浅谈自动变速器发展简史

手动变速器在汽车上的使用垄断了近百年,自从汽车的问世,汽车变速器一直是手动变速器.手动变速器又称机械式变速器,即必须用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置,改变传动比,从而达到变速的目的.轿车手动变速器大多为四档或五档有级式齿轮传动变速器,并且通常带同步器,换档方便,噪音小.手动变速在操纵时必须踩下离合,方可拨得动变速杆.一般来说,手动变速器的传动效率要比自动变速器的高,因此驾驶者技术好,手动变速的汽车在加速、超车时比自动变速车快,也省油.行星齿轮变速器与定轴式齿轮变速器相比,具有结构紧凑、传动效率高、齿轮负荷小,结构刚度好,输入、输出轴同轴以便实现自动换档等优点.多排行星齿轮机构由多个单排行星齿轮机构.几组离合器和制动器组成,通过对离合器.制动器的操纵,得到不同行星齿轮系的运动状态组合形成来获得不同档位速比,增加了传动比.     

一种电动汽车用两档自动变速器传动系统的方案设计

电动汽车以可再生清洁的电能为动力,克服了传统内燃机汽车的环境污染和资源短缺问题。变速传动机构作为自动变速器的重要组成部分,它的参数和结构对电机的寿命、电动汽车的续驶里程和动力性能等都有很大的影响。本文基于行星齿轮系理论,拟定出一款两档电动汽车用变速器设计方案,并设计出了一种既满足电机特性又满足道路行驶要求的电动汽车用两档自动变速器的传动系统。     

二自由度行星齿轮变速器的组合设计法

行星齿轮变速器的设计是一件复杂而困难的工作,故本文对由两个NGW型差动轮系构成的复合轮系进行了分析,从中找出几个适于变速器传动比范围的轮系,并配以制动器,构成传动方案简图,将这些简图和对应的传动比公式和传动比变化范围列入表中.设计时,只需根据变速器所需的传动比数值,从表中选出适合的方案简图进行组合,就得到行星变速器的总体传动方案简图和机构简图,同时,联立求解由表中查得的传动比公式,各轮系齿轮的齿数也能迅速计算出来.     

某型拉维纳式齿轮变速器轮齿结构设计

为提高双排行星轮系齿轮变速器设计过程中各轮轮齿结构的合理性,以某型拉维纳式齿轮变速器为研究对象,首先分析了该齿轮变速器的结构组成和工作原理,明确了各挡位动力传动路线;其次计算了各挡位自由度与传动比,分析了该轮系的运动学特性;最后通过邻接条件、同心条件与安装条件,校核该齿轮变速器行星轮系的装配条件。结果表明：各齿轮轮齿结构能够满足双排行星轮系的装配条件,并能够实现运动确定、速比合理的7挡变速功能。     

自动变速器行星齿轮变速系统的4步教学法

汽车自动变速器一体化教学是理论与实践相结合；讲授与拆装相结合；分析与演示相结合。通过运用4步教学法实践，使复杂的自动变速器行星齿轮变速传动机构的构逢简单化，抽象的原理通俗化，教学效果明显提高。     

基于最优控制理论的电动汽车机械式自动变速器换档控制

提出了一种用于电动汽车的动力保持型二档机械式自动变速器,该变速器主要由行星齿轮系统、离心摩擦离合器、带式制动器构成,可以在两个档位之间进行无缝切换。解决了传统机械式自动变速器(AMT)在换档过程中存在的动力中断问题。建立了电动汽车动力传动系统的动力学模型,采用基于动态规划和带约束的凸优化的变速器换档过程的最优控制方法,以冲击度和滑摩功为评价指标,求解换档过程的最优控制量,实现变速器的最优换档控制。通过动力学建模与仿真,对基于最优控制的变速器换档控制进行分析和优化,对普通分段控制方法和最优控制方法进行对比。仿真结果表明:该最优控制方法能够有效提高电动汽车的换档舒适性,并在保证动力性能不降低的前提下减少离合器和带式制动器的摩擦损失。     

丰田A761E自动变速器的动力传递及传动比的计算

一般的4档自动变速器通常是用3个单排行星齿轮组连接而成进行动力传递。本文介绍了丰田A761E自动变速器,采用3个单排行星齿轮组连接,执行元件巧妙搭配,实现了6个前进档和1个倒档的动力传递及传动比的计算。     

新型脉动式机械无级变速器的研制

针对脉动式无级变速器动力性能差、效率低下等缺点,利用内摆线在特定条件下为直线的特性,将行星齿轮传动机构与曲柄滑块机构相结合,提出了一种新型脉动式无级变速装置.在完成结构设计的基础上,对其特性参数进行了研究.分析结果表明,该脉动式无级变速器的输出转速在高速时波动较小,低速时波动较大;由于利用了传动机构的正反行程,因此该变速器的相数少、结构简单;该变速器的传动比可以从1变化到无穷大,在不停机情况下输出轴可以停转,从而兼有离合器的作用.     

汽车变速器变速传动机构可靠性分析

本文对于汽车机械式变速器变速传动机构可靠度进行分析,主要就变速器齿轮系统、变速器轴、花键和轴承的可靠性跟别进行研究分析。     

行星齿轮机构传动的数学模型

通过对自动变速器行星齿轮变速机构的运动和转矩传递特性的研究,提出了一种传动分析新方法。该方法基于矩阵理论建立行星排之间联结、约束和转矩传动的数学模型,构建了一个能简便利用MATLAB进行求解的途径。通过实例分析,说明方法普遍适用于复杂行星齿轮变速机构的运动与转矩计算。     

轿车5挡自动变速器传动方案分析

采用等效杠杆法对5挡自动变速器传动方案的组成形式进行了归纳，并给出了各种方案的杠杆图和传动简图．根据变速器的基本要求，分析了5挡变速器各种方案的特点．提出了以等效杠杆的中间点为输出点，基本结合元件数为3个离合器和3个制动器的并联式5挡变速器传动方案．通过选择合适的行星排连接方式和特性系数值，可实现5挡变速器的速比要求，其中3个速比值能自由选取，换挡时只需分离一个结合元件和接合一个结合元件．     

人字行星传动内齿圈结构稳态响应分析

以某人字行星传动系统为例,采用Pro/E软件建立了内齿圈结构参数化模型,利用Ansys软件计算了轮体结构前25阶固有频率和振型.为了解决目前商用软件在求解结构稳态响应时,无法考虑载荷作用点也随时间周期变化的问题,采用模态叠加法进行结构循环瞬态计算,结合外部稳态判断程序求得在系统动载荷作用下,内齿圈结构不同轮缘厚度下的稳态动位移和动应力响应,为相关齿轮结构设计、修改提供依据.     

基于稳态增益的主动转向系统可变传动比模型

分析了主动前轮转向系统双行星齿轮机构的工作原理,根据前轮转角的合成机理,分别建立了方向盘转角和叠加转角的运动学模型,通过比较单、双行星齿轮机构输出轴与输入轴的转速差,发现双行星齿轮机构比单行星齿轮机构的传动效率高,从而进一步推导出基于双行星齿轮机构的电机转角随方向盘转角及传动比的变化关系;为了改善汽车的动态转向特性及其在高速直线行驶时的抗干扰能力,以车速为输入变量,参考车辆系统稳态增益的变化范围,构建了可变传动比计算模型.MATLAB/Simulink仿真结果表明:通过该模型计算得到的转向系统角传动比能够随着汽车行驶工况灵活变化,主动调整前轮转角,提高了汽车的操纵轻便性和行驶安全性.     

变载荷下风力发电机行星齿轮传动系统齿轮-轴承耦合动力学特性

根据风力发电机传动系统在随机风场中复杂变工况的工作特点,建立了最小二乘支持向量机风场随机风速模型,获得了由随机风速引起的时变风载荷。采用集中质量参数法建立了风力发电机行星齿轮传动系统中齿轮滚动轴承耦合动力学模型,考虑了风力发电机行星齿轮传动的变风载输入、齿轮时变啮合刚度和滚动轴承时变刚度等影响因素,对变风速下1.5 MW半直驱风力发电机行星齿轮传动系统的动力学特性进行了仿真计算分析,求得了变风速下行星齿轮传动系统的振动位移、各齿轮副的动态啮合力和非线性动态轴承力,为风力发电机传动系统的动态性能优化和可靠性设计奠定了基础。     

行星齿轮无级变速系统调速特性的研究

概要地介绍了目前车用自动变速器的优缺点．针对现有金属带无级变速器效率低、功率容量低的缺点,提出采用行星齿轮功率分流式传动结构,使用电机进行调速的方案．以此为基础,探讨了其在各个工况下运动规律,提出了控制思路,使得系统具有无级变速特征．     

齿轮传动系统冲击载荷抑制与动态参数优化

针对重载高速齿轮传动系统冲击载荷大、影响系统可靠性和使用寿命等特点,以某采煤机齿轮传动系统为例,建立了包含电机动态模型、耦合轮系和行星轮系动力学模型的采煤机动力传动系统机电耦合模型,研究了在采煤机运行过程中通过优化运动参数来降低截割传动系统冲击载荷的方法.仿真结果表明:在负载突变工况下,运动参数动态优化使截割传动系统中的冲击载荷减小.搭建了截割动力传动系统实验台架,通过台架试验研究了运动参数优化对截割传动系统冲击载荷的影响,实验与仿真所获得的传动系统冲击载荷的趋势相似,调速持续时间相近,验证了运动参数优化的有效性.     

电动汽车新型无级变速器的特性分析及仿真

针对电动汽车对传动系的节能要求较高,提出了一种可搭载于电动汽车上的新型行星齿轮无级变速器（planetary gear continuously variable transmission,P-CVT）,从P-CVT的机械结构推导出其基本构件间的转速关系和扭矩的关系,并从能量守恒的角度对这两个关系进行了理论验证,最后通过ADAMS工具对一个具体实例进行动力学仿真。仿真结果证明了该变速器的输入、输出扭矩与速比之间并无直接关系,可以实现无级变速条件下的高速大扭矩输出。具有能效较高、调速平稳、控制简单的特点。     

闭式行星轮系结构类型的选择

闭式行星轮系是一种多功能的行星齿轮传动机构。 文章主要内容是结合生产实际,特别是为满足今后现代化工业对机械高效率地传递大功率的要求,文章较全面地系统地总结出闭式轮系的基本类型,并通过具体实例计算,进行理论分析和对比,从各方面阐明了不同结构类型的闭式轮系的特点以及如何根据工作需要选择具体结构类型的方法和依据。     

行星齿轮传动效率计算方法再探

本文介绍一种计算行星齿轮传动效率的新方法,用该法解题,显得思路清晰,运算简捷,不易发生差错。