助力减速机的动力合成与运行特性研究

张政泼， 董中新， 蒋桂平， 赖显渺， 黄桂云

（1.桂林航天工业学院机械工程学院，广西桂林541004；2.桂林广陆数字测控有限公司，广西桂林541213）

0 引言

助力减速机主要应用于我国和欧美国家鼓励推行、大力发展的电动助力自行车上[1-2]，是其核心部件。到目前为止，有关助力车的研究大多是针对控制系统方面的[3-7]，而关于助力车和助力减速机的整体特性研究资料还较少。同时，以往的助力控制模式主要强调电动机输出要与脚踏瞬时力矩实时满足大约1:1的特定比率关系[6-7]，并且助力模式下的电动机助力始终伴随着骑行运动。这一模式体现了一定的合理性，但其合成力矩波动性没有得到改善，且由于骑行者体力状况各异和变化，其效果并不一定能达到人们的期望，且在阻力较小时仍持续助力显然是浪费电能的。因此，本文提出和研究一种可改善上述问题的新助力模式。本文主要是针对助力减速机的力矩波动性及其合成特性，以及新助力模式的力学和运行特性进行分析研究。

1 助力减速机结构和新助力模式特点

1.1 助力减速机结构形式特点

助力减速机是脚踏驱动和电动机驱动的动力合成与输出装置，主要由脚踏机构、直流电动机、减速与超越机构、传感装置、控制器等部分组成，集成于较小的箱体内。其中，减速与超越机构由齿轮减速机构和2组超越离合器组成；传感部分由脚踏力矩和转速传感机构组成。图1为一般助力车及助力减速机传动原理图，脚踏机构和电动机均通过超越离合器与中置链轮相连，因此不会发生运动干涉；……