外文翻譯-- 錐--錐型無級變速器的研究與運用 中文版

錐 -錐型無級變速器的研究與運用 摘要 牽引驅動無級變速具有低噪聲和低振動的特點，但大多數(shù)牽引驅動無級變速的結構復雜，作者之一發(fā)明了一種新型的牽引驅動無級變速，這個新的無級變速器 ,結構簡單 ,傳輸效率是相當之高。這個新 CVT叫做錐 錐型無級變速 (CTC -無級變速 )。本研究的目的旨在 CTC-CVT的實際使用，在這份報告中 ,首先審查 CTC-CVT變速的機制和結構，其次 ,描述了 CTC-CVT的設計，最后 ,檢查機械電力傳輸效率。 關鍵詞 :機器元素 ,摩擦學 ,潤滑 ,無級變速 ,牽引驅動 ,效率 一、簡 介 牽引驅動的機械功率通過兩個轉子之間 的 一個彈流潤滑 (EHL)油膜傳輸。牽引油 在 轉子之間的干預形成了油膜時 ,形成 一個緊迫的剪切力 ,它傳送機械功率部 分 (牽引力 )的油膜 ， 牽引驅動 有 低振動、低噪音的特性 ， 能夠組成一個連續(xù)變量的傳播 (CVT)。牽引驅動類型的無級變速 的 各種結構已經開發(fā)出來。環(huán)形粒狀 型 CVT1和科普型 CVT2已經應用于工業(yè)機器。 半環(huán)型 CVT 實際上被用于汽車 3。電力傳輸效率無級變速超過 92%4。此外 ,軸傳動無級變速 5和 環(huán)型 CVT6的研究。然而 ,無級變速的牽引驅動類型有一個狹窄的減速比范圍 ， 結構是復雜的。 栗林博士 ,作者之一 ,設計了一種無級變速，牽引驅動錐型無級變速的結構簡單、減速比大 7。圖 1顯示的示意圖，設計了 CVT的傳動部分，圖 2顯示了一個爆炸輸電的透視圖部分。在這種無級變速器中 ,中間滾動的元素用于輸入和輸出軸之間，傳輸機械功率，輸入和輸出軸有一個凹錐形形式 ,中間滾動元素有一個凸錐形式。因為錐 式錐機械傳遞 ,這個新的無級變速器稱為錐-錐型無級變速器 (CTC-CVT)。在輸入和輸出軸 ,齒輪軸一端相連如圖 2所示，通過附加齒輪、 號碼配件的輸入和輸出，軸和滾動元素可以增加，通過增加配件數(shù)量的輸入和輸出軸滾動的元素 ,高轉矩得以傳遞。本研究旨在 CTC-CVT 的實際運用，其結構簡單，部件和電力傳輸效率大約是 90%，首先 ,了解基本的CTC-CVT 特點和一組輸入輸出軸及滾動元素，其次是檢查附加在輸入和輸出軸上的齒輪機構，描述了 CTC-CVT 的初步結構和變速機制，最后 ,提出設計了電力傳輸效率的一個原型。 二、基本結構 a、 CTC-CVT的結構 圖 3的示意圖顯示了 CTC-CVT動力傳輸?shù)囊徊糠郑@個 CTC-CVT組成由輸入和輸 出軸和一個中間滾動元素組成。輸入和輸出軸有一個凹錐心形式，中間滾動元素有一個凸錐形式。輸入和輸出軸之間存在一個偏移量 E，牽引油在凹錐形的軸的凸錐中間滾動元素之間的干預 ,形成了油膜壓力，此時從輸入軸端輸入一個牽引力，產生壓力油膜 ,輸入軸的轉動通過中間滾動元素傳遞到輸出軸，速度變化通過改變中間滾動體的接觸半徑來改變 ,半徑變化反過來影響中間滾動體斜錐角度。 b . 變速機制 CTC-CVT變速可以沿著中間滾動體錐角間接平穩(wěn)變化。圖 4顯示的幾何形狀為電力傳輸部分。讓 r1順時針轉動，輸入軸的半徑 r2 的共轉 半徑在輸入側凸錐角速度為 1，輸出軸的角速度為 2，然后得到下面的關系： 1 1 2 2rr （ 1） 讓 r3 凸錐的共轉半徑在輸出端 ,輸出的 r4 是順轉半徑軸 , 3是輸出軸的角速度 ,然后由下面的關系得到輸出的一面： 3 2 4 3rr （ 2） 減速比 e是輸入軸與輸出軸比率速度角，聯(lián)立方程（ 1）、（ 2）有以下方程： 1 1 2 2 43 2 3 3 1rre rr g （ 3） 如果順轉半徑 r1、 r3，輸入和輸出軸是相等的 ,有下 面的方程： 23e r r （ 4） 如果凸錐是傳動體 ,順轉半徑 r2和 r3的中間點的滾動體接觸分別通過輸入和輸出軸改變。如圖 5所示 ,減速比為 2.0，如果 r2的長度是 r3的長度兩倍，則它是 1.0， r2的長度等于 r3的長度 (圖 5(b)，同樣 ,如果減速比是 0.5，則r2的長度是 r3長度 的一半 (圖 5(c)，因此 ,當順轉半徑中間滾動元素的變化 ,根據(jù)方程 3和 4可以得到減速比的變化。 三、 CTC-CVT原型設計 驗證 CTC -無級變速的操作和性能，設計出 CTC-CVT 的原型。圖 6顯示一個設計的 CTC-CVT的剖視圖。表 1顯示了 CTC-CVT設計規(guī)范，在設計條件下 ,電動機的額定容量為 15(千瓦 ),使用 1500轉速 (rpm)輸入電源，該設計旨在研發(fā)出一個可以實現(xiàn)高傳輸效率的設計模型，改變的速度 ,傳動的機制中間滾動體沿著錐角轉動手柄使用。圖 7顯示了一個傳輸機制示意圖。一個案例 支持中間滾動體 ,連接到一個滑塊案例，減少相同的凸錐角度。附加的處理是將沿著槽處理傳動案例，并能影響速度無級變化。牽引驅動所需的壓力由裝運凸輪在輸入軸端，根據(jù)輸入轉矩，其凸輪裝置加載產生一個緊迫的力量。 輸入和輸出軸上的軸承 ,雙向軸承及使用滾柱軸承， CTC-CVT的徑向和推力負荷軸承。這些軸承作為一個組合 ,可以攜帶這些負載和造成小軸承的功率損耗。無級變速的目的是這樣，雙向軸承負荷徑向和推力，與滾柱軸承一起攜帶一個大負載，考慮軸承之間的距離決定容許的軸承角度和傳輸效率，潤滑的 CVT的各個部 分 ,強制潤滑用于無級變速潤滑液壓單元 (泵、過濾器、冷卻器和箱體 ),將這個無級變速單位原型分開安裝，再考慮密封設備的功率損耗。 輸出轉矩 2T(Nm) 95.5 減速比 e 0.5-2.0 輸入轉矩 11(min )N 1500 輸出轉矩 12 (min )N 750-3000 錐角 (deg) 46 接觸半徑 14, (m m)rr 46 損失 (mm)E 13 四、檢查傳輸效率 傳輸效率作為傳輸和試驗的性能得到保證是最重要的，牽引驅動的功率損耗型無級變速支力軸承 ,包括損失發(fā)生在接觸表面的動力傳動部分、攪拌牽引油的損失和油封及其他密封設備的損失。首先采用強制潤滑的原型制造 ,由外部噴灑到 CVT牽引油液壓單元，因為迷宮密封用于密封設備 ,認為沒有密封裝置的功率損耗，因此人們認為牽引油的攪拌沒有能量損失 ,檢查支力軸承和接觸表面動力傳輸部分的損失， a 、軸承 損耗的影響 軸承損失的影響的壓力加載于凸輪、徑向上的滾柱軸承載荷作用于輸入和輸出軸、徑向和推力載荷發(fā)生雙接觸角軸承，由于這些負載 ,轉矩的損失發(fā)生在每個軸承上，這表示為動態(tài)轉矩損失摩擦力矩 ,動態(tài)摩擦力矩也作用在每個軸承，由下面的表達方程 : t l vM M M （ 5） Ml是負載， Mv的速度。 b .旋轉的影響 在正常的接觸表面的動力傳動部分、油膜的相對旋轉運動發(fā)生在橢圓接觸面積上 ,這個運動旋轉加熱牽引油 ,增加滑動 ,減少了剪切力。由于損失自旋是理論上的分析方法約翰遜和特維克使用彈塑性模型 8,考慮油的剪切力減少所附的供暖。 c .動力傳輸效率 動力傳輸效率 P 可以速度傳輸效率 S 和扭矩傳輸效率 T 表達 : P S T g （ 6） 傳動效率代表了實際轉速旋轉與理想的傳輸速度的速度關系，無滑移點接觸條件，傳輸速度效率可以找到理論上的滑移率 (蠕變 )的輸入和輸出，蠕變可以被發(fā)現(xiàn)從牽引的蠕變曲線設置牽引系數(shù)，牽引曲線代表了蠕變和吸引力之間的關系系數(shù)，牽 引系數(shù)代表的比例為法向力的牽引力 ,作用中間滾動體，這是正常的組件的壓力。圖 8顯示了牽引曲線 CTC-CVT的設計規(guī)范，在表格 1中，牽引油的溫度 60 C，扭矩傳輸效率代表在傳輸轉矩點條件下自由滑動接觸實際與理想的傳輸扭矩的關系。扭矩傳輸效率存在每個軸承損失和旋轉損失。圖 9顯示了計算動力傳輸效率與輸入轉矩下降比率為 2.0,1.0和 0.5，動力傳輸效率的降低，輸入轉矩增加，動力傳輸效率也能減少使減速比減少 ,也就是說 ,輸出速度增加。隨著輸入扭矩的增加，軸承扭矩損失增加。當輸出速度增加 ,在軸承發(fā)生扭矩損失。此外 ,接觸面 積的表面壓力變得大而增加滑動，因此 ,能量損失就大，動力傳輸效率是 93%、減速比為