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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】

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关键词：: zf 自动变速器行星设计行星排

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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 .

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

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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 45) 轴的刚度校核：阶梯轴 zi 4 11073.5m)(444 取 m)( 0 ，故合格。（ 6）轴的设计如图 420 图 4的应力图图 4轴的设计图 17 21 承校核已知：， 000 ，，初选 6310型轴承。这时，由表 9e=值法求得）。由表 9载荷系数 2.1。所以验算轴承寿命： h 7 1 7 1) 9 86 1 8 0 0(96060 10)(6010 366 按这样算下来每天可以工作七小时到八个小时，每年需要工作 300 天计算的吧，这个轴承可以使用三年。 22 6 主要零件的工艺设计阳轮和行星轮的加工工艺艺过程：这个工艺是一个很复杂的流程，需要经过多道手续，第一步锻造，然后退火，进而用粗车进行预备热处理（这就是所谓的正火），第二部半精车进行粗滚齿工艺，倒角工艺也是必要的，第三步热处理，进行喷丸，将磨内孔及基准端面磨平，第四步精滚齿再把齿轮进行磨齿，最后检查钳和倒棱。键工序分析：（ 1）滚齿及磨齿余量如果太阳轮需要提高效率，磨砂齿轮的时候，一定要做早齿轮刀进行精加工。（ 2）喷丸因为抗弯疲劳强度的原因，硬齿面的承载能力会有所限制，所以必须提高抗弯疲劳的强度。如何提高抗弯疲劳的强度？有两种方法，一种方法是喷丸处理齿轮，使齿根圆角处的表面形成较为强大的残余压应力，另一种方法是压平碾实加工刀痕和热处理表面，当我们采用以上两种方法时，这样就可以增加使用寿命，使齿轮更不易弯曲。齿圈加工工艺艺工程：这是一道经历过七个重要流程第一步锻造，第二步退火，第三步粗车，第四步中期报告系名专业学生姓名班级学号论文（设计）题目：动变速器行星排设计本人在该论文（设计）中具体应完成的工作：纸一张；计）开始以来所做的具体工作和取得的进展（要详细内容）通过互联网收集设计行星排时所需要的数据以及参考资料，初步分析行星排结构和设计思路，熟悉课题，提出行星排设计方案；确定了行星排的基本参数，完成了行星排齿轮强度计算；确定了行星排齿轮的基本参数，完成了行星排强度校核计算。毕业论文（设计）中期报告一步的主要研究任务，具体设想与安排（要详细内容）目前存在问题：由于握的不太熟练，影响了制图的绘制；简图的绘制与数据没有很好的结合，导致了重复工作；查阅资料不全面导致部分数据有误差，齿轮参数确定的也有误，导致多次进行齿轮的强度校核。在计算中也暴露出自己的问题，下一步在这些方面多加努力。下一步工作打算：（ 1）绘制零件图；（ 2）完善图纸、设计计算说明书；（ 3）审阅图纸、修改图纸；（ 4）准备答辩。毕业论文（设计）中期报告该学生前期研究工作的评价（是否同意继续研究工作）指导教师亲笔签字：年月日备注： 1、本表由学生填写，指导教师亲笔签署意见。 2、以上各项句间距可以根据实际内容需要调整。任务书 1毕业设计的任务和要求：培养专业思想，提高对汽车性能计算分析和结构设计的能力，学会查找使用标准、规范、图册和相关技术资料，掌握汽车设计和计算的技能。 2毕业设计的具体工作内容：一、数据 1、发动机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 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: 液力变矩器的变矩系数、驱动形式： 6、总质量 20 吨二、工作内容： 1、行星齿轮传动的传动类型和传动简图 2、行星齿轮的选择 3、行星齿轮传动的强度验算 4、行星齿轮传动的结构设计 5、设计图纸一张任务书 3对毕业设计成果的要求： 1. 毕业设计说明书 2. 图纸 3. 外文翻译 4毕业设计工作进度计划：起迄日期工作内容 2017 年 2 月 13 日 3 月 3 日 3 月 5 日 3 月 10 日 3 月 13 日 5 月 10 日 5 月 11 日 5 月 15 日查阅相关文献，学习相关设计软件，完成开题报告与外文翻译；完成开题答辩及开题报告修改；完成设计说明书及图纸初稿、指导教师评阅、定稿毕业设计的评阅、答辩学生所在系审查意见：系主任：年月日开题报告 1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文献综述：文献综述一、选题的目的和意义自动变速器在汽车行业的运用越来越广，主要是因为配有自动变速器的车大大提高了发动机和传动系的使用寿命，提高了汽车通过性，并且具有良好的适应性，最重要的是让驾驶者操纵方便，但同时也存在缺点：结构复杂，降低一些运动性、可能会让人多手动挡的车不适应。自动变速器包括液力变矩器自动变速器，级变速器，机械自动变速器 1】。自从 1939 年汽车开始使用自动变速器时，就已采用行星齿轮，因为自动变速器虽然有液力变矩器可增加力矩，但是汽车在爬坡、倒车、载重情况下，可能需更大的驱动力，除了靠液力变矩器，必须依赖行星齿轮组的辅助，才能达成。行星齿轮变速传动与普通齿轮变速传动相比较，它主要的优点是结构紧凑、承载能力大、工作可靠、传动比大和传动效率高、换挡轻便、迅速，容易实现自动换挡等【 2】【 3】。因此，行星变速齿轮传动在现代车辆中已获得日益广泛的应用。行星机构在上，它依靠太阳轮、齿圈及行星架之间的配合获得各种速比行星齿轮组可分单一行星齿轮组和复合型齿轮组，单一齿轮组是将太阳轮、齿圈、及行星架任何两者配合，获得六种速比，若固定任何两项，就产生直接传动效果。目前自动变速器皆采用复合型行星齿轮组，通常将多个行星齿轮或两组单一型行星齿轮组加以结合而成，其结构更加合理，获得速比更多。随着现代科学技术的发展，发动机和变速器是汽车的两大核心部件。变速器市场一直被国外企业垄断，国内 80%的自动变速器产品需要进口。去年，全国自动变速器进口额超过 50 亿美元。经过国人的研究进取，国产自动变速器行业正在蓬勃发展，相信不久的将来，国产自动变速器将以很好的质量和性价比与国外相抗衡【 4】。行星机构国外研究的早，技术相比于国内成熟，但伴随着中国汽车市场的发展，行星传动机构已有许多工厂能进行成批量生产，向与国际技术靠拢并有超级之势。二、国内外自动变速器发展现状 1、手动变速器在手动变速器方面，由于经过长时间的发展，其设计原理和生产工艺、技术等较为成熟和稳定，技术难度相对于自动变速器较低，而中国国内厂家本身就有手动变速器的生产经验，因此在引进国外先进技术后，消化吸收相对容易，在此基础上自主创新，做到立足于本土生产，基本满足了整车厂商的配套需要，并已实现产品出口；技术方面，近几年来，国内部分厂家已能够根据中国国情实现自主创新；市场方面，国内部分厂家已经占领了大部分国内市场份额【 5】【 6】。 2、自动变速器在自动变速器方面，由于自动变速器采用了不同于传统手动变速器的新工艺、技术和设计原理，国内厂家在自动变速器的研发上与国际先进水平存在较大差距，而拥有相关技术的外国厂商不约而同地对国内厂家进行了不同程度的技术封锁，即便在国内生产，也都选择由外资控股公司或外商独资企业生产自动变速器，这导致自动变速器大量依赖进口，据不完全统计，我国自动变速器市场 78%为进口产品【 7】。三、未来变速器技术发展趋势 1、多档位变速器成趋势挡位数量多少，关乎车辆的驾驶感受、车辆性能、燃油经济性在内的多方面性能，近年来，无论是国际上还是在国内市场，在自动变速器领域都呈现出向着更多档位发展的趋势。相关行业专家表示，当前在自动变速器领域的创新，体现在自动变速器结构和挡位方面。自动变速器箱由最初的 46品，正向着 89向发展。自动变速器的技术创新是基于小型化、轻量化、提升自身效率的角度出发的【 8】【 9】。通过行星排与定轴齿轮传动相结合的方式实现速比变化，是目前自动变速器结构设计上的一大变化，这种创新所带来的变化便是自动变速器挡位上的增加。在更多挡位自动变速器的研发方面，国内变速器企业同样取得了显著进展， 2012年，在江铃陆风型配装盛瑞传动 8，盛瑞传动继续在 8速器上进行改进，通过增加一组摩擦片离合器，使行星排与定轴齿轮形成多种组合方式，盛瑞传动实现了13速器的设计【 10】。 2、电动车变速器成为新热点除了传统自动变速器外，电动车对传统自动变速器产业的挑战和机遇，也是业界各方关心的热点话题。相关行业专家认为，多档位是电动车发展的必然趋势，在电动车里配装 2 挡或者 3 挡的自动变速器，不仅可以更好地发挥电机的特性，把电机的扭矩需求减少，有利于减少电机的体积和重量，降低成本，更重要的是续驶里程会提高 8%到 10%。电动车起步加速性能很好，但当时速在 100 公里左右的中高速段再加速时，响应速度就很慢，如果匹配 2 挡或 3 挡的变速器，就可以大大改善电动车在中高速阶段的加速性能。未来纯电动汽车的普及是大势所趋，而电动车搭载多速自动变速器是未来的技术趋势。无论是哪种类型的变速器，未来发展的核心都是低碳、高效、低成本，这种多技术路线相互竞争，并在竞争中发展的趋势是确定无疑的【 11】。因此，电动车下一步的发展，需要的是多档位自动变速器，对电动乘用车而言，性价比最合理的则是 2 挡自动变速器【 12】。 3、自动变速器技术路线仍将百家争鸣目前，国内合资整车企业生产的车型之中，自动变速器的装机率高达 70%以上，而自主品牌车型的装机率仅为 17%，而这 17%中的大部分来自国外变速器厂商【 13】。自动变速器的发展具有一定程度的地域性和传承关系。术基于手动变速器而来，发源于欧洲；速器诞生于上世纪初的美国，在美国市场的应用和发展已超过一百年；而提及速器，很多人最先会想到的便是日系品牌的车型【 14】。随着中国汽车市场的发展，合资品牌的逐渐增多，多样化的自动变速器技术路线也随之引入中国市场。相关行业专家表示，在很长一段时间中，中国的变速器技术路线不会统一，而是会呈现百家争鸣的发展态势。无论是哪一种类型的变速器，发展的核心都是基于对能源方面的考虑，追求低碳、高效、低成本，这三大特点是变速器技术发展的动力源泉【 15】。在自动变速器中，速器在国内和国际市场上仍具有较大的发展潜力和空间。根据数据统计，在中国市场，今年速器预计将达到 200 万台的销量，到 2020 年预计为 430 万台，年均增长在 20%左右；而全球范围内，去年速器的销量将近 800万台，预计到 2020 年将实现 1470 万台的销量，年均增长率在 9%左右【 16】。因此，前每生产五台自动变速器，其中便有一台是参考文献： 1 王望予第 3 版机械工业出版社， 2 余志生北京 :机械工业出版社， 3 陈家瑞下册机械工业出版社， 4 吉林大学汽车工程系人民交通出版社， 5 成伟华重庆大学出版社， 6 邱宣怀北京高等教育出版社， 7 黄宗益同济大学出版社， 8 龚桂义高等教育出版社， 9 韩晓娟中国标准出版社， 10 吴宗泽，刘莹机械工业出版社， 11 985：3 12 of a 998(5):103 13 R, , he ch of in . 1996,68(3):4314 999:87 15 凌凯北京邮电大学出版社， 16 左成基，杨明钦北京开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、本课题要研究或解决的问题 1、行星齿轮传动的传动类型和传动简图 2、行星齿轮的选择 3、行星齿轮传动的强度验算 4、行星齿轮传动的结构设计 5、设计图纸一张二、本课题拟采用的研究手段首先利用互联网资源寻找有关的资料，电子书籍，电子报刊、期刊等等，了解当前国内外在汽车方面行星机构的最新动态发展，然后阅读大量相关文献资料，进一步对行星机构分析，确定数据来源的真实准确，在进行系统设计。然后利用出图纸，并编写说明书。开题报告指导教师意见：指导教师：年月日所在系审查意见：系主任：年月日班级：学号：姓名：指导教师：本课题研究的背景自动变速器在汽车行业的运用越来越广，主要是因为配有自动变速器的车大大提高了发动机和传动系的使用寿命，提高了汽车通过性，并且具有良好的适应性，最重要的是让驾驶者操纵方便，但同时也存在缺点：结构复杂，降低一些运动性、可能会让人多手动挡的车不适应。自动变速器包括液力变矩器自动变速器，械自动变速器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。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。自动变速器的简单介绍行星排的结构组成 1、组成：行星齿轮机构由太阳轮、行星齿轮、行星架、齿圈组成。以一个单行星排齿轮机构为例介绍一下行星排的结构组成，在最外边的是齿圈，里面 4个小齿轮是太阳轮，太阳轮之间靠行星架相连接，中间的一个齿轮是行星齿轮行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。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。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行星齿轮机构的变速原理行星齿轮机构为动轴轮系。当行星架固定不动时，动轴轮系转化为定轴轮系，行星轮为惰轮，只改变运动方向，不改变传动比；当行星架处于运动状态时，给整个行星齿轮机构施加一个与和行星架转动方向相反，转速相同的运动。太阳轮和行星轮的加工工艺这个工艺是一个很复杂的流程，需要经过多道手续，第一步锻造，然后退火，进而用粗车进行预备热处理（这就是所谓的正火），第二部半精车进行粗滚齿工艺，倒角工艺也是必要的，第三步热处理，进行喷丸，将磨内孔及基准端面磨平，第四步精滚齿再把齿轮进行磨齿，最后检查钳和倒棱。调节手柄的连接图内齿圈加工工艺这是一道经历过七个重要流程第一步锻造，第二步退火，第三步粗车，第四步热处理，第五步精车，第六步插齿，第七步钳。致谢时间飞逝，转眼间就到了大四的毕业季了，四年里，我从大一来时的一个傻小子，变成了一个知识渊博的学士。在丰富的大学生活中，我学到了很多，从大一的高等数学，到大四的专业课，使我积累了丰富的专业基础知识，并且进行社会实践将所学到的知识合理有效的应用到工作中，感受到了知识的魅力。同时结交了很多好朋友，他们不仅成为我学习上的好伙伴好帮手，更是成为我人生路上永远的朋友。并且我要真诚地感谢所有的老师，在我的成长道路上为我指点迷津，见证我的进步。在此次毕业设计中，最要感谢的还是我的论文指导老师，每次为了给我们指导，利用自己的休息时间，对我的毕业设计进行指导，对我的问题进行解答，给我提出建议，改进方法，孜孜不倦的给我传授方法，使我的毕业设计有了质的提高，也使我对毕业设计产生了自己独到的见解，更深刻的领会其中的内涵。感谢这些一路上陪伴、支持、帮助我的老师同学们。他们带给我的温暖和感动是我最宝贵的财富。我会在以后的人生中，继续的秉着一颗求学的心，去尽自己的最大努力，献出自己的微薄力量，贡献母校，贡献社会。 1 he is by in s is a of or is of a to to of on is or a is to of is in of to is in is to to on is it it is to On a is to is a on a is in it on of of to to to a a 180 to is is to it is to a of is to of by is by a to is on is on is in to 2 in is on of to in a of or to be an to to 1） in a as to as in to an to is of of a a or in to a to on to of a be is by to to so it t we is to in as at a to a in . If we to at so to at of as is a is or we 3 a is by to to in us in an is to is to is to a “is to is to of of is a be to is in to to at be in is it no on in is to to is is to at as or in to in 2） of a of on of a to on on of is a is by at to so as 3） as a “ is a a as to in in 4 A a is is in is in to a in if it is in to as if in ow go of in a is is a or a is 4） n of on is to to to a a is a is is on to it as as it to up it to of a is of it or to be A is a is of to to of is to in is to s at is is to of to is to a so it in in of in to of is is by it it in a of it 5 is of it is by to at a “a of up on to in as to at 80s， in to a to as 0is by t is rd th 5） he is a of to of a of of a s is on a of is to at a of is to of to a is in in is to an of of In of of a in on to in 6） he to is is in is to of is to a on 6 is as is a of a is at of up a to is to of as 7） he is of a of to of to to of in a is -3 nd or -2 a is is to on is to s ) st up to so it -2 in to to or to 8） n to of to it to to to 7 A is of to in a is to a as a is by a he in A is a of to a of to is is is to is a to a 9） he on to as as as or to it so is of to of as it a a it in or in to at to a to is a a on an on in a of 8 自动变速器对于现代的汽车，自动变速器是一个复杂的组件，这种传递动力的方式，是液力变矩器充当离合器来连接发动机和变速器。两个基本类型的自动变速器基于该车辆是否是前驱动或后驱动。对发动机前置后驱动的汽车，变速器通常安装在发动机后底盘中心与油门配合。变速器输出轴连接到后桥，把发动机的动力传递到后轮，动力传输系统是直线的，从发动机，通过液力变矩器、变速器、传动轴、最后直接到到达车轮。对于发动机前置前轮驱动的汽车，变速器通常和差速器装在一起。对于前驱动的汽车，变速器安装在发动机一侧，前车轴直接连接到差速器上，把动力传递给前轮。在这个布置中，动力来自于发动机，通过液力变矩器、变速器输出的动力通过了一个 180 度大转弯，经过变速器沿发动机侧边通过传动轴输出到前轮。还有其它的一些布置，发动机前置前驱动，发动机横向布置，装设一个分动器可以实现四轮驱动。但这种形式目前是最常用的：发动机中置后驱动，可以使重量均匀的分布在前、后轮之间，改善了操作性能；发动机后置后驱动，发动机、变速器、驱动轮都在后方，这种后置式的发动机的安排，是最满意的。现代的自动变速器包括了许多组件和系统的协同工作，有行星齿轮组、液压系统、密封件和垫圈、变矩器、调节器、节气门拉线、计算机控制这些都是多年来由机械式演变过来的。这用简单、通用的解释，描述一下这些系统。 1）行星齿轮组自动变速器箱体内有很多齿轮，有各种不同的组合，在一个变速箱内，齿轮的滑动沿轴线从一个位置到另一个位置，对各种大小齿轮的要求，有正确的传动比。在一个自动变速箱，至始至终，不是齿轮的机械移动来达到这一点的，通过行星齿轮组来完成。基本的行星齿轮组成由一个太阳轮、一个齿圈、并且有两个或两个以上的行星齿轮，全部齿轮都是常啮合。行星齿轮的相互联系通过一个共同的载体，使齿轮相互啮合在一起。一个传递方式，这个系统可以从发动机的输出连接到齿圈作为主动件，连接行星轮作为从动件，并锁定太阳轮，使起不能转动。在这情况下，当我们把齿圈、行星齿轮， 9 沿太阳轮转动，主动件与从动件就同向转动，从动件的转速慢，齿轮减速就类似汽车的一挡。如果解开太阳轮和锁定其它两个元素，这就会使这三个要素以同样的速度转动，齿轮的传动就类似于汽车是第三或高挡位。另一个方式是，把行星架锁定，使太阳轮作为主动轮，齿圈作为从动件，这时它们的转动方向就相反，就类似以汽车的到挡。上面所说的，在实际的传动过程是如何控制。齿圈为输入轴，行星架为输出轴，都是通过盘式离合器控制。太阳轮一个单向离合器，一个制动器，当制动器作用时，太阳轮只能从一个方向转动。在这情况下，离合器的使用，锁定行星架与太阳轮迫使它们以相同的转速转动。如果它们的离合器和制动器都被释放，该系统在自由状态。变速器的行星齿轮组太阳轮是自由的，比输出动力。在一挡位，制动器制动太阳轮跟随转动，从第一挡到高挡制动器释放和离合器使用到输入轴，它们以同一个速度转动。使用两个或两个以上的行星齿轮组以各种方式连接，可提供不同的前进速度和扭矩，普遍的使用以现代的自动变速器。 2）片式离合器片式离合器主要由若干交替排列的离合器盘和离合器片组成。每片离合器盘上有伸出的突线，勾住离合器鼓，以输入轴连接。离合器片内的键槽与离合器壳互相啮合，离合器壳与中间轴键槽连接，中间轴又与后行星排内齿圈用键槽连接。因此，离合器盘和离合器片分别与输入轴和湖行星排内齿圈连接。操作离合器的活塞安装以离合器鼓上，离合器鼓亦称做为活塞缸。 3）单向离合器单向离合器是一种只可以使元件在一个方向转动，如把齿圈自由在一贯方向，而不能反向转动，这种作用就象是，自行车踏板转动时，可以带动车轮转动，当车轮转动或向另一个方向转动是自由的一个单向离合器用于一挡时，在驱动方向是，当从停止开始加速，在第一个齿轮输出动力，如果继续加速，不在一挡位？汽车继续加速，他就是一个方向自由的。此时，单向离合器不在输出动力，当车速慢下来时，转速慢，它就可以起作用。这一个现象由于，在提供力的时候它才起作用，在高速时，是自由的。 4）液力变矩器 10 对于自动变速器，液力变矩器取代离合器装于车上。它的作用是：当车停下来，发动机还可以继续运转。传递扭矩的原理，比如，把一

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