金属带复合无级传动理论分析与仿真研究

论文摘要

金属带无级传动已在小轿车变速中广泛应用,可以有效提高车辆的燃油经济性和动力性,是轿车的理想传动形式之一,但其传动比范围、最大扭矩有限,无法满足较大功率车辆使用。金属带复合无级传动能提高金属带无级传动的速比范围、最大扭矩,扩大金属带无级传动的应用范围。本文开展金属带复合无级传动理论分析与仿真研究。本文提出了一种金属带复合无级传动的最佳方案;推导了正、反相位工况金属带复合无级传动输出转速的计算公式和各段位之间的换段条件关系式,得到了正、反向汇流行星排特性参数之间的数学关系,导出了正向汇流行星排特性参数k z,反向汇流行星排特性参数k f及公比?的取值范围;分析了金属带复合无级传动正、反相位工况的功率流形式,推导了其扭矩、分流功率比的计算公式,结果表明分流功率比由汇流行星排决定,与段位数无关,其大小取决于公比?和金属带无级传动的传动比范围;推导了正、反相位工况金属带复合无级传动效率的计算公式,利用MATLAB仿真软件建立系统效率的仿真模型,通过仿真研究,获得系统的效率曲线,分析了系统效率与金属带无级传动效率、传动比、传递扭矩以及输入转速的关系,结果表明系统效率随金属带无级传动的传动比、传递扭矩、输入转速的增加而增加。本文研究表明,金属带复合无级传动不仅能扩大金属带无级传动的速比范围,提高传递功率和输出扭矩,且效率明显高于金属带无级传动,适合于较大功率车辆传动使用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 主要符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的目的及意义
• 1.2 相关研究现状及发展趋势
• 1.2.1 CVT 的研究现状及发展趋势
• 1.2.2 功率分汇流无级传动的研究现状及发展趋势
• 1.2.3 多段液压机械复合无级传动的研究现状及发展趋势
• 1.3 金属带复合无级传动的研究现状及分析
• 1.4 本章小结
• 第二章 金属带复合无级传动方案设计
• 2.1 总体方案的设计要求
• 2.2 复合无级传动组成及工作原理
• 2.2.1 无级变速单元
• 2.2.2 分汇流机构
• 2.2.3 换段机构
• 2.3 金属带复合无级传动方案
• 2.4 本章小结
• 第三章 金属带复合无级传动转速分析
• 3.1 正、反相位工况金属带复合无级传动的转速通式
• 3.2 金属带复合无级传动的换段条件
• 3.3 金属带复合无级传动结构参数关系分析
• 3.4 金属带复合无级传动的输出转速曲线
• 3.5 本章小结
• 第四章 金属带复合无级传动扭矩与功率分析
• 4.1 正相位工况金属带复合无级传动的扭矩及分流功率比
• 4.2 反相位工况金属带复合无级传动的扭矩及分流功率比
• 4.3 扭矩比、分流功率比随CVT 传动比的变化规律分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 金属带复合无级传动效率分析
• 5.1 CVT 效率计算
• 5.1.1 CVT 效率计算
• 5.1.2 主、从动轮推力的计算
• 5.2 正、反相位工况金属带复合无级传动的效率
• 5.2.1 正相位工况金属带复合无级传动的效率
• 5.2.2 反相位工况金属带复合无级传动的效率
• 5.3 金属带复合无级传动的仿真参数选择
• 5.4 金属带复合无级传动效率仿真模型的建立
• 5.4.1 金属带复合无级传动效率仿真模型
• 5.4.2 CVT 效率仿真模型
• 5.5 仿真结果及分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结
• 6.1 主要工作回顾
• 6.2 本课题今后需进一步研究的地方
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 金属带复合无级传动效率仿真模型
• A.1 正、反相位工况分流功率比的计算模型
• A.2 正、反相位工况行星齿轮传动效率计算模型
• A.3 CVT 效率计算模型
• 个人简历 在读期间发表的学术论文