外文翻译-- 锥--锥型无级变速器的研究与运用 中文版

锥 -锥型无级变速器的研究与运用 摘要 牵引驱动无级变速具有低噪声和低振动的特点，但大多数牵引驱动无级变速的结构复杂，作者之一发明了一种新型的牵引驱动无级变速，这个新的无级变速器 ,结构简单 ,传输效率是相当之高。这个新 CVT叫做锥 锥型无级变速 (CTC -无级变速 )。本研究的目的旨在 CTC-CVT的实际使用，在这份报告中 ,首先审查 CTC-CVT变速的机制和结构，其次 ,描述了 CTC-CVT的设计，最后 ,检查机械电力传输效率。 关键词 :机器元素 ,摩擦学 ,润滑 ,无级变速 ,牵引驱动 ,效率 一、简 介 牵引驱动的机械功率通过两个转子之间 的 一个弹流润滑 (EHL)油膜传输。牵引油 在 转子之间的干预形成了油膜时 ,形成 一个紧迫的剪切力 ,它传送机械功率部 分 (牵引力 )的油膜 ， 牵引驱动 有 低振动、低噪音的特性 ， 能够组成一个连续变量的传播 (CVT)。牵引驱动类型的无级变速 的 各种结构已经开发出来。环形粒状 型 CVT1和科普型 CVT2已经应用于工业机器。 半环型 CVT 实际上被用于汽车 3。电力传输效率无级变速超过 92%4。此外 ,轴传动无级变速 5和 环型 CVT6的研究。然而 ,无级变速的牵引驱动类型有一个狭窄的减速比范围 ， 结构是复杂的。 栗林博士 ,作者之一 ,设计了一种无级变速，牵引驱动锥型无级变速的结构简单、减速比大 7。图 1显示的示意图，设计了 CVT的传动部分，图 2显示了一个爆炸输电的透视图部分。在这种无级变速器中 ,中间滚动的元素用于输入和输出轴之间，传输机械功率，输入和输出轴有一个凹锥形形式 ,中间滚动元素有一个凸锥形式。因为锥 式锥机械传递 ,这个新的无级变速器称为锥-锥型无级变速器 (CTC-CVT)。在输入和输出轴 ,齿轮轴一端相连如图 2所示，通过附加齿轮、 号码配件的输入和输出，轴和滚动元素可以增加，通过增加配件数量的输入和输出轴滚动的元素 ,高转矩得以传递。本研究旨在 CTC-CVT 的实际运用，其结构简单，部件和电力传输效率大约是 90%，首先 ,了解基本的CTC-CVT 特点和一组输入输出轴及滚动元素，其次是检查附加在输入和输出轴上的齿轮机构，描述了 CTC-CVT 的初步结构和变速机制，最后 ,提出设计了电力传输效率的一个原型。 二、基本结构 a、 CTC-CVT的结构 图 3的示意图显示了 CTC-CVT动力传输的一部分，这个 CTC-CVT组成由输入和输 出轴和一个中间滚动元素组成。输入和输出轴有一个凹锥心形式，中间滚动元素有一个凸锥形式。输入和输出轴之间存在一个偏移量 E，牵引油在凹锥形的轴的凸锥中间滚动元素之间的干预 ,形成了油膜压力，此时从输入轴端输入一个牵引力，产生压力油膜 ,输入轴的转动通过中间滚动元素传递到输出轴，速度变化通过改变中间滚动体的接触半径来改变 ,半径变化反过来影响中间滚动体斜锥角度。 b . 变速机制 CTC-CVT变速可以沿着中间滚动体锥角间接平稳变化。图 4显示的几何形状为电力传输部分。让 r1顺时针转动，输入轴的半径 r2 的共转 半径在输入侧凸锥角速度为 1，输出轴的角速度为 2，然后得到下面的关系： 1 1 2 2rr （ 1） 让 r3 凸锥的共转半径在输出端 ,输出的 r4 是顺转半径轴 , 3是输出轴的角速度 ,然后由下面的关系得到输出的一面： 3 2 4 3rr （ 2） 减速比 e是输入轴与输出轴比率速度角，联立方程（ 1）、（ 2）有以下方程： 1 1 2 2 43 2 3 3 1rre rr g （ 3） 如果顺转半径 r1、 r3，输入和输出轴是相等的 ,有下 面的方程： 23e r r （ 4） 如果凸锥是传动体 ,顺转半径 r2和 r3的中间点的滚动体接触分别通过输入和输出轴改变。如图 5所示 ,减速比为 2.0，如果 r2的长度是 r3的长度两倍，则它是 1.0， r2的长度等于 r3的长度 (图 5(b)，同样 ,如果减速比是 0.5，则r2的长度是 r3长度 的一半 (图 5(c)，因此 ,当顺转半径中间滚动元素的变化 ,根据方程 3和 4可以得到减速比的变化。 三、 CTC-CVT原型设计 验证 CTC -无级变速的操作和性能，设计出 CTC-CVT 的原型。图 6显示一个设计的 CTC-CVT的剖视图。表 1显示了 CTC-CVT设计规范，在设计条件下 ,电动机的额定容量为 15(千瓦 ),使用 1500转速 (rpm)输入电源，该设计旨在研发出一个可以实现高传输效率的设计模型，改变的速度 ,传动的机制中间滚动体沿着锥角转动手柄使用。图 7显示了一个传输机制示意图。一个案例 支持中间滚动体 ,连接到一个滑块案例，减少相同的凸锥角度。附加的处理是将沿着槽处理传动案例，并能影响速度无级变化。牵引驱动所需的压力由装运凸轮在输入轴端，根据输入转矩，其凸轮装置加载产生一个紧迫的力量。 输入和输出轴上的轴承 ,双向轴承及使用滚柱轴承， CTC-CVT的径向和推力负荷轴承。这些轴承作为一个组合 ,可以携带这些负载和造成小轴承的功率损耗。无级变速的目的是这样，双向轴承负荷径向和推力，与滚柱轴承一起携带一个大负载，考虑轴承之间的距离决定容许的轴承角度和传输效率，润滑的 CVT的各个部 分 ,强制润滑用于无级变速润滑液压单元 (泵、过滤器、冷却器和箱体 ),将这个无级变速单位原型分开安装，再考虑密封设备的功率损耗。 输出转矩 2T(Nm) 95.5 减速比 e 0.5-2.0 输入转矩 11(min )N 1500 输出转矩 12 (min )N 750-3000 锥角 (deg) 46 接触半径 14, (m m)rr 46 损失 (mm)E 13 四、检查传输效率 传输效率作为传输和试验的性能得到保证是最重要的，牵引驱动的功率损耗型无级变速支力轴承 ,包括损失发生在接触表面的动力传动部分、搅拌牵引油的损失和油封及其他密封设备的损失。首先采用强制润滑的原型制造 ,由外部喷洒到 CVT牵引油液压单元，因为迷宫密封用于密封设备 ,认为没有密封装置的功率损耗，因此人们认为牵引油的搅拌没有能量损失 ,检查支力轴承和接触表面动力传输部分的损失， a 、轴承 损耗的影响 轴承损失的影响的压力加载于凸轮、径向上的滚柱轴承载荷作用于输入和输出轴、径向和推力载荷发生双接触角轴承，由于这些负载 ,转矩的损失发生在每个轴承上，这表示为动态转矩损失摩擦力矩 ,动态摩擦力矩也作用在每个轴承，由下面的表达方程 : t l vM M M （ 5） Ml是负载， Mv的速度。 b .旋转的影响 在正常的接触表面的动力传动部分、油膜的相对旋转运动发生在椭圆接触面积上 ,这个运动旋转加热牵引油 ,增加滑动 ,减少了剪切力。由于损失自旋是理论上的分析方法约翰逊和特维克使用弹塑性模型 8,考虑油的剪切力减少所附的供暖。 c .动力传输效率 动力传输效率 P 可以速度传输效率 S 和扭矩传输效率 T 表达 : P S T g （ 6） 传动效率代表了实际转速旋转与理想的传输速度的速度关系，无滑移点接触条件，传输速度效率可以找到理论上的滑移率 (蠕变 )的输入和输出，蠕变可以被发现从牵引的蠕变曲线设置牵引系数，牵引曲线代表了蠕变和吸引力之间的关系系数，牵 引系数代表的比例为法向力的牵引力 ,作用中间滚动体，这是正常的组件的压力。图 8显示了牵引曲线 CTC-CVT的设计规范，在表格 1中，牵引油的温度 60 C，扭矩传输效率代表在传输转矩点条件下自由滑动接触实际与理想的传输扭矩的关系。扭矩传输效率存在每个轴承损失和旋转损失。图 9显示了计算动力传输效率与输入转矩下降比率为 2.0,1.0和 0.5，动力传输效率的降低，输入转矩增加，动力传输效率也能减少使减速比减少 ,也就是说 ,输出速度增加。随着输入扭矩的增加，轴承扭矩损失增加。当输出速度增加 ,在轴承发生扭矩损失。此外 ,接触面 积的表面压力变得大而增加滑动，因此 ,能量损失就大，动力传输效率是 93%、减速比为