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混合動力汽車變速器內(nèi)循環(huán)功率流的分析

許多傳動系統(tǒng)擁有多條動力傳輸路徑，這可能會導(dǎo)致輸入功率過多損失及系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)功率循環(huán)。在行星齒輪傳動和差速器齒輪傳動中，系統(tǒng)元件內(nèi)的功率循環(huán)明顯不同于動力傳輸，因此會出現(xiàn)功率再循環(huán)或功率分流。這種現(xiàn)象是由齒輪組件之間的相對運(yùn)動引起的，在某種程度上其存在于所有的行星齒輪系內(nèi)，并對系統(tǒng)連續(xù)傳輸功率的性能和效率產(chǎn)生顯著影響。循環(huán)功率的總額可能很小，也可能比輸入功率幅值大幾個(gè)數(shù)量級，這取決于行星齒輪系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)結(jié)構(gòu)。在這樣的系統(tǒng)中，如果不能識別循環(huán)功率的概念，則可能會發(fā)生系統(tǒng)失效。系統(tǒng)固有的循環(huán)功率可用于縮小變速器的尺寸和提高變速器的整體功率傳輸效率。因此，在變速器行星齒輪或差動齒輪組的設(shè)計(jì)中，常常考慮功率的再循環(huán)。

由于變速器存在的多條功率流路徑，因此系統(tǒng)中功率循環(huán)的異常會導(dǎo)致較大的齒輪嚙合損失，進(jìn)而減小系統(tǒng)的總體效率。詳細(xì)分析了混合動力汽車行星齒輪傳動內(nèi)的功率循環(huán)。明確行星輪傳動機(jī)構(gòu)的扭矩、轉(zhuǎn)速和功率流之間的基本關(guān)系是運(yùn)動分析和功率流分析的前提。研究了功率流關(guān)系，并明確分析了復(fù)雜行星傳動鏈內(nèi)的循環(huán)動力，可直接推導(dǎo)出行星傳動鏈內(nèi)的功率流。本研究有助于帶有兩個(gè)輸入和一個(gè)輸出的行星齒輪傳動的循環(huán)功率流分析方法的發(fā)展。該方法是通用的，用算例證明其適用于混合式行星齒輪結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，循環(huán)功率取決于行星齒輪傳動比和兩個(gè)動力源的速度比。

刊名：Mechanism and Machine Theory（英）

刊期：2013年第64卷

作者：A.K. Gupta et al

編譯：張振偉