浅谈车辆的行星齿轮的变速器力学解析

　　试对各挡位进行运动学分析、功率流分析和啮合效率计算，运动学分析―求解各构件的相对角速度为分析方便，将中差动轮系按从左到右顺序分别简称为单元1、单元2、单元3和单元41鉴于对不同的挡位，分析的方法和步骤是相同的，故对其中复杂的第三挡进行分析1B3制动时为第三挡，参与工作的机构如所示1为了清晰地反映出复合轮系的结构和构件之间的联接关系和功率流向，需画出机构的离散第三挡机构简图为机构的离散图中，三角形表示每个差动轮系单元(因有3个基本构件)，基本构件标在3个顶点旁，单元之间固定在一起的构件用细实线连接，而细实线无形中又成为功率流的流道1第三挡机构离散图离散图中的箭头表示功率流向，可先画出输入轴Ⅰ和输出轴Ⅱ两联轴节处的箭头，表示轮系总的功率流向，其余箭头需待确定差动轮系中各基本构件的主从地位后，才能画出1根据离散图，按照方程式(2)，这说明机构的自由度为11令输出轴Ⅱ(即转臂H3)的角速度ωH3=1，解方程组可以求出各构件的相对角速度各轮系单元构件的角速度、力矩及主从地位构件角速度ω力矩Mη0=1时η0<1时功率正负(在轮系单元中的主从地位)单元10.

　　当轮系匀速转动工作，即处于受力平衡状态时，作用在被细实线连接的几个构件上的力矩之代数和应为零1于是可得以下力矩联系方程：M2MH2M6=0，MH1M4=0(16)在由方程式(10)～(16)共8个关于力矩变量M的线性方程构成的方程组中，有9个M变量，另外还有3个β变量1可暂按η01=η02=η03=1，并令输出力矩MH3=-1，解方程组求出各构件在理想状态下(即不计啮合摩擦损失时)所受的相对力矩1根据中各构件的角速度和所受力矩，按功率N=Mω，分析各构件在理想状态下传递的(相对)功率是正值还是负值1然后按正功率为该轮系单元的输入功率(箭头尖指向单元)，负功率为该轮系单元的输出功率(箭头尖背离单元)画箭头1则中的箭头方向便确定了，功率流向便清晰地图示出来1在各构件的角速度及主从地位确定后，可以分析各轮系单元的“轮a”传递的啮合功率，以确定其β值等于1、或是-11根据方程式(10)～(15)及方程式(3)知，在单元1中，轮1为“轮a”，在单元2中，轮3为“轮a”再求解力矩线性方程组，解得各构件上作用的实际力矩(相对于MH1=-1时)，列于中1用构件的角速度和实际力矩可以算出其传递的实际功率，再按照效率等于输出功率与输入功率的比值算出各轮系单元的效率1经核算各轮系单元的啮合效率皆小于1，说明各个β值是正确的。

　　功率流向分析中的箭头方向，清楚地反映出轮系中的功率流向1从轴Ⅰ输入的功率分两路，一路经轮3进入轮系单元2，另一路经轮5进入轮系单元3;而从轮系单元2的转臂H2流出的功率，有一部分经轮6进入轮系单元3，与从轮5进入的功率合成后经由转臂H3传到轴Ⅱ上输出;另一部分经轮2进入轮系单元1，然后从转臂H1流出，经轮4返回轮系单元2，这部分功率不能输出，只在轮系单元1和2构成的封闭环路中循环流动，故称为封闭循环功率流1封闭循环功率流将增大构件的负荷并导致额外的功率损失，使构件的强度下降和轮系的效率降低，故应尽量避免或减小之12.