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八挡Ravigneaux式行星变速器拓扑方案及参数综合
| 论文题名： | 八挡Ravigneaux式行星变速器拓扑方案及参数综合 |
| 关键词： | 汽车传动系统;行星变速器;多目标优化;运动学 |
| 摘要： | 变速器是汽车动力传动系统中重要的部件之一，行星变速器是目前变速器中应用较广的一类变速器。为了提高汽车的驾驶舒适性以及油耗的降低，在对行星变速器设计时需实现多挡位设计，在进行挡位设计的同时，还需要保证变速器的结构设计满足小型轻量化，使各构件之间的结构更为紧凑，由此对于行星变速器的设计，需要实现多挡位与小型轻量化之间的平衡。Ravigneaux式行星变速器结构紧凑，可以较好的满足行星变速器的设计需求。本文针对车用变速器的使用需求，对八挡位拉维娜式行星齿轮机构进行方案综合以及参数优化。 本文针对拉维娜式行星齿轮机构的结构特点绘制出其对应的图论模型，在单自由度机构的自由度数与构件数之间数量关系式的基础上，提出了适用于多自由度拉维娜式行星齿轮机构的数量关系式。针对拓扑图中可能出现同构方案的情况，提出了特征多项式计算与有向图判断相结合的同构判定方法。通过对六自由度的行星齿轮机构降自由度处理得到19种合理的四自由度拉维娜式行星齿轮机构拓扑图。 针对拉维娜式行星齿轮机构的结构特点建立了该机构的特性方程式，利用矩阵方程对机构进行运动学分析。提出了在对拉维娜式行星齿轮机构进行方案综合时确定控制元件中离合器和制动器的数量的方法，利用挡位组合时产生的不同挡位性质对控制元件的选取设定了一些约束条件。建立了针对拉维娜式行星齿轮机构的平面性验证模型，提出了拉维娜式行星齿轮机构综合过程中K值的合理选取对综合过程产生的影响。 对拉维娜式行星机构具体参数进行综合与优化，针对合理方案建立优化模型，以最大效率值与理想传动比值作为目标函数，其中效率计算采用传动比值法计算，以行星齿轮机构中的齿轮齿数、齿宽以及齿轮对应的变位系数作为设计变量，针对拉维娜式行星齿轮机构的结构特点提出约束条件，选用含有精英策略的非劣分层遗传算法作为本文的多目标优化算法。最后利用优化模型对一个具体的八挡位拉维娜式行星齿轮机构进行优化处理，根据最后得出的优化结果证实了优化模型的合理性。 |
| 作者： | 王巍济 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 李玉良;陈萌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东华大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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