为了研究斜盘发动机摆盘机构相关参数对发动机动力性能的影响,通过对斜盘发动机摆盘机构相关参数的推导,建立了其设计参数与发动机动力学性能之间关系的数学模型;结合该数学模型,采用控制变量法,研究摆盘机构缸数的变化对输出转速及斜盘质心位移的影响,并进行了Adams仿真分析。结果显示,当选择缸数为自变量时,斜盘倾角从29.93°逐渐减小至14.26°,且缸数为7缸时的转速平均偏差最小,为0.005 4 r/min;斜盘质心在x轴、y轴上的位移平均值也最小,分别为-0.005 9 mm、-0.016 7 mm;在z轴上的位移平均值为0.038 8 mm,虽不是最小值,但偏移幅值更小。结果表明,发动机缸数为7缸、斜盘倾斜角为16.35°的结构时,主轴转速稳定性及斜盘的稳定性均为最优。研究为斜盘发动机的参数设计提供了参考。

传统无级变速器主要有液压、机械、电力3种传动方式,单一传动方式劣势明显,复合式无级变速器应用领域仍然较为局限。设计了一款新型液电混动多功能无级变速器,融合液压传动与电力传动的驱动与制动能量再生功能,实现机械能、液压能、电能融合工作,提升了系统的性能与能效水平。通过结构分析与设计,制定其工作模式,建立SolidWorks、Matlab/Simulink与Advisor的联合仿真模型,在UDDS循环工况下进行了仿真验证。结果表明,该变速器结构可实现设计的无级变速功能,而所搭载的整车以多消耗约10%SOC为代价,其动力性、燃油经济性与排放指标分别提升了19.8%、36.4%与41.9%,验证了无级变速器设计的合理性与有效性。

斜盘动力机械从特种发动机拓展应用到通用动力机械领域须考虑其转速稳定性、动平衡性能和生产制造等多方面的因素。利用一对弧齿锥齿轮的章动运动驱动转缸式斜盘发动机的机体转动的理念,设计了一种新型斜盘发动机,使汽缸盖与气缸之间存在相对角位移,进而实现差速配气。该方案取消了行星齿轮系,减少了动能损耗;同时,采用弧齿锥齿轮代替传统直齿锥齿轮的结构,降低了振动和噪声,优化了配气系统布置。通过SolidWorks建立三维模型并联合Adams平台对其仿真对比分析,结果表明,与传统的转缸式直齿锥齿轮和定缸式直导槽方案相比,该结构方案具有良好的转速稳定性能,且能有效地控制振动。

在激烈加速工况下,传统无级变速器由于机械结构等原因,无法承受较大的扭矩、工况适应能力受限于动力源,而液压传动拥有功率密度大、惯性小、响应快、易于控制、过载保护等优点,是实现无级变速的更优方案。提出一种可实现无级液压变速器的轴向柱塞泵,该泵的输出流量较斜盘式轴向柱塞泵大大增加,同等体积能提供较大处理能力,且在不改变转向的情况下,可实现油路的改变。设计该泵结构,建立AMEsim仿真模型,深入分析此双转子变量轴向柱塞泵的性能。结果表明:该泵通过改变从动轴与主动轴夹角可实现输出流量的调整,输出流量满足设计需求,零部件强度、硬度也满足运动学需求,为后续变速器的设计提供参考。