行星齒輪系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種行星齒輪系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)參數(shù)的確 定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車傳動系統(tǒng)的基本功用是將汽車發(fā)動機產(chǎn)生的動力傳遞給車輪。行星齒輪和行 星齒輪軸是汽車傳動系中的重要部件。
[0003] 目前，行星齒輪系統(tǒng)是汽車的傳動系統(tǒng)中的重要組成部分，其中所使用的行星齒 輪通過軸孔套設(shè)在行星齒輪軸上。其中，行星齒輪軸為標(biāo)準(zhǔn)的圓柱狀，行星齒輪的軸孔也呈 標(biāo)準(zhǔn)的圓柱狀，所述行星齒輪軸的兩端安裝在一個殼體上。當(dāng)受載荷時，行星齒輪、行星齒 輪軸和殼體會發(fā)生相應(yīng)的變形。經(jīng)過一段時間后，行星齒輪、行星齒輪軸和殼體會產(chǎn)生不可 自行恢復(fù)的磨損和變形。當(dāng)行星齒輪軸、行星齒輪及相應(yīng)的零部件加工裝配不合格時，容易 出現(xiàn)行星齒輪軸和行星齒輪在徑向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致行星齒輪喃合偏載、行星齒輪與行 星齒輪軸偏磨等問題。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)，主要采用在行星齒輪的軸孔內(nèi)壁和行星齒輪軸的外表面各錐上一層耐 磨材料或吸油材料的方式來解決上述問題。上述方式中所使用的耐磨材料或者吸油材料不 僅價格昂貴而且污染環(huán)境，因此，存在著成本高、環(huán)保性差的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實施例解決的是如何有效減小行星齒輪和行星齒輪受荷載時的磨損，降低 制造成本、環(huán)保耐用。
[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供了一種行星齒輪系統(tǒng)，所述行星齒輪系統(tǒng)包 括：
[0007] 行星齒輪和行星齒輪軸，所述行星齒輪設(shè)置有軸孔，所述行星齒輪軸通過所述軸 孔活動套設(shè)在所述行星齒輪軸上，所述行星齒輪軸的兩端安裝在殼體上，所述行星齒輪的 軸孔的內(nèi)壁、所述行星齒輪軸的外表面的與所述軸孔的內(nèi)壁可相接觸部分均呈凸起的弧 狀，所述軸孔的橫截面的半徑沿著軸孔的中軸線的中點向兩邊遞增，所述行星齒輪軸的外 表面的與所述軸孔內(nèi)壁可接觸部分的橫截面的半徑沿著所述可接觸部分的中軸線的中點 向兩邊遞減。
[0008] 可選地，所述軸孔的最小橫截面與最大橫截面的半徑之間的差值，和所述行星齒 輪軸的外表面的與所述軸孔內(nèi)壁相接觸部分的最大橫截面與最小橫截面之間的差值相等。
[0009] 可選地，所述軸孔的最小橫截面與最大橫截面的半徑之間的差值，W及所述行星 齒輪軸的外表面的與所述軸孔內(nèi)壁相接觸部分的最大橫截面與最小橫截面之間的差值滿 足如下關(guān)系：
[0010] 所述軸孔的最小橫截面與最大橫截面的半徑之間的差值，W及所述行星齒輪軸的 外表面的與所述軸孔內(nèi)壁可接觸部分的最大橫截面與最小橫截面之間的差值，為行星齒輪 和行星齒輪軸之間最大接觸應(yīng)力最小時所對應(yīng)的差值。
[0011] 可選地，所述軸孔的最小橫截面與最大橫截面的半徑之間的差值，和所述行星齒 輪軸的外表面與所述軸孔內(nèi)壁可接觸部分的最大橫截面與最小橫截面的半徑之間的差值， 為所述行星齒輪和所述行星齒輪之間的磨損量最小時對應(yīng)的差值。
[0012] 本發(fā)明實施例還提供了一種行星齒輪系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方法，所述方法包括：
[0013] 根據(jù)所述行星齒輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，計算得出第一凸度值和所述第二凸度值之和，所 述第一凸度值為所述行星齒輪系統(tǒng)中的行星齒輪的軸孔的最小橫截面與最大橫截面的半 徑之間的差值，所述第二凸度值為所述行星齒輪系統(tǒng)中的行星齒輪軸的外表面與所述軸孔 內(nèi)壁可接觸部分的最大橫截面與最小橫截面之間的差值；
[0014] 計算所述行星齒輪和行星齒輪軸之間最大接觸應(yīng)力，獲取所述行星齒輪和行星齒 輪軸之間最大接觸應(yīng)力最小值所對應(yīng)的第一凸度值和第二凸度值作為所述行星齒輪系統(tǒng) 中的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
[0015] 可選地，所述根據(jù)所述行星齒輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，計算得出第一凸度值和所述第二凸 度值之和，包括：
[0016] 采用如下的公式計算得出所述第一凸度值和所述第二凸度值之和：
[0017] Dc"咖d ALL = Dgear+Dshaft+Dcase-d
[001引其中，Derwned all為所述第一凸度值與第二凸度值之和，Dgear、D,haft、D。。^分別為軸孔 為圓柱狀的行星齒輪、圓柱狀的行星齒輪軸和殼體在受載荷時的變形量，d為所述圓柱狀行 星齒輪軸和所述行星齒輪的圓柱狀的軸孔之間配合的間隙的尺寸。
[0019] 可選地，采用有限元法計算得出軸孔為圓柱狀的行星齒輪、圓柱狀的行星齒輪軸 和殼體在受載荷時的變形量Dg。。^ D,hwt、D。。,。。
[0020] 可選地，所述計算所述行星齒輪和行星齒輪軸之間最大接觸應(yīng)力，獲取所述行星 齒輪和行星齒輪軸之間最大接觸應(yīng)力最小值所對應(yīng)的第一凸度值和第二凸度值作為所述 行星齒輪系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括：
[0021] 根據(jù)赫茲最大接觸應(yīng)力公式，當(dāng)所述第一凸度值和所述第二凸度值相等時，所述 行星齒輪和行星齒輪軸的最大接觸應(yīng)力最小，且所述第一凸度值和所述第二凸度值滿足如 下的公式：
[0022] Dcrowned gear _ ^crowned shaft _ 〇. 5*〇"〇|咖(1 ALL
[0023] 其中，D"_ed gear為所述第一凸度值，所述D"_ed shaft為所述第二凸度值，所述 Αα為所述第一凸度值和所述第二凸度值之和。
[0024] 可選地，所述方法還包括：
[00巧]選取兩組W上的預(yù)選凸度組，所述預(yù)選凸度組包括第一預(yù)選凸度值和第二預(yù)選凸 度值，所述第一預(yù)選凸度和第二預(yù)選凸度分別與所述第一凸度值和第二凸度值具有預(yù)設(shè)的 誤差；
[0026] 將所選取的第一預(yù)選凸度值和第二預(yù)選凸度值分別應(yīng)用于所述行星齒輪和行星 齒輪軸；
[0027] 對分別應(yīng)用所述第一預(yù)選凸度值和第二預(yù)選凸度值的行星齒輪和行星齒輪軸進 行測試；
[0028] 選取磨損量最小的所述行星齒輪和行星齒輪軸的第一預(yù)選凸度值和第二預(yù)選凸 度值，分別作為最終的第一凸度值和第二凸度值。
[0029] 可選地，所述第一預(yù)選凸度值和第二預(yù)選凸度值分別與所述第一凸度值和第二凸 度值具有預(yù)設(shè)的誤差，包括：
[0030] 所述第一預(yù)選凸度滿足；〇 < Dcro咖d gearN《Dcrwned gear ;
[0031] 所述第二預(yù)選凸度滿足；〇< Defied shaftN《Dc""ed shaft ;
[0032] 其中，Demwned gearN為所述第一預(yù)選凸度值，所述Denned shaftN為所述第二預(yù)選凸度 值，N表示第N組預(yù)選凸度組。
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有W下的優(yōu)點：
[0034] 通過將所述行星齒輪的軸孔、行星齒輪軸的外表面的與所述軸孔內(nèi)壁可接觸的部 分均設(shè)置為弧狀，可W有效減少行星齒輪和行星齒輪軸之間的最大接觸應(yīng)力，從而可W有 效減少行星齒輪和行星齒輪軸之間的磨損，可W有效避免行星齒輪喃合偏載W及行星齒輪 和行星齒輪軸之間的偏磨，提高行星齒輪和行星齒輪軸的使用壽命，成本低廉，環(huán)保耐用。
[0035] 進一步地，通過選取與第一凸度值和第二凸度值具有預(yù)設(shè)差值的第一預(yù)選凸度值 和第二預(yù)選凸度值進行測試，將經(jīng)過測試得到的行星齒輪和行星齒輪軸之間磨損量最小時 對應(yīng)的第一凸度值和第二凸度值，作為最終的第一凸度值和第二凸度值，通過將理論與實 驗驗證相結(jié)合，可W進一步準(zhǔn)確地獲取所述行星齒輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并應(yīng)用到所述行星 齒輪系統(tǒng)中，從而可W更加有效地減少行星齒輪和行星齒輪軸之間的磨損，可W有效避免 行星齒輪喃合偏載W及行星齒輪和行星齒輪軸之間的偏磨，提高行星齒輪和行星齒輪軸的 使用壽命。
【附圖說明】
[0036] 圖1是本發(fā)明實施例中的一種行星齒輪系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖2是本發(fā)明實施例中的一種行星齒輪系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方法的流程圖；
[0038] 圖3是本發(fā)明實施例中的行星齒輪系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方法中確定最終的