混合动力汽车用行星齿轮装置设计（本科毕业论文设计）.doc
约63页DOC格式手机打开展开
混合动力汽车用行星齿轮装置设计（本科毕业论文设计）,摘要自动变速器技术是汽车传动技术发展过程中的一项十分重要的发明.他能够使汽车起步平稳、换档平顺、操作方便，简化的手动换档操作，使驾驶更轻松自如。现代自动变速器主要采用液力变矩器和行星齿轮变速箱结合的液力机械式自动变速器（at）。行星齿轮变速器具有体积小、操纵简单，速比大...
内容介绍
此文档由会员 cglina 发布
混合动力汽车用行星齿轮装置设计（本科毕业论文设计）
摘 要
自动变速器技术是汽车传动技术发展过程中的一项十分重要的发明.他能够使汽车起步平稳、换档平顺、操作方便，简化的手动换档操作，使驾驶更轻松自如。现代自动变速器主要采用液力变矩器和行星齿轮变速箱结合的液力机械式自动变速器（AT）。行星齿轮变速器具有体积小、操纵简单，速比大等优点，可以实现变速和动力传递，加大变速器的传动比范围，同时也能获得空挡和倒档，故被广泛的应用到AT上。行星齿轮还有一个特点就是自由度大于1，故它可以作为动力偶合和分配器。这点在混合动力汽车上得到了很好的体现。本文就对行星齿轮变速器在混合动力汽车中作为扭矩合成器进行分析讨论和设计。本文以丰田PRUIS为原型进行行星齿轮变速器的设计计算和对整车的仿真计算。
1） 在PRUIS原型的基础上对相关的数据进行修改，查阅相关文献参数来确定本次设计计算的参数。
2） 在设定的参数下设计所需的变速器参数，并对所设计的变速器中个零件进行强度校核和寿命校核。
3） 通过建模选择发动机和电动机。
4） 通过ADVISOR仿真软件在ECE+EUDC循环工况下对整车的油耗，发动机功率、电动机功率、最高车速、最大爬坡度等进行仿真。
关键词：变速器，行星排，混合动力
ABSTRACT
Automatic transmission car drive technology is a very important invention in the process of technological development。It can start the car stable and smooth shift, easy to operate, to simplify the manual-shift operation, so that more driving ease Modern automatic transmission torque converter and a major planetary gear transmission with the automatic transmission fluid mechanical.(AT) Planetary gear transmission is small, simple manipulation, the advantages of speed ratio can be achieved transmission speed and power, increase the transmission of the transmission ratio, but also can be neutral gear and Dao Dang, it was widely used on the AT. There is also a feature of planetary gear is larger than 1 degree of freedom, so it can be used as momentum coupling and distributor. This is get a good expression in hybrid vehicles. In this paper, the planetary gear transmission in the hybrid vehicle as a torque synthesizer discussion and analysis of design. In this paper, the prototype for the Toyota PRUIS planetary gear transmission for the design calculations and simulation of the vehicle.
1) On the basis of the relevant data in the prototype of PRIUS ,it changes to access relevant documentation and determine the parameters of this design and calculation of parameters.
2) Design the transmission parameters in the setting parameters, and check the transmission strength and the lives of the designed parts.
3) Choose the engine and moter through the modeling.
4) To simulate vehicle's fuel consumption and engine power, electrical power, maximum speed, the biggest climbing degree in the condition of ECE+EUDC through the simulation software named ADVISOR
Key Words：Transmission, Planetary line, Hybrid
目 录
摘 要 II
ABSTRACT II
1 绪论 1
1.1混合动力汽车的起源 1
1.2混合动力汽车的发展现状 1
1.2.1国外混合动力汽车的发展现状 1
1.2.2 国内混合动力汽车的现状 1
1.3行星齿轮变速器的类型即特点 3
1.4单排行星齿轮机构的工作原理 4
1.4.1单排行星齿轮机构的结构 4
1.4.2运动分析 5
1.5本论文的主要内容 5
2 混合动力汽车动力源参数设定 7
2.1传动方案的确定 7
2.1.1混合动力汽车传动系统的分类 7
2.1.2传动方案的确定 9
2.1.2混合动力行星排布置方案的确定 10
2.1.3 不同结构型式方案小结 20
2.2设计该行星齿轮所需参数列表如下: 21
2.3发动机参数确定 22
2.4发电机参数确定 22
2.5蓄电池和驱动电机参数的选择 23
3 对所选部件在ADVISOR软件中进行仿真 24
3．1 ADVISOR仿真软件介绍 24
3．2 在ADVISOR中对所选部件进行仿真，并确定具体参数 24
3．2．1发动机选型 25
3．2．2电动机选型 26
3．2．3发电机选型 27
3．2．4蓄电池选型 28
3.3仿真模型的建立 30
3.3.1整车模型的建立 30
3.3.2发动机模型的建立 30
3.3.3电动机模型的建立 31
3.3.4发电机模型的建立 31
3.4对整车在CYC_ECE_EUDC循环工况下的燃油消耗进行仿真 32
3.5仿真结果及其评价 32
3.5.1动力性分析和评价 33
3.5.2燃油经济性仿真结果评价 33
4 变速器参数确定即强度校核 37
4.1变速器传动比的确定： 37
4.2齿轮参数确定[10]： 39
4.2.1选择材料 39
4．2．2按齿面接触疲劳强度确定主要参数 39
4.3校核齿根弯曲疲劳强度： 42
4.4确定齿轮主要几何尺寸 43
4.5 装配条件 44
4.6邻接条件： 44
4.7发电机轴的尺寸确定及强度校核 45
4.7.1选择轴的材料，确定许用应力值（发电机轴） 45
4.7.2按轴所受扭矩初估轴的最小直径 45
4.7.3轴的结构设计 45
4．7．4按轴的合成强度条件校核轴的强度 46
4．7．5校核键连接强度 48
4.8发动机轴的强度校核 48
4.8.1选择轴的材料，确定许用应力值（发电机轴） 49
4.8.2按轴所受扭矩初估轴的最小直径 49
4.8.3轴的结构设计（轴向尺寸和径向尺寸的确定） 49
4．8．4按弯扭合成强度条件校核轴的强度 50
4．8．5校核键连接的强度要求 51
4．9输出轴的强度校核 52
4.9.1选择轴的材料，确定许用应力值（电动机轴） 52
4.9.2按轴所受扭矩初估轴的最小直径 52
4.9.3轴的结构设计 52
4.9.4按轴的弯扭合成强度校核轴的强度 54
5 结论与展望 56
5.1结论 56
5.2进一步的工作方向 56
致谢 58
参考文献 59
摘 要
自动变速器技术是汽车传动技术发展过程中的一项十分重要的发明.他能够使汽车起步平稳、换档平顺、操作方便，简化的手动换档操作，使驾驶更轻松自如。现代自动变速器主要采用液力变矩器和行星齿轮变速箱结合的液力机械式自动变速器（AT）。行星齿轮变速器具有体积小、操纵简单，速比大等优点，可以实现变速和动力传递，加大变速器的传动比范围，同时也能获得空挡和倒档，故被广泛的应用到AT上。行星齿轮还有一个特点就是自由度大于1，故它可以作为动力偶合和分配器。这点在混合动力汽车上得到了很好的体现。本文就对行星齿轮变速器在混合动力汽车中作为扭矩合成器进行分析讨论和设计。本文以丰田PRUIS为原型进行行星齿轮变速器的设计计算和对整车的仿真计算。
1） 在PRUIS原型的基础上对相关的数据进行修改，查阅相关文献参数来确定本次设计计算的参数。
2） 在设定的参数下设计所需的变速器参数，并对所设计的变速器中个零件进行强度校核和寿命校核。
3） 通过建模选择发动机和电动机。
4） 通过ADVISOR仿真软件在ECE+EUDC循环工况下对整车的油耗，发动机功率、电动机功率、最高车速、最大爬坡度等进行仿真。
关键词：变速器，行星排，混合动力
ABSTRACT
Automatic transmission car drive technology is a very important invention in the process of technological development。It can start the car stable and smooth shift, easy to operate, to simplify the manual-shift operation, so that more driving ease Modern automatic transmission torque converter and a major planetary gear transmission with the automatic transmission fluid mechanical.(AT) Planetary gear transmission is small, simple manipulation, the advantages of speed ratio can be achieved transmission speed and power, increase the transmission of the transmission ratio, but also can be neutral gear and Dao Dang, it was widely used on the AT. There is also a feature of planetary gear is larger than 1 degree of freedom, so it can be used as momentum coupling and distributor. This is get a good expression in hybrid vehicles. In this paper, the planetary gear transmission in the hybrid vehicle as a torque synthesizer discussion and analysis of design. In this paper, the prototype for the Toyota PRUIS planetary gear transmission for the design calculations and simulation of the vehicle.
1) On the basis of the relevant data in the prototype of PRIUS ,it changes to access relevant documentation and determine the parameters of this design and calculation of parameters.
2) Design the transmission parameters in the setting parameters, and check the transmission strength and the lives of the designed parts.
3) Choose the engine and moter through the modeling.
4) To simulate vehicle's fuel consumption and engine power, electrical power, maximum speed, the biggest climbing degree in the condition of ECE+EUDC through the simulation software named ADVISOR
Key Words：Transmission, Planetary line, Hybrid
目 录
摘 要 II
ABSTRACT II
1 绪论 1
1.1混合动力汽车的起源 1
1.2混合动力汽车的发展现状 1
1.2.1国外混合动力汽车的发展现状 1
1.2.2 国内混合动力汽车的现状 1
1.3行星齿轮变速器的类型即特点 3
1.4单排行星齿轮机构的工作原理 4
1.4.1单排行星齿轮机构的结构 4
1.4.2运动分析 5
1.5本论文的主要内容 5
2 混合动力汽车动力源参数设定 7
2.1传动方案的确定 7
2.1.1混合动力汽车传动系统的分类 7
2.1.2传动方案的确定 9
2.1.2混合动力行星排布置方案的确定 10
2.1.3 不同结构型式方案小结 20
2.2设计该行星齿轮所需参数列表如下: 21
2.3发动机参数确定 22
2.4发电机参数确定 22
2.5蓄电池和驱动电机参数的选择 23
3 对所选部件在ADVISOR软件中进行仿真 24
3．1 ADVISOR仿真软件介绍 24
3．2 在ADVISOR中对所选部件进行仿真，并确定具体参数 24
3．2．1发动机选型 25
3．2．2电动机选型 26
3．2．3发电机选型 27
3．2．4蓄电池选型 28
3.3仿真模型的建立 30
3.3.1整车模型的建立 30
3.3.2发动机模型的建立 30
3.3.3电动机模型的建立 31
3.3.4发电机模型的建立 31
3.4对整车在CYC_ECE_EUDC循环工况下的燃油消耗进行仿真 32
3.5仿真结果及其评价 32
3.5.1动力性分析和评价 33
3.5.2燃油经济性仿真结果评价 33
4 变速器参数确定即强度校核 37
4.1变速器传动比的确定： 37
4.2齿轮参数确定[10]： 39
4.2.1选择材料 39
4．2．2按齿面接触疲劳强度确定主要参数 39
4.3校核齿根弯曲疲劳强度： 42
4.4确定齿轮主要几何尺寸 43
4.5 装配条件 44
4.6邻接条件： 44
4.7发电机轴的尺寸确定及强度校核 45
4.7.1选择轴的材料，确定许用应力值（发电机轴） 45
4.7.2按轴所受扭矩初估轴的最小直径 45
4.7.3轴的结构设计 45
4．7．4按轴的合成强度条件校核轴的强度 46
4．7．5校核键连接强度 48
4.8发动机轴的强度校核 48
4.8.1选择轴的材料，确定许用应力值（发电机轴） 49
4.8.2按轴所受扭矩初估轴的最小直径 49
4.8.3轴的结构设计（轴向尺寸和径向尺寸的确定） 49
4．8．4按弯扭合成强度条件校核轴的强度 50
4．8．5校核键连接的强度要求 51
4．9输出轴的强度校核 52
4.9.1选择轴的材料，确定许用应力值（电动机轴） 52
4.9.2按轴所受扭矩初估轴的最小直径 52
4.9.3轴的结构设计 52
4.9.4按轴的弯扭合成强度校核轴的强度 54
5 结论与展望 56
5.1结论 56
5.2进一步的工作方向 56
致谢 58
参考文献 59
