基于集总参数法,建立太阳齿轮有裂纹状态下的行星齿轮的动力学模型。提出一种考虑轮齿过渡曲线的啮合刚度改进方法,推导齿轮健康状态和裂纹状态下的时变啮合刚度计算方法,在此基础上求解振动响应。仿真结果表明:当齿根出现裂纹时,齿根的振动响应具有明显的冲击响应特征,且可以获得太阳齿轮故障的特征频率和倍频特性。最后将仿真信号与测试信号进行对比,试验结果与仿真结果吻合性较好,验证了所提动力学模型的有效性。

与定轴齿轮传动相比较,行星齿轮传动具有结构紧凑,承载能力高,重量轻,体积小和效率高等优点.因此,在工程机械中得到了广泛地应用.它的优点主要是功率分流,即功率由几个行星轮分担传递.由于传递功率时零件l的变形,尤其是制造与装配误差的不可避免,各行星轮之间的载荷分配不可能完全均匀,而严重地影响着上述优点的发挥.所以,各行星轮之间的载荷均布(简称均载问题)成了研究行星传动的关键课题之一.

以ＡｕｔｏＣＡＤＲ１２．０ｆｏｒＷｉｎｄｏｗｓ为支撑平台，采用参数化设计技术，开发了非圆行星齿轮液压马达的参数化计算机辅助设计系统。根据液压马达的结构特点，提出了液压马达参数化ＣＡＤ的总体结构及实现方法。

针对多级行星齿轮变速器故障诊断问题,提出了一种基于灰色关联度和熵权重的行星齿轮变速器故障诊断方法;通过对多级行星齿轮的振动测试信号进行各级啮合故障频率n倍频计算灰色关联系数,运用熵权法确定各级啮合故障频率n倍频幅值客观权重,通过计算加权关联度进行故障判断;然后分析第一阶故障主频边频进一步分析故障部件;通过实验研究对方法有效性进行了验证。试验结果显示,该方法可用于多级行星齿轮系统故障的识别,还可以进一步分析耦合故障特性。研究对于进行多级行星齿轮变速器故障诊断、确定检修顺序、制定合理维修决策等方面具有加强的工程意义。

以ZF公司9HP九速自动变速器(9AT)为研究对象,该自动变速器行星齿轮传动机构由4个简单行星排和6个换挡元件组成。分析了9挡自动变速器的各挡动力传递路线,建立了各行星排的运动规律方程式。利用执行元件的动作顺序建立起约束条件,通过联立运动规律方程组,求解出各挡传动比公式。通过分配的传动比计算验证了传动比公式的正确性。

时变啮合刚度是研究行星齿轮故障机理的重要参数。在考虑基圆与齿根圆之间关系的情况下,以齿数为参量,建立了一个改进的悬臂梁模型。对行星齿轮的各对齿轮啮合的时变啮合刚度进行分情况讨论,在考虑轮体刚度的基础上,应用能量法求解更加准确的轮齿时变啮合刚度。在该方法的基础上,分别求解太阳轮、行星轮、内齿圈存在裂纹时各对轮齿啮合的时变啮合刚度,并分别探究裂纹深度和裂纹角度对时变啮合刚度的影响。该研究为掌握行星齿轮故障机理提供了理论帮助。

行星传动机构作为风电齿轮箱关键部件,因承受无规律的风力作用及强阵风冲击变载荷作用,其工作时的可靠性决定着整台风电齿轮箱传动的可靠性。作为齿轮传动4项要求之一--适当的齿侧间隙是齿轮副正常工作的必要条件,是降低行星轮系传动时冲击、噪声、空程误差,以及提高风电齿轮箱使用寿命的关键。针对一级行星传动结构形式的风电齿轮箱行星齿轮副侧隙偏大问题,从零件制造、装配、测量3个方面对行星轮副侧隙的影响进行了深入分析,确认了装配工艺对行星齿轮副侧隙的影响,通过选配中箱体与主轴承,解决了行星轮齿轮副侧隙偏差问题。

建立了行星齿轮传动系统的动力学均载模型,模型中考虑了系统的综合啮合误差和时变啮合刚度。分析了太阳轮的支承刚度对行星齿轮系动力学均载的影响。计算结果表明,太阳轮的支承刚度对系统的均载影响比较大;随着支承刚度的增大,系统的均载系数增大。减小太阳轮的支承刚度,可以改善系统的均载性能。

针对带行星机构的液压混联式混合动力客车,提出了基于城市综合循环工况的动力系统关键元件参数匹配方法.该方法主要以保证车辆动力性为前提,综合考虑整个系统效率,提出“由主及次”的顺序依次确定发动机、液压元件A与B和蓄能器动力元件功率及其转矩和转速的参数匹配原则,最后确定了整个系统主要元件的关键参数和选型.通过Matlab/Simulink建模和仿真进行验证,结果表明：所提出的匹配方法完全满足设计要求.

针对金属带式无级变速器的缺陷，提出了一种新型的行星齿轮功率分流式无级变速器，它取消了原有的带传动装置，通过功率分流并调节发电机输入功率来实现无级变速。完成了总体方案、传动方案、液压控制系统和电控系统的设计，并通过试验模型验证了实现无级变速的可能。