目录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1 国内外研究现状 1
1.1.1 国内研究现状 1
1.1.2 国外研究现状 3
1.2 研究内容 3
1.3 技术路线 3
1.4 特色及创新之处 4
第二章 车型的选择及各挡位传动比 5
2.1 车型选择 5
2.2 车型介绍及整车参数 5
2.3 传动比计算 6
2.4 本章小结 7
第三章 运动与传动路线分析 8
3.1 自动变速器结构 8
3.2 运动分析 8
3.2.1 前排圆柱端面齿轮系 8
3.2.2 后排行星齿轮组合体 10
3.3 各变速路径传动路线 11
3.4 本章小结 21
第四章 齿轮参数的设计及优化 22
4.1 前排圆柱端面齿轮齿数的确定 22
4.1.1 前排行星齿轮齿数 22
4.1.2 端面齿轮的齿数 22
4.2 前排端面齿轮参数选定 23
4.2.1 齿形参数计算 23
4.2.2 模数 24
4.2.3 齿宽 24
4.2.4 齿轮材料 24
4.2.5 齿轮压力角、齿顶高系数、顶隙系数 24
4.3 后排齿轮参数优化 24
4.3.1 已知参数 24
4.3.2 约束条件的确定 25
4.4 输入轴轴径的选择 26
4.5 离合器摩擦片的选择 27
4.6 本章小结 27
第五章 齿轮系动力学分析 28
5.1 前排圆柱端面齿轮系传动受力 28
5.2 后排单排行星齿轮机构受力 31
5.3 本章小结 32
第六章 建模及有限元分析 33
6.1 三维模型建立 33
6.2 前排齿轮系关键零件有限元分析 34
6.2.1 几 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072& 
何模型 34
6.2.2 网格化模型 34
6.2.3 材料参数 35
6.2.4 约束与载荷 35
6.2.5 求解结果 36
6.3 后排齿轮系关键零件有限元分析 37
6.4 本章小结 38
第七章 经济型分析和环保性分析 39
7.1 经济性分析 39
7.2 环保性分析 40
7.3 本章小结 40
第八章 结论与展望 41
8.1 结论 41
8.2 展望 41
参考文献 42
致 谢 44
一种16挡变速器的原理分析与结构设计
摘 要
重型货车，其既要满足满载时有足够的动力性，又要保证在运货时燃油的消耗量尽量少。通过挡位数量增多的方式会带来动力性和燃油经济性的提升。但随着传动比数目的上升，变速器的尺寸一般会增加，结构会更复杂，制造成本以及维修成本都会显著增加。本文对一种主副变速器组合的行星齿轮组进行了原理分析和结构设计。
第二章选取了一种挡位数目较少，但性能要求高的重型货车，通过公式计算得出传动比范围；第三章对于前排采用圆柱端面齿轮系组合体，后排单排行星齿组合体的主副变速器进行分析，计算各档位传动比；第四章对齿轮的参数进行设计及优化；第五章对前后排齿轮系各轮所受的力和力矩进行了计算；第六章对该变速器进行了三维建模与有限元分析；第七章进行了经济性和环保性分析。
分析其运动特性时，前排采用将差动行星轮系转化为定轴轮系，后轮系采用运动特性方程的方法计算出了各个挡位的传动比；选取齿轮参数时，按照端面齿轮的齿数要求以及近似呈等比从低到高排列的要求进行配齿，并根据货车的参数对模数、齿厚等参数进行了选取。同时，还对后排齿轮系的参数在约束条件下进行了优化，按照经验公式计算出了输入轴径，以及变速器中其他零件如离合器摩擦片的选取；对前后排齿轮系各轮所受的力和力矩计算主要采用理论力学知识，根据力平衡和力矩平衡；之后对该变速器进行了三维建模，简要介绍了建模的过程，之后分别对前轮系和后轮系进行有限元分析，通过施加约束和转矩，得出了整体及各个零件的位移云图和等效应力云图；最后从使用、结构等方面分析经济性，从其对于降低排放和防止润滑油泄露两方面分析其环保性。
从结果看，受力最大的两部件：前排行星轮和后排太阳轮。它们所受应力均远小于等效应力，最终得出了整个装配体安全可行的结论。而通过主副变速器的组合，不仅可增加变速器挡位数量，扩大传动比范围，还可以减小单个变速器所受负荷，以保证其使用寿命。并且通过设计减轻了装配体的尺寸和重量，达到了既能满足传动比数目要求，又结构紧凑的预期目标。

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