汽車無級變速器設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-12 05:43 本頁面
【正文】 摘 要人們早就認(rèn)識到無級變速器是提高汽車性能的理想裝置，并一直不懈的努力研究，努力追求實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。70年代后期，荷蘭VonDoorne’s Transmission 公司研制成功VOT金屬傳動帶并于1982年投放市場，推動CVT技術(shù)向?qū)嵱没~進(jìn)了一大步。1987年美國福特公司首次在市場上小批量推出裝有這種VDT帶的CVT汽車，此后意大利菲亞特，日本富士重工和德國大眾等多家公司也推出了小批量的CVT汽車（如Ford的Fiesta、Scorpio。Fiat的Uon、Ritmo。Sabaru的Ecvt、WV的Golf等）。各國均視其為自動變速技術(shù)的嶄新途徑，已成為當(dāng)前國際汽車的研究開發(fā)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。無極傳動CVT與其他自動變速器相比較，優(yōu)點(diǎn)是明顯的。其操縱方便性和乘坐舒適性可與液力變矩器相當(dāng)，而傳動效率卻高得多，接近有級機(jī)械式自動變速器的水平。更主要的是，它能最好的協(xié)調(diào)車輛外界行駛條件與發(fā)動機(jī)負(fù)載，使汽車具有一個(gè)不存在“漏洞”的牽引特性，且調(diào)速時(shí)無需切斷動力充分發(fā)掘發(fā)動機(jī)的潛力，從而可顯著降低汽車的油耗，提高最大車速和改善超車的性能。無極傳動CVT特別受到非職業(yè)駕駛員的歡迎，因?yàn)樗鼜母旧虾喕瞬倏v，不僅可取消變速、離合器踏板，而且總是按駕駛員意圖控制發(fā)動機(jī)在最佳工作位置工作。此外，由于工作和控制原理相對簡單，CVT傳動完全可以做到比有級變速器（AT）傳動更緊湊，更輕，成本更低。對于CVT這種具有廣闊使用發(fā)展前景的技術(shù)，迄今國內(nèi)研究、應(yīng)用的很少。我們在前人研究的基礎(chǔ)上，針對廣州本田即將生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型轎車設(shè)計(jì)一種CVT，來替換原來的變速器，為以后CVT的研究和試驗(yàn)打下基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：無級變速器 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 自動壓緊40 / 42目 錄摘要 汽車變速器的類型?………………………………………………1 汽車變速器的類型和特點(diǎn) ………………………………………1 采用無極變速器——CVT的汽車可以節(jié)油的原理 ……………2 實(shí)現(xiàn)汽車無級變速器——CVT大變速比、大轉(zhuǎn)矩的關(guān)鍵——無偏斜金屬帶式無極變速傳動 ………………………………………3 原車的相關(guān)參數(shù)…………………………………………………5 帶傳動的分析……………………………………………………5 壓緊裝置的設(shè)計(jì)…………………………………………………8 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………15 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………22 軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………30 錐輪處的鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………31 CVT的一般調(diào)控理論分析 ………………………………………32 CVT最佳調(diào)控邏輯 ………………………………………………344 .總結(jié) ………………………………………………………385 .致謝 ………………………………………………………396 .參考文獻(xiàn) …………………………………………………401. 緒論 汽車變速器的類型目前汽車變速器按變速特點(diǎn)來分，可分為兩大類：一是有級變速器；二是無級變速器。按執(zhí)行變速的方式來分，可以分為自動和手動兩類。1. 2 汽車變速器的類型和特點(diǎn) 液力變矩器液力變矩器是較早用于汽車傳動的無級變速器，成功地用于高檔汽車的傳動中。由于傳動效率低，且變速比大于2時(shí)效率急劇下降，經(jīng)常僅在有級（2～3檔）變速器的兩檔中間實(shí)現(xiàn)無極變速，因此未能推廣開來。目前經(jīng)常作為起步離合器在汽車中使用。 寬V形膠帶式無級變速器寬V形膠帶式無極變速器是荷蘭DAF公司在1965年以前的產(chǎn)品，主要用在微型轎車上，一共生產(chǎn)了約80萬輛。由于膠帶的壽命和傳動效率低，進(jìn)而研究和開發(fā)了汽車金屬帶式無級變速器。 金屬帶式無級變速器金屬帶式無級變速器是荷蘭VDT公司的工程師Van Dooren 發(fā)明的，用金屬帶代替膠帶，大幅度提高了傳動效率、可靠性、功率和壽命，經(jīng)過30～40年的研究，開發(fā)已經(jīng)成熟，并在汽車傳動領(lǐng)域占有重要的地位。目前金屬帶式無級變速器的全球總產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到250萬輛/年，在今后三年內(nèi)將達(dá)到400萬輛，發(fā)展速度很快。金屬帶式無級變速器的核心元件是金屬帶組件。金屬帶組件由兩組9～12層的鋼環(huán)組和350～400片左右的摩擦片組成，其中鋼環(huán)組的材料，尤其是制造工藝是最難的，要實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度高（2000MP），各層環(huán)之間“無間隙”配合。以前只有荷蘭VDT公司掌握這種工藝，現(xiàn)在我國沈陽越士達(dá)無級變速器有限公司也已近掌握了這種技術(shù)，并在重慶工學(xué)院建成了一條示范性生產(chǎn)線。金屬帶式無級變速器的傳動原理，主、從兩對錐盤夾持金屬帶，靠摩擦力傳遞動力和轉(zhuǎn)矩。主、從動邊的動錐盤的軸向移動，使金屬帶徑向工作半徑發(fā)生無級變化，從而實(shí)現(xiàn)傳動的無級變化，即無級變速。 擺銷鏈?zhǔn)綗o極變速器擺銷鏈?zhǔn)綗o級變速器是由德國LUK公司將擺銷鏈用于Audi汽車傳動的成功范例。與金屬帶式CVT不同的是，它將無級變速部分放在低速級，即最后一級。其原因是鏈傳動的多邊形效應(yīng)在高速級是會產(chǎn)生更大的噪音和動態(tài)應(yīng)力。所以其最新的結(jié)構(gòu)中，假裝了導(dǎo)鏈板以減少震動和噪聲。但是由于在低速級傳動中，要求傳遞的轉(zhuǎn)矩大，軸向的壓力較大，液壓系統(tǒng)的油壓也大（大約為8～9），而摩擦盤式離合器所要求的油壓又不高，這樣，液壓系統(tǒng)就比較復(fù)雜。由此看來，如果能進(jìn)一步降低和消除多邊形效應(yīng)，將會進(jìn)一步提高此類傳動的水平，簡化整機(jī)設(shè)計(jì)、降低成本。 環(huán)盤滾輪式無級變速器環(huán)盤滾輪式無級變速器是英國Torotrak 公司發(fā)明的無級變速器。運(yùn)動和動力由輸入盤靠摩擦力傳給滾輪，滾輪降運(yùn)動和動力靠摩擦力傳給輸出盤。當(dāng)滾輪在垂直于紙面的軸向運(yùn)動時(shí)，滾輪和兩個(gè)環(huán)盤的接觸點(diǎn)連續(xù)變化，輸入盤和輸出盤接觸點(diǎn)的回轉(zhuǎn)半徑連續(xù)變化，實(shí)現(xiàn)無極傳動。——CVT的汽車可以節(jié)油的原理由于汽車的發(fā)動機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)是考慮了空氣流的動力學(xué)而設(shè)計(jì)的，由凸輪輪廓形塊決定進(jìn)氣和排氣氣門的開閉。發(fā)動機(jī)在某一最佳轉(zhuǎn)速下能夠進(jìn)氣充分、排氣充分、燃燒完全、能量利用充分、排氣污染少；但離開這一轉(zhuǎn)速就會有進(jìn)氣不充分、排氣不充分、燃燒不完全、能量利用差、油耗增加和排氣污染增加等問題。汽車的車速是隨機(jī)的，在20～30km/
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