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ZF9HP28、ZF9HP48变速器的速比计算
来源:本站整理  作者:佚名  2016-01-22 10:45:30

    ZF9HP48变速器(结构示意图见图1)是在奔驰7挡ZF7HP48变速器的基础上演变而来。它也是将变速器分为2部分,其后半部与ZF7HP48的后半部结构相同,保留两太阳轮的制动与脱开,但前架后齿的制动取消了。

    其前半部与ZF7HP48的前半部结构完全不同,相同的是前半部的行星架输出也是给后半部的前齿圈。
ZF7HP48的前半部结构是一组半行星机构,而ZF9HP48的前半部结构是两排完整的行星齿轮机构,它的共体元件是前齿后太和两行星架,离合器B驱动前太阳轮,离合器F驱动后太阳轮,制动器C制动前太阳轮,制动器D制动后齿圈。两行星架输出5种状态给后半部的前齿圈,各挡位的执行元件工作情况见表1。
    现根据现有数据初步计算结果如表2所示。


      一、用行星机构公式来计算各挡速比
    1挡:变速器前半部F离合器工作使第二排太阳轮和第一排齿圈主动,D制动器工作使第二排齿圈制动,第二排行星架输出(1 +a2)动力给后半部第三排齿圈。
    后半部A制动器工作使两太阳轮制动,第三排齿圈动力传给第三排行星架,第三排行星架输出动力给第四排齿圈。第四排齿圈动力传给第四排行星架,动力经[( 1 +a3 ) /a3][( 1 +a4)/a4]两级减速后输出。
    整个变速器减速比为:(1+a2 )[( 1+a3)/a3][ ( 1+a4/a4)]
    代入齿轮参数
    (1+1.473)[(1 +2.625)/2.625][(1+a1)2.625 )/2.625]=2.473x 1.38x 1.38=4.705
    2挡:变速器前半部F离合器工作使第二排太阳轮和第一排齿圈主动,C制动器工作使第一排太阳轮制动,第一排行星架输出(1 +a1)/a1动力给后半部第三排齿圈。
    后半部A制动器工作使两太阳轮制动,第三排齿圈动力传给第三排行星架,第三排行星架输出动力给第四排齿圈。
    [(1+a1)/ a1)][(1+a3 ))][1+a4/a4]
代入齿轮参数
    [(1+2.024)/2.024][(1+2.625)/2.625][(1+2.625)/2.625]
=1.49x1.38x 1.38 =2.84
    3挡:变速器前半部F离合器和B离合器工作,使第一排太阳轮和第二排太阳轮和第二排齿圈都主动,第二排行星形成直接挡,两排行星架输出1的动力给后半部第三排齿圈。
    后半部A制动器工作使两太阳轮制动,第三排齿圈动力传给第三排行星架,第三排行星架输出动力给第四排齿圈。第四排齿圈动力传给第四排行星架,动力经[(1+a3 )/a3][( 1+ a 4 )/( a 4]两级减速后输出。
    代入齿轮参数
    [(1+2.625 )/2.625][(1+2.625 )/2.625]=1.38x1.38=1.90
    4挡:变速器前半部不参与工作,第三排齿圈无动力输入,由第四排单独工作。离合器E工作使第三排行星架和第四排齿圈主动,A制动器工作使两太阳轮制动。第四排齿圈动力传给第四排行星架,动力经[(1+a4)/a4]单级减速后输出。
    代入齿轮参数
    [(1+2.625 )/2.625]=3.625/2.625=1.38
    5挡:变速器前半部F离合器和B离合器都工作,使第一排太阳轮和第二排太阳轮都主动,两排行星架输出1的动力给后半部第三排齿圈。
    后半部离合器E工作使第三排行星架和第四排齿圈也同步主动,第四排行星架也同步输出1的直接挡。
    为了方便以后挡位计算,现将变速器5挡速比公式介绍如下:
    第三、四排方程:N31+a.3 N32-(1+a3 )N33=0 N41+ a 4 N42-( 1+a4 )N43=0
    两太阳为共体元件,消去两太阳轮得:
    (1+a4 )N43-a4 N42=(1+ a 3)N33-a3N32
    (1+a.4 )N43=(1+a3)N33+ a4N42- a 3N32
    又因前架后齿为共体元件,N42=N33
    得:(1+a4 )N43=( 1+ a 3+ a 4 )N33-a3 N32
    从公式结果可知,当N32=N33=1时,则(1 + a 4) N43=( 1 +a4) N33
    N43=N33=1为直接挡。
    当N32小于N33时,则N43大于N33为超速挡。两输入转速差别越大,则超速值越大。
    从6挡开始起第三排行星机构是以行星架为基准转速1与齿圈的1以下减速转速同时输入,两种不同转速使太阳轮输出大于1的超速。齿圈减速越大,太阳轮超速也越大,当齿圈减速为0(8挡)或为负值(9挡)时,太阳轮超速也会更大。太阳轮大于1的超速和第四排齿圈转速1代入后由行星架输出大于1的输出转速。
    6挡:变速器前半部F离合器工作使第二排太阳轮和第一排齿圈主动,C制动器工作使第一排太阳轮制动,第一排行星架输出(1+a1)/a1动力给后半部第三排齿圈。
    变速器后半部离合器E工作使第三排行星架和第四排齿圈也同步发动机的主动输入,第四排行星架输出大于1的超速6挡。
    (1 + a 4)N43=(1 +a.3+ a 4)N33-a3 N32
    (1+a4)N43=(1+ a 3+a4 )N33-a3[a1/(1+a1)]代入齿轮参数
    (1+2.625 )N43=(1+2.625+2.625 )N33-2.625[2.024/(1+2.024)N33]
      3.625N43=6.25N33-1.759N33= 4.49 N33
    N43=4.49/3.625N33=1.238 N33
    速比与转速时倒数关系1/1.238=0.807

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