针对变速器齿轮啮合传动啸叫现象进行了齿轮系统非线性振动响应机理及稳定性分析,建立单自由度轮齿间隙非线性动力学模型。采用理论仿真与数值分析相结合方法,利用MATLAB进行数值仿真求解。研究齿侧间隙、阻尼比及激励频率等参数对齿轮系统非线性振动啸叫机理及稳定性的影响规律。结果表明随着侧隙的不断增大,系统趋向混沌且无周期性;阻尼的增加,系统从混沌状态趋于周期变化;激励频率的多段变化,系统穿插着周期解。通过对关键非线性因素的考虑可以最大程度地降低齿轮传递动力时产生的振动与噪声,找出最佳啮合状态,降低噪声,提高舒适性。

现阶段工程机械等装备对重型液力自动变速器的需求越来越大,作为该类变速器核心部件之一的液力变矩器,其设计要求更准确、更高效。由于尺度及转矩差异,普通变矩器的设计方法已不再适用。当前,变矩器参数化设计过程与三维软件模型生成过程相分离,延长了设计周期。为此,提出了一种适用于重型液力自动变速器变矩器的参数化设计方法,并开发了参数化设计软件。通过两段椭圆弧构建中间流线的方法建立了循环圆几何模型,采用4次B样条曲线设计叶片骨线,提出了通过两级进、出口角和顶点坐标控制骨线形状的方法;在叶片骨线形状控制方法和曲线控制点之间建立联系,设计骨线控制参数的约束条件;基于NX Open软件开发变矩器自动化设计程序,以参数合理性检查为约束条件,建立了中心调度式数据处理框架。实例验证结果表明,该设计系统能使液力变矩...

以一款纯电动车两挡双离合自动变速器(2DCT)为研究对象,首先,开展变速器壳体模态仿真与试验,验证了壳体有限元模型的准确性;然后,考虑电动机工作效率因素,利用建立的变速器传动系统动力学模型,得到不同转矩工况下的齿轮副传递误差变化规律;分析轴承动态力,并将其作为边界条件,研究了壳体的振动特性;通过分析模态参与因子(Modal Participation Factor,MPF),确定对壳体振动贡献较大的模态阶次;最后,对振动明显区域进行多工况的振动加速度仿真和试验测试,验证了传动系统动力学模型的准确性,进一步明确了2DCT壳体的振动特性。

针对链式冷拔产线缺少大传动比变速器,在ZSY500-50三级减速器基础上,利用TRIZ理论分析了技术系统中存在的技术矛盾,在矛盾矩阵表中查找有利于技术矛盾解决的发明原理,在发明原理的启示下,经过增加滑移齿轮、改进滑移机构和优化轴系布局等三次结构优化设计,设计出结构合理、紧凑的50/100二挡变速器;对核心零部件进行了强度计算,并利用AnsysWorkbench软件进行了力学仿真。结果表明,二挡变速器核心零部件均满足强度要求。

传统无级变速器主要有液压、机械、电力3种传动方式,单一传动方式劣势明显,复合式无级变速器应用领域仍然较为局限。设计了一款新型液电混动多功能无级变速器,融合液压传动与电力传动的驱动与制动能量再生功能,实现机械能、液压能、电能融合工作,提升了系统的性能与能效水平。通过结构分析与设计,制定其工作模式,建立SolidWorks、Matlab/Simulink与Advisor的联合仿真模型,在UDDS循环工况下进行了仿真验证。结果表明,该变速器结构可实现设计的无级变速功能,而所搭载的整车以多消耗约10%SOC为代价,其动力性、燃油经济性与排放指标分别提升了19.8%、36.4%与41.9%,验证了无级变速器设计的合理性与有效性。

建立了行星齿轮机构拓扑图模型,通过行星齿轮机构类型综合,获得部分2自由度、3自由度行星变速机构拓扑图图谱。重点介绍了在行星齿轮机构综合过程中,拓扑图同构判别和刚性子链判别方法。按照一定的转换规则,将行星齿轮机构拓扑图转化为标准拓扑图形式,再将标准拓扑图转换成运动简图,得到部分双行星排、三行星排齿轮传动方案。

针对传统无级变速器无法适应高转速、大转矩的工作环境,给出了一种无内部循环力矩的加法器式非圆齿轮无级变速传动方案。分析了变速器在相对恶劣工况下的力矩特性和非圆齿轮轮齿载荷情况;推导了此类齿轮组结构惯性力矩、负载力矩及发动机驱动力矩的计算通式,为该型无级变速器的优化设计和生产加工提供了理论参考。

节能减排作为汽车领域发展的重要趋势,变速器作为传动系核心部件,需进一步优化以提升其传动效率。针对某国产5挡手动变速器轴承进行研究,分别考虑了轴承精度、轴承游隙以及轴承密封结构对变速器不同工况下传动效率的影响。结果表明,轴承精度提高可提升变速器低挡位的传动效率,但对高挡位的传动效率影响很小;相比于原厂C3组游隙,采用Cm组和C5组游隙均可提升变速器的传动效率,但Cm组游隙所提升的工况更接近真实工况;轴承密封结构所产生的摩擦力矩占轴承总摩擦力矩85%以上,存在很大优化空间。制定变速器轴承优化方案,通过整车WLTC(World-wide harmonized light duty test cycle)油耗测试发现,采用Cm组轴承游隙和非接触式密封结构可以降低0.97%的整车WLTC油耗。

基于传统的滚轮平盘式无级变速器的传动原理,结合锥齿轮的传动特点,提出了一种新型锥齿轮-滚轮平盘式无级变速器;分析了该无级变速器的传动原理和结构特征,建立了滚轮-平盘间的力学传动模型;运用接触力学和摩擦学原理,对锥齿轮-滚轮平盘式无级变速器进行设计分析,运用Ansys进行了瞬态仿真分析。结果表明,该新型锥齿轮-滚轮平盘式无级变速器的承载能力有显著的提升。

目前,机器人关节减速机均为定比传动方式,造成关节电机难以达到峰值效率。基于嵌套结构,提出了一种机器人用紧凑型的无级变速器,通过实时改变传动比,可有效提高电机功率使用效率。首先,开展了变速传动机理研究,得到了传动比相对于行星轮与太阳轮半径之比的关系;设计了嵌套结构以及行星轮、太阳轮板轴向移动系统。其次,推导了行星轮、太阳轮包角、传动比以及金属带径向移动数学模型,基于多刚体动力学仿真软件对变速器的输出速度进行了仿真验证;结果表明,变速器正、反向偏差分别为1.89%、3.87%。最后,制作出变速器的原理样机并搭建转矩实验平台,设定输出转矩为特定值,测试了对应输入转矩;实验显示,测试数值与理论数值相比基本相同,平均传动效率为72.1%,间接验证了理论推导的正确性。