Efficiency Evaluation of Continuously Variable Transmissions Including a Planetary Gear Train

With their advantages, continuously variable transmissions have gained more popularity in the last decade by their use in mechanical transmission systems. The present paper aims to analysis the efficiency of the transmission based on the mechanical efficiency of the planetary gear train integrated in such transmission. In this analysis, we consider the mechanical efficiency of the transmission has been determined considering how the efficiency of the CVT members changes as a function of the operating conditions. The efficiency of the planetary gear train as a function of the configuration, speeds in his three input/output shafts, and also with respect to the power flow type. Results are compared with those obtained from other methods performance evaluation of the transmission, available in the literature.

某金属带式无级变速器振动仿真分析与多工况下试验验证

为分析某金属带式无级变速器(CVT)振动产生机理,采用集中参数法建立双级行星齿轮非线性扭转动力学模型,应用四阶龙格库塔方法进行动态响应求解,利用ADAMS软件进行动力学仿真,对动态响应进行验证,进行CVT振动台架试验测试。研究结果表明:四阶龙格库塔方法与ADAMS动态仿真得到的动态响应结果基本一致;台架试验结果表明前进挡转速为2500 r/min时,低速挡输入轴轴向位置的振动加速度最大为0.623 m/s^(2),转速为1000 r/min时,低速挡输入轴轴向位置的加速度最大为0.309 m/s^(2);倒挡工况下,转速为2500 r/min时,倒挡输入轴轴向位置的振动加速度最大为0.703 m/s^(2),转速1000 r/min时,倒挡输入轴轴向位置的加速度最大为0.504 m/s^(2);倒挡工况下的振动加速度幅值比前进挡高12.85%;倒挡阶次谱中54.4阶和108.8阶振动信号最为明显,挡位切换过程中双级行星齿轮啮合次数增多,啮合间隙是CVT在倒挡动力传递中振动增大的主要原因。

串联式拖拉机液压功率分流无级变速箱的设计

为了在小功率拖拉机及其农业机械上实现无级调速,设计了一种串联式液压功率分流无级变速箱。首先,对无级变速箱的传动方案进行了介绍;其次,详细阐述了变速箱的参数设计和结构设计流程;再次,构建了该液压功率分流无级变速箱与静液压无级变速箱的效率计算模型,并通过试验获取了模型的关键参数;最后,根据效率模型的计算结果,对两种无级变速箱的传动效率和调速特性进行了比较。研究结果表明:所设计的无级变速箱不仅结构简单、成本可控,且具有较之于静液压无级变速箱更佳的效率特性。研究所得结论可为我国中小功率无级变速拖拉机和农业作业机械的研制提供理论依据和方法支撑。

功率分流无级变速器多种组合传动效率计算分析

功率分流无级变速器(PS-CVT),是一种新型无级变速系统,在结构上其结合了CVT和机械式齿轮变速器的优点,同时还强化了功率传递方面能力。由于行星齿轮效率与输入输出元件相关,再结合并联式、串联式PS-CVT的各种组合,PS-CVT传动效率计算较繁琐。推导出一适合并联、串联各种组合的PS-CVT传动效率计算公式,并通过计算分析,各选出一种并联、串联结构,其传动效率最高,研究成果对设计PS-CVT机械结构有一定指导意义。

电磁功率分流混合动力汽车传动控制模式研究

设计了电磁功率分流混合动力系统,此系统采用双转子有刷电动机对发动机进行功率分流调节,可同时起到电磁离合器和无级变速箱的作用。在分析系统结构、工作原理和确定整车控制模式的基础上,基于NEDC循环利用整车仿真模型对控制模式进行了验证,并对整车动力性和经济性进行了分析。结果表明:针对电磁功率分流混合动力系统所涉设计的传动控制模式在各种工况下工作正常;采用该控制模式的整车0～100 km/h加速时间为12 s,满足最大爬坡度的指标,符合整车动力性设计的要求;整车的综合油耗为4.75 L/(100 km),与传统车相比节油率达到41.3%。

装载机静液-机械无级传动系统数学建模及实例分析

无级变速(CVT)是最理想的传动方案,在众多无级传动方案中能够适应装载机激烈变化的工况、较宽的牵引力和车速变化范围的较少.静液-机械复合传动方案利用行星排将静液传动支路和机械传动支路的动力进行耦合输出,使系统既具有静液传动的无级变速性质又能通过机械传动拓宽变速范围、提高传动效率并增加传动功率,实现了分段无级传动的功能,满足了装载机的动力传动要求.建立了静液-机械无级传动系统的数学模型,利用分段函数表达了无级变速系统总速比与静液速比和机械速比的关系,并用数学方法概括了总速比连续性条件和切换工作换段时静液传动支路速比无突变的条件.运用该数学模型分析了当前三款适合于装载机使用工况的无级传动方案,获得了相应的性能评价.

新型多段液压机械无级变速器效率特性分析

介绍了泵、马达的近似效率计算公式和闭式变量泵-马达系统效率随转速、油压、排量变化的算法。导出了闭式行星齿轮传动产生功率循环的条件和液压机械无级变速器(HMCVT)典型结构的效率计算公式。描述了包含输入功率、泵马达排量、功率循环等因素时效率计算的合理步骤,对新型多段HMCVT进行了效率计算。结果表明:新型多段HMCVT的平均效率高于0.93,但随传动比、传递功率及转速的变化存在波动;控制传动比在泵排量为零的附近调节,可保证HM-CVT高效率工作。

金属带-行星齿轮无级变速器动力学研究

提出了一种金属带-行星齿轮无级变速器，能够扩大无级变速调速范围，同时兼顾传动效率。选取XP型顺时针环流型单环路系统，设计了金属带-行星齿轮无级变速器，通过无级变速和顺时针环流的模式切换，允许调速范围为0．5—3，循环功率小于系统输入功率的33％，对比了金属带和XP型顺时针环流型无级变速器效率特性，通过模式切换，该金属带-行星齿轮元级变速器能够有效优化传动效率。以Matlab／Simulink为平台建立整车仿真模型，选取UDDS循环工况，采用最佳燃油经济性控制策略，对金属带-行星齿轮无级变速器进行仿真。仿真结果表明：在整个UDDS循环工况下，金属带一行星齿轮无级变速器在低速大转矩时，工作于顺时针环流模式，高速时，工作于无级变速模式，能够兼顾变速范围和传动效率。同时，模式切换时，流过无级变速支路的功率流方向不变，有效避免了系统振动。

NW型行星传动演化的行星齿轮无级变速器

本文通过对该行星齿轮无级变速器演化过程的分析，着重研究了其运动学和传动效率，以及输出转速的波动和控制方法。

电动汽车行星齿轮式无级变速器建模与仿真

提出一种差动式行星齿轮式无级变速器,对其结构和原理进行了介绍,推导了其数学模型,结合某电动汽车,在Matlab的Simulink环境下,对此电动汽车的动力性能进行了仿真。仿真结果验证了本变速器和所建模型的可行性和正确性,为产品设计开发提供参考。

新型行星锥齿轮无级变速传动机构参数优化

通过对环锥行星无级变速传动系统进行结构改进,在分析新型行星锥齿轮无级变速传动系统调速原理的基础上,提出以变速比最大为优化目标,并以圆锥齿轮传动不发生根切、重合度及模数等为约束条件,建立结构参数优化设计数学模型,应用外点惩罚函数法在MATLAB优化工具箱中进行求解,获得了较为理想的机构参数,并利用机构参数优化结果验证了该新型锥齿轮无级变速传动系统的调速性能和传动效率均优于原环锥行星无级变速传动系统。

带式行星齿轮无级变速器的研究

带式行星齿轮无级变速器实质上是一种可无级变速的封闭式差动轮系。根据差动轮系的 3个基本构件中必有两个将同为主动件或从动件这一特点 ,推导出 3个效率计算公式 :并将功率流向分析、循环功率的确定及效率计算有机地联系在一起。同时 ,还分析了功率流类型与调速范围的关系 。

基于UG及ADAMS的新型行星锥齿轮无级变速传动系统动态受载仿真研究

通过对新型行星锥齿轮无级变速传动系统的虚拟样机(在UG及ADAMS中建立的基于接触力的模型)进行动态受载仿真试验研究,获得了该系统主传动元件的动态载荷特性曲线,明确了其随时间的变化规律及动态载荷对整个系统传动性能的影响,为各主传动元件的进一步优化设计、强度校核和故障诊断等提供了重要的试验数据,具有一定的应用价值。

可实现过零调速的行星齿轮无级变速器的传动特性分析

本文介绍了由ＮＮ型和ＷＷ型行星传动演化为行星齿轮无级变速器的过程，着重研究了无级变速器的运动学和传动效率。

行星齿轮功率分流式无级变速器的设计研究

针对液力自动变速器传动效率低、油耗大、结构复杂的缺陷,提出了一种新型的行星齿轮功率分流式无级变速器,它取消了液力变矩器,在辛普森双行星排变速机构的基础上,通过功率分流并调节发电机输入功率来实现无级变速,该变速器结构简单,传动效率高,具有较高的实用价值。

基于对转双转子电机的无级变速并联混合驱动系统

提出一种新型并联混合驱动系统,该系统由发动机、对转双转子电机、行星机构等组成,通过调整电机转速,在不使用变速器条件下实现混合驱动输出时的无级调速功能;分析了系统的各种工作模式以及在各种工作模式下的输出转速与转矩。以某连接方式为例,分析了并联混合驱动模式下的无级变速范围以及系统中相关构件的结构参数对输出速比范围的影响。

星形布置的脉动式无级变速器研究

通过对星形布置的脉动式无级变速器与行星传动的对比分析 ,研究星形布置的脉动式无级变速器的运动学和传动效率。

高速插秧机HMT行星轮系机构的优化设计

针对高速插秧机液压机械无级变速器(HMT)行星齿轮系设计困难的问题,从满足传动要求,保证齿轮弯曲疲劳强度、齿面接触疲劳强度及减轻质量的角度出发,以行星齿轮系体积最小或质量最轻为优化目标,确立目标函数与约束条件,建立最优设计的数学模型,选用MATLAB优化工具箱中求解约束非线性规划问题的fmincon函数进行优化问题的求解。通过对一种高速插秧机HMT行星齿轮系的实例设计,优化设计与常规设计方法得出的结果相比,优化设计后HMT行星齿轮系齿轮的体积减小了22.4%,质量减轻明显。

行星齿轮功率分流式无级变速系统

针对现有金属带无级变速器效率低,功率容量低的缺点,提出了采用行星齿轮功率分流式无级变速传动的结构,使用电机进行调速的方案,并以此为基础,探讨了其在各个工况下的运动规律。

行星齿轮无级变速系统调速特性的研究

概要地介绍了目前车用自动变速器的优缺点.针对现有金属带无级变速器效率低、功率容量低的缺点,提出采用行星齿轮功率分流式传动结构,使用电机进行调速的方案.以此为基础,探讨了其在各个工况下运动规律,提出了控制思路,使得系统具有无级变速特征.