由于4~5自由度的AT行星齿轮机构方案数量规模过于庞大,造成优选时间过长。为了能胜任大规模AT结构方案的综合,提出基于字符串编码的构件综合和同构判别方法。根据行星齿轮机构各构件的类型特征定义构件的字符,再将AT结构转化为字符串;通过分析行星排字符串中制动构件和互连构件的特征,并利用组合原理设计合理的字符串综合算法,分别实现了对行星齿轮机构和AT结构的同构判别。在对AT结构进行综合的过程中,分别剔除不满足构件约束条件的行星齿轮机构字符串和AT结构字符串。通过5个算例验证了该方法的正确性和高效性。

以NW型行星齿轮机构为例,推导出行星齿轮的统一装配条件表达式。首先,确定双联行星齿轮的最小非零齿间错位角;其次,根据行星齿轮机构的运动方程式分别计算两个独立行星齿轮的自转角度值,取这两个自转角度值之差作为装配错位角;装配错位角是最小非零齿间错位角的整数倍时行星齿轮才可以被正确装配,从而得到适用于所有行星齿轮机构均布或不均布行星齿轮的统一装配条件表达式;最后,通过2个实例介绍不均布行星齿轮的装配方法。所提出的表达式扩充和完善了行星齿轮装配理论,使行星齿轮机构齿数选择范围更大,对不均布行星齿轮机构的装配应用具有一定的理论指导和工程实用意义。

在传统的拉威娜式行星齿轮机构中分别增加一组长短行星小齿轮,并使所有行星齿轮两两相互啮合,这种新型拉威娜式机构能提高变速器传递功率和转矩的能力。通过对新型拉威娜式变速器结构进行分析,建立必要的约束条件,结合行星齿轮两两相互正确啮合的条件,确定装配误差最小值作为设计的目标函数,最终求解得到17组可行齿数的齿轮组方案。

通过对公开的莱佩莱捷式行星齿轮机构进行结构分析,提出基于杠杆法建立速度矢量图进行可行换挡序列搜索的优选方法。该方法将自动变速器行星齿轮机构的基本元件以及所有可能的换挡执行元件都转化为等效杠杆坐标系上的点,绘制出所有可能挡位的速度矢量图,并对挡位进行分类;根据变速器的换挡逻辑要求和换挡执行元件数量作为约束条件确定换挡序列,推导出各挡传动比;计算速度矢量图中各线段的比例以及行星齿轮机构有序杠杆图的特征参数,从而确定机构所有构件的属性;通过绘制平面图,检测配置换挡执行元件机构的平面性。利用该方法实现对6~10速莱佩莱捷式行星齿轮机构的优选。结果表明,6速的两个结构和8速的一个结构与公开的专利相同,验证了方法是正确可行的。