ZF自動變速器行星排設(shè)計【獨家課程畢業(yè)設(shè)計含3張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報告+中期報告+答辯ppt+外文翻譯】

ZF自動變速器行星排設(shè)計【獨家課程畢業(yè)設(shè)計含3張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報告+中期報告+答辯ppt+外文翻譯】

ZF自動變速器行星排設(shè)計

摘要：汽車動力傳動系統(tǒng)中，由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高、扭矩較小、轉(zhuǎn)速與扭矩變化范圍有限等特點，需要自動變速器改變轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)外界環(huán)境的變化自動切換到與之相匹配的檔位，因而得到廣泛使用。近些年來，自動變速器的發(fā)展?fàn)顟B(tài)呈現(xiàn)出多檔位化的特點，自動變速器實現(xiàn)換擋的關(guān)鍵部件是行星傳動，其結(jié)構(gòu)也愈加復(fù)雜，同時由于相關(guān)專利限制，對于自動變速器行星排設(shè)計與分析的研究具有重要的工程實際價值。

設(shè)計的主要研究內(nèi)容如下:

對自動變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理進行詳細的介紹，對自動變速器中行星齒輪機構(gòu)不同的組合方式進行分類與整理，總結(jié)出構(gòu)造自動變速器行星齒輪機構(gòu)的一些規(guī)則。

并且在行星排特性方程基礎(chǔ)之上，提出了如何優(yōu)選行星傳動換擋方案

對東風(fēng)六速自動變速器行星排的方案進行優(yōu)化設(shè)計，合理利用已經(jīng)開發(fā)的軟件完成了六速自動變速器行星排行星齒輪機構(gòu)、控制元件方案、換擋方案的設(shè)計。

對六速自動變速器行星排強度進行合理分析，齒輪靜態(tài)安全系數(shù)能夠得出結(jié)果，并且對行星排強度的設(shè)計進行驗證;對設(shè)計的六速自動變速器行星排嚙合特性進行分析，得到各齒輪副嚙合印痕，驗證行星排幾何修形量設(shè)計的合理性;并且詳細認(rèn)真剖析了六速自動變速器行星排的傳動效率和疲勞壽命。

關(guān)鍵詞：機械工程；變速器；行星齒輪傳動；行星排

ZF automatic transmission planetary row design

Abstract：In the automotive powertrain system, due to the engine have high speed, low torque,small  range  of  speed  and  torque  characteristics,  the  automotive  need  automatictransmission speed up and slow down,  according to the changes in the externalenvironment automatic switches to the matched shift, which are widely used. In order toimprove  the  performance  of  automatic  transmission,  which  has  multiple  shiftdevelopment trend,  planetary transmission  as  automatic transmission  key parts  isbecoming more and more complex, thus identiing a reliable, practical and systematicapproach to planetary transmission configuration,  design,  and analysis  have greatpractical value.

The main contents of the paper are as follows:

 Introduces the structure and working principle of automatic transmission,Through sorting different combinations of planetary gear, gain the rules of constructplanetary gear in automatic transmission

Coding the planetary transmission  of  automatic transmission,  established planetary transmission mathematics model, propose a method through design structure matrix and control matrix completed planetary transmission design.

Completed six-speed automatic transmission ratio design, using the structure matrix design module, and shift plan optimization module completed six-speed automatictrans mission conceptual design. 

Analysis  six-speed automatic transmission strength,  get gear static safety, validation the rationality of planet gear strength design. Analysis six-speed automatictransmission  meshing  characteristics, get the gear meshing prints,validation therationality of planet gear geometry  modification. Analysis  six-speed automatictransmission efficiency, fatigue life.

By connecting them in proper way , the transmission of five forward speed and one backward speed can be obtained . The vehicle auto transmission adpoting this derailleur is simple and concise in structure , multiple in grade of speed governing ,high in transmission efficiency ,smooth in gear shifting , and good in controlability.

Keywords：mechanical engineering , transmission , epicycle gear transmission , planet-row .

目  錄

摘要I

AbstractⅡ

1 緒論 1

1.1 變速器的分類 1

1.1.1 手動變速器（MT） 1

1.1.2 自動變速器（AT） 1

1.1.3 手動—自動變速器（AMT） 2

1.1.4 無級變速器 2

1.2 本論文的主要工作內(nèi)容 3

2 整體方案的研究與確定 4

2.1行星齒輪變速器的原理和功用 4

2.2 行星齒輪機構(gòu)的簡介 4

2.3 換檔執(zhí)行機構(gòu)的簡介 5

2.4 基本工作原理 5

3 行星齒輪變速器傳動比的確定 8

4 行星排的設(shè)計 10

4.1 K1行星排的設(shè)計 11

4.1.1 齒數(shù)選擇 11

4.1.2 材料選擇及熱處理方法： 11

4.1.3齒輪2-3按接觸強度計算： 11

4.1.4 K1傳動系主要尺寸： 11

4.1.5驗算強度 12

4.1.6 齒輪抗彎強度校核 13

4.2 K2行星排的設(shè)計 13

4.2.1 齒數(shù)選擇： 13

4.2.2 材料選擇及熱處理方式： 13

4.2.3 a—c齒輪按接觸強度初步計算 13

4.2.4驗算相互接觸時的強度的值： 14

4.2.5 齒輪抗彎強度校核 15

4.3 K3行星排的設(shè)計 16

4.4星型結(jié)構(gòu)中三大系統(tǒng)的設(shè)計 16

4.4.1太陽輪的結(jié)構(gòu)： 16

4.4.2行星輪及行星架的結(jié)構(gòu)： 16

5 軸和軸承的設(shè)計 18

5.1 軸的設(shè)計及檢驗 18

5.2 軸承校核 21

6 主要零件的工藝設(shè)計 22

6.1太陽輪和行星輪的加工工藝 22

6.1.1工藝過程： 22

6.1.2 關(guān)鍵工序分析： 22

6.2 內(nèi)齒圈加工工藝 22

6.2.1 工藝工程： 22

6.2.2 工藝分析： 22

7 輔助系統(tǒng)設(shè)計 24

7.1 控制系統(tǒng)設(shè)計 24

7.2 潤滑系統(tǒng)設(shè)計 24

8 結(jié)論 26

參考文獻 27

致  謝 28

【詳情如下】【需要咨詢購買全套設(shè)計請加QQ1459919609】

ZF自動變速器行星排設(shè)計.docx

ZF自動變速器行星排設(shè)計中期報告.doc

ZF自動變速器行星排設(shè)計任務(wù)書.doc

ZF自動變速器行星排設(shè)計開題報告.doc

ZF自動變速器行星排設(shè)計答辯PPT.pptx

內(nèi)齒圈.dwg

外文文獻.docx

總圖.dwg

文件清單.txt

齒輪.dwg

開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫 2000 字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 一、選題的目的和意義 自動變速器在汽車行業(yè)的運用越來越廣，主要是因為配有自動變速器的車大大提高了發(fā)動機和傳動系的使用壽命，提高了汽車通過性，并且具有良好的適應(yīng)性，最重要的是讓駕駛者操縱方便，但同時也存在缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低一些運動性、可能會讓人多手動擋的車不適應(yīng)。自動變速器包括液力變矩器自動變速器， 級變速器，機械自動變速器 1】 。 自從 1939 年汽車開始使用自動變速器時，就已采用行星齒 輪，因為自動變速器雖然有液力變矩器可增加力矩，但是汽車在爬坡、倒車、載重情況下，可能需更大的驅(qū)動力，除了靠液力變矩器，必須依賴行星齒輪組的輔助，才能達成。行星齒輪變速傳動與普通齒輪變速傳動相比較，它主要的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、工作可靠、傳動比大和傳動效率高、換擋輕便、迅速，容易實現(xiàn)自動換擋等 【 2】【 3】 。因此，行星變速齒輪傳動在現(xiàn)代車輛中已獲得日益廣泛的應(yīng)用。行星機構(gòu)在上，它依靠太陽輪、齒圈及行星架之間的配合獲得各種速比行星齒輪組可分單一行星齒輪組和復(fù)合型齒輪組，單一齒輪組是將太陽輪、齒圈、及行星架任 何兩者配合，獲得六種速比，若固定任何兩項，就產(chǎn)生直接傳動效果。目前自動變速器皆采用復(fù)合型行星齒輪組，通常將多個行星齒輪或兩組單一型行星齒輪組加以結(jié)合而成，其結(jié)構(gòu)更加合理，獲得速比更多。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動機和變速器是汽車的兩大核心部件。變速器市場一直被國外企業(yè)壟斷，國內(nèi) 80%的自動變速器產(chǎn)品需要進口。去年，全國自動變速器進口額超過 50 億美元。經(jīng)過國人的研究進取，國產(chǎn)自動變速器行業(yè)正在蓬勃發(fā)展，相信不久的將來，國產(chǎn)自動變速器將以很好的質(zhì)量和性價比與國外相抗衡 【 4】 。行星機構(gòu)國外研究的早，技術(shù)相比于國 內(nèi)成熟，但伴隨著中國汽車市場的發(fā)展，行星傳動機構(gòu)已有許多工廠能進行成批量生產(chǎn)，向與國際技術(shù)靠攏并有超級之勢。 二、國內(nèi)外自動變速器發(fā)展現(xiàn)狀 1、手動變速器 在手動變速器方面，由于經(jīng)過長時間的發(fā)展，其設(shè)計原理和生產(chǎn)工藝、技術(shù)等較為成熟和穩(wěn)定，技術(shù)難度相對于自動變速器較低，而中國國內(nèi)廠家本身就有手動變速器的生產(chǎn)經(jīng)驗，因此在引進國外先進技術(shù)后，消化吸收相對容易，在此基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新，做到立足于本土生產(chǎn)，基本滿足了整車廠商的配套需要，并已實現(xiàn)產(chǎn)品出口；技術(shù)方面，近幾年來，國內(nèi)部分廠家已能夠根據(jù)中國國情實現(xiàn)自主 創(chuàng)新；市場方面，國內(nèi)部分廠家已經(jīng)占領(lǐng)了大部分國內(nèi)市場份額 【 5】【 6】 。 2、自動變速器 在自動變速器方面，由于自動變速器采用了不同于傳統(tǒng)手動變速器的新工藝、技術(shù)和設(shè)計原理，國內(nèi)廠家在自動變速器的研發(fā)上與國際先進水平存在較大差距，而擁有相關(guān)技術(shù)的外國廠商不約而同地對國內(nèi)廠家進行了不同程度的技術(shù)封鎖，即便在國內(nèi)生產(chǎn)，也都選擇由外資控股公司或外商獨資企業(yè)生產(chǎn)自動變速器，這導(dǎo)致自動變速器大量依賴進口，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國自動變速器市場 78%為進口產(chǎn)品 【 7】 。 三、未來變速器技術(shù)發(fā)展趨勢 1、多檔位變速 器成趨勢 擋位數(shù)量多少，關(guān)乎車輛的駕駛感受、車輛性能、燃油經(jīng)濟性在內(nèi)的多方面性能，近年來，無論是國際上還是在國內(nèi)市場，在自動變速器領(lǐng)域都呈現(xiàn)出向著更多檔位發(fā)展的趨勢。相關(guān)行業(yè)專家表示，當(dāng)前在自動變速器領(lǐng)域的創(chuàng)新，體現(xiàn)在自動變速器結(jié)構(gòu)和擋位方面。自動變速器箱由最初的 46品，正向著 89向發(fā)展。自動變速器的技術(shù)創(chuàng)新是基于小型化、輕量化、提升自身效率的角度出發(fā)的 【 8】【 9】 。通過行星排與定軸齒輪傳動相結(jié)合的方式實現(xiàn)速比變化，是目前自動變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計上的一大變化，這種創(chuàng)新所帶來的變化便是自動變 速器擋位上的增加。 在更多擋位自動變速器的研發(fā)方面，國內(nèi)變速器企業(yè)同樣取得了顯著進展， 2012年，在江鈴陸風(fēng) 型配裝盛瑞傳動 8，盛瑞傳動繼續(xù)在 8速器上進行改進，通過增加一組摩擦片離合器，使行星排與定軸齒輪形成多種組合方式，盛瑞傳動實現(xiàn)了13速器的設(shè)計 【 10】 。 2、電動車變速器成為新熱點 除了傳統(tǒng)自動變速器外，電動車對傳統(tǒng)自動變速器產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)和機遇，也是業(yè)界各方關(guān)心的熱點話題。相關(guān)行業(yè)專家認(rèn)為，多檔位是電動車發(fā)展的必然趨勢，在電動車?yán)锱溲b 2 擋或者 3 擋的自動變速器，不僅可以更好地 發(fā)揮電機的特性，把電機的扭矩需求 減少，有利于減少電機的體積和重量，降低成本，更重要的是續(xù)駛里程會提高 8%到 10%。電動車起步加速性能很好，但當(dāng)時速在 100 公里左右的中高速段再加速時，響應(yīng)速度就很慢，如果匹配 2 擋或 3 擋的變速器，就可以大大改善電動車在中高速階段的加速性能。未來純電動汽車的普及是大勢所趨，而電動車搭載多速自動變速器是未來的技術(shù)趨勢。無論是哪種類型的變速器，未來發(fā)展的核心都是低碳、高效、低成本，這種多技術(shù)路線相互競爭，并在競爭中發(fā)展的趨勢是確定無疑的 【 11】 。因此，電動車下一步的發(fā)展，需要的是多檔 位自動變速器，對電動乘用車而言，性價比最合理的則是 2 擋自動變速器 【 12】 。 3、自動變速器技術(shù)路線仍將百家爭鳴 目前，國內(nèi)合資整車企業(yè)生產(chǎn)的車型之中，自動變速器的裝機率高達 70%以上，而自主品牌車型的裝機率僅為 17%，而這 17%中的大部分來自國外變速器廠商 【 13】 。 自動變速器的發(fā)展具有一定程度的地域性和傳承關(guān)系。 術(shù)基于手動變速器而來，發(fā)源于歐洲； 速器誕生于上世紀(jì)初的美國，在美國市場的應(yīng)用和發(fā)展已超過一百年；而提及 速器，很多人最先會想到的便是日系品牌的車型 【 14】 。隨著中國汽車市場的發(fā)展，合資品牌的逐漸增多，多樣化的自動變速器技術(shù)路線也隨之引入中國市場。 相關(guān)行業(yè)專家表示，在很長一段時間中，中國的變速器技術(shù)路線不會統(tǒng)一，而是會呈現(xiàn)百家爭鳴的發(fā)展態(tài)勢。無論是哪一種類型的變速器，發(fā)展的核心都是基于對能源方面的考慮，追求低碳、高效、低成本，這三大特點是變速器技術(shù)發(fā)展的動力源泉 【 15】 。 在自動變速器中， 速器在國內(nèi)和國際市場上仍具有較大的發(fā)展?jié)摿涂臻g。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在中國市場，今年 速器預(yù)計將達到 200 萬臺的銷量，到 2020 年預(yù)計為 430 萬臺，年均增長在 20%左右；而全球 范圍內(nèi)，去年 速器的銷量將近 800萬臺，預(yù)計到 2020 年將實現(xiàn) 1470 萬臺的銷量，年均增長率在 9%左右 【 16】 。因此， 前每生產(chǎn)五臺自動變速器，其中便有一臺是 參考文獻 ： [1] 王望予 第 3 版 機械工業(yè)出版社 ， 2] 余志生 北京 :機械工業(yè)出版社 ， 3] 陳家瑞 下冊 機械工業(yè)出版社 ， 4] 吉林大學(xué)汽車工程系 人民交通出版社 ， 5] 成偉華 重慶大學(xué)出版社 ， [6] 邱宣懷 北京高等教育出版社， 7] 黃宗益 同濟大學(xué)出版社， 8] 龔桂義 高等教育出版社， 9] 韓曉娟 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 10] 吳宗澤，劉瑩 機械工業(yè)出版社， 11] 985：3 [12] of a 998(5):103 [13] R, , he ch of in ]. 1996,68(3):4314] 999:87 [15] 凌凱 北京郵電大學(xué)出版社 ， 16] 左成基，楊明欽 北京 開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研 究手段（途徑）： 一、本課題要研究或解決的問題 1、行星齒輪傳動的傳動類型和傳動簡圖 2、行星齒輪的選擇 3、行星齒輪傳動的強度驗算 4、行星齒輪傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計 5、設(shè)計圖紙一張 二、本課題擬采用的研究手段 首先利用互聯(lián)網(wǎng)資源尋找有關(guān)的資料，電子書籍，電子報刊、期刊等等，了解當(dāng)前國內(nèi)外在汽車方面行星機構(gòu)的最新動態(tài)發(fā)展，然后閱讀大量相關(guān)文獻資料，進一步對行星機構(gòu)分析，確定數(shù)據(jù)來源的真實準(zhǔn)確，在進行系統(tǒng)設(shè)計。然后利用 出圖紙，并編寫說明書。 開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見 ： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主任： 年 月 日