【正文】 3. 變速器的調(diào)控分析3. 1 CVT的一般調(diào)控理論對(duì)于車(chē)用的發(fā)動(dòng)機(jī)，在任一給定油門(mén)開(kāi)度下總有一個(gè)最佳轉(zhuǎn)速，是得對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為最大或?qū)?yīng)的油耗率為最低。計(jì)算壽命，本著CVT變速器五年壽命，按每天工作八小時(shí)，每年300天工作日則軸承計(jì)算壽命主動(dòng)軸承采用兩對(duì)軸承，內(nèi)側(cè)選用46406型角接觸軸承。兩軸承支點(diǎn)間的距離為4） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度A. 作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖a） 計(jì)算壓軸力錐輪的當(dāng)量摩擦系數(shù)最大有效拉力由于鋼帶伸縮彈性小，可忽略離心力對(duì)預(yù)緊力的影響。4） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入軸彈簧參數(shù)見(jiàn)下表中徑90mm有效圈數(shù)3內(nèi)徑72mm總?cè)?shù)5108mm5自由長(zhǎng)度100mm工作長(zhǎng) 62mm；80mm5） 驗(yàn)算穩(wěn)定性細(xì)長(zhǎng)比b=＜，穩(wěn)定B. 中間周上的加壓彈簧當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速最低時(shí)，彈簧工作高度最大，軸向壓緊力最小當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速最高時(shí)，彈簧工作高度最大，軸向壓緊力最大根據(jù)幾何關(guān)系，彈簧剛度 彈簧設(shè)計(jì)：1） 根據(jù)工作條件選擇材料并確定其許用應(yīng)力因彈簧在交變作用力下工作，按1類彈簧考慮。4） 皮帶工作直徑與軸向位移的關(guān)系式中，——最小工作直徑將上式代入（3）式中，即確認(rèn)。三個(gè)銷(xiāo)導(dǎo)槽斜面的傾斜度在這里： ——摩擦副的摩擦系數(shù) ——帶的工作直徑 ——帶輪的軸向移動(dòng)量 ——銷(xiāo)的工作直徑 ——帶輪的楔角這個(gè)斜率函數(shù)的意圖是當(dāng)可動(dòng)帶輪被傳動(dòng)比控制裝置移動(dòng)到不同位置時(shí)，接觸力的軸向分力相應(yīng)不同的傳動(dòng)比能產(chǎn)生不同的比例系數(shù)來(lái)適配輸入軸轉(zhuǎn)矩以使壓緊力等于或稍大于臨界力，這樣，摩擦工作副就不會(huì)有相對(duì)的滑動(dòng)。在自動(dòng)壓緊的應(yīng)用中，壓緊力應(yīng)根據(jù)當(dāng)前的傳動(dòng)比和力矩調(diào)整到最佳值，從而在保證工作可靠的前提下，減少磨損和延長(zhǎng)壽命。帶輪的楔角太小容易使帶楔在槽中，此外，楔角越小，帶上受到的橫向力就越大，也容易使帶撓曲，所以楔角不能太小。要調(diào)節(jié)就必須有控制或壓緊機(jī)構(gòu)，在A中情況下，機(jī)構(gòu)必然變得復(fù)雜和龐大，而B(niǎo)情況可以有效地避免這種情況的發(fā)生。采用CVT的汽車(chē)，由于CVT可使發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳區(qū)域工作，因而達(dá)到節(jié)油的目的。另一方面限制了錐盤(pán)工作半徑的增加，也限制了可傳遞的轉(zhuǎn)矩，即傳動(dòng)能力。汽車(chē)的車(chē)速是隨機(jī)的，在20～30km/h到150～180km/h之間變化。所以其最新的結(jié)構(gòu)中，假裝了導(dǎo)鏈板以減少震動(dòng)和噪聲。金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的核心元件是金屬帶組件。按執(zhí)行變速的方式來(lái)分，可以分為自動(dòng)和手動(dòng)兩類。無(wú)極傳動(dòng)CVT與其他自動(dòng)變速器相比較，優(yōu)點(diǎn)是明顯的。70年代后期，荷蘭VonDoorne’s Transmission 公司研制成功VOT金屬傳動(dòng)帶并于1982年投放市場(chǎng)，推動(dòng)CVT技術(shù)向?qū)嵱没~進(jìn)了一大步。無(wú)極傳動(dòng)CVT特別受到非職業(yè)駕駛員的歡迎，因?yàn)樗鼜母旧虾?jiǎn)化了操縱，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(dòng)機(jī)在最佳工作位置工作。目前經(jīng)常作為起步離合器在汽車(chē)中使用。金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)原理，主、從兩對(duì)錐盤(pán)夾持金屬帶，靠摩擦力傳遞動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩。 環(huán)盤(pán)滾輪式無(wú)級(jí)變速器環(huán)盤(pán)滾輪式無(wú)級(jí)變速器是英國(guó)Torotrak 公司發(fā)明的無(wú)級(jí)變速器。通常減速比不大于2，只能增加2～3檔有級(jí)變速，每?jī)蓹n間用液力變矩器實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。目前汽車(chē)金屬帶式無(wú)級(jí)變速器絕大部分采用液壓加壓、電子系統(tǒng)控制方案。2. CVT的總體設(shè)計(jì) 原車(chē)相關(guān)參數(shù)本次設(shè)計(jì)的各項(xiàng)參數(shù)如下：面對(duì)對(duì)象轎車(chē)驅(qū)動(dòng)形式前置前驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速5881（r/min）最大功率最高車(chē)速135km/h最大扭矩倒檔傳動(dòng)比傳動(dòng)比范圍主減速器傳動(dòng)比 帶傳動(dòng)的分析 變速方式在金屬帶傳動(dòng)中，帶輪由圓錐盤(pán)組成，利用圓錐盤(pán)的軸向移動(dòng)來(lái)達(dá)到變速。綜上所述:本方案在帶輪的結(jié)構(gòu)選擇單級(jí)，兩個(gè)帶輪都是面可調(diào)的金屬帶形式。減小帶輪的直徑d會(huì)使帶的疲勞強(qiáng)度降低，所以一般也不宜采用比規(guī)定直徑小的帶輪直徑。為此，我們嘗試開(kāi)發(fā)了一種幾乎沒(méi)有功率消耗的“純機(jī)械”自壓緊裝置。我們堅(jiān)信：經(jīng)過(guò)發(fā)展和完善，這種裝置是有真正有應(yīng)用價(jià)值的。 加壓彈簧的設(shè)計(jì)加壓裝置的主要作用是在汽車(chē)起步時(shí)，使金屬帶與錐輪彼此壓緊，產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)哪Σ亮?足夠傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。2） 根據(jù)強(qiáng)度條件算彈簧鋼絲直徑直徑旋繞比,則補(bǔ)償系數(shù)試算彈簧鋼絲直徑原估取值安全，且為標(biāo)準(zhǔn)值。4） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度A. 做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 a） 計(jì)算徑向力作用在中間軸上的壓軸力，大小與作用在輸入軸上的壓軸力相同，方向相反。 1. 對(duì)角接觸軸承，派生軸向力所以軸向力 對(duì)軸承2，當(dāng)量動(dòng)載荷取，取X=1,Y=0校驗(yàn)合格。E, D兩條曲線及其所包圍的區(qū)域是CVT調(diào)速控制的重要依據(jù)。其次，它只從系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)功率平衡來(lái)考慮問(wèn)題，對(duì)于常處于過(guò)渡平衡狀態(tài)中的實(shí)際車(chē)輛，往往會(huì)引起某種“誤操作”，造成整車(chē)性能的惡化；此外，這種調(diào)控顯然屬于滯后被動(dòng)跟隨式的，必須等到實(shí)際與理想工作參數(shù)有了偏差后（ne不等于nd，i不等于id）才進(jìn)行干預(yù)，難以實(shí)現(xiàn)最佳調(diào)控。這正是一種所期望的調(diào)速特性。這個(gè)向右“平移”過(guò)程的調(diào)速率，類似于式（4）的第二項(xiàng)，表為：式中是使調(diào)速過(guò)程中心保持不變所應(yīng)產(chǎn)生的加速度： ——轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量轉(zhuǎn)換常數(shù) ——整車(chē)質(zhì)量，kg 于是其逆過(guò)程的調(diào)速率表為：顯然，隨著，及都將不斷減少，直到，三點(diǎn)重合，此時(shí)出于事實(shí)上在每個(gè)瞬時(shí)的曲線上都有，即，故可從上式中消去，得 式中 它可根據(jù)已存入微機(jī)ROM中類似于圖a的發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性曲線，按取樣及計(jì)算得到的ne，nd來(lái)確定。2） CVT零件結(jié)構(gòu)尺寸，材料的選擇由于參考資料的缺陷，我們只能采用機(jī)械設(shè)計(jì)的參考標(biāo)準(zhǔn)（參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》）來(lái)確定CVT各零件的結(jié)構(gòu)和尺寸