太原理工大学硕士研究生学位论文基于U G 及A D AMS 的新型机械无级变速器的建模及仿真分析摘 要无级变速传动是一 种传动装置， 指在某种控制作用下， 使系 统在输入转速不变的情况下， 能实现输出 轴的 转速在一定范围内 连续变化， 以 适应外界负荷变化的需要。随着工业尤其是汽车行业技术的不断发展， 对无级变速装置的要求越来越高， 因 此我们对无级变速传动的 种类和形式需要进行深入研究。 但以 往传统的机械式无级变速器主要依靠摩擦传动来实 现无级变速， 由于摩擦传动有其固 有的难以 克服的 缺陷， 很难实现大功率传动，鉴于此， 寻求一种摩擦小， 效率高的无级变速器己 成为无级变速传动研究的主要方向。本文简要介绍了 现有无级变 速器的 种类及其发展过程， 分析了国内 外无级变速器的研究 动态及发展趋势， 尤其强调了 齿轮式无级变速传动的 优势。 通过对RX行星环锥式无级变速器的 传动及调速原理进行分析，同 时借鉴了 齿轮无级变速传动的 优点， 提出了 一种新型的 机械式无级变速器 锥齿轮无级变速器。本文在详细分析了新型机械无级变速器的传动原理的基础上，阐明了齿轮无级变速传动的可行性。 设计了建模方案， 用具有强大实体建模功能的U G 软件对其进行几何建模、 装配、 并形成虚拟样机，同时验证了设计方案的合理性， 修改了部分不合理的参数， 样机模型性能得到优化. 然后 将模型导入A DAMs中， 并对其进行结构分析、 运动学仿真分析和动力学仿真分析。 通过分析调速过程中输出 参数的变化情况， 得到小齿轮为主动轮时太原 理一 大 学 硕 十 研 究 生 学 位 论 主一一一一一一一一一一一的 传动比范围为 0 . 0 88一0 . 3 54; 大齿轮为主动轮时的传动比范围为 2 . 7 70一1 4 . 0 0 0 。 结果显示了齿轮无级变速器调速范围大的特性， 进一步验证了齿 轮无级变速传动的 可行 性。 本文的分析仿真结果为实际样机的 开发研制提供理论基础和试验数据。本文最后对自己 所做工作进行总结， 探讨了 设计方案中可能 存在的问题，并对下一步的工作进行了展望。关键词:无级变速器， UG， A DAMS，圆 锥齿 轮传动， 行星齿轮传动太原理 f 大学硕十研究生学位论文M 0 D E L I N GAN D S I M U L A T I 0 N A N A L Y S I S 0 F N E W 一T Y P EM E C l l A NI C A LC O N T I N 1 J 0 U S L Y V A R I A B L E T R A N S M I S S I O NB A S E D O N U G A N D A D A M SAB S R T A C TC ont in u o u s ly v a r iable tr an s m i s s ion ( A b br. C V T)， a ty P e o f t r a n s m itt i n g e q u iP m e ni ， is d e s igne d t o a c h ie v e c o n t in u o u s o ut P u t s P e e d in d e fi n e d r ang e s inth e c o n d it io n o f unv 娜 i n g in P u t s P e e d to耐 apt th e n e e d o f th e c h ang i n g l o ado u ts i d e . W ithth e ra P 1 d d ev e lo P m e n t o f in dus t ry . e s p e c i a ll y v e h ic le in d u s try，in c r e as in g re q u ire m e n tsare d e m a n d e d fo r C v T.A c c o r d in gl 苏th e v ar i e t ie s an dstyl e s o f C V Tn e e d tob e s tu d ie d fu rther. Tr adit i o n a I 1y，c o n ti n uou s ly v ariabI et r a n s m i s s ion w a s a c h i e v e d m e c h anic a I ly o n th e d ePen d e n c e o f 州 c t i o n . G i v enth e d is a d v an tage s o f th e州 ct io n a l tr ans m i s s i o n ， trad it io n alt r a n s m i s s io n w as i m P o s s ib le to s uPP o rth i gh一 P o w e r t r a n s m is s io n . Thu s ， to e 却lo reaty P e o ftr ans m is s i on w ithn o n 一 创 c t i o n an d h igh一 e ffic i e n c y w i ll b e th e m aj o r d ire c t ioni nl h eC V Ts tud i e sI n th is stud y，t h e d e v e lo P m e nth i st o ryand tyP e s o f C V T wer e d e s c ri b e d .There lat e dadv an c e s andP ro s P e c ts( d e s i gn te n d e n c y ) o f C V Tw e r eal s ore v i e w e d ， an d th e adv an tag e s o f g e ar-d ri v e n C V T w e ree m P h as iz e d e s P e c ia l ly.Theth e o r ie s o f t r a n s m i s s io nandsPe e dm o d u lat io no f th eR X P lanet a 守c o n e 一 s h 即 e d C V T w e reana l y z e d and a n o v e l m e c h an i c a l C V T，c o n e 一 gearC V T，w a s d e s igne d o n th e a d v anta g e s o f g e ar-driv e n C 1 ，VThe tr an s m itt in g th e o ry o f th e nov e l m e c h anic a l C V Tw a s an a l邓e d in d e ta i Is an d th e fe as ib i lity o f th e g e ar-d ri v e nC V Tw as d e m o n st r at e dinth is太原理工大学硕十研究生学位论文s to d yAm o d e lin gst r at e 盯 w as d e s i，e da n d th e P o w e r fu l e n t itym o d e li n gs o n w a reU Gw ase m p l oye d toP r o d u c e th e g e o me tri c m o d e l in g ， to a s s e m b l e t h e P a rtSand e v e n tU a 1 ly t o g e n e rate th e d e v i s e d s amP le m a c h i n e . R at io n a lityo fth e m o d e l in gs t r a te 盯 w as te s te dan ds o m eP ar a m e te r s w e r eo P ti m ize dtoim P r o v c th e P e r fo rmanc e o f t h e s a m p l e m o d e l . The o P t im i z e d s a m P le m o d e lwasim P o rt e din to s o ft w are A D A MSto a n a Iy z eth em o d e l s truc tU r ean dP e r fo rm s im u la t io nana ly s i so ft h em o d e lk i n e m at ic sa n dk i n e t i c s Thet r ans m itt in g r at io b e t w e e n d r i v in g 一 wh e e l a n d fo l lo w in g 一 wh e e l w e r ein v e s t ig a te d whe n a l te r i n g t heIo c at i o n o f th e m o d u Ia t i o n r i n g . The ratio ran g es w e r e d e fi n e dato .0 8 8 一 0 .3 5 4 and2 .7 7 0 一 1 4 .0 0 0 w h e n th e P in io n ( th e s m a l lerwhe e l) a c t e das th ed ri v i n g 一 w h e e l andfo l l o w in g- whe e l ， r e s P e c t iv e ly. T h er e s u ltss h o w e d th atg e ar-dr i v e n C V T h asth e w idefe atu re s in m o d u 1a ti n g s P e e dand fu rthe r v e ri fyth e m o d e I fe as i b i l ity.The re s u lts P re s e n te d in t h i s s tu d y m ayP ro v id e th eorybes is and e x P e ri m e n ta l d a tafOr th e d e s i g n an d d e ve1 0 P m ent o fa ctU a l s a m P l e m o d e l in th e fu tu re .At th e e n d o f th i s P aPe 几th est u d ie s w e res u 们 n m ariz e d and th e P ot e n ti a lP ro b le m s i n th e d e s ign s tr at e gy w e red i s c u s s e dan d th e fo I lo w i n gworkwasa l s o d e s c r i b e d o r P ros P e c te d .K E Y哟Rl)S : c ont in u o u s l y v ariabl e tran s m i s s io n ， U G ， A D A MS ，c o n e 一 geardri v e r，P l ane ta ry 一 g e ardriv e r太原理丁 二 大学硕十研究生学