星齿轮与操纵执行机构 完成的 ,转速、转矩相同 时 ,输出 的 转速和转矩 会因为 行星齿轮变速器档位 的变换而 有所不同 。(如图 6 图 离合器 图 理简图 图 理实物图 7 图 排行星齿轮机构 8 3 行星齿轮变速器传动比的确定 确定行星齿轮变速器传动比方案 ,如图 示, 确定 总方案 前 仔细 分析 每个 传动比方案。 图 动比方案 传动比计算 9 311Z 182Z 293Z 204Z 235Z 666Z 607Z 158Z 309Z 图 计简图 表 能表: 挡次 换挡执行元件状态 实现传动比 1 2 3 4 5 1 O O O O O O O O O O 1 O O O 0 注: 挡次 1 的传动比: 46461 , 111 446464 11H , 21272279797 11H 故 )(1(794624 979 2 挡次 2的传动比: 31311 , 131131313 11H 7979 2 , 272279797 11H 故 )(1(793123 的传 动比: 31311 ,131131313 11H 10 161314646 2126272929797nn 联立,得 3 15 0 91 20 0202 0123 的传动比: 7979 2 , 2 H 挡次 5 的传动比: 即 00.1i 倒挡 传动比: 6414646 , 2621262 19797 ,所以97126 ( 974624 的传动比: 太阳轮、齿圈、行星架都不制动 且 不 互相锁定 时 , 它们彼此 都可以 自由转动。 若 0挡 ,此时, 输入轴 转动不一定带动输出轴 ,行星齿轮 便 不 会将 动力 传遍输出轴 。 11 4 行星排的设计 1 行星排的设计 数选择: 311Z 182Z 293Z 07.2i 料选择及热处理方法: 1. 齿轮 3 与 齿 轮 2:用 20渗 碳 后 淬 火 58 62300 , 00 2. 齿轮 1: 35质, 250 280 齿轮 2接触强度计算: 3 23)1(483 ( 4 1) (1) 齿轮副配对材料对传动尺寸的影响系数 按表 2 1E (2) 计算 (3) 按 K= K=4) 3 (5) 计算齿宽系数)1(23 ,因 75.0d ,取 6.0d 。 故 ( 6)计算 1 1 7 01 3 0 l i m ( 7)初定中心距: 7 5 8 4 8 3 3 20 ( 8)计算模数: 9 652)1(23 0 uZ 取标准值 m=3 9)中心距 918(232 32 )(1 传动系主要尺寸: 1) 太阳轮 3的主要尺寸: 729333 12 2) 行星轮 2的主要尺寸: 418322 3) 齿轮 1 的主要尺寸: 4 933133111 算强度 (1) 圆柱齿轮接触应力计算公式: 0( 4 2) 0H 计算接触应力的基本值 ( 4 3) ( 2)计算 F t 566087 3 (3) 确定公式中的参数: 3 H 7100060 )( 333 由 K ; 得: K ; 查得: ( 4)确定参数 Z Z 查得: Z Z Z ( 5)计算 H 在 公式中 代入各数值 ,得: 又 170p 故合格。 13 轮抗弯强度校核 ( 1)齿根应力计算公式 11: 0 ( 4 4) 式中: 0F 齿根应力的基本值 Y , Y , Y 代入公式得: 6 3 0 M P 0 M P 99.0 l i m ( 2)验算: , 故合格。 2 行星排的设计 数选择: 3.4i 20aZ 23 66bZ 取 4料选择及热处理方式: (1) 太阳轮与行星轮: 20碳后淬火 58 62300 , 00 ( 2)内齿圈: 35质, 250 280 a c 齿轮按接触强度初步计算 按( 3 1)公式:3 2 1)1(48 3 ( 1)影响系数 E 按表 2E ( 2) ( 3) K=,取 K= 4) T 01 ( 5)计算齿宽系数: (2 , 式中取 5.0d ( 6)计算 MP l i m ( 7)初定中心距: 14 7 04 6 8 3 320 ( 8)计算模数 m am a 0 802)1(2 0 取标准值 ( 9)中心距: 6)2320(24)(2 (10) 太阳轮 0204 ( 11)行星轮 2234 5)540(5 (12) 内齿圈 64664 0 算相互接触时的强度的值 : ( 1)圆柱齿轮接触应力计算公式为 ( 2)计算 F a 1 ( 3)确定参数: 0100060 )( 由 K ; K 表 10得 区域系数 Z , , 重合度系数 Z 1Z ( 4)代入公式 得 120 。 又 170 故合格。 15 轮抗弯强度校核 ( 1)齿根应力计算公式为 对称循环的弯曲应力 作用于 行星轮 c, 并且 行星轮 c 承载能力 相对 较低, 所以 应该 按 照 该齿轮计算。 由 Y , Y , Y 将相关数据代入公式 得 ( 2)验算: M l i m 故合格。 7. 齿轮强度的校核 为什么不再进行结果验算,是因为设计中的 轮 的 传动 是 内啮合齿轮, 所以它的 承 受 能力 范围 高于外啮合 的 传动。 3 行星排的设计 我们参照 模数 m=4 607Z 158Z 309Z , 故: 4 060477 , 015488 2 0 9 , 5)560(8 097 8 小于 17, 变位 之后 。其变位系数 517 x。 型结构中三大系统的设计 阳轮的结构: 倘若太阳轮无法转动的时候 , 这时我们就要在上面的悬臂安装一个简支或者另一个悬臂 。 但是在这次设计的时候 , 因为 太阳轮尺寸 不能太大也不能太小 , 于是 齿轮轴 就这样诞生了 (如图 16 图 轮轴 星轮及行星架的结构: 在传统的行星传动系统中行星轮和行星架式非常重要的零件,因而他的设计结构非常复杂 14。 行星架的构造其实有很多种,其中最常见的是 第一种 双臂整体式、 第二种 双臂分离式和 最后一种是 单臂式。 双臂整体式行星 架的原理图如图所示,这个结构的刚性非常不错 (如图 双臂分离式行星 架的原理图如图所示,这个结构的刚性就相对较差了 (如图 单臂式行星架 的原理图如图所示 结构 较为 简单, 相对于前两个行星架,这个架构的轴向尺寸就小很多了,安装起来也方便很多,其结构也很简单。这个架构的轴 (如图 17 图 双臂整体式行星架 图 双臂分离式行星架 图 单臂式行星架 18 5 轴和轴承的设计 的设计及检验 已知: 00 ( 1)根据表 9取 45号钢(调质处理)的 r 及 0A ,取 5 , 1100 A ( 2)圆周力 F a 2 1 96 187960 502 0 002 0 001 径向力 r 799320t a a n 01 ( 3) 我们按照强度条件计算的话,这时我们需要依据的是一根轴的受力情况 : 0991 1 0 3300 轴 需要 可增 大 5%,之所以这样,那是因为键连接着轴与连轴 即 m i n ( 4) 为了校对轴的强度系数,我们需要按照弯曲的的扭合成理论 1) 水平支反力: A 112196121 FF 46694 2112 1 96 12 垂直支反力: A 83799322 FF 1179931 2) 计算弯矩 水平弯矩: 2 4 9 2 8 411 垂直弯矩: 1 1 7 3 7 7 2 8 411 3) 求合成弯矩 19 22 12 11 22 22 22 4) 求扭矩 T 955298960 02 5)求合成弯扭矩 因为在这个轴的方向上是单一方向工作的, 因此 我们在应力上应该考虑脉动和弯曲转矩的影响 ,取 ,则 431899)( 22212 1 1 8 3 56222 22 )( 6) 校对轴的强度的同时我们依据的理论是弯扭合成强度 校核剖面 M P 87 3 根据表 9得 45号钢的 1 ,故合格。 7)应力图见图 4
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
提示  人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:ZF自动变速器行星排设计【独家课程毕业设计含3张CAD图纸带任务书+开题报告+中期报告+答辩ppt+外文翻译】
链接地址:https://www.renrendoc.com/p-1534848.html

官方联系方式

2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载   
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器   
4:下载后的文档和图纸-无水印   
5:文档经过压缩,下载后原文更清晰   
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

网站客服QQ:2881952447     

copyright@ 2020-2025  renrendoc.com 人人文库版权所有   联系电话:400-852-1180

备案号:蜀ICP备2022000484号-2       经营许可证: 川B2-20220663       公网安备川公网安备: 51019002004831号

本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网,我们立即给予删除!