汽車無級變速器設(shè)計說明-wenkub
2023-04-24 02:58:49 本頁面
【正文】 ——中性層至底面的距離， (為帶中性層面至頂面的距離)，在帶輪移動的情況下，軸向移動距離為上式中X的二倍。本方案采用一級變速就可以達(dá)到設(shè)計要求。在這種變速器中，有的只是一個帶輪可軸向移動，另一個帶輪的直徑是固定不變的，這種情況下變速，必須同時改變兩輪的中心距，這在我們的設(shè)計中是難以布置和難以控制甚至難以達(dá)到的。目前其油耗與采用MT的汽車持平。這種方案的優(yōu)點在于除了金屬帶傳動的全新技術(shù)以外，全部采用了成熟技術(shù)，可行性好。目前，汽車CVT的變速比一般在=。 級變速——CVT大變速比、大轉(zhuǎn)矩的關(guān)鍵——無偏斜金屬帶式無級變速傳動對稱直母線錐盤情況下，金屬帶在變速過程中必然產(chǎn)生偏斜。為了很好的利用發(fā)動機的動力和減少油耗，采用有級變速（MT和AT），在兩檔之間依靠發(fā)動機的轉(zhuǎn)速變化來適應(yīng)車速的變化，因而發(fā)動機無法達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。當(dāng)滾輪在垂直于紙面的軸向運動時，滾輪和兩個環(huán)盤的接觸點連續(xù)變化，輸入盤和輸出盤接觸點的回轉(zhuǎn)半徑連續(xù)變化，實現(xiàn)無極傳動。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。 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。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，要實現(xiàn)強度高（2000MP），各層環(huán)之間“無間隙”配合。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。1. 2 汽車變速器的類型和特點 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。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。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，接近有級機械式自動變速器的水平。Fiat的Uon、Ritmo。.. . . ..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，努力追求實現(xiàn)這一目標(biāo)。Sabaru的Ecvt、WV的Golf等）。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)動機負(fù)載，使汽車具有一個不存在“漏洞”的牽引特性，且調(diào)速時無需切斷動力充分發(fā)掘發(fā)動機的潛力，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。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)濟型轎車設(shè)計一種CVT，來替換原來的變速器，為以后CVT的研究和試驗打下基礎(chǔ)。由于傳動效率低，且變速比大于2時效率急劇下降，經(jīng)常僅在有級（2～3檔）變速器的兩檔中間實現(xiàn)無極變速，因此未能推廣開來。 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。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。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。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，簡化整機設(shè)計、降低成本?！狢VT的汽車可以節(jié)油的原理由于汽車的發(fā)動機的進(jìn)排氣系統(tǒng)是考慮了空氣流的動力學(xué)而設(shè)計的，由凸輪輪廓形塊決定進(jìn)氣和排氣氣門的開閉。采用液力變矩器的無級變速器，由于其工作原理是油作為動力傳動的介質(zhì)，許多能量消耗在油的內(nèi)摩擦上，傳動效率低，通常為80～85%，比傳統(tǒng)的MT和AT大約費油10%～20%，而且液力變矩器轉(zhuǎn)差較大，效率較低。此偏斜量限制了錐盤的半徑，也限制了變速比。 拋棄液壓加壓系統(tǒng)，進(jìn)一步節(jié)油汽車金屬帶和擺銷鏈?zhǔn)綗o極變速器——CVT，是當(dāng)前汽車自動變速器中最具前景的傳動形式。但與成熟的AT（自動變速器）技術(shù)一樣，有一個重要的弱點，即是均采用耗能的液壓伺服系統(tǒng)。如果拋棄液壓加壓系統(tǒng)，將避免能量的損失，達(dá)到更加節(jié)油的目標(biāo)。另一些機構(gòu)兩輪都起變速作用，這又分為兩種情況：A、兩輪的兩邊都可以調(diào)節(jié)。在金屬帶的選取上，我們選用了現(xiàn)有的自制金屬帶，結(jié)構(gòu)參數(shù)為：上底寬32mm，高15mm，工作中徑為26mm。2）CVT傳動比及調(diào)速的范圍為了具有較高的傳動效率，且設(shè)計和制造的方便，兩個帶輪的尺寸設(shè)計為同樣大小。我們選用28度的楔角。性質(zhì)如下： 百分含量% HRA 抗壓強度 抗彎強度 彈性模量E金屬陶瓷組成 硼化物 粘結(jié)相 —坡莫合金 92 1560 620 85 1400 500 .由相關(guān)參數(shù)得知：==調(diào)速范圍 采用對稱調(diào)速，根據(jù)金屬帶的結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定CVT錐輪的結(jié)構(gòu)。但，這樣的系統(tǒng)不但增加CVT的成本，還使轎車在工作的某些方面變壞，并且導(dǎo)致極大的燃油消耗，這些都會是中國家庭轎車的不適宜因素。接觸力的周向力取決于帶輪所傳遞的力矩，而軸向力緊緊地將帶輪和V—帶壓向另一帶輪以產(chǎn)生必需的摩擦。樣機測試結(jié)果顯示：這種裝置基本滿足實際需要，并且具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉的優(yōu)點。2） 自動壓緊裝置產(chǎn)生的軸向壓緊力的表示： （2）式中，——平均工作直徑。代入各已知量后得到：式子中，均為常數(shù)。查表知【】=4712） 根據(jù)強度條件計算彈簧鋼絲直徑選取旋繞比C=5，則補償系數(shù)試算彈簧直徑上值與原估去值相近，且為標(biāo)準(zhǔn)值。查表知。故取倒檔小齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)與前進(jìn)檔小齒輪相同。2. 5. 2 中間軸的設(shè)計計算1) 選擇軸的材料 選取45號鋼，調(diào)質(zhì)，HBS=230 2） 初步估算軸的最小直徑 功率 轉(zhuǎn)速 取3） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，初定軸徑及軸向尺寸考慮錐輪的機構(gòu)要求及軸的剛度，以及通用性要求取裝錐輪處軸徑軸的裝配草圖如圖所示。 其它軸尺寸見零件圖，他們受力小于前面兩軸，故安全。通過不同的尺寸公差保證角接觸球軸承主要承受徑向力，圓錐滾子軸承承受軸向力。2. 7 錐輪處的鍵的設(shè)計計算主要失效形式是工作面壓潰 選用按聯(lián)接強度校核
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