脉动式无级变速器的优化设计与仿真

【摘要】：随着现代化工业技术的不断进步,无级变速器(Continuously Variable Transmission,简称为CVT)作为一种基本的通用传动形式,获得了迅速和广泛的发展,广泛应用于纺织、轻工、食品、包装和机床等各类机械。一般地,按照传动介质的不同,无级变速器可以分为机械式、液压式、电力式。其中,机械式无级变速器以其所具有的许多优点在国内外应用日益广泛。它主要有摩擦式、链式、带式和脉动式等几大类型。 脉动式无级变速器传动可靠,变速范围大,调速性能稳定,最低输入可以为零,能稳定,静止和运动时均能调速,结构简单,制造较容易,是当前一种理想的无级变速传动装置。曲柄摇块式无级变速器是GUSAⅠ型脉动式无级变速器的改进。本文对一种脉动式无级变速器作了运动分析,并对其尺寸参数进行了优化。通过使用MATLAB 软件中SIMULINK 仿真工具箱,写出无级变速器各构件加速度关系的闭环矢量方程,建立机构的运动仿真模型,方便地得到机构的运动特性。作为一种机构分析的新方法,对于精确、方便、灵活和快捷地进行机械传动设计具有实用的意义。 通过对该机构尺寸参数的优化,机构输出摆杆的最大压力角、角速度脉动率、波谷处最大角加速度突变量均大大降低。因此,优化后的机构有利于变速器的平稳运转,减少了对各轴承的冲击,传动效率得以提高。