新型行星環(huán)錐齒輪式功率分流無(wú)級(jí)變速器的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排保護(hù)環(huán)境的政策，機(jī)械無(wú)級(jí)變速器在工業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越常見(jiàn)，然而其較低的傳動(dòng)功率和效率以及起動(dòng)時(shí)輸出扭矩不大的缺點(diǎn)，從而限制了其在大型機(jī)械上的應(yīng)用，因此，本文提出并研制了一種能實(shí)現(xiàn)大功率且高效傳動(dòng)的新型行星環(huán)錐齒輪式功率分流無(wú)級(jí)變速器。
　　本文首先對(duì)原RX型行星環(huán)錐無(wú)級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)原理做了更加深入細(xì)致的分析，說(shuō)明了其主要傳動(dòng)部件幾何尺寸參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，對(duì)傳動(dòng)輪進(jìn)行了正壓力和

2、圓周力的受力分析，詳細(xì)地推導(dǎo)了計(jì)算傳動(dòng)輪各接觸點(diǎn)的正壓力和接觸點(diǎn)橢圓的長(zhǎng)、短半軸的理論公式，提出了計(jì)算各接觸點(diǎn)的滑動(dòng)偏移量的數(shù)值解的準(zhǔn)確的計(jì)算方法，得到了行星環(huán)錐無(wú)級(jí)變速器總摩擦效率詳盡地計(jì)算方法。
　　然后，根據(jù)相關(guān)的理論原理的分析，確定了新型行星環(huán)錐齒輪式功率分流無(wú)級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并對(duì)其提出了正壓力自適應(yīng)的加壓方式的設(shè)計(jì)思想，理論上，與原RX型行星環(huán)錐無(wú)級(jí)變速器相比能夠減少整個(gè)變速系統(tǒng)的能量的消耗，間接地提高了整體傳動(dòng)

3、的效率。
　　其次，對(duì)該變速器的功率流和受力情況進(jìn)行了分析計(jì)算，參照了行星環(huán)錐無(wú)級(jí)變速器，其主要傳動(dòng)部件幾何尺寸參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，初次采用了平均值的設(shè)計(jì)思路，給出了設(shè)計(jì)該新型變速器傳動(dòng)件的幾何尺寸參數(shù)的方法，并推導(dǎo)了其傳動(dòng)效率的計(jì)算公式。
　　再次，由實(shí)際例子的計(jì)算，獲得了原行星環(huán)錐無(wú)級(jí)變速器的效率圖、該新型變速器的功率流分配圖以及總的傳動(dòng)效率圖，由理論計(jì)算獲得的效率圖可知:該新型變速器總傳動(dòng)效率，與行星環(huán)錐齒輪的無(wú)級(jí)變速器的

4、相比，其傳動(dòng)效率提高了了10％以上，與原行星環(huán)錐無(wú)級(jí)變速器的相比，更是增加了15％以上。而且，在不改變行星環(huán)錐齒輪式無(wú)級(jí)變速器額定功率的前提下，功率分流的行星環(huán)錐齒輪式無(wú)級(jí)變速器總的傳動(dòng)功率達(dá)到了原來(lái)的2.7倍以上，實(shí)現(xiàn)了大功率的傳動(dòng)。
　　最后，對(duì)該新型變速器進(jìn)行了完整的三維實(shí)體零部件模型的建模、所有的三維實(shí)體零部件模型的裝配以及仿真前的裝配體模型的干涉驗(yàn)證，分別對(duì)改進(jìn)過(guò)的行星環(huán)錐齒輪的無(wú)級(jí)變速器、該新型變速器，在Adams仿真

5、軟件中，作運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，由仿真結(jié)果得到的傳動(dòng)比和傳動(dòng)效率與理論分析的結(jié)果具有很高的一致性，由仿真結(jié)果可知:該行星環(huán)錐齒輪無(wú)級(jí)變速器，其傳動(dòng)比于0.06～0.53之間變化，整體上達(dá)到了該類變速器實(shí)際應(yīng)用的變速范圍的需求，而該新型變速器的傳動(dòng)比在0.26～0.38范圍內(nèi)，后者的傳動(dòng)效率比前者，在總體上提高了10％以上。從而驗(yàn)證了理論分析的正確性，為以后的物理樣機(jī)的試制提供了準(zhǔn)確的理論基礎(chǔ)，并對(duì)同類型的變速器的研究分析具有一定的理論指導(dǎo)價(jià)值