【自动变速器行星齿轮箱建模分析案例1900字】

自动变速器行星齿轮箱建模分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u1561自动变速器行星齿轮箱建模分析案例 1275431.1模型建立 138021.2行星齿轮传动比计算 7253551.3模型验证 7行星齿轮箱应用非常广泛，应用于多种机械系统中，包括混合动力汽车动力合成、风力发电、航空、船舶、冶金、石化、矿山、起重运输等行业。1.1模型建立UG软件与大部分动力学仿真软件交互性强，本文用于动力学仿真的三维模型，使用UG三维建模软件建立。齿轮箱为2K行星轮系，设定太阳轮齿数为z1，行星轮齿数为z2，外齿圈齿数为z3齿轮模数4，压力角20度。行星齿轮箱内部结构未知，通过可见部分测量和参考机械设计手册对行星齿轮箱结构进行设计，根据设计参数对行星齿轮箱的齿轮、轴承、轴、行星架、箱体等结构进行建模。行星齿轮系的建模与装配过程如下：（1）应用UG中的GC工具箱进行圆柱齿轮建模，创建齿轮建立太阳轮，选择直齿轮，外啮合，滚齿，创建名称sungear，模数为4mm，齿数30，齿宽设置为30mm，压力角为20度，齿轮建模精度选择high；（2）然后建立行星齿轮，分别命名为planet1，planet2，planet3，设置参数模数为4mm，齿数30，齿宽设置为30mm，压力角为20度，齿轮建模精度high；（3）建立外齿圈，选择直齿轮，内啮合，插齿，创建名称为fixedgear，设置参数模数为4mm，齿数为90，齿宽为30mm，齿轮建模精度选择high。齿轮啮合选择太阳轮设置为主动轮，planet1设置为从动轮，中心线连线方向设置为主动轮中心指向从动轮中心，其它两组齿轮方向分别与第一组方向成120度和240度。行星轮与外齿圈啮合，选择行星轮为主动轮，外齿圈为从动轮，中心线方向设置为主动轮中心指向从动轮中心，其它两组啮合方向分别与第一组方向成120度和240度。借助GC工具箱所搭建的零件图，分别如下图4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8、4-9、4-10、4-11所示。图4-1行星架图4-2行星齿轮系图4-3壳体图4-4端盖图4-5壳体图4-6支架图4-7输入轴图4-8输出轴图4-9传动轴装配图4-10传动轴装配图4-11行星齿轮箱1.2行星齿轮传动比计算行星轮系传动比计算时假设行星架H转速为零，在整个行星轮系附加一个绕主轴线转动的公共角速度−ω表4-1轮系各构件关系构件原有的转速转化后的转速太阳轮1ωω行星轮2ωω外齿圈3ωω行星架Hωω转化轮系的传动比如公式：（1.1）在z1、z3已知的情况下，ω1、ω3、ωH（1.2）在传动比计算中带入值为代数值，其正负值与其转动方向相关，规定一个齿轮转动方向为正，则与该转动方向相反的齿轮转速为负值。1.3模型验证在运动学仿真环境中，新建连杆，把壳体、支架、前后端盖、螺栓、螺母、外齿圈、前后端轴承外圈设置为一个连杆并定义为固定连杆命名为body，输入轴加太阳轮设置为一个连杆命名为sungear，三个行星轮以及各自安装在行星齿轮上的轴承分别设置为一个连杆命名为planetgear1、planetgear2、planetgear3，行星架及输出轴设置为一个连杆命名为planetcarrier。sungear设置旋转副啮合连杆选择planetcarrier，指定原点选择太阳轮最外侧中心点，方向类型为矢量，指定矢量选择中心点所在的太阳轮外侧面，啮合连杆选择planetcarrier，指定原点和指定矢量选择与上面选择相同的点和方向，并施加驱动旋转，转速为恒定600r/min，命名为sungearmotion。指定原点，方向类型，指定矢量选择以planetgear1为例，指定原点选择sungear1一侧面轴承孔中心点，方向类型为矢量，指定矢量选择sungear1的原点选择侧面，啮合连杆选择planetcarrier，指定原点和指定矢量选择与上面选择相同的点和方向，命名为planetgearmotion1。Planetcarrier设置为旋转副，啮合连杆选择body，指定原点选择planetcarrier一侧中心点，选择方向类型为矢量，指定矢量选择原点选择的所在平面，啮合连杆body设置，指定原点和指定矢量选择与上面选择相同的点和方向，命名为planetcarriermotion。新建传动副选择齿轮副，第一个运动副选择sungearmotion，第二个运动副选择planetgearmotion1，比例设置为第一运动副和第二运动副齿数的比此处为12/24命名为contact1，其他两组太阳轮与行星轮之间的齿轮副建立步骤与上述相同，分别命名为contact2，contact3。解算方案类型选择常规运动，分析类型为运动学/动力学，解算时间为10sec，解算步数为1000，重力方向，全局坐标系方向向下。开始求解，得到的结果，如图4-12所示。图4-12UG仿真图太阳轮输入速度为600r/min，在创建太阳轮的转动副时把太阳轮的啮合连杆选定为行星架，故输入的太阳轮转速为太阳轮相对于行星架的相对