一种新型无级变速器的设计研究与多工况性能分析

发布时间：2017-06-09 00:10

  本文关键词：一种新型无级变速器的设计研究与多工况性能分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无级变速器以其良好的换挡平顺性、舒适性、燃油经济性和操作方便等优点，广泛应用于各个传动领域，其研究一直是传动领域内的一个热点和难点。本文通过对现有各类机械式无级变速器的研究和分析，发现现有机械式无级变速器普遍存在速度波动较大、传动比较小等问题，于是提出了一种新型结构的机械式无级变速器。 该无级变速器与传统无级变速器相比，，最大区别在于结构上运用了特殊的锥形凸轮机构，锥形凸轮两端的轮廓曲线设计采用的是从动件运动规律为等速运动与正弦加速度组合运动规律，再配合超越离合器的使用，理论上能够获得理想的匀速输出运动。在SolidWorks软件中，创建该无级变速器的三维实体模型和装配体；利用ADAMS软件对其装配体模型进行运动学和动力学仿真，并将仿真结果与现有无级变速器的参数进行分析对比；利用HyperWorks软件对该无级变速器的重要零部件进行模态分析和线性静力分析；最后对新型无级变速器进行多工况性能分析，了解其在不同工况下的工作性能。 从得到的仿真结果来看，输入运动经锥形凸轮机构、齿轮机构和超越离合器传递后，输出轴得到了良好的匀速输出效果，与理论分析是一致的。通过计算得知，传动比也比传统无级变速器增大了许多。当摆杆在锥形凸轮表面沿着花键轴做轴向移动时，该新型无级变速器便能实现无级变速。综合有限元分析结果和工况分析结果来看，该无级变速器的结构能够满足强度和刚度要求，且在不同工况下的工作性能都比较稳定、良好。
【关键词】：无级变速器 锥形凸轮 仿真分析 有限元分析 工况分析 SolidWorks ADAMS HyperWorks
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 本文的选题背景及意义9-10
• 1.2 无级变速器的国内外发展概况10-13
• 1.2.1 国内发展概况10-11
• 1.2.2 国外发展概况11-13
• 1.3 机械式无级变速器的类型及特点13-14
• 1.3.1 摩擦式无级变速器13
• 1.3.2 链式无级变速器13
• 1.3.3 带式无级变速器13-14
• 1.3.4 脉动式无级变速器14
• 1.4 本文的主要研究内容14-15
• 1.5 相关软件简介15-17
• 1.5.1 SolidWorks 简介15
• 1.5.2 ADAMS 简介15
• 1.5.3 HyperWorks 简介15-17
• 2 新型无级变速器的设计研究与三维建模17-33
• 2.1 新型无级变速器的整体结构与工作原理17-19
• 2.1.1 整体结构17
• 2.1.2 工作原理17-19
• 2.2 摆杆运动规律的推导19-22
• 2.2.1 摆杆在推程运动阶段运动规律的推导19-20
• 2.2.2 摆杆在回程运动阶段运动规律的推导20-21
• 2.2.3 摆杆在各运动阶段角速度的计算21-22
• 2.3 主要参数的设计计算22-28
• 2.3.1 齿轮机构的设计计算22-26
• 2.3.2 凸轮机构的设计计算26
• 2.3.3 最小轴径的确定26-28
• 2.4 主要零部件的三维建模28-32
• 2.4.1 锥形凸轮的建模28-30
• 2.4.2 齿轮的建模30-31
• 2.4.3 超越离合器的建模31
• 2.4.4 输入轴、输出轴和花键轴的建模31-32
• 2.4.5 装配32
• 2.5 本章小结32-33
• 3 新型无级变速器在 ADAMS 中的仿真及性能分析33-45
• 3.1 虚拟样机模型的建立33-35
• 3.2 新型无级变速器的仿真35-42
• 3.2.1 运动学仿真35-37
• 3.2.2 动力学仿真37-42
• 3.3 性能分析42-43
• 3.3.1 运动平稳性分析42
• 3.3.2 变速性能分析42-43
• 3.4 本章小结43-45
• 4 新型无级变速器重要零部件的有限元分析45-55
• 4.1 有限元法简介45-46
• 4.2 凸轮与凸轮轴总成的网格划分46
• 4.3 凸轮与凸轮轴总成的模态分析46-49
• 4.3.1 模态分析简介47
• 4.3.2 模态分析理论基础47-48
• 4.3.3 模态分析模型的建立48
• 4.3.4 求解及分析48-49
• 4.4 凸轮与凸轮轴总成的线性静力分析49-53
• 4.4.1 线性静力分析模型的建立49-51
• 4.4.2 求解及查看结果51-52
• 4.4.3 结果分析52-53
• 4.5 本章小结53-55
• 5 新型无级变速器在不同工况下的性能分析55-63
• 5.1 工况分析的目的55
• 5.2 新型无级变速器在各典型工况下的仿真及分析55-61
• 5.2.1 高速满载工况下的仿真及分析55-58
• 5.2.2 低速空载工况下的仿真及分析58-59
• 5.2.3 低速满载工况下的仿真及分析59-61
• 5.3 本章小结61-63
• 6 总结与展望63-65
• 6.1 总结63-64
• 6.2 展望64-65
• 致谢65-67
• 参考文献67-71
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵鹏云,黄茂林,杜力,杨长牛;脉动值恒定的新型无级变速器的优化设计[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年09期

2 李春青,彭建中,吴彤峰;国内外汽车无级变速(CVT)技术的发展概况[J];广西工学院学报;2004年04期

3 李丹;黄兴元;;脉动式无级变速器传动研究及发展概况[J];机械设计与制造;2006年09期

4 钮心宪;滚柱式超越离合器的设计[J];交通部上海船舶运输科学研究所学报;2003年02期

5 周有强,崔学良,董志峰;机械无级变速器发展概述[J];机械传动;2005年01期

6 张伟华;谢里阳;程乃士;;金属带式无级变速器摩擦因数和传动效率的实验研究[J];机械设计;2006年12期

7 刘义,许志沛;机械设计中基于有限元方法的模态分析[J];机械;2003年S1期

8 许俊如;徐建宁;屈文涛;;基于ANSYS的潜油行星减速器齿轮轴的有限元分析[J];内蒙古石油化工;2006年10期

9 张晋西;谭芬;蔡维;;一种新型无级变速器的构想与运动仿真(英文)[J];机床与液压;2013年18期

10 付铁军;王建华;周云;山李;飞强;;金属带式无级变速器夹紧力控制的研究[J];汽车技术;2006年02期

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本文编号：434046