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关键词： 复合式汽车自动变速器   传动比   切换控制   SimulationX  

摘要： 复合式汽车自动变速器是一种新型且高效的变速器,不仅能够提高车辆传动效率,而且使车辆动力性、经济性得到改善。复合式汽车自动变速器优化与控制的研究对汽车变速器行业的发展具有重要的意义。本文围绕着复合式汽车自动变速器优化与控制进行了研究,研究的主要内容:(1)论述了国内外无级变速器的发展状况和未来发张趋势;(2)介绍了复合式汽车自动变速器的结构和工作原理,基于SimulationX软件,构建复合式汽车自动变速器仿真模型,包括发动机扭矩输出模型、传动系统模型、整车模型,并进行验证;(3)分析车辆的整备质量、爬坡角度、轮胎半径等参数对汽车的动力性、经济性的影响;(4)采用优化理论与方法,分别以动力性、经济性为目标,研究确定复合式汽车自动变速器传动比;在此基础上,构建能够兼顾汽车动力性和经济性的复合式汽车自动变速器传动比计算模型;(5)采用复合式汽车自动变速器的仿真模型,通过改变复合式汽车自动变速器的传动比的大小,对模型进行仿真实验,并将结果进行了对比分析;在已有的复合式汽车自动变速器的基础上增加了一级齿轮传动,对模型进行仿真可知,车辆的动力性和经济性均有所改善。

关键词： 齿轮连杆机构   传动比   效率   力学模型   风电增速器  

摘要： 目前,风电增速传动装置多由定轴轮系和多级行星轮系组合而成,该种装置结构复杂,其传动链较长,由于啮合的齿轮对数较多,导致机械效率偏低;在高速、重载的场合下,其发热大,故障率很高。目前国内风电机组中众多部件的设计和关键技术仍然依赖于国外,国产化程度低,故亟需自主开发研究新的风力发电增速装置系统,用以解决制约风电发展中的技术问题。课题拟在对齿轮连杆机构的构型、运动性能、动力性能特别是机械效率理论研究的基础上,期望寻找到特别适用于风电增速装置的一类齿轮连杆机构,研究齿轮连杆机构用作风机增速机构的可能性,并构建其在风电增速器中应用的完善理论体系,为齿轮连杆机构的应用探索一条新途径。论文的研究内容及主要结论如下:其一,分析了齿轮连杆机构的传动比等运动特性,发现内啮合型式下的两种机构——内、外平动齿轮机构的传动比更大、结构更紧凑且运转平稳性能更优,故选择其为增速机构的初选型;同时,为消除初选机构运动不确定性的影响,提出了采用三环或多环结构型式的改善方法;其二,采用啮合功率法,对初选机构的啮合效率进行了分析和比较,结果表明,外平动齿轮机构的啮合效率更高,故选定其为增速机构的终选型;并得出了新型风电增速装置的整机效率达94.12%的结论;其三,建立了增速机构的力学理论模型,其中,对齿环板和三轴(输入轴、输出轴和支撑轴)的受力情况进行了详细分析;同时,分析了该机构的平衡性能,得出了其满足静平衡、但不满足动平衡的结论,其惯性力偶矩在机架上的平衡需综合考虑各实际工况的影响;其四,分析了齿轮啮合传动的干涉限制条件和装配条件,并根据风机性能等参数,对主要零部件进行了设计及强度校核,最后,完成了新型风电增速器的结构设计,使课题的理论成果变为现实。

关键词： 纯电动汽车   参数匹配   传动方案   传动比   优化   性能比较  

摘要： 电动汽车传动系统的参数匹配和选型直接影响整车的动力性和经济性,为进一步探索电动汽车动力传动系统方案对整车性能的影响,本文基于目标车型的性能要求,通过对其驱动电机和变速器参数匹配,分别得到单挡和两挡传动方案。制定了优化方法并实现两种方案的传动比优化,并通过仿真计算,比较分析了两种传动方案性能的优劣。具体研究工作主要包括以下几个方面:(1)介绍了电动汽车的发展背景,引出本文的研究课题,即通过传动方案的参数匹配、优化及仿真,对比分析单挡和多挡传动方案在经济性、动力性等方面的优劣。绪论分别从政府、企业等角度概述了国内外电动汽车的发展现状,以及国内外研究人员对电动汽车传动系统方面所进行的研究工作。(2)基于目标车型的主要性能要求,通过匹配计算,分别得到不同驱动电机参数、变速器速比以及减速器速比。选型得到了较大电机+单挡变速器和较小电机+两挡自动变速器的传动方案,并完成了两种方案动力性的初步验证。(3)基于MATLAB/Simulink/Stateflow软件搭建了用于能耗计算的循环工况仿真模型,该模型中主要包含车辆纵向动力学模块,驾驶员模块,换挡逻辑模块,传动系模块,循环工况模块,驱动电机模块等。(4)概述了现有的速比优化方法,分析并选定了速比优化所需要的经济性和动力性评价指标。以0-100km/h加速时间和单个ECE+EUDC循环工况下能量消耗作为分目标函数,通过归一化构造出整车综合性能评价函数,以变速器速比为优化变量,将双目优化问题转化为单一目标的数学问题,并计算得出两种方案优化后的速比。(5)比较分析了两种方案的动力性和ECE+EUDC工况能耗,结果表明:优化后两种方案的动力性基本接近;两挡方案在ECE+EUDC工况下经济性较好,而单挡方案仅在ECE工况下具有一点优势。此外,为验证优化结果对其他工况的适应性,分别进行了UDDS和1015工况仿真,结果表明:基于ECE+EUDC工况优化的两种传动方案因其他工况的差异而各有优势,两挡方案在UDDS工况下的经济性较好,而在1015工况下的能耗略高。(6)针对基于ECE+EUDC工况优化后两方案在UDDS和1015工况下经济性各有优势的问题,把三种工况能耗同时作为经济性分目标函数实现了优化方法的改进,比较分析了再次优化的两种方案的性能,结果表明:在两方案动力性满足设计要求且基本接近;三种工况下两挡方案的经济性普遍比单挡方案好。

关键词： 单级   齿轮减速器   传动比  

摘要： 单级齿轮减速器如今被应用在众多领域,就比如交通、建筑、家庭等,其在其中起到传动减速的作用。齿轮减速器之所以被运用如此广泛在于其具有传动效率高、运转平稳、承载能力强等优点。本文将会设计适用于带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器,用于其中的减速与传动作用。

关键词： 螺旋传动机构   齿轮传动机构   自动升降电视桌  

摘要： 电视升降桌的传动结构采用了传统的螺旋与齿轮传动机构。螺旋传动机构的设计主要完成平台的升起、下降,齿轮传动机构完成机构的动力和转矩的传递,并对其电路的控制、装配方法等作了必要的介绍。在进行自动升降电视桌的升降机构设计时,面临的关键问题是如何解决多个机构之间的同步与起停,动力方面采用的方法是单液压缸驱动。提出了一个较为简便易行的处理同步起停的方案,也就是以单一电动机,通过传动连的方式,同步驱动两个起升机构的办法。

关键词： 中职教学   立体化   循序渐进   教学方法  

摘要： 新课程改革不仅对教师也对学生提出了更高的要求,要求学生全面、持续、和谐地发展。因此,中职课堂教学只有焕发出新的生命活力才能满足时代的需求。在中职课堂教学中如何使学生在已有知识的基础上,发现问题、解决问题,由简到难,循序渐进,更加立体地了解与掌握知识点至关重要。本文结合教学实际,以定轴轮系的传动比计算为例,探讨了"立体化循序渐进教学法"在中职机械课堂中的应用。

关键词： 变传动比RV减速机   动力学性能   等价误差   回转传动误差  

摘要： 随着数控装备制造业等新兴行业的崛起,传统的减速机已经无法满足工业发展的需要,研发出传动比大、精度高、性能优良且能够适用于不同工况的精密减速机对我国智能机械的发展将产生重要影响。因此,本文提出了一种变传动比RV减速机,它具有传动比可变、减速比大、结构紧凑、换挡灵敏且传动精度高的特点,能够适应不同的工况。围绕该减速机结构,本文针对其动力学性能和传动精度,进行了以下研究:基于设计目标构建了变传动比RV减速机的传动方案,形成了由变速机构和减速机构部分组成的多级传动机构布局,并对主要结构参数进行了计算和校核。以三维模型为基础,在ADAMS中建立了变传动比RV减速机虚拟样机,从模型自检、各级转速关系及摆线轮与针齿间接触力三个方面检验了模型的正确性。在保证仿真结果可靠的前提下,分析了各零件的转速及角加速度,研究了减速机的动态特性。研究了变传动比RV减速机的传动精度,采用质量弹簧等价模型法,建立该系统的等价误差模型,计算了各零件上的微位移及加工装配误差产生的等价位移,建立了系统的平衡方程。通过牛顿迭代法对减速机构的17个非线性平衡方程进行求解,获得了基准回转误差曲线。分析了变传动比RV减速机组成零件上微位移及其加工装配误差对回转传动误差造成的影响,通过分别对主要零件的微位移和加工装配误差进行取值并分析所产生的回转误差曲线变化情况,找出了影响减速机传动精度的关键影响因素,为提升系统传动精度提供了依据。研究结果表明,变传动比RV减速机满足了各项设计目标要求,能够实现大扭矩下的变速精密传动,对于我国数控伺服驱动精密减速机技术创新发展具有一定的学术和工程实际意义。

关键词： 重载传动齿轮   齿面接触疲劳   润滑油   粗糙度   赫兹接触应力  

摘要： 对于重载传动齿轮,表面接触疲劳作为一种润滑相关的疲劳形式,是齿轮的主要失效形式。因此需要研究润滑油特征对重载传动齿轮齿面接触疲劳的影响机制,为重载传动系统选择或设计润滑油提供依据。本文围绕特种车辆用重载传动齿轮展开研究。文中分别用经验法、理论法和数值法对理想状态下齿轮齿面的赫兹接触应力做精确计算,得到齿轮啮合过程中赫兹接触应力最大值及其位置。用白光干涉仪在啮合位置处取样一片齿面形貌,仿真计算粗糙齿面接触情况,得到真实齿面接触应力值及其分布。文中试验部分是在“背靠背”齿轮疲劳试验台架上进行的两组接触疲劳试验,控制变量为润滑油油品的差异,比较试验结果。本文形成了如下研究成果:(1)理论计算结果表明,对于模数为6mm的渐开线圆柱齿轮,干摩擦条件下理想齿面接触时,最大赫兹接触应力约为当前设计值的1.1倍,啮合位置在节圆偏下处。(2)基于齿面实测粗糙度数据的仿真计算结果表明,干摩擦条件下,齿面真实接触应力峰值是理想表面的4到6倍,其分布与粗糙高度的分布相关,实际接触面积是名义接触面积的30%到50%。(3)台架试验结果表明,油品的基础油成分对润滑油的抗点蚀能力影响不显著,油品中的添加剂对齿面点蚀现象表现出决定性影响。经过跑合阶段后,极压抗磨添加剂不会加速微点蚀的扩展;油品中的摩擦改进剂会抑制微点蚀的产生和扩展过程;优良的抗乳化性和抗氧化性能得到更长的齿轮寿命。本文的主要创新点在于:(1)通过台架试验证实了对微点蚀发生位置的预测;(2)用实测齿面粗糙度计算齿面接触的粗糙度效应;(3)设计齿轮台架试验比较两种重载传动齿轮油的油品对齿面疲劳强度的影响。

关键词： 渐开线花键副   微动磨损   不对中   齿廓修形   有限元法  

摘要： 低地板传动齿轮箱是现代化城轨与地铁中的核心零部件,在轨道车辆运行中起着牵引和传递扭矩的作用。渐开线花键副作为一种用来传递扭矩与旋转运动的机械零部件,在低地板传动齿轮箱的机械传动系统中广泛应用;由于低地板传动齿轮箱结构紧凑,不便于日常维护检修,齿轮箱中采用花键连接的部分由于微动磨损的影响将危害整个传动系统的安全。因此,低地板传动齿轮箱渐开线花键副的微动磨损研究在认识花键副的微动磨损、开展花键副优化设计和提高花键副抗微动磨损能力等方面有着极其重要的意义,同时对提高低地板传动齿轮箱的可靠性与安全性具有十分重要的意义。本文研究内容来源于湖南省战略性新兴产业项目“100%低地板传动齿轮箱研制”子项目“渐开线花键副微动磨损研究”。本文采用有限元法,对低地板传动齿轮箱渐开线花键副的微动参数进行了分析,研究了各种不对中情况对花键副的影响,探讨了齿廓修鼓的作用,并以角向不对中花键副的微动参数为基础,进行了微动磨损试验研究。本文的主要研究内容如下:(1)分析了花键副的微动摩擦接触行为,得到了接触压力和相对滑移的分布规律,并对齿面摩擦接触状态和磨损进行了分析与预测,探讨了摩擦系数对接触压力、相对滑移、摩擦接触状态和Ruiz参数的影响。花键副齿面接触压力和相对滑移分布不均匀,摩擦系数越大,最大接触压力和最大相对滑移越小;摩擦系数对齿面摩擦接触状态有很大影响;Ruiz参数随摩擦系数的增大而增大。(2)研究了渐开线花键副在角向不对中、径向不对中以及角向与径向不对中共同存在情况下的载荷分布。随着角向不对中量的增大,齿面接触压力与齿间载荷分布越不均匀,应力集中位置发生变化;在径向不对中下,齿间载荷分布呈现三角函数变化规律,随着径向不对中量的增大,齿面接触压力与齿间载荷分布越不均匀,应力集中现象更加严重;在复合不对中情况下,径向不对中量对齿间载荷分布影响更为明显,角向不对中量对齿间载荷分布影响很小。(3)对花键副齿廓修形进行了分析,研究了修鼓量与修鼓位置参数对花键副齿面接触压力分布的影响,并考虑了修鼓对花键副角向不对中的作用。鼓形花键副齿面接触压力与接触长度均随着扭矩的增大而增大;花键副最大接触压力随着修鼓量和修鼓位置参数的增大均先减小后增大,使花键副最大接触压力最小的最优修鼓量随角向不对中量的增大而增大;齿廓修鼓可以有效地减小花键副在角向不对中情况下齿面的最大接触压力和应力集中现象,改善齿面接触压力分布,减轻角向不对中带来的不良影响。(4)以研究角向不对中花键副的微动参数对磨损的影响为目标,设计了相关的微动磨损试验台,通过在简化的微动磨损装置上研究材料的微动磨损行为定量地研究渐开线花键副的微动磨损。法向载荷的增大,摩擦力变大,微动位移减小,微动磨损减轻;氮化、渗碳和润滑都能提高材料的抗微动磨损性能。

关键词： 定轴轮系传动比   自主探究   做中学做中教  

摘要： 本文是教师进行教学研讨的一篇说课稿。其对机械基础课程中定轴轮系传动比计算这一节重点内容,从教材分析、教学策略、教学过程以及教学反思四个方面分别进行了阐述。整个课堂设计,是以学生的自主探究为中心,以任务驱动为主线,通过五个子任务对难点进行了分解,引导学生回顾旧知、联系实际、边讲边练,既锻炼了学生知识组合与迁移学习的能力,又提升了其推理分析、归纳的能力,充分调动了学生的学习积极性,活跃了课堂气氛。