Zero-Max型無級(jí)變速器特性研究及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、Zero-Max型脈動(dòng)無級(jí)變速器是一種四相并列連桿式無級(jí)變速傳動(dòng)裝置，它具有傳動(dòng)可靠、變速范圍大、靜止或運(yùn)動(dòng)均可調(diào)速、結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于各類傳動(dòng)系統(tǒng)中。由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，輸出速度存在波動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生沖擊載荷，影響機(jī)械的傳動(dòng)性能。
　　 本文對(duì)Zero-Max型脈動(dòng)無級(jí)變速器進(jìn)行了深入研究，通過MATLAB的仿真、優(yōu)化工具箱對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析、尺寸參數(shù)優(yōu)化，使其傳動(dòng)性能達(dá)到更優(yōu)。
　　 首先，在對(duì)Ze

2、ro-Max型脈動(dòng)無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理分析基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各構(gòu)件角速度、角加速度矩陣方程，并建立了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用MATLAB的SIMULINK仿真工具箱建立了該運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模型，經(jīng)仿真運(yùn)算得到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性。對(duì)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析表明，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為具有急回特性的非對(duì)稱機(jī)構(gòu)，其脈動(dòng)率、角加速度突變量與輸出角速度成反比。
　　 其次，運(yùn)用動(dòng)態(tài)靜力學(xué)分析方法推導(dǎo)了該機(jī)構(gòu)各構(gòu)件所受力、力矩的矩陣方程

3、，并建立機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用MATLAB的SIMULINK仿真工具箱建立該機(jī)構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真模型，經(jīng)仿真運(yùn)算得到該機(jī)構(gòu)動(dòng)力特性。對(duì)其動(dòng)力特性進(jìn)行分析顯示，各鉸鏈處所受約束反力波動(dòng)值較大，尤其在輸出端各鉸鏈所受約束反力明顯高于輸入端的鉸鏈。
　　 最后，運(yùn)用MATLAB的優(yōu)化工具箱，在確定設(shè)計(jì)變量、約束條件、目標(biāo)函數(shù)的基礎(chǔ)上，選擇約束非線性最小化函數(shù)fmincon對(duì)該機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使機(jī)構(gòu)輸出擺桿的角速度脈動(dòng)率、