混合動力客車傳動系統(tǒng)設(shè)計

客車是市民出行的首選，在各個城市中承擔(dān)著人口流動的任務(wù)，應(yīng)用廣泛，數(shù)量眾多。同時城市客車的運行工況特殊，城市中信號燈多，站點之間距離短，運行路線固定，城市客車頻繁的起步，加速，制動，怠速時間長，平均運行速度低。由于汽車設(shè)計時需要滿足最高行駛車速和最大爬坡度等動力性要求，需要裝備大功率發(fā)動機，使得城市客車經(jīng)常處于功率過剩狀態(tài)，造成了嚴(yán)重的能源浪費和環(huán)境污染。油電混合動力汽車融合了傳統(tǒng)燃油汽車和純電動汽車的優(yōu)點，具有傳統(tǒng)內(nèi)燃機車動力性好和電動汽車清潔環(huán)保的特點，能夠有效的降低能源消耗，減少污染排放，具有重要的研究意義?；旌蟿恿ζ囈话阌梢粋€發(fā)動機和一個電動機來提供動力。動力合成裝置可以對由從發(fā)動機傳遞過來的能量和由從電動機傳遞過來的能量進行動態(tài)合成，然后輸出到驅(qū)動軸上，從而帶動車輛運行。本設(shè)計的這套動力合成裝置的核心是一套行星齒輪傳動系統(tǒng)，它能實現(xiàn)不同輸入轉(zhuǎn)速和動力的合成，有可靠的能量分流，而且結(jié)構(gòu)緊湊，方便控制，將它與傳統(tǒng)的動力傳動技術(shù)緊密結(jié)合，能夠支持多種工作模式。以行星齒輪機構(gòu)的動力耦合能實現(xiàn)復(fù)雜的工作條件需求，因此將會是今后研究和發(fā)展的重點。關(guān)鍵詞:動力合成裝置；行星齒輪ABSTRACTBusisthefirstchoiceofthepublic,bearingthetaskofthemovementofthepopulation.Citybusiswidelyusedandthenumberisspecial,therearemanysignallarge.Theusingconditionofcitybusisspecial,therearemanysignallights,shortdistancebetweensites,fixedroutes,frequentlystarting,accelerating,braking,longidletime,low averagespeedandsoon.Asthevehicleneedstomeettherequirementofthehighestspeedandmaximum climbing degreewhile designing,usually ahigh-powerengineis equipped, makingthe citybus inpower surplusstate,resultinginaseriousenergywasteandenvironmentpollution.Hybridelectricvehiclecombinesthetraditionalfuelvehiclesandpureelectricvehiclesadvantageseffectivelyreduceenergyconsumptionandreduceemissions.Itismeaningfultostudyonhybridvehicles.thisdesign'sthissetofpowersynthesizer'scoreisasetofplanetary transmissionsystem,itcanrealize thedifferentinputrotational speedandthepowersynthesis,hasthereliableenergydivergence,moreoverthestructureiscompact,facilitatesthecontrol,unifiescloselyitwiththetraditional powerdrivetechnology, cansupportmanykindsofworkingpatterns.Canrealizethecomplexworkingconditiondemandbyplanetarygears'dynamiccoupling,willthereforebethepresentstudiesandthedevelopmentkeypoint.Keywords：synthesisofpowerdevices;planetarygear目錄摘要 錯誤!未定義書簽。Abstract 錯誤!未定義書簽。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章緒論 4\o"CurrentDocument"1.1引言 4\o"CurrentDocument"1.2動力合成裝置簡介 5\o"CurrentDocument"1.3混合動力的發(fā)展趨勢 6\o"CurrentDocument"第2章動力合成裝置設(shè)計 8\o"CurrentDocument"2.1設(shè)計內(nèi)容和要求 8\o"CurrentDocument"2.2選取傳動類型和傳動簡圖 82.3配齒計算 92.4初步計算齒輪的主要參數(shù) 112.5嚙合參數(shù)計算 錯誤!未定義書簽。a-c齒輪副變位系數(shù)分配 錯誤!未定義書簽。b-c齒輪副變位系數(shù)分配 錯誤!未定義書簽。幾何參數(shù)計算 錯誤!未定義書簽。裝配條件的驗算 錯誤!未定義書簽。第3章傳動效率計算 錯誤!未定義書簽。第4章齒輪強度校核 錯誤!未定義書簽。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第5章結(jié)論 29參考文獻 30致謝 24附錄 37第1章緒論1.1引言能源和環(huán)境的雙重壓力使得混合動力汽車(HEV)[1][2迎來了發(fā)展的高潮。目前由于電池技術(shù)尚未突破，純電池驅(qū)動具有車速低及續(xù)駛里程短等缺點，而內(nèi)燃機存在效率不高，大部分能量損失在內(nèi)燃機的發(fā)熱中，以及排放有害氣體等不足。在蓄電池及其他能源裝置尚不能完全取代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機時，HEV成為了最佳的選擇。混合動力汽車是指由兩種或兩種以上的儲能器、能量或轉(zhuǎn)換器作為驅(qū)動能源，其中至少有一種能提供電能的車輛?；旌蟿恿偝砂磩恿鬏斅肪€分類，可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式等三種?；旌蟿恿ζ囎鳛槟壳捌囶I(lǐng)域能緩解能源緊張壓力和減少污染的最可行的手段，已經(jīng)成為當(dāng)今世界汽車領(lǐng)域研究的熱點。混合動力汽車在由傳統(tǒng)燃料汽車向燃料電池汽車的轉(zhuǎn)變過程中扮演著承上啟下的角色?；旌蟿恿ζ嚨年P(guān)鍵是混合動力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動力汽車整車性能。經(jīng)過十多年的發(fā)展，混合動力系統(tǒng)總成已從從原來發(fā)動機與電機離散結(jié)構(gòu)向發(fā)動機電機和變速箱一體化結(jié)構(gòu)發(fā)展，即集成化混合動力總成系統(tǒng)。動力合成裝置作為混合動力汽車的重要部分，它是用在混合動力汽車上面用來實現(xiàn)能量的整和與分配的機械裝置，通過這套裝置混合對電動車輛將由從發(fā)動機傳遞過來的能量和由從電動機傳遞過來的能量進行動態(tài)合成，然后輸出到傳動軸，帶動車輛運行。它的性能直接影響到了車輛運行的狀況和整車性能。動力合成與切換裝置的主要元件為行星齒輪機構(gòu)?；旌蟿恿ζ囉兄辽賰蓚€動力源，一般混合動力電動汽車有一個發(fā)動機和一個電動機來提供動力，該裝置主要是為了實現(xiàn)在兩個動力源同時工作時，動力耦合與分配的問題?；旌蟿恿κ悄壳捌嚱绨l(fā)展的趨勢，國外的混合動力已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化了。但是目前國內(nèi)混合動力仍存在一些問題，其中主要的問題是動力耦合困難，其表現(xiàn)有:串聯(lián)式混合動力發(fā)動機只能靜態(tài)時充電，而在行駛的過程中充電不穩(wěn)定。并聯(lián)式和混聯(lián)式還沒有采用行星齒輪，而齒輪式離合器在車速到達一定值時存在嚴(yán)重的打齒現(xiàn)象。存在這些問題主要還是國內(nèi)的控制水平落后于國外。對于串聯(lián)式來說，如何解決在動態(tài)時發(fā)動機充電的穩(wěn)定，是串聯(lián)式動力耦合存在的問題。目前對于并聯(lián)式和混聯(lián)式的動力耦合來說主要采用行星齒輪式和離合器式兩種。目前，日本豐田Prius混合動力汽車THSII系統(tǒng)是公認的最為成熟的動力系統(tǒng)之一，其核心元件就是一個行星齒輪機構(gòu)動力合成裝置。它采用行星齒輪變速結(jié)構(gòu)，變速器內(nèi)置動力分離裝置，行星齒輪機構(gòu)巧妙地將減速器、發(fā)電機和電動機等動力部件耦合在一起，同時行星齒輪又起到無級變速器的功能，結(jié)構(gòu)十分緊湊，形成一個集成化混合動力總成系統(tǒng)。但到目前為止，國內(nèi)采用的行星齒輪動力耦合裝置還不能達到較好的動力藕合的目的。而對于離合器式來說，目前采用的是齒輪式離合器，但當(dāng)齒輪式離合器車速達到40—50km/h以上時，齒輪結(jié)合就會打齒。但是，以行星齒輪機構(gòu)的動力耦合能實現(xiàn)復(fù)雜的工作條件需求，因此將會是今后研究和發(fā)展的重點。1.2動力合成裝置簡介混合動力汽車控制所期望達到的目標(biāo)：最大燃油經(jīng)濟性，最小排放，較好的加速性能、爬坡性能和較低的噪聲及較大的續(xù)駛里程?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)該包括：動力分配系統(tǒng)、發(fā)動機運轉(zhuǎn)控制、傳動控制系統(tǒng)、電池管理控制及車輛駕駛控制等。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖如圖1—1所示。在結(jié)構(gòu)上，它允許有兩個輸入，如圖中所示，一個為電動機輸入，一個為發(fā)動機輸入，有一個輸出，這樣的結(jié)構(gòu)要能滿足混合動力汽車在只有一個動力源和兩個動力源同時輸入的情況下的輸入。圖1-1結(jié)構(gòu)基本原理圖本設(shè)計的動力合成裝置的核心是一套行星齒輪系統(tǒng)⑶⑷它除了能夠進行動力合成與切換外，還能實現(xiàn)小范圍變速的可能，同時，由于考慮到在汽車上的使用條件，所有齒輪均采用斜齒齒輪，以增加齒輪系統(tǒng)傳動的平穩(wěn)性，降低其在傳動中產(chǎn)生的噪聲。由于使用的的要求，有的部分材料采用加強硬度的工藝，此外，用于混合動力汽車動力合成裝置的行星齒輪機構(gòu)還應(yīng)具有以下的特點：（1）能實現(xiàn)不同輸入轉(zhuǎn)速和動力的合成；（2）有可靠的能量分流，能量流方向的變更；（3）結(jié)構(gòu)緊湊，方便控制，而且有效，可靠；（4）與傳統(tǒng)的動力傳動技術(shù)緊密結(jié)合；（5）支持多種工作模式。對動力合成與切換裝置的設(shè)計，主要是基于其行星齒輪機構(gòu)的設(shè)計。國外將行星齒輪機構(gòu)用作動力合成與切換裝置比較成熟的有豐田的Prius，在我國，對混合電動汽車動力合成與切換裝置的研究起步比較晚，但是發(fā)展迅速1.3混合動力的發(fā)展趨勢混合動力是發(fā)展的趨勢，國外的混合動力已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化了，而目前國內(nèi)混合動力仍存在一些問題，其中主要的問題是動力耦合困難，其表現(xiàn)有:串聯(lián)式混合動力發(fā)動機只能在靜態(tài)時充電，在行駛的過程中充電不穩(wěn)定。并聯(lián)式和混聯(lián)式還沒有采用行星齒輪機構(gòu)，而齒輪式離合器在車速到達一定值時存在嚴(yán)重的打齒現(xiàn)象。存在這些問題主要還是國內(nèi)的控制水平落后于國外。對于串聯(lián)式來說，如何解決在動態(tài)時發(fā)動機充電的穩(wěn)定，是串聯(lián)式動力耦合存在的問題。目前對于并聯(lián)式和混聯(lián)式的動力耦合來說主要采用行星齒輪和離合器式兩種。日本豐田Prius的行星齒輪是成熟的動力耦合部件，而對于離合器式來說，目前采用的是齒輪式離合器，但齒輪離合器式在車速40—50km/h以上齒輪結(jié)合時就會打齒。采用行星齒輪機構(gòu)，盡管在結(jié)構(gòu)上要顯得復(fù)雜，但是有利于實現(xiàn)其傳動速比要求，同時能滿足的不同工作狀態(tài)下的使用要求。因此，采用行星齒輪機構(gòu)的動力耦合裝置將會是今后發(fā)展的主要方向。隨著豐田Prius混合動力汽車的推出，采用行星差速機構(gòu)的混合動力系統(tǒng)逐漸流行，這種型式通過行星機構(gòu)可以實現(xiàn)多個部件轉(zhuǎn)速的復(fù)合，而各個部件間的轉(zhuǎn)矩保持一定的比例關(guān)系，這種功率復(fù)合形式被稱為速度復(fù)合，這種行星機構(gòu)有兩個自由度，但通過不同離合器和制動器的作用，可以實現(xiàn)單自由度，固定傳動比的傳動，目前對于這種混合動力系統(tǒng)的研究很多，也出現(xiàn)了許多種結(jié)構(gòu)。日本豐田新一代Prius混合動力汽車的THSII（ToyotaHybridSystemII）系統(tǒng)［5］是目前公認的最為成熟的動力系統(tǒng)之一，其核心元件就是一個行星齒輪機構(gòu)動力耦合裝置，如圖1—2所示，在此裝置中，發(fā)動機與行星架相聯(lián)，通過行星齒輪將動力傳給外圈的齒圈和內(nèi)圈的太陽輪，齒圈軸與電動機和傳動軸相聯(lián)，太陽輪軸與發(fā)電機相聯(lián)，動力分配裝置將發(fā)動機一部分轉(zhuǎn)矩（大約為70%）直接傳遞到驅(qū)動軸上，將另一部分轉(zhuǎn)矩傳送到發(fā)電機上，發(fā)電機發(fā)出的電將根據(jù)指令或用于給電池組充電，或用于驅(qū)動電動機以增加驅(qū)動力。它采用的是一種串并聯(lián)混合的混合動力系統(tǒng)，即混聯(lián)式動力驅(qū)動系統(tǒng)，用該行星齒輪機構(gòu)動力分離裝置［6］將動力分為兩條路徑：一條路徑是從發(fā)動機直接發(fā)出動力到車輪；另一條路徑（電路）是通過電機轉(zhuǎn)化電能驅(qū)動汽車或給電

池充電。當(dāng)汽車正常行駛時切斷發(fā)動機線路，使用電機驅(qū)動，從而避免了能量在傳輸過程中由于離合器和變速器而引起的損失。因此，對這方面的研究探討意義深遠。基于此，本設(shè)計將參考豐田Prius的相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)計一適合于混合動力汽車用的行星齒輪機構(gòu)動力合成裝置。圖1-2豐田Prius混合動力汽車THSII結(jié)構(gòu)簡圖第2章動力合成裝置設(shè)計2.1設(shè)計內(nèi)容和要求試為某混合動力汽車動力合成裝置設(shè)計所需的行星齒輪機變速機構(gòu)[7]，其基本參數(shù)如表2-1所示。現(xiàn)已知該行星傳動的最大輸入功率pi=96kw,最大輸入轉(zhuǎn)速n5000r/min,傳動比i=3.55，允許的傳動比偏差△i=0.01,要求1pp使用壽命5年，且要求該行星齒輪傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、外廓尺寸較小和傳動效率高。表2-1某款混合動力汽車基本參數(shù)項目參數(shù)總質(zhì)量（kg）4375發(fā)動機排量（L）4.214發(fā)動機最大功率（kw/rpm）96/5000發(fā)動機最大扭矩（N.m/rpm）420/4000電動機最大功率（kw/rpm）50/1200?1540電動機最大扭矩（N.m/rpm）400/0~1200變速器最大傳動比L3.552.2選取傳動類型和傳動簡圖根據(jù)上述設(shè)計要求：傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、外廓尺寸較小和傳動效率高，查常用行星齒輪傳動的類型及其主要特點可知，2Z-X（A）型差動行星齒輪能滿足設(shè)計要求。該傳動類型效率高，體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便適用于任何工況下大小功率的傳動，且廣泛地應(yīng)用于動力及輔助傳動中，工作制度不限，可作為增速、減速和差速裝置。考慮到應(yīng)用于汽車上要求壽命長、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作噪聲低等要求，故選用漸開線斜齒圓柱齒輪傳動較為合理，其傳動簡圖如圖2-1所示。a—太陽輪（中心輪）b—齒圈（內(nèi)齒輪）C—行星輪X—行星架（懸臂）圖2-1 2Z-X（A型差動行星齒輪2.3配齒計算2Z-a—太陽輪（中心輪）b—齒圈（內(nèi)齒輪）C—行星輪X—行星架（懸臂）圖2-1 2Z-X（A型差動行星齒輪2.3配齒計算2Z-X（A理行星傳動比ip和其配齒公式如下z—ib—1—ib—1+—^—1+pax ax za(2-1)角度變時,zP-—b-i-1zpaz-pz-(i-1)-zb a p az—zi—2——b a z2 2 a(2-2)(2-3)(2-4)(2-5)當(dāng)z-z為偶數(shù)時，取Az=-1b c c當(dāng)z-z為奇數(shù)時，取Az=-0.5b c c注：p為行星排特性參數(shù)，即齒圈與太陽輪齒數(shù)之比?，F(xiàn)考慮到該行星輪傳動的外廓尺寸較小，承載能力較高等要求，選擇太陽輪a的齒數(shù)z二22和行星輪數(shù)目n二3。ap按公式(3-3)可得齒圈b的齒數(shù)z為bz二(i—1)-z二(3.55—1)x22二56.1-56bpa按公式(3-5)可得行星輪c的齒數(shù)zc為z-z56-22z=b*—1= —1=16c2 2再按公式(3-1)驗算實際的傳動比ibaxz 56ib=1+乂二1+二3.54axz22a其傳動比誤差A(yù)i為Ai=i—Ai=i—ibp axip3.55—3.54|=o.003VAp=0.013.55故滿足傳動比誤差的要求，即得該行星傳動的實際的傳動比ib二3.54。ax最后，確定該行星傳動各輪的齒數(shù)為z=22,z=56,z=16。abc另外也可根據(jù)傳動i二3.55查機械設(shè)計手冊［8直接得到上述各輪齒數(shù)。

2.4初步計算齒輪的主要參數(shù)行星齒輪傳動中太陽輪同時與幾個行星輪嚙合，載荷循環(huán)次數(shù)最多，因此，在一般情況下，應(yīng)選用承載能力較好的合金鋼，并采用表面淬火、滲碳、滲氮等熱處理方法，增加其表面硬度。在NGW傳動中，行星輪c同時與太陽輪a和齒圈b嚙合，齒輪受雙向彎曲載荷，所以常選用與太陽輪相同的材料和熱處理。齒圈強度一般裕量較大，可采用稍差一些的材料。齒面硬度也可低些，通常只調(diào)質(zhì)處理，也可表面淬火和滲碳。此畢業(yè)設(shè)計已通過答辯（詳細計仲，菟整說明書和全走設(shè)計圉紙‘? 請聯(lián)系扣扣：③◎?⑦⑥④◎⑥零④；⑨⑨⑥0??⑥?混臺動尢汽畢業(yè)囲文MicrosoftWord文檔混臺動尢汽畢業(yè)囲文MicrosoftWord文檔總222222204—齒根應(yīng)力的基本值，N/mm2，對大小齒輪應(yīng)分別確定。0p其中，齒根應(yīng)力的基本值可按以下公式計算，即Fb=-^YYYY (5—3)F0bmFaSa￡卩n式中Y—載荷作用于齒頂時的齒形系數(shù)；Fa—載荷作用于齒頂時的應(yīng)力修正系數(shù)；Sa—計算彎曲強度的重合度系數(shù)；￡B—計算彎曲強度的螺旋角系數(shù)；b—工作齒寬，mm；若大小齒輪不同時，寬輪的計算工作齒寬不應(yīng)大于窄輪齒寬加上一個模數(shù)。許用齒根應(yīng)力b可按下式計算，對大小齒輪的b要分別確定。Fp FpbYYb=—Flim,STNTYYY (5-4)Fp S SrelT5ReITxFlim式中b —試驗齒輪的齒根彎曲疲勞極限，N/mm2;Flim,—試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，取Y=2.0；ST ST—計算彎曲強度的壽命系數(shù)；NT—相對齒根圓角敏感系數(shù)；5relT—相對齒根表面狀況系數(shù)；RrelTS—計算彎曲強度的最小安全系數(shù)。FlimY—尺寸系數(shù)x現(xiàn)將該2Z-X（A）型差動行星齒輪傳動按照兩個齒輪副a-c和b-c分別驗算如下。（1）a-c齒輪副（1）名義切向力Ft太陽輪a的切向力F二F可按下式計算，即ttca5-5)TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"2000T 2000T5-5)F= 1= atcad'nd'a pa現(xiàn)已知T二108.86N.m，n二3和d'二48.636，則可得a p a2000TF2000TF= atnd'2000x108.863x48.636pa2）有關(guān)系數(shù)a-使用系數(shù)Ka使用系數(shù)按中等載荷沖擊查表得Ka=皿動載荷系數(shù)K先按齒輪計算輪太陽輪a相對于行星架X的速度，即

d'(n-n)"Vx—aa x191005-6)其中，n=10000r/mina=d'(n-n)"Vx—aa x191005-6)其中，n=10000r/mina=1047.2m/s，n—5000r/min=523.6m/sx所以d'(n-n)48.636(1047.2-523.6)vx=——a x= =1.33m/s1910019100已知太陽輪a和行星輪c的精度等級為6級，即精度系數(shù)C=6；再按公式計算動載荷系數(shù)K，即VA+y：200vx式中B=0.25(C-5)0.667二0.25A=50+56(1-B)=50+56(1-0.25)=92則得A-B一 92 __A+7200vx__92+J200x1.33_-0.25—1.01KV即太陽輪a和行星輪c的動載荷系數(shù)K—1.01A5-7)齒向載荷分布系數(shù)KFP齒向載荷分布系數(shù)K可按下式計算，即FPK°二1+(6-1)卩 (5-8)Fp b F式中卩一齒輪相對行星架X的圓周速度vx及大齒輪齒面硬度對于KQF Fp的影響系數(shù)。6—齒寬和行星輪數(shù)n對K的影響系數(shù)b p Fp由圖取卩=0.85，6=1.1，則可得FbK°=1+(6-1)卩二1+(1.1-1)x0.85二1.085Fp b F齒間載荷分配系數(shù)KFa由表查的齒間載荷分配系數(shù)K二1.1Fa行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)KFp行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)KFp可按下式計算’即K 二1+1.5(K -1) (5-9)Fp Hp現(xiàn)已取K二1.1，則可得HpK二1+1.5(1.1-1)二1.15Fp齒形系數(shù)Y

由圖可查得Y二2.58,Y=2.33Fa1 Fa2應(yīng)力修正系數(shù)YSa由圖查得Y二1.63,Y二1.73Sa1 Sa2重合度系數(shù)Y￡重合度系數(shù)Y可按下式計算，即￡Y二0.25+Y二0.25+￡0.75￡5-10)an￡當(dāng)量齒輪的端面重合度￡ =亠礦an cos￡當(dāng)量齒輪的端面重合度￡ =亠礦an cos2Bb基圓螺旋角Pb=arccos['1一(sinBcosa)2n=arccos[1-(sin18°11'24"cos20。)2"=23。56'24"￡ 1.3398則￡ =a= =1.6045ancos2B 23。56'24"b0.75故Y=0.25+ =0.72￡ 1.6045螺旋角系數(shù)由表查得二0.853）計算齒根彎曲應(yīng)力bf按公式（5-2）計算齒根彎曲應(yīng)力bf，即Fb=-^YYYYKKKKKF1 bmFalSalePAV F|3 Fa Fpn24^2X2.58X1.63X0.72X0.85X出X心X1.085X口X川=166N/mm2b =-F^YYYYKKKKKF2bm Fa2Sa2ePAV FP Fa Fpn24X2X2.33X1.73X0.72X0.85X1.5X1.01X1.085X1.1X1.15=159N/mm24）計算許用齒根應(yīng)力bFp按公式（5-4）計算許用齒根應(yīng)力a，即Fp

GG二Flim,YYYYYFpS STNTbrelT5ReITxFlim已知齒根彎曲疲勞極限g=380N/mm2，由表查得最小安全系數(shù)FlimS=1.6。Flim式中各系數(shù)Y、Y、Y、Y和Y取值如下。TOC\o"1-5"\h\zSTNT 5relT 5RelT x應(yīng)力系數(shù)Y，按所給定的G區(qū)域圖取G時，取Y=2ST Flim Flim ST壽命系數(shù)Y可按下式計算，即Y=嚴(yán)106）0.02式中 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NT NT NLNL=60(n-n)n=60x(10000-5000)十3x300x16axpt=1.06x109則得Ynt=(譏回2=0-89取齒根圓角敏感系數(shù)Y取齒根圓角敏感系數(shù)Y=1，5relT相對齒根表面狀況系數(shù)Y =0.98RrelT尺寸系數(shù)Y=1.05—0.01m=1.05—0.01x2=1.03xn將以上各系數(shù)代入（5-4）可得許用齒根應(yīng)力為Gg= Flim,YYYYYFpS STNT5relT5RelTxFlim

380=X2X0.89X1X0.98x1.031.6=426N/mm2即有c<◎。所以，a-c齒輪副滿足齒根彎曲條件。FFp2）b-c齒輪副在內(nèi)嚙合齒輪副b-c中只需要校核內(nèi)齒輪b的齒根彎曲強度，即仍需按公式（5-2）計算其齒根彎曲應(yīng)力c及按公式（5-4）計算許用齒根應(yīng)力c。F2Fp現(xiàn)已知z=56，c =280N/mm2。TOC\o"1-5"\h\z2 Flim仿上，通過查圖表或采用相應(yīng)的計算公式，可得到取值與外嚙合不同的系數(shù)為K=1.05、K°=1.06、K=1.1、K=1、Y=2.053、Y=2.65、V Fp Fa Fp Fa2 Sa2Y=0.7、Y=0.92、Y=1.03、Y=0.98和Y=1.01，代入公式，可￡2 NT OrelT ReIT x得Fc= -YYYYKKKKKF2bm Fa2Sa2￡pAV Fp Fa Fpn齊x2.053x2.65x0.7x0.85x1.5x1.05xI，06xI」x1=184N/mm2cc=Flim,YYYYY

FpS STNTOrelTORelTxFlim2801.6=x2x0.92x1x0.98x1.03x0.98x1.011.6=426N/mm2可見，◎ >a，故b-c齒輪副也滿足強度條件。Fp F2第5章結(jié)論動力合成裝置是混合動力汽車上的核心組成之一，它實現(xiàn)了多個能量之間的耦合與分配，對混合動力整車的性能有很大的影響。因此，對混合動力汽車動力合成裝置的研究有重大的意義。本設(shè)計的混合動力汽車動力合成裝置的核心結(jié)構(gòu)是一個差動行星齒輪機構(gòu)，它主要由太陽輪、行星輪、行星架和環(huán)齒圈四個基本構(gòu)件組成。通過它能實現(xiàn)不同輸入轉(zhuǎn)速和動力的合成，有可靠的能量分流，而且結(jié)構(gòu)緊湊，方便控制，將它與傳統(tǒng)的動力傳動技術(shù)緊密結(jié)合，能支持多種工作模式。將近半年的本科畢業(yè)設(shè)計，使我頗獲收益。通過查閱相關(guān)文獻資料，親身實踐設(shè)計，使我對混合動力汽車的功能和結(jié)構(gòu)有較深的理解。在設(shè)計完成過程中，我大學(xué)四年所學(xué)的汽車構(gòu)造、力學(xué)分析、機械制圖和機械設(shè)計等方面的知識得到了一次很好的鍛煉和升華，從而為我今后更好地學(xué)習(xí)工作打下了堅實的基礎(chǔ)。當(dāng)然，由于時間和能力有限，本設(shè)計難免有些地方有考慮不周或是遺漏，借此希望得到各位老師的指正，以便于今后的改進。參考文獻AntoniSzumanowski（波蘭）原著，陳清泉，孫逢春編譯.混合電動車輛基礎(chǔ)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2001.11任勇，秦大同等?混合動力電動汽車的研發(fā)實踐J]?重慶大學(xué)學(xué)報，2004.4魏躍遠，林逸等?雙排行星齒輪機構(gòu)在混合動力汽車上的應(yīng)用研究J]?汽車技術(shù)，2005.8步曦，杜愛民，薛鋒.混合動力汽車用行星齒輪機構(gòu)的理論研究與仿真分析J]?汽車工程，2006.9張金柱?豐田第二代混合動力系統(tǒng)（THSII）[J].內(nèi)燃機，2005.3周少穎.混合動力電動汽車動力合成與切換裝置的速比與動力匹配規(guī)律研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)汽車工程系，2007.5饒振剛?行星齒輪傳動設(shè)計[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.7機械設(shè)計手冊編委會?機械設(shè)計手冊新版第三卷[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.8（2006.4）朱元，田光宇等?行星齒輪機構(gòu)的混合動力汽車的系統(tǒng)效率J]?汽車工程，2004.3王望予?汽車設(shè)計第四版[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.8劉維信?汽車設(shè)計[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.7陳家瑞?汽車構(gòu)造第四版下冊[M].北京：人民交通出版社，2002.2李秀珍?機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.4致謝經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次本科畢業(yè)設(shè)計已接近尾聲，作為一個本科生，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周的地方，如果沒有導(dǎo)師的敦促指導(dǎo)，以及周圍同學(xué)的大力支持，想要如期完成這個設(shè)計是較為困難的。在這里首先我要感謝我的導(dǎo)師郭新華老師。郭老師平日里工作繁忙，但在我作畢業(yè)設(shè)計的各個階段，從設(shè)計方案的確定、修改，到以后的中期檢查，后期的詳細設(shè)計、裝配草圖及零件圖繪制等，郭老師都給予了我悉心的指導(dǎo)。除了敬佩郭老師的專業(yè)水平外，他嚴(yán)謹求實的治學(xué)態(tài)度和科學(xué)研究的精神使我受益匪淺，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。最后衷心感謝在百忙中抽出時間來為我審閱本次設(shè)計的各位老師。附錄1Atpresent,thewidespreaduseofmotorvehiclefuelthereareallsortsofills,statisticsshowthat80%ofroadconditions,anordinarycartouseonlythepowerpotentialof40%inurbanareasalsodroppedto25%,ismoreseriousEmissionsfrompollutingtheenvironment.Sincethe1990s,countriesintheworldtoimprovetheenvironmentalvoicerising,awiderangeofelectricvehiclesstandout.Whileitisgenerallyagreedthatthefutureoftheworldforelectricvehicles,butthebatteryhadtechnicalproblemshindertheapplicationofelectricvehicles.Astheenergydensityofbatteriesandgasoline,comparedto100timesworse,itfellfarshortoftherequiredvalues,expertsestimatethatwithin10yearsofelectricvehiclescannotreplacethemotorvehiclefuel(fuelcelltechnologyunlessthereisamajorbreakthrough).Realityforcedtheengineerstocomeupwithawaytothebestofbothworlds,todevelopahybridpowerunit(Hybrid-ElectricVehicel,theinitialsHEV)vehicles.Theso-calledhybridmotorisinstalledwiththeauxiliarypowerunitinthecombinationofcardothedrivingforce,theauxiliarypowerunitisinfactasmallfuelorenginepowergenerators.Theimageisthatthetraditionistodoasmuchaspossibleofsmallengines,sothatpartofthepowerfromthebattery-motorsystemtobear.Thishybriddevicenotonlyplayedanenginecontinuedtoworklonghours,thepowerofgoodadvantages,butalsotoplayanon-pollutingelectricmotor,thebenefitsoflow-noise,thetwo"shouldertoshouldertofight"eachother,thecarcanincreasethethermalefficiencyofmorethan10%,Emissionscanbeimprovedmorethan30%.HybridelectricvehiclesaccordingtothesourceofenergyintheformofsynthesisintothemainSeries(SHEV)andParallel(PHEV)two.Seriesmomentumfromtheengine,generatorandelectricalpowertrainconsistsofthreeparts,betweentheminserieswiththewaythecompositionofSHEVpowerunitsystem.Loadhoursbythebattery-poweredmotordrivethewheelsturning,bigloadwhendrivenbytheengine-drivengeneratormotor.WhenelectricvehiclessuchastheDepartmentstartedtoaccelerate,climbingthecase,theengine-motorandbatteriestoprovideelectricpowertothecommon;whenthelow-speedelectricvehicles,taxiways,theidlecondition,thebattery-drivenelectricmotors,Bytheengine-generatingunitstothebatterycharge.Thisseriesofelectricvehiclesnomatterunderwhatconditions,areultimatelydrivenbyelectricmotorstothewheels.Forexample,Ford,"anewlevel-2010"SHEV,itsfuel-cellbatteriesusedinurbancitiesinmotionbythefuelcell-drivenelectricmotors,motorreducerthroughthe(transmission)anddriveaxlewheeldrive,toachievea"zeroemission"request.Whenhigh-speedandclimbing,fromtheengine-motorandfuelcell-poweredelectricmotortoacommongroup,thedrivewheel.Parallelinstallationoftheengineandelectricalmachineryinordertobeabletooverlaythewaycardrivers,enginesandelectricmotorsbelongtothetwosystems,andcanbeindependentlyprovidedtotheautomotivepowertraintorqueatdifferentroadscannotonlyco-drivercandrivealone.Motorcanbeusedforbothmotorandgeneratorcanbeused,alsoknownaselectric-powergenerationplant.Intheabsenceofaseparategenerator,theenginecandrivethewheelsthroughthetransmissionmechanism,sothedeviceclosertothetraditionalvehicledrivesystem,amorewidelyused.Forexample,Volkswagen'sGolfPHEV,theenginethroughaclutchofelectricdrive-generators,torqueoutputthroughtheothersideoftheclutch2-drivenvehicles.Stationarystart,theelectricbattery-powergenerators,electricalatthistime-istheenginestartergenerator.Starttheengine,motorvehicles,ontheonehand,asaseparatesourceofpower-drivenwheels,ontheotherhand,electricdrive-powergeneratortorechargethebattery,thistimewiththetraditionalcar.Inurbantraffic,shutdowntheengine,theclutchwastornoffandusedasthesoleenergytothebattery-poweredelectricmotors,enginesreplacedbymotor-drivenwheels.Whenelectriccarsneedhigh-speedorh