【技术实现步骤摘要】
本申请属于传动系统，具体涉及一种高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法。
技术介绍
1、hcvt(高扭矩无级变速器)传动系统采用机械传动和液压传动的复合传动形式，在传动过程中，传动轴刚性连接，不需要考虑传动效率损失，需要考虑效率损失的部件包括：档位变速齿轮、变量泵-定量马达和行星齿轮系。档位变速齿轮一般是由齿轮拟合副构成的减速或变速装置，变量泵-定量马达组成的液压闭式回路效率主要随转速、油压和排量的变化而变化；行星齿轮传动的效率根据结构类型的不同、传动比的变化和主、从动件的改变等都会产生很大的不同，其传动效率变化范围可从0.98到0，甚至出现自锁的现象，因此，在hcvt传动系统中，传动效率一般存在较大的波动，无法直接使用经验值进行指导确定。
2、因此实有必要提供一种高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，以解决
技术介绍
中提及的问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，通过传动系统的等效模型，对等效模型在低速挡和高速挡两种工作段下传动链进行分析，通过传动比的计算来确定传动系统整体的传动效率，使得hcvt的传动效率可以直接量化计算，为传动系统的实际应用提供理论的指导依据。
2、为解决上述技术问题，本申请的技术方案在于：
3、一种高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，包括如下步骤：
4、步骤s1，构建传动系统的等效模型，所述等效模型包括输入轴、输出轴、第一行星排及第二行星排、输入传动轴及输出传
5、所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架和第一内齿圈；所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架和第二内齿圈；所述第一太阳轮和所述第二太阳轮均安装在所述第一输入传动轴上；所述第一行星架安装在所述第二输入传动轴上，所述第二内齿圈与所述第一行星架通过连接件固定；
6、所述第一输入传动轴上设置有液压传动系统，用于将所述输入轴的输入动力转换为液压动力进行传输；
7、步骤s2，基于所述等效模型，构建传动链，其中：
8、在低速挡工作段下，所述输入轴的输入动力分为两个分支，一个分支经所述第一输入传动轴输入至所述第一太阳轮；另一个分支经所述第二输入传动轴输入至所述第一行星架；动力汇流后经所述第一内齿圈输出至所述第一输出传动轴，最后通过所述输出轴输出；
9、在高速挡工作段下，所述输入轴的输入动力分为两个分支，一个分支经所述第一输入传动轴输入至所述第二太阳齿轮；另一个分支经所述第二输入传动轴输入至所述第一行星架，然后输送至所述第二内齿圈；动力汇流后经所述第二行星架输出至所述第二输出传动轴，最后通过所述输出轴输出；
10、步骤s3，使所述第二输入传动轴固定，所述第一输入传动轴运行，计算所述输出轴到输入轴的第一传动比；使所述第一输入传动轴固定，所述第二输入传动轴运行，计算所述输出轴到输入轴的第二传动比；将所述第一传动比和所述第二传动比求和，分别得到两种工作段下所述输出轴到所述输入轴的传动比；
11、步骤s4：根据啮合功率法，以传动比计算传动系统的传动效率。
12、优选的，低速挡工作段下传动比的计算过程为：
13、
14、
15、
16、式中，表示低速挡工作段下所述输出轴到所述输入轴的传动比；表示所述第二输入传动轴固定时，所述输出轴到所述输入轴的传动比；表示所述第一输入传动轴固定时，所述输出轴到所述输入轴的传动比；表示所述第二输入传动轴固定时，所述输出轴到所述第一输入传动轴的传动比；ibi表示所述第一输入传动轴到所述输入轴的传动比；表示所述第一输入传动轴固定时，所述输出轴到所述第二输入传动轴的传动比；iai表示所述第二输入传动轴到所述输入轴的传动比。
17、优选的，低速挡工作段下传动效率ηhm1表示为：
18、
19、式中，表示低速挡工作段下所述输入轴到所述输出轴的传动比；ψx表示当所述第一行星架固定时，传动链动力传递的损失系数；ψai表示所述第二输入传动轴的损失系数；ψbi表示所述第一输入传动轴的损失系数；ηai表示所述第二输入传动轴的传动效率；ηbi表示所述第一输入传动轴的传动效率；η1表示低速挡工作段下挡位变速齿轮的传动效率。
20、优选的，高速挡工作段下传动比的计算过程为：
21、
22、
23、
24、式中，表示高速挡工作段下所述输出轴到所述输入轴的传动比；表示所述第一输出传动轴固定时，所述输出轴到所述输入轴的传动比；表示所述第二输出传动轴固定时，所述输出轴到所述输入轴的传动比；表示所述第一输出传动轴固定时，所述输出轴到所述第二输出传动轴的传动比；iei表示所述第二输出传动轴到所述输入轴的传动比；表示所述第二输出传动轴固定时，所述输出轴到第一输出传动轴的传动比；idi表示所述第一输出传动轴到所述输入轴的传动比。
25、优选的，低速挡工作段下传动效率ηhm2表示为：
26、
27、式中，表示高速挡工作段下所述输入轴到输出轴的传动比；ψy表示当所述第二行星架固定时，传动链动力传递的损失系数；ψdi表示所述第一输出传动轴的损失系数；ψei表示所述第二输出传动轴的损失系数；ηdi表示所述第一输出传动轴的传动效率；ηei表示所述第二输出传动轴的传动效率；η2表示低速挡工作段下挡位变速齿轮的传动效率。
28、优选的，所述输入轴与所述第一输入传动轴之间通过齿轮副i1连接；所述输入轴与所述第二输入传动轴之间通过齿轮副i2连接；所述第一内齿圈与所述第一输出传动轴之间通过齿轮副i3连接；所述第二行星架与所述第二输出传动轴之间通过齿轮副i4连接。
29、优选的，所述输出传动轴还包括第三输出传动轴，第一输入传动轴与所述第三输出传动轴之间通过齿轮副i5连接。
30、优选的，所述第一输出轴上设置有湿式离合器c1；所述第二输出轴上设置有湿式离合器c2；所述第三输出轴上设置有湿式离合器c3。
31、优选的，所述液压传动系统包括变量泵和定量马达，所述定量马达用于驱动变量泵运行，控制所述变量泵的通断及流量大小。
32、本申请的有益效果在于：
33、(1)提供了一种高扭矩无级变速器的等效模型，可以很好的模拟机械传动和液压传动的复合传动形式在不同工作段下的传动链，方便直观的分析动力传输的过程；
34、(2)通过传动系统的等效模型，对等效模型在低速挡和高速挡两种工作段下传动链进行分析，通过传动比的计算来确定传动系统整体的传动效率，使得hcvt的传动效率可以直接量化计算，为传动系统的实际应用提供理论的指导依据。
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1.一种高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，低速挡工作段下传动比的计算过程为：
3.根据权利要求2所述的高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，低速挡工作段下传动效率ηHM1表示为：
4.根据权利要求3所述的高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，高速挡工作段下传动比的计算过程为：
5.根据权利要求4所述的高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，低速挡工作段下传动效率ηHM2表示为：
6.根据权利要求1所述的高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，所述输入轴与所述第一输入传动轴之间通过齿轮副I1连接；所述输入轴与所述第二输入传动轴之间通过齿轮副I2连接；所述第一内齿圈与所述第一输出传动轴之间通过齿轮副I3连接；所述第二行星架与所述第二输出传动轴之间通过齿轮副I4连接。
7.根据权利要求1所述的高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于
8.根据权利要求7所述的高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，所述第一输出轴上设置有湿式离合器C1；所述第二输出轴上设置有湿式离合器C2；所述第三输出轴上设置有湿式离合器C3。
9.根据权利要求1所述的高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，所述液压传动系统包括变量泵和定量马达，所述定量马达用于驱动变量泵运行，控制所述变量泵的通断及流量大小。
...【技术特征摘要】
1.一种高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，低速挡工作段下传动比的计算过程为：
3.根据权利要求2所述的高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，低速挡工作段下传动效率ηhm1表示为：
4.根据权利要求3所述的高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，高速挡工作段下传动比的计算过程为：
5.根据权利要求4所述的高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，低速挡工作段下传动效率ηhm2表示为：
6.根据权利要求1所述的高扭矩无级变速器传动系统传动效率计算方法，其特征在于，所述输入轴与所述第一输入传动轴之间通过齿轮副i1连接；所述输入轴与...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴宏亮，姚远，刘劲麟，张楚惠，谢小平，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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