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1、 拉維娜式行星齒輪機構(gòu)拉維娜式行星齒輪機構(gòu) 主講：馮景峰主講：馮景峰5/24/20241 拉維娜式行星齒輪機構(gòu) 主講：馮景峰8/5/20231拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的受力分析拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的受力分析現(xiàn)代汽車自動變速器上現(xiàn)代汽車自動變速器上使用的行星齒輪機構(gòu)，還使用的行星齒輪機構(gòu)，還有一種有一種雙排行星齒輪機構(gòu)雙排行星齒輪機構(gòu)雙排行星齒輪機構(gòu)在雙排行星齒輪機構(gòu)在小小太陽輪太陽輪和和齒圈齒圈之間有兩組之間有兩組互相嚙合的行星齒輪，其互相嚙合的行星齒輪，其中有中有長行星輪長行星輪和和大太陽輪大太陽輪和齒圈嚙合，和齒圈嚙合，短行星齒輪短行星齒輪和小太陽輪和長行星輪嚙和小太陽輪和長行星輪嚙合合拉維娜
2、式行星齒拉維娜式行星齒輪機構(gòu)輪機構(gòu)如圖所示如圖所示拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的受力分析現(xiàn)代汽車自動變速器上使用的設(shè)小太陽輪設(shè)小太陽輪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,短行星輪的半徑短行星輪的半徑為為rd;rd;長行星輪的半徑為長行星輪的半徑為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象，則以短行星輪為研究對象，則有：有：作用在太陽輪作用在太陽輪1 1上的力矩為：上的力矩為：r r1 1作用在長行星輪上的力矩為作用在長行星輪上的力矩為: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
3、Fa(r1 1+r+rd d)假設(shè)小太陽輪順時針旋轉(zhuǎn)假設(shè)小太陽輪順時針旋轉(zhuǎn),則短行星輪逆時針旋轉(zhuǎn)則短行星輪逆時針旋轉(zhuǎn),長行星長行星輪順時針旋轉(zhuǎn)輪順時針旋轉(zhuǎn),齒圈順時針旋轉(zhuǎn)齒圈順時針旋轉(zhuǎn).右圖所示右圖所示.圖上標出了兩行星輪圖上標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構(gòu)的受力分析拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的受力分析、以長行星輪為研究對象，則以長行星輪為研究對象，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作用在長行星輪上的力矩為作用在長行星輪上的力矩為: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)5
4、/24/20243設(shè)小太陽輪1的半徑為r1,齒圈的半徑為r2,短行星輪的半拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的受力分析拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的受力分析 設(shè)齒圈的齒數(shù)與太陽輪的齒數(shù)設(shè)齒圈的齒數(shù)與太陽輪的齒數(shù)之比為：之比為：由受力平衡條件可得：由受力平衡條件可得：5/24/20244拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的受力分析 設(shè)齒圈的齒數(shù)與太陽輪的齒拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的受力分析拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的受力分析 太陽輪力矩太陽輪力矩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：5/24/20245拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的受力分析 太陽輪力矩M1、齒圈力拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的受力分
5、析拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的受力分析 根據(jù)能量守恒定律，太陽輪、根據(jù)能量守恒定律，太陽輪、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)等于零。即 因此有拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的運動特性方程為：因此有拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的運動特性方程為：設(shè)小太陽輪、齒圈、行星架的轉(zhuǎn)設(shè)小太陽輪、齒圈、行星架的轉(zhuǎn)速分別為：速分別為：n1、n2、n3，則有：，則有：5/24/20246拉維娜式行星齒輪機構(gòu)的受力分析 根據(jù)能量守恒定律，太拉維娜式行星齒輪機構(gòu)拉維娜式行星齒輪機構(gòu)一、結(jié)構(gòu)特點一、結(jié)構(gòu)特點o一個單行星輪行星排，一個雙行星輪行星排組成一個單行星輪行星排，一個雙行星輪行星
6、排組成.o長行星輪共用，齒圈共用，行星架共用。長行星輪共用，齒圈共用，行星架共用。二、運動方程二、運動方程o前排：前排：o后排：后排：三、優(yōu)點：三、優(yōu)點：尺寸小，傳動比范圍大，兩排可以實現(xiàn)四檔。尺寸小，傳動比范圍大，兩排可以實現(xiàn)四檔。5/24/20247拉維娜式行星齒輪機構(gòu)一、結(jié)構(gòu)特點8/5/20237四、四、拉維娜式行星齒輪機構(gòu)拉維娜式行星齒輪機構(gòu)變速器原理變速器原理1.結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原理圖B B2 222、4檔制動器：檔制動器：制動大太陽輪制動大太陽輪K2倒檔離合器：倒檔離合器：連接渦輪軸與大太連接渦輪軸與大太陽輪陽輪K1前進離合前進離合器：器：連接渦輪軸與小太連接渦輪軸與小太陽輪陽輪F
7、F0 0單向離合器：單向離合器：限制行星架逆時針限制行星架逆時針方向轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動K3高檔離合高檔離合器：器：連接泵輪軸與連接泵輪軸與 行星行星架架B B1 1低、倒檔制動低、倒檔制動器：制動行星架器：制動行星架渦輪軸渦輪軸泵輪軸泵輪軸5/24/20248四、拉維娜式行星齒輪機構(gòu)變速器原理結(jié)構(gòu)原理圖B22、4檔制拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析一、一、D1檔檔 1.傳動路線：渦輪傳動路線：渦輪輸入軸輸入軸 離合器離合器K1 小太陽輪小太陽輪 短行星短行星輪輪長行星輪，此時長行星輪，此時F0作用限制行星輪架逆轉(zhuǎn)作用限制行星輪架逆轉(zhuǎn)齒圈齒圈輸出輸出齒輪。齒輪。5/24/20249拉維娜式
8、各檔的傳動分析一、D1檔 拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析5/24/202410拉維娜式各檔的傳動分析8/5/202310拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析 2.傳動比傳動比 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。式中式中原理圖原理圖5/24/202411拉維娜式各檔的傳動分析 2.傳動比原理圖8/5/2拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析 二、二、D2檔檔 1.1.傳動路線：輸入軸傳動路線：輸入軸離合器離合器K1 K1 小太陽輪小太陽輪短行星輪短行星輪長長行星輪，此時行星輪，此時B B
9、2 2工作大太陽輪制動。動力從齒圈工作大太陽輪制動。動力從齒圈輸出齒輪。輸出齒輪。5/24/202412拉維娜式各檔的傳動分析 二、D2檔8/5/202312拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析5/24/202413拉維娜式各檔的傳動分析8/5/202313拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析 2.傳動比傳動比 大太陽輪固定大太陽輪固定 原理圖原理圖5/24/202414拉維娜式各檔的傳動分析 2.傳動比原理圖8/5/2拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析1、傳動路線：、傳動路線：渦輪軸渦輪軸離合器離合器K1 小太陽輪順轉(zhuǎn)小太陽輪順轉(zhuǎn)短、長行星輪短、長行星輪 泵輪軸泵輪
10、軸離合器離合器K3 行星架順轉(zhuǎn)行星架順轉(zhuǎn)長行星輪長行星輪齒圈順轉(zhuǎn)齒圈順轉(zhuǎn) 輸出齒輪。輸出齒輪。三、三、D3檔檔 5/24/202415拉維娜式各檔的傳動分析1、傳動路線：渦輪軸離合器K1 拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析5/24/202416拉維娜式各檔的傳動分析8/5/202316拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析 2.傳動比傳動比 K1K3同時工作，使得兩太陽輪成一體，同時工作，使得兩太陽輪成一體，長短行星輪成一體，因此兩排成一體。長短行星輪成一體，因此兩排成一體。5/24/202417拉維娜式各檔的傳動分析 2.傳動比8/5/202317拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜
11、式各檔的傳動分析四、四、D4檔檔 1、傳動路線：泵輪軸、傳動路線：泵輪軸離合器離合器K3 行星架行星架 長行星輪，長行星輪，由于由于B2工作，使得大太陽輪固定，動力從齒圈工作，使得大太陽輪固定，動力從齒圈輸出齒輪。輸出齒輪。5/24/202418拉維娜式各檔的傳動分析四、D4檔8/5/202318拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析5/24/202419拉維娜式各檔的傳動分析8/5/202319拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析 2、傳動比、傳動比 B2作用，則有作用，則有 又又 原理圖原理圖5/24/202420拉維娜式各檔的傳動分析 2、傳動比原理圖8/5/202拉維娜式
12、各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析五五、2位位2位一檔與位一檔與D1檔的傳動比相同，前者有發(fā)動機制動檔的傳動比相同，前者有發(fā)動機制動（B1作用），而后者沒有發(fā)動機制動。作用），而后者沒有發(fā)動機制動。傳動比傳動比5/24/202421拉維娜式各檔的傳動分析五、2位2位一檔與D1檔的傳動比相同，拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析六、六、L 檔檔 1.傳動路線：渦輪軸傳動路線：渦輪軸離合器離合器K1 小太陽輪小太陽輪短短行星輪行星輪長行星輪，此時制動長行星輪，此時制動B1工作，制動行星工作，制動行星架架齒圈齒圈輸出齒輪。輸出齒輪。5/24/202422拉維娜式各檔的傳動分析六、L 檔8/
13、5/202322拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析 2.傳動比傳動比 L位一檔與位一檔與D1檔的傳動比相同，前者有發(fā)動機制檔的傳動比相同，前者有發(fā)動機制動（動（B1作用），而后者沒有發(fā)動機制動。作用），而后者沒有發(fā)動機制動。傳動比傳動比5/24/202423拉維娜式各檔的傳動分析 2.傳動比8/5/202323拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析 六、六、R檔檔 1.傳動路線：渦輪軸傳動路線：渦輪軸離合器離合器K2 大太陽輪大太陽輪 長行星輪，長行星輪，由于由于B1作用，制動行星架。動力從長行星輪作用，制動行星架。動力從長行星輪 齒圈齒圈輸出齒輸出齒輪。輪。5/24/202424拉維娜式各檔的傳動分析 六、R檔8/5/202324拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析5/24/202425拉維娜式各檔的傳動分析8/5/2023252、傳動比傳動比 B1作用制動了行星架，作用制動了行星架，只有前排工作只有前排工作 拉維娜式各檔的傳動分析拉維娜式各檔的傳動分析原理圖原理圖5/24/2024262、傳動比拉維娜式各檔的傳動分析原理圖8/5/202326拉維娜式結(jié)構(gòu)原理示意圖拉維娜式結(jié)構(gòu)原理示意圖返回返回1檔檔返回返回4檔檔 返回返回R檔檔返回返回2檔檔 返回返回3檔檔5/24/202427拉維娜式結(jié)構(gòu)原理示意圖返回1檔返回4檔返回R檔返回2檔返回3
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