拓扑特征演化分析下行星变速机构构型综合

针对用多个行星排和操纵元件组成预设挡位数和传动比的可行变速机构方案繁多的特征,提出了一种基于拓扑特征演化分析的行星变速机构构型综合方法。根据行星变速机构的基本构件组成,建立了行星排组和离合器组模型的设计准则,定义了相对转速意义下行星变速机构的构件和关联函数邻接矩阵,推导了构态演变的数学模型,实现了特殊构态拓扑特征的自动识别,构建了满足预设挡位数要求的构件组模型。在揭示不同构态拓扑演化特征的基础上,提出行星变速机构特性参数计算和构件属性判别的方法,实现了行星变速机构的构型综合。最后通过设计实例验证了所提方法的有效性和准确性。     

双模式机电复合无级传动功率分流特性分析

机电复合无级传动既可调节发动机工作点提高发动机燃油经济性,又可充分利用机械传动效率高的优点,是重型车辆实现电力混合驱动的良好解决方案。利用多个行星排进行功率分流和汇流的双模式机电复合无级传动可进一步拓宽传动机构的变速范围,减小匹配电机的功率和行星排的尺寸。以转速与转矩分流为基本出发点划分了机电复合传动形式,据此提出了一种不依赖具体的行星排连接方案与行星排参数的机电复合无级传动功率分流特性的表述公式,根据该公式针对包括两种功率分流拓扑形式的某双模式机电复合传动方案进行了功率分流特性计算与分析。分析结果表明,该功率分流特性表述方式更能直观的反应某种功率分流拓扑结构的共性特征,对于机电复合传动行星排连接方案优选与方案参数匹配具有一定的指导意义。     

基于杠杆法的4行星排传动方案综合

基于杠杆法对2行星排传动方案进行整理,在2行星排传动方案上进行分析,进一步根据整理出的2行星排传动方案进行4行星排混联传动方案的综合。在此基础上,结合单一切换原则进行4行星排接合元件的布置。根据平面图形判定定理,对接合元件布置后的4行星排传动方案进行传动方案干涉的检验,最终得出4行星排传动方案。     

全桥CLLC的双向隔离变换器设计

"碳中和"计划的提出,为新能源产业的发展带来了前所未有的机遇。电力,在国民经济中的应用将占据更加重要的位置。轨道交通业,作为传统的电力驱动应用行业,氢燃料动力电池等新应用逐渐推广应用。应用于电网与储能设备之间的能量交换的双向直流变换器,日益成为轨道交通产业的研究重点。介绍了双向直流变换器的工作模式,对比了主流双向变换器方案,指出基于LLC谐振软开关技术的双向直流变换器(CLLC双向直流变换器)的优缺点,详细分析了CLLC双向拓扑的工作模态,针对CLLC拓扑特性提出了谐振参数、等效电容匹配性设计方法,保证CLLC变换器正反向工作时软开关的实现。正反向工作时,无需设置不同的工作死区,降低了控制系统软、硬件设计的难度。基于以上研究,搭建了一台20 kW的CLLC双向直流变换器工程样机,在相同死区时间的情况下,测试了正反两个方向工作时的波形,验证了本方法的有效性。     

利用等效杠杆法分析自动变速器行星齿轮传动

利用等效杠杆法分析了三自由度三行星排行星齿轮传动变速器可以实现的档位数,并对三自由度三行星排行星齿轮传动变速器基本接合元件的布置、行星排之间可能的连接形式及各种传动简图进行了深入的研究,得出了可行的传动方案。利用相应的计算机辅助分析程序,对三自由度三行星排行星齿轮传动变速器的各种传动方案进行了全面的分析。建立了对行星齿轮传动变速器各传动方案的模糊评判目标进行定量化处理的数学方法,并通过模糊综合评判,得出了评判结果。     

基于杠杆法的三排行星齿轮机构的混联传动方案分析

汽车自动变速器多采用行星齿轮传动,并有向8挡发展趋势,三排并联行星齿轮机构最多能实现6个前进挡。基于杠杆法对三排行星齿轮机构的混联方式的传动方案进行详尽分析,得出三排行星齿轮机构的混联方式可以实现7~8个前进挡的传动方案一般规律,并通过实例证明其分析的正确性。为多挡变速器开发研究提供一种理论参考。     

履带车辆传动机构实现转向再生功率传递的构型特征研究

对于电驱动履带车辆传动机构,基于双独立式方案的中间功率耦合行星传动机构可以实现转向再生功率的高效传递。针对由两个行星排组成的功率耦合机构,研究了能实现转向再生功率传递的构型特征。为了进行一般性的研究,提出一种新的行星传动的图论模型,这种模型使得构件的属性能用其特征参数表达。对于具有两个运动自由度的功率耦合机构,其拓扑结构只有一种类型。根据输入和输出的构件的选择,可以分为两个子类。针对这两类构型进行理论分析,得出了实现转向再生功率传递的参数特征。根据参数特征,可以得到实际构型。仿真结果与理论分析吻合。分析方法可以进一步用来分析由多个行星排组成的功率耦合机构,为履带车辆传动机构的构型设计提供理论依据。     

基于杠杆法的两行星排行星齿轮变速器传动方案分析

汽车自动变速器通常采用多行星排结构,行星排之间组合关系较为复杂。采用杠杆法分析了两行星排的可能传动方案,并介绍了自动变速器中常用的一些机构类型及其结构特点。针对杠杆法,在分析两行星排自动变速器传动中的缺陷和不足后,对其进行完善。运用新拓展后的杠杆法对5L40E自动变速器各挡位的传动进行分析,验证了拓展后的杠杆法和分析的正确性。     

九速汽车自动变速器并排式行星齿轮机构设计

对液力自动变速器行星齿轮机构结构进行分析并对设计目标作了必要约束,提出了一种汽车自动变速器传动方案优选的方法。该方法利用杠杆法原理穷举所有两排行星齿轮机构二自由度杠杆图的组合,根据变速器方案的诺模图可筛选出可行的方案并合成其换挡逻辑,根据目标传动比可得到各排行星齿轮机构的基本传动比,而基本传动比的数值作为筛选杠杆图的依据,符合条件的杠杆图组合数大为减少;此方法能有效地减少挡位合成的组合数,同时提高机构选择的效率。利用该方法实现对九速自动变速器传动方案的优选,得到了4个可行的方案。     

五挡变速器行星齿轮传动方案研究

利用等效杠杆法分析了三自由度三行星排行星齿轮传动变速器可以实现的挡位数，对三自由度三行星排行星齿轮传动变速器基本接合元件的布置、行星排之间可能的连接形式及各种传动简图进行了深入的研究，得出了可行的传动方案。对可行方案进行了挡位、运动及力矩等方面的计算机辅助分析，建立了对行星齿轮传动变速器各传动方案的模糊评判目标进行定量化处理的数学方法，通过模糊综合评判，得出了评判结果，为自主研发自动变速器作了必要的准备。     

Analysis method and principle of dual-mode electro-mechanical variable transmission program

Automotive industry,as an important pillar of the national economy,has been rapidly developing in recent years.But proplems such as energy comsumption and environmental pollution are posed at the same time.Electro-mechanical variable transmission system is considered one of avilable workarounds.It is brought forward a kind of design methods of dual-mode electro-mechanical variable transmission system rotational speed characteristics and dual-mode drive diagrams.With the motor operating behavior of running in four quadrants and the speed characteristics of the simple internal and external meshing single planetary gear train,four kinds of dual-mode electro-mechanical transmission system scheme are designed.And the velocity,torque and power characteristics of one of the programs are analyzed.The magnitude of the electric split-flow power is an important factor which influences the system performance,so in the parameters matching design,it needs to reduce the power needs under the first mode of the motor.The motor,output rotational speed range and the position of the mode switching point have relationships with the characteristics design of the planetary gear set.The analysis method is to provide a reference for hybrid vehicles’ design.As the involved rotational speed and torque relationships are the natural contact of every part of transmission system,a theory basis of system program and performance analysis is provided.     

基于图论的3K行星齿轮系传动比与传动效率分析

应用齿轮系的复接头图画表示法与基本回路方法，对3K行星齿轮系进行系统化的传动比、作用力矩与传动效率的分析，作为3K行星齿轮系分析与设计的依据。首先，采用复接头运动链图画表示法，有效地表示3K行星齿轮系的运动构造，所谓“复接头运动链图画表示法”就是齿轮系与其对应图画间具有一对一的对应关系，可以完全表示齿轮系的拓朴与运动构造；然后，以此图画表示法与基本回路方法推导在各种运动情况下3K行星齿轮系的传动比、作用力矩与传动效率方程式；最后，讨论了3K行星齿轮系传动比、作用力矩、功率流与传动效率的关系，并提出一系统化的方法，可以进行3K行星齿轮系传动比、作用力矩、功率流与传动效率分析。     

用杠杆法计算行星齿轮机构的啮合效率

以5HP-24自动变速器行星齿轮机构传动为例,通过采用杠杆法计算行星轮系的啮合效率,杠杆法不但对求多排并联行星轮传动比比较简单,通过杠杆图建立转速图和受力图,可以方便判断各行星轮的啮合功率流向,是计算行星轮系传动啮合效率很有效的方法.     

基于直廓内齿轮的行星轮系传动误差分析

直廓内齿轮代替渐开线内齿轮在加工精度、加工效率和加工成本上都有独特的优势,并且已在试验中得以证明.由于直廓内齿轮的行星轮系是多对齿轮副啮合,既有太阳轮与行星轮的渐开线齿轮副,又有行星轮与内齿轮的非渐开线齿轮副.因此,轮齿接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)中必然存在传动误差(Transmission Error,TE).文中通过建立系统中产生传动误差的齿轮副啮合模型,给出基于直廓内齿轮行星轮系传动误差的求解方法.最后,在多体动力学仿真软件Recurdyn中建立了行星轮系的刚柔耦合动力学模型,进行轮齿承载接触分析(Loaded Tooth Contact Analysis,LTCA).     

塑料行星齿轮系统振动与噪声特性的研究

为了进一步了解塑料行星齿轮传动系统的传动特性,建立了塑料行星齿轮传动系统的物理模型和实验模型.对塑料行星齿轮传动在不同工况下的振动特性及噪声特性进行了研究.研究结果表明:塑料行星齿轮传动的振动主要分布在齿轮啮合基频带及各次倍频、谐频带和转子不平衡频带等;转速和负载的增大加剧了塑料行星齿轮在啮合基频处和谐频处的振动强度;负载的增加会抑制塑料行星齿轮在啮合2倍频处的振动强度;负载和转速的增加会明显的抑制转子不平衡的影响;噪声随着转速的增大而增大,负载的增大会抑制噪声的强度,噪声的峰值与各频带的共振峰值有着对应的关系.     

带式差动行星齿轮无级变速器的设计与研究

带式差支行星齿轮无级变速器是一种可进行无级调速的封闭式行星轮系,实际上是带式无级变速器和行星轮系的组合。在对带式无级变速调速范围和差动轮系研究的基础上,给出了设计带式差动行星齿轮无级变速器的方法。并通过实例,给出了研究此类无级变速器功率流分析和啮合效率计算的新方法。结果表明,应用此方法可设计出调速方便、承载能力强、效率高、调速范围大的带式差动行星齿轮无级变速器。     

内齿行星轮传动的平衡

通过对内齿行星轮传动中的三环减速器的平衡分析，构造出了可达到动平衡要求的内齿行星轮传动的设计方案。     

行星减速器齿轮机构断裂失效分析

首先采用经典力学分析方法对某行星齿轮减速器的整个传动链进行理论上的分析,根据分析得到其典型工况的载荷条件,然后利用有限元数值分析方法对该减速器齿轮进行有限元分析,利用理论分析的边界条件发现该行星轮支撑架与行星架转动轴的结构中存在不合理的设计以及加工缺陷。根据分析结果提出了相应的改进方案．改进后该行星减速器的工作可靠性通过实际使用,发现有显著的提高。通过本次分析获得了一种分析减速器零件过早失效的科学方法,研究结果为该减速器以后能安全的使用提供了较好的理论支持。     

考虑随机制造误差的风力机行星齿轮系统动力学特性

为研究综合传递误差的随机波动对风力发电机齿轮传动系统动力学特性的影响,考虑齿轮时变啮合刚度、综合传递误差等因素,建立风力发电机行星齿轮传动系统纯扭转动力学模型。以随机风速引起的齿轮系统转矩波动作为行星齿轮系统的外部激励,对某1.5 MW风力发电机行星齿轮传动系统的动力学特性进行仿真分析,得到系统各响应量时域内的统计特征和齿轮副间的动态啮合力统计特征。分析表明：行星架、行星轮和太阳轮在扭转方向上的振动特性与外部载荷相关,其振动位移与外部载荷波动有相似变化的趋势;综合传递误差随机分量的离散程度对行星齿轮系统的动态特性和齿轮副间的动态啮合力有较大影响。随着综合传递误差随机分量离散程度的增加,行星架、太阳轮和行星轮在扭转方向上的振动幅值明显增加;综合传递误差随机分量的随机性使齿轮副间动态啮合力产生随机波动,随机分量离散程度越大,动态啮合力波动越明显;当随机分量的离散程度达到某一值时,齿轮啮合过程发生脱离,引发啮合冲击。     

二型行星齿轮泵的设计及分析

二型行星齿轮泵是利用行星机构原理,结合传统的二齿轮泵所构思的二型行星齿轮泵,从增加输入转矩的角度出发,可采用由多个齿轮构成的多齿轮泵,这是从行星齿轮传动理论与齿轮泵工作原理相结合的基础上提出的一种新型液压元件。