二○○九年六月
The Graduation Thesis for Bachelor's Degree Passenger CVT hydraulic
system design
Candidate：Gao XinMing
Specialty：Vehicle Engineering
Class：B05-18
Supervisor：Associate Prof. An YongDong
Heilongjiang Institute of Technology
2009-06·Harbin
摘要
液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数—速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础.
针对无级变速器电液控制系统的工作要求，应用数字比例控制技术设计了可用作无级变速器中夹紧力控制阀的数字调压阀。介绍了该数字调压阀的结构以及驱动器的设计方法，并对其进行了静态特性、动态特性试验。试验结果表明，该数字调压阀的控制精度及可靠性高，能满足金属带式无级变速器电液控制系统的要求。
关键词:无级变速传动；液压系统；无级变速器；电液控制系统；数字调压阀
ABSTRACT
The design method on the hydraulic control system is one of the key technologies of a metal V-belt continuously variable transmission(CVT).It can change the ratio of the transmission system by adjusting thepu-Shing force of the pulley.By analyzing the structure characteristics andForce relationgs,the design method of an important parameter of the CVTHydranlic system and the rate of transmission ratio are put forward by Simulation to the emblematical driving models. The structure parametersOf hydraulic system is gotten and validated by simulation on specific Driving model. An effective design method is provided to develop the co-ntinuously variable transmission system.
In terms of working requirements of the electric-hydraulic controlSystem of continuous variable transmissions,the ditital pressure regulator valve,which can be used as the clamping force valve of CVT,is designed with the digital proportional control technology .The st-Ructure of the digital pressure regulator valve and design method forDrivers is introduced. Tests of static characteristics and dynamic cha-racteristics of digital pressure regulator valve is high, it can meetrequirements of the electric-hydraulic control system of system of metalv-belt type continuous variable transmission.
Key words:Continuously variable transmission；Hydraulic system；Electric-hydraulic
control system；Digital pressure regulator valve
第一章 1.自动变速器发展历史：5个阶段自动变速前期、液力自动变速阶段、电控自动变速阶段、智能变速阶段、多元化发展阶段。 2.自动变速器分类及其特点：液力自动变速器（AT）；无级变速器（CVT）；机械式自动变速器（AMT）；双离合自动变速器（DCT）；无限变速式机械无级变速器（IVT）。 3.汽车自动变速系统组成：机械变速系统、换挡执行机构、液压控制系统、电子控制系统和冷却装置。 4.汽车自动变速系统工作原理：首先由电子控制系统接收反映汽车运行状况和驾驶员意愿的车速和节气门开度等传感器的信号，分析确定档位和换挡点，输出换挡指令，通过电磁阀将电信号转化为液压信号，由液压控制装置控制各种液压阀的动作，进而控制换挡执行元件，使得机械变速系统组成不同传动比的动力传递路线，实现自动换挡过程。 5.自动变速器发展趋势：智能型电子控制自动变速器、电子控制无级变速器（ECVT）、小型化、低噪声化、电子控制。 第二章 1.单排单级行星齿轮的传动状态（方向、转速、传动比）和分析过程：书上P24表2—2(重要) 2.辛普森和拉维纳式行星齿轮机构的结构特点、动力传递过程（一到四档和倒档）、传动比大小的简要分析。（分析题16分） 3.行星齿轮机构传动方案（公式及分析）——（了解） 4.换挡元件分类及作用：离合器、制动器、单向离合器。 离合器作用：连接输入轴和行星机构的某一构件或者连接行星机构中的某两个构件的换挡元件，从而使两者运动同步。 制动器作用：连接变速器壳体和行星机构的某一换挡元件，从而限制该构件的运动。 单向离合器作用：连接行星机构中的某两个构件的换挡元件，从而限制某一元件相对于另一元件发生的某一方向的运动。 5.自动变速器换挡规律：根据控制参数的选择不同，可以将换挡规律分为三类：单参数、两参数和三参数。 6.根据换挡延迟的变化，可以将两参数换挡规律分为4种：等延迟型、收敛型、发散型和组合型。（p41） 7.广泛采用的两个控制参数：节气门开度和车速。
本科学生毕业设计 乘用车无级变速器液压系统设计 系部名称：汽车工程系 专业班级：车辆工程B05-18班 学生：高新明 指导教师：安永东 职称：副教授 黑龙江工程学院 二○○九年六月
The Graduation Thesis for Bachelor's Degree Passenger CVT hydraulic system design Candidate：Gao XinMing Specialty：Vehicle Engineering Class：B05-18 Supervisor：Associate Prof. An YongDong Heilongjiang Institute of Technology
2009-06·Harbin
摘要 液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数—速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础. 针对无级变速器电液控制系统的工作要求，应用数字比例控制技术设计了可用作无级变速器中夹紧力控制阀的数字调压阀。介绍了该数字调压阀的结构以及驱动器的设计方法，并对其进行了静态特性、动态特性试验。试验结果表明，该数字调压阀的控制精度及可靠性高，能满足金属带式无级变速器电液控制系统的要求。 关键词:无级变速传动；液压系统；无级变速器；电液控制系统；数字调压阀
汽车无级变速器设计毕业论文 目录 摘要 1.绪论 1.1汽车变速器的类型? (1) 1.2汽车变速器的类型和特点 (1) 1.3采用无极变速器——CVT的汽车可以节油的原理 (2) 1.4实现汽车无级变速器——CVT大变速比、大转矩的关键——无偏 斜金属带式无极变速传动 (3) 2.CVT的总体设计 2.1原车的相关参数 (5) 2.2带传动的分析 (5) 2.3压紧装置的设计 (8) 2.4齿轮设计计算 (15) 2.5轴的设计计算 (22) 2.6轴承的设计计算 (30) 2.7锥轮处的键的设计计算 (31) 3.变速器的调控分析 3.1 CVT的一般调控理论分析 (32)
3.2 CVT最佳调控逻辑 (34) 4.总结 (38) 5.致谢 (39) 6.参考文献 (40) 1. 绪论 1.1 汽车变速器的类型 目前汽车变速器按变速特点来分，可分为两大类：一是有级变速器；二是无级变速器。按执行变速的方式来分，可以分为自动和手动两类。 1. 2 汽车变速器的类型和特点 1.2.1 液力变矩器 液力变矩器是较早用于汽车传动的无级变速器，成功地用于高档汽车的传动中。由于传动效率低，且变速比大于2时效率急剧下降，经常仅在有级（2～3档）变速器的两档中间实现无极变速，因此未能推广开来。目前经常作为起步离合器在汽车中使用。 1.2.2 宽V形胶带式无级变速器 宽V形胶带式无极变速器是荷兰DAF公司在1965年以前的产品，主要用在微型轿车上，一共生产了约80万辆。由于胶带的寿命和传动效率低，进而研究和开发了汽车金属带式无级变速器。 1.2.3 金属带式无级变速器
金属带式无级变速器是荷兰VDT公司的工程师Van Dooren 发明的，用金属带代替胶带，大幅度提高了传动效率、可靠性、功率和寿命，经过30～40年的研究，开发已经成熟，并在汽车传动领域占有重要的地位。目前金属带式无级变速器的全球总产量已经达到250万辆/年，在今后三年将达到400万辆，发展速度很快。 金属带式无级变速器的核心元件是金属带组件。金属带组件由两组9～12层的钢环组和350～400片左右的摩擦片组成，其中钢环组的材料，尤其 >2000MP），各层环之间“无间隙”是制造工艺是最难的，要实现强度高（ b 配合。以前只有荷兰VDT公司掌握这种工艺，现在我国越士达无级变速器也已近掌握了这种技术，并在工学院建成了一条示性生产线。 金属带式无级变速器的传动原理，主、从两对锥盘夹持金属带，靠摩擦力传递动力和转矩。主、从动边的动锥盘的轴向移动，使金属带径向工作半径发生无级变化，从而实现传动的无级变化，即无级变速。 1.2.4 摆销链式无极变速器 摆销链式无级变速器是由德国LUK公司将摆销链用于Audi汽车传动的成功例。与金属带式CVT不同的是，它将无级变速部分放在低速级，即最后一级。其原因是链传动的多边形效应在高速级是会产生更大的噪音和动态应力。所以其最新的结构中，假装了导链板以减少震动和噪声。但是由于在低速级传动中，要求传递的转矩大，轴向的压力较大，液压系统的油
液压机械无级变速器设计与试验分析 摘要：液压机械无级变速器（HMCVT）兼具机械传动高效和液压传动无级调速的特点，适应了大功率拖拉机的传动要求。功率经分流机构分流，液压调速机构中的变量泵驱动定量马达，在正、反向最大速度间无级调速，液压调速机构与机械变速机构相配合，经汇流机构汇合，实现档位内微调，通过换挡机构实现档位间粗调，最终实现车辆的无级变速。 关键词：单行星齿轮；液压机械无级变速器；设计 对大马力拖拉机进行动力学和运动学分析，根据性能参数，设计一种单行星排汇流液压机械无级变速器（HMCVT），包括发动机、液压调速机构和离合器的选择，单行星齿轮、换挡机构齿轮传动比的设计。 一、变速器总体设计方案 1.变速器用途和选材。设计一种用于时速－10～30 km/h大马力拖拉机的单行星排汇流液压机械无级变速器。变速器由纯液压起步、后退档，液压机械4个前进档位和2个后退档位构成。液压调速机构选择SAUEＲ90系列055型变量泵、定量马达及附件，采用电气排量控制（EDC）构成闭环回路。选择潍柴WP4．165柴油机作为变速器配套发动机，最大输出功率Pemax=120 kW，全负荷最低燃油消耗率gemin=190 g/kW·h，额定转速nemax=2 300 r/min，最大转矩Temax=600 N·m。汇流机构选用2K－H行星排，行星排特性参数k定义为行星排齿圈齿数与太阳轮齿数之比，取k=3．7。太阳轮、行星架材料选用20crmnti，齿圈材料选用40cr。模数为3，实际中心距为57 mm，太阳轮与行星架采用角度变位，行星架与齿圈采用高度变位。太阳轮轴连接液压调速机构可使系统增速减矩，并充分利用液压元件特性，以提高使用寿命。 2.变速器设计方案。液压机械无级变速器设计方案如图1。变速器输入轴、输出轴和液压动力输入轴成“品”字型布局，行星排通过离合器与机械动力输入轴和液压机械输出轴相连。 1．机械动力输入轴2．输入轴3．前进后退档接合套4．变量泵5．定量马达6．液压机械输出轴7．液压动力输入轴8．输出轴 图1 液压机械无级变速器结构图 离合器L1、L2由比例压力阀控制，结合平稳，起主离合器作用，其它离合器采用电磁换向阀控制，以降低成本；变速器起步和制动为纯液压传动，此时，离合器L8接合；L1～L4是行星排同步离合器，L5～L7是换挡机构离合器。所有离合器由补油泵供油，采用蓄能器减小离合器动作时的油压波动，采用大排量低压齿轮泵供油冷却润滑油路。 二、HMCVT试验台设计 HMCVT试验台用于HMCVT性能试验，试验内容包括空载损耗特性试验、无级调速特性试验、传动效率特性试验和自动调速特性试验。空载损耗试验用于考查HMCVT输出轴不加载状态下变速器功率消耗随变速器速比变化情况；无级调速特性试验用于考查发动机工作在最佳工作点下HMCVT的无级调速范围；传动效率特性试验用于考查HMCVT在不同速比下的传动效率，验证HMVCT传动的高效率特性；自动调速特性试验用于考查负载连续变化时HMCVT速比对发动机最
摘要 液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数—速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础. 针对无级变速器电液控制系统的工作要求，应用数字比例控制技术设计了可用作无级变速器中夹紧力控制阀的数字调压阀。介绍了该数字调压阀的结构以及驱动器的设计方法，并对其进行了静态特性、动态特性试验。试验结果表明，该数字调压阀的控制精度及可靠性高，能满足金属带式无级变速器电液控制系统的要求。 关键词:无级变速传动；液压系统；无级变速器；电液控制系统；数字调压阀
ABSTRACT The design method on the hydraulic control system is one of the key technologies of a metal V-belt continuously variable transmission(CVT).It can change the ratio of the transmission system by adjusting thepu-Shing force of the pulley.By analyzing the structure characteristics andForce relationgs,the design method of an important parameter of the CVTHydranlic system and the rate of transmission ratio are put forward by Simulation to the emblematical driving models. The structure parametersOf hydraulic system is gotten and validated by simulation on specific Driving model. An effective design method is provided to develop the co-ntinuously variable transmission system. In terms of working requirements of the electric-hydraulic controlSystem of continuous variable transmissions,the ditital pressure regulator valve,which can be used as the clamping force valve of CVT,is designed with the digital proportional control technology .The st-Ructure of the digital pressure regulator valve and design method forDrivers is introduced. Tests of static characteristics and dynamic cha-racteristics of digital pressure regulator valve is high, it can meetrequirements of the electric-hydraulic control system of system of metalv-belt type continuous variable transmission. Key words:Continuously variable transmission；Hydraulic system；Electric-hydraulic control system；Digital pressure regulator valve
二○○九年六月 The Graduation Thesis for Bachelor's Degree Passenger CVT hydraulic system design Candidate：Gao XinMing Specialty：Vehicle Engineering Class：B05-18 Supervisor：Associate Prof. An YongDong Heilongjiang Institute of Technology 2009-06·Harbin
摘要 液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数—速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础. 针对无级变速器电液控制系统的工作要求，应用数字比例控制技术设计了可用作无级变速器中夹紧力控制阀的数字调压阀。介绍了该数字调压阀的结构以及驱动器的设计方法，并对其进行了静态特性、动态特性试验。试验结果表明，该数字调压阀的控制精度及可靠性高，能满足金属带式无级变速器电液控制系统的要求。 关键词:无级变速传动；液压系统；无级变速器；电液控制系统；数字调压阀 ABSTRACT The design method on the hydraulic control system is one of the key technologies of a metal V-belt continuously variable transmission(CVT).It can change the ratio of the transmission system by adjusting thepu-Shing force of the pulley.By analyzing the structure characteristics andForce relationgs,the design method of an important parameter of the CVTHydranlic system and the rate of transmission ratio are put forward by Simulation to the emblematical driving models. The structure parametersOf hydraulic system is gotten and validated by simulation on specific Driving model. An effective design method is provided to develop the co-ntinuously variable transmission system. In terms of working requirements of the electric-hydraulic controlSystem of continuous variable transmissions,the ditital pressure regulator valve,which can be used as the clamping force valve of CVT,is designed with the digital proportional control technology .The st-Ructure of the digital pressure regulator valve and design method forDrivers is introduced. Tests of static characteristics and dynamic cha-racteristics of digital pressure regulator valve is high, it can meetrequirements of the electric-hydraulic control system of system of metalv-belt type continuous variable transmission. Key words:Continuously variable transmission；Hydraulic system；Electric-hydraulic
AMT机械式自动变速器 车辆自动变速器可以使驾驶员在不切断动力的情形下实现自动换档，世界汽车生产大国自30年代就开端不遗余力地对此进行研讨并提出很多计划。其中液力机械式主动变速器(Automatic Transmission简称AT)以其优胜的动力性能、乘坐舒适性和操作简便的特色，在汽车产业中盘踞相当主要的位置。但与手动机械式变速器相比，其构造庞杂，制作精度请求和本钱较高，且传动效力较低。鉴于AT所存在的毛病，人们开端尝试应用现代微盘算机技巧使机械式变速器实现自动化，从而开发出电控机械式自动变速器(Automated MechanicalTransmission，简称AMT)。 70年代中期，德国奔跑汽车公司采用由电子控制的半自动操纵方法实现换档，这是第一代AMT。该产品没有实现完整的自动化，即换档时驾驶员仍要踩下离合器踏板，电子装置提醒驾驶员何时为最佳的换档时刻，但它具有传动效力高、成本低、易制作等长处，从此成为自动变速器发展的一个主要方向。1984年日本五十铃公司生产降生界上第一种全自动电控机械式自动变速器NAVI-5，到80年代末，全自动AMT进入适用化阶段。从90年代开端，美国、德国生产的重型汽车开始使用AMT，使在复杂多变条件下工作的车辆的换档品质和起步性能进一步提高。 一、电控机械式自动变速器 电控机械式自动变速器是在传统固定轴式齿轮变速箱的基本上，把选档、换档、离合器及相应发动机供油操纵用以微处置器为核心的控制器完成、实现的自动变速器。其基础功能：一是依据当前汽车运行状况、路面情形及驾驶者的意图，自动断定变速箱的最佳档位，即档位决策功能；二是自动控制发动机、变速箱、离合器完成换档进程，即换档、起步的自动操纵功效。随着AMT的发展，人们引入了各种最新的监测、控制技巧以改良自动变速器的性能，使档位决策及换档控制对路面环境、使用者特色、使用者意图具有适应性。AMT在离合器控制和档位决策方面采用含混逻辑，模拟熟练司机驾驶车辆中的相应操纵以改良起步、换档、离合器联合控制特征和档位选择的适应性。神经网络办法也被引入AMT的档位决策和控制中，以获取更多路面特点信息，提高AMT对路面的适应性。AMT控制系统与发动机控制系同一体化以增添信息共享、和谐控制才能，并实现整车控制系统网络化。AMT使用性能的好坏和智能化水平的高下主要是由AMT中的控制系统决议的。控制系统将传感器采集到的信号通过电控单元(ECU)进行处置，对相应的执行机构发出指令，完成一系列操作。 二、三种电控机械式自动变速器的优缺陷 电控气动机械式自动变速器 电控液动AMT的换挡体系长处是：工作安稳、操作简便、易于实现安全维护、具有必定的吸振与吸冲击的才能、起步换挡品德好以及便于空间安排；毛病是：结构复杂，它包括液压油油箱，油泵及驱动电机，电磁换向阀（6-10个），油
现在车辆上的传动装置多采用机械式变速器， 1液力机械式变速器（AT）液力机械式变速器由液力变矩器和多挡机械变速箱组成。 2液压机械无级变速器（HMT）及应用分析 3静液压无级变速器（HST）及其应用分析静液压无级变速器（HST）依靠液压变量马达实现纯液压无级变速，效率较AT高，但较齿轮变速器低许多，传递功率不大 4 金属带式无级变速器 为了充分利用发动机大的功率，节约能源以及获得优良的动力性能，最理想的方法是从传统的有级传动发展为无级传动。 目前普遍采用的液力变矩器及其闭锁装置，自动换挡机构等均是为了弥补有级传动的不足而产生的传动模式，但不能实现真正的无级变速。 另外还出现了全液压传动的无级变速器，其操纵方式也由手动液控向电液控制或微电脑控制技术方面发展，并取得了非常好的效果，大大提高了整机的行使平顺性和作业性能，液压传动可以保证车辆具有稳定的行驶速度。但是在液压传动的车辆中传动效率低也是一个不容忽视的问题，按当代的技术水平，纯液压传动中最高效率在80-85%左右，而在车辆使用中，一般只能达到50-60%。此外，适用于重型车辆使用的大功率的液压元件难以加工，也使液压传动的车辆增加了制造成本。另外，这种高油压高转速的变量泵和定量马达的排量越大，即功率越大时，效率和寿命愈难以保证，生产愈困难，在市场上愈难买到。液压传动的低效率直接影响了整机的生产率和经济性，决定了它在车辆上很难有较大的发展空间。 机械液压双功率流则兼有机械传动的高效率和液压无级传动的双重优点，可在较宽的范围内实现可控的无级变速和所需的车速。以小功率的液压元件传递大功率特性，高效率特性，为车辆的经济性和动力性问题的解决找到了理想的道路。 液压机械无级传动是一种双功率流传动系统，分为液压功率和机械功率两路传递，分流机构分流后液压马达在正向和反向最大速度之间来回无级变速。其每一个行程和行星齿轮机构的一种工况相配合，最后两路汇合成由若干无级调速段相衔接并组逐段升高的全程无级输出速度。液压元件只负担最大功率的一部分，其他功率都由机械路传递。这相当于将液压无级变速功率扩大，传动总效率相对于液压传动也显著提高，和液力机械传动相比，装载量最大可提高30%，燃油经济性最大可提高25%。其特点是通过机械传动实现功率转递，通过液压机械相结合实现无级变速。 液压机械无级变速器（ HMT）及应用分析 液压机械无级变速器（HMT）由液压调速机构和机械变速机构及分、汇流机构组成，是一种液压功率流与机械功率流并联的传动形式，通过机械传动实现传动高效率，通过液压传动与机械传动相结合实现无级变速。其原理如1所示，输入功率经分流机构分流为两路，一路经液压调速机构流至汇流机构，另一路经机械变速机构传至汇流机构，由于液压调速机构具有无级调速特性（通过控制系统控制变量泵斜盘倾角的变化使排量改变来实现），与机械变速机构经汇流机构汇流后，使HMT实现无级变速。液压调速机构有变量泵-定量马达，定量泵-变量马达，变量泵-变量马达3种形式，第一种应用较多。机械变速机构为自动有级变速器。分、汇流机构为定轴齿轮传动或行星齿轮传动，从成本及实
摘要 人们早就认识到无级变速器是提高汽车性能的理想装置，并一直不懈的努力研究，努力追现这一目标。70年代后期，荷兰VonDoorne’s Transmission 公司研制成功VOT金属传动带并于1982年投放市场，推动CVT技术向实用化迈进了一大步。1987年美国福特公司首次在市场上小批量推出装有这种VDT带的CVT汽车，此后意大利菲亚特，日本富士重工和德国大众等多家公司也推出了小批量的CVT汽车（如Ford的Fiesta、Scorpio;Fiat的Uon、Ritmo;Sabaru的Ecvt、WV的Golf等）。各国均视其为自动变速技术的崭新途径，已成为当前国际汽车的研究开发领域的一个热点。 无极传动CVT与其他自动变速器相比较，优点是明显的。其操纵方便性和乘坐舒适性可与液力变矩器相当，而传动效率却高得多，接近有级机械式自动变速器的水平。更主要的是，它能最好的协调车辆外界行驶条件与发动机负载，使汽车具有一个不存在“漏洞”的牵引特性，且调速时无需切断动力充分发掘发动机的潜力，从而可显著降低汽车的油耗，提高最大车速和改善超车的性能。无极传动CVT特别受到非职业驾驶员的欢迎，因为它从根本上简化了操纵，不仅可取消变速、离合器踏板，而且总是按驾驶员意图控制发动机在最佳工作位置工作。此外，由于工作和控制原理相对简单，CVT传动完全可以做到比有级变速器（AT）传动更紧凑，更轻，成本更低。 对于CVT这种具有广阔使用发展前景的技术，迄今国研究、应用的很少。我们在前人研究的基础上，针对本田即将生产的经济型轿车设计一种CVT，来替换原来的变速器，为以后CVT的研究和试验打下基础。 关键词：无级变速器结构设计自动压紧
自动变速器控制系统由各种控制阀板总成、电磁阀、控制开关、控制电路等组成，电子控制自动变速器的控制系统还包括各种传感器、执行器、电脑等。 控制系统的主要任务是控制油泵的泵油压力，使之符合自动变速器各系统的工作需要；根据操纵手柄的位置和汽车行驶状态实现自动换挡；控制变矩器中液压油的循环和冷却，以及控制变矩器中锁止离合器的工作。控制系统的工作介质是油泵运转时产生的液压油。油泵运转时产生的液压油进入控制系统后被分成两个部分：一部分用于控制系统本身的工作，另一部分则在控制系统的控制下送至变矩器或指定的换挡执行元件，用于操纵变矩器及换挡执行元件的工作。 （一）自动换挡控制的原理 为实现自动换挡，必须以某种（或某些）参数作为控制的依据，而且这种参数应能用来描述车辆对动力传动装置各项性能和使用的要求，能够作为合理选挡的依据，同时，在结构上易于实现，便于准确可靠地获取。目前常用的控制参数是车速和发动机节气门开度。 至目前为止，常用的控制系统有两种：一种是只以车速或变速器输出轴转速作为控制参数的系统称为单参数控制系统；另一种是以车速和节气门开度作为控制参数的系统称为双参数控制系统。 （二）自动换挡控制信号及装置 车速和节气门开度的变化要转变成油液压力变化的控制信号，输入到相应的控制系统，改变液压控制系统的工作状态，并通过各自的控制执行机构来进行各种控制，从而实现自动换挡。这种转速装置，称为信号发生器或传感器，常用的控制信号有液压信号和电气信号。 1、液压信号装置 液压信号装置是将发动机负荷（节气门开度）和车速的变化转变成液压信号的装置。常见的液压信号装置有节气门调压阀（简称节气门阀）和速度调压阀（简称速度阀或调速器）两种。 2、电气信号 将控制参数的变化转换成电气信号（通常是电压或频率的变化），经调制后再输入控制器。或将电器信号输入电子计算机，电子计算机根据各种信号输入，作出是否需要换挡的决定，并给换挡控制系统发出换挡指令。在计算机控制的自动变速器上，传感器节气门开度信号的是节气门位置传感器，感传车速变化信号的是速度传感器。 （三）自动换挡控制装置的结构与工作原理
现在车辆上的传动装置多采用机械式变速器, 1液力机械式变速器(AT液力机械式变速器由液力变矩器和多挡机械变速箱组成。 2液压机械无级变速器(HMT及应用分析 3静液压无级变速器(HST及其应用分析静液压无级变速器(HST依靠液压变量马达实现纯液压无级变速,效率较AT高,但较齿轮变速器低许多,传递功率不大 4 金属带式无级变速器 为了充分利用发动机大的功率,节约能源以及获得优良的动力性能,最理想的方法是从传统的有级传动发展为无级传动。 目前普遍采用的液力变矩器及其闭锁装置,自动换挡机构等均是为了弥补有级传动的不足而产生的传动模式,但不能实现真正的无级变速。 另外还出现了全液压传动的无级变速器,其操纵方式也由手动液控向电液控制或微电脑控制技术方面发展,并取得了非常好的效果,大大提高了整机的行使平顺性和作业性能,液压传动可以保证车辆具有稳定的行驶速度。但是在液压传动的车辆中传动效率低也是一个不容忽视的问题,按当代的技术水平,纯液压传动中最高效率在80-85%左右,而在车辆使用中,一般只能达到50-60%。此外,适用于重型车辆使用的大功率的液压元件难以加工,也使液压传动的车辆增加了制造成本。另外,这种高油压高转速的变量泵和定量马达的排量越大,即功率越大时,效率和寿命愈难以保证,生产愈困难,在市场上愈难买到。液压传动的低效率直接影响了整机的生产率和经济性,决定了它在车辆上很难有较大的发展空间。 机械液压双功率流则兼有机械传动的高效率和液压无级传动的双重优点,可在较宽的范围内实现可控的无级变速和所需的车速。以小功率的液压元件传递大功率特性,高效率特性,为车辆的经济性和动力性问题的解决找到了理想的道路。
《家电原理与检测》课程设计报告 电子无级调速器设计 姓名: 涂国龙 专业: 电子信息工程 班级: 093253 学号: 24 指导老师: 王晓荣 2011年12月20日
摘要 近几年随着科学技术的发展，尤其是生产电机的成本的下降，小功率的减速电机,调速电机,微型减速电机,齿轮减速电机等大量普及，随之出现的交流电子无极调速器品种也大量出现在市场。尽管各种个样的交流电子无极调速器品种繁多，但其功能和工作原理基本相同。主要区分在外型的不同。如上海任重仪表电器有限公司，上海百乐神自动化科技有限公司，中外合作湖州雪峰微电机有限公司等厂家的产品：US-52系列，MS32B，FS32B，SC-A，SS-22，SS32，SKJ-2B，SKJ-1B，SKJ-C1，SKJ-C2，US540-02，US560-02，US590-02 DV1204 DV1104，SCA-B，LSC-C ，LSC-H，LSC-G等，在功能上大致相同，主要的是安装结构存在差异。一般在使用上只要对启动的电容做出选择，改变，不管功率大小基本都能使用。主要分2大类：6-180W功率和180-370W功率。前者选：US-52系列，MS32B，FS32B，SC-A，SS-22，SS32，SKJ-2B，SKJ-1B，SKJ-C1，SKJ-C2，US540-02，US560-02，US590-02 DV1204 DV1104等型号产品。前者选SCA-B，LSC-C ，LSC-H，LSC-G等型号产品。交流电子无极调速器在产品的命
名上也很多：交流电子无极调速器，电子无极调速器，电子无极调速器，交流调速器，数显速控制器等。 风扇调速器工作原理-电子调速器工作原理 我们通过电风扇电子调速器的电路来分析，以说明风扇调整器的工作原理，引电路能对风扇电动机进行无级调速，还能使电风扇产生模拟自然风。该电风扇电子调速器电路由电源电路、可控振荡器和控制执行电路组成，如图所示。电源电路由降压电容器Cl、整流二极管VDl、VD2、滤波电容器C2、电源指示发光二极管VL和稳压二极管VS组成。可控振荡器由时基集成电路IC、电阻器RI、R2、电容器C3、电位器RP和二极管VD3、VD4组成。控制执行电路由风扇 我们通过电风扇电子调速器的电路来分析，以说明风扇调整器的工作原理，引电路能对风扇电动机进行无级调速，还能使电风扇产生模拟自然风。 该电风扇电子调速器电路由电源电路、可控振荡器和控制执行电路组成，如图所示。 电源电路由降压电容器Cl、整流二极管VDl、VD2、滤波电容器C2、电源指示发光二极管VL和稳压二极管VS组成。
本科生毕业论文（设计） 题 目: 液压机械无级变速器传动系统 设计与仿真研究 姓 名: 孙东磊 学 院: 工学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 机制104班 学 号: 33110404 指导教师: 肖茂华 职称: 讲师 2014年5月1日 南京农业大学教务处制
目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 1 绪论 (2) 1.1论文研究背景和意义 (2) 1.1.1无级变速器分类 (3) 1.2国内外研究现状 (4) 1.2.1国外研究现状 (4) 1.2.2 国内研究现状 (5) 1.3 本文所研究的主要目标和内容 (5) 2 液压机械传动系统理论研究 (6) 2.1液压机械无级变速的基本原理 (6) 2.1.1差动变速原理 (6) 2.1.2双电机驱动有级变速 (6) 2.1.3直流电机无级变速 (7) 2.1.4液压马达驱动无级变速 (7) 2.1.5机械液压式双流传动系统 (7) 2.2液压机械传动系统原理及液压系统元件的选择 (9) 2.3液压机械传动分/汇流的基本形式及特点 (10) 2.3.1定轴齿轮副分/汇流特点 (10) 2.3.2行星齿轮机构分/汇流特点 (10) 2.4液压机械传动分/汇流的组合形式 (12) 2.4.1分速-汇矩式 (12) 2.4.2分矩-汇速式 (15) 2.5分矩-汇速式组合方案特性分析 (17) 2.5.1液压机械传动系统转速特性 (17) 2.5.2 液压机械传动系统转矩特性 (18) 2.5.3液压功率分流比特性 (19) 2.5.4液压机械传动系统效率特性 (20) 2.6本章小结 (21) 3 液压机械无级变速器参数确定 (22) 3.1液压机械无级变速器方案 (22) 3.2 输出转速理论模型 (22) 3.2.1 液压路转速理论模型 (22) 3.2.2总输出转速理论模型 (23) 3.3结构参数关系 (24) 3.3.1等比传动条件下的参数关系 (24)
无级变速器的基本结构和变速原理 沈林江，胥家政 摘要：无级变速技术是目前汽车传动系统中的前沿技术，无级变速器（CVT）与手动变速器（MT）、自动变速器（AT）相比，综合动力性能更佳，能与发动机形成理想的动力匹配，因此，无级变速汽车是当今发展的主要趋势之一。无级变速器中最为重要的一项是电液控制技术，直接影响到汽车变速品质、经济性以及动力性。速比控制、夹紧力控制和起步离合器的控制是无级变速控制系统的关键。 关键词：无级变速；结构；原理；特点 Basic structure and Variable speed principle of the CVT Shen lin-jiang , Xu jia-zheng Abstract: Continuously variable transmission technology is currently in the forefront of automotive technology,continuously variable transmission (CVT) with manual transmission(MT),automatic transmission(AT),an integrated vechicle is the development of the car one of the main trend. CVT is the most important one is the electro-hydraulic control technology.Car speed directly affects the quality and economy, and dynamic.However ratio control, clamping force control and control is the key to starting clutch CVT control system. Key word: I nfinitely variable speeds; structure; principle; characteristic 引言 汽车无级变速器能实现传动比连续变化，在更大范围内控制发动机的工作点，真正实现发动机—变速器—道路载荷的最佳匹配，所以一直以来是汽车制造商和用户追求的理想变速器。无级变速器按作用方式的不同和传动形式的差异，可分为机械式、电气式、液压式三大类。其中机械式无级变速器恒功率特性较好，有较高的传动效率，应用比较广泛，金属带式无级变速器就是典型的一种机械式摩擦无级变速器。由于金属带式无极变速器最为普遍，所以本文主要研究金属带式无级变速器的基本结构和变速原理。 1 汽车无级变速器的类型和特点 无级变速器可分为：液力变矩器，摆销链式无级变速器CVT，金属带式无级变速器CVT，环盘滚轮式无级变速器IVT这4大类。与有级变速器相比，它的优点明显：（1）提高燃油
探讨拖拉机液压机械无级变速器的设计理念(新编版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0417
探讨拖拉机液压机械无级变速器的设计理 念(新编版) 无论是农用还是工业运输用途，拖拉机机械运转质量都发挥着不可小觑的功效。根据现下技术条件基础下的液压机械无级变速操控装置现状进行观察，其中的单排机理部件和变量泵支持的马达液压式传动结构，利用多档支持功能的变速箱实现系统中心的搭建。 拖拉机进行实地作业操作环节中，面临不同环境因素和外界负荷的频繁危机影响，必须深度掌握内部发动机机理和变速结构的适时变更转换原理，适当控制扭矩适应负荷程度和行驶活动过程中的阻力效果，充分发挥机械运转制动质量，保证内部油气的合理消耗，满足经济效果的科学补充要求。传统拖拉机变速系统中的换挡机制自由掌控标准有限，对于一些连续性的无级操控处理无法全面掌控，
即便适当增加档位结构，也会造成变速箱机械结构的严重负担。而液压式无级变速器在利用机械功率新型传动制备装置的机理条件下，配合变量泵和单排内部部件进行马达制动结构范围的拓展，促进先进科技校正后的机械整改工作质量得到完善和提高。 相关机械传动方案的原理内容整理 目前市面上存在的拖拉机变速箱既定样本格式主要是（6+2）档，在一定传动结构必要模式的控制范围下，这种拖拉机在对速比机制的调整工作上没有过高的主观定义效果，实际工作有效区段把握范围不够宽泛。透过传统工艺的潜在继承要求和整体机械配套的固化样式因素进行保留意见的阐述，这种原始机型总体尺寸和结构效应参数规模基本可以保持不变，只要全力对变速箱结构进行整改即可。由于这类样品的中央传动设备和尾端制动占总体动力比例值约为22.134，实际驱动支持轮部分的动力扩展范围在0.437米左右，加上发动机机械的基本转速可以维持在每分钟2200转的前提因素下，这种对机械原理内容的总结工作还是利用现实生产工业活动中的机械适应状况进行国外先进经验技术的武装、补充，并根据同类型的
第一章知识点汇总 1. （1）1892年法国制造出第一部装有变速器的汽车。 （2）1914年，由德国奔驰公司最先推出第一个全自动齿轮变速器。 （3）红旗CA770型三排座高级轿车是国产轿车中采用自动变速器最早的车型。 （4）与无级变速器相比液力自动变速器最大的不同是在结构上，它是由液压控制的齿轮变速系统构成。 （5）现代汽车变速器的发展趋势是向着可调自动变速器或无级变速器方向发展 2. （1）现代汽车自动器的发展方向：电子开展全域锁止离合器及夜里缓速装置；适合于 整车驱动系统的电子控制智能型自动变速器；电子控制无级变速器；自动预选式 换挡系统；小型化。 （2）一般车用变速器可分为手动和自动变速器两大类。 自动变速器按照汽车方式的不同，可分为后驱自动变速器和前驱自动变速器。 （3）无级变速器可以从一种扭矩（或转速）平稳地转变为另一种扭矩。 （4）自动变速器的应用有：液压控制式自动变速器和电子控制式自动变速器。 （5）自动变速器的特点：整车具有更好的驾驶性能；良好的行驶性能；高行车安全；低废气排放；延长发动机和传动系的使用寿命；操纵简单；提高了汽车的平顺； 提高生产率。 3. （1）液力变矩器组成：涡轮；导轮；泵轮。 （2）液力变矩器作用：驱动油泵；低速区域内增矩；变矩器和挠性板一起充当发动机的飞轮；柔和地传递转矩；启动发动机齿圈的位置 第二章知识点汇总 液力变矩器的工作原理：液力变矩器中泵轮快速运动时，涡轮受到载荷和行驶阻力限制转速较慢，泵轮和涡轮间产生了转速差。…液力变矩器的特性参数及含义：转速比i（wb）=n（w）∕n（b）用来描述液力变矩器的工况；变矩系数k=m（w）∕m（n）用来描述液力变矩器改变输入转矩的能力；效率n=N（w）∕N（b）等于转速与转矩乘积；穿透性指变矩器和发动机共同工作时，在油门开度不够的情况下，变矩器涡轮轴上的载荷变化对泵轮轴力矩和转速影响的性能。 液力变矩起的作用、组成：1自动无极变矩、变速 2自动离合 3减振隔振 4使发动机转到平稳 5过载保护 6发动机制动；由泵轮、涡轮和导轮组成。…锁止型液力变矩器的原理、常用类型：在液力变矩器内安装锁止离合器，通过它在一定工况下将涡轮与泵轮锁止在一起，实现发动机和变速器直接机械连接的锁止型液力变矩器。有液压锁止型液力变矩器、离合锁止型液力变矩器、黏性锁止型液力变矩器三类。 液力耦合器的工作原理和特性：泵轮接受发动机传来的机械能，传给工作液，使其动能提高。让后再由工作液将动能传给涡轮。 第三章知识点汇总 等待相关同学上传