式，可得,可见，，故齿轮副也满足强度条件。第章结论动力合成装置是混合动力汽车上的核心组成之，它实现了多个能量之间的耦合与分配，对混合动力整车的性能有很大的影响。因此，对混合动力汽车动力合成装置的研究有重大的意义。本设计的混合动力汽车动力合成装置的核心结构是个差动行星齿轮机构，它主要由太阳轮行星轮行星架和环齿圈四个基本构件组成。通过它能实现不同输入转速和动力的合成，有可靠的能量分流，而且结构紧凑，方便控制，将它与传统的动力传动技术紧密结合，能支持多种工作模式。将近半年的本科毕业设计，使我颇获收益。通过查阅相关文献资料，亲身实践设计，使我对混合动力汽车的功能和结构有较深的理解。在设计完成过程中，我大学四年所学的汽车构造力学分析机械制图和机械设计等方面的知识得到了次很好的锻炼和升华，从而为我今后更好地学习工作打下了坚实的基础。当然，由于时间和能力有限，本设计难免有些地方有考虑不周或是遗漏，借此希望得到各位老师的指正，以便于今后的改进。参考文献波兰原著，陈清泉，孙逢春编译混合电动车辆基础北京北京理工大学出版社，任勇，秦大同等混合动力电动汽车的研发实践重庆大学学报，魏跃远，林逸等双排行星齿轮机构在混合动力汽车上的应用研究汽车技术，步曦，杜爱民，薛锋混合动力汽车用行星齿轮机构的理论研究与仿真分析汽车工程，张金柱丰田第二代混合动力系统Ⅱ内燃机，周少颖混合动力电动汽车动力合成与切换装置的速比与动力匹配规律研究武汉武汉理工大学汽车工程系，饶振刚行星齿轮传动设计北京化学工业出版社，机械设计手册编委会机械设计手册新版第三卷北京机械工业出版社，朱元，田光宇等行星齿轮机构的混合动力汽车的系统效率汽车工程，王望予汽车设计第四版北京机械工业出版社，刘维信汽车设计北京清华大学出版社，陈家瑞汽车构造第四版下册北京人民交通出版社，李秀珍机械设计基础北京机械工业出版社，致谢经过半年的忙碌和工作，本次本科毕业设计已接近尾声，作为个本科生，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周的地方，如果没有导师的敦促指导，以及周围同学的大力支持，想要如期完成这个设计是较为困难的。在这里首先我要感谢我的导师郭新华老师。郭老师平日里工作繁忙，但在我作毕业设计的各个阶段，从设计方案的确定修改，到以后的中期检查，后期的详细设计装配草图及零件图绘制等，郭老师都给予了我悉心的指导。除了敬佩郭老师的专业水平外，他严谨求实的治学态度和科学研究的精神使我受益匪浅，并将积极影响我今后的学习和工作。最后衷心感谢在百忙中抽出时间来为我审阅本次设计的各位老师。附录,,,,,附录当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计表明在占以上的道路条件下，辆普通轿车仅利用了动力潜能的，在市区还会跌至，更为严重的是排放废气污染环境。世纪年代以来，世界各国对改善环保的呼声日益高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值，专家估计在年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车除非燃料电池技术有重大突破。现实迫使工程师们想出了个两全其美的办法，开发了种混合动力装置，缩写的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是台小型燃料发动机或动力发电机组。形象点说，就是将传统发动机尽量做小，让部分动力由电池电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染低噪声的好处，二者并肩战斗，取长补短，汽车的热效率可提高以上，废气排放可改善以上。混合动力源电动车按照能量合成的的形式主要分为串联式和并联式两种。串联式动力由发动机发电机和电动机三部分动力总成组成，它们之间用串联的方式组成的动力单元系统。负荷小时由电池驱动电动机带动车轮转动，负荷大时则由发动机带动发电机发电驱动电动机。当电动车处如启动加速爬坡的工况时，发动机电动机组和电池组共同向电动机提供电能当电动车处低速滑行怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，由发动机发电机组向电池组充电。这种串联式电动车不管在什么工况下，最终都要由电动机来驱动车轮。例如福特新能级，其电池采用燃料电池，在城市市区行驶时全部由燃料电池驱动电动机，电动机通过减速器变速器和驱动桥驱动车轮，达到了零排放要求。当高速及爬坡时，则由发动机电动机组和燃料电池组共同向电动机供电，驱动车轮。并联式装置的发动机和电动机以机械能叠加的方式驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动发电机组。由于没有单独的发电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮，因此该装置更接近传统的汽车驱动系统，得到比较广泛的应用。例如大众汽车公司的高尔夫，发动机通过离合器带动电动发电机，输出扭力再通过另边离合器驱动车辆行驶。静止启动时，电池向电动发电机供电，此时电动发电机就是发动机的起动机。发动机启动后，发动机方面作为车辆单独的动力源驱动车轮，另方面又带动电动发电机发电向电池充电，此时与传统汽车样。在市区行驶时，发动机关闭，离合器脱开，电池做为唯能源向电动机供电，由电动机取代发动机驱动车轮。当电动车需要高速或高负荷时，发动机启动离合器闭合，发动机与电动发电机系统组成复合驱动形式，以最大功率驱动车辆。混合动力汽车在发达国家已经日益成熟，有些已经进入实用阶段。由于构造复杂，成本较高，在电动汽车时代到来之前，混合动力型汽车,,,,,,,,,其传动比误差为故满足传动比误差的要求，即得该行星传动的实际的传动比。最后，确定该行星传动各轮的齿数为，，。另外也可根据传动查机械设计手册直接得到上述各轮齿数。初步计算齿轮的主要参数行星齿轮传动中太阳轮同时与几个行星轮啮合，载荷循环次数最多，因此，在般情况下，应选用承载能力较好的合金钢，并采用表面淬火渗碳渗氮等热处理方法，增加其表面硬度。在传动中，行星轮同时与太阳轮和齿圈啮合，齿轮受双向弯曲载荷，所以常选用与太阳轮相同的材料和热处理。齿圈强度般裕量较大，可采用稍差些的材料。齿面硬度也可低些，通常只调质处理，也可表面淬火和渗碳。齿轮材料和热处理的选择太阳轮和行星轮均采用，渗碳淬火齿面硬度，接触疲劳极限，弯曲疲劳极限，太阳轮和行星轮的加工精度为级齿圈采用，调质硬度，，，加工精度为级。对于闭式硬齿面齿轮传动，其抗点蚀能力较高，所以般先按弯曲疲劳强度进行计算，再校核其接触疲劳强度。按齿根弯曲强度初算齿轮法向模数的公式为现已知小齿轮行星轮的齿数，弯曲疲劳极限，小齿轮名义转矩取算式系数,综合系数,弯曲强度的行星轮间载荷不均匀系数,齿形系数，齿宽系数。则得小齿轮法向模数圆整后取小齿轮标准法向模数初选螺旋角，则啮合齿轮副的中心距圆整后取则实际螺旋角由于实际螺旋角与前设螺旋角很接近，故上面确定的参数可以使用，否则应重设或调整齿数后再进行确定。啮合参数计算在两个啮合齿轮副和中，其非变位标准中心距分别为圆整后取由此可见，两齿轮副的非变位标准中心距不相等，且有，因此该行星轮传动不能满足非变位的同心条件。为了是该行星传动既能满足给定传动比的要求，又能满足啮合传动的同心条件，既应使各齿轮副的实际啮合中心距相等，则必须对该型差动行星传动进行变位。根据两标准中心距之间的关系,现取其实际中心作为各齿轮副的公用中心距。现已知，，，取标准法向压力角，则端面压力角，对各齿轮副的啮合参数计算结果如表所示。表型差动行星传动啮合参数计算项目计算公式齿轮副齿轮副法向中心距变动系数端面啮合角法向变位系数和法向齿顶高变动系数注表中下角标分别代表齿轮副中大小齿轮。有或处，上面符号用于外啮合，下面符号用于内啮合。齿轮副变位系数分配在齿轮副中，，，中心距。据此可知，该齿轮副变位的目的是为了凑合中心距和改善啮合性能，其变位方式采用角度变位的正传动，即。可按下式计算小齿轮的法向变位系数的值，即若该小齿轮为输入齿轮时，若小齿轮为输出齿轮时，。然后按下式可求得大齿轮的法向变位系数的值，即式中，适用于内啮合，适用于外啮合。现已知，，，，取。按公式可求得行星轮的法向变位系数为按公式可得太阳轮的法向变位系数为齿轮副变位系数分配在齿轮副中，，，。由此可知，该齿轮副变位的目的是为了改善齿轮副的啮合性能和修复啮合齿轮副，故其变位方式采用高度变位，即，则可得齿圈的法向变位系数为几何参数计算对于该型差动行星传动可查手册的计算公式进行其几何尺寸的计算。各齿轮副的几何尺寸的计算结果如表所示。表型差动行星传动几何尺寸计算项目计算公式齿轮副齿轮副变位系数分度圆直径算公式计算齿轮的齿根应力，即式中使用系数动载荷系数计算弯曲强度的齿向载荷分布系数计算弯曲强度的齿间载荷分配系数计算弯曲强度的行星轮间载荷分配不均匀系数齿根应力的基本值对大小齿轮应分别确定。其中，齿根应力的基本值可按以下公式计算，即式中载荷作用于齿顶时的齿形系数载荷作用于齿顶时的应力修正系数计算弯曲强度的重合度系数计算弯曲强度的螺旋角系数工作齿宽若大小齿轮不同时，宽轮的计算工作齿宽不应大于窄轮齿宽加上个模数。许用齿根应力可按下式计算，对大小齿轮的要分别确定。,式中,试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限试验齿轮的应力修正系数，取计算弯曲强度的寿命系数相对齿根圆角敏感系数相对齿根表面状况系数计算弯曲强度的最小安全系数。尺寸系数现将该型差动行星齿轮传动按照两个齿轮副和分别验算如下。齿轮副名义切向力太阳轮的切向力可按下式计算，即