汽車無(wú)級(jí)變速器設(shè)計(jì)-wenkub
2023-07-15 05:43:08 本頁(yè)面
【正文】 224度。因此，在雙向移動(dòng)的情況下：式中 ——帶輪兩邊的夾角； ——帶底面的寬度， ——帶中性層的寬度； ——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(dòng)的情況下，軸向移動(dòng)距離為上式中X的二倍。本方案采用一級(jí)變速就可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在這種變速器中，有的只是一個(gè)帶輪可軸向移動(dòng)，另一個(gè)帶輪的直徑是固定不變的，這種情況下變速，必須同時(shí)改變兩輪的中心距，這在我們的設(shè)計(jì)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(diǎn)在于除了金屬帶傳動(dòng)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(jí)變速——CVT大變速比、大轉(zhuǎn)矩的關(guān)鍵——無(wú)偏斜金屬帶式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)對(duì)稱直母線錐盤情況下，金屬帶在變速過(guò)程中必然產(chǎn)生偏斜。為了很好的利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和減少油耗，采用有級(jí)變速（MT和AT），在兩檔之間依靠發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化來(lái)適應(yīng)車速的變化，因而發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)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(yùn)動(dòng)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(wú)極傳動(dòng)。但是由于在低速級(jí)傳動(dòng)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(wú)極變速器擺銷鏈?zhǔn)綗o(wú)級(jí)變速器是由德國(guó)LUK公司將擺銷鏈用于Audi汽車傳動(dòng)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(shí)現(xiàn)強(qiáng)度高（2000MP），各層環(huán)之間“無(wú)間隙”配合。由于膠帶的壽命和傳動(dòng)效率低，進(jìn)而研究和開(kāi)發(fā)了汽車金屬帶式無(wú)級(jí)變速器。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(dòng)的無(wú)級(jí)變速器，成功地用于高檔汽車的傳動(dòng)中。對(duì)于CVT這種具有廣闊使用發(fā)展前景的技術(shù)，迄今國(guó)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(dòng)效率卻高得多，接近有級(jí)機(jī)械式自動(dòng)變速器的水平。Fiat的Uon、Ritmo。摘 要人們?cè)缇驼J(rèn)識(shí)到無(wú)級(jí)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)。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(dòng)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(wú)需切斷動(dòng)力充分發(fā)掘發(fā)動(dòng)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。我們?cè)谇叭搜芯康幕A(chǔ)上，針對(duì)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(lái)替換原來(lái)的變速器，為以后CVT的研究和試驗(yàn)打下基礎(chǔ)。由于傳動(dòng)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(jí)（2～3檔）變速器的兩檔中間實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速，因此未能推廣開(kāi)來(lái)。 金屬帶式無(wú)級(jí)變速器金屬帶式無(wú)級(jí)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(dòng)效率、可靠性、功率和壽命，經(jīng)過(guò)30～40年的研究，開(kāi)發(fā)已經(jīng)成熟，并在汽車傳動(dòng)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(guó)沈陽(yáng)越士達(dá)無(wú)級(jí)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(wú)級(jí)變速部分放在低速級(jí)，即最后一級(jí)。由此看來(lái)，如果能進(jìn)一步降低和消除多邊形效應(yīng)，將會(huì)進(jìn)一步提高此類傳動(dòng)的水平，簡(jiǎn)化整機(jī)設(shè)計(jì)、降低成本。——CVT的汽車可以節(jié)油的原理由于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)是考慮了空氣流的動(dòng)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(kāi)閉。采用液力變矩器的無(wú)級(jí)變速器，由于其工作原理是油作為動(dòng)力傳動(dòng)的介質(zhì)，許多能量消耗在油的內(nèi)摩擦上，傳動(dòng)效率低，通常為80～85%，比傳統(tǒng)的MT和AT大約費(fèi)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(wú)極變速器——CVT，是當(dāng)前汽車自動(dòng)變速器中最具前景的傳動(dòng)形式。但與成熟的AT（自動(dòng)變速器）技術(shù)一樣，有一個(gè)重要的弱點(diǎn)，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(jī)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(dòng)比及調(diào)速的范圍為了具有較高的傳動(dòng)效率，且設(shè)計(jì)和制造的方便，兩個(gè)帶輪的尺寸設(shè)計(jì)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(qiáng)度 抗彎強(qiáng)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(duì)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(huì)是中國(guó)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(jī)測(cè)試結(jié)果顯示：這種裝置基本滿足實(shí)際需要，并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。2） 自動(dòng)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(qiáng)度條件計(jì)算彈簧鋼絲直徑選取旋繞比C=5，則補(bǔ)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(jì)計(jì)算1) 選擇軸的材料 選取45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，HBS=230 2） 初步估算軸的最小直徑 功率 轉(zhuǎn)速
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