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.     

新型齿形带式制动器制动特性研究

为提升电驱动履带车辆动力性与经济性，设计并研制了新型齿形带式制动器以替代行星变速机构中的湿式多片离合器. 依据齿形带式制动器结构与工作原理，建立了制动过程的数值模型，研究了制动过程中制动鼓转角、转速和制动力矩等参数变化规律. 同时搭建齿形带式制动器试验台架验证了方案可行性和数值模型的正确性. 结果表明，制动鼓初始转速直接影响制动时间和制动力矩大小，且初始转速越高，制动时间越短，制动力矩相应增大. 相比原有装置，新结构方案提升了制动转速范围，具有更优的工作可靠性和使用前景.      

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.     

新型双模功率分流机构参数优化及性能分析

功率分流式混合动力汽车同时具备串联式和并联式混合动力汽车的优点,但单模功率分流混合动力汽车会产生较高的电损耗。提出一种双模功率分流机构以改善单模功率分流机构的电耗高的缺点,不同于传统多行星齿轮组和多离合器的双模功率分流机构,仅包含单行星齿轮组,利用同步器进行模式切换。使用基于全局优化能量管理策略的后向仿真方法,以燃油经济性为目标,对该功率分流机构和丰田混合动力系统(THS)进行动力传动系统参数优化,并对仿真结果进行能量流分析。结果表明,相较丰田混合动力系统,提出的功率分流机构能降低电损失。     

单行星排混联式混合动力构型设计及性能验证

针对现有单行星排混联式混合动力汽车存在的功率循环问题，以提高整车动力性和经济性为目标，提出了一种结合自动离合器、自动制动器和减速齿轮副的新型单行星排混联式混合动力构型。对关键总成参数进行匹配和对行星排齿轮结构进行设计，基于ANSYS进行强度分析；以发动机燃油经济性最佳为目标控制策略，基于AVL Cruise和MATLAB/Simulink/Stateflow搭建联合仿真平台，对整车动力性和经济性进行验证。结果表明，与现有行星排混联式混合动力构型相比，采用新构型汽车的最高车速提高了3.8%，0~100 km/h加速时间缩短了7.64%，最大爬坡度提高了18.09%，WLTC工况下100 km综合油耗降低了14.88%。使用新构型能消除功率循环，有效提高整车动力性和经济性，可为其他混合动力构型设计提供参考。     

汽车自动变速器行星齿轮新轮系的研究

研究和阐述一种适用于汽车自动变速器的行星齿轮新轮系 .该轮系的基本结构是由 2个行星排和 4个换档执行元件 (2个离合器、2个制动器 ) ,以适当方式连接组成 .它可得到 3个前进档和 1个倒档的传动 .只要增设 1个制动器和 2个单向离合器 ,即成为具有优良的传动和变速性能的行星齿轮变速机构 .采用该机构的汽车自动变速器 ,结构简单紧凑、档位数多、传动效率高、换档平稳、操纵性能好 ,而且此轮系各档都有很宽的传动比范围 ,可以适应不同汽车的传动要求 .     

论二齿差变位内齿轮行星减速机构

二齿差变位内齿轮行星减速机构是我参加研制的一项实用新型专利。行星齿轮传动机构和少齿差行星减速机构被广泛应用于各领域,虽然传统的行星齿轮减速机构有很多优点,但仍然存在单级减速比较小的缺点,而少齿差行星减速机构单级减速比虽然大一些,但传动平稳性差,传动精度低,在需要大减速比的情况下,需要经过多级减速才能达到目的,这样会造成结构复杂,体积增大,制造成本增加,同时多级传动也降低了传动效率和传动精度。二齿差变位内齿轮行星减速机构采用对称双行星齿轮,既能平衡惯性力,又能提高机构的承载能力,具有结构简单,单级减速比大,制作成本低、传动平稳、传动精度高和传动效率高等优点。     

AMT重型车辆制动控制策略分析

在对车辆制动过程进行力学分析和机械自动变速重型车辆降挡和不降挡两种制动控制策略的比较基础上,提出了在不降挡的前提下,当发动机辅助制动力矩影响行驶稳定性时分离离合器;当车速降低到发动机辅助制动力矩不影响行驶稳定性时接合离合器的控制策略.并对制动过程中分离离合器后是否再次接合离合器这2种情况下制动时的制动减速度、制动时间和制动距离进行比较分析.分析表明当发动机辅助制动力矩不影响行驶稳定性时,接合离合器可明显减少制动时间和制动距离.     

钢/塑齿轮组合行星传动系统的振动与噪声特性(英文)

为了深入了解钢质行星齿轮传动系统引入塑料齿轮后的振动和噪声特性,建立了钢/塑齿轮组合行星传动的动力学分析模型和实验模型,对4钢/塑齿轮组合行星传动系统的振动与噪声特性进行了理论分析与试验研究,分析了组合方式对行星传动振动特性的影响.数值仿真与实验研究结果表明:塑料齿轮的引入对行星齿轮传动的振动特性影响很大,显著地减小了太阳轮与行星轮和内齿圈与行星轮的啮合动载荷;有效地抑制了行星齿轮传动的齿轮啮合频带振动和高频带振动;组合方式对行星齿轮传动的振动特性影响显著,合理地采用钢/塑齿轮组合行星传动结构可以极大地降低啮合动载荷,从而有效地抑制了传动系统的振动和噪声.研究成果对降低工程机械中传动系统的振动和噪声具有一定的应用价值.     

A140E型自动变速器各挡位转速的计算方法

以单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式为基础,导出了输出轴转速的计算公式.在分析了丰田A140E型四挡辛普森式行星齿轮变速器工作状态的基础上,给出了各挡位输出轴转速的计算方法.     

恒功率行星摩擦式机械无级变速机设计与分析

在剖析行星锥盘无级变速机结构的基础上 ,设计摩擦式机械无级变速机 .经过结构分析、设计计算和试验对比 ,结果表明 ,摩擦式机械无级变速机能克服行星无级变速机存在的缺点 ,并基本上实现恒功率变速传动 .     

钢／塑齿轮组合行星传动系统的振动特性

为了解钢质行星齿轮传动系统引入塑料齿轮后的振动特性,建立了钢/塑齿轮组合行星传动的动力学分析模型和实验模型,对4种钢/塑齿轮组合行星传动系统的振动特性进行了理论分析与实验研究,分析了组合方式对行星传动振动特性的影响.数值仿真与实验研究结果表明:塑料齿轮的引入对行星齿轮传动的振动特性影响很大,显著减小了太阳轮-行星轮和内齿圈-行星轮的啮合动载荷,有效抑制了行星齿轮传动的齿轮啮合频带振动和高频带振动;组合方式对行星齿轮传动的振动特性影响显著,合理地采用钢/塑齿轮组合行星传动结构可以极大地降低啮合动载荷,从而显著地降低传动系统的振动和噪声.     

差动式超越离合器的演化及其伴生连杆机构

超越离合器系脉动无级变速器的关键部件,其工作能力决定了整机效率的高低、输出扭矩的大小和耐用寿命的长短。针对目前广泛使用的高副式(如滚柱式)超越离合器承载能力低、工作稳定性较差的缺陷,介绍了新型低副差动双制动块式超越离合器的演化过程。研究了衡量差动双制动块式超越离合器工作能力的自然增值系数v与制动块个数n之间的内在联系。通过对该类型超越离合器的伴生连杆机构的分析,认为该机构属于具有自调自适应性的内力加压装置,即能够自动适应输出轴在其端面两个方向上的尺寸微量变化,提高了机构工作可靠性。     

重型行星式自动变速器换挡过程控制策略

为提高重型越野车辆的性能,改善车辆换挡品质,对其搭载的重型行星式自动变速器进行了详细分析,在此基础上建立了3自由度行星变速器的运动学模型.通过分析变速器电液操控系统,采用融合涡轮转速和输出轴转速的换挡离合器滑差作为控制参数,进而制定相应的换挡过程控制策略,并采用陀螺仪测量加速度信号微分的方法进行变速器换挡冲击度的分析评价.通过实车验证,能够实现重型行星式自动变速器良好的换挡过程控制,试验对比发现,基于离合器滑差的换挡过程控制试验结果优于传统基于涡轮转速的换挡过程控制试验结果.      

内摆线柴油机行星齿轮传动机构的仿真

根据内摆线形成原理,利用Solidworks和ADAMS软件建立了内摆线单缸柴油机行星齿轮传动机构实体模型和动力学模型,机构动态特性仿真数据能为内摆线行星齿轮机构的结构设计与优化设计提供依据.并将所建立的模型进一步与传统195单缸柴油机进行仿真对比研究.仿真结果表明:内摆线柴油机活塞实现了完全简谐运动,克服了传统195型柴油机活塞存在复杂往复周期运动的许多缺点,大大降低了汽缸动侧压力,减小了活塞零部件承受的惯性力.文中结果为取代传统内燃机曲柄-连杆动力传动机构提供了参考.     

行星齿轮变速器的档位分析

本文通过对单个行星排进行分析,阐明了行星齿轮机构的传动原理,并提供了一种行星排传动规律简单易记的方法;另外,根据行星排传动规律的特点,对行星齿轮变速器进行了挡位分析,从而使行星齿轮变速器的传力路线变得客易理解.     

渐开线少齿差行星齿轮传动的机构设计

本文通过对渐开线少齿差行星齿轮传动进行分析,指出目前在少齿差行星齿轮传动中还存在不为人们所重视的问题——机构中存在着多余约束。文中还介绍了零约束渐开线少齿差行星齿轮传动的机构设计。     

渐开线行星齿轮传动的研究现状及发展方向

(?)里基本上涉及了渐开线行星齿轮传动的整个领域.介绍了渐开线行星齿轮传动技术发展的开始、发展的过程及现(?)到的水平.介绍了渐开线行星齿轮传动的发展方向和趋势.常见的行星齿轮传动有三种类型:K-H-V型、2K-(?)和3K型行星机构.对每一种机构,从性能特点、制造技术及研究课题三个方面进行论述,尽量反应整个渐开线行星(?)传动领域的研究现状与课题.     

杠杆法在自动变速器教学上的应用

在自动变速器教学中,用杠杆法建立行星齿轮机构的转速图,对目前较为广泛采用的辛普森（Simpson）式和拉威娜（Ravigneaux）式行星齿轮机构在各档位下传动比进行分析,学生掌握效果良好。     

新型双曲柄内齿环行星减速器的接触分析

针对目前环式减速传动在使用过程中轴承承栽能力较低、容易失效等问题,提出一种由渐开线行星齿轮传动和渐开线少齿差行星传动组合而成的两级新型双曲柄内齿环行星减速器.在对该减速器结构形式、传动原理及受力情况进行分析的基础上,为分析其承栽能力,建立了此新型传动形式的有限元接触分析模型.通过接触分析计算,得出齿面接触等效应力和实际接触齿对数,并在此基础上,对新型双曲柄内齿环行星减速器内啮合传动齿轮副进行了齿廓修形与有限元接佑触重分析.结果表明,修形后的传动齿轮副的承载能力得到了明显提高,具有工程实用性.