基于凸轮机构驱动的无级变速器设计与仿真
发布时间：2021-07-12 08:20
针对现有无级变速器变速范围窄、最大传动比小的问题,提出了一种基于凸轮机构驱动的无级变速器.该无级变速器通过变速装置调整中间摆臂支点位置,改变力臂,从而调节从动件的旋转速度,实现无级变速目的.根据摇臂输出端转速的变化规律,控制摆臂转速按一定规律变化,对输出速度进行反向补偿,提高了运动输出的平稳性.利用反转法原理,分别对凸轮轮廓曲线、摆臂轮廓曲线进行设计,并将凸轮组中4组凸轮均匀错开22.5°,保证无级变速器在运行的过程中,至少有一组凸轮处于推程状态,实现运动连续输出.利用NX10软件对传动机构进行运动学仿真,通过分析不同传动比状态下摇臂的角位移曲线图,验证了无级变速器总传动比在一定调速角范围内,可实现运动连续平稳输出.本文无级变速器可获得较宽的变速范围和较大的传动比,弥补了现有无级变速器变速范围窄、最大传动比小的不足.
【文章来源】：湖南大学学报(自然科学版). 2020,47(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
无级变速器结构简图
图1 无级变速器结构简图该机构的运动传递是通过输入轴带动凸轮、凸轮推动摆臂、摆臂推动摇臂来实现的，为保证运动连续输出，在凸轮的回程段，需要对摆臂和摇臂设计复位机构.复位机构包括摆臂复位机构和摇臂复位机构，分别实现摆臂滚轮与凸轮轮廓曲线、摇臂滚轮与摆臂轮廓曲线始终保持接触.摆臂复位机构主要由弹簧补偿器、复位索、支架、滑轮等组成，如图3所示.支架固定在调速盘上，复位索通过弹簧补偿器分别与调速盘同侧的两组摆臂相连接，同时，两组摆臂对应的凸轮错位一定角度，使当凸轮1处于推程状态时，凸轮2处于回程状态，保证在一个推程时间内，复位索两端的拉伸距离和回缩距离相等.由于凸轮推程曲线和回程曲线不完全对称，只是回程距离和推程距离相等，因此复位机构在复位过程中，复位索两端会产生位移差.该位移差通过弹簧补偿器内的弹簧拉伸和压缩来补偿，使摆臂与凸轮始终保持接触.摇臂复位机构与摆臂复位机构原理相同.
该机构的运动传递是通过输入轴带动凸轮、凸轮推动摆臂、摆臂推动摇臂来实现的，为保证运动连续输出，在凸轮的回程段，需要对摆臂和摇臂设计复位机构.复位机构包括摆臂复位机构和摇臂复位机构，分别实现摆臂滚轮与凸轮轮廓曲线、摇臂滚轮与摆臂轮廓曲线始终保持接触.摆臂复位机构主要由弹簧补偿器、复位索、支架、滑轮等组成，如图3所示.支架固定在调速盘上，复位索通过弹簧补偿器分别与调速盘同侧的两组摆臂相连接，同时，两组摆臂对应的凸轮错位一定角度，使当凸轮1处于推程状态时，凸轮2处于回程状态，保证在一个推程时间内，复位索两端的拉伸距离和回缩距离相等.由于凸轮推程曲线和回程曲线不完全对称，只是回程距离和推程距离相等，因此复位机构在复位过程中，复位索两端会产生位移差.该位移差通过弹簧补偿器内的弹簧拉伸和压缩来补偿，使摆臂与凸轮始终保持接触.摇臂复位机构与摆臂复位机构原理相同.2 传动比分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于动力需求的CVT目标速比决策与控制[J]. 雷雨龙,扈建龙,付尧,张英,王林波. 华南理工大学学报(自然科学版). 2019(09)
[2]基于弹流润滑的无级变速器滑移控制安全区域分析[J]. 刘金刚,王宁,范坚,赵又红. 中国机械工程. 2019(13)
[3]无级变速器减压回路压力脉动关键参数识别及优化验证[J]. 罗威,周云山,瞿道海,张飞铁,胡哓岚. 中国机械工程. 2019(10)
[4]Car Fuel Economy Simulation Forecast Method Based on CVT Efficiencies Measured from Bench Test[J]. Yu-Long Lei,Yu-Zhe Jia,Yao Fu,Ke Liu,Ying Zhang,Zhen-Jie Liu. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(05)
[5]基于电动油泵的混合动力CVT能耗对比分析[J]. 刘云峰,周云山,瞿道海,王建德,傅兵,张飞铁. 机械工程学报. 2018(14)
[6]计及模式切换过程中CVT速比跃变的PHEV综合性能优化[J]. 秦大同,刘星源,罗松. 华南理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[7]考虑金属带张紧力影响的CVT噪声分析与优化[J]. 胡哓岚,周云山,傅兵,安颖,张容川. 汽车工程. 2017(12)
[8]金属带式无级变速器带轮变形损失研究[J]. 傅兵,周云山,高帅,李泉,安颖. 中国机械工程. 2017(12)
[9]CVT插电式混合动力汽车经济性控制策略[J]. 周云山,贾杰锋,李航洋,张军. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(08)
[10]Study on Tribological Properties of CVT Fluid Containing Inert and Active Functional Elements[J]. Li Maosheng,Du Qungui. China Petroleum Processing & Petrochemical Technology. 2014(03)
本文编号：3279549
【文章来源】：湖南大学学报(自然科学版). 2020,47(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
无级变速器结构简图
图1 无级变速器结构简图该机构的运动传递是通过输入轴带动凸轮、凸轮推动摆臂、摆臂推动摇臂来实现的，为保证运动连续输出，在凸轮的回程段，需要对摆臂和摇臂设计复位机构.复位机构包括摆臂复位机构和摇臂复位机构，分别实现摆臂滚轮与凸轮轮廓曲线、摇臂滚轮与摆臂轮廓曲线始终保持接触.摆臂复位机构主要由弹簧补偿器、复位索、支架、滑轮等组成，如图3所示.支架固定在调速盘上，复位索通过弹簧补偿器分别与调速盘同侧的两组摆臂相连接，同时，两组摆臂对应的凸轮错位一定角度，使当凸轮1处于推程状态时，凸轮2处于回程状态，保证在一个推程时间内，复位索两端的拉伸距离和回缩距离相等.由于凸轮推程曲线和回程曲线不完全对称，只是回程距离和推程距离相等，因此复位机构在复位过程中，复位索两端会产生位移差.该位移差通过弹簧补偿器内的弹簧拉伸和压缩来补偿，使摆臂与凸轮始终保持接触.摇臂复位机构与摆臂复位机构原理相同.
该机构的运动传递是通过输入轴带动凸轮、凸轮推动摆臂、摆臂推动摇臂来实现的，为保证运动连续输出，在凸轮的回程段，需要对摆臂和摇臂设计复位机构.复位机构包括摆臂复位机构和摇臂复位机构，分别实现摆臂滚轮与凸轮轮廓曲线、摇臂滚轮与摆臂轮廓曲线始终保持接触.摆臂复位机构主要由弹簧补偿器、复位索、支架、滑轮等组成，如图3所示.支架固定在调速盘上，复位索通过弹簧补偿器分别与调速盘同侧的两组摆臂相连接，同时，两组摆臂对应的凸轮错位一定角度，使当凸轮1处于推程状态时，凸轮2处于回程状态，保证在一个推程时间内，复位索两端的拉伸距离和回缩距离相等.由于凸轮推程曲线和回程曲线不完全对称，只是回程距离和推程距离相等，因此复位机构在复位过程中，复位索两端会产生位移差.该位移差通过弹簧补偿器内的弹簧拉伸和压缩来补偿，使摆臂与凸轮始终保持接触.摇臂复位机构与摆臂复位机构原理相同.2 传动比分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于动力需求的CVT目标速比决策与控制[J]. 雷雨龙,扈建龙,付尧,张英,王林波. 华南理工大学学报(自然科学版). 2019(09)
[2]基于弹流润滑的无级变速器滑移控制安全区域分析[J]. 刘金刚,王宁,范坚,赵又红. 中国机械工程. 2019(13)
[3]无级变速器减压回路压力脉动关键参数识别及优化验证[J]. 罗威,周云山,瞿道海,张飞铁,胡哓岚. 中国机械工程. 2019(10)
[4]Car Fuel Economy Simulation Forecast Method Based on CVT Efficiencies Measured from Bench Test[J]. Yu-Long Lei,Yu-Zhe Jia,Yao Fu,Ke Liu,Ying Zhang,Zhen-Jie Liu. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(05)
[5]基于电动油泵的混合动力CVT能耗对比分析[J]. 刘云峰,周云山,瞿道海,王建德,傅兵,张飞铁. 机械工程学报. 2018(14)
[6]计及模式切换过程中CVT速比跃变的PHEV综合性能优化[J]. 秦大同,刘星源,罗松. 华南理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[7]考虑金属带张紧力影响的CVT噪声分析与优化[J]. 胡哓岚,周云山,傅兵,安颖,张容川. 汽车工程. 2017(12)
[8]金属带式无级变速器带轮变形损失研究[J]. 傅兵,周云山,高帅,李泉,安颖. 中国机械工程. 2017(12)
[9]CVT插电式混合动力汽车经济性控制策略[J]. 周云山,贾杰锋,李航洋,张军. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(08)
[10]Study on Tribological Properties of CVT Fluid Containing Inert and Active Functional Elements[J]. Li Maosheng,Du Qungui. China Petroleum Processing & Petrochemical Technology. 2014(03)
本文编号：3279549
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