功率四分支闭锁传动系统的固有频率及振型分析

为了研究功率四分支闭锁传动系统的动态力学响应,采用集中质量法建立了功率四分支闭锁传动系统的动力学模型.采用轮齿几何接触分析和承载接触仿真分析对时变啮合刚度激励进行了求解.通过数值解法对动力学方程进行求解,得到了系统的固有频率和固有振型.分析结果表明:系统功率分流特性引起固有频率出现四重频现象,且固有频率分布合理,达到设计要求;基频振型曲线的节点23与29之间的相对振幅较其他节点间大.     

斜齿轮滑动摩擦功率损失的计算

应用齿轮啮合理论,提出了斜齿轮啮合滑动摩擦功损的计算方法。首先,利用轮齿接触分析得到齿轮副的啮合路径和接触印痕;然后,利用承载接触分析求得齿面接触点法向载荷和承载传动误差,通过求解一个周期内所有啮合位置,可以得到一对轮齿从进入啮合到退出啮合所有接触点的法向载荷和承载传动误差,极大减少了计算工作量;最后,将承载传动误差转换成齿面接触点的相对滑动速度并与该接触点处的摩擦力相乘得到该点的滑动摩擦功损,将所有接触点的滑动摩擦功损一起带入功率近似计算公式从而得到斜齿轮啮合的滑动摩擦功率损失。     

功率双分支传动两级齿轮减速器的优化设计

为了研究使功率分支传动齿轮减速器更为简便合理的设计方法,对功率双分支传动两级齿轮减速器优化设计进行了分析,建立了结构参数优化模型,并开发了相应的计算程序.针对标准复合形算法在变量较多时容易陷入局部最优的缺点,提出了自主开发的复合形-遗传算法.以功率双分支传动两级齿轮减速器重量最小为优化目标,在所确定的约束条件下,采用复...     

双路功率分流传动系统的静态均载特性分析

为了解决双路功率分流系统的载荷均匀分配的问题,建立该系统的力学模型. 首先,采用轮齿几何接触分析和承载接触分析方法对齿轮副实际啮合过程进行仿真,得到齿轮副的时变啮合刚度,提高了计算的精确度,然后,根据系统构成功率流闭环的特点推导出系统的变形协调条件,并结合力矩平衡方程和弹性支撑条件计算各齿轮副传递的扭矩,得到系统的均载系数,最后,分析了浮动轮基于花键间隙和径向限位环约束浮动时对均载特性的影响. 结果表明：误差对系统均载特性共同起作用,单独减小某一误差的影响,并不能完全达到均载,基本构件浮动有利于提高均载性能. 通过花键间隙和径向限位环的辅助均载作用明显改善了系统的均载特性. 与相关实验数据对比,验证了该方法的正确性.      

重载行星齿轮传动等强度优化设计方法

针对多功率分流的行星齿轮传动中,齿轮强度和寿命差异较大的问题,提出了以体积和各级齿轮强度安全系数差最小为目标的行星齿轮等强度优化设计方法,优化模型从动力学角度出发计算了系统的均载系数和动载系数,考虑各齿轮应力循环次数差异对许用应力的影响,并基于美国齿轮制造者协会标准计算了各级齿轮强度的安全系数.以五路功率分流人字齿星型轮为例计算了齿轮参数,算例表明:以传动系统体积最小和齿轮安全系数相差最小为目标的优化设计方法得到的齿轮参数可以使各级齿轮的强度接近或一致,并能够有效减小传动机构的体积,所得到的设计参数更加合理,能够提高系统的可靠性以及节约制造成本.     

同轴六分支分扭人字齿轮传动系统的配齿条件研究

相比于传统齿轮传动,多分支分扭齿轮传动系统具有传递功率大、尺寸小、可靠性高等优点,故在船舶、航空等高速重载场合应用越来越多。由于多分支分扭齿轮传动系统属于过约束构型,为了实现各分支路的正确同步啮合,在设计过程中必须满足严格的配齿条件,这对保证其均布安装和运动同步具有重要意义。针对同轴六分支分扭人字齿轮传动系统,在考虑各支路运动同步和防止几何干涉基础上,建立了各支路正确啮合的配齿条件计算方法,给出了配齿计算方法流程并对某舰船动力传输系统进行了配齿的计算,获得了满足传动比要求、同心要求和同步啮合等条件的参数方案。通过三维造型验证了所提配齿计算方法的正确性,所提方法对其他同轴多分支齿轮传动的配齿设计具有普遍应用价值。     

承载接触面齿轮功率分支闭锁轮系均载特性分析

为分析面齿轮分支传动系统的均载特性,采用承载接触分析(LTCA)方法,计算了齿轮副的啮合刚度.结合该系统功率流动闭环的特点、扭转角变形协调条件及力矩平衡条件,得到了系统的均载系数.仿真结果表明:安装误差对系统的均载系数的影响显著,随着误差的增加,系统的均载系数也增大,特别在低速级齿轮上,均载系数的影响表现的更加显著,采用齿向修形技术,修形前后均载系数分别为1.201和1.147,均载性能提高了2.7%.     

多模式机电混合驱动系统特性

为实现多模式机电混合驱动系统性能评估,对多种分、汇流结构的机电无级传动及其分流功率特性进行了对比,分析了多模式混合驱动系统的部件相对转速、分流电功率和系统效率特性,建立了统一的分流功率极值计算方程.多方案综合计算结果表明:合理增加混合驱动的模式数目,可有效扩大无级调速范围,降低电机功率等级,提高系统的总体效率.     

面齿轮传动成套技术及关键装备

<正>技术开发单位北京航空航天大学技术概述面齿轮传动是一种圆柱直齿轮与圆锥齿轮相啮合的新型先进传动形式,与传统的螺旋锥齿轮传动相比,具有结构紧凑、体积小、重量轻、承载能力大、可靠性高、互换性好、无轴向力、加工效率显著等优势,可明显提高传递功率和寿命。面齿轮传动突破了尺寸、载荷、速度等性能参数的限制,是高端装备实现小体积、大承载、轻质量和低成本目标的必然选择。     

基于齿侧间隙的非线性系统动力学建模及仿真

对单级斜齿轮传动机构进行了系统动力学建模与数值分析求解,针对齿侧间隙非线性问题采用连续的双曲正切函数来代替,把难于处理的非线性问题转换成线性问题。新的求解方法提高了数值稳定性,通过比较齿侧间隙对齿轮传动啮合力的影响,分析齿轮传动过程中外载下的位移响应曲线,为提高齿轮传动精度提供依据。     

柔性销轴式人字齿星型轮系均载特性

为研究人字齿星型轮系各路功率分流载荷分配机理,提高齿轮箱承载能力,采用节点有限元法建立柔性销轴式齿轮涡扇发动机人字齿星型轮系动力学模型.研究当量啮合误差下星型轮系动态均载性能,分析误差激励、销轴结构、工况参数对系统均载特性的影响.结果表明:齿轮偏心误差使中心齿轮振动轨迹偏离原点,是造成不均载的主要原因;系统均载系数随误差增加呈线性增加,且制造误差的影响大于安装误差;柔性销可以明显改善系统均载性能,在4种星轮柔性销轴中Montestruc改进的柔性销均载性能最佳;系统的均载系数随输入转速增加呈增大趋势,共振会导致系统的均载性能急剧下降;均载性能随系统承载功率增大而变好,且功率变小,柔性销对系统的均载性能改善的优势更加明显.     

行星齿轮传动系统动力学研究进展

详细评述了国内外学者对行星齿轮传动系统在动力学模型、动态响应、动载荷和均载、固有特性等方面的研究状况,介绍了2种集中参数模型用不同方法求解系统动态响应的结果,动载荷和均载的理论与试验研究,固有特性的规律及系统参数对固有特性等方面的研究成果.最后,根据行星齿轮传动系统研究的发展趋势,提出了需要进一步研究的几个问题:含摩擦力的行星齿轮动力学特性研究,复合行星齿轮动力学特性研究和齿轮系统的振动控制研究.     

Development and experimental validation of a novel hybrid powertrain with dual planetary gear sets for transit bus applications

Given that energy conservation and environmental protection are two important goals for the automotive industry, the application of a hybrid electric powertrain can improve vehicle energy efficiency while decreasing fuel consumption and engine emissions. Planetary gear-based power-split hybrid powertrains have become widely used in passenger vehicles, but remain rarely employed on transit buses. This study proposes a novel hybrid powertrain based on two planetary gear sets(CHS) and presents its operating principles along with development of a control strategy for the powertrain. The CHS hybrid powertrain operates in electric mode when the driving power demand is low, and changes to a hybrid electric mode according to the power-split principle of the planetary gear set. To validate the feasibility of the designed CHS hybrid powertrain, a prototype transit bus equipped with the designed hybrid powertrain system was built, and the operating characteristics of the system were analyzed through a performance test conducted on a chassis dynamometer. Compared with a conventional powertrain, the CHS hybrid powertrain can reduce fuel consumption by 39%. Thus, the CHS hybrid powertrain is a good solution for heavy-duty applications such as hybrid transit buses because of its simple structure and excellent fuel efficiency.     

用静态传递误差法进行高速双圆弧齿轮的振动分析

在微机上建立并求解了双圆弧齿轮的单自由度非线性力学模型和动力学方程；编制了计算轮齿动载和动载系数的计算机程序，并将静态传递误差引入齿轮振动微分方程求解中；可为今后进一步进行高速双圆弧齿轮的动态优化设计打下了基础。     

传统差速器应用于HEV动力耦合的可行性

为了给混联式混合动力汽车提供新型的动力耦合装置,同时突破Toyota汽车公司的THS动力耦合系统专利的限制、束缚,通过对传统锥齿轮差速器的结构及工作原理的研究与分析,并与日本Toyota公司Prius混合动力汽车的THS系统中的PSD(动力耦合装置)进行对比研究,得出传统的差速器可以作为混联混合动力汽车的动力耦合装置的可行性,同时,通过仿真对可行性的结论进行了验证。     

基于MASTA的齿轮微观修形研究

根据齿轮啮合原理,基于MASTA建立了齿轮传动系统模型。在对齿轮进行模拟装配后,利用MASTA的微观修形模块对齿轮进行了修形分析,得到了齿轮修形前后的传递误差图、振幅以及接触斑点分布图。将修形前后的各图进行对比后发现,齿面接触面积和接触偏载情况均得到明显改善,传递误差明显减小,验证了基于MASTA对齿轮进行微观修形的有效性。表明通过MASTA,可对齿轮齿面微观修形参数进行合理设计和优化,可有效改善齿轮传动时的齿面偏载,减小齿面接触应力,提高齿轮副的传动质量和承载能力。     

中心传动减速机悬浮支承参数的动态优化

本文在深入分析中心传动减速机多级斜齿轮传动系统的基础上，利用建立的弯扭耦合振动动力学模型，研究了悬浮支承刚度和阻尼对齿轮传动系统动态特性的影响。同时建立了以低速级平衡轮齿轮动载系数最小为目标函数的动态优化模型，从而对悬浮支承刚度和阻尼实现了动态优化设计。为分析悬浮支承的均载机理和提高减速机寿命打下基础。     

多边形齿轮脉动减速器的研究

本文提出了一种新型多边型齿轮减速器设计方案。文中对多边形齿轮减速器的关键问题进行了探讨和理论分析。该减速器可以按给定规律进行脉动输出,对解决链传动中存在的脉动载荷有较大意义。     

基于扩张状态观测器估计的混合动力汽车协调控制

为了提高功率分流式混合动力汽车模式切换的稳定性,提出干扰补偿的转矩协调控制策略. 针对发动机动态响应振荡及车辆行驶工况多变的问题,设计多变量线性扩张状态观测器,从频域角度验证了观测器对于上述2种干扰的估计精确性. 研究不同干扰对基础电机补偿控制稳定性的影响,指出负载干扰对车辆模式切换响应的影响最大,引起的切换冲击最大可至24.5 m/s³. 提出基于干扰补偿的动力源转矩再分配算法,开展仿真验证. 结果表明,该协调控制策略在受到明显的外界干扰时能够保证系统的稳定性及模式切换的平顺性.