用于印字模切機(jī)的控制式差動(dòng)無級(jí)變速器設(shè)計(jì)--畢業(yè)論文_第1頁(yè)
用于印字模切機(jī)的控制式差動(dòng)無級(jí)變速器設(shè)計(jì)--畢業(yè)論文_第2頁(yè)
用于印字模切機(jī)的控制式差動(dòng)無級(jí)變速器設(shè)計(jì)--畢業(yè)論文_第3頁(yè)
用于印字模切機(jī)的控制式差動(dòng)無級(jí)變速器設(shè)計(jì)--畢業(yè)論文_第4頁(yè)
用于印字模切機(jī)的控制式差動(dòng)無級(jí)變速器設(shè)計(jì)--畢業(yè)論文_第5頁(yè)
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1、.I用于印字模切機(jī)的控制式差動(dòng)無級(jí)變速器設(shè)計(jì)摘 要無級(jí)變速器在現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)占據(jù)有重要地位,并有著廣泛的應(yīng)用,而現(xiàn)有的機(jī)械無級(jí)變速器的調(diào)速范圍大多在R=46之間,無法滿足該設(shè)計(jì)要求。因而把機(jī)械式無級(jí)變速器和行星輪系進(jìn)行適當(dāng)組合,使機(jī)械式無級(jí)變速器去封閉差動(dòng)輪系的兩個(gè)輸入端,從而形成“控制式差動(dòng)無級(jí)變速器”,利用差動(dòng)合成來得到廣泛的輸出范圍,從而達(dá)到設(shè)計(jì)要求。通過運(yùn)動(dòng)學(xué)分析計(jì)算,在文中給出了配齒、各級(jí)轉(zhuǎn)速、各級(jí)功率、各級(jí)扭矩以及各級(jí)行星輪系的具體計(jì)算過程和結(jié)果,并通過驗(yàn)證來證明該方式的可行性。關(guān)鍵詞:行星輪系,控制式差動(dòng)無級(jí)變速器,差動(dòng)合成,運(yùn)動(dòng)學(xué)分析:IIIDesign of Control T

2、ype Differential Stepless Speed Changer For Printing Die-cutting MachineAbstracCVT in modern mechanical industry occupies has an important position, and has a wide range of applications, and existing mechanical CVT speed range mostly between the R=46, unable to meet the design requirements. So the p

3、roper combination of mechanical stepless speed variator and a planetary gear system, mechanical CVT to closed differential gear train of the two input end, to form a controlled differential stepless speed variator, using differential synthetic came to a wide range of output, so as to achieve the des

4、ign requirement. Through the kinematics analysis calculation in this paper are the dentate, speed at all levels, all levels of power, torque at all levels and at all levels of the planetary gear train specific meter The process and results are verified to demonstrate the feasibility of the proposed

5、method.Key Words:Planetary gear train,Controlled differential stepless speed variator,Differential synthesis,Kinematic analysis目 錄摘 要IAbstracII1 緒論11.1 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器發(fā)展現(xiàn)狀11.1.1 漸開線行星齒輪傳動(dòng)發(fā)展現(xiàn)狀11.1.2 國(guó)內(nèi)控制式差動(dòng)無級(jí)變速器發(fā)展過程11.1.3 國(guó)內(nèi)控制式差動(dòng)無級(jí)變速器研究現(xiàn)狀31.1.4 國(guó)外控制式差動(dòng)無級(jí)變速器研究現(xiàn)狀41.2 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器研究意義41.2.1 傳統(tǒng)機(jī)械式無級(jí)變速器存在的問題41.2

6、.2 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器研究目的51.3 課題的提出及內(nèi)容51.3.1 課題的提出51.3.2 課題研究的主要內(nèi)容62 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的工作原理及設(shè)計(jì)72.1 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理72.1.1 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)72.1.2 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的工作原理72.2 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器運(yùn)動(dòng)學(xué)分析82.2.1 配齒計(jì)算82.2.2 輸出轉(zhuǎn)速的驗(yàn)證92.2.3 類型驗(yàn)證92.2.4功率流方向驗(yàn)證102.2.5效率計(jì)算112.2.6 一行星輪系級(jí)轉(zhuǎn)速、功率、扭矩計(jì)算152.2.7一級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算182.2.8一級(jí)行星輪系設(shè)計(jì)計(jì)算202.2.9 二級(jí)行星輪系設(shè)計(jì)計(jì)算26

7、致 謝31參 考 文 獻(xiàn)329用于印字模切機(jī)的控制式差動(dòng)無級(jí)變速器設(shè)計(jì)1 緒論1.1 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器發(fā)展現(xiàn)狀1.1.1 漸開線行星齒輪傳動(dòng)發(fā)展現(xiàn)狀漸開線行星齒輪傳動(dòng)與普通頂住齒輪傳動(dòng)相比具有承載能力大、壽命長(zhǎng)、可靠性高、效率高、傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)比大、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn),因此獲得了迅速發(fā)展,并被廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、起重運(yùn)輸、建筑、航空、船舶、透平、紡織、化工、食品等機(jī)械上。漸開線行星齒輪傳動(dòng)除大量用作減速和增速傳動(dòng)外,還廣泛用于差動(dòng)傳動(dòng),如汽車后橋和機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)中的差速器、起重機(jī)提升機(jī)構(gòu)和連軋機(jī)的差動(dòng)調(diào)速裝置等。世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,如西德、日、英、美等,對(duì)行星齒輪傳動(dòng)的研究、生產(chǎn)和

8、應(yīng)用十分重視,在結(jié)構(gòu)、品種、傳遞功率、扭矩、速度等方面的發(fā)展處于領(lǐng)先地位。早在20世紀(jì)80年代,高速行星傳動(dòng)的速度已超過100m/s,功率超過20000kW;低速傳動(dòng)的扭矩已超過4150,內(nèi)齒輪直徑已超過5m。漸開線行星齒輪傳動(dòng)在我國(guó)很早就有應(yīng)用,而比較深入、系統(tǒng)的研制工作則是在六十年代以后。一方面是從理論上做了很多分析研究工作,另一方面進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和工業(yè)性試驗(yàn),取得了不少科研成果。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)、制定了我國(guó)的NGW型(JB179976)、NGWZ型(JB372284)、NGWS型(JB372384)以及NGWL型(JB372484)四個(gè)行星齒輪減速器標(biāo)準(zhǔn)。并且組織了專業(yè)化成批生產(chǎn),

9、在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了推廣應(yīng)用。大規(guī)格低速重載行星齒輪傳動(dòng)的研制工作在我國(guó)正在開展,并已先后試制成功出軸轉(zhuǎn)矩200400的產(chǎn)品,如用于大型膠帶運(yùn)輸機(jī)的NGW172型和NGW153型雙排直齒行星減速器、用于礦井提升機(jī)的XL30型行星減速器等。雙排直齒行星減速器是我國(guó)自行設(shè)計(jì)的,由于結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),作為大型傳動(dòng)的一種類型,將會(huì)得到應(yīng)有的發(fā)展。高速行星齒輪傳動(dòng)在我國(guó)也得到了成功的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,例如用于列車電站燃?xì)廨啓C(jī)(3000kW)、萬(wàn)立米制氧透平壓縮機(jī)(6300kW)等設(shè)備上的行星減速器和增速器。1.1.2 國(guó)內(nèi)控制式差動(dòng)無級(jí)變速器發(fā)展過程1990年齒輪發(fā)表了一篇由西北輕工業(yè)學(xué)院張淳、周令華著作的控制式差動(dòng)無級(jí)

10、調(diào)速裝置的傳動(dòng)特性,提出了各種不同的調(diào)速功能應(yīng)滿足的傳動(dòng)參數(shù)條件,對(duì)功率流進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并對(duì)各種功能的控制式無級(jí)調(diào)速裝置的效率進(jìn)行了分析,揭示了傳動(dòng)參數(shù)、調(diào)速功能、功率流、效率等諸多方面的聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上,該篇著作還分析了在考慮摩擦和功率損失的情況下,控制式差動(dòng)無級(jí)調(diào)速裝置內(nèi)部實(shí)際功率流的大??;提出了研究這種裝置的輸出機(jī)械特性的途徑;井且探討了裝置內(nèi)無級(jí)變速器的滑差率對(duì)裝置傳動(dòng)特性的影響。從而為裝置的機(jī)械特性分析以及裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)和綜合提供了必要的依據(jù),得出了一些有實(shí)際意義的結(jié)論1。2006年桂乃磐、何哲民、張世安發(fā)表基于J特性圖的擴(kuò)大調(diào)速范圍型無級(jí)變速器的設(shè)計(jì),簡(jiǎn)介了封閉行星輪系特性圖和

11、功率分配系數(shù)PF的計(jì)算法,查表可確定功率流形態(tài)。又采用了求J直線和t直線交點(diǎn),按圖由交點(diǎn)直接確定功率流種類的方法7。2009年璩瑤瑤、張淳、趙永剛發(fā)表滑動(dòng)率對(duì)控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的影響,針對(duì)滑動(dòng)率對(duì)控制式差動(dòng)無級(jí)變速器有著重要的影響,對(duì)不同類型控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的傳動(dòng)比及調(diào)速范圍與裝置內(nèi)無級(jí)變速器滑動(dòng)率之間的關(guān)系進(jìn)行分析討論,并得到相應(yīng)關(guān)系式;還對(duì)不同類型裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合時(shí)的參數(shù)進(jìn)行分析推導(dǎo),并得出相應(yīng)的計(jì)算公式,為此類裝置的技術(shù)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)8。2011年李志愿、張淳發(fā)表控制式差動(dòng)無級(jí)變速器調(diào)節(jié)函數(shù)的研究,針對(duì)目前控制式差動(dòng)無級(jí)變速器調(diào)速的不準(zhǔn)確性,以一種典型PX型差動(dòng)無級(jí)變速器為例,分析了

12、整個(gè)裝置各個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,推導(dǎo)出了輸出轉(zhuǎn)速與調(diào)速手柄轉(zhuǎn)角之間的函數(shù)關(guān)系,為控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的自動(dòng)化調(diào)速奠定了理論依據(jù)9。同年,以上兩位作者發(fā)表基于MATLAB的控制式差動(dòng)無級(jí)變速器優(yōu)化設(shè)計(jì),針對(duì)目前控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,以整個(gè)裝置的體積最小為優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo),建立控制式差動(dòng)無級(jí)變速器優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型,并利用MATLAB的優(yōu)化工具箱對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),得出優(yōu)化后變速裝置的體積比初始設(shè)計(jì)的體積小,為同類型傳動(dòng)的設(shè)計(jì)提供有效地設(shè)計(jì)方法10。2012年李志愿、張淳、牛軍龍發(fā)表基于ANSYS的控制式差動(dòng)無級(jí)變速器行星架模態(tài)分析,運(yùn)用有限元軟件ANSYS對(duì)控制式差動(dòng)無級(jí)變速器行星架的振動(dòng)特

13、性和響應(yīng)特性進(jìn)行較為全面的分析,得到行星架的前6階振型云圖并進(jìn)行試驗(yàn),驗(yàn)證分析結(jié)果的正確性,從而為避免因裝置共振等因素造成的損害在理論上提供參考,也為進(jìn)一步研究控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的振動(dòng)問題提供理論參考11。同年,張淳、李志愿、吉濤發(fā)表控制式差動(dòng)無級(jí)變速器控制方案的研究,介紹了控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的組成及傳動(dòng)原理,結(jié)合PX型的差動(dòng)無級(jí)變速器建立輸出轉(zhuǎn)速與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各個(gè)參數(shù)建立起數(shù)學(xué)模型,找出輸出轉(zhuǎn)速與變速比的函數(shù)關(guān)系。從函數(shù)模型找出影響輸出轉(zhuǎn)速的變量,然后在輸出轉(zhuǎn)速和調(diào)節(jié)變量之間加一個(gè)負(fù)反饋環(huán)節(jié),以此來控制差動(dòng)無級(jí)變速器的轉(zhuǎn)速。同時(shí)也詳細(xì)分析以PLC為控制核心的反饋系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),為控制調(diào)速系

14、統(tǒng)模型的建立提供了研究依據(jù)和實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)12。同年,李志愿發(fā)表控制式差動(dòng)無級(jí)變速器調(diào)速控制的研究,通過最小二乘法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,并建立調(diào)速函數(shù)模型,編制出人機(jī)對(duì)話框,為控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的調(diào)速控制提供了相對(duì)完整的理論分析過程13。2014年張淳、趙越發(fā)表用于印字模切機(jī)的控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)研究及虛擬裝配,將控制式差動(dòng)無級(jí)變速裝置結(jié)合到印字模切機(jī)中,利用控制式差動(dòng)無級(jí)變速裝置的調(diào)速優(yōu)點(diǎn)來達(dá)到所需效果14。2015年楊利紅、璩瑤瑤、張淳發(fā)表控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的優(yōu)化設(shè)計(jì),通過建立控制式差動(dòng)無級(jí)變速器優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型,利用MATLAB的優(yōu)化工具箱對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),整體減少了減速裝置的體積,

15、為同類型傳動(dòng)的設(shè)計(jì)提供了設(shè)計(jì)方法15。1.1.3 國(guó)內(nèi)控制式差動(dòng)無級(jí)變速器研究現(xiàn)狀控制式差動(dòng)無級(jí)變速器既然具有機(jī)械無級(jí)變速器所不能實(shí)現(xiàn)的性能,但是它的這種組合也產(chǎn)生諸多缺陷譬如機(jī)構(gòu)顯得繁重、功率回流和內(nèi)部各方面參數(shù)協(xié)調(diào)復(fù)雜等。在此,國(guó)內(nèi)控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的發(fā)展我們從理論研究、試驗(yàn)研究和應(yīng)用研究等3個(gè)方面來闡述。(1)在理論研究方面1)控制式差動(dòng)無級(jí)變速裝置傳動(dòng)比及調(diào)速范圍的研究控制式差動(dòng)無級(jí)變速器是由兩種復(fù)雜機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合,自身的傳達(dá)比及調(diào)速范圍分析都比較困難,這樣的組合增加了分析的工作量。國(guó)內(nèi)很多學(xué)者經(jīng)過多年的潛心研究,已經(jīng)解決了這樣的難題,并得到很多實(shí)質(zhì)性的成果。 2)控制式差動(dòng)無級(jí)變速

16、裝置功率流的研究控制式差動(dòng)無級(jí)變速器按照是否滿足0RRp和RRp來分為精密調(diào)速型、擴(kuò)大調(diào)速型和過零調(diào)速型。國(guó)內(nèi)學(xué)者得出:如果該裝置屬于精密調(diào)速型,它的內(nèi)部就不存在封閉功率流;如果該裝置屬于擴(kuò)大調(diào)速型和過零調(diào)速型,它的內(nèi)部必然存在封閉功率流。按照組合順序的不同控制式差動(dòng)無級(jí)變速器分為PX型和XP型,在參數(shù)不同情況下,PX型不能實(shí)現(xiàn)過零調(diào)速,但是XP型可以(容易發(fā)生自鎖現(xiàn)象)。 3)控制式差動(dòng)無級(jí)變速裝置傳動(dòng)效率的研究控制式差動(dòng)無級(jí)變速器內(nèi)部可能存在封閉循環(huán)功率,情況也相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。在傳達(dá)效率的計(jì)算方面可以采用傳動(dòng)比法(. 克萊依涅斯法16)和嚙合功率法。 4)綜合設(shè)計(jì)的研究:對(duì)重要參數(shù)的綜合進(jìn)行研

17、究分析,由于在研究經(jīng)費(fèi)、人員調(diào)動(dòng)等各種原因研究的不夠深入,很多工作還需要進(jìn)一步研究。(2)試驗(yàn)研究方面1)西安理工大學(xué)的薛隆泉以及郗向儒教授在封閉式差動(dòng)無級(jí)變速器的傳動(dòng)效率做了一些研究,在基于虛擬技術(shù)等方面做了一些試驗(yàn)性研究。特別是薛隆泉教授還進(jìn)行了基于虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,取得不少見解性成果。2)東華大學(xué)在90年代也在差動(dòng)無級(jí)變速器的性能方面做出了大量的試驗(yàn)性研究。3)九十年代初,華南理工大學(xué)得到國(guó)家自然科學(xué)基金的資助進(jìn)行無級(jí)變速傳動(dòng)速比控制規(guī)律的研究,由于沒有生產(chǎn)廠家的參與,器研究課題隨著基金資助的終結(jié)而結(jié)束。4)21世紀(jì)初,西安理工大學(xué)代春英、薛隆泉等在基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的22k

18、W封閉式差動(dòng)無級(jí)變速器的研究,利用ADAMS進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真。(3)應(yīng)用研究方面1) 陜西科技大學(xué)王乃信、張淳等人的研究課題“用于鍋爐鏈條爐排調(diào)速的應(yīng)用研究”取得重要的研究成果,在某礦務(wù)局得到成功的運(yùn)用。2) 陜西科技大學(xué)王乃信等人在應(yīng)用方面的研究還有個(gè)“平面模切傳動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速研究”,在企業(yè)成功實(shí)踐運(yùn)行。3) 陜西科技大學(xué)璩瑤瑤等利用MATLAB優(yōu)化工具箱對(duì)控制式差動(dòng)無級(jí)變速器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),整個(gè)裝置的體積減少20%左右。每一步的所取得成果都是艱辛苦研的結(jié)果,在各個(gè)方面都取得不少成就,但是需要解決的問題還是有的,進(jìn)一步的研究還得進(jìn)行下去。1.1.4 國(guó)外控制式差動(dòng)無級(jí)變速器研究現(xiàn)狀20世紀(jì)30年代

19、中期,德國(guó)Kleiner與Rossler大膽提出用基本型弧錐環(huán)盤式無級(jí)變速器與2K-H型行星差動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行并聯(lián)組合,這樣基本型無級(jí)變速裝置的調(diào)速范圍擴(kuò)大許多。20世紀(jì)50年代初期,蘇聯(lián)科學(xué)家提出封閉式行星摩擦變速器,其實(shí)也是有機(jī)械帶式無級(jí)變速器與錐齒輪差動(dòng)輪系的并聯(lián)組合。后續(xù)也提出很多大膽性的想法,在無級(jí)變速裝置的調(diào)速范圍、傳動(dòng)功率以及調(diào)速準(zhǔn)確度都有很大的提高。由于這種裝置都是基本型無級(jí)變速器與差動(dòng)輪系的組合,也沒有定義確切的名稱,在1965年美國(guó)科學(xué)家NPChironis定義為“控制式差動(dòng)傳動(dòng)裝置”。也是通過裝置功率分流原理提高傳動(dòng)功率,實(shí)現(xiàn)精密調(diào)速;另外通過差動(dòng)行星機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)更大范圍的運(yùn)轉(zhuǎn)速

20、度。在六十年代,由于看到“控制式差動(dòng)傳動(dòng)裝置”優(yōu)點(diǎn),日本國(guó)內(nèi)的機(jī)械專家對(duì)差動(dòng)齒輪式無級(jí)變速器相當(dāng)量的研究,為該裝置的研發(fā)作出大量貢獻(xiàn)。1.2 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器研究意義1.2.1 傳統(tǒng)機(jī)械式無級(jí)變速器存在的問題無級(jí)變速器在現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)占據(jù)著重要的地位,隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)無級(jí)變速器的要求也越來越高,傳統(tǒng)的機(jī)械式無級(jí)變速器在機(jī)械的某些領(lǐng)域已經(jīng)無法滿足現(xiàn)有研究的要求。傳統(tǒng)機(jī)械式無級(jí)變速器存在的主要缺陷有:(1)機(jī)械式無級(jí)變速器幾乎都是依靠摩擦力來傳遞動(dòng)力,施加在摩擦副間的法向壓緊力高達(dá)其所傳遞的有效圓周力的2075倍,因此限制了其傳動(dòng)功率;(2)機(jī)械式無級(jí)變速器的調(diào)速范圍多在R=46之間,

21、比較難于實(shí)現(xiàn)大范圍的調(diào)速,幾乎無法實(shí)現(xiàn)正、反向調(diào)速。1.2.2 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器研究目的由于現(xiàn)階段機(jī)械式無級(jí)變速器存在以上兩個(gè)主要缺陷,已經(jīng)無法滿足飛速發(fā)展的機(jī)械行業(yè)的需求,因而研究控制式無級(jí)變速器是很有必要的,控制式無級(jí)變速器可以實(shí)現(xiàn)以下兩個(gè)目的:(1) 使傳動(dòng)的大部分功率由差動(dòng)輪系通過,而少量功率流過機(jī)械式無級(jí)變速器,從而通過功率分流,提高無級(jí)變速裝置的傳遞功率的能力;(2) 利用差動(dòng)輪系的差動(dòng)合成,得到廣泛的輸出轉(zhuǎn)速范圍,從而擴(kuò)大無級(jí)變速器的調(diào)速范圍1??刂剖讲顒?dòng)式無級(jí)變速器廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合:1,在輸出轉(zhuǎn)速多變和工藝參數(shù)多變的情況下,比如工業(yè)用的攪拌機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、各種機(jī)床等;2,在自

22、動(dòng)生產(chǎn)線上或者特殊要求工況下,要求最適合的工作速度;3,某些機(jī)械為了避免共振,通過調(diào)速以快速跨過共振頻率;4,在復(fù)雜的生產(chǎn)線上要求各種機(jī)器協(xié)同工作的情況;5,各種車輛變速裝置,等等16。通過研究控制式差動(dòng)無級(jí)變速器,可以提高生產(chǎn)效率,而且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,減輕工作人員的工作強(qiáng)度。1.3 課題的提出及內(nèi)容1.3.1 課題的提出隨著大工業(yè)時(shí)代的到來,無級(jí)變速器已成為一種通用的傳動(dòng)方式,配合減速傳動(dòng)廣泛的應(yīng)用在紡織、輕工、包裝、農(nóng)業(yè)、食品、化工、國(guó)防、起重機(jī)械等,機(jī)械無級(jí)變速器的市場(chǎng)需求也持續(xù)增加,當(dāng)前也研發(fā)各種類型的無級(jí)變速器并已經(jīng)系列化生產(chǎn)。而我國(guó)在機(jī)械無級(jí)變速器起步較晚,研究水平有限,盡管現(xiàn)在

23、國(guó)內(nèi)高等院校、科研院所都投入很大的研究,但目前機(jī)械式無級(jí)變速器大部分都是依靠進(jìn)口產(chǎn)品進(jìn)行仿制。在這仿制的過程中產(chǎn)生反求工程這個(gè)新興的行業(yè),同時(shí)對(duì)科研人員提出更高的水平。目前使用的機(jī)械式無級(jí)變速器大部分都是依靠摩擦力來傳動(dòng)的,這樣它的調(diào)速范圍和承載能力有限,限制它的發(fā)展空間。國(guó)內(nèi)外學(xué)者為了解決這個(gè)問題也提出各種設(shè)想,上面已介紹很多,也取得許多可喜的成果。通過將行星差動(dòng)輪系封閉基本型機(jī)械無級(jí)變速器的輸入輸出兩個(gè)軸得到一種組合式無級(jí)變速器,也就是控制式差動(dòng)無級(jí)變速器,可以很好解決它在調(diào)速范圍和承載能力的缺陷。但是控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的運(yùn)動(dòng)學(xué)、功率流分析很復(fù)雜,設(shè)計(jì)業(yè)比較麻煩、裝置的體積也很大,我校王

24、乃信、張淳等對(duì)此做了很多的研究,發(fā)表很多見解性的學(xué)術(shù)論文。1.3.2 課題研究的主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)課題,是將機(jī)械無級(jí)變速器與周轉(zhuǎn)輪系組合,設(shè)計(jì)出用于印字模切機(jī)的控制式差動(dòng)無級(jí)調(diào)速裝置,以拓寬機(jī)械無級(jí)變速器的調(diào)速范圍。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是在裝置進(jìn)行全面的傳動(dòng)特性分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。對(duì)此,我按照以下幾個(gè)步驟進(jìn)行設(shè)計(jì):(1) 收集本次設(shè)計(jì)所需要的資料,分析控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的工作原理及結(jié)構(gòu);(2) 進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)計(jì)算,分配傳動(dòng)比;(3) 計(jì)算行星輪系基本構(gòu)件的效率、轉(zhuǎn)速、功率以及扭矩;(4) 對(duì)周轉(zhuǎn)輪系進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算;(5) 根據(jù)控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的原理和結(jié)構(gòu),繪制出本課題所設(shè)計(jì)

25、出的裝配圖;(6) 對(duì)所設(shè)計(jì)出的控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的重要零件,繪制出其零件圖。2 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的工作原理及設(shè)計(jì)2.1 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理2.1.1 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)針對(duì)機(jī)械式無級(jí)變速器所存在的問題,我們提出新的方案:將機(jī)械式無級(jí)變速器與差動(dòng)行星齒輪進(jìn)行組合,即:用無級(jí)變速器去封閉差動(dòng)輪系的兩個(gè)輸入端(或輸出端),形成所謂的“控制式差動(dòng)無級(jí)變速器”,或稱之為“控制式差動(dòng)傳動(dòng)裝置”。2.1.2 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的工作原理從無級(jí)變速器與差動(dòng)輪系的組合順序結(jié)構(gòu)上,控制式差動(dòng)無級(jí)變速器可分為PX型和XP型,根據(jù)調(diào)速范圍的不同可以分為精密調(diào)速型、擴(kuò)大調(diào)速范圍型和過

26、零調(diào)速型??刂剖讲顒?dòng)無級(jí)變速器的原理圖2-1所示:P-機(jī)械式無級(jí)變速器,調(diào)速范圍 X-差動(dòng)齒輪系圖2-1 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器原理圖1A、B、C差動(dòng)輪系的三個(gè)基本構(gòu)件。對(duì)于PX型,C為輸出端;對(duì)于XP 型,C為輸入端I、O整個(gè)裝置的輸入(輸出)端。對(duì)于PX型,I為輸入端;對(duì)于XP型,I為 輸入端;對(duì)XP型,O為輸出端,I、O均為無級(jí)變速器的一端,各相關(guān)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速,分別與角標(biāo)對(duì)應(yīng),(PX型)或(XP型)(PX型)或(XP型)由圖2-1可以看出輸入的功率從輸入軸輸入后分為兩個(gè)支流進(jìn)行傳動(dòng),一支通過差動(dòng)行星輪系流過以便提高基本型無級(jí)變速器的承載能力,另一支通過機(jī)械基本型無級(jí)變速器流過以便調(diào)速17。2

27、.2 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器運(yùn)動(dòng)學(xué)分析控制式差動(dòng)無級(jí)變速器由以上可知有兩種形式,本課題是以PX型為研究對(duì)象,即:輸入功率先流入機(jī)械式無級(jí)變速器,最后在差動(dòng)輪系匯合。下面會(huì)從各級(jí)行星輪系配齒計(jì)算、輸出轉(zhuǎn)速驗(yàn)證、控制式差動(dòng)無級(jí)變速器類型驗(yàn)證、功率流方向判定、各級(jí)效率計(jì)算、各級(jí)轉(zhuǎn)速計(jì)算、各級(jí)扭矩計(jì)算、各級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算這幾個(gè)方面來闡述課題研究成果。2.2.1 配齒計(jì)算計(jì)算公式如下: (2-1) (2-2) (2-3) (2-4) (2-5)其中,根據(jù)選取的P3型鏈?zhǔn)綗o級(jí)變速器的調(diào)速范圍=6,;由于畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求裝置輸出轉(zhuǎn)速為018.4r/min,為保證裝置輸出轉(zhuǎn)速可以達(dá)到0r/min,因而要令R=-

28、1000。一級(jí)行星輪系配齒計(jì)算:(1) 當(dāng)=5.6時(shí),=1-=-4.6,查表8-4知=19,=86 則=-1.88,=0.408,=2.449,=-262.09r/min,=-0.536r/min;(2) 當(dāng)=6.3時(shí),=-5.3,查表8-4知=17,=88 則=-2.17,=0.408,=2.449,=-232.465r/min,=0.98r/min;(3) 當(dāng)=7.1時(shí),=-6.1,查表8-4知=15,=90 則=-2.49,=0.408,=2.449,=-207r/min,=0.12r/min;39用于印字模切機(jī)的控制式差動(dòng)無級(jí)變速器設(shè)計(jì)(4) 當(dāng)=8時(shí),=-7,查表8-4知=13,=9

29、2 則=-2.86,=0.408,=2.449,=-183.53r/min,=0.31r/min;(5) 當(dāng)=9時(shí),=-8,查表8-4知=17,=139 則=-3.27,=0.408,=2.449,=-163.1r/min,=0.38r/min;(6) 當(dāng)=10時(shí),=-9,查表8-4知=16,=140 則=-3.68,=0.408,=2.449,=-146.7r/min,=0.38r/min;(7) 當(dāng)=11.2時(shí),=-10.2,查表8-4知=14,=142 則=-4.17,=0.408,=2.449,=-131r/min,=0.317r/min;(8) 當(dāng)=12.5時(shí),=-11.5,查表8-

30、4知=13,=143 則=-4.7,=0.408,=2.449,=-117.4r/min,=0.24r/min。 經(jīng)過一級(jí)行星齒輪的配齒計(jì)算,決定選擇一級(jí)行星輪系配齒計(jì)算中第(5)組數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行二級(jí)行星輪系的配齒試算算,計(jì)算過程如下:由一級(jí)配齒計(jì)算結(jié)果可知,=17,=139則根據(jù)公式(2-2)知-8.176,=1-9.176又因?yàn)?-63.1r/min,=0.36r/min所以=-17.77r/min,=0.04r/min2.2.2 輸出轉(zhuǎn)速的驗(yàn)證對(duì)于PX型控制式差動(dòng)無級(jí)變速器,差動(dòng)輪系各基本構(gòu)件與輸出轉(zhuǎn)速的關(guān)系為:(1) 當(dāng)時(shí), (2-6)(2) 當(dāng)時(shí), (2-7)經(jīng)驗(yàn)算,當(dāng)=1,=-

31、3.27,=-8,=6,=-1000時(shí),=-163.1r/min,=0.36r/min滿足設(shè)計(jì)要求。2.2.3 類型驗(yàn)證上面已經(jīng)闡述過控制式差動(dòng)無級(jí)變速器有三種類型,其判定準(zhǔn)則如下:判定方法所屬類型 精密調(diào)速型(A型) 擴(kuò)大調(diào)速型(B型)精密調(diào)速型(A型)過零調(diào)速型(B0型)擴(kuò)大調(diào)速型(B型)精密調(diào)速型(A型)表2-1 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器類型判定準(zhǔn)則根據(jù)以上計(jì)算,由于=-3.270,0 故0; 又因?yàn)?1.33,=8.01,=8 所以根據(jù)表中的判定準(zhǔn)則可知,該裝置為過零調(diào)速型(B0型)控制式差動(dòng)無級(jí)變速器。2.2.4功率流方向驗(yàn)證任何機(jī)械裝置內(nèi)總存在著功率的傳遞,我們?nèi)绻驯粋鬟f的功率看作是

32、某種“流體”,那么功率傳遞的路線就可以看做是“功率流”。可以利用“克列依涅斯法”來判定功率流的方向。以圖2-1(a)為例,具體的判定方法為:對(duì)于PX型控制式差動(dòng)無級(jí)變速器,當(dāng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中功率從A流向B時(shí),x3=1;當(dāng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中的功率從B流向A時(shí),x3=-1。這是一個(gè)充要條件,反過來也適用。其中, (2-8)根據(jù)公式(2-8)計(jì)算:x3=sign=sign(-0.31)=-1由功率流方向判定準(zhǔn)則可知:該P(yáng)X型控制式差動(dòng)無級(jí)變速器中功率從B流向A,具體流向如圖(2-2)所示:圖2-2 PX型控制式差動(dòng)無級(jí)變速器功率流方向2.2.5效率計(jì)算控制式差動(dòng)無級(jí)變速器內(nèi)部可能存在著封閉循環(huán)功率,情況比較復(fù)雜,

33、所以我們?nèi)匀话凑铡翱肆幸滥狗ā眮磉M(jìn)行計(jì)算。如圖(2-2)所示,功率由外部傳入裝置后,有一股功率經(jīng)過太陽(yáng)輪a返回的功率Mana,該功率就稱為該裝置的封閉循環(huán)功率。封閉循環(huán)功率只有在封閉機(jī)構(gòu)中才會(huì)存在,并且按封閉的狀態(tài)進(jìn)行流動(dòng),因此也稱“封閉循環(huán)功率”為“循環(huán)功率”或“回流功率”。具體的“克列依涅斯法”如下:設(shè)i為該裝置的傳動(dòng)比,則i為裝置中各內(nèi)傳動(dòng)比ik(k=1,2,3,n)的函數(shù),即:i=f(i1,i2,i3,in)該傳動(dòng)比稱為運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比,而運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比為:=f(,)其中 = (2-9)式中是ik所對(duì)應(yīng)傳動(dòng)副的效率。而 ,為避免偏導(dǎo)計(jì)算,把公式簡(jiǎn)化為: (2-10) (2-11)則裝置的效

34、率計(jì)算可由下式求得: (2-12)下面為本課題的效率計(jì)算過程:令 , (2-13)則 (2-14)所以裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為: (2-15)在ipminipipmax范圍之間選取若干組數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)選取的原則為越靠近ipmax,數(shù)據(jù)越疏,以便獲得詳細(xì)的效率變化趨勢(shì)。(1) 當(dāng)ip=ipmin=0.408時(shí),由公式(2-10)得x1=1;由公式(2-11)得x2=-1;由公式(2-8)得x3=1;查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)可知:減速器的效率為0.9,行星輪系的效率為0.96,則1=A=0.9,2=B=0.96,則0=12=0.9216;由公式(2-13)得對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:0.408,-3.27,-8;由公

35、式(2-9)得對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:0.408,-3.41,-7.3728;由公式(2-15)得裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:28.985;由公式(2-14)得裝置的傳動(dòng)比為:2001.24;由公式(2-12)得裝置的效率為:0.014。(2)當(dāng)ip=0.5時(shí),同理得對(duì)應(yīng)的xi各值分別為:-1,1,-1;對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:0.5,-3.27,-8;對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:0.556,-3.1392,-8.681;裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:-10.014;裝置的傳動(dòng)比為:-20.158;裝置的效率為:0.497。(3)當(dāng)ip=0.6時(shí),對(duì)應(yīng)的xi各值分別為:-1,1,-1;對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:0.6

36、,-3.27,-8;對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:0.667,-3.1392,-8.681;裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:-7.646;裝置的傳動(dòng)比為:-11.541;裝置的效率為:0.663。(4)當(dāng)ip=0.7時(shí),對(duì)應(yīng)的xi各值分別為:-1,1,-1;對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:0.7,-3.27,-8;對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:0.778,-3.1392,-8.681;裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:-6.5412;裝置的傳動(dòng)比為:-8.842;裝置的效率為:0.7398。(5)當(dāng)ip=0.8時(shí),對(duì)應(yīng)的xi各值分別為:-1,1,-1;對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:0.8,-3.27,-8;對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:0.889,

37、-3.1392,-8.681;裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:-5.901;裝置的傳動(dòng)比為:-7.522;裝置的效率為:0.785。(6) 當(dāng)ip=0.9時(shí),對(duì)應(yīng)的xi各值分別為:-1,1,-1;對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:0.9,-3.27,-8;對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:1,-3.1392,-8.681;裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:-5.484;裝置的傳動(dòng)比為:-6.7397;裝置的效率為:0.814。(7)當(dāng)ip=1.0時(shí),對(duì)應(yīng)的xi各值分別為:-1,1,-1;對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:1,-3.27,-8;對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:1.111,-3.1392,-8.681;裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:-5.1901;裝置

38、的效率為:0.834;(8)當(dāng)ip=1.5時(shí),對(duì)應(yīng)的xi各值分別為:-1,1,-1;對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:1.5,-3.27,-8;對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:1.667,-3.1392,-8.681;裝置的傳動(dòng)比為:-5.0567;裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:-4.4706;裝置的效率為:0.884。(9)當(dāng)ip=1.8時(shí),對(duì)應(yīng)的xi各值分別為:-1,1,-1;對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:1.8,-3.27,-8;對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:2,-3.1392,-8.681;裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:-4.2735;裝置的傳動(dòng)比為:-4.7596;裝置的效率為:0.898。(10)當(dāng)ip=2時(shí),對(duì)應(yīng)的xi各值分別為

39、:-1,1,-1;對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:2,-3.27,-8;對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:2.222,-3.1392,-8.681;裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:4.1813;裝置的傳動(dòng)比為:-4.6237;裝置的效率為:0.904。(11)當(dāng)ip=2.1時(shí),對(duì)應(yīng)的xi各值分別為:-1,1,-1;對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:2.1,-3.27,-8;對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:2.333,-3.1392,-8.681;裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:-4.143;裝置的傳動(dòng)比為:-4.5678;裝置的效率為:0.907。(12)當(dāng)ip=2.3時(shí),對(duì)應(yīng)的xi各值分別為:-1,1,-1;對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:2.3,-3.27,-

40、8;對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:2.556,-3.1392,-8.681;裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:-4.0778;裝置的傳動(dòng)比為:-4.474;裝置的效率為:0.911。(13)當(dāng)ip=2.4時(shí),對(duì)應(yīng)的xi各值分別為:-1,1,-1;對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:2.4,-3.27,-8;對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:2.667,-3.1392,-8.681;裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:-4.04995;裝置的傳動(dòng)比為:-4.434;裝置的效率為:0.913。(14)當(dāng)ip=2.449時(shí),對(duì)應(yīng)的xi各值分別為:-1,1,-1;對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:2.449,-3.27,-8;對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:2.721,-3

41、.1392,-8.681;裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:4.037;裝置的傳動(dòng)比為:4.4131;裝置的效率為:0.915。圖2-3 效率變化圖2.2.6 一行星輪系級(jí)轉(zhuǎn)速、功率、扭矩計(jì)算在解決控制式差動(dòng)無級(jí)變速器的各級(jí)傳動(dòng)比和效率的問題后,其機(jī)械輸出特性的問題也就迎刃而解了。具體的計(jì)算方法如下:一級(jí)行星輪系太陽(yáng)輪軸轉(zhuǎn)速: (2-16)一級(jí)行星輪系行星架轉(zhuǎn)速: (2-17)一級(jí)行星輪系行星架功率: (2-18)一級(jí)行星輪系太陽(yáng)輪軸功率: (2-19)一級(jí)行星輪系內(nèi)齒圈功率: (2-20) 一級(jí)行星輪系太陽(yáng)輪扭矩: (2-21)一級(jí)行星輪系內(nèi)齒圈扭矩: (2-22)由畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書可知:所選電機(jī)型號(hào)為Y

42、160M1-8,其輸入功率ND=4kW,輸入轉(zhuǎn)速nI=720r/min。結(jié)合效率計(jì)算結(jié)果,本課題以上各項(xiàng)參數(shù)的具體計(jì)算過程如下:(1) 當(dāng)ip=0.408時(shí),由公式(2-16)得na=1764.706r/min;由公式(2-17)得nc=0.36r/min;由公式(2-18)得NC=0.056kW;由公式(2-19)得NA=-28.357r/min;由公式(2-20)得NB=30.713r/min。由公式(2-21)得Ma=-153.443Nm;由公式(2-22)得Mb=-1331.976Nm。(2) 當(dāng)ip=0.5時(shí),同理得na=1440r/min;nc=-35.719r/min;NC=1.

43、988kW;NA=8.278kW; NB=-10.989kW;Ma=54.893Nm;Mb=476.576Nm。(3) 當(dāng)ip=0.6時(shí),得na=1200r/min;nc=-62.385r/min;NC=2.652kW;NA=5.27kW; NB=-8.393kW;Ma=41.936Nm;Mb=363.992Nm。(4)當(dāng)ip=0.7時(shí),得:na=1028.57r/min;nc=-81.433r/min;NC=2.96kW;NA=3.862kW; NB=-7.177kW;Ma=35.854Nm;Mb=311.256Nm。(5)當(dāng)ip=0.8時(shí),得:na=900r/min;nc=-95.719r

44、/min;NC=3.14kW;NA=3.0498kW; NB=-6.4768kW;Ma=32.36Nm;Mb=280.89Nm。(6)當(dāng)ip=0.9時(shí),得:na=800r/min;nc=-106.83r/min;NC=3.256kW;NA=2.19kW;NB=-6.018kW;Ma=30.067Nm;Mb=260.991Nm。(7)當(dāng)ip=1.0時(shí),得:na=720r/min;nc=-115.72r/min;NC=3.336kW;NA=2.144kW;NB=-5.692kW;Ma=28.4348Nm;Mb=246.853Nm。(8)當(dāng)ip=1.2時(shí),得:na=600r/min;nc=-129.

45、052r/min;NC=3.444kW;NA=1.654kW;NB=-5.269kW;Ma=26.323Nm;Mb=228.508Nm。(9)當(dāng)ip=1.5時(shí),得:na=480r/min;nc=-142.385r/min;NC=3.536kW;NA=1.359kW;NB=-4.903kW;Ma=27.036Nm;Mb=212.636Nm。(10)當(dāng)ip=1.8時(shí),得:na=400r/min;nc=-151.274r/min;NC=3.592kW;NA=0.981kW;NB=-4.688kW;Ma=23.419Nm;Mb=203.311Nm。(11)當(dāng)ip=2.0時(shí),得:na=360r/min;

46、nc=-155.719r/min;NC=3.616kW;NA=0.864kW;NB=-4.585kW;Ma=22.9176Nm;Mb=198.844Nm。(12)當(dāng)ip=2.4時(shí),得:na=300r/min;nc=-162.385r/min;NC=3.652kW;NA=0.697kW; NB=-4.437kW;Ma=22.186Nm;Mb=192.426Nm。(13)當(dāng)ip=2.449時(shí),得:na=293.998r/min;nc=-163.052r/min;NC=3.66kW;NA=0.682kW;NB=-4.432kW;Ma=22.151Nm;Mb=192.209Nm?!皺C(jī)械轉(zhuǎn)速”取極限轉(zhuǎn)速

47、的三分之一作為該裝置的“機(jī)械轉(zhuǎn)速”,即nc=-163.13=-54.36r/min則在此轉(zhuǎn)速下,該裝置的效率、各部分轉(zhuǎn)速、各部分功率以及各部分扭矩的計(jì)算如下所示:由公式(2-1)可反求出ip=0.566;由公式(2-10)得x1=1;由公式(2-11)得x2=-1;由公式(2-8)得x3=1;由公式(2-13)得對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比分別為:0.566,-3.27,-8;由公式(2-9)得對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)比分別為:0.629,-3.1392,-8.681;由公式(2-15)得裝置的動(dòng)力學(xué)傳動(dòng)比為:-8.235;由公式(2-14)得裝置的傳動(dòng)比為:-13.241;由公式(2-12)得裝置的效率為:0.62

48、2; 由公式(2-16)得na=1272.08r/min;由公式(2-18)得NC=2.488kW;由公式(2-19)得NA=6.014r/min;由公式(2-20)得NB=-9.037r/min。由公式(2-21)得Ma=45.14Nm;由公式(2-22)得Mb=391.92Nm?;谝陨嫌?jì)算結(jié)果,將各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理至表(2-2)中:表2-2 控制式差動(dòng)無級(jí)變速器一級(jí)行星齒輪系參數(shù)表ipnanbNANBMaMbNC0.4081764.706-220.183-28.35730.713-153.443-1331.9760.0140.0560.51440-220.1838.278-10.989

49、54.893476.5760.4971.9880.5661272.8-220.1836.014-9.03745.14391.920.6222.4880.61200-220.1835.27-8.39341.936363.9920.6632.6520.71028.57-220.1833.862-7.17735.854311.2560.73982.960.8900-220.1833.0498-6.476832.36280.890.7853.140.9800-220.1832.519-6.01830.067260.9910.8143.2561.0720-220.1832.144-5.69228.4348246.8530.8343.3361.2600-220.1831.654-5.26926.323228.5080.8613.4441.5480-220.1831.359-4.90327.036212.6360.8843.5361.8400-220.1830.981-4.68823.419203.3110

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