液力自动变速器行星轮系均载特性研究

摘要

目前国内、外关于行星轮系均载特性的研究主要集中于均载特性影响因素的理论研究，关于均载实验研究以及均载特性对系统性能影响的研究较少。本文建立了行星轮系单体准静力学分析模型和完整的AT变速器准静力学分析模型，在行星轮系单体均载实验与壳体模态实验验证模型有效性的基础上，分析了影响因素对行星轮系均载特性的影响规律，以及行星轮系均载特性对系统性能的影响。本文的研究工作主要包括以下几个方面。　　建立了某4AT拉维娜行星轮系单体准静力学分析模型，利用该模型通过正交实验确定11个可能的影响因素对行星轮系均载系数影响程度的主次顺序，并在此基础上进一步对其中几个主要影响因素进行单一变量研究，分析其对行星轮系均载系数的影响规律。　　搭建了行星轮系单体均载实验台架，完成了行星轮系单体静扭均载实验。首先通过均载实验技术研究确定了均载实验方法，测试行星架上销轴支撑孔附近的应变值，并结合行星架材料属性，将测试所得应变转换为测点主应力，利用测点主应力计算行星轮系均载系数。结果表明，行星轮系均载系数随输入扭矩增大而减小，同时，均载实验测试结果与仿真模型计算得到的均载系数具备较好的一致性。　　利用AT变速器准静力学分析模型研究了销轴位置误差、齿圈支撑刚度与滚针轴承支撑刚度这三个主要影响因素对行星轮系均载系数的影响规律。结果表明：上述三个因素对均载系数均有显著的影响，在保证可靠性及变速器其它性能的前提下，适当降低齿圈支撑刚度与滚针轴承支撑刚度，同时尽量减小销轴的位置误差，有利于降低均载系数，改善行星轮系均载特性。　　利用AT变速器准静力学分析模型研究了行星轮系均载特性对齿轮强度、轴承受力、系统传动效率与齿轮啸叫的影响规律。结果表明：行星轮系不均载将导致行星轮系各齿轮强度降低，但对其它定轴齿轮强度几乎没有影响；行星轮系均载特性对各轴承的受力有一定影响；行星轮系均载特性对系统传动效率以及齿轮啸叫有一定影响，均载特性越好系统传动效率越高，齿轮发生啸叫的风险越小，但这种影响的程度较小，行星轮系均载特性只是影响系统传动效率与齿轮啸叫的次要因素。

目录

声明

1 绪论

1 .1 研究背景及意义

1 .2 行星轮系的国内外研究现状

1.2.1 行星轮系动力学分析

1.2.2 行星轮系均载特性影响因素分析

1.2.3 行星轮系性能分析

1 .3 主要研究内容及技术路线

（5）行星轮系均载特性对AT变速器性能的影响分析

2 AT行星轮系结构与受力分析

2 .1 AT变速器行星轮系结构简介

2.1.1 辛普森行星轮系

2.1.2 拉维娜行星轮系

2 .2 拉维娜行星轮系运动与受力分析

2.2.1 运动分析

2.2.2 齿轮受力分析

2 .3 基于变形协调的行星轮系均载理论

3 行星轮系均载特性影响因素分析

3 .1 行星轮系准静力学分析模型

3 .2 均载系数影响因素正交实验

3.2.1 正交实验方案设计

3.2.2 实验结果分析

3 .3 主要影响因素对均载系数的影响分析

4 行星轮系均载实验

4 .1 行星轮系均载实验方法

4.1.1 有限元接触分析模型

4.1.2 计算结果处理

4.1.3 均载分析与测点选取

4.1.4 结论

4 .2 行星轮系均载实验

4.2.1 实验设备

4.2.2 应变测量原理与实验准备

4.2.3 应变测试与结果

5 AT总成行星轮系均载特性研究

5 .1 变速器壳体结构模态分析与实验验证

5 .2 AT总成准静力学分析模型

5 .3 AT总成行星轮系均载特性影响因素分析

6 行星轮系均载特性对变速器系统性能影响分析

6 .1 齿轮强度与轴承载荷分析

6.1.1 齿轮强度分析

6.1.2 轴承载荷分析

6 .2 系统传动效率

6 .3 齿轮啸叫分析

7 总结与展望

7 .1 总结

7 .2 展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果