行星齒輪式自動變速器為一種配置於引擎與驅動輪之間的一種傳動裝置，其中Lepelletier組合式行星齒輪變速機構是一種由一組二自由度行星齒輪機構以一基本行星齒輪機構單元提供二個輸入所組成的變速機構，可提供更多數目的轉速比。目前專利及各大車廠所使用之組合式行星齒輪變速器多數以一組二排式行星齒輪機構搭配一組行星齒輪機構單元所組成的六速汽車自動變速器，因此本文之目的在於延續一套系統化的設計方法，做為Lepelletier組合式行星齒輪變速器設計之依據，並發展一套針對八速及十速Lepelletier組合式行星齒輪變速器的設計方法。首先，探討Lepelletier組合式行星齒輪變速器的特性及需求，歸納出所對應之規格；其次，以行星齒輪機構單元的槓桿圖為基礎發展組合式行星齒輪變速器的各檔位轉速比值分析理論；接著以轉速比分析理論為基礎，發展組合式行星齒輪變速器的設計理論，以槓桿圖為基礎合成出八速及十速組合式行星齒輪變速器之五點槓桿圖，並以設計理論為基礎說明組合式行星齒輪變速器之合成過程，最後撰寫八速與十速組合式行星齒輪變速器之電腦輔助設計軟體，以提高合成之效率。本文以一組三排式行星齒輪機構搭配一組行星齒輪機構單元系統化地合成出八速與十速組合式自動變速器，所使用之設計方法可提供汽車產業界的設計與開發之用。

An epicyclic-type automatic transmission is a device which is connected from the engine and the driven wheels. Likewise, formed by a two-DOF epicyclic gear mechanism and a fundamental geared entity, a Lepelletier automatic transmission is able to provide even greater speed ratios. Currently, as most patent-bearing Lepelletier automatic transmission used by major automakers consist of a two-row epicyclic gear mechanism and a fundamental geared entity, this research aims to extend the abovementioned systematic design method in order to form a base for future design method of Lepelletier automatic transmission, and to develop another design method of eight-speed and ten-speed Lepelletier automatic transmission. Firstly, a review of the features and requirements of the Lepelletier automatic transmissions is carried out in this research and its corresponding design requirements are induced. A theory of a speed ratios analysis of Lepelletier automatic transmission follows secondly, which is derived on the basis of the concept of lever analogy. Next, a design theory is developed based on the speed ratio analysis theory, then a five-point lever analogy of eight-speed and ten-speed Lepelletier automatic transmission is synthesized based on lever analogy, and the illustration of the synthesized process of Lepelletier automatic transmission based on analysis theory is demonstrated. Finally, a computer-aided design software is developed for eight-speed and ten-speed Lepelletier automatic transmission in the effort to improve synthesis efficiency. In this research, the eight-speed and ten-speed Lepelletier automatic transmissions are synthesized by a three-row epicyclic gear mechanism along with a fundamental geared entity, and the design mothed contained herein could be further applied and developed by the automotive industry.

論文審定書 i
誌謝 ii
中文摘要 iii
英文摘要 iv
目錄 v
圖目錄 ix
表目錄 xvi
第一章　前言 1
1.1　文獻回顧 1
1.2　研究動機 4
1.3　論文架構 5
第二章　基本概念 7
2.1　行星齒輪式汽車自動變速器 7
2.2　圖解法的基本原理 9
2.3　組合式自動變速器之轉速比分析 11
2.4　組合式自動變速器之平面圖畫表示法 16
2.4.1　變速機構中配置離合器與制動器之可行性的判斷準則 18
2.4.2　兩機構間配置離合器之可行性的判斷準則 19
2.5　組合式自動變速器之基本需求 20
2.6　結語 21
第三章　設計程序 23
3.1　組合式汽車自動變速器之設計程序 23
3.2　給定低速檔轉速比值 24
3.3　槓桿圖目錄 25
3.4　選定槓桿圖及計算間距決定比例數線 27
3.5　列出可行之基本齒輪機構單元 28
3.6　列舉所有可行之行星齒輪機構組合 29
3.7　決定輸入機構之類型與基本齒數比 32
3.8　配置離合器與制動器 33
3.9　決定各齒輪之齒數 36
3.10 繪製機構簡圖 37
第四章　槓桿圖之合成 40
4.1　槓桿圖之合成程序 40
4.2　自動變速器槓桿圖之各檔檔位線之設計限制 41
4.3　合成所有檔位線 42
4.4　合成所有可行之低速檔 44
4.4.1　合成八速組合式槓桿圖所有可行之低速檔 44
4.4.2　合成十速組合式槓桿圖所有可行之低速檔 62
4.5　挑選可行之槓桿圖 71
4.6　電腦輔助軟體前處理器之建立與挑選槓桿圖 75
4.7　結語 81
第五章　列舉可行之行星齒輪機構 82
5.1　可行行星齒輪機構之列舉程序 82
5.2　列舉可行之三點比例數線 82
5.3　決定輸入機構類型 87
5.4　列舉變速機構之可行組合 88
5.4.1　刪除共軸構件不足之機構 88
5.5　共軸構件之耦合 91
5.5.1　刪除缺少共軸構件之通路數列 94
5.6　可行之行星齒輪機構 95
5.7　可行基本齒輪機構之資料儲存 101
5.7.1　顯示基本齒輪機構單元之軟體介面 105
5.8　決定輸入機構的類型及基本齒數比之資料儲存 106
5.8.1　顯示輸入機構的類型及基本齒數比之軟體介面 108
5.9　列舉行星齒輪機構之可行組合的資料儲存 109
5.10 判斷共軸構件不足機構之演算法 111
5.11 產生通路數列之演算法 113
5.12 判斷構件無法耦合之演算法 115
5.13 結語 117
第六章　離合器與制動器之配置及其演算法 119
6.1　離合器與制動器之配置程序 119
6.2　變速機構之離合器與制動器配置 121
6.3　輸入機構之離合器配置 124
6.4　兩機構間之離合器配置的可行性 126
6.5　配置離合器與制動器之演算法 133
6.5.1　連接兩機構間離合器之演算法 136
6.6　後處理器 146
6.7　結語 147
第七章　八速組合式自動變速器設計之電腦軟體應用 150
7.1　八速組合式自動變速器之程式執行過程說明 150
7.2　結語 178
第八章　十速組合式自動變速器設計之電腦軟體應用 181
8.1　十速組合式自動變速器之程式執行過程說明 181
8.2　結語 197
第九章　結論與建議 199
參考文獻 201

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