行星齿轮系统及其结构参数的确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车制造技术领域，特别是涉及一种行星齿轮系统及其结构参数的确 定方法。
【背景技术】
[0002] 汽车传动系统的基本功用是将汽车发动机产生的动力传递给车轮。行星齿轮和行 星齿轮轴是汽车传动系中的重要部件。
[0003] 目前，行星齿轮系统是汽车的传动系统中的重要组成部分，其中所使用的行星齿 轮通过轴孔套设在行星齿轮轴上。其中，行星齿轮轴为标准的圆柱状，行星齿轮的轴孔也呈 标准的圆柱状，所述行星齿轮轴的两端安装在一个壳体上。当受载荷时，行星齿轮、行星齿 轮轴和壳体会发生相应的变形。经过一段时间后，行星齿轮、行星齿轮轴和壳体会产生不可 自行恢复的磨损和变形。当行星齿轮轴、行星齿轮及相应的零部件加工装配不合格时，容易 出现行星齿轮轴和行星齿轮在径向发生偏转，从而导致行星齿轮喃合偏载、行星齿轮与行 星齿轮轴偏磨等问题。
[0004] 现有技术，主要采用在行星齿轮的轴孔内壁和行星齿轮轴的外表面各锥上一层耐 磨材料或吸油材料的方式来解决上述问题。上述方式中所使用的耐磨材料或者吸油材料不 仅价格昂贵而且污染环境，因此，存在着成本高、环保性差的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例解决的是如何有效减小行星齿轮和行星齿轮受荷载时的磨损，降低 制造成本、环保耐用。
[0006] 为解决上述问题，本发明实施例提供了一种行星齿轮系统，所述行星齿轮系统包 括：
[0007] 行星齿轮和行星齿轮轴，所述行星齿轮设置有轴孔，所述行星齿轮轴通过所述轴 孔活动套设在所述行星齿轮轴上，所述行星齿轮轴的两端安装在壳体上，所述行星齿轮的 轴孔的内壁、所述行星齿轮轴的外表面的与所述轴孔的内壁可相接触部分均呈凸起的弧 状，所述轴孔的横截面的半径沿着轴孔的中轴线的中点向两边递增，所述行星齿轮轴的外 表面的与所述轴孔内壁可接触部分的横截面的半径沿着所述可接触部分的中轴线的中点 向两边递减。
[0008] 可选地，所述轴孔的最小横截面与最大横截面的半径之间的差值，和所述行星齿 轮轴的外表面的与所述轴孔内壁相接触部分的最大横截面与最小横截面之间的差值相等。
[0009] 可选地，所述轴孔的最小横截面与最大横截面的半径之间的差值，W及所述行星 齿轮轴的外表面的与所述轴孔内壁相接触部分的最大横截面与最小横截面之间的差值满 足如下关系：
[0010] 所述轴孔的最小横截面与最大横截面的半径之间的差值，W及所述行星齿轮轴的 外表面的与所述轴孔内壁可接触部分的最大横截面与最小横截面之间的差值，为行星齿轮 和行星齿轮轴之间最大接触应力最小时所对应的差值。
[0011] 可选地，所述轴孔的最小横截面与最大横截面的半径之间的差值，和所述行星齿 轮轴的外表面与所述轴孔内壁可接触部分的最大横截面与最小横截面的半径之间的差值， 为所述行星齿轮和所述行星齿轮之间的磨损量最小时对应的差值。
[0012] 本发明实施例还提供了一种行星齿轮系统结构参数的确定方法，所述方法包括：
[0013] 根据所述行星齿轮系统的结构，计算得出第一凸度值和所述第二凸度值之和，所 述第一凸度值为所述行星齿轮系统中的行星齿轮的轴孔的最小横截面与最大横截面的半 径之间的差值，所述第二凸度值为所述行星齿轮系统中的行星齿轮轴的外表面与所述轴孔 内壁可接触部分的最大横截面与最小横截面之间的差值；
[0014] 计算所述行星齿轮和行星齿轮轴之间最大接触应力，获取所述行星齿轮和行星齿 轮轴之间最大接触应力最小值所对应的第一凸度值和第二凸度值作为所述行星齿轮系统 中的结构参数。
[0015] 可选地，所述根据所述行星齿轮系统的结构，计算得出第一凸度值和所述第二凸 度值之和，包括：
[0016] 采用如下的公式计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为所述第一凸度值与第二凸度值之和，Dgear、D,haft、D。。^分别为轴孔 为圆柱状的行星齿轮、圆柱状的行星齿轮轴和壳体在受载荷时的变形量，d为所述圆柱状行 星齿轮轴和所述行星齿轮的圆柱状的轴孔之间配合的间隙的尺寸。
[0019] 可选地，采用有限元法计算得出轴孔为圆柱状的行星齿轮、圆柱状的行星齿轮轴 和壳体在受载荷时的变形量Dg。。^ D,hwt、D。。,。。
[0020] 可选地，所述计算所述行星齿轮和行星齿轮轴之间最大接触应力，获取所述行星 齿轮和行星齿轮轴之间最大接触应力最小值所对应的第一凸度值和第二凸度值作为所述 行星齿轮系统中的结构参数，包括：
[0021] 根据赫兹最大接触应力公式，当所述第一凸度值和所述第二凸度值相等时，所述 行星齿轮和行星齿轮轴的最大接触应力最小，且所述第一凸度值和所述第二凸度值满足如 下的公式：
[0022] Dcrowned gear _ ^crowned shaft _ 〇. 5*〇"〇|咖(1 ALL
[0023] 其中，D"_ed gear为所述第一凸度值，所述D"_ed shaft为所述第二凸度值，所述 Αα为所述第一凸度值和所述第二凸度值之和。
[0024] 可选地，所述方法还包括：
[00巧]选取两组W上的预选凸度组，所述预选凸度组包括第一预选凸度值和第二预选凸 度值，所述第一预选凸度和第二预选凸度分别与所述第一凸度值和第二凸度值具有预设的 误差；
[0026] 将所选取的第一预选凸度值和第二预选凸度值分别应用于所述行星齿轮和行星 齿轮轴；
[0027] 对分别应用所述第一预选凸度值和第二预选凸度值的行星齿轮和行星齿轮轴进 行测试；
[0028] 选取磨损量最小的所述行星齿轮和行星齿轮轴的第一预选凸度值和第二预选凸 度值，分别作为最终的第一凸度值和第二凸度值。
[0029] 可选地，所述第一预选凸度值和第二预选凸度值分别与所述第一凸度值和第二凸 度值具有预设的误差，包括：
[0030] 所述第一预选凸度满足；〇 < Dcro咖d gearN《Dcrwned gear ;
[0031] 所述第二预选凸度满足；〇< Defied shaftN《Dc""ed shaft ;
[0032] 其中，Demwned gearN为所述第一预选凸度值，所述Denned shaftN为所述第二预选凸度 值，N表示第N组预选凸度组。
[0033] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有W下的优点：
[0034] 通过将所述行星齿轮的轴孔、行星齿轮轴的外表面的与所述轴孔内壁可接触的部 分均设置为弧状，可W有效减少行星齿轮和行星齿轮轴之间的最大接触应力，从而可W有 效减少行星齿轮和行星齿轮轴之间的磨损，可W有效避免行星齿轮喃合偏载W及行星齿轮 和行星齿轮轴之间的偏磨，提高行星齿轮和行星齿轮轴的使用寿命，成本低廉，环保耐用。
[0035] 进一步地，通过选取与第一凸度值和第二凸度值具有预设差值的第一预选凸度值 和第二预选凸度值进行测试，将经过测试得到的行星齿轮和行星齿轮轴之间磨损量最小时 对应的第一凸度值和第二凸度值，作为最终的第一凸度值和第二凸度值，通过将理论与实 验验证相结合，可W进一步准确地获取所述行星齿轮系统的结构参数，并应用到所述行星 齿轮系统中，从而可W更加有效地减少行星齿轮和行星齿轮轴之间的磨损，可W有效避免 行星齿轮喃合偏载W及行星齿轮和行星齿轮轴之间的偏磨，提高行星齿轮和行星齿轮轴的 使用寿命。
【附图说明】
[0036] 图1是本发明实施例中的一种行星齿轮系统的剖面结构示意图；
[0037] 图2是本发明实施例中的一种行星齿轮系统结构参数的确定方法的流程图；
[0038] 图3是本发明实施例中的行星齿轮系统结构参数的确定方法中确定最终的