基于转矩优化的双模式混合驱动特性研究

介绍了双模式混合驱动系统的结构和工作模式,研究了双模式混合动力传动装置的转速转矩关系。对发动机转速恒定时的输出特性进行了研究,分析了电力相对分流功率特性。需合理匹配行星机构参数,以降低第1模式电力相对分流功率。建立了以最大输出转矩为目标函数的非线性约束优化模型,对双输入行星变速系统进行优化求解,得到了变速传动装置输出转速从0到最高转速变化时,发动机、电机A和电机B的转速、转矩和功率的变化规律。     

PHEV行星齿轮传动系统设计及仿真

分析了并联式混合动力电动汽车(PHEV)行星齿轮传动系统的设计条件,针对条件要求进行了配齿计算,选择了齿轮的主要参数.在并联式混合动力电动汽车启动加速阶段,利用Simulink软件建立了系统的转速关系、输出扭矩和功率的仿真模型,仿真得出系统的输出转速特性、功率分配特性和扭矩输出特性曲线.结果表明:设计的行星齿轮系统符合PHEV启动加速工作模式的动力分配性要求.     

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。     

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。     

风力机与液力变速传动装置匹配工作特性研究

通过对液力变速传动装置应用于风力发电系统运动规律的分析,得到了适应变化的风轮转速、保持恒定发电机输入转速的风轮转速与液力变矩器涡轮输出转速应保持的关系。根据传动系的功率分流原理及能量平衡方程,推导了液力变矩器泵轮输入功率占风轮功率的比例以及液力变速传动装置的总体传动效率关系式。结合风力机特性进行了液力变矩器涡轮输出工作特性的分析,综合评价了影响传动效率的主要因素。针对低转速比和高转速比两种型号的液力变矩器进行了系统的匹配计算,为液力元件的选型与设计、差动轮系及定轴轮系关键结构参数的选取提供了参考。
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带有圆锥齿轮的复合行星传动功率流与传动效率分析

对带有圆锥齿轮的复合行星传动进行运动分析,在此基础上采用虚功率理论分析该复合行星传动在不考虑啮合功率损失和考虑啮合功率损失时的功率流,在定义速比与转矩比的情况下,获得复合行星传动效率表达式,进一步研究速比、转矩比和啮合功率损失系数及几何参数比对复合行星传动效率的影响规律,并开展相关试验验证。理论分析表明：在复合行星传动啮合功率损失系数和几何参数比被确定的情况下,复合行星传动效率随着转矩比的增大而增大,但随着速比的增大呈先减小后增大趋势;在复合行星传动速比和转矩比及几何参数比被确定的情况下,各齿轮副的啮合功率损失系数对复合行星传动效率的影响存在差异;在复合行星传动速比和转矩比及各齿轮副的啮合功率损失系数被确定的情况下,复合行星传动效率随着几何参数比的增大而增大。传动效率试验表明：选用高精度等级的锥齿轮、增大复合行星传动机构的转矩比及其行星轮的节圆半径可提高复合行星传动机构的传动效率。     

不同类型非圆行星齿轮液压马达的性能分析

研究了一种新型的低速大扭矩压马达，该马达的核心是一个变中的中心距的非圆行星齿轮机构。这种低速大扭矩液压马达将行星齿轮传动与液压马达技术结合在一起，实现了机械传动与液压动传动的结合。简要介绍这种马达的结构和工作原理，详细分析了马达的结构，排量和配流与行星齿轮机机构类型的关系。对几种不同类型的液压马达的各项性能进行了分析比较，并给出了一个比较实例。     

混合动力装载机电力变矩机理

在分析导致装载机油耗率偏高原因的基础上,针对装载机油耗特性提出了一种混合动力装载机机电耦合方案.该方案不仅便于实现所有的混合动力工作模式,其电力变矩工作模式还采用两自由度的行星排取代液力变矩器,通过提高传动效率进一步降低装载机油耗率.电力变矩工作模式将发动机的功率按工况要求分配给传动系统和电力驱动系统,电机通过反转发电的方式回收发动机的盈余功率,同时利用行星排的降速增扭特性满足装载机在低转速、大转矩工况的动力需求,避免液力传动的功率损失,提高能量的有效利用率.     

车用复合无级变速器行星排组拓扑分析

基于正反双向分汇流行星排组的一类新型复合无级变速器系统具有效率高、功率容量与速比变化范围大等特点。根据其基本工作原理采取适用的方法，对其正反双向行星排组可选用的36种拓扑布局方案进行了详细的比较分析，并筛选出了适于车用的推荐拓扑布局方案。     

电液驱动无级调速装置

介绍了一种使用普通电机,行星减速机构和液压系统组成的新型调速装置.通过液压马达的速度调节,可方便进行输出转速的调节.对输出转速和输出扭矩进行了理论分析,在高转速输出时,调速装置以机械传动为主,输出高速小扭矩,获得大功率高效率的传动.在低转速输出时,利用液压系统的反馈作用,产生低速大扭矩的输出,以满足主机在恶劣作业工况下的要求.最后对电机和液压系统的功率匹配值进行了推荐,并对液压系统中的液压元件的参数进行了计算分析.     

发动机激励下行星传动非线性啮合力特性

建立了发动机波动转矩激励下的行星传动纯扭非线性振动模型,模型中考虑了齿侧间隙、时变啮合刚度及其相位差、综合啮合误差以及各行星轮位置相角时变性。根据信号调制原理,分析了行星排啮合力边频带的产生原因。把发动机转速、转矩分成4种典型工况,在时域和频域内对行星排啮合力进行深入分析。研究表明,啮合力以单边冲击为主,啮频倍频与部件转频倍频调制普遍存在,受发动机工作状态影响相对较小,啮频倍频与波动转矩频率倍频调制则受工作状态影响很大,高速重载时作用最显著。该结论为行星齿轮传动设计提供了依据。     

双模式机电复合传动特性

介绍了一种双模式机电复合传动系统的结构及其工作模式,分析了系统的转速关系特性,指出了系统可以通过调节电机转速来优化发动机的工作点。研究了系统的转矩和功率特性,指出了系统的输出转矩是电机转矩和一部分输入转矩比例变换后叠加而成。研究了系统电力相对分流功率,其与行星排参数和双模式传动比有关。第一模式下电力分流功率大小是影响系统性能的重要因素,通过参数匹配设计,可减小电机在第一模式下的功率需求。而电机功率的选择需参考电力相对分流功率在两个模式内的极值情况。     

混合动力两级行星机构动力耦合系统动力学建模及分析

以基于双转子电机的混合动力传动系统的两级行星齿轮机构动力耦合系统为研究对象,考虑前后两级行星齿轮机构的齿轮副啮合刚度、中心构件的扭转支撑刚度、连接部分的扭转耦合刚度、各构件惯性等基本因素,详细推导并建立两级行星齿轮耦合系统的纯扭转动力学模型。利用两级行星齿轮机构的有关参数进行特征值问题求解,得到系统整体模型的固有特性,按照振型特点把系统的振动形式划分为三种模式:整体扭转振动模式、前排行星轮振动模式和后排行星轮振动模式。在整体模式下固有频率为单根,系统各构件均以一定幅度做扭转振动;前、后排行星轮模式下固有频率均为二重根,且除了其自身外,其他构件均无振动。归纳分析得到的各振动模式特征与前人有关结论相吻合。同时指出连接部分的耦合刚度对系统振动特性的影响,并作了初步分析。     

基于虚拟样机技术的多段液压机械换段动态特性仿真

基于虚拟样机技术,利用所建立的多段液压机械无级传动系统的仿真模型,研究了有动力中断和保持动力连续两种情况下,从纯液压段到液压机械段低档换段过程的动态特性,得到了换段过程中行星排、马达、发动机、离合器、及泵的转矩变化规律。该结果为车辆动态特性的研究奠定了基础,也为车辆换段规律的研究和控制策略的制定提供了参考依据,虚拟样机技术的应用也将在液压机械无级传动系统的设计中发挥重要作用。     

多输出齿轮泵供油条件下双定子马达的输出特性

以四输出齿轮泵和双作用双定子多速液压马达为基础建立传动系统,理论上探讨该传动中马达输出转速和转矩的多样性,根据泵可输出4种流量及马达多输入的特点,泵与马达在普通连接方式下,可以输出26种不同转速及8种转矩;在差动连接方式下,可输出14种不同转速和4种转矩。进一步扩展探讨了m输出泵与n作用双定子多速马达构成的传动系统中马达的转速及转矩,并初步总结出该类传动的输出规律：普通连接方式下可以实现m（2n+n2）种转速和2n+n2种转矩,差动连接方式下可以实现mn2种转速和n2种转矩。     

封闭行星齿轮传动系统的动态特性研究

建立了封闭行星齿轮传动系统的动力学计算模型，模型中考虑了行星轮和星轮的啮合相位，行星架的弹性变形，轮系的弹性耦合和负载惯性。用数值解法获得了系统在时变啮合刚度、偏心误差和齿频综合误差激励下的动态响应和动载荷系数的频域历程。分析了在星型轮系和行星轮系动力耦合情况下，齿轮系统的动态特性以及行星轮和星轮的载荷分配均匀性。对比了中心轮在不同的输入转速下的浮动轨迹，得出了对封闭行星齿轮传动设计有意义的结论。     

基于无级变速传动的并联式混合动力汽车动力学仿真研究

采用金属带一行星齿轮无限级变速传动系统的并联式混合动力汽车,具有在相同动力性能下所需电动机功率小、燃油消耗少、废气排放低等特点。应用键合图理论,分析了双模态型并联式混合动力汽车的发动机、电动机及离合器等部件的性能参数以及变速器速比在汽车加速行驶过程中的变化规律,从而为进一步开发并联式混合动力汽车提供理论设计依据。     

新型机械式可控软启动变速器的设计

带重负载启动问题一直困扰着研究者和使用者。针对宽铅带双辊连铸机带重负载启动问题,通过对复合轮系的研究,利用行星轮系和周转轮系转化关系,设计一种新型机械式可控软启动变速器;构建机械式可控软启动变速器数学模型,在理论模型的基础上,对变速器的磁流变制动器、行星架等关键结构进行了较为深入的研究。对变速器带负荷启动过程速度变化、转矩变化以及变速器启动过程功率消耗等关键技术进行了试验研究。试验研究证明所设计的新型机械式可控软启动变速器具有结构简单、软启动性能好、运行平稳可靠,较好地解决了宽铅带双辊连铸机重负荷启动过程扭矩大,难以启动的问题。同时所研发的变速器与传统变速器相比具有功率消耗低,功率消耗约为同类产品80%～85%,其节能效果明显,可较好地满足宽铅带双辊连铸机带重负载启动要求。     

多轴摆动减速器的设计

渐开线少齿差行星齿轮传动受到世界各国的广泛关注,成为世界各国在机械传动方面的重点研究方向之一。多轴摆动减速器是为了达到机械传动技术提出的新要求而改进的一种新型传动装置,结构简单、紧凑。对现有的三环减速器结构进行了分析和讨论,充分利用了少齿差传动的原理,采用了多轴旋转带动内齿轮高速平动以便输入动力、外齿轮轴低速自转直接将转矩输出的结构方式。通过相对角速度法和虚位移原理分别计算出传动比和外齿轮的输出转矩。得出该减少器可以实现降低转速,增加转矩的功能,是符合现代机械对传动技术的新要求的一种新型传动装置。     

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 ,举例说明了这种无级变速器的设计步骤和计算方法