齿轮无级变速器原理.pdf

1994 2009 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 齿轮无级变速器原理 兵器工业部厂 刘光全 加 飞 摘要 简介了齿轮无级变速器的原理 结构 特点 该变速器为一锥体螺旋齿轮与一变位螺旋 齿轮相啮合 通过改变 中心距及变位螺旋齿轮的轴向位置来实现变速 该变速器具有结构简单 维 修方便 负载变速 动力损耗小 传动效率高 制动性能好 可靠性高等特点 主肠词变速器原理介绍 现代汽车变速广泛采用齿轮变速器包 括行星齿轮变速器 其特点是传动可靠 传 递 功率大 效率高每级效 率在以上 变速范围大 结构紧凑 寿命长 为了适应市 场的竞争和汽车自动化的需要 年代采用 液力机械式无级 自动变速器 年代应用电 子技术采用机械式 电子自动变速器 无论液 力机械式无级自动变速器 还是机械电子自 动变速器在换档过 程中都存在速度 损失 动 力损 失及速差损失同时自动变速存在制造 技术要求高 成本高 生产周期长 结构复杂 维修困难等缺点 尤其是液力机械式无级变 速器还存在功率损耗大的致命弱点 齿轮变速器是有级变速器 应用在汽车 上 的有三 四 五至十档以上 有档位给 自动 变速带来了先天性的困难 档位越 多 自动变 速越复杂 制造维修越困难 要使汽车自动变速器结构简单 可靠 成 本低 维修方便 能在微 轻 重型汽车上广泛 使用 提高汽车的动力性 降低磨损 降低 油 耗 必须在齿轮变速器上有新的突破 本文介 绍了齿轮无级变速器工作原理 椭圆齿轮传动 一 对相同的椭圆齿轮作定轴传动 时图 传动比为 田 一 砚一瓦 设 为匀速转动 峡 瓦 中心距 一凡 十凡 二 或 二 瞬时速度 加 一 田 比 二 度 参考文献 内燃机杂志编辑部 内燃机结构强度研究北京 机械工业出版社 叶秀汉等动力机械热应力理论和应用上海 上 年第期 海交通大学 出版社 责任编辑洪雨 原稿收到日期 为年月 日 修改稿收 到日期为年月日 1994 2009 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 珠 喊喊 图椭圆齿轮 由于 尺 二变 至 二 变至是连 续 的 则 变至 二 是连续瞬时无级变 速 同理一对相 同的偏心齿轮作定轴传动 一对相 同 的 阿基 米 德螺 旋线齿轮作定轴传 动 其瞬时速度是变化的 而且瞬时速度变化 是连续 的 假设上述瞬 时速度能提 出做恒速输出 并 且能连续 的即无级的提出做恒速输出 就能实现齿轮无级变速 图齿轮叠加原理 齿轮盈加原理与三维齿轮啮合原理 门齿轮必加原理 角齿轮是两圆球作纯滚动的球形渐开线 齿 轮 因无法制造 用两圆锥 作纯滚 动来代 替 它是不能与圆柱齿轮啮合的 设变位齿轮厚度如 图中条线所示 在宽度内由无数啮合中径连续变化 齿 数 模数相等的变位齿轮变位系数为零是变 位齿轮 的特殊齿轮 叠加起来等于 与圆柱 齿轮是能啮合的 称此原理为齿轮叠加原 理 称齿轮为叠加齿轮 阿基米德螺旋线 阿基米德螺旋线图 图极坐标是 笋 当转 角笋为轴时直角坐标是 一 沪为直线 阿基 米德螺旋线的特点是为常量笋 为变量值随功值变化而变化 变量笋值的 协相等 对应的值的 也相等见图 圆柱齿轮与阿基米德螺旋线齿轮啮合 一一 图阿基米德螺旋线极坐标 图阿基米德螺旋线直角坐标 以阿基米德螺旋线为啮合中径的平面齿 轮称为阿基米德螺旋线齿轮 汽车技术 1994 2009 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 当圆柱齿轮 与阿基米德螺旋线齿轮 啮合并以为主传动时 如图所示 有 如下特点 中心距随与 的啮合转 角变 化 而变化 当啮合转角增量 笋相等 中心距 增量 八 也 相等 同时的增 量 尺 也 相 等 粼粼粼 图圆柱齿轮与阿基米德螺 旋线齿轮啮合 设 二 当转至 尺 而 尺 尺 时 如 二翌号 二 一 二瑞黑 未之 二 一 尺 尺 二 山 如一东卫为常数 一 因此 圆柱齿轮与阿基米德螺旋线齿轮 啮合的特点是当 笋相等 则相等 从 相等 如也相等 换言之当阿基米德螺旋线 齿轮转 角增量 笋为一 定值时 从 细 均为常数 三维齿轮 在 图中 阿基米德螺旋线齿轮为 厚度等于且 一 双点划线所示齿轮为 车锥度螺纹 深度大于齿全高 留阿基米德螺旋线宽度为 粗实线所示 为空 间阿 基 米德 螺旋线齿轮 称为 三维齿 轮 在 图中 齿轮 为叠加齿轮与阿基米 德螺旋线齿轮啮合 在转动过程中 随 价增 加而增加 同叠加齿轮与圆柱齿轮啮合 原理一样 叠加齿轮是能与阿基米德螺旋 线齿轮完全啮合的 同理 叠加齿轮与 三维齿轮也能完全啮合的 在传动过程中 一一 一一不一一一 如 二 声 勺勺 甲狡 一 砚 口口二 峪 一气气 人人 签签犷 二 一一州州州州 一 一 斗斗等悬 理理理理 一一节多 多多多多多多多多多多多多 一卜一一二一件二 图叠加齿轮与三维齿轮啮合 年第期 一一 1994 2009 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 它们不但有圆柱齿轮与阿基米德螺旋线齿轮 的啮合特点 即阿基米德螺旋线齿轮转角增 量 笋为一定值时 尺 均 为常数 同时还具备叠加齿轮 沿自身轴线移动增 量 相等 三维齿轮转角增量 笋亦相等 综上所述叠加齿轮 与三维齿轮乙 是能完全啮合的 其特点是 三维齿轮转 角增 量 沪为一定值时 尺 细均 为常 数当叠加齿轮沿自身轴心线移动时 也 是能与三维齿轮完全啮合的 同时保持着 三维齿轮转 角增 量 笋为一定值时 均 为常数 围为 三维齿轮 云 叠加齿轮 变至 三维齿轮 叠加齿轮 三维齿轮 叠加齿轮 变至 三维齿轮云 叠加齿轮 齿轮无级变速器 如 图 轴装于支承架的椭圆齿轮 内 支承架空套在轴上 蜗轮固定在支 承架上 中心轮与蜗杆固定在变速器 外壳上 丝杆通过变速盘 螺母装于 支承架 行星齿轮固定在丝杆上 齿轮无级变速 如 图 当 固定在轴上 的三维齿轮带 动叠加齿轮旋转同时 固定在轴上的椭 圆齿轮 带动椭圆齿轮 使轴旋转调 距 实现 八 叠加齿轮带动轴至轴的 齿轮转动实现 和同步整速和同步输 出 物入 一一一一枯枯 咨咨 一 灿 飞飞飞琦 琦 尸尸 叭叭叭叭 下下下下下下下下下下下 口口口口口口口 丁丁丁丁丁丁 齿轮 椭圆齿轮 椭圆齿轮 图 椭圆齿轮 椭圆齿轮 叠加齿轮 三维齿轮 轴是多组的 至少三组 当叠加齿轮 轴向位置 固定 不动时 三组叠 加齿轮整速同 步 交替传动输出 在输出的同时改变三组叠 加齿轮的轴 向位置 就能无级 的改变输出速 度 即 三维齿轮凡 变至凡 二是 连续的 因 此变速是 无级的 称为齿轮无级变速 变速范 一一 图 椭圆齿轮支承架椭圆齿轮 叠加齿轮变速盘蜗杆蜗 轮中心轮行星齿轮丝杆 螺母三维齿轮 当转动蜗杆使蜗轮转 动 带 动支承 架转 动 使轴 绕轴转动同时 行星齿 轮绕中心轮自转和公转 使丝杆旋转 通过螺母推 动变速盘移动 改变叠加齿 轮与三维齿轮的啮合位置 达到无级变 速的 目的 齿轮无级变速器特点 齿轮无级变速器不但具有先进的液力机 械无级变速器的优点 还具有结构简单 维修 汽车技术 1994 2009 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 试验 测试 客车车身试验模态分析 及其在车身定型中的应用 清华大学 朱西产张金换李一兵黄世霖 摘要 试验模态分析是 了解结构动特性的重要工具 介绍 了客车车身的试验模态分析结果 并与国外同类型车身模态试验结果进行 了对比分析通过对比分析 对某客车车身提出了相应的 改进措施 并评价了改进后车身的动态性能 使该型客车车身在短时间内定型 主题词客车车身试验模态分析 前言 对于 承载式和半承载式客车车身 车身 结构为复杂的薄壁空间结构 对于这样复杂 结构的车身 目前国内还没有成熟的设计 制 造经验 试验模态分析是了解复杂车身结构 动特性的重要工具 在某国产客车车身结构 改进 定型工作中得到 了应用 客车车身模态试验方法 支撑方案的确定 就车身结构 动特性而言 如果车身模态 试验采用实际边界条件支撑 则 由于各车型 车桥 悬架结构的不同而影响整车的动特性 从而造成不同车型之间的车身模态参数不能 对比评价 从理论上说 自由边界条件下所取 得的试验模态参数可以通过数学建模方法计 算得到任意边界约束条件下的特性反之 在 指定边界条件下取得的试验结果则 不能转化 为其它边界约束条件下的动特性 另外 因悬 架的非线性 实际支撑条件下 整车的模态分 析试验很难实施 基 于以上几方面原因 在试 方便 负载变速 负载变速动力损耗小 传动 效率高 制动性能好