拉維娜式自動(dòng)變速器

1、拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的受力分析拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的受力分析現(xiàn)代汽車自動(dòng)變速器上現(xiàn)代汽車自動(dòng)變速器上使用的行星齒輪機(jī)構(gòu)，還使用的行星齒輪機(jī)構(gòu)，還有一種有一種雙排行星齒輪機(jī)雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)在雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)在小太陽(yáng)輪和齒圈之間有兩小太陽(yáng)輪和齒圈之間有兩組互相嚙合的行星齒輪，組互相嚙合的行星齒輪，其中有長(zhǎng)行星輪和大太陽(yáng)其中有長(zhǎng)行星輪和大太陽(yáng)輪和齒圈嚙合，短行星齒輪和齒圈嚙合，短行星齒輪和小太陽(yáng)輪和長(zhǎng)行星輪輪和小太陽(yáng)輪和長(zhǎng)行星輪嚙合嚙合拉維娜式行星拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)如圖所示如圖所示2設(shè)小太陽(yáng)輪設(shè)小太陽(yáng)輪1 1的半徑為的半徑為r1,r1,齒齒圈的半徑為圈的半徑為r2,r2,

2、短行星輪的半徑短行星輪的半徑為為rd;rd;長(zhǎng)行星輪的半徑為長(zhǎng)行星輪的半徑為rc;rc;齒圈齒圈的半徑為的半徑為r2.r2. 1 1、 以短行星輪為研究對(duì)象，則以短行星輪為研究對(duì)象，則有：有：作用在太陽(yáng)輪作用在太陽(yáng)輪1 1上的力矩為：上的力矩為： r r1 1作用在長(zhǎng)行星輪上的力矩為作用在長(zhǎng)行星輪上的力矩為: : F Fx x（2r2rd d+r+r1 1) )作用在行星架上的力矩為作用在行星架上的力矩為: : Fa(r Fa(r1 1+ r+ rd d) )假設(shè)小太陽(yáng)輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)假設(shè)小太陽(yáng)輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn), ,則短行星輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)則短行星輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn), ,長(zhǎng)行星長(zhǎng)行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn),

3、,齒圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)齒圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn). .右圖所示右圖所示. .圖上標(biāo)出了兩行星輪圖上標(biāo)出了兩行星輪的受力情況的受力情況. .拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的受力分析拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的受力分析、 以長(zhǎng)行星輪為研究對(duì)象，則以長(zhǎng)行星輪為研究對(duì)象，則有：有：作用在短行星輪作用在短行星輪1上的力矩為：上的力矩為： r1 1作用在長(zhǎng)行星輪上的力矩為作用在長(zhǎng)行星輪上的力矩為: Fx x（2 rd d+r1 1)作用在行星架上的力矩為作用在行星架上的力矩為: Fa(r1 1+ rd d)拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的受力分析拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的受力分析 設(shè)齒圈的齒數(shù)與太陽(yáng)輪的齒數(shù)設(shè)齒圈的齒數(shù)與太陽(yáng)輪的齒數(shù)之比為：之比為：12

4、12/rr1222rbar2/ )(12rrba 由受力平衡條件可得：由受力平衡條件可得：21FFFXbXaFFFFF21222拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的受力分析拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的受力分析 太陽(yáng)輪力矩太陽(yáng)輪力矩M M1 1、齒圈、齒圈力矩力矩M M2 2、行星架力矩、行星架力矩M M3 3分別分別為：為：)2()()22(11312222111rcrrFrrFMrcrrFrFMrFMdbdad拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的受力分析拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的受力分析 根據(jù)能量守恒定律，太陽(yáng)輪、根據(jù)能量守恒定律，太陽(yáng)輪、齒圈和行星架上的輸入與輸出功齒圈和行星架上的輸入與輸出功率的代數(shù)和應(yīng)等于零。即率的代數(shù)和應(yīng)

5、等于零。即0MM321M0n) 1(nn0n)r2rr (2F)rr (2FnrFnrF0n)r2rr (F)rr (FnrFnrF3213cd111d12221113cd1b1da2221110n)1 (nn321 因此有拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性方程為：因此有拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性方程為：設(shè)小太陽(yáng)輪、齒圈、行星架的轉(zhuǎn)設(shè)小太陽(yáng)輪、齒圈、行星架的轉(zhuǎn)速分別為：速分別為：n1、n2、n3 ，則有：，則有：一、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)F一個(gè)單行星輪行星排，一個(gè)雙行星輪行星排組成一個(gè)單行星輪行星排，一個(gè)雙行星輪行星排組成.F長(zhǎng)行星輪共用，齒圈共用，行星架共用。長(zhǎng)行星輪共用，齒圈共用，行星架共用

6、。二、運(yùn)動(dòng)方程二、運(yùn)動(dòng)方程F前排：前排：F后排：后排：三、優(yōu)點(diǎn)：三、優(yōu)點(diǎn)： 尺寸小，傳動(dòng)比范圍大，兩排可以實(shí)現(xiàn)四檔。尺寸小，傳動(dòng)比范圍大，兩排可以實(shí)現(xiàn)四檔。0)1 (321nnn0)1 (321nnn四、四、拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)變速器原理變速器原理o結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原理圖渦輪軸渦輪軸泵輪軸泵輪軸拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析一、一、D1檔檔 1.傳動(dòng)路線：渦輪傳動(dòng)路線：渦輪輸入軸輸入軸 離合器離合器K1 小太陽(yáng)輪小太陽(yáng)輪 短行星輪短行星輪長(zhǎng)行星輪，此時(shí)長(zhǎng)行星輪，此時(shí)F0作用限制行星輪架逆轉(zhuǎn)作用限制行星輪架逆轉(zhuǎn)齒圈齒圈輸出齒輸出齒輪。輪。拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析拉維

7、娜式各檔的傳動(dòng)分析 2. 傳動(dòng)比傳動(dòng)比 行星架固定（行星架固定（F0 作用使其沒作用使其沒 有逆轉(zhuǎn)而被固定），只有后排工作。有逆轉(zhuǎn)而被固定），只有后排工作。 式中式中03n00)1 (3321nnnn21nni12拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析 二、二、D2檔檔 1. 1. 傳動(dòng)路線：輸入軸傳動(dòng)路線：輸入軸離合器離合器K1 K1 小太陽(yáng)輪小太陽(yáng)輪短行星輪短行星輪長(zhǎng)長(zhǎng)行星輪，此時(shí)行星輪，此時(shí)B B2 2工作大太陽(yáng)輪制動(dòng)。動(dòng)力從齒圈工作大太陽(yáng)輪制動(dòng)。動(dòng)力從齒圈輸出齒輪。輸出齒輪。 拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析 2. 傳動(dòng)比傳動(dòng)比 大太陽(yáng)輪固定大太陽(yáng)輪固定 01n0)1

8、 (0)1 (323211nnnnnn121nni拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析1、傳動(dòng)路線：、傳動(dòng)路線： 渦輪軸渦輪軸離合器離合器K1 小太陽(yáng)輪順轉(zhuǎn)小太陽(yáng)輪順轉(zhuǎn)短、長(zhǎng)行星輪短、長(zhǎng)行星輪 泵輪軸泵輪軸離合器離合器K3 行星架順轉(zhuǎn)行星架順轉(zhuǎn)長(zhǎng)行星輪長(zhǎng)行星輪齒圈順轉(zhuǎn)齒圈順轉(zhuǎn) 輸出齒輪。輸出齒輪。三、三、D3檔檔 拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析 2.傳動(dòng)比傳動(dòng)比 K1K3同時(shí)工作，使得兩太陽(yáng)輪成一體，同時(shí)工作，使得兩太陽(yáng)輪成一體，長(zhǎng)短行星輪成一體，因此兩排成一體。長(zhǎng)短行星輪成一體，因此兩排成一體。 1i拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析四、四、D4檔檔 1、傳動(dòng)

9、路線：泵輪軸、傳動(dòng)路線：泵輪軸離合器離合器K3 行星架行星架 長(zhǎng)行星輪，由長(zhǎng)行星輪，由于于B2工作，使得大太陽(yáng)輪固定，動(dòng)力從齒圈工作，使得大太陽(yáng)輪固定，動(dòng)力從齒圈輸出齒輪。輸出齒輪。拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析 2、傳動(dòng)比、傳動(dòng)比 B2作用，則有作用，則有 又又 01n22nn 33nn 0)1 (321nnn132nni拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析五五、2位位2位一檔與位一檔與D1檔的傳動(dòng)比相同，前者有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)檔的傳動(dòng)比相同，前者有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)（B1作用），而后者沒有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。作用），而后者沒有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。 傳動(dòng)比傳動(dòng)比拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析六、六、L 檔檔 1.傳動(dòng)路線：渦輪軸傳動(dòng)路線：渦輪軸離合器離合器K1 小太陽(yáng)輪小太陽(yáng)輪短短行星輪行星輪長(zhǎng)行星輪，此時(shí)制動(dòng)長(zhǎng)行星輪，此時(shí)制動(dòng)B1工作，制動(dòng)行星工作，制動(dòng)行星架架齒圈齒圈輸出齒輪。輸出齒輪。拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析 2. 傳動(dòng)比傳動(dòng)比 L位一檔與位一檔與D1檔的傳動(dòng)比相同，前者有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)檔的傳動(dòng)比相同，前者有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)（B1作用），而后者沒有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。作用），而后者沒有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。 傳動(dòng)比傳動(dòng)比21nni拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析拉維娜式各檔的傳動(dòng)分析 六、六、R檔檔 1. 傳動(dòng)路線：渦輪軸傳動(dòng)路線：渦輪軸