龚文资

(无锡商业职业技术学院，无锡 214153)

0 引言

汽车自动变速器普遍采用行星齿轮传动机构，通常由2～3个单排行星齿轮机构组成。在汽车自动变速器的维修过程中，必须对各档位的动力传递及运动性质进行分析。行星齿轮机构的运动分析方法主要有三种：1）特性方程式计算法；2）定轴轮系转化法；3）速度三角形法。

1 单排行星齿轮机构的组成

如图1所示，单排行星齿轮机构由太阳轮、齿圈和装有行星齿轮的行星架等三个基本元件组成。行星轮在此起惰轮的作用，通常为3～6个，对传动比没有影响。三个元件共同绕公共轴线回转。安装于行星架上的行星齿轮与齿圈和太阳轮相啮合；行星齿轮既可以绕其本身轴线自转，也可以在齿圈内绕公共轴线公转。

图1 单排行星齿轮机构的组成

2 单排行星齿轮机构的运动分析

2.1 单排行星齿轮机构的自由度分析

作平面运动的机构，当原动件（动力输入件）的数目等于该机构的自由度时，才能够有确定的运动并实现动力输出。机构自由度计算公式：F=3n-2PL- PH，其中：F为机构自由度、n为活动元件数、PL为两元件通过面接触组成的运动低副、PH为两元件通过点或线接触组成的运动高副。

如图2所示，在单排行星齿轮机构中：活动元件数n=4；低副数PL=4；高副数PH=2；自由度F=3×4－2×4－1×2=2。即单排行星齿轮机构中，如果其中一个自由度不被限制（即约束），且只有一个动力输入件和一个动力输出件，则行星齿轮机构无法传递动力。

图2 单排行星齿轮机构的摩擦副及行星轮的受力分析