系统级因素对行星齿轮组特性的影响[外文翻译].doc

附件C：译文

系统级因素对行星齿轮组特性的影响

1简介
1.1 研究动机
行星齿轮传动应用范围很广泛，从汽车,客车,卡车的变速箱和传动系到螺旋桨飞机变速器，航空航天发动机驱动系统，越野汽车以及像采矿设备和风力发电机等其他工业机械上都有应用。行星齿轮传动使用最广泛和最多的是在汽车的自动变速器上。自动变速器可能包含两到四组单行星，双行星或混合行星齿轮机构。
行星齿轮组与副轴上相应的部件相比起来，有许多的优点。自从大部分的行星齿轮组被设计成行星轮距离相等的轴对称结构后，在没有径向轴承力的情况下，齿轮啮合产生的径向力会平衡其他的力。这样，这些中间结构就可以在没有径向支撑的情况下浮动。当输入的转矩被几个平行的行星系分担后，轮齿的载荷就明显降低。这使得同轴的设计比相对轴设计要简洁紧凑。齿轮负荷下也允许较高的比率较小的齿轮齿接触模块，使得传输较为安静。此外，行星齿轮的自动定心能力有减小制造过程中产生错的不利因素的趋势。最后，通过简单的改变输入，输出，固定件或者连接件就可以在相同的行星机构中获得不同的行星传动比。
在行星传动机构中最常见的失效模式有轮齿的弯曲疲劳断裂，内齿圈的拉伸疲劳断裂，接触齿面点蚀和行星轴承疲劳失效。通过使用专为通用的行星齿轮组建立的程序，行星齿轮组模型通常单独的设计。由于很多的系统级的因素只对行星齿轮起作用而不会对普通传动的齿轮组起作用，所以这将导致一系列的复杂的问题。如：
•变速器中的行星齿轮会经历非常复杂和多变的循环过程，转矩，转速以及动态的结构都会改变（连接件，输入，输出和接触件）。最终行星机构中的啮合齿轮会经历非常复杂的随时间变化的应力和速度，包括所有的速度和转矩的反向。
•由于齿轮，行星架和中心承力机构会产生不避免的制造和装配的变化，所以不能假设每个单独的行星机构承受总载荷所分配的相同载荷。
•外齿圈和体积相对大的行星轮能更好的兼容。即使在微小载荷的条件下，也能观察到齿轮边缘的变形量。这些变形量和花键的支承条件会使齿轮拉伸应力振幅和齿轮弯曲时产生的应力一样大，它同样会影响到行星轮承受的载荷。
•行星齿轮的动力特性和传统的中间轴齿轮传动是不同的，这就导致行星齿轮传动的应力和动力设计因素很独特。