矿用自卸车自动变速器行星机构传动方案及动力学研究

发布时间：2017-12-11 04:02

  本文关键词：矿用自卸车自动变速器行星机构传动方案及动力学研究

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【摘要】：液力自动变速器是矿用自卸车传动系统中的主要部件,尤其需要适应矿用车复杂的使用工况,应具有较高的承载性能和可靠性。由于用于矿用车的液力自动变速器功率大、结构复杂、设计周期长,故国内矿用车辆一般直接购买国外的变速器,国内研究和生产此类变速器较少。故对矿用车辆的变速器进行设计和研究具有重要意义。本文首先由双行星排的传动机构分析得到行星排组合自由度的计算及和档位数目的关系,得到对应档位数目的行星排数目：基于双行星排典型形式,利用邻接矩阵组合得到三和四行星排的传动方案。利用行星齿轮传动的杠杆表示法,对行星排不同组合方案进行分析,找到控制元件的配置对应的档位；根据变速器档位的要求,对已得的传动方案分析,找到变速器传动机构合理的控制元件配置方案；利用层次分析法方法制定四行星排二自由度传动方案的评价策略,为选择变速器的行星传动方案提供依据。根据矿用车的使用工况,确定液力自动变速器的使用档位数目,由确定的变速器行星传动方案,设计变速器的基本结构；基于矿用车辆的功率和转速,对行星传动机构利用传统的静力学方法进行强度分析和设计,得到各排行星齿轮的基本参数。利用变速机构的传动比公式将各行星排的基本参数简化,设立优化参数,根据等强度原理的强度条件设立优化目标,再利用行星齿轮的设计原则作为约束条件,对行星齿轮的基本参数进行优化,得到符合等强度条件的参数。利用Romax软件对齿轮优化前后的应力和寿命进行对比,验证优化后齿轮参数应力更均衡,寿命更高。基于变速器行星齿轮机构的动力学稳定性要求,需要研究齿轮传动系统的动态性能。根据变速器的工况要求,对液力变矩器闭锁后的五档和三档的变速机构运用集中参数法建立了平移.扭转的动力学模型,分析了各档位传动系统的固有特性和固有频率的敏感度,以及动态响应的特性；发动机和液力变矩器共同作用下会对行星传动机构的动力学特性产生较大影响,以发动机和液力变矩器输出作为主要外部激励,同时考虑时变啮合刚度和传动误差的内部激励,建立一档纯扭转的动力学模型,利用Simulink软件对此工况进行仿真,得到系统的动态响应和频谱特性。
【学位授予单位】：北京科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.2

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本文编号：1277054