丰田A140自动变速箱设计说明书.doc

本科毕业设计4速后驱自动变速器行星机构设计邓云燕 山 大 学2009年 6 月 本科毕业设计4速后驱自动变速器行星机构设计学院（系）：车辆学院 专 业：06级汽车1班 学生 姓名：邓 云 学 号：061101011019 指导 教师：崔亚平 杨树军 答辩 日期：2010-6-20 学号061101011019学生姓名邓云专 业班 级06汽车题目题目名称4速后驱自动变速器设计题目性质1.理工类：工程设计 ( )；工程技术实验研究型( )；理论研究型( )；计算机软件型( )；综合型( )2.管理类( )；3.外语类( )；4.艺术类( )题目类型1.毕业设计( ) 2.论文( )题目来源科研课题( ) 生产实际( )自选题目( ) 主要内容1、4速后驱自动变速器整体结构型式的确定。2、4速后驱自动变速器整体结构设计。3、4速后驱自动变速器行星机构设计。4、4速后驱自动变速器行星机构零部件设计。基本要求1、结构方案正确，结构设计合理，实现基本扭矩传递。2、三维建模软件画零部件模型及装配图。3、设计说明书内容具体，格式规范。4、工作量：设计图纸3张A0，设计说明书2.4万字，外文翻译0.5万字。参考资料1、徐寅生,汪立亮,编著.现代汽车自动变速器原理与检修.北京-电子工业出版社,2000.12、过学迅编著.汽车自动变速器结构原理.北京-机械工业出版社,1999.53、左成基, 杨明钦编著.汽车自动变速器实务.北京-人民交通出版社,20054、黄秋平主编.汽车无级变速器 (CVT) 结构原理与维修.南京-江苏科学技术出版社,2008周 次第1 4周第 5 8周第912周第1316周第1717周应完成的内容结构实习。确定总体结构布置。外文翻译，开题。测绘、参数计算、结构设计。结构作图。零部件画图写论文答辩指导教师： 崔亚平 杨树军职称：实验师 年 月 日系级教学单位审批： 年 月 日燕山大学毕业设计任务书 学院：里仁学院 系级教学单位：机械工程系摘要摘要在汽车工业100多年的发展史中 ，动力传动系的技术进步一直处于一个举足轻重的地位。车辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，而且在很大程度上依赖于变速器及变速器与发动机的匹配。自动变速器是汽车采用新技术的一个标志，它具有能够根据路面状况自动变速、变矩，提高车辆的通过性能，延长使用寿命等优点。行星齿轮式变速器体积较小且能获得较大的传动比,且行星传动是现代机械传动装置中性能最佳、经济性最好的一种传动机构。它具有结构紧凑、传动效率高、便于动力的综合分解等特点。本文主要研究4速后驱自动变速器，对自动变速器行星机构进行设计，确定各档位动力传递路线，运用计算机辅助技术分析装配关系，在CAD图纸中表示。本次设计的研究方法是首先拆装变速器并查阅资料熟悉机械部分结构，画出动力传递路线，然后计算传递扭矩，行星参数等，参考资料对所选课题进行研究，设计行星传动机构，最后用计算机辅助设计出自动变速器的装配图和零件图。关键词自动变速器；行星机构；计算机辅助I 燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractIn the automobile industry history of the development of more than 100 years, the powertrain has been technological progress in a decisive position. The quality of performance vehicles, not only depends on the engine, but also to a large extent dependent on the transmission and matching of transmission and engine. Automotive automatic transmission is the use of a sign of new technologies, it has be able to automatic transmission in accordance with road conditions, variable moment, through the enhancement of vehicle performance, the advantages of extending the service life. Planetary gear transmission and can get smaller in size than a larger drive, and the planetary transmission gear of modern machinery in the performance of the best, the best economy of a transmission. It has compact structure, high transmission efficiency for the integrated power decomposition and so on. In this paper, after the main drive 4-speed automatic transmission, automatic transmission on the overall structure of the design, determine the stall power transmission line, the use of technical analysis of computer-aided assembly relations, said in the CAD drawings. The design of the research methodology is one of the first transmission disassembly and access to information are familiar with the mechanical parts of the structure, power transmission line to draw, and then calculating the transmission torque and other parameters, reference materials on selected topics to study, design planetary bodies with the end use of computer-aided design of the automatic transmission assembly drawings and parts diagram.Key words Automatic Transmission Planetary bodies The computer assistedI 目 录摘要Abstract第1章 绪论11.1 课题背景11.2 国内外研究现状和主要问题21.2.1 国内外研究现状21.2.2 主要问题21.3 本文研究意义和内容31.3.1 本文研究意义31.3.2 本文研究内容 1.4 本章小结3第2章 自动变速器行星结构设计2.1 行星结构布置2.1.1 行星齿轮组的构造42.1.2 行星机构的分类42.1.3 行星机构布置图52.2 齿轮传动系统总布置52.2.1 概述52.2.2 总布置图62.3 行星齿轮系统各档位动力传递图72.3.1 一档动力传递路线72.3.2 二档动力传递路线72.3.3 三档动力传递路线82.3.4 四档动力传递路线92.3.5 R档动力传递路线92.4 本章小结11第3章 行星机构参数计算123.1 行星机构的设计与计算123.1.1 已知条件113.1.2 设计计算123.1.3 初步计算齿轮的主要参数133.1.4 啮合参数计算：143.1.5 几何尺寸计算153.2 校核163.2.1 行星齿轮装配条件的验算163.2.2 行星齿轮传动强度校核173.3 本章小结20结论20参考文献21致谢22附录1 开题报告附录2 文献综述附录3 翻译及其原文III第1章 绪论 第1章 绪论1.1 课题背景目前，汽车动力装置主要采用内燃机，内燃机转矩和转速范围小，不能适应汽车行驶时车速的改变和牵引力变化的需要，需要采用变速装置改变发动机工作在合理的工作范围内，提高汽车的动力性和经济性，减少排放；还需要解决发动机不能有载启动的问题，保证汽车平稳起步；发动机只能单向旋转，而汽车需要前进和后退双向运动；有时需要切断发动机动力，使发动机处于怠速状态，较长时间停车等问题。因此需要采用变速器来解决这些问题，变速器对于汽车来说是不可缺少的很重要的部件。变速器从传动方式来看，有以下几种：机械式（主要是齿轮）传动；液压机械式（变矩器加齿轮变速器）；液压传动式；电传动式。从操纵方式来看，有人工操纵换档和自动换挡两种。自动换挡变速器也就是自动变速器。自动换挡：由自动变速器自己检测出工况信号，进行判断，发出换档指令进行操纵换档。自动换挡不排斥人工干预，所谓的自动变速器，都具有人工可以干预和操纵的功能。行星齿轮传动是一种具有动轴线的传动机构，在传动时至少有一个齿轮的几何轴线是绕另一个齿轮的固定几何轴线回转。它包括行星轮系和差动轮系等。据不完全统计，世界上己有50多个渐开线行星齿轮传动系列设计，并且在基本系列的基础上派生出了多种形式的组合式减速器、差速器和变速器等系列产品，而结合各行业各类机械的需求发展，新型的行星齿轮传动组合形式仍将不断涌现。由于 行 星 齿轮传动具有功率分流和动轴线的运动特点，同时合理运用内啮合，使其体积小、重量轻、功重比大;啮合功率小于传递功率，功率损失小，效率高;工作平稳、噪声小;可进行运动的合成与分解等等。因此，行星传动被人们广泛用来代替定轴传动作为减速、增速和变速装置。1.2 国内外研究现状、主要问题1.2.1 国内外研究现状自从1939年（Oldsmobile）汽车开始使用自动变速器时，就已采用行星齿轮（Planetary Gears），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。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。行星机构国外研究地早，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越之势。1.2.2 主要问题自动变速器是通过液力变矩器和行星齿轮组合来传输动力的，这个组合存在明显的缺点：传动比不连续，只能实现分段范围内的无级变速；液力变矩器的传动效率较低，影响了整车的动力性能与经济燃油性；且零部件过多，结构复杂，报养和维修不便。DCT变速器需要解决的问题是1、防止在换挡临界点频繁升降挡. 2、DCT在减挡过程中实现跳挡换挡比较困难. 3、在极短时间内控制液压油的变化,即控制双离合器的压力变化是最核心部分。1.3 本文研究意义、内容1.3.1 本文研究意义我国应用液力传动始于五十年代，自行研制出了内燃机车和红旗CA7O三排座高级轿车的液力传动系统，随后液力传动也在我国获得了一定发展。此外，部分军用车辆上使用了液力自动变速器，但发展速度要落后于发达国家.随着对自动变速器良好性能的逐渐认识，用户的需求量也越来越大，这使得国内汽车企业加快了自动变速器的发展步伐。由于在液力自动变速器的研究、生产、修理等方面都有一定的基础，所以近年来发展速度较快，但国内自动变速器尚处于起步阶段。随着城市车辆密度的加大， 自动变速器己逐渐成为汽车的必备装备，而不仅仅是豪华的标志。因为有了自动变速器，改变车速变得轻松自如，且不必频繁地踩踏板。1.3.2 本文研究内容（1）四速后驱自动变速器行星结构型式的确定。（2）四速后驱自动变速器行星结构设计。（3）在此基础上对变速器行星机构实物进行测绘、研究，运用计算机辅助设计总成及各个部分的装配图及一部分零件图。1.4 本章小节本章主要介绍了自动变速器在国内外的研究现状及存在的主要问题，阐述了本文对四速后驱自动变速器研究的意义和具体的研究。55 第二章 自动变速器行星结构设计 第2章 自动变速器行星结构设计2.1 行星结构布置2.1.1 行星齿轮组构造一个完整的行星结构包括齿圈、太阳轮、行星架和行星轮。（1） 齿圈：为内齿轮，位于行星齿轮组的最外边。（2） 太阳轮：位于行星齿轮组的中心位置（又名中心齿轮）。（3） 行星架：为支撑行星轮的框架，通常与输入、输出轴连接在一起。（4） 行星轮：位于齿圈与太阳轮之间，通常配置3个或4个，可自转及公转。2.1.2 行星机构的分类两个以上的行星机构进行组合，选取不同的基本原件作为输入或输出，以及采用执行元件不同的工作方式，可得到不同类型的行星齿轮变速器。但考虑到效率高低、行星齿轮机构的复杂程度，真正能用于汽车自动变速器的行星齿轮很少。主要分为两类： （1） 辛普森式行星齿轮变速器辛普森式行星齿轮变速器从70年代开始，为通用、福特、克莱斯勒、丰田、日产等多家公司用于汽车自动变速器上。辛普森式行星齿轮变速器由辛普森行星机构及其相应的换档执行元件组成。辛普森行星机构采用双行星排，其特点是：前后两个行星排的太阳轮连接成一体，称为太阳轮组件；前排的行星架和后排的齿圈连接成一体，称为前行星架和后齿圈组件，输出轴通常与该组件相连。所以该行星机构只具有四个独立原件：前排齿圈、前后太阳轮组件、后排行星架、前行星架和后齿圈组件。 （2） 拉维奈尔赫式行星齿轮变速器拉维奈尔赫式行星齿轮变速器由拉维奈尔赫式行星齿轮机构及相关的操纵执行元件组成。从70年代其，被奥迪、福特、马自达等公司使用于其轿车自动变速器中，特别是前轮驱动车型。拉维奈尔赫式行星齿轮机构也采用双行星排组合，其特点是：两行星排具有公共行星架和齿圈，前太阳轮、长行星轮、短行星轮、行星架及齿圈组成一个双排轮式行星排，后太阳轮、长行星轮、行星架及齿圈组成一个单行星轮式行星排。所以，它具有四个独立原件：前太阳轮、后太阳轮、行星架和齿圈。2.1.3 行星机构布置图1前齿圈 2行星齿轮 3太阳轮组件 4后行星架5前行星架和后齿圈组件图2-1 行星机构布置简图2.2 自动变速器总布置2.2.1 概述自动变速器的齿轮传动机构包括行星齿轮组、制动器、离合器；行星齿轮组由齿圈、太阳轮、行星轮及行星架所构成。其结构简单、占位小、各齿轮皆是永久啮合、承受强度较大、较不易损坏。如欲获得适当的减速比或反向时，只要利用制动器将其中的一个固定，即可获得。而离合器则是液力变矩器及行星齿轮组之间传动的桥梁。2.2.2 总布置图总布置图如下： B1-2档强制制动器 C1-前进离合器 C2-倒档高速离合器 C0-超速离合器B2-2档制动器B3-低速及倒档制动器F1-2档单向离合器 F2-低档单向离合器F0直接超速离合器图2-2总布置简图各档位时各个执行元件的工作情况如下表所示 ：接合传力 空白：代表不接合 表2-1 各档齿轮传动与各伺服的关系杆位档位B0B1B2B3C0C1C2F0F1F2R倒档OD123超速档2.3 行星齿轮系统各档位动力传递图2.3.1 一档动力传递路线以下各图 ：代表动力传递路线下图即是1档时的动力传动图图2-3 1档时动力传动图当车辆加速时，动力连续地从输入轴传到离合器C1，再到前齿圈，此时前齿圈顺时针旋转，而前行星轮则以顺时针转。因为F2作用，而使得后行星架固定不动，后齿圈和前行星架为同一构件。所以前行星架顺时针转动传输动力至输出轴，传动比为2.812.3.2 2档动力传递路线此档位的动力传动图如下所示： 图2-4 2档位的动力传动图当车辆加速时，动力连续地从输入轴传到离合器C1，再到前齿圈，此时前齿圈顺时针旋转，而前行星轮则以顺时针转。因为B2作用，而使得太阳轮组件固定不动，后齿圈和前行星架为同一构件。所以前行星机构转动传输动力至输出轴，传动比为1.552.3.3 3档动力传递路线在车辆加速时，离合器C1动作使得输入轴与前齿圈连接在一起。离合器C2作用也使得输入轴和太阳轮连接。驱动力从输入轴到前齿圈及太阳轮，使得前行星架和后齿圈以相同的速度转动因此后行星架只得跟着后太阳轮及后齿圈一起转动，此为直接传动，其传动比为1：1下图为3档时动力传动图：图2-5 3档位的动力传动图2.3.4 4档动力传递图当车辆加速期间，离合器动作结合；在3档的基础上，超速机构的B0产生作用，从行星轮传出的动力直接传递给齿圈，传动比为0.71下图为4档位时动力传动图：图2-6 4档位时动力传动图2.3.5 R档在倒档时，只有倒档离合器动作和低速及倒档制动器作用。在挂入倒档后，经由液压作用使得倒档离合器动作。驱动力从输入轴传至前齿圈。倒档动作，因而使后行星架固定。其速速比为2.3。下图为R档位时动力传动图： 图2-7 R档位时动力传动图2.4 本章小结本章对自动变速器齿轮传动系统做出了整体设计，并分析了自动变速器在各档位的动力传动。第3章 行星机构齿轮参数计算 第3章 行星机构齿轮参数计算3.1 行星机构的计算 根据设计任务书的要求及已知条件， T = 183n*m ，N = 4800 r/min，G=1935KG ，轮胎类型与规格(km/h)： 215/60R163.1.1 速比计算行星齿轮组获得速比的设计是将太阳轮、齿圈及行星架任何两者，给予固定及主动两条件，即可获得六种速比（大小）加速、（大小）减速、倒转（加减）速，若固定任何两项，就会产生直接传动效果，若无一固定，则就会形成空档（自由旋转）。最大传动比的选择可由公式（2-0） G总质量；f滚动阻力系数；最大爬坡度；r轮胎半径；T最大扭矩 主减速比；传动效率G=19359.8=18963f=0.02 a=16.7 r=（2150.61625.42）100=0.332=218 =3,537 =0.95求的2.5轮周长为L=2r=2.08转速=188100036002.08=1506得出最小传动比0.99各档之间的公比q=1.6，可取1.8 1速比计算方法可由公式（3-1）设；n转数；齿圈转速；行星架转速；a特性参数（）；太阳轮转速 （1+a） =0 （3-1） 根据 （3-1），行星齿轮配齿计算:（1）一档时，0 由公式（31）得： （1+） =0 （3-2） （1+） =0 （3-3） 得： （3-4） （2）二档时 由（3-1）可得：（3-5）又有=1.8 结合（3-4） （3-5）取=4 在可取范围内 39 71 =16=27 =62 =18（3）三档传动比=1（4）四档传动比0.7 取27 65 =19通过以上各式可求得实际传动比： =2.81 =1.55 =1 0.713.1.2 初步计算齿轮的主要参数（1） 初选材料：选择：20CrMnTi ，渗氮淬火，HRC=5863。精度等级：7级（2） 按齿根弯曲强度初算齿轮模数m，由公式（3-5）得m=Km （3-5）Km算式系数 Km=11.5Kfp计算弯曲强度的行星轮间载荷分布均匀系数，由公式（3-6）得： Kpf=1+1.5（Khp-1） （3-6）Khp计算接触强度的行星轮间载荷分布不均匀系数，由行星齿轮传动设计P191 表71得：Khp=1.10 Kpf=1.15T1啮合齿轮副中小齿轮的转矩，N*M，应是分流后的值，由公式（3-7）得： T1= 98.2 （3-7）Ka使用系数由行星齿轮传动设计P156 表67 取Ka=0.97Kf结合系数由行星齿轮传动设计P153 表65 取Kf=0.97d小齿轮齿宽系数由行星齿轮传动设计P154 表66 得：d=0.6Z1小齿轮齿数 Z1=39Flim试验齿轮弯曲疲劳极限N/mm2由行星齿轮传动设计P169 图627得：Flim=530KFa1小齿轮齿形系数由行星齿轮传动设计P169 图622得：KFa1=2.64由已知代入公式（3-5）得 m=1.085mm取m=2 3.1.3 啮合参数计算： 在四个啮合齿轮副中a1-c1,b1-c1,a2-c2,b2-c2中其标准中心距由行星齿轮传动设计P94 表44得：Aa1c1=34mmAb1c1=-=34mmAa2c2=26.5mmAb2c2=-=26.5mmAa3c3=30mmAb3c3=-=30mm由此可见：连个行星齿轮系统的齿轮副的标准中心距是相等的，所以满足同心条件，所以变位系数为X=0。3.1.5 几何尺寸计算 各齿轮副的计算结果由行星齿轮传动设计P88 表42得：（1） 模数m Mn=1.1（2） 压力角n 取n=20（3） 齿顶高 ha1=han*Mn=1.1（4） 齿根高 hf=（han*+cn*）*Mn=1.375（5） 全齿高 h=ha+hf=2.5 计算得基本尺寸列出下表：表3-1 基本尺寸表 （mm）公式前太阳轮前行星轮前齿圈中太阳轮中行星轮中齿圈后太阳轮后行星轮后齿圈齿顶圆/daD+2ha4722.5883422753823.581齿根圆/dfD-2hf4217.5932971803318.586齿数z391671271862271965宽度b24.51722.52016211915153.2 校核3.2.1 行星齿轮装配条件的验算 对于所设计的上述行星齿轮传动应满足如下的装配条件： 1. 邻接条件：由公式（3-9）得Dac2aacsin （3-9）Dac行星轮c的齿顶圆直径 前：Dac=22.5mm中：Dac=22mm后：Dac=23.5mmNp行星轮个数前 ：np=4中 ：np=4、后：np=4aaca，c齿轮啮合副的中心距前 ：aac=34mm中 ：aac=27mm后：aac=30mm前行星齿轮邻接条件是：2aacsin=68mm dac=22.568中行星齿轮邻接条件是：2aacsin=54mm dac=2254后行星齿轮邻接条件是： 2aacsin=60mm dac=23.560 所以以上各行星系统均符合邻接条件。2.同心条件：前：aac=acb=34mm中：aac=acb=27mm后：aac=acb=30mm3.安装条件：前：=(39+71)/4=27.5(非整数)中：=(27+62)/4=22.25(非整数)后：=(27+65)/4=23(整数)通过实验室仔细观察，发现前中的行星轮在安装的时候是非对称安装3.2.2 行星齿轮传动强度校核1、前行星a-c齿轮副齿面接触强度的校核计算，由公式（3-10）得：HHp （3-10）H齿面接触应力，由公式（3-11）公式（3-12）公式（3-13）得：H1=H0 （3-11）H2=H0 （3-12）H0=ZhZEZZ （3-13）式中：Ku动载系数；由行星齿轮传动设计P157 图66得：Ku=1.25Kh计算接触强度的齿向接触载荷分布系数；由公式（3-14）得：Kh=1+（b-1）H （3-14）H齿轮相对于转臂X的圆周转速Vx及大齿轮齿面硬度HB2对Kh的影响系数；由行星齿轮传动设计P15 图67得：H=0.9b齿宽和行星轮数np对Kh的影响系数；由行星齿轮传动设计P158 图68得：b=1.5KH计算接触强度的齿间在和分配系数；由行星齿轮传动设计P159 表69得：KH=1.2Ft端面内分度圆上的名义切向力,N;由公式（3-15）得：Ft=2520（N） （3-15）D1小齿轮分度圆直径；d1=45B工作齿宽；b=24.5T1=98.3N*M齿数比即=39/16=2.43ZH节点区域系数；由行星齿轮传动设计P159 图69得：ZH=2.43t端面压力角；t=20.55b基圆螺旋角；b=15.25t端面啮合角；t=t=20.55ZE弹性系数；由行星齿轮传动设计P160 表610得：ZE=189.8Z重合度系数；由行星齿轮传动设计P160 图663得：Z=1.155Z螺旋角系数；由行星齿轮传动设计P161 图666得：Z=0.952H0=1029.47H=1763.57Hp许用接触应力；由行星齿轮传动设计P155 公式（3-16）得：Hp=ZNTZLZVZRZWZX （3-16）Hlim试验齿轮接触疲劳强度Flim=1650 n/2SHlim计算接触强度的最小安全系数；由行星齿轮传动设计P163 表611得：SHlim=1.0ZNT计算接触强度的寿命系数；由行星齿轮传动设计P164 表612得：ZNT=1ZL润滑系数；由行星齿轮传动设计P165 图617得：ZL=1.1ZV速度系数；由行星齿轮传动设计P166 图618得：ZV=0.98ZR粗糙度系数；由行星齿轮传动设计P166 图619得：ZR=1.0ZW工作硬化系数；由行星齿轮传动设计P165 图620得：ZW=1.0ZX接触强度计算的尺寸系数；由行星齿轮传动设计P167 图621得：ZX=0.9997由已知可得：Hp=1867.07HHp2、前齿轮a-c齿根弯曲强度的校核计算，公式（3-17）得：FFp （3-17）F齿根应力；由公式（3-18）公式（3-19）得：F=F0KAKVKFKK （3-18）F0=YFaYSaYY （3-19）KF计算弯曲强度的齿向载荷分布系数；由公式（3-20）公式（3-21）得：KF=（KH）N （3-20）N= （3-21）N=0.88KF=1.39K计算弯曲强度的齿向载荷分布系数；K=KH=1.2YFa载荷作用于齿顶时的齿形系数；由行星齿轮传动设计P169图622得：YFa=2.85YSa载荷作用于齿顶时的应力修正系数；由行星齿轮传动设计P170图624得：YSa=0.78Y计算弯曲强度的重合度系数；由公式（3-22）得：Y=0.25+=0.5 （3-22）Y计算齿根弯曲强度的螺旋角系数；由行星齿轮传动设计P171图625得：Y=0.78由已知得：F0=58.89F=211.81FP齿根应力；由公式（3-23）得：FP=YSrelTYRrelTYX （3-23）Flim试验齿轮弯曲疲劳极限；Flim=530YNT弯曲强度计算的寿命系数；由行星齿轮传动设计P174表616得：YNT=1.1Y试验齿轮的应力修正系数；采用了行星齿轮传动设计书中的Flim值，故Y=2.0YX弯曲强度计算的尺寸系数；由行星齿轮传动设计P175表617得：Y=1.00YSrelT相对齿根圆角敏感系数；由行星齿轮传动设计P175图632得：YSrelT=1YRrelT相对齿根表面状况系数；由行星齿轮传动设计P177图634得：YRrelT=1.07SFlim最小安全系数；由行星齿轮传动设计P163表611得：SFlim=1.25由已知得：FP=998.11 FFp前齿轮b-c齿轮副校核如上3.3 本章小结本章对自动变速器的行星传动系统的传动机构进行了计算。结论 结论本次设计共历时4个月，作为大学最后一个学期的主要任务，既是对大学四年学习的复习总结，又是一次实际演练，毕业设计的结束也将给我的大学生活画上一个圆满的句号。本学期一开始就开始借阅有关汽车变速器的书籍并上网搜集资料，对变速器的结构掌握之后开始画草图。在草图完成之后进行最终方案的确定，通过一系列的设计计算，最终确定变速器行星机构的结构方案和装配方案，最后设计出自动变速器行星总装配图。参考文献 参考文献1 徐寅生，汪立亮编著现代汽车自动变速器原理与维修北京-电子工业出版社，2000(1)2 过学迅编著汽车自动变速器结构原理北京-机械工业出版社，1999(5)3 左成基，杨明钦编著汽车自动变速器实务北京-人民交通出版社，20054 刘惟信主编汽车设计清华大学出版社，20015 May，Ed：Automatic Transmissions，Australia McGraw-HILL BOOK COMPANY，19856 JHBarnwell，The double eccentric speed reducer ，Machine design，(19618)，Vole33，1357 Wang ZR，Shay S，Zings The experimental resdch and finite element simulation of plates hydro bulging in restJJofPressureVessel and Piping，1996，68(3)：43488 JWRabbet，Transmission，USPat，No34681759 葛安林主编车辆自动变速器理论与设计机械工业出版社，199810 安子军主编机械原理教程机械工业出版社，2003(8)11 陈家锐主编汽车构造机械工业出版社，200512 韩晓娟主编机械设计课程设计中国标准出版社，200813 吴宗泽，刘莹主编机械设计教程机械工业出版社，2003(1)14 龚溎义主编机械设计课程设计图册高等教育出版社，1989(5)15 黄宗益主编自动变速器原理和设计同济大学出版社，2006(9)致谢转眼间，大学四年很快就要结束了。而作为大学生活的最后一个环节毕业设计，经过近16周的紧张准备，也将接近尾声。在这次毕业设计中，我不但巩固了以前所学的知识，并从中学到了很多新的东西，尤其是汽车设计和汽车理论这两门课程。在这里，我向那些在这四年里给于过我巨大帮助的老师和同学们表示衷心的感谢，正是他们的帮助才让我得以圆满的完成四年的学业和最后的毕业设计。在这次设计的过程中，指导老师杨树军 崔亚平一直都关注着我的每一步进展，并给了我很多好的意见和建议，同时也对我提出了严格的要求。我之所以能很顺利地完成毕业设计任务，这与老师的指导是分不开的，在此，我对他们表示感谢。另外，遇到技术困难的时候，车辆学院的老师们也给了我很多帮助。其实他们中我大多都不熟悉，平时很陌生，但在我需要他们帮助的时候，他们尽心尽力，无微不至，因此我也非常感谢他们。附录1 开题报告 附录1 开题报告燕 山 大 学本科毕业设计开题报告课题名称：4速前驱自动变速器行星机构设计 学院（系）：里仁学院年级专业：06级汽车学生姓名：邓云指导教师：杨树军 崔亚平完成日期：2010-3-25一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据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自动变速器，CVT无级变速器，机械自动变速器AMT。自从1939年（Oldsmobile）汽车开始使用自动变速器时，就已采用行星齿轮（Planetary Gears），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。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1 2。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3 4。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5 6。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。行星机构国外研究地早，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越之势。辛普森式三档行星齿轮由美国福特公司的工程师辛普森发明，机构的特点是由两个完全相同的齿轮参数的行星排组成，该机构可组成三个前进档和一个倒挡，目前多采用的是四挡辛普森行星齿轮变速器：四档辛普森行星齿轮变速器是由四档辛普森行星齿轮机构和换挡执行元件两大部分组成，是在自动变速器中应用最广泛的一种行星齿轮变速器7 8。其中四档辛普森行星齿轮机构（如图1-1）由三排行星齿轮机构组成，其原理与单一行星齿轮组相似：行星架被动，则产生减速效果；行星架主动，则产生加速效果；行星架固定，则产生倒转效果911。 图1-1行星机构是自动变速器的核心，为了更好的了解自动变速器的内部结构以及变速原理， 必须对其认真研究。以至于了解国内外在自动变速器行星机构的最新动态，充实自己在这一块的空缺，理解和掌握自动变速器的核心。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题通过对自动变速器的整体了解，可以分以下步骤进行研究：1、选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图2、进行行星齿轮传动的配齿计算以及齿轮的主要参数，啮合参数和几何尺寸3、行星齿轮传动装配条件的验算4、行星齿轮传动的强度验算5、行星齿轮传动的结构设计要解决的主要问题：设计自动变速器里的整套行星机构，并与自动变速器整体设计相匹配。三、研究步骤、方法及措施 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， 进一步对行星机构进行分析，确定数据来源的真实准确再进行系统设计12 15。其次，利用 UG软件，以合理的方式获取分析、构造中准确的参数、建立一个可直接用于演示仿真的完整模型。四、研究工作进度 第1-4周：结构实习。确定总体结构布置。外文翻译，开题。第5-8周：计算设计、三维建模。第9-12周：画总成装配图及零件图。第13-16周：撰写论文。第17周：准备答辩。五、主要参考文献 1 徐寅生，汪立亮编著现代汽车自动变速器原理与维修北京-电子工业出版社，2000(1)2 过学迅编著汽车自动变速器结构原理北京-机械工业出版社，1999(5)3 左成基，杨明钦编著汽车自动变速器实