汽車AT換擋機(jī)構(gòu)的行星齒輪機(jī)構(gòu)演示裝置的設(shè)計

陳佳　王青春　趙娟妮

摘要：針對汽車AT自動變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作原理難理解的問題開發(fā)了基于汽車AT換擋機(jī)構(gòu)的行星齒輪機(jī)構(gòu)演示裝置。按彎曲疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計，基于CATIA平臺進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計和運(yùn)動仿真，通過ANSYS/Workbench軟件對關(guān)鍵零部件進(jìn)行了強(qiáng)度校核，提高了產(chǎn)品可靠性和開發(fā)效率。成品試驗(yàn)結(jié)果表明，該裝置演示效果良好。

關(guān)鍵詞：行星齒輪機(jī)構(gòu)；離合器；制動器；CATIA；ANSYS

中圖分類號：TH132.46 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2095-5383（2018）03-0013-05

Abstract： A demonstration device for planetary gear mechanism of automobile AT shifting mechanism was developed for the problem that the structure of the automobile AT automatic transmission is complicated and the working principle is difficult to understand. The parameters were designed according to the bending fatigue strength conditions. The structural design and motion simulation were carried out based on the CATIA platform. The strength of the key components was checked by ANSYS/Workbench software， which improved product reliability and development efficiency. The results of the finished product test show that the device demonstrates good results.

Keywords：planetary gear train； clutch； brake； CATIA； ANSYS

液力機(jī)械式自動變速器（Automatic transmission，AT）通過液力變矩器和行星齒輪機(jī)構(gòu)組合的方式實(shí)現(xiàn)自動變速，是目前世界上技術(shù)最成熟、裝車率最高、最受消費(fèi)者歡迎的自動變速器。AT的結(jié)構(gòu)和工作原理是非常重要的教學(xué)內(nèi)容。在現(xiàn)有的AT教學(xué)裝置中，大多采用解剖后的原型AT，其體積大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于學(xué)生由淺入深地學(xué)習(xí)內(nèi)部行星齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及工作原理。因此，AT教具的開發(fā)至關(guān)重要。試驗(yàn)證明，超過90%的學(xué)生認(rèn)為通過教具教學(xué)比傳統(tǒng)多媒體教學(xué)更便于理解，且教學(xué)效果平均提高了24%[1]。肖啟瑞等[2]提出的“汽車自動變速器教學(xué)模型”模擬了雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，但對于單排機(jī)構(gòu)卻無法演示。苗劍飛等[3-4]提出的“一種行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動演示教具”和王黎航等[5]提出的“一種行星輪系演示教具”均通過測速傳感器監(jiān)測了太陽輪和行星架的轉(zhuǎn)速，驗(yàn)證了單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理及傳動比公式。王華[1]研究了基于3D打印技術(shù)的汽車自動變速器教具的開發(fā)。……