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.

核电循环泵行星齿轮热弹流润滑研究

核电齿轮箱的良好润滑性能是核电循环泵可靠运行的重要保障,充分考虑齿面形貌和齿廓修形等因素对内/外啮合齿轮副的影响是准确评估其润滑特性的前提。建立典型工况下核电循环泵行星传动系统斜齿轮热弹流润滑模型,首先将斜齿轮副的啮合状态几何等效为圆锥滚子的接触问题,然后考虑斜齿轮接触变形和齿廓偏差,计算得到内/外啮合齿轮副接触区域不同位置的油膜厚度、承载压力、摩擦应力和闪温等参数。考虑齿面磨合作用,采用移动平均滤波方法对未经磨合的初始形貌进行光滑处理,分析了齿面形貌对润滑行为的影响,最后采取齿廓修形改善润滑特性。结果表明:粗糙度和齿廓修形均会对润滑特性产生明显的影响,齿面粗糙形貌会造成油膜厚度减小,进而影响其润滑特性,弱化润滑油膜的承载能力;通过齿廓修形可以改善齿轮啮合边界处的几何过渡,降低该区域的应力集中和表面温度,从而明显改善啮合线终端的润滑状态。

农业拖拉机用多段液压机械无级变速器设计

提出一种由单个普通行星排构成的简单高效拖拉机用多段液压机械无级变速器传动结构 ,分析了变速器的变速特性、转矩特性、平稳换段条件和液压功率分流比 ,通过装机实例表明其无级变速范围宽 ,在车辆常用工作速度段液压功率分流比低于 2 0 % ,在与中耕、犁耕、运输作业对应的高、中、低速度区间可分别实现 3个高效率纯机械档 ,有利于提高车辆的动力性和经济性。

封闭式行星轮系功率流判别的键合图法

为更简单清晰地对封闭式行星轮系的功率流情况进行判别,利用键合图能量守恒和功率流动的特点,将键合图理论应用于该类轮系的功率流分析中.以功率汇流型、回流型2种形式的封闭式行星轮系为例,根据轮系的传动关系,利用绝对速度法建立轮系的键合图模型,根据提出的功率流向判别依据对轮系进行功率流向判别,得到整个轮系及其转换机构的功率流情况,为轮系的效率计算提供了基础.该方法适用于其它复杂轮系的功率流判别中,比传统方法更具直观性、系统性.

3K行星轮系的功率流与啮合效率研究

目前 ,3K行星轮系的功率流向分析和啮合效率公式的推导既难又繁。本文首先将这种轮系分解为 3个简单的 K- H型轮系单元 ,然后进行运动分析和力矩分析 ,列出方程组并求解。不仅得出了一个新的通用的效率公式及绘制出功率流向图 ,而且发现在轮系中存在循环功率流 ,这就是这种轮系效率较低的原因。同时 ,通过减小循环功率与输出功率的比值将能够适当提高

封闭式行星轮系的结构与功率流研究

根据2K-H型差动轮系的基本方程式,推导并绘制出反映封闭式行星轮系的结构与功率流关系的简图,用这些简图对已有轮系进行功率流向分析,或按需要的功率流设计组合新的轮系,既清晰直观,又方便快捷。使封闭式行星轮系的设计和功率流分析不再困难。

2K-H型行星轮系的功率流、效率与自锁

应用离散方法,首先将2K-H型行星轮系分解为两个简单的K-H型周转轮系,然后分析每个构件的角速度和所受力矩的方向,从而绘制出功率流向图。发现2K-H型行星轮系属于封闭式周转轮系;其中,正号机构存在循环功率流,这是导致其效率低,而且在某种情况下还会发生自锁的原因。同时,给出了一种新分析方法。

3K型行星轮系的单元分析法

将3K型行星轮系分解为3个简单的K-H型轮系单元,然后对这些单元进行运动分析和受力分析,列出方程组并求解。这种方法不仅可以求出每个构件的角速度和所受的力矩,整个轮系的功率流向也随之确定,而且还得到一个通用的效率公式。根据功率流向,发现轮系中存在的循环功率流就是这类轮系效率较低、甚至发生自锁的原因。同时,举例证明通过减小循环功率与输出功率的比值可以适当提高这种轮系的啮合效率,从而为这类轮系的改进和设计提出了一种新方法。

混合动力汽车动力耦合行星齿轮系动力学模态

以混合动力汽车双排行星齿轮动力耦合机构为例,运用UG建立其三维实体模型,并在ANSYS中对动力耦合机构的两排斜齿行星齿轮系分别进行模态分析。通过对比分析两排行星齿轮系的固有属性,得出两行星齿轮系的振动都以行星轮的扭转或扭摆振动为主,且由于存在重根现象,固有频率相近的模态,其固有振型也相似。两斜齿行星齿轮系的固有频率都远大于混合动力汽车发动机、发电机和电动机对外输出的激振频率。可见,斜齿行星齿轮系作为混合动力汽车动力耦合机构,能够有效地避免与动力输入构件的共振。

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 。

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。

一种新型混合动力传动装置的行星轮系设计

在作者之前提出的一种新型混合动力传动方案中,动力传动装置是以行星轮系为基本结构、采用多个离合控制元件的复杂机构。笔者对其中的关键部件——行星轮系进行设计,给出了参数设计方法,得到了各零件的最大转速、最大扭矩和几何参数,并进行了校核计算。

周转轮系的内力矩、功率流与自锁

应用离散方法 ,深入分析了两种 2K H型行星轮系的内力矩和功率流 ,发现 2K H型行星轮系属于封闭差动轮系 ;其中 ,正号机构存在循环功率流。循环功率流不仅降低了正号机构的效率 ,而且在某种情况下还会使轮系自锁。同时 ,分析了 3K型行星轮系的内力矩、功率流和自锁问题。

封闭式行星轮系中功率流的图解法

根据2K-H型差动轮系的基本方程式,推导并绘制出反映封闭式行星轮系的结构与功率流关系的简图,用这些简图对已有轮系进行功率流向分析,既清晰直观,又方便快捷。使封闭式行星轮系的设计和功率流分析不再困难。

封闭式行星传动功率流分析与啮合效率计算

此前 ,封闭式行星传动的功率流向分析和啮合效率计算是使人感到既难又繁的事。本文根据差动轮系的三个基本构件中必有两个将同为主动件或从动件这一特点 ,推导出三个新的效率公式 ;并根据效率应小于 1及两基本构件主从地位相同的条件 ,便可确定转化机构中啮合功率的流向。将这些反映差动轮系在能量传递方面客观规律的数学式汇总并以表格的形式列出 ,很方便地解决了上述问题。

载荷分流式多级行星齿轮传动参数优化设计

提出了1种风电增速箱用载荷分流式两级行星齿轮新型传动机构,应用转化机构法和行星齿轮传动构件速度间的普遍公式,求得了该新型传动机构的总传动比公式。研究表明,传动比随着2级行星排特性参数的取值的增加而增大,在区间[3,8]之间传动比最大取值为73。在此基础上对载荷分流3级行星传动系统的参数优化问题进行了研究。结果表明,给出的优化设计方法和得到的优化设计参数,能够显著地降低载荷分流式风电增速箱多级传动系统的体积。

封闭式锥盘无级变速器无循环功率条件及应用

通过对封闭式行星锥盘无级变速器运动学和系统内部功率流、功率分配系数与封闭系统内部功率流的关系的分析,建立了功率分配系数与系统内部各单元传动比的关系表达式,确定了行星锥盘无级变速器无循环功率的必要条件,列出了16种无循环功率的差动轮系单元与行星锥盘无级变速器的组合形式.为无循环功率的封闭式行星锥盘无级变速器的设计提供了一种简便的分析方法.

2K-H型行星轮系内部的功率流与自锁

采用离散化方法 ,深入分析了 4种 2K -H型行星轮系内部的功率流向 ,发现这 4种轮系属封闭式差动轮系 ,其中 ,正号机构存在循环功率流 ,这不仅使效率降低 ,而且在某种条件下还会使轮系发生自锁。同时 ,根据功率平衡方程解出了轮系的自锁区间。

离散图及其在复杂周转轮系分析中的作用

目前,复杂周转轮系的功率流分析、传动比和啮合效率计算既难又繁,而应用离散图的分析方法可以改变这一局面。首先介绍了离散图的画法,然后应用离散图和反映基本周转轮系特性的方程式,对几个周转轮系进行了分析。应用表明,离散图简明直观,使复杂周转轮系的分析不再困难。

功率循环型复合行星齿轮机构的功率流分析及效率与转矩的计算方法

用简明易懂的Radzimovsky法推导出用齿数比iA、i0 来计算 2K -H型功率循环型复合行星齿轮机构的功率流、效率和转矩的计算公式。用实例比较了Radzimovsky法与Kpe摮Ｈｅｃ法这两种方法用于效率计算时的最后结果和难易程度 ,结果表明 ,用两种方法求得的效率值相同 。