高效的功率分流式無(wú)級(jí)變速器

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高效的功率分流式無(wú)級(jí)變速器

金屬帶式無(wú)級(jí)變速器因其具有很多優(yōu)點(diǎn)而得到市場(chǎng)的廣泛重視，但由于其傳動(dòng)原理是依靠摩擦傳動(dòng)，因此很大程度上減小了其傳動(dòng)功率，降低了其優(yōu)勢(shì)。針對(duì)此問題，提出了采用行星齒輪等機(jī)械結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)功率分流功能的金屬帶式無(wú)極變速器的方案，無(wú)級(jí)變速器具有效率高、功率容量范圍寬等特點(diǎn)。

功率分流式無(wú)級(jí)變速器（可以是金屬帶式或超環(huán)面式）的機(jī)械部分傳遞功率的比值影響到該變速器的最大傳動(dòng)效率。通過找出計(jì)算該比值的算法，并將其應(yīng)用于布拉格捷克理工大學(xué)開發(fā)的一款功率分流式無(wú)級(jí)變速器上。

在求解功率分流系統(tǒng)的能量傳遞效率之前，假設(shè)以下條件已知：

（1）所使用無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)效率；

（2）整個(gè)功率分流式無(wú)級(jí)變速器的總傳動(dòng)效率；

（3）無(wú)級(jí)變速器傳遞功率的比值（可選）；

（4）整個(gè)功率分流式無(wú)級(jí)變速器傳遞功率的比值（可選）。

已知的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)越多，機(jī)構(gòu)的約束條件也越多，可優(yōu)化區(qū)域會(huì)相應(yīng)減小。如果上述4個(gè)條件均被給定，則該機(jī)構(gòu)會(huì)受到完全約束，可直接計(jì)算出機(jī)械部分傳遞功率的比值。如果僅給定（1）和（2）條件，那么該機(jī)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及功率分配都需要尋求最優(yōu)解。在優(yōu)化過程中，無(wú)級(jí)變速器部分傳遞功率的多少對(duì)總體傳動(dòng)效率的影響很大。本文將尋找最高效的功率分流變速器問題轉(zhuǎn)化成了行星齒輪機(jī)構(gòu)和金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的最優(yōu)組合問題。

目前，該算法足夠得出一個(gè)2自由度、4擋行星齒輪機(jī)構(gòu)和金屬帶式功率分流式無(wú)級(jí)變速器的最優(yōu)組合方案。

Gabriela Achtenova. SAE 2014-01-1726.

編譯：汪濤