汽车无级变速器设计
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变速器设计文献综述变速器是一种机械装置,用于调整发动机输出的转速和转矩,以适应不同的工况和驾驶需求。
它是汽车传动系统中的关键部分,直接影响着汽车的性能、燃油经济性和驾驶舒适度。
为了降低车辆的燃油消耗和减少尾气排放,近年来对变速器的设计和研究日益重要。
变速器的设计要考虑多个因素,包括实现满足不同驾驶工况需求的传动比、提高传动效率、减小体积和重量以及提高可靠性等。
变速器的结构形式有多种,如手动变速器、自动变速器和无级变速器等。
下面将介绍几篇关于不同种类变速器设计的文献综述。
文献[1]中介绍了一种无级变速器的设计方法。
该文献提出了一种基于摩擦材料的无级变速器设计理论,以实现高效的功率传递和平滑的速度调整。
通过结合摩擦材料的特性和变速器的结构设计,实现了在不同工况下的变速器性能优化。
文献[2]中研究了一种基于电子控制的自动变速器的设计方法。
该文献提出了一种基于电脑仿真和优化方法的自动变速器设计流程,以提高变速器的传动效率和换挡平顺性。
通过对变速器的流体动力学分析和系统控制策略的优化,实现了自动变速器的性能改善。
文献[3]中介绍了一种手动变速器的设计方法。
该文献提出了一种基于杆杆位置传感器的手动变速器设计理论,以提高换挡的精度和平顺性。
通过对杆杆位置传感器设计的优化和变速器机构的改进,实现了手动变速器的性能提升。
除了以上几篇文献,还有很多关于变速器设计的研究。
如文献[4]研究了一种基于连续变压器原理的变速器设计方法,以提高变速器的能量回收和节能效果;文献[5]研究了一种基于副变速器的变速器设计方法,以提高变速器的输出转矩和传动效率。
这些研究为变速器设计提供了新的思路和方法。
综上所述,变速器设计是汽车工程领域的一个重要研究方向。
通过对不同种类变速器的设计理论、仿真和优化方法的研究,可以提高变速器的性能和可靠性,从而降低车辆的燃油消耗和减少尾气排放。
随着科技的不断进步和技术的不断创新,相信未来变速器设计领域仍将有更多的突破和创新。
毕业设计(论文)任务书 学生姓名系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 指导教师姓名职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 □是■否 题目名称金属带式汽车无级变速器传动机构设计一、设计(论文)目的、意义近些年来,汽车技术有了很大发展,汽车的性能不断提高,汽车变速器对汽车的性能有较大的影响。
目前,自动变速器技术已经很成熟,但是,现在应用的自动变速器基本上都是有级变速器,对汽车无级变速器还处在研究、实验阶段。
在欧洲的发达国家已经有很多大的汽车制造商把无级变速器应用于轿车,节能减排已经成为世界对于汽车的一种追求,在我国汽车无级变速器的研究更是处于起步阶段。
设计一种能够适用于轿车的机械无级变速器已经显得越来越重要。
本设计结合金属带式无级变速器,设计金属带式无级变速器的传动机构。
根据对设计参数的分析,对整个无级变速器的各级传动部分的传动方式进行详细的设计。
二、设计(论文)内容、技术要求(研究方法)依据给定参数设计金属带式无级变速器,包括:无级变速机构的设计与校核(金属带、带轮、第一轴)、中间减速机构的设计与校核(两级齿轮传动、第二、三轴)。
主要技术指标 1、额定功率:75/6000(1KW/r min g );最大扭矩:135/4500(-1N m/r min g g );2、无级变速机构传动比为:0.4~2.88;中间减速机构传动比:第一级为1.4,第二级为1.9。
三、设计(论文)完成后应提交的成果1、设计说明书一份,1.5万字以上;2、变速器装配图一张、带轮、齿轮及壳体等零件图若干张。
折合三张A0图纸。
四、设计(论文)进度安排1、进行文献检索查,查看相关资料,对课题的基本内容有一定的认识和了解。
并完成开题报告。
第1-2周(2月28日~3月11日)2、初步确定设计的总体方案,讨论确定方案;对无级变速器的传动机构进行初步设计。
第3-6周(3月14日~4月8日)3、提交设计草稿,进行讨论,修定。
第7周(4月11日~4月15日)4、无级变速机构、中间减速机构的设计,绘制装配图及相应零件图。
无级变速工作原理
无级变速工作原理即为利用一种无级传动装置,使发动机的转速与车轮的转速之间可以无级变化,从而实现汽车行驶过程中的平稳加速和行车速度调节。
无级变速器通常由两个主要部分组成:主传动器和变速机构。
主传动器主要由液力变矩器组成,液力变矩器是一种油压能量转换装置,通过液体传递来达到从发动机到车轮的动力传递。
当发动机转速提高时,液力变矩器内的液体被压力推动,使液力转矩器的输出轴与输入轴的转速比例发生变化,从而实现对发动机输出动力的调节。
变速机构是无级变速器的关键部分,它通过一组行星齿轮和离合器来实现无级变速。
行星齿轮由太阳轮、行星轮和内部齿轮组成,其中太阳轮连接发动机,内部齿轮连接车轮。
通过控制离合器的结合和分离,可以改变行星齿轮的输出速度和转矩传递路径,进而实现发动机转速和车轮转速的匹配。
无级变速器常用的控制策略有扭矩转换比控制、固定转比控制、连续变比控制等。
扭矩转换比控制根据发动机负载和车辆需求,调整液力变矩器的转矩转换比,以实现最佳的动力输出。
固定转比控制则是在不同行驶状态下固定转速比,以提供最高效率和最佳驾驶性能。
连续变比控制则通过无级变速器内的电控装置,根据车辆行驶的实时需求,动态调整转速比,以达到最佳的动力输出和燃油经济性。
总之,无级变速工作原理通过液力变矩器和变速机构的配合,
实现了发动机动力和车轮转速之间的无级变化,从而为车辆提供平稳的加速和速度调节。
这一技术的应用使得汽车驾驶更加舒适和高效,也为汽车工程的发展带来了重要的进展。
无级变速器工作原理无级变速器是一种能够实现连续变速的传动装置,它能够根据车辆的速度和负载情况,自动调整传动比,以实现最佳的动力输出。
无级变速器采用了一种不同于传统变速器的工作原理,它通过利用变速器内部的液压系统和传动带/链条来实现无级变速。
下面我们将详细介绍无级变速器的工作原理。
无级变速器的工作原理可以简单概括为通过调整液压系统的压力来控制传动带或链条的张紧程度,从而改变传动比。
在无级变速器中,液压系统起着至关重要的作用。
当车辆需要加速时,液压系统会增加传动带/链条的张紧程度,从而提高传动比,使发动机的转速与车轮的转速保持在最佳匹配状态,实现最大的动力输出。
相反,当车辆需要减速或停车时,液压系统会减小传动带/链条的张紧程度,降低传动比,以实现平稳的减速和停车。
无级变速器的工作原理还涉及到液压系统的控制方式。
一般来说,无级变速器采用电子控制单元(ECU)来监测车辆的速度、负载和驾驶员的需求,然后通过调节液压系统的压力来实现传动比的调整。
这种智能化的控制方式能够使无级变速器更加灵活、高效地适应不同的驾驶条件,提供更加舒适和经济的驾驶体验。
此外,无级变速器还采用了一种特殊的传动带/链条结构,以实现无级变速。
这种传动带/链条通常由金属和橡胶材料组成,具有较高的耐磨性和承载能力。
在工作时,液压系统通过调节张紧器的位置来改变传动带/链条的张紧程度,从而实现传动比的调整。
这种设计能够使无级变速器具有更高的传动效率和更长的使用寿命。
综上所述,无级变速器的工作原理是基于液压系统和特殊的传动带/链条结构,通过调节液压系统的压力和传动带/链条的张紧程度来实现连续的传动比调整。
这种工作原理使无级变速器能够实现更加平稳、高效的动力输出,提高车辆的驾驶性能和燃油经济性。
无级变速器已经成为现代汽车传动系统的重要组成部分,其工作原理的深入理解对于汽车工程技术人员和驾驶员都具有重要意义。
摘要在具有广阔的发展前景和市场空间的汽车行业中,车辆技术也得到较快的发展。
金属带式无级变速器是一种新型的机械摩擦式无级变速器,具有承载能力强、效率高、平稳性好、环保节能等优良的传动特性,特别适用于需要传递中大功率而又需无级调速的场合。
本设计是基于现代人们对汽车性能的更高要求,鉴于国内外专家对无级变速器的研究与分析,结合金属带式无级变速器的现状和发展趋势、基本结构、传动原理、性能特点,主要以其在轿车中的应用,设计金属带式无级变速器的传动机构,根据对设计参数的分析,对整个无级变速器的各级传动部分的传动方式进行详细的设计,包括主、从动带轮;主、从动锥盘;中间减速机构,使其与传统的变速器相比,耐用性能、加速性能、燃油性能以及排放性能都得到改善。
关键词:金属带;无级变速器;传动机构;机械摩擦式;主、从动锥盘;中间减速机构ABSTRACTIn a broad development prospects and market space in the auto industry, vehicle technology has also been developed quickly. Metal belt type variator is a new type of mechanical friction type variator, high bearing ability, high efficiency, energy saving and steadiness, good environment protection fine transmission characteristics, especially suitable for high power and in need to pass to stepless speed regulation occasion.This design is based on the modern people to an automobile performance higher request, in view of the fact that the domestic and foreign experts to variator's research and the analysis,combined with the metal belt type continuously variable transmission of the status and development trends, the basic structure, transmission principle, performance characteristics.According to its application in cars, completed the design of metal belt CVT transmission, based on the design variable's analysis, the transmission part at all levels of detail design transmission mode, , including master, driven pulleys; Lord, driven cone-disk; intermediate deceleration institutions and compared with the traditional transmission, durable performance, and accelerating performance, fuel performance and emission performance is improved.Keywords:Metal belt;Contiuously Variable Transmission;transmission;a type of mechanical friction; lord, driven cone-disk; ntermediate deceleration institutions目录摘要 (I)Abstract................................................................................................................................ I I 第1章绪论 .. (1)1.1 概述 (1)1.1.1 金属带式无级变速器的发展 (1)1.1.2 金属带式无级变速器的优点 (2)第2章金属带式无级变速器传动的基本原理 (4)2.1 金属带式无级变速器的基本组成 (4)2.1.1 起步离合器 (4)2.1.2 行星齿轮机构 (5)2.1.3 无级变速机构 (5)2.1.4 控制系统 (5)2.1.5 中间减速机构 (7)2.2 金属带式无级变速器的工作原理 (7)2.2.1 金属带式无级变速器的工作原理 (7)2.2.2 离合器换向机构的工作原理 (7)2.3 本章小结 (7)第3章基本数据选择 (9)3.1 主要技术指标 (9)3.1.1 基本参数 (9)3.2 齿轮相关数据的计算 (11)3.2.1 齿轮参数 (11)3.2.2 各齿轮齿数及参数分配 (12)3.3 滚动球键 (21)3.4 本章小结 (22)第4章齿轮校核 (23)4.1 齿轮材料的选择原则 (23)4.2 计算各轴的转矩 (23)4.3 轮齿强度计算 (23)4.3.1 齿面接触强度参数计算 (23)4.3.2 齿面接触应力计算 (32)4.3.3 轮齿弯曲强度计算 (35)4.4 各齿轮受力计算 (41)4.5 本章小结 (43)第5章轴及轴上支撑件的校核 (44)5.1 轴的工艺要求 (44)5.2 轴的强度计算 (44)5.2.1 初选轴的直径 (44)5.2.2 轴的强度验算 (45)5.3 轴承的选择及花键的可靠性分析 (53)5.4 本章小结 (55)结论 (56)参考文献 (57)致谢 (59)附录A .................................................................................................. 错误!未定义书签。
1、无级变速器和自动变速器的渊源无级变速器和自动变速器在操作模式上都可以叫做“自动档”,因为它们都可以自动换档。
自动变速器是为了简便操作、降低驾驶疲劳而生的。
它利用行星齿轮机构进行变速,能根据油门踏板程度和车速变化,自动地进行变速。
驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。
按齿轮变速系统的控制方式,它可以分为液控液压自动变速器和电控液压自动变速器;按传动比的变化方式又可分为有级式自动变速器和无级式自动变速器。
因此,无级变速器实际上是自动变速器的一种,但它比常见的自动变速器要复杂得多,技术上也更为先进。
无级变速器与常见的液压自动变速器最大的不同是在结构上,后者是由液压控制的齿轮变速系统构成,还是有挡位的,它所能实现的是在两挡之间的无级变速,而无级变速器则是两组变速轮盘和一条传动带组成的,比传统自动变速器结构简单,体积更小。
另外,它可以自由改变传动比,从而实现全程无级变速,使车速变化更为平稳,没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。
2、CVT的基本结构及工作原理汽车的无级变速系统主要有以下几种形式:(1)液力机械AT-HMT(Hydrodynamic Mechanical Transmission)广泛应用于轿车、公共汽车、重型车辆、商用车和工程车辆上。
(2)机械式AT—AMT(Automated MechanicalTransmission)在通常机械式变速器基础上加上微机控制电液伺服操纵自动换档机构组成,目前它应用于部分低档轿车、局部卡车和商用车上。
(3)无级式AT—CVT汽车无级变速器简介石启军 硅湖职业技术学院(Continuously Variable Transmission)是目前在小排气量轿车中使用最多的一种。
它的主要结构如图l所示。
图l CVT的基本结构CVT采用的V形承推钢带由安装在挠性马氏体时效钢圈上的多片楔形钢片构成。
它的动力从主动轮输入,经过V形钢带,由从动轮输出。
带轮由可以相对滑动的两部分构成。
CVT(无级变速器)工作原理简介中国汽车召回网2010-03-29CVT也叫无级变速器,是汽车变速器的一种,与有级变速器的主要区别在于:它的速比不是间断的点,而是一系列连续的值,从而实现了良好的经济性、动力性和驾驶平顺性,而且降低了排放和成本。
我国目前销售的汽车装备了各种变速器,包括手动变速器(MT)、自动变速器(AT)(含DSG)和无级变速器(CVT)。
下面作简要介绍。
1、MT手动变速器(MT:Manual Transmission)采用齿轮组,由于每挡齿轮组的齿数是固定的,所以各挡速比是个固定值(也就是所谓的“级”)。
比如,一挡速比是3.455,二挡是2.056,再到五挡的0.85,这些数字再乘上主减速比就是汽车动力传动系统的总传动比,5挡变速器共有5个值(即有5级),所以说它是有级变速器。
手动变速器是最常见的变速器,相对AT和CVT而言,它的结构最简单,主要由输入轴、轴出轴和中间轴、各轴轴承、各挡齿轮、同步器、换挡操纵机构组成。
手动变速器故障率相对较低,使用成本也较低。
2、AT自动变速器(AT:Automatic Transmission)可以自动升挡和降挡,电脑主要根据车速和负荷(油门踏板的行程)进行升降挡控制,同时还要参考变速器油温、换挡模式等多种信号。
AT与MT的相同点就是二者都是有级式变速器,只不过AT在各个挡位都有一段连续的速比变化,而且能根据车速的快慢来自动实现挡位的增减,可以消除手挡车“顿挫”的变挡感觉。
(1)AT的结构:与手动波相比,液力自动波(AT)在结构和使用上有很大的不同。
手动波主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。
其中液力变扭器是AT最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。
(2)AT的优缺点:AT不用离合器换档,档位少变化大,连接平稳,因此操作容易,既给开车人带来方便,也给坐车人带来舒适。
无级变速箱cvt工作原理
无级变速箱(CVT)是一种在汽车中使用的先进变速器,其工作原理与传统的齿轮变速箱不同。
CVT 使用一组锥形轮和带子来调整传输的速度和扭矩。
锥形轮的直径可以随着车速的变化而改变,从而实现无级变速。
CVT 的工作原理包括以下几个步骤:
1. 转换器:当驾驶员踩下油门时,传动系统中的液体离合器开始工作,将发动机的动力传递到CVT。
2. 主动轮:CVT 中的主动轮是固定的,其齿轮与发动机的齿轮相连。
3. 变速器:CVT 中的变速器包括两个锥形轮和一个带子。
其中一个锥形轮位于发动机侧,另一个位于传动侧。
两个锥形轮之间的带子将它们连接在一起。
4. 变速比:当一个锥形轮的直径增加时,另一个锥形轮的直径会相应地减小。
这导致带子在两个锥形轮之间移动,从而实现无级变速。
CVT 可以根据车速和负荷自动调整变速比。
5. 动力输出:CVT 将发动机的动力传递到车轮,从而驱动汽车前进。
总之,CVT 是一种创新的变速器,其工作原理可以通过锥形轮和带子来实现无级变速。
它可以提供更平滑、高效和可靠的驾驶体验,因此被越来越多的汽车制造商采用。
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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,努力追求实现这一目标。
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技术向有用化迈进了一大步。
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。
更要紧的是,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特不受到非职业驾驶员的欢迎,因为它从全然上简化了操纵,不仅可取消变速、离合器踏板,而且总是按驾驶员意图操纵发动机在最佳工作位置工作。
此外,由于工作和操纵原理相对简单,CVT传动完全能够做到比有级变速器(AT)传动更紧凑,更轻,成本更低。
关于CVT这种具有宽敞使用进展前景的技术,迄今国内研究、应用的专门少。
我们在前人研究的基础上,针对广州本田立即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采纳无极变速器——CVT的汽车能够节油的原理 (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,能够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年往常的产品,要紧用在微型轿车内,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,通过30~40年的研究,开发差不多成熟,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差不多达到250万辆/年,在今后三年内将达到400万辆,进展速度专门快。
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,尤其是制造工艺是最难的,要实现强度高(>2000MP),各层环之间“无间隙”配合。
往常b只有荷兰VDT公司掌握这种工艺,现在我国沈阳越士达无级变速器有限公司也已近掌握了这种技术,并在重庆工学院建成了一条示范性生产线。
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汽车传动的成功范例。
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。
其缘故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。
因此其最新的结构中,假装了导链板以减少震动和噪声。
然而由于在低速级传动中,要求传递的转矩大,轴向的压力较大,液压系统的油压也大(大约为8~9MP),而摩擦盘式离合器a所要求的油压又不高,如此,液压系统就比较复杂。
由此看来,假如能进一步降低和消除多边形效应,将会进一步提高此类传动的水平,简化整机设计、降低成本。
1.2.5 环盘滚轮式无级变速器环盘滚轮式无级变速器是英国Torotrak 公司发明的无级变速器。
运动和动力由输入盘靠摩擦力传给滚轮,滚轮降运动和动力靠摩擦力传给输出盘。
当滚轮在垂直于纸面的轴向运动时,滚轮和两个环盘的接触点连续变化,输入盘和输出盘接触点的回转半径连续变化,实现无极传动。
1.3采纳无极变速器——CVT的汽车能够节油的原理由于汽车的发动机的进排气系统是考虑了空气流的动力学而设计的,由凸轮轮廓形块决定进气和排气气门的开闭。
发动机在某一最佳转速下能够进气充分、排气充分、燃烧完全、能量利用充分、排气污染少;但离开这一转速就会有进气不充分、排气不充分、燃烧不完全、能量利用差、油耗增加和排气污染增加等问题。
汽车的车速是随机的,在20~30km/h到150~180km/h 之间变化。
为了专门好的利用发动机的动力和减少油耗,采纳有级变速(MT和AT),在两档之间依靠发动机的转速变化来适应车速的变化,因而发动机无法达到最佳的工作状态。
采纳液力变矩器的无级变速器,由于其工作原理是油作为动力传动的介质,许多能量消耗在油的内摩擦上,传动效率低,通常为80~85%,比传统的MT和AT大约费油10%~20%,而且液力变矩器转差较大,效率较低。
通常减速比不大于2,只能增加2~3档有级变速,每两档间用液力变矩器实现无级变速。
无级变速器(CVT)能够使发动机在最佳状态下工作,依靠变速器无级调速来适应汽车的各种速度,因此能够是发动机燃烧最好,排气污染最小,达到节油的目的。
1.4级变速——CVT大变速比、大转矩的关键——无偏斜金属带式无级变速传动对称直母线锥盘情况下,金属带在变速过程中必定产生偏斜。
此偏斜量限制了锥盘的半径,也限制了变速比。
因而对称直母线锥盘所产生金属带的偏斜,一方面限制了车辆节油的经济车速范围;另一方面限制了锥盘工作半径的增加,也限制了可传递的转矩,即传动能力。
目前,汽车CVT的变速比一般在R=5.5左右,通常用于排量在2.0L以下的汽车a传动中。
1.5 抛弃液压加压系统,进一步节油汽车金属带和摆销链式无极变速器——CVT,是当前汽车自动变速器中最具前景的传动形式。
目前汽车金属带式无级变速器绝大部分采纳液压加压、电子系统操纵方案。
发动机的动力通过变矩器离合器和液力变矩器传给前进、倒档离合器,液力泵产生的高压油通过液压缸将力施加给锥盘变速装置,该力施加给金属带组件产生摩擦力,将主动轮的转矩传递给从动轴,然后通过减速装置,经减速器输出给车轮。
这种方案的优点在于除了金属带传动的全新技术以外,全部采纳了成熟技术,可行性好。
但与成熟的AT(自动变速器)技术一样,有一个重要的弱点,即是均采纳耗能的液压伺服系统。
AT和MT(手动变速器)均为齿轮传动,AT比MT 多耗油15%左右,其缘故在于液压私服系统耗能。
采纳CVT 的汽车,由于CVT可使发动机在最佳区域工作,因而达到节油的目的。
目前其油耗与采纳MT的汽车持平。
假如抛弃液压加压系统,将幸免能量的损失,达到更加节油的目标。
2. CVT的总体设计2.1 原车相关参数本次设计的各项参数如下:2.2 带传动的分析2.2.1 变速方式在金属带传动中,带轮由圆锥盘组成,利用圆锥盘的轴向移动来达到变速。
这种变速机构紧凑,传动可靠,应用范围广泛。
在这种变速器中,有的只是一个带轮可轴向移动,另一个带轮的直径是固定不变的,这种情况下变速,必须同时改变两轮的中心距,这在我们的设计中是难以布置和难以操纵甚至难以达到的。
另一些机构两轮都起变速作用,这又分为两种情况:A 、两轮的两边都能够调节;B 、只有一边能够调节。
要调节就必须有操纵或压紧机构,在A 中情况下,机构必定变得复杂和庞大,而B 情况能够有效地幸免这种情况的发生。
本方案采纳一级变速就能够达到设计要求。
在金属带的选取上,我们选用了现有的自制金属带,结构参数为:上底宽32mm ,高15mm ,工作中径为26mm 。
综上所述:本方案在带轮的结构选择单级,两个带轮差不多上面可调的金属带形式。
2.2.2 差不多运动关系1)带轮的移动距离带轮的移动距离受到两边带轮相碰的位置和带达到带轮内边缘的位置所限制。
1222b D d x tg ϕ-== 因此,在双向移动的情况下:式中 ϕ——带轮两边的夹角;1b ——带底面的宽度,1222p b h tg b ϕ⎛⎫=- ⎪⎝⎭p b ——带中性层的宽度;2h ——中性层至底面的距离,21h h h =- (1h 为带中性层面至顶面的距离),在带轮移动的情况下,轴向移动距离为上式中X 的二倍。
2)CVT 传动比及调速的范围为了具有较高的传动效率,且设计和制造的方便,两个带轮的尺寸设计为同样大小。
要扩大变速的范围,须增加带的宽度,减小带轮的槽角或减小带轮的直径d 。
带轮的楔角太小容易使带楔在槽中,此外,楔角越小,带上受到的横向力就越大,也容易使带挠曲,因此楔角不能太小。
经验值为22-24度。
我们选用28度的楔角。
减小带轮的直径d 会使带的疲劳强度降低,因此一般也不宜采纳比规定直径小的带轮直径。
依照已有的资料显示:带轮的工作直径能够达到75mm,而传动比的范围能够达到0.45-2.22,在本设计中,我们将带轮的最小工作直径定为80mm,以使其工作可靠,寿命更高。
材料的选择:钢带,摩擦副表面采纳硼化钨和硼化钼基合金材料(金属陶瓷)这种合金要紧用于在高温下工作的易磨损钢表面,以含钼的坡莫合金(2M,81i N,17e F)和镍铬合金作粘结金属,O主是热压发制造的。
性质如下:摩擦副的摩擦系数为0.3.由相关参数得知:i=3.09021maxi=0.84621min调速范围 21max 21min 3.090 3.5760.846b i R i ===采纳对称调速,max 1.981i ===min max 110.5051.981i i === 依照金属带的结构参数,确定CVT 锥轮的结构。