变性椭圆齿轮传动特性与运动仿真分析

根据非圆齿轮基本啮合理论,分析了变性椭圆齿轮的传动特性,以及各运动参数对变性椭圆齿轮副传动特性的影响规律.建立了变性椭圆齿轮副三维模型,通过ADAMS软件生成齿轮副虚拟样机模型,对其在实际工况条件下的运动状况进行运动仿真分析,通过对比分析齿轮副理论与仿真角速度曲线得到角速度曲线最值相对误差,分析误差产生的原因.仿真结果进一步验证了变性椭圆齿轮副设计建模方法与其理论传动特性的正确性,为其设计参数的选取提供了理论依据.     

非圆摆线针轮传动的原理与设计

提出一种用于平行轴间变传动比传动的新型齿轮副——非圆摆线针轮传动.建立非圆摆线针轮传动的啮合坐标系,阐述了非圆摆线针轮共轭齿廓的形成原理.建立非圆针轮齿廓方程,利用坐标变换和齿廓共轭原理,根据圆柱针轮刀具的齿廓方程,结合非圆齿轮加工走刀轨迹及啮合方程,推导出非圆摆线轮的齿廓方程.基于上述理论,运用Matlab软件的数值计算实现了非圆摆线针轮副的参数化设计,得到非圆摆线针轮副的设计实例,并实现SolidWorks环境下的实体建模.运用Adams软件分析该齿轮副实例的运动特性,通过仿真实验结果与理论计算结果的对比,验证了该齿轮传动原理与设计的正确性.     

脉动值恒定的新型无级变速器的优化设计

脉冲发生机构速度波动的大小,显著影响无级变速器的动力学性能.因此,在设计无级变速器时采用曲柄摇杆机构串联对心式滑块机构作为脉冲发生机构,把调速构件选在无急回的滑块回路,使在调速过程中脉冲发生机构的行程速比系数保持不变,因此整个机构在调速过程中速度波动基本保持不变,克服了以往同类变速器速度波动大的弊病;同时利用ADAMS软件优化并真实再现其实际运动规律.由仿真分析结果可以得到在调速过程中速度波动总是低于18%,整个过程中速度波动的变化不大于1%,大大优于同类的其它机构.     

非圆齿轮驱动变输入转速机构的运动反求设计

运用变输入转速机构的设计理念，提出一种非圆齿轮驱动变输入转速机构的运动反求设计方法．该方法的第1步以B样条曲线描述执行机构输出构件的期望运动特性；第2步以逆运动学方法反求执行机构输入构件的转速函数；第3步设计非圆齿轮传动机构来实现执行机构输入构件所需的转速函数．最后，给出两组算例来展示该方法的应用程序．     

拖拉机无级变速器速比控制

速比调节规律是无级变速器控制的主要依据之一,是发挥无级变速器优越传动性能的基础.本文在发动机试验数据的基础上,求解了发动机的最佳经济性和最佳动力性运行曲线.结合拖拉机的工作特点,研究了拖拉机无级变速器的最佳经济性和最佳动力性速比调节规律,设计了速比调节控制器.建立了发动机传动系统的数值模型和仿真模型,并以最佳经济性速比调节规律为例,应用Matlab/simulink软件进行了仿真试验,仿真结果证明了调速规律的有效性.     

蜗线齿轮及其共轭齿轮节曲线的设计

蜗线齿轮及其共轭齿轮是一种新式封闭非圆齿轮,蜗线齿轮节曲线由余弦函数构造,根据节曲线共轭和封闭条件推导出与蜗线齿轮共轭的非圆齿轮节曲线,为蜗线齿轮副的设计提供了理论基础;对新式非圆齿轮节曲线的几何特性进行研究,得到蜗线齿轮副不同偏斜率下的凹凸性,为其加工提供了依据;最后对实际应用的蜗线齿轮副进行仿真,验证了理论的正确性。     

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。     

心形非圆齿轮副节曲线设计研究

介绍了一种新型非圆齿轮副——心形非圆齿轮,从啮合传动特性出发分析了该非圆齿轮的运动规律,重点阐述了用三次曲线分段构造心形非圆齿轮节曲线,并列举工程实例验证该节曲线设计方法。通过Matlab计算作图,给出了心形非圆齿轮传动转角函数曲线、从动轮角速度变化曲线和角加速度变化曲线。计算作图的结果表明,该非圆齿轮的运动过程满足设计要求,角加速度变化曲线基本光滑,说明运动比较平稳,没有大的冲击。     

非圆齿轮-连杆型函数发生器的机构综合

给出了非圆齿轮－连杆型函数发生器综合时必须遵循的机构学制约条件，并提出了确定连杆机构处于极限位置时的非圆齿轮角速比的基本公式。以具有等速急回特性的曲柄滑块机构型函数发生器的机构综合为例，研制了有实用价值的非圆齿轮－连杆型函数发生器机构综合CAD软件。     

非圆齿轮行星机构

把非圆齿轮运动学原理推广到非圆齿轮行星机构中、给出了非圆齿轮机构的位置函数和传动比函数的计算公式．并结合几种典型非圆齿轮行星机构分析了其作为间歇机构应用时的约束条件．     

正交变传动比面齿轮的设计及三维造型

<正>交变传动比面齿轮传动是一种新型的齿轮传动形式.根据空间坐标变换关系及齿轮啮合原理,推导正交变传动比面齿轮副的节曲线、齿顶曲线、齿根曲线方程;结合加工刀具齿面方程与齿轮共轭基本原理,得到正交变传动比面齿轮的齿面参数方程;根据根切和变尖的条件,推导齿宽的计算方法;分析加工过程中刀具的空间走刀轨迹,基于VB和Solidworks(API)开发出正交变传动比面齿轮参数化设计和加工仿真系统;对正交变传动比面齿轮副进行实验研究,验证了理论推导过程和参数化设计及仿真加工方法的正确性和可行性.     

高阶变性椭圆齿轮的研究与设计

在综合研究高阶椭圆和变性椭圆生成机理的基础上，提出了一种新型非圆齿轮形式——高阶变性椭圆齿轮．采用数学推导与数值计算相结合的方法，建立了以高阶变性椭圆为基础的椭圆族数学模型，提出了最小传动比位置偏移率的概念，以表征周期内传动比曲线的不对称性．研究了在以高阶变性椭圆为节曲线的齿轮传动副中，主动轮与从动轮的转角关系、传动比关系、曲率半径及弧长计算等问题，得到了设计高阶变性椭圆齿轮所需各种参数的求解方法，采用这些方法并结合实际情况，即可设计出满足要求的高阶变性椭圆齿轮副．该设计方法对于普通椭圆齿轮的设计计算也同样适用，因此统一了各种椭圆齿轮的设计过程．     

合齿轮副振动特性仿真及试验研究

针对少齿差行星减速器核心部件金属齿轮副变形补偿性较差等问题,设计吸振、变形补偿性较好的金属橡胶复合齿轮副,运用刚柔耦合多体动力学对复合齿轮副和金属齿轮副的振动进行仿真分析,并用试验的方法对两齿轮副在不同工况下的振动特性进行研究.仿真及试验结果表明,金属橡胶材料的加入改善了复合齿轮副的振动特性,复合齿轮副在啮合力、角加速度、传动效率和振动加速度方面要明显优于金属齿轮副,同时复合齿轮副传动平稳性得到了较大提升,仿真结果和试验结果基本吻合.     

回流式无级自动变速传动的结构参数设计

在回流式无级自动变速传动系统调速特性和传动效率分析的基础上,以提高效率为出发点。通过对原有系统低速档、倒档工况下的效率分析,并对原有结构进行了优化．对传动系统的最大速比、最小速比和倒档速比进行了计算分析,提出了回流式无级自动变速传动系统的结构参数设计方法,以长安羚羊SC7101轿车为设计原型,在保持原车性能的基础上给出了对原型车的回流式无级自动变速的改造实例．     

节曲线向径以线性速度变化的非圆齿轮研究

提出一种根据给定中心距和传动比范围设计封闭非圆齿轮的方法。在其节曲线形成过程中,引入了节曲线向径变化速度,根据封闭非圆齿轮传动的条件,构建的线性函数,得到节曲线向径以线性速度变化的非圆齿轮;推导新式齿轮的凹凸性、弧长、及压力角公式。通过仿真计算,得到了时间参数1不同的3种非圆齿轮节曲线,比较了3种节曲线及相应传动比函数的变化趋势,总结出传动比函数的对称性随1的变化规律,为新型齿轮的设计选用提供了依据。研究表明:节曲线方程由二次多项式构成的新式齿轮,相对其它非圆齿轮计算简单,构造方便。     

柔性起落架间隙型摆振动力学分析

针对某型飞机在服役过程中出现的起落架间隙型摆振问题,基于起落架柔性多体动力学模型,采用L-N(Lankarani-Nikravesh)接触理论建立了含间隙旋转副、球副动力学子模型,并采用起落架动力试验的结果对模型进行效验;定义了间隙位置对起落架间隙型摆振的影响分类;然后研究了运动副副元素刚度、运动副间隙大小以及飞机滑跑速度对起落架间隙型摆振的影响.结果表明:转环与上扭力臂处和支柱与下扭力臂处间隙对机轮低频摆振影响要比扭力臂间间隙影响大,但对起落架摆振影响都属于第一类.轮毂轮轴间间隙影响机轮高频摆振,对起落架摆振的影响属于第二类;在设计范围内,运动副副元素弹性模量越小,机轮摆角、运动副间碰撞接触力越小;运动副间隙越大,摆角越大.飞机滑跑速度越大,机轮摆角越小.研究结论可为间隙型摆振的发生机理和防摆设计提供研究途径.     

渐开线圆柱蜗杆与斜齿轮传动副接触特性分析

针对渐开线圆柱蜗杆与斜齿轮传动副齿面接触问题,基于空间啮合理论和微分几何,建立传动副共轭齿面接触轨迹及瞬时接触椭圆的数学模型。以某汽车座椅水平调节器中的渐开线圆柱蜗杆与斜齿轮传动副为例,利用数值分析方法对传动副进行齿面接触模拟分析,并进行了传动副齿面接触实验。分析结果表明：调整传动副传动比、法向压力角、法向模数和螺旋角可有效控制接触区域位置和接触面积大小。研究结果对渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动副的设计制造有理论指导意义。     

偏心端曲面齿轮副几何设计及分析

提出一种能够同时传递相交轴间的转动和移动的端曲面齿轮副。根据齿轮传动有关理论,设计了偏心端曲面齿轮副传动比,推导了偏心端曲面齿轮副节曲线。通过齿轮啮合原理,建立了该齿轮副的啮合方程和齿面方程,研究了偏心端曲面齿轮副压力角的变化规律,并使用SolidWorks的API接口进行二次开发,实现了偏心端曲面齿轮副的三维建模。分析结果表明偏心端曲面齿轮副设计方法能够实现更大的传动比和压力角,满足更多的潜在工程应用。      

新型动力换挡式变速系统换挡过程建模及优化

为了能够继承双离合变速器动力换挡的优点,并利用有限齿轮对数实现更多的速比,提出了一种新型动力换挡式自动变速系统.在对其结构和换挡过程进行深入分析的基础上,建立了基于整车应用的传动系统动态仿真模型,包括换挡动力学模型和控制模型;并对影响换挡品质的换挡控制参数进行了分析和优化;最后,以连续升档为例,利用仿真模型对新型变速系统的换挡性能进行了仿真验证.研究结果表明:该新型动力换挡式自动变速系统不仅可通过n+m对定轴齿轮副实现2(n+m)种不同的速比,而且能较好地实现动力换挡.