［学习。讨论］日本研究的一个非圆齿轮应用实例

jiajia_nj

* 新研发的变速(箱)系统,使用了非圆齿轮(右图),可以实现平稳变速.
* 左图是安装了这种变速箱的电动车,耗电少,与现有的电动车比,可多行驶入10%的距离.

另有介绍,这只是两档变换(共两档),有谁对变速箱熟悉,可以先介绍一下普通变速箱.
然后,大家来谈谈其工作原理.

zhuzhu006

顶楼主，产品做到让小日本满意，给楼主点个赞看着像副椭圆齿轮，转速应该不高吧，貌似没做动平衡

jiajia_nj

下面这图,是对应四种速度的情况.(四种变速)



为何是这样呢?

jiajia_nj

原理图

jiajia_nj

[分析一下]

原理图如下:

                               
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以A档换B挡为例,其流程为: TA 断开-> TE连接-> TE断开-> TB连接

也就是说, TE连接-> TE断开 这期间由非圆齿轮来实现无级变速,即为平稳变速.

再来看看,这一机构的要点(难点)

                               
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9图中,可以看到,从a档换b挡, 用到的是(10图左侧主动轮)非圆齿轮的27度到105.5度区间轮廓只有105.5-27=78.5度. (b->c, c->d, d->a 分别是21.41, 15.9, 115.7)

换句话说, 从a档换b挡 其中的 TE连接-> TE断开 必须确保在78.5度完成,且起始角度准确定位.

而从c档换d挡 其中的 TE连接-> TE断开, 必须主动轮旋转15.9度就要完成.

一旦角度有偏差,9图转动比曲线就会发生变化,达不到设计要求.

感想:思路很新颖.目前的样机是两挡(转换角度有180度,相对还好些),如果是四挡实际的应用困难会大些(快速精确定位).

适用四挡的非圆齿轮的设计还应该有提升的空间(如尽可能使得四个挡位的变换角度均匀一些).

刀疤五

jiajia_nj 发表于 2014-9-14 11:03

                               
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[分析一下]
原理图如下:

速比图看不到。【原理图如下：】的图片一直是不显示，是不是图片太大了？
上一贴【原理图】表达的很清楚。是个开眼界有东西。值得学习.
断开——连接（非圆）——断开（非圆）——连接。这个过程何实现呢？

jiajia_nj

图片确实看不到,不知道什么原因.再贴一次.
5楼原理图与4楼一致,不再贴.

传动比图:

gdd

5楼贴中的图片确实看不到。
本人的理解：这4对非圆齿轮应该是一样的，一对齿轮共有4中速比，在熄火的情况下，变速箱中的4对齿轮的安装方式应该是分别以不同的速比啮合，即第一对齿轮为第一种速比，第二对齿轮为第二种速比……也是就是说他们之间的先对位置是有一定角度的，这4个相对角度之和等于360°，启动后通过程序控制4个clutch（离合器）的离合来实现连续运动。
假如挂一档时，离合器1合上，离合器2、3、4均为离的状态，当第一对齿轮啮合快完后第4离合器就要合上使第4对齿轮开始啮合，同时离合器1离开，这样就使第4对齿轮的第一种速比刚好啮合上；同理，当第4对齿轮啮合快完后第3离合器就要合上使第3对齿轮开始啮合，同时离合器4离开，这样就使第3对齿轮的第一种速比刚好啮合上，以此类推就时刻保持在一档状态。
其他档位应该是同样的道理。
其实这无级变速器除了对非圆齿轮设计要求高以为，对离合器的控制也是个关键，需要使离合器时刻处于高频率的离—合—离—合状态，其程序要非常准确，离合器的使用寿命也要非常高。

jiajia_nj

gdd 发表于 2014-9-18 09:15

                               
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5楼贴中的图片确实看不到。
本人的理解：这4对非圆齿轮应该是一样的，一对齿轮共有4中速比，在熄火的情况下 ...

分析正确,在那么短的时间(100毫秒不到)里,完成动作,离合器控制很关键.

下图是样机实物.

刀疤五

jiajia_nj 发表于 2014-9-17 13:46

                               
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图片确实看不到,不知道什么原因.再贴一次.
5楼原理图与4楼一致,不再贴.

根据速比曲线图计算节曲线,按公式可算.但要计算出来的节曲线圆滑,则很难,很费劲
jiajia_nj 发的这张速比图,初步尝试了一下,得到的节曲线不是很圆滑,