速度矢量法的辛普森式行星齿轮变速器传动比分析
0引言
随着当今科技的发展，越来越多的轿车采用了液力自动变速器。它通常由液力变矩器、行星齿轮变速器和液压操纵及控制系统三部分组成。目☣前常用于轿车自动变速器的两种行星齿轮装置是辛普森式行星齿轮变速器和拉维娜式行星齿轮变速器。其中辛普森式具有结构简单紧密、传动效率高、工艺性好、制造费用低、换档平稳、操纵性能好等一系列优点，因此获得了☼广泛的应用。相比解析法、图论法以及杠杆法等其它行星齿轮机构分析方法，瞬心-速度矢量法具有形象直观，分析简便的优点。只要根据约束关系，找到各行星排行星轮的瞬心，在确定输入或输出元件转速的情况下，即可得出所有元件的转动情况和整个机构的转动比大小。
1单行星轮行星排的简化
运用瞬心-速度矢量法绘制行星齿轮机构线速€度矢量图的关键是首先必须确定等速点和零ณ速点。等速点即两构件线速度相同的点，零速点即为各构件上线速度为零的点。1 所示单行星轮行星排共有3个等速点，1个零速点。其中A为行星轮与齿圈的啮合点，B为行星轮中心，C为行星轮与太阳轮的啮合点;U为太阳轮的回转中心，同时也是齿圈和行星架的回转中心。为便于分析，将这4点投影到所示直线上。A,B,C 3点的速度方向均垂直于直线OA，分别代表齿圈、行星架和太阳轮的转速。
2辛普森式行星齿轮变速器的结构特点及瞬心-速度矢量法的基本原理
辛普森式齿轮变速器的特点是:双排结构，前后两排均为单行星轮行星排;前排行星架与后排齿圈或前排齿圈与后排行星架连为一体，通常作为固定输出元件;前后两排共用太阳轮。
1)按一定比例画出行星排简图，先从有固定元件的行星排分析，以便确定行星轮的瞬心。其中，瞬心的位置一定位于OA线或其延长线上。
2)当输入元件与固定元件不在同一行星排时，采用逆向分析法，从输出构件出发，反求输入构件线速度。
3)连接U点及各线速度矢量末端即得各元件转速线，各元件的角速度等于它们转速线与OA线夹角的正切值。
3结论
辛普森式自动ศ变速器是常见的行星齿轮式自动变速器。通过对以上6种典型传动方案速度矢量图的绘制和传动比的计算可知，瞬心-速度矢量法与解析法计算出的传动比完全一致。说明运用瞬心-速度矢量法分析计算辛普森式行星齿轮自动变速器是完全正确的。相对于解析法，瞬心-速度矢量法不只局限于数学上的理解，其更为直观，各构件的转速一目了然。根据瞬心-速度矢量法绘制速度矢量图，可以直观、清楚的反映行星机构中每一个元件的传动情况。进一步的研究还可以发现瞬心-速度矢量法对于分析所有采用单行星轮行星排的行星齿轮式自动变速器动力传递过程均适用。从而为今后分析或设计其它自动变速器提供了很好的启示。
