自动变速器传动比计算方法的探讨
组合行星轮系自动变速器传动比计算方法
组合行星轮系自动变速器传动比计算方法摘要：行星轮系自动变速器传递速比计算是一个比较抽象的过程。
文章从行星轮基本原理出发，通过一款自动变速器传动比演算，介绍了一种行星轮系传动比的计算方法。
关键词：自动变速器；行星轮；组合行星轮系；动力传递；传动比；反转原理近年来，乘用车搭载自动变速器（Auto Transmission）的车型越来越多。
自动变速器基本上都是采用行星齿轮系结构，该结构传动比的计算按传统的方法比较繁琐。
本文介绍一种利用反转原理的简单算法。
1 自动变速器行星轮系结构及简化由图1可以看出，太阳轮1、齿圈2和行星架3组成一个行星轮系，太阳轮4、行星架2’和齿圈3’组成一个行星轮系。
而齿圈2和行星架2’通过花键啮合在一起，行星架3和齿圈3’也通过花键啮合在一起，形成了一个组合行星轮系。
实际工作时，通过外部机构转化，太阳轮1、齿圈2和太阳轮4都可以作为输入轴将动力输入，齿圈3’和行星架3啮合在一起作为输出轴输出动力，同时在适当的时候可以将齿圈2与变速器壳体、齿圈2与太阳轮1、太阳轮4与变速器壳体相对固定。
将以上结构绘制成原理简图如图2所示。
单凭以上条件去计算在各个挡位时变速器齿轮传递机构的传动比，往往是不容易的，下面介绍反转原理计算传动比的方法，并以二挡为例进行示例计算。
2 行星轮系转化及计算方法2.1 行星轮系分类行星轮系分类如图3所示。
简单行星轮系：具有一个自由度的行星轮系；差动轮系：具有两个自由度的行星轮系；定轴轮系：凡所有的齿轮轴线位置都是固定的轮系，即行星架被固定。
2.2 定轴轮系传动比计算方法计算公式如下：式中，i为传动比；n为转速；ω为角速度；ν为速度；R为齿轮分度圆半径；D为齿轮分度圆直径；m为齿轮组模数；Z为齿轮齿数。
2.3 差动轮系传动比计算方法差动轮系传动比计算方法是利用反转原理，将差动轮系转化为定轴轮系，然后利用定轴轮系计算公式进行推导。
反转原理：给差动轮系中的每一个构件都加上一个附加的公共转动（转动的角速度为-ωH）后，不会改变轮系中各构件之间的相对运动，但原差动轮系将转化为一个假定的定轴轮系，称为差动轮系的转化机构。
01M自动变速器传动比分析与计算
一汽大众宝来、高尔夫、捷达都市先锋轿车用01M自动变速器1、拉维纳式行星齿轮基础知识1-行星架2-长行星齿轮3-内齿圈4-小太阳轮组件5-大太阳轮组件6-长行星轮图一、拉维纳式行星齿轮机构图一是拉维纳式行星齿轮机构，该行星齿轮是一种复合式行星齿轮机构，它由一个前面单行星轮式行星排和一个双行星轮式行星排组合而成。
大太阳轮和长行星轮、行星架和齿圈共同组成一个单行星轮式行星排；小太阳轮、短行星轮、长行星齿轮、行星架和齿圈共同组成一个双行星轮式行星排。
2、01M自动变速器动力流分析图二、拉维纳式行星齿轮变速器2.1动力传递路线（1）一挡：液力一挡时，离合器K1接合，单相离合器F1进入工作状态，其动力传递路线是：泵轮（顺时针转动）→涡轮（顺时针转动）→涡轮轴（顺时针转动）→离合器K1接合（顺时针转动）→小太阳轮（顺时针转动）→短行星齿轮（逆时针自转）→长行星齿轮（顺时针自转）→整个行星架有向顺时针方向转动的趋势（由于在起步的过程中，车速为零，常行星齿轮对齿圈产生顺时针方向力矩的同时受到齿圈的反作用力矩，则有向逆时针方向转动的趋势，而此时单向离合器F1限制着行星架的逆时针方向转动）→齿圈（顺时针转动）→主减速器→差速器。
（2）二挡：液力式二挡时，离合器K1接合，制动器B2制动大太阳轮，其动力传递路线是：泵轮（顺时针转动）→涡轮（顺时针转动）→涡轮轴（顺时针转动）→离合器K1接合（顺时针转动）→小太阳轮（顺时针转动）→短行星齿轮（逆时针自转）→长行星齿轮（顺时针自转）→此时由于制动器B2起作用，大太阳轮被锁止不动→长行星齿轮顺时针自转的同时围绕大太阳轮顺时针公转→齿圈（顺时针转动）→主减速器→差速器。
（3）三挡：液力式三挡时，离合器K1与K3接合，驱动小太阳轮和行星架，其动力传递路线是：泵轮（顺时针转动）→涡轮（顺时针转动）→涡轮轴（顺时针转动）→由于离合器K1和K3的共同作用，将整个行星齿轮机构锁死为一体（顺时针转动）→齿圈（顺时针转动）→主减速器→差速器。
自动变速器行星齿轮系统传动比计算
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汽车维修 #$$%&’
一 、行 星 齿 轮 系 统 结 构 及 特 点 自动变速器行星齿轮传动系 统一般由 !’# 个 行 星 齿 轮 排 组 成 ， 每 个 行 星 齿 轮 排 都 由 太 阳 轮 、内 齿 圈、行星齿轮和架 # 个元件组成。 根 据 行 星 齿 轮 数 量 的 不 同 ，行 星 齿 轮排可分为单行星齿轮排和双行 星 齿 轮 排 两 种 类 型 。单 行 星 齿 轮 排 主要应用在辛普森式行星齿轮机 构 中 ，双 行 星 齿 轮 排 则 主 要 应 用 在 瑞 温 牛 斯（ 亦 称 拉 维 娜 ）式 行 星 齿 轮机构中。 ($单行星齿轮排的结构及特点
公式 +：传 动 比 /) 主 动 齿 轮 转速 0 从动齿轮转速)从动齿轮 齿数 0 主动齿轮齿数
#& 在 单 行 星 齿 轮 排 中 ，若 无 固 定 件 ，则 利 用 公 式 # 计 算 传 动 比。
公式 #：/)1+231#)4+2351% %& 在 双 行 星 齿 轮 排 中 ，若 有 一 个 元 件 固 定 ，同 样 用 公 式 + 计 算传动比。 ,& 在 双 行 星 齿 轮 排 中 ，若 无固定件，则用公式 % 计算传动 比。 公式 %：/)1+*31#)4+*351% 上述公式中，1+、1#、1% 分 别 为 太 阳 轮 、 内 齿 圈 、 行 星 架 转 速 ；3)(# 0 (+，(+、(# 分别为太阳轮 、 内 齿 圈 的 齿数。 四、瑞温牛斯式行星齿轮机构 传动比计算 以 67+’! 型 自 动 变 速 器 （ 图 !）为 例 ，介 绍 行 星 齿 轮 机 构 传 动 比 的计算方法。 其结构参数如下： 大 太 阳 轮 齿 数 8)%,；小 太 阳 轮 齿数 9)#"；内齿圈齿数 :)’,。 则： 前 行 星 架 齿 数 ;)82:)%,2’,) +$<； 后 行 星 架 齿 数 =):*9)’,*#") ,<。 前 单 行 星 排 结 构 参 数 3+): 0 8) ’, 0 %,)#&+’"； 后双行星排结构参数 3#): 0 9) ’, 0 #")#&<,"。 +&;+ 档：:#、> 起作用 后 行 星 排 为 双 行 星 轮 机 构 ，> 起作用，使后行星架逆时针方向单 向 制 动 ， 动 力 经 :# 由 小 太 阳 轮 输 入，由内齿圈输出。应用公式 + 计算 传动比： ;+ 档传动比 /+): 0 9)#&<," #&;# 档：:#、?; 0 9 起作用
自动变速器传动比的计算方法
- 98/ 37 = - 2. 648 648 6
件被同时驱动 ,则整个行星齿轮机构以一个整体同 向等速旋转 , 为直接传动挡 , 即后排齿圈/ 前排行星 架同向等速输出 , i3 = 1 。因动力传动过程没有单向 离合器参与 ,故发动机制动 (见图 6) 。
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A p运p lic ati ons 200第9
4期 年7
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运动 。 2) 太阳轮固定 ( n心 = 0) 、内齿圈驱动 、行星架输
出时 ,将 n心 = 0 代入式 (1) 和式 (2) , 则其传动比 i = n圈 / n架 = ( Z心 + Z圈 ) / Z圈 , 传动比大于 1 , 即为同向 减速运动 。
1 自动变速器动力传递概述
自动变速器主要由液力元件 、变速传动机构 、控 制系统和壳体等部分组成 。变速传动机构可分为固 定平行轴式 、行星齿轮式和金属带式无级自动变速 器 (CV T) 三种 。在轿车上 ,自动变速器大多采用行 星齿轮式变速传动机构 。行星齿轮变速传动系统一 般由 2 个或 2 个以上行星齿轮传动机构按不同方式 组合而成 ,其作用是通过对行星齿轮传动机构不同 构件的驱动或制动 ,产生不同速比的前进挡 、倒挡及 空挡 。
图 4 1 挡动力传递路线
4) 2 挡时 ,前进离合器工作 , 驱动前排太阳轮 , 2 、4 挡制动带工作 , 固定后排太阳轮 , 后排齿圈/ 前 排行星架同向减速输出 。因动力传动过程没有单向 离合器参与 , 故发动机制动 ( 见图 5) , 即 n后心 = 0 , n前架 = n后圈 , n前圈 = n后架 ,代入式 (3) 和式 (4) ,得 :
汽车自动变速器结构分析及其传动比计算
汽车自动变速器结构分析及其传动比计算
汽车自动变速器结构分析及其传动比计算
随着汽车技术的迅速发展,自动变速器在汽车上得到广泛的应用,使汽车从总体结构、工作原理、使用维修等方面发生了一定的变化.为此,在对自动变速器的结构进行分析的基础上,探讨自动变速器各档位传动路线及传动比,为从事汽车设计,机械设计的人员提供一定的理论依据,以适应汽车技术发展的需要.
作者：赵建宁作者单位：青海交通职业技术学院汽车工程系,青海,西宁,810003 刊名：青海大学学报（自然科学版）英文刊名：JOURNAL OF QINGHAI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE) 年，卷(期)：2009 27(2) 分类号：U463.2 关键词：自动变速器结构档位传动比。
定轴轮系传动比的计算
定轴轮系传动比的计算在机械传动系统中，传动比指的是输入轴和输出轴之间的转速或转矩比值。
定轴轮系是常见的传动形式之一，其传动比可在设计中给定或计算得到。
本文将介绍定轴轮系传动比的计算方法，并结合实例进行说明。
定轴轮系传动比计算是基于轮系的齿轮参数进行的。
对于一个定轴轮系，通常包含两个或多个齿轮，其中一个齿轮固定在输入轴上，称为主动齿轮；其他齿轮则固定在输出轴或其他齿轮上，称为从动齿轮。
传动比的计算主要依赖于齿轮的齿数和模数等参数。
传动比的计算公式如下：传动比=(主动齿轮齿数/从动齿轮齿数)*(从动齿轮模数/主动齿轮模数)首先，需要明确所需要计算的是速比还是力比。
速比是输出轴速度与输入轴速度之比，力比是输出轴扭矩与输入轴扭矩之比。
这两种比值在实际应用中有不同的需求和意义。
以速比为例，假设一个齿轮传动系统，主动齿轮齿数为N1，模数为M1；从动齿轮齿数为N2，模数为M2、传动比就可以根据上述公式计算得到。
举例来说，假设主动齿轮有20齿(N1=20)，模数为2(M1=2)，从动齿轮有60齿(N2=60)，模数为5(M2=5)。
将这些参数代入传动比公式，计算得到传动比为：传动比=(20/60)*(5/2)=0.4167这意味着输入轴每转一圈，输出轴将转0.4167圈。
也就是说，输出轴的转速是输入轴转速的0.4167倍。
类似地，如果需要计算力比，则可以根据上述公式进行类似的计算。
但需要注意的是，力比与速比不同，它不仅取决于齿数，还与轴的半径和材料等因素有关。
在实际设计中，为了满足特定的工作要求，传动比往往需要进行合理的选择和优化。
可以通过修改主动齿轮和从动齿轮的参数，如齿数、模数等，来实现不同的传动比。
同时，还需要考虑齿轮的尺寸、轴距、强度等因素，以保证传动系统的可靠性和效率。
总而言之，定轴轮系传动比的计算依赖于齿轮的齿数和模数等参数。
通过应用传动比公式，可以计算出期望的速比或力比。
在实际应用中，还需要综合考虑其他因素，以确定最优的传动方案。
自动变速器行星齿轮机构的速比计算
大于后太阳轮输入的速比， 即： α２＝（ １１４＋８６） ／８６＝２．２７９ α１＝（ ４２＋８６） ／８６＝１．４８８ 简单地说， 这种结构的 １ 档速比
大于 ２， ２ 档速比小于 ２。 ②奔驰 ７ 档变速器与拉维奈
ＡＧ４ 变速器相比， 两者都是通过长行 星齿轮输入， 但一个在上、方向相反， 一个在下。
６．作者应对所投稿件负责， 避免抄袭和一稿多投， 稿 件 发 生 版权纠纷等问题， 责任由作者自负。
汽车维修编辑部
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４７ 汽车维修 ２００８．４
３．电子邮件的主题请用文章的标题， 以避免稿件丢失 ， 并 方 便编辑选稿。希望作者不要重复投稿， 在收到稿件后， 编辑部会 及时回复电子邮件， 告诉作者稿件已收到。若没有得到回复， 可 用 电 子 邮 件 或 电 话 （ ０４３１－ ８５９０１０９７、０４３１－ ８５９０１３１０） 查 询 。 另 外， 有些作者将同一篇稿件分别投在两个信箱里， 这样做没有必 要， 还易造成混乱， 所以请投在一个信箱即可。
超速档为后齿圈转速低于前齿
档位
拉维奈部分
Ｋ１
Ｂ１
Ｂ３
速比
Ｋ２
１档
○ ２．２７９
双齿圈输入部分
Ｋ３
Ｂ２
ＢＲ
○○
总速比 速比
１．９２１ ４．３７７
圈（ ６ 档、７ 档） ， 先在后排中两元件输 入， 由于齿圈降速， 由后排方程可知， 后太阳轮必须提高转速。进而， 前排
２档
○
自动变速器传动比的计算
汽车自动变速器各档传动比的计算摘要：本文通过用机械基础知识解析汽车自动变速器各档传动比，为读者提供一种学习、钻研汽车专业知识的方法，提高学习汽车专业知识的兴趣及水平。
关键词：汽车自动变速器，行星齿轮机构，传动比汽车自动变速器中的行星齿轮机构，通过液压控制装置，使各制动器、离合器、单向离合器等配合动作，能得到不同的传动比，许多学生觉得传动比的计算较难，不容易掌握。
其实，在“汽车机械基础”这门课程中，学生们学习过“齿轮传动”和“齿轮系”两个内容，他们已经接触过“行星齿轮机构传动比计算”的相关内容，只要教师进一步引导，由浅入深，循序渐进，逐步深化分析，还是能使学生们把这部分内容消化、吸收并融会贯通的。
在“汽车机械基础”、“机械基础”或“机械设计基础”等教科书中，常以汽车差速器作为典型的行星齿轮机构来讲解传动比问题，但是这完全是圆锥齿轮组成的行星轮系，包括两个中心轮，即半轴齿轮，一组行星轮（四个齿轮）都是圆锥齿轮，而全部由圆柱齿轮组成的行星齿轮机构，在汽车上最典型的例子就是自动变速器里的行星齿轮系了。
“汽车机械基础”作为汽车专业基础课程，如结合汽车专业讲解自动变速器中的行星齿轮机构，有利于学生更好地掌握现代汽车技术，同时也能使他们的机械基础、机械原理知识得到拓展和提高，对以后学习汽车专业知识更有帮助。
我看了一些有关“汽车自动变速器”的教科书后，觉得在阐述自动变速器中行星齿轮机构的传动比方面也不够清楚、完整。
现将一种典型的自动变速器行星齿轮机构传动比作一计算分析。
机构简图如下：图中210,,C C C 为离合器，3210,,,B B B B 为制动器，210,,F F F 为单向离合器，共有三排行星齿轮组。
第1排为超速行星齿轮组。
在无超速状态时，离合器0C 工作，使超速行星架与太阳轮连接，此时I I HI n n n 31==，即第1排行星齿轮组的传动比13==IHIn n i ，此时，第2、3排行星齿轮组的工作情况如下：一）1D 档，离合器1C 和单向离合器2F 工作。
变速器传动比的计算方法及其原理
变速器传动比的计算方法及其原理传动比是指变速器输出轴的转速与输入轴的转速之比，是汽车变速器的重要性能指标。
它决定了汽车在不同速度下的运行状态和动力输出情况。
为了实现高效、平稳的行驶，驾驶员需要了解变速器传动比的计算方法及其原理。
本文将介绍变速器传动比的计算方法和相关原理。
一、传动比的定义传动比是通过变速器来调节输出轴转速与输入轴转速之间的比值。
以手动变速器为例，传动比由使用者通过操纵换挡杆控制。
不同挡位会导致不同的传动比，进而实现不同的车速。
二、传动比的计算方法传动比的计算方法根据变速器的设计和构造不同而异。
下面将介绍两种常见的传动比计算方法。
1. 简单计算法对于一些简单的变速器结构，可以通过输出轴转速与输入轴转速之比直接计算传动比。
传动比 = 输出轴转速 / 输入轴转速例如，一台汽车变速器的输出轴转速为4000转/分钟，输入轴转速为2000转/分钟，则传动比为：传动比 = 4000 / 2000 = 22. 齿轮比法对于复杂的齿轮传动系统，传动比的计算可以通过齿轮比来实现。
变速器中齿轮的设计决定了传动比的变化。
传动比 = Z2 / Z1其中，Z2为输出轴上的齿轮的齿数，Z1为输入轴上的齿轮的齿数。
例如，一台汽车变速器的输出轴上的齿轮齿数为30，输入轴上的齿轮齿数为15，则传动比为：传动比 = 30 / 15 = 2三、传动比的原理传动比的原理是通过不同齿轮组合或输入输出轴间的直接比例关系实现的。
1. 齿轮传动原理在齿轮传动中，通过不同大小的齿轮组合来改变传动比。
齿轮的齿数与直径成反比，因此齿轮半径越大，齿数越小，传动比越大。
2. 偏心齿轮原理在偏心齿轮传动中，通过离心力的作用，使齿轮在轴上产生偏心运动，从而改变传动比。
通过调整齿轮的偏心程度，可以实现不同的传动比。
3. 液力变速器原理在液力变速器中，通过油流的流动和涡轮的转动来改变传动比。
液力变速器根据需要自动调整液压传动比，从而实现平稳的变速。
变速器齿轮传动原理与设计
变速器齿轮传动原理与设计一、引言变速器是汽车驱动系统中至关重要的设备之一。
其主要作用是通过齿轮传动，调整发动机的输出转速和扭矩，以满足不同的行驶需求。
在本文中，我们将探讨变速器齿轮传动的原理和设计。
二、齿轮传动原理1. 齿轮传动概述齿轮传动是利用齿轮之间的啮合来传递动力和运动的装置。
它通过不同尺寸和齿数的齿轮组合，实现不同的传动比。
2. 基本齿轮参数齿轮的基本参数包括齿数、模数、齿宽等。
齿数决定了传动比，模数决定了齿轮的尺寸，齿宽则影响传动的承载能力和传动效率。
3. 齿轮啮合角齿轮啮合角是指两齿轮啮合线上任意两点之间的夹角。
合适的啮合角可以提高齿轮传动的平稳性和传动效率。
4. 齿轮传动效率齿轮传动的效率是指输入功率和输出功率之间的比值。
影响齿轮传动效率的因素包括啮合角、齿轮材料和润滑状况等。
三、变速器设计1. 变速器类型常见的变速器类型包括手动变速器和自动变速器。
手动变速器需要驾驶员通过操作离合器和换挡杆来实现变速，而自动变速器则通过液压系统和电子控制单元来自动完成变速。
2. 变速器结构变速器通常由多个齿轮副组成，其中包括输入轴、输出轴和中间的变速齿轮。
通过控制不同齿轮的啮合，可以实现不同的传动比。
3. 变速器控制系统自动变速器配备有复杂的控制系统，通过传感器和电子控制单元实时监测车速、发动机负荷等参数，以确定最佳的换挡时机和换挡方式。
4. 变速器优化设计在变速器的设计过程中，需要考虑传动比、齿轮尺寸、齿轮模数等因素。
通过优化设计，可以提高变速器的传动效率和可靠性。
四、结论变速器齿轮传动是汽车驱动系统中至关重要的组成部分。
了解变速器齿轮传动的原理和设计，可以帮助我们更好地理解汽车的变速器工作原理，并在设计和使用过程中做出更科学的决策。
通过不断的研究和优化，可以提高汽车变速器的性能和可靠性，满足不断发展的行驶需求。
自动变速器行星齿轮机构的速比计算
Ｎ２ （ ＋ ＋ ＋ × ２ ｄｌ ｄ ） Ｉ １ ｄＩｄ２ ｄＩ ｄ 一 × ２ ÷ ＝｛
合 为 主 动 ， 太 阳 轮 Ｎ．可 用 离 合 器 前 ． Ｃ 与 输 入 轴 接 合 成 为 主 动 ， 可 用 制 ： 也 动 器 Ｂ。 其 制 动 。 齿 圈 Ｎ。与 后 行 使 前 ：
联立 方程 ：
ＮＩ Ｉ ２ Ｎ Ｉ － ２２ ３ ０ ＋２． ２ ２ ３． Ｎｌ ． － Ｎ２ Ｉ ２ Ｎ２ － ２２ ＋２． ２ ｒ ３． Ｎ ＝ ０
１档 工 作 时 ，后 太 阳 轮 Ｎ：为 常 。
啮 主 动 ， 齿 圈 在 Ｃ 和 Ｆ 工 作 时 与 后 。
前 行 星 架 连 接 ， 时 由 于 单 向 离 合 器 此
况 。代 入后 排方 程 ：
Ｎ２ Ｉ ２ Ｎ２＿ ２２ ＋２． ２ ２ ３． Ｎ￣ ＿ ＝０ Ｎ２ —３． ２ Ｉ ＋０ ２ Ｎ￣ ＝０ Ｎ２ ｌ ２ Ｎ ＝３． ２
（ １７ － ９ ０）＋ ．２ （ １ ０） ３２ ２２ １ ０ － ．２ （４ ＝ １ ５）０ ３ ２ ＋ ．２ １ ５）３２ （ ０） ０ ２ ０ ２２ （ ４ 一 ．２ １ ０ ＝ １
又 因 为 Ｎ ＝ ２所 以 ： ＮＩ ，
Ｎ２ ｛ １ ａ ） Ｏ Ｘ ｔ （ ＋ ）Ｎ ｌ （ ＋ ２一 ｔ Ｏｌ １ ａＩ ｝ ＝ ２ ÷
Ｆ 的 静 止 作 用 ，使 后 齿 圈 Ｎ笠制 动 。 ２
用 Ｎ¨ ０代 入 前 排 方 程 ： ＝
０ ＋２． ２Ｎｌ ＿ ． ２ＮＩ ２ ２ ３２ ＿ ３ ＝０
前 行 星 排 由 于 前 太 阳 轮 Ｎ。 无 约 束 。 而 不 参 加 工 作 ， 属 后 排 单 独 工 作 工
基于杠杆法计算八速自动变速器的速比
基于杠杆法计算八速自动变速器的速比摘要：液力自动变速器采用行星齿轮结构，通过不同的构架获得不同的速比。
行星齿轮机构的传动比的优化关系到传动系统的效率，并且决定了开发的难度以及成本的投入。
本文通过某8AT对速比计算方法进行说明。
关键词：液力自动变速器行星齿轮系等效杠杆法速比计算一引言自动变速器在未来的几年里还将会保持相当大的市场占有率，其中最成熟，使用最为广泛的是液力自动变速器（AT）。
AT采用了行星齿轮机构，从挡位来说已经由最初的4挡到目前的8挡、9挡甚至是10挡。
随着档位的不断增加，行星排的数量以及连接方式都会改变，作为最基础的，速比的计算是很关键的。
本文针对市场上某款8AT通过等效杠杆法进行速比的计算。
二等效杠杆法的说明(1) 行星排的构成：行星排由太阳轮、行星轮、齿圈和行星架通过一定的关系组合在一起。
(2) 行星排的种类：按排数不同可分为单排和双排行星齿轮系；按行星齿轮组数的不同可分为单级和双级行星排；图1单排单级行星系单排双级行星系(3) 速比获得的方法在行星系计算中有一个转速特性关系式：单级：n s+Kn R-(1+K)n pc=0 （1）双级：n s-Kn R+(1-K)n pc=0 （2）以上K=Z R/Z s行星排特性参数n s太阳轮转速Z S太阳轮齿数n R 齿圈转速 Z R 齿圈齿数n pc行星轮转速由式（1）（2）可知，固定任何一个元件，指定输入输出，都能得到输入与输出的比值，即速比。
比如单级行星排固定行星架，即n pc=0，太阳轮输入，齿圈输出，便能得到速比值为：n s/n R=-K；K为固定正值，“-”代表方向相反，此时档位为倒挡。
为了直观通常把行星排通过传动简图形式表现出来：图2 传动简图通过转速特性关系式可得到不同的输入、输出及制动状态下的速比，图3 (a) （b）（c）（d ） （e ） （f ）速比如下表：（4）等效杠杆杠杆法是将行星排等效为一根三（多）点的杠杆，通过比例关系计算速比；单级排的等效杠杆：图4 a结构图b简化图c等效杠杆图双级排的等效杠杆：图5 a结构图b简化图 c等效杠杆图（5）计算速比前文通过特性公式计算了一种形式的速比，即单级单排固定行星架，太阳轮输入，齿圈为输出。
8档自动变速器传动比计算
8档自动变速器传动比计算詹长书;吕文超【摘要】以某款8档自动变速器(8AT)为研究对象,该变速器行星齿轮机构由4个单行星齿轮行星排和5个换挡执行元件构成.首先列写出行星齿轮机构的运动规律方程式.因为4个行星排都是单行星齿轮机构,所以各行星排的运动规律方程式是相同的.根据各档中离合器和制动器的动作顺序,并结合机构联接关系,列写运动规律方程组,求出每一档位的传动比.根据各档传动比公式和实际传动比数值可以计算出各行星排齿圈齿数和太阳轮齿数之比,验证了公式的准确性.为自动变速器动力路线分析、设计及控制奠定了理论基础.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】4页(P241-243,247)【关键词】自动变速器;传动比;行星齿轮;运动方程【作者】詹长书;吕文超【作者单位】东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】TH16在分析行星变速器时，一般采用图解法或解析法。
图解法有角速度线图和转速平面图等方法，也比较直观，能解决和说明一些问题，但用该方法分析多自由度行星变速器存在很多不便和不足。
在20世纪70年代末80年代初，美国提出了杠杆模拟法[11]用于轿车自动变速器的设计开发。
杠杆分析法简明又直观，能直观地表达各构件之间的转速关系，并且能简单快速地算出各个档位的传动比。
解析法是将行星机构用数学方程式来表示，对每个行星排建立一个方程式，然后将所有行星排对应的方程式联立起来，最后解方程组。
由于在理论上的简单，因此采用了解析法求解传动比的计算。
该八档自动变速器采用了全新齿轮系统设计理念，只有4个行星排和5个换挡操纵元件，如图1、图2所示。
每个档位只有两个换挡操纵元件分离。
因此带排功率损失更低和效率更高，能量损失已降到最低。
由于增加了档位，8档自动变速器的齿比更密，能够更好地使发动机的速率与合适的齿轮相匹配，简单的说就是能让车辆在更合适的档位工作，从而减少燃油消耗。
有关齿轮传动比的原理、计算方法及其分配原则
传动比原理机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比.机构中两转动构件角速度的比值，也称速比。
构件a和构件b的传动比为Ⅰ=ωa/ ωb=na/nb，式中ωa和ωb分别为构件a和b的角速度(弧度/秒)；na和nb分别为构件a和b的转速（转/分）（注：ω和n后的a 和b为下脚标）。
当式中的角速度为瞬时值时，则求得的传动比为瞬时传动比。
当式中的角速度为平均值时，则求得的传动比为平均传动比。
对于大多数齿廓正确的齿轮传动和摩擦轮传动,瞬时传动比是不变的对于链传动和非圆齿轮传动，瞬时传动比是变化的。
对于啮合传动，传动比可用a和b轮的齿数Za和Zb表示，i=Zb/Za；对于摩擦传动,传动比可用a和b轮的直径和b表示，i=b/a。
这时传动比一般是表示平均传动比。
在液力传动中，液力传动元件传动比一般指的是涡轮转速和泵轮转速B的比值,即=/B。
液力传动元件也可与机械传动元件(一般用各种齿轮轮系)结合使用，以获得各种不同数值的传动比（轮系的传动比见轮系）。
传动比计算方法传动比=使用扭矩÷9550÷电机功率×电机功率输入转数÷使用系数传动比=主动轮转速与从动轮的比值=它们分度圆直径的反比。
即：i=n1/n2=D2/D1i=n1/n2=z2/z1（齿轮的）单级与多级传动单级传动指的是没有变速的，传动比是恒定的。
多级是传动比可调的，具有多级变速比得传动方式。
对于多级齿轮传动1、每两轴之间的传动比按照上面的公式计算2、从第一轴到第n轴的总传动比按照下面公式计算: 总传动比ι=（Z1/Z2）×（Z3/Z4）×(Z5/Z6)……=（n2/n1）×（n4/n3）×(n6/n5)…… 与齿轮半径没有关系传动比分配原则多级减速器各级传动比的分配，直接影响减速器的承载能力和使用寿命，还会影响其体积、重量和润滑。
传动比一般按以下原则分配：使各级传动承载能力大致相等；使减速器的尺寸与质量较小；使各级齿轮圆周速度较小；采用油浴润滑时，使各级齿轮副的大齿轮浸油深度相差较小。
丰田U341E型自动变速器传动比的计算
19110.16638/ki.1671-7988.2021.010.061丰田U341E 型自动变速器传动比的计算夏良耀（浙江交通职业技术学院，浙江 杭州 311112）摘 要：在学习汽车自动变速器课程中，有些同学反映自动变速器结构复杂，行星齿轮机构动力传递不太会分析，各挡位传动比的计算有点难。
鉴于此，笔者根据丰田U341E 型自动变速器的结构原理，对行星齿轮机构的动力传递进行了分析，并对各挡位的传动比进行了计算。
希望通过此文能够对学习自动变速器的学者具有一定的借鉴作用。
关键词：自动变速器结构；动力传递；传动比计算中图分类号：U463.212 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)10-191-03Calculation of Transmission Ratio of Toyota U341E Automatic TransmissionXia Liangyao（Zhejiang Institute of Communications, Zhejiang Hangzhou 311112）Abstract: In the course of auto automatic transmission, some students said that the structure of automatic transmission is complex, planetary gear mechanism power transmission can not be analyzed, the transmission ratio of each gear is a little difficult to calculate. In view of this, according to the structure principle of Toyota U341E automatic transmission, the power transmission of planetary gear mechanism is analyzed, and the transmission ratio of each gear is calculated. It is hoped that this article can be used for reference by the scholars who learn automatic transmission.Keywords: Automatic transmission structure; Power transmission; Transmission ratio calculation CLC NO.: U463.212 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)10-191-031 齿轮变速机构的特点和功能1.1 结构特点U341E 型自动变速器安装在丰田卡罗拉轿车上，它的齿轮变速机构采用了CR-CR 式行星齿轮机构，这是一种将前和后行星齿轮架连接到齿圈的行星齿轮装置，根据这二套行星齿轮组件在变速器中的位置，分别称作“前行星架/后齿圈组件”和“后行星架/前齿圈组件”。
自动变速器齿轮系统传动比计算与分析_刘后毅
排可以形成 ４ 个前进档［３］。这种自动变速器径向尺
寸比较小， 轴向尺寸比较大， 一般用于后桥驱动的
轿车上， 常见于丰田车系。采用这种齿轮系统的车
辆还 有 ＰＲ ＩＮ Ｃ Ｅ ， Ｎ ＩＳＳＡ Ｎ ， Ｖ Ｏ ＬＶ Ｏ 部 分 车 型 ； 其 变
形型式是将超速行星排布置在辛普森行星排的后
面， 如 ＢＭ Ｗ －７ 系列轿车。
轻型汽车技术 ２００７（ ３） 总 ２１１
自动变速器齿轮系统传动比计算与分析
刘后毅 张全良
（ 山东交通学院）
摘要 自动变速器齿轮系统结构复杂， 形式多样， 它和控制阀体、液力变矩器被列为自动变 速器的三大主要部件与认知难点， 一般人员难以彻底搞清它的结构和动力传递。文章结合 典型结构简图， 分析了自动变速器三种类型齿轮系统的结构特点和动力路线， 给出了相应 齿轮系统的传动比计算方法。实际工作中， 可以依据具体情况灵活套用一种类型。 关键词：自动变速器 齿轮系统 动力分析 传动比计算
对各档位传动比计算如下：
Ｐ 档位： 各元件处于释放状态， 通过棘爪将输出
轴锁死在变速器壳上；
Ｒ 档位： Ｃ ０、Ｆ０、Ｃ ２、Ｂ ３ 工作， 动力传递路线是：
超速输入轴 － 超速行星架 －Ｃ ０－ 超速太阳轮 － 超速
齿圈 － 中间轴 －Ｃ ２－ 太阳轮 － 前行星轮 － 前齿圈 －
输出轴反向输出，
Ｎ 档位： 自动变速器所有工作元件都释放， 输出
齿轮处于自由状态；
Ｄ 档位： Ｄ １ 档， Ｃ ２、Ｆ１ 参加工作， 动力经输入轴 －Ｃ ２－ 小太阳轮 － 短行星轮 － 长行星轮 － 齿圈同向
传动比243液力变矩器中间齿轮副1档齿轮和工作动力固定坏路面或上下坡时使用可利用发动机制辛普森行星齿轮自动变速器31行星齿轮机构运动方程根据图所示作用在行星齿轮上的转矩分别辛普森行星齿轮系统结构原理丰田轿车43d自动变速器由变矩器超速行星排和辛普森行星排三部分组成见图连接超速行星架和超速太阳轮
传动比法(Крейнес法)的研究
传动比法(Крейнес法)的研究
卢存光;段钦华
【期刊名称】《机械传动》
【年(卷),期】2003(27)2
【摘要】深入地分析了传动比法的缺点 ,针对这些缺点提出了改进意见 ,改进后的传动比法便于使用。
【总页数】2页(P19-20)
【关键词】周转轮系;传动比法;啮合效率;封闭式行星传动;功率流
【作者】卢存光;段钦华
【作者单位】西南交通大学机械学院;成都大学机械系
【正文语种】中文
【中图分类】TH132.425
【相关文献】
1.基于转化机构法的3K行星轮系传动比和传动效率研究 [J], 辛家祥;李炳文;陈逗逗;叶果;惠庆坡
2.杠杆法分析皇冠8速自动变速器传动比(上) [J], 高惠民
3.杠杆法分析皇冠8速自动变速器传动比(下) [J], 高惠民
4.封闭式周转轮系的传动比及其传动比法 [J], 杨实如;段钦华
5.基于杠杆法计算ZF8HP 8速自动变速器传动比 [J], 詹长书;田富伟
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行星轮系运动特性方程
表中，▲代表工作的执行器 3.2.4 具体档位传动比的计算步骤 （1） 根据变速器档位工作表， 当某一档位 的制动器 B 工作时，则这个元件的转速为零；
752
某一档位的离合器 C 工作时，则这个元件为动 力输入件，其转速为 ni。 （2） 档位确定后， 将图中所涉及的行星轮 具体齿数分别带入（5） （ 6） （ 7） ，得出（最多） 三个一次方程式。 （3） 整理所列方程式， 其该档传动比由定 义式 i n i 求得。 no 3.3 求解雪铁龙公司的 AL4 型变速器传动比 3.3.1 变速器档位结构 目前，使用 AL4 型自动变速器的国产车型 有二汽神龙公司生产的富康、爱丽舍、标志系 列等多款轿车，其结构如图 4 所示。
1.单排单行星轮系运动特性方程应用式
1.1 单排单行星轮系的结构，如图 1 所示。
F 2 R 3 F1 R 3 ，即，F1=F2
（2）根据行星轮力的平衡条件，有： F3=F2+F1，故，F3=2F1
752
1.2.2 求解行星轮机构三元件转矩 令三元件中太阳轮、齿圈及行星架的转矩 分别为 M1、M2、M3，则： M1=F1×R1 ; M2 =F2×R2=F1×R2 ; M3= －F3(R1+R3)=－F1(R2+R1) 1.2.3 功率守恒 根据能量守恒定律，太阳轮、行星架及 齿圈三元件的输入与输出功率相等，三者功 率代数和为零，即： M1×n1+M2×n2+M3×n3=0 （式中 n1、n2、n3 分别为太阳轮、齿圈、行 星架转动角速度） 将 1.2.2 的 M1、M2、M3 代入上式，整理得： n1×R1+ n2×R2= n3×(R2+R1)－－（1） 1.3 单排单行星轮系运动特性方程应用式 1.3.1 齿轮传递关系 由齿轮传递原理可知，只有模数相同的 齿轮才能正常配对使用。因此，单排行星轮 系的各个齿轮的模数均相同。若太阳轮和齿 圈的齿数分别为 Z1、Z2，那么有： 2 R1 = m×Z1 2 R2 = m×Z2 1.3.2 运动特性方程应用式 将 1.3.1 中的两式代入（1） ，整理得出单 排单行星轮系运动特性方程的应用式： 2.2 单排双行星轮系运动特性方程式的推导 2.2.1 分析行星轮 B 的平衡 （1）根据行星轮力矩平衡条件，有：
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总第19卷219期2017年11月大众科技Popular Science & TechnologyVol.19 No.11November 2017自动变速器传动比计算方法的探讨张国芬钱锋杰鲍柏(无锡职业技术学院汽车与交通工程学院，江苏无锡214121)【摘要】目前绝大部分轿车自动变速器是采用行星齿轮变速器，多速行星齿轮变速器结构原理和传动比的计算复杂。
文 章以4T65E自动变速器为例，在分析结构的基础上，建立它的行星齿轮机构的特征方程和速度矢量图，利用传统的公式计算法 和杠杆法分别计算行星齿轮机构的传动比，并对两种方法进行对比，从而为自动变速器的传动比计算提供参考。
【关键词】杠杆法；行星齿轮机构；辛普森式行星齿轮机构；通用4T65E【中图分类号】U463 【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2017)11-0040-03 Discussion on the calculation methods of automatic transmission ratioAbstract:A t present automatic transmission of most passenger cars are using planetary gear mechanism.The structure principle and transmission ratio computation of multi-speed planetary gear mechanism are very complicated.Taking 4T65E as an example,the characteristic equations and velocity vector chart of planetary gear mechanism are created based on its structure analysis,both the conventional formula method and lever method are being used to calculate transmission ratio and compared,which in turn provides references for the calculation of transmission ratio of automatic transmission.Key words:Lever method;planetary gear mechanism;Simpson mechanism;GM4T65E目前绝大部分轿车自动变速器是采用行星齿轮变速器，多速行星齿轮变速器结构原理和传动比的计算复杂，用到的方法很多，如传统的公式计算法、矩阵法、图论法、杠杆法。
本文以4T65E自动变速器为例，在分析其结构的基础上建立行星齿轮机构的特征方程和速度矢量图，利用传统的公式计算法和杠杆法分别计算行星齿轮机构的传动比，并对两种方法进行对比。
1自动变速器结构分析及特征方程的建立1.1自动变速器的结构别克君威4T65E等自动变速器都采用改进型辛普森式结构。
图1是通用4T65E自动变速器结构示意图，Sj、Rj、PCj和〇j分 别表示第J排（j=U)对应的太阳轮、齿圈、行星架和齿数比。
其中a1=ZR1/Zsl=62/26=2.385; 〇2=乙^^2=74/42=1.762。
而 C1、C2和C3表示离合器，B1、B2、B3和B4表示制动器，F1、F2 和F3表示单向离合器。
通用4T65E各挡换挡元件如表1所示，各挡是靠离合器、制动器或单向离合器（它们都是换挡元件）控制工作元件（太 阳轮、行星架和齿圈）运动，离合器工作时可以确定与它相 连的输入元件的转速，制动器或单向离合器工作时，与它相 连的工作元件转速为0。
表1通用4T65E自动变速器各挡换挡元件挡位C1C2C3B1B2B3B4F1F2F31挡••••2挡•O••3挡4挡•O•OO•倒挡•••注明：•结合传力，O结合不传力。
【收稿日期】2017-10-11【基金项目】博士启动基金资助项目（30593117034)。
【作者简介】张国芬（1975—)，女，湖北蕲春人，无锡职业技术学院汽车与交通工程学院讲师，博士，研究方向为机 械传动技术及新能源汽车。
- 40 -1.2行星齿轮机构的特征方程4T 65E 自动变速器的行星齿轮机构是并联双排行星齿轮 机构如图2所示，特点是前后两排中都是独立的太阳轮S i 和 S2,卩口与R2连为一体（CR ),民与PC2连为一体（RC ), 连接关系可以表示为CR -RC ,习惯上写成CR -CR ,属它于改 进型辛普森式行星齿轮机构，也称为独立太阳轮式辛普森机 构。
说明一下：P 1和P 2分别是第一排和第二排的行星齿轮， 因为它们对传动比大小没有影响，所以在图2中没有标出。
图2 4T 65E 行星齿轮机构简图根据相对运动的原理，假定行星架不动（相对PC ),行 星轮系可以转化定轴轮系，这样前后排有公式（1)和（2):i P C 1 Z S 1-R 1_ nS 1 = nS 1 -nP C 1nR 1 nR 1-nP C 1^1=(-华:(1)C 1工作使前排行星架PC1和后排齿圈R2与输入轴相连， n p a =n M 作为改进型辛普森式行星机构的输入，B 4和F 3同时工作使后排太阳轮S2制动（％2=0)，根据公式（4)可计算出 2挡传动比：i 2 _ /R2_PC2 = -nR ^ _ 1 + a 2 _ 1.568nP C 2 a 2(3) 3挡（直接挡）：C 1、C 2、B 4、F 1工作C 1工作使前排行星架PC1和后排齿圈R 2与输入轴相连， C 2和F 1同时工作使前排太阳轮S1也和输入轴连在一起，这样前排太阳轮S1和行星架PC1都与输入轴相连，前排传动比 和总传动比都为1：i3 _ iS 1-R 1 __ 1nR 1(4) 4挡（超速挡）：C 1、C 2、B 1、B 4工作C 1工作使前排行星架PC1和后排齿圈R 2与输入轴相连， B 1工作使前排太阳轮S1制动（屯1=0)，根据公式（3)可计 算出4挡传动比：(5)倒挡 R ： C 3、B 2、F 2 工作C 3和F 2同时工作使前排太阳轮S 1和输入轴相连，B 2 工作使前排行星架PC1和后排齿圈R2制动（npa =nM =0)，根据公式（3)可计算出倒挡传动比：iP C 2 _ nS 2=nS 2-nP C 2 =i P C 2 iP C 2 =(Z P 2)Z R 2 = a(2 )'S 2-R 2 _ p C 2 S 2-P y P 2-R 2 / a 2 (2)nR 2 nR 2-nP C 2 ZS 2 ZP 2由公式（1)和（2)中的太阳轮、齿圈和行星架的转速 和齿数比关系，从可得到行星齿轮机构的特征方程如公式（3) 和⑷:n S 1 + a 1 n R 1 -(a 1 + 1 ) n pc 1 '=0（ 3)nS2 + a 2nR2_(a 2 + 1 ) n pc2"=0(4)又因为？口与尺2连为一体，R1与PC2连为一体，所以有 公式（5)和（6)：n P C 1 = n R 2 (5)n R 1 = n P C 2(6)iR _ iS 1-R 1 = _ "«1= "2-385nR 13杠杆法计算传动比3.1单排行星齿轮机构的速度矢量图图3单排行星齿轮机构矢量图2传统的公式计算法计算传动比根据图1、表1和公式（2)〜（6)，各挡的传动比计算如下：(1) 1 挡：C 3、B 4、F 2、F 3 工作C 3和F 2同时工作使前排太阳轮S 1和输入轴相连，屯1 作为改进型辛普森式行星机构的输入，B 4和F 3同时工作使 后排太阳轮S2制动（％2=0)，根据公式（3)〜（6)可计算 出1挡传动比：(2) 2 挡：C1、C3、B4、F3 工作根据参考文献单排行星齿轮机构可以等效为三节点杠杆。
由公式（1)和（2)可以确定各构件的速度关系，图3分别 是前排和后排行星齿轮机构矢量图，它们都是以P C 节点作为 等效杠杆支点（即行星架P C 制动），图中用速度矢量nS1表示 太阳轮S 1的速度，其它以此类推，过支点的斜线表示它们要 满足的转速线。
注意的是这里1和a 是一种比例关系（也可以 是其它值，但必须保持比例关系不变)。
3.2并联双排行星齿轮机构的等效杠杆由图3可以确定4T 65E 各单排行星齿轮机构的三节点等效杠杆以及各节点之间的相对位置关系，又由于前排P C 1和- 41-后排R2是一体，前排R i和后排PC2是一体，可以得到双排的构件连接以及四节点等效杠杆如图4所示。
计算多排行星机 构传动比时，串联关系可以由多个单排传动比连乘得到总传 动比，而并联关系要把整体作为一个独立机构来计算传动比。
A)结构图 B)构件连接图 C)等效杠杆图图4 4T65E结构及等效杠杆图3.3速度矢量图及杠杆法计算传动比为了表达方便，把图4的四节点等效杠杆放到放坐标系 中，横坐标表示速度，in表示输入，一般输入速度横坐标X=1; out线表示输出线（过输出元件R1-PC2对应的节点且平行于X 轴），第j挡比例线与out线的交点横坐标值是该挡的输出速 度n j(j=1，2, 3, 4, 5)，叫对应倒挡的输出速度；根据表1，并结合图3和图4可得速度矢量如图5。
由图5,再由相似三角形，各挡传动比图解如下:卜，=1+ ^2 = 2.921n a2，2=^= 1+^= 1568n2a2一+1n31，4= ^=丄二0.705n41+a1iR=nSl=_a i=_a1= -2.385n514结论由4T65E结构示意图，根据相对运动的原理，把行星轮系转化为定轴轮系，推导出并联双排行星齿轮机构的特征方程。
(2)用传统的公式计算方法，结合各挡控制元件的工作 状况，计算出各挡的传动比，这一方法需要一定的数学基础，是计算传动比用得较多的方法之一。
(3)建立4T65E各单排的三节点杠杆及速度矢量图，并 推导相应的并联双排行星齿轮机构的等效四节点杠杆以及速度矢量图，利用速度矢量图图解得到传动比，这种方法利用杠杆原理，简单直观，是自动变速器设计用得越来越多的方法。
【参考文献】[1]汤厚义.自动变速器(A340E)—档起步分析[J].中国校外教育旬刊,2015(29):120.[2]贾振华，吴心平,李友才.M ATLAB在自动变速传动分析中的应用J].汽车零部件，2016(2):54-56.[3]薛会玲，刘更，杨小辉.行星齿轮变速机构运动学分析J].机械与电子，2016,34(9):3-6.[4]李志伟，甘伟，高奇峰.基于杠杆法的4T65E自动变速器传动研究[J].大众科技，2013(11):94-98.[5]许爱芬，贾巨民，刘宁.基于改进杠杆法的行星变速机构传动方案研究[J].军事交通学院学报，2014，16(7):91-95.[6]赵海宾.汽车自动变速器典型齿轮变速机构分析J].山东工业技术，2016(1):265.[7]范毅.整体矢量法分析行星齿轮自动变速器传动特性[J].农业装备与车辆工程，2015,53(12):46-48.[8]尤扬，尤明福，侯国强.基于图解法的4T65E自动变速器传动分析J].现代机械，2015(1):32.[9]范毅.整体矢量法分析行星齿轮自动变速器传动特性[J].农业装备与车辆工程，2015,53(12):46-48.[10]陈伟来.浅谈行星齿轮变速机构工作原理的学习[J].科技视界，2013(10):56-57.- 42 -。