【摘要】：無級變速器(continuously variable transmission,簡稱CVT)的使用可以使機器在輸入轉速不變的情況下,實現(xiàn)輸出轉速在一定范圍內的連續(xù)變化,以此來滿足生產系統(tǒng)或設備在運行過程對各種不同工作狀況的要求。在機械式無級變速器傳動中,絕大多數無級變速器采用摩擦傳動,根據接觸形式不同,目前機械式無級變速器的摩擦傳動形式主要有點接觸式和線接觸式二種。點、線接觸式無級變速器由于傳動元件間接觸面積小,單位面積內所能承受的正壓力有限,因而導致目前機械式無級變速器主要存在單位體積傳動扭矩較小和效率偏低等問題,這也是限制機械式無級變速器進一步發(fā)展的主要瓶頸。縱觀絕大多數的機械式無級變速器,不同的結構類型決定了其傳動形式的不同,將直接影響其傳動扭矩和傳動效率,因此,對新型結構無級變速器的研究和開發(fā)仍具有重要的意義。本文提出一種新型的離散式變徑帶輪無級變速器,新型結構形式采用的是以離散式帶輪與多楔帶組合的帶傳動方式進行傳動,傳動帶輪可離散變徑,實現(xiàn)傳動帶與帶輪的面接觸式摩擦無級變速。本文給出了該新型無級變速器的結構方案,并詳細地介紹了其工作原理,根據傳動要求確定離散式變徑帶輪CVT的基本尺寸參數關系,建立三維模型,通過裝配分析與干涉檢測保證模型的正確性與設計方案的合理性,并研制樣機。本文結合了帶傳動基本原理,推導離散式帶輪傳動臨界摩擦力的理論計算公式,并且通過MATLAB軟件進行了圖示化表達,證明了該新型無級變速器理論上具有大扭矩傳動的能力;以虛擬樣機技術的相關理論為基礎,研究該新型離散式變徑帶輪CVT的動力學特性,利用ADAMS軟件建立離散式帶傳動虛擬樣機模型,介紹在ADAMS中實現(xiàn)柔性帶傳動仿真的建模方法,仿真分析離散式變徑帶輪CVT在不同輸出轉速下的速度波動情況,結果顯示離散式變徑帶輪無級變速器在高轉速下可實現(xiàn)平穩(wěn)傳動,達到車用變速器的速度波動條件;基于PID控制原理,以觸摸屏一體式PLC作為上位機,給出控制系統(tǒng)總體設計規(guī)劃,完成該新型變徑帶輪CVT的轉速控制系統(tǒng)的設計工作,實驗測試表明該控制系統(tǒng)可實現(xiàn)快速、準確地高精度轉速控制。課題進行了理論仿真與實驗分析相結合的方法,證明了利用離散的帶輪與多楔帶的面接觸式傳動方法,可以實現(xiàn)高轉速、大扭矩、高效率的傳動工作;同時開發(fā)的基于PID控制原理的調速系統(tǒng),實現(xiàn)了離散式變徑帶輪無級變速器在轉速控制上具有響應速度快、控制精度高等特點,為一種新型高效率、大扭矩的車用無級變速器研究與開發(fā)奠定了基礎。
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH132.46
【圖文】：

．如圖１．１所示，脈動式無級變速器由脈動發(fā)生裝置１、調速機構２和超越離合器３等逡逑組成。其傳動過程是：動力輸入至輸入軸，輸入軸的勻速轉動經過脈動發(fā)生裝置１邋（脈動逡逑發(fā)生裝置一般類似于曲軸連桿機構，將轉動變成往復擺動）轉換為超越離合器外圈的往復逡逑擺動，通過超越離合器３的單向傳動性，將往復擺動轉變?yōu)檩敵鲚S的單向轉動。調速機構逡逑一

行星錐盤式無級變速器，國外稱之為ＤＩＳＣＯ無級變速器［８１［９１，是點接觸式無級變速逡逑器的一種，由Ｌｅｎｚｅ／Ｓｉｍｐｌａｎａ公司于１９５７年^u始推出，主要有德國、日本等國生產。其逡逑結構簡圖如圖１．２所示。逡逑７邋８邋邋．＇Ｊ邐調速機構逡逑．ａｐｔ）逡逑－Ｉｆ－邐—ｆ－幽逡逑＼邋＼邋＼逡逑３邐２邋Ｉ逡逑１．輸出軸２．太陽輪ＩＩ邋３．輸入軸４．碟形彈簧５．太陽輪Ｉ逡逑６．行星錐盤７．恒輪Ｉ邋８．恒輪ＩＩ邋９．調速機構逡逑圖１．邋２行星誰盤式無級變速器結構簡圖逡逑動力由輸入軸３帶動太陽輪（２、５）轉動，然后經太陽輪傳遞給行星錐盤６。其中太逡逑

與太陽輪的摩擦力下進行轉動；由于恒輪Ｉ與恒輪ＩＩ的軸向間隙固定不變，行星錐盤在自逡逑轉的同時也繞行星架Ｈ公轉，行星架Ｈ與輸出軸１相連，動力經輸出軸１輸出。逡逑圖１．２所示的調速機構是由絲桿螺母機構、正切機構和端面凸輪機構組成，在恒輪８逡逑與外固定圈之間放置鋼珠。當轉動調速絲桿時，改變恒輪ＩＩ周向位置，使恒輪８繞軸線有逡逑微小轉動，并帶動鋼珠一起轉動。調速時，恒輪ＩＩ的轉動在端面凸輪和鋼珠的作用下變成逡逑軸向移動，進而改變恒輪Ｉ與恒輪ＩＩ間的軸向間隙。當間隙增大時，行星錐盤６在離心逡逑力及碟形彈簧４的作用下沿著行星架向外移動，實現(xiàn)降速傳動；相反，當間隙減小時，逡逑約束行星錐盤６沿著行星架向內滑動，實現(xiàn)增速運動。逡逑行星錐盤式無級變速器具有通用性強、結構簡單、工作可靠等優(yōu)點，但是由于其點接逡逑觸式的摩擦傳動的特點，輸出扭矩較小，一般輸出功率為（０．１８－７．５）ｋＷ，目前主要用于紡織、逡逑造紙、卷煙、食品、包裝等行業(yè)。逡逑２）鋼球式無級變速器逡逑鋼球式無級變速器［ＩＣ）］的種類較多

【參考文獻】

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本文編號：2779910