新型低脉动度脉动式无级变速器的研究
发布时间：2023-06-02 19:22
本文在分析脉动式机械无级变速器的分类产品特点及研究现状的基础上,提出并研究了一种新型低脉动度脉动式无级变速器,该变速器具有:脉动度低,正反转工作时输出脉动度不变等特有的优点,主要完成了以下工作: 从低脉动度的目标出发,比较分析了几种能满足要求的脉动发生机构,建立了其凸轮廓线和压力角计算公式,并借助虚拟技术对各种机构进行运动仿真和结构实现的可行性分析,在此基础上,选择一种性能较为优越的机构进行研究,编制了其凸轮廓线精确求解的程序。 同时对所选机构进行了运动学、动态静力学分析,推导了凸轮实际廓线及最小曲率半径的数值计算公式; 系统地分析了该脉动式无级变速器的基本性能参数及其影响因素; 阐述了其结构参数的选择原则; 以整机重量最轻、传动质量最好和调速过程中速度波动最小为目标,建立了多目标优化模型。通过求解优化模型,确定了变速器的最优参数。 应用Pro/E软件对该新型低脉动度脉动式无级变速器进行了三维实体建模、运动副定义和整机虚拟装配; 应用ADAMS软件完成了变速器的运动学、动力学实时仿真; 通过运动仿真检验了变速器运行时的干涉情况并验证了运动的准确性,由动力学仿真得到了该传动工作时主要运...
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 无级变速传动概述
1.2 机械无级变速器的分类及发展现状
1.3 脉动式无级变速器的性能特点及应用
1.4 脉动式无级变速器的分类及研究现状
1.5 课题的来源、目的和意义
1.6 论文的研究内容
第二章 脉动式无级变速器的传动原理及方案分析
2.1 结构和工作原理
2.2 脉动发生机构的结构特征
2.3 工作相数的选取
2.4 脉动发生机构的综合
2.4.1 固定凸轮滑块机构的综合
2.4.1.1 尺寸综合公式
2.4.1.2 凸轮理论廓线的计算公式
2.4.1.3 压力角的计算公式
2.4.2 固定凸轮摇杆机构的综合
2.4.2.1 尺寸综合公式
2.4.2.2 凸轮理论廓线的计算公式
2.4.2.3 压力角的计算公式
2.4.3 凸轮摇杆机构的综合
2.4.3.1 尺寸综合公式
2.4.3.2 凸轮理论廓线的计算公式
2.4.3.3 压力角的计算公式
2.5 调速特性分析
2.5.1 固定凸轮机构的调速特性分析
2.5.2 凸轮摇杆机构的调速特性分析
2.6 本章小结
第三章 脉动发生机构的运动学及动态静力学分析
3.1 拉格朗日数值微分公式
3.1.1 拉格朗日插值法及插值公式
3.1.1.1 插值基函数
3.1.1.2 拉格朗日插值公式
3.1.1.3 插值多项式余项
3.1.2 拉格朗日数值微分公式
3.1.2.1 两点数值微分公式
3.1.2.2 三点数值微分公式
3.2 运动学分析
3.2.1 凸轮实际廓线的确定
3.2.2 位移(角位移)分析
3.2.3 速度(角速度)分析
3.2.4 加速度(角加速度)分析
3.2.5 凸轮实际廓线曲率半径分析
3.3 动态静力学分析
3.3.1 凸轮受力分析
3.3.2 连杆受力分析
3.3.3 摇杆受力分析
3.3.4 滚子受力分析
3.3.5 调速滑块受力分析
3.3.6 弹簧压板受力分析
3.3.7 方程组的建立与求解
3.4 本章小结
第四章 脉动发生机构的参数分析及优化设计
4.1 基本性能参数及设计参数分析
4.1.1 脉动度δ及其设计参数分析
4.1.2 调速范围np及其设计参数分析
4.1.3 机械效率η及其设计参数分析
4.1.4 设计参数分析
4.2 传动质量分析
4.3 摇杆的角速特性曲线及方程
4.4 脉动发生机构的优化设计
4.4.1 优化参数的确定
4.4.2 优化设计目标函数
4.4.2.1 体积最小分目标函数的确定
4.4.2.2 凸轮尺寸最小分目标函数的确定
4.4.2.3 压力角最小分目标函数的确定
4.4.2.4 调速范围最大分目标函数的确定
4.4.3 优化设计约束函数
4.4.4 脉动发生机构的多目标参数优化
4.5 本章小结
第五章 新型脉动式无级变速器的虚拟样机研究
5.1 虚拟样机设计和传统设计的比较
5.2 变速器的三维实体建模
5.2.1 三维实体建模软件简介
5.2.2 变速器关键零件的三维建模
5.2.3 变速器的虚拟装配
5.3 变速器的运动学、动力学仿真分析
5.3.1 ADAMS 软件简介
5.3.2 运动学仿真分析
5.3.3 动力学仿真分析
5.3.4 仿真结果
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的论文
本文编号：3827884
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 无级变速传动概述
1.2 机械无级变速器的分类及发展现状
1.3 脉动式无级变速器的性能特点及应用
1.4 脉动式无级变速器的分类及研究现状
1.5 课题的来源、目的和意义
1.6 论文的研究内容
第二章 脉动式无级变速器的传动原理及方案分析
2.1 结构和工作原理
2.2 脉动发生机构的结构特征
2.3 工作相数的选取
2.4 脉动发生机构的综合
2.4.1 固定凸轮滑块机构的综合
2.4.1.1 尺寸综合公式
2.4.1.2 凸轮理论廓线的计算公式
2.4.1.3 压力角的计算公式
2.4.2 固定凸轮摇杆机构的综合
2.4.2.1 尺寸综合公式
2.4.2.2 凸轮理论廓线的计算公式
2.4.2.3 压力角的计算公式
2.4.3 凸轮摇杆机构的综合
2.4.3.1 尺寸综合公式
2.4.3.2 凸轮理论廓线的计算公式
2.4.3.3 压力角的计算公式
2.5 调速特性分析
2.5.1 固定凸轮机构的调速特性分析
2.5.2 凸轮摇杆机构的调速特性分析
2.6 本章小结
第三章 脉动发生机构的运动学及动态静力学分析
3.1 拉格朗日数值微分公式
3.1.1 拉格朗日插值法及插值公式
3.1.1.1 插值基函数
3.1.1.2 拉格朗日插值公式
3.1.1.3 插值多项式余项
3.1.2 拉格朗日数值微分公式
3.1.2.1 两点数值微分公式
3.1.2.2 三点数值微分公式
3.2 运动学分析
3.2.1 凸轮实际廓线的确定
3.2.2 位移(角位移)分析
3.2.3 速度(角速度)分析
3.2.4 加速度(角加速度)分析
3.2.5 凸轮实际廓线曲率半径分析
3.3 动态静力学分析
3.3.1 凸轮受力分析
3.3.2 连杆受力分析
3.3.3 摇杆受力分析
3.3.4 滚子受力分析
3.3.5 调速滑块受力分析
3.3.6 弹簧压板受力分析
3.3.7 方程组的建立与求解
3.4 本章小结
第四章 脉动发生机构的参数分析及优化设计
4.1 基本性能参数及设计参数分析
4.1.1 脉动度δ及其设计参数分析
4.1.2 调速范围np及其设计参数分析
4.1.3 机械效率η及其设计参数分析
4.1.4 设计参数分析
4.2 传动质量分析
4.3 摇杆的角速特性曲线及方程
4.4 脉动发生机构的优化设计
4.4.1 优化参数的确定
4.4.2 优化设计目标函数
4.4.2.1 体积最小分目标函数的确定
4.4.2.2 凸轮尺寸最小分目标函数的确定
4.4.2.3 压力角最小分目标函数的确定
4.4.2.4 调速范围最大分目标函数的确定
4.4.3 优化设计约束函数
4.4.4 脉动发生机构的多目标参数优化
4.5 本章小结
第五章 新型脉动式无级变速器的虚拟样机研究
5.1 虚拟样机设计和传统设计的比较
5.2 变速器的三维实体建模
5.2.1 三维实体建模软件简介
5.2.2 变速器关键零件的三维建模
5.2.3 变速器的虚拟装配
5.3 变速器的运动学、动力学仿真分析
5.3.1 ADAMS 软件简介
5.3.2 运动学仿真分析
5.3.3 动力学仿真分析
5.3.4 仿真结果
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的论文
本文编号：3827884
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