多行星排并联时传动比计算方法研究

利用等效杠杆法[1]建立了行星齿轮传动机构的转速图,对行星齿轮传动机构在各种工况下,各基本构件和各行星轮的转速,以及接合元件的相对转速进行了全面系统的分析,并对三自由度双行星排及三自由度三行星排传动比的计算进行了深入的研究.     

双侧电机驱动的功率耦合机构传动方案设计方法

根据履带车辆传动特点提出了一种新的双侧电机耦合驱动传动方案。应用行星传动构件综合分析法,提出了方案优选的构件组合原则,建立了双侧电机耦合传动输入输出间的转速、转矩数学变换模型,并提出将特征参数转向再生功率机械利用率作为定量的评价指标。最终,形成了一种适用于双输入双输出功率耦合机构的传动方案设计方法,据此设计了双侧电机耦合驱动传动系统。计算表明,功率耦合机构能够实现履带车辆转向再生功率的机械回流,可降低电机的功率需求,所提出方案的电机功率需求仅为双侧电机独立驱动方案电机功率需求的0.65倍。分析结果验证了该设计方法的可行性和正确性。     

Analysis method and principle of dual-mode electro-mechanical variable transmission program

Automotive industry,as an important pillar of the national economy,has been rapidly developing in recent years.But proplems such as energy comsumption and environmental pollution are posed at the same time.Electro-mechanical variable transmission system is considered one of avilable workarounds.It is brought forward a kind of design methods of dual-mode electro-mechanical variable transmission system rotational speed characteristics and dual-mode drive diagrams.With the motor operating behavior of running in four quadrants and the speed characteristics of the simple internal and external meshing single planetary gear train,four kinds of dual-mode electro-mechanical transmission system scheme are designed.And the velocity,torque and power characteristics of one of the programs are analyzed.The magnitude of the electric split-flow power is an important factor which influences the system performance,so in the parameters matching design,it needs to reduce the power needs under the first mode of the motor.The motor,output rotational speed range and the position of the mode switching point have relationships with the characteristics design of the planetary gear set.The analysis method is to provide a reference for hybrid vehicles’ design.As the involved rotational speed and torque relationships are the natural contact of every part of transmission system,a theory basis of system program and performance analysis is provided.     

拓扑特征演化分析下行星变速机构构型综合

针对用多个行星排和操纵元件组成预设挡位数和传动比的可行变速机构方案繁多的特征，提出了一种基于拓扑特征演化分析的行星变速机构构型综合方法。根据行星变速机构的基本构件组成，建立了行星排组和离合器组模型的设计准则，定义了相对转速意义下行星变速机构的构件和关联函数邻接矩阵，推导了构态演变的数学模型，实现了特殊构态拓扑特征的自动识别，构建了满足预设挡位数要求的构件组模型。在揭示不同构态拓扑演化特征的基础上，提出行星变速机构特性参数计算和构件属性判别的方法，实现了行星变速机构的构型综合。最后通过设计实例验证了所提方法的有效性和准确性。     

杠杆法在复合轮系教学上的应用

在复合轮系教学中,用杠杆法建立行星齿轮机构的转速图,对目前较为广泛采用的辛普森（Simpson）式和拉威娜（Ravigneaux）式行星齿轮机构在各档位下传动比进行分析,取得良好的教学效果。     

用杠杆法计算行星齿轮机构的啮合效率

以5HP-24自动变速器行星齿轮机构传动为例,通过采用杠杆法计算行星轮系的啮合效率,杠杆法不但对求多排并联行星轮传动比比较简单,通过杠杆图建立转速图和受力图,可以方便判断各行星轮的啮合功率流向,是计算行星轮系传动啮合效率很有效的方法.     

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。     

单排串三排并联行星齿轮机构的传动方案分析

为有效降低整车油耗,研制传动比间隔合理的多挡四排行星齿轮机构(PGM)自动变速器(AT)传动方案成为新的趋势。基于杠杆法原理,在分析单排与三排并联PGM的输入、输出位置及接合元件布置形式的基础上,提出了由单排与三排并联PGM串联(简称为“单串三并”)的结构杠杆图;通过对“单串三并”转速线杠杆图的分析,根据AT的设计要求,筛选出5种合理的传动方案;根据接合元件工作情况与接合元件及挡位数进行对比,优选出最优传动方案。将该最优传动方案与克莱斯勒45RFE AT相对比,在45RFE AT的基础上增设1排PGM,即可设计出挡位数更多、性能更优的AT传动方案。与2个双排并联PGM串联形成的四排混联PGM AT传动方案相比,增加了2~3个前进挡位,降低了换挡控制的难度。     

大功率高速行星齿轮减速器动载系数计算研究

针对某NGW型大功率高速行星齿轮减速器,采用集中质量法将减速器各运动构件简化为集中质量,各个构件之间以及构件与机架之间的连接简化为弹性元件,整个系统简化为一个弹簧质量系统。建模中考虑了齿轮类构件、行星架组件的质心沿横向和纵向的振动位移以及构件由于扭转振动产生的角位移,最终建立了系统的扭转—横向振动耦合模型。通过求解动力学微分方程组,获取表征系统振动特性的内外啮合齿轮副在频域内的动载系数,根据设计输入转速,验证了此减速器各结构参数设计的合理性。     

变速器机械传动方案计算机辅助分析

建立了变速器挡位分析、运动分析及力矩分析的通用数学模型，给出了各种变速器分析模型的统一表达方法。利用相应的计算机分析程序对BMW5HP-24型变速器中的三自由度单行星三排行星齿轮传动的传动方案进行了分析，找出了该型变速器不能实现六个前进挡位的依据，为自主研发变速器打下了理论基础。     

行星离心式新型机械无级传动基本工作特性研究

无级变速技术通过传动比的连续变化可以改善车辆的动力性和经济性,目前以金属带式无级变速器为主流形式。对无级变速传动装置进行创新设计,提出了一种新型的行星离心式机械无级传动方案,介绍了该传动方案的结构和工作原理,建立了动力学模型,获得了行星离心式新型无级传动机构的基本工作特性,同时对比分析了不同轨道曲线对工作特性的影响。研究结果为行星离心式机械传动的结构设计提供了依据,验证了行星离心式机械传动机构具有无级调速以及自适应输出转矩的特性。     

用杠杆模拟法分析AG4自动变速器换档过程

将自动变速器中的行星传动机构简化为等效杠杆,利用等效杠杆的受力平衡图和转速关系图可直观判断单向离合器的接合或分离、换挡执行元件的工作状态及动力传递路线。采用模拟杠杆法对AG4的行星齿轮变速器动力学进行分析,建立该变速器通用的动力学运动方程,并就1-2档和2-3的升降档过程进行分析。     

基于电机电流经验模态分解的行星轮故障诊断

在故障诊断领域,电机电流信号分析法(MCSA)已经逐渐应用于齿轮故障诊断中,但该方法在诊断行星轮缺齿故障时由于电流基频干扰较大,导致故障特征不明显,难以实现故障诊断。因此提出一种基于电流信号经验模态分解(EMD)的故障诊断方法。通过对电机电流信号进行EMD分解,选取合适的IMF分量经傅立叶变换求其频谱图,根据频谱图中是否存在与故障特征频率相关的频率,实现了对行星轮缺齿故障的有效诊断。并通过实验分析,验证了该方法的有效性。     

基于双频Bode图的磁悬浮控制力矩陀螺转子弹性自激振动抑制用陷波器设计

由于强陀螺效应和控制系统的高频滞后,磁悬浮控制力矩陀螺转子存在高频弹性自激振动,需要采用陷波器（Notch Filter－NF）进行相位校正和抑制,但是目前仍然缺乏有效的NF参数设计方法。本文提出一种基于双频Bode图的NF参数设计方法,采用双频Bode图分析转子弹性模态稳定性,得出不同转子转速下对NF相位校正角的要求,然后在保证转子章动稳定性的前提下优化设计NF参数。采用该方法设计的NF有效抑制了转子的弹性自激振动,使所研制的磁悬浮控制力矩陀螺稳定升速到20000r/min,验证了该方法的实用性和有效性。     

轮系运动分析的独立回路方法

圆柱行星齿轮运动分析常用图解等方法求解,但该类方法对于复杂机构很困难。类似于相对坐标方法,从连杆机构的运动分析入手,提出了一种简单且直观的方法,该方法是将齿轮机构转化为平面连杆机构进行运动分析,只要求解标量方程即可。     

减速器摆线轮的有限元分析研究

摆线轮是摆线针轮减速器的关键零件，其结构与性能的优劣是减速器功能的决定因素。文中利用有限元原理对其进行分析研究．力求得到较为合理的分析结果，为摆线针轮减速器的优化设计提供了可靠的依据。     

三自由度三排并联行星变速器传动方案

采用等效杠杆法分析三自由度三排并联行星变速器传动方案,明确三自由度三排并联行星变速器能实现的档位数,得出了五档和六档自动变速器结合元件布置的一般规律,并给出合理的传动方案。     

FPGA在振动在线监测系统中的应用

针对旋转机械设备振动在线监测与故障诊断的需要,设计一种基于FPGA的多通道高速数据采集平台。给出原理框图,详细说明FPGA内关键模块的设计思想与实现。应用结果表明,采用该方法有效减小了系统复杂度,具有抗干扰强、可靠性高等优点。     

污泥脱水卧螺离心机最优差转速

利用Solidworks软件对卧螺离心机内污泥流体进行三维建模,结合CFD软件fluent选用RNG k～ε湍流模型与多重参考系(MRF)模型,对离心机内固液两相流进行模拟仿真,得到不同差转速下离心机流道内流体的压力、速度云图,得出出渣口污泥含水率与差转速的关系曲线。通过实验验证,仿真与实验结果有较好的一致性,所分析的离心机最优差转速约为50 r/min时,出渣口污泥含水率最低,且该离心机可以工作的最低差转速约为5.1 r/min。