无级变速器开题报告

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1、本科生毕业设计（论文）开题报告论文题目：无级变速器学院：机械工程学院专业班级：车辆工程1103班学生姓名：孙燕燕指导教师：开题时间：2015年3月日1.本课题研究的目的、意义　无级变速器是汽车理想的传动系统,自汽车诞生以来,它一直是人们追求的目标。无级变速传动(ConstantVariableTransmission,简称CVT)具有普通有级变速传动无法相比的优点,它可以控制汽车发动机始终运行在最佳目标运行区,显著提高汽车的经济性,改善汽车的动力性,既可减少汽车的换挡冲击,也可减轻驾驶员的劳动强度。2.无级变速器的基本原理目前,广泛应用于轿车

2、的自动变速器是将液力变矩器和行星齿轮系统组合使用,这种组合方式的传动比不连续,自动变速器只能在若干段范围内实现无级变速;其次,为增加变速器挡数,扩大传动比的变化范围,必须采用多个执行元件(离合器或制动器)控制行星齿轮系统的动力传递路线,造成自动变速器零件数量过多及结构复杂,发生故障的可能性增加,并给保养和维修带来不便。除此之外,由于液力传动效率较低,不能使自动变速器百分之百发挥效率,影响汽车的总体工作性能。为此,许多汽车制造厂开始研究新的自动变速技术,CVT就是其中最有发展前景的一种。CVT的突出特点是不使用液力变矩器,而采用传动带和工作直径

3、可变的带轮与普通齿轮式变速器配合传递动力。由于它一般不采用行星齿轮系统,因此也称为非行星齿轮自动变速器。CVT变速动力系统输出的动力传到金属带式无级变速传动装置的主动锥轮,通过V形金属带将动力传输到从动锥轮,之后经减速器与差速器传递到车轮。带传动装置是其核心部分,主要由主动锥轮、从动锥轮以及V形金属带组成。其主、从动轮均为组合结构,由活动锥轮和固定锥轮组成。主动锥轮的活动锥轮和固定锥轮形成的V形槽与V形金属带啮合,实现动力传递。在工作中,当主、从动锥轮的活动锥轮沿轴向移动时,可改变金属带在主、从动锥轮上的工作半径,从而改变无级变速器的传动比。

4、活动锥轮的移动量是根据汽车变速的要求,通过调节作用在主、从动锥轮油缸内的液压压力来实现的。由于液压压力的调节是连续变化的,所以可实现无级变速传动。3.国内外研究现状3.1国外研究现状国内外综述文章很多.在国外,文献[1]对CVT与AT和DCT进行全方位对比,预测了今后CVT的发展在国内,文献[2-4]阐述CVT发展历程与研究现状,分析了其发展趋势;通过一系列试验结果,详述了CVT与其他类型变速器之间的优缺点.不同类型CVT中,带式CVT开发最早,应用最广[5-6].1955年,荷兰VDT公司的橡胶带式CVT样车试验,由于该传动机构体积过大,传

5、动比太小,橡胶带寿命短,最终未能普及.1956年,德国P.I.V.公司开始研究链式CVT.20世纪80年代,橡胶带式CVT被推力带式CVT代替,投入市场使用.1989年,德国Luk公司开始研发300N.m级的轿车CVT,并选择P.I.V.链条.1999年,Luk公司CVT链条的第一代产品在奥迪Multitronic上诞生;2004年,应用于美国市场福特CFT30.2007年5月,生产120万条Luk链条.CVT控制系统,包括离合器控制、速比控制及夹紧力控制.国外对此展开了深入而广泛的研究;国内起步较晚,但是也有不少研究成果.在国外,文献[7]

6、结合鲁棒模型匹配方法,建立了CVT伺服速比系统,增强其抗干扰性能.文献[8]设计了模糊增益调度系统,应用于CVT液压伺服系统的PI(比例积分)控制器中,并设计了一个非线性补偿系统.文献[9]提出了瞬态情况下燃油最优化控制问题的解决方案;基于此,提出了一个简化控制策略.在国内,文献[10]设计了带有前馈抗回绕的PI控制器,用于CVT夹紧力控制,进行了仿真和装车试验.文献[11]验证了PID(比例例积分微分)控制方法可以实现CVT速比的合理变化控制.文献[12-13]建立了汽车传动系统模型,设计了模糊控制器和PID控制器,通过仿真对2种方法进行对

7、比;开发的CVT汽车自适应模糊控制系统具有良好的鲁棒性.采取各种控制理论的目的在于使CVT系统各方面性能最优化.从装车效果来看,将这些控制理论应用于CVT控制系统中,获得了良好的效果.3.2　国内的研究状况国内机械无级变速器于20世纪60年代前后起步,到80年代中期,随着国外先进设备的大量引进,工业生产现代化及自动流水线的迅速发展,对各种类型机械无级变速器的需求大幅度增加,专业厂开始建立并进行规模化生产,一些高等院校也开展了该领域的研究工作。经过十几年的发展,现在,国内机械无级变速器行业从研制、生产到情报信息各方面都已组成一个较完整的体系,发

8、展为机械领域中一个新兴行业。目前,国内生产的机械无级变速器大都是仿制国外产品,主要系列产品类型有:1)摩擦式无级变速器,包括行星锥盘式(DISCO型)、行星环锥式(