文章目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 封闭式行星传动机构简介

1.3 行星齿轮功率流与效率分析研究现状

1.4 课题主要研究内容

第2章 基于功率流特性的两级封闭式行星传动的结构分析

2.1 引言

2.2 两级封闭式行星传动的分类

2.3 两级封闭式行星传动的传动比范围

    2.3.1 行星传动中的基本关系式

    2.3.2 功率分流型机构的传动比分析

    2.3.3 功率合流型机构的传动比分析

2.4 两级封闭式行星传动机构的功率流分析

    2.4.1 两支路功率分流比例分析

    2.4.2 两级封闭式行星传动的图解分析

2.5 基于传动比法的效率分析

    2.5.1 传动比法

    2.5.2 传动比法效率分析

2.6 本章小结

第3章 两级封闭行星结构的运动与效率分析

3.1 引言

3.2 封闭式行星传动的结构特征

3.3 两级封闭式行星传动的运动分析

    3.3.1 各构件转速分析

    3.3.2 各构件转矩分析

    3.3.3 转速与行星排特性参数关系分析

    3.3.4 传动比分析

3.4 两级封闭式行星传动的效率分析

    3.4.1 功率流分析

    3.4.2 基于啮合功率法的效率计算

    3.4.3 系率统传动效和行星排特性参数关系探究

    3.4.4 基于啮合功率法的传动效率优化

3.5 本章小结

第4章 基于电动汽车减速器工况的封闭行星传动效率分析

4.1 引言

4.2 基于NEDC工况的减速器载荷谱确定

    4.2.1 NEDC循环简介

    4.2.2 整车参数

    4.2.3 减速器传动比的确定

    4.2.4 载荷谱的确定

4.3 基于KISSSOFT的减速器设计

    4.3.1 KISSSOFT简介

    4.3.2 减速器方案确定与模型建立

    4.3.3 两级齿轮参数计算

    4.3.4 两级齿轮轴设计

4.4 减速器的传动效率分析

    4.4.1 齿轮啮合损失

    4.4.2 轴承功率损失

    4.4.3 搅油功率损失

    4.4.4 效率分析

    4.4.5 齿轮参数对啮合效率影响分析

4.5 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 全文结论

5.2 创新点

5.3 研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表及录用学术论文

文章摘要:目前,随着自动化水平的提升,人们对日常工作设备的使用需求越来越高,并对其工作性能、使用寿命等指标要求越来越严苛。传动系统作为设备的重要组成部分,其运行状况对装置的可靠性至关重要。齿轮传动目前为传动装置中最为常用传动类型,在工程、矿山、建筑等领域均有广泛的应用,目前高精度和高使用寿命是其主要的发展方向。齿轮的效率高低关系到机构可靠性的高低,故国内外对该领域的研究热度不减。本文研究对象为两级2K-H型封闭式行星传动,其结构与运动规律等不同于传统两级行星结构,因此具备普通行星传动所不具备的一些特殊的性质,例如,其部分结构具有载荷分流的特性,将输入功率由两条支路同时传递,大大提到了结构的承载能力;部分结构又具有反馈运动的特性,可实现误差的校正。功率流分析作为封闭行星传动系统研究的重要组成部分,已经成为一个复杂而又困难的问题,其主要原因是行星排参数的取值或结构的不同所造成的功率流方向的不确定性和可能产生的功率再循环,最终使轮系的寿命和效率降低。本文聚焦功率流特性与效率对封闭式行星传动展开研究。对于功率流特性方面的研究,主要以两级封闭式行星传动机构为主要对象进行分析,推导出了在常规行星排特性参数（P∈[3,8]）条件下计算其传动比及判断功率流方向与功率分流比例的公式,而后结合推导出的传动比范围提出了一种图解分析模型对可能存在的结构形式与其功率流类型进行了分析,得出了结构中循环功率的决定因素;探究了不同结构的特点与应用场合;利用传动比法得出了各结构在特定传动比下的效率规律。在效率分析方面,以某应用于齿轮加工机床中的具有运动反馈作用的封闭式行星传动结构为对象进行了构件运动学关系及效率分析。运用转化机构原理推导出了系统各构件转速与输入转速的关系式、转矩与输入转矩的关系,并分析了行星排特性参数对各构件转速的影响规律;探究了机构中两支路的功率配比随行星排特性参数改变而产生的变化规律;利用啮合功率法推导出结构效率公式并通过改变行星排特性参数优化其效率。之后进行两级封闭式行星传动机构在电动车运行工况下的效率规律探究,首先确定两级封闭式行星传动的具体结构形式,而后确定其两级齿轮的啮合参数与轴承参数,最后借助搭建的效率分析模型对所确定的结构进行了效率分析。结果表明,在其它参数不变的情况下,齿轮的法向模数、太阳轮齿数、螺旋角与齿宽四种参数的增大均可对系统的啮合效率产生有利影响。分析结果为两级封闭式行星传动机构在电动车工况下的结构设计与参数拟定提供了有意义的参考。