双金属带传动无级变速器设计与仿真.pdf

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1、2013年1O月农业机械学报第44卷第10期doi：10．6041／j．issn．1000—1298．2013．10．004双金属带传动无级变速器设计与仿真康宁刘宏伟(北京航空航天大学交通科学与工程学院，北京100191)摘要：为进一步提高金属带CVT转矩承载能力，扩大CVT的应用范围，设计了一种双金属带式CVT。分析了双金属带CVT的运动及动力学传动特性及变速器传动效率；建立了液压控制系统简化数学模型并分析了系统稳定性；建立了基于某车型的双金属带无级变速器AMEsim整车仿真模型并进行了PID

2、参数整定。结果表明：设计的液压系统较好解决了速比同步控制问题并具有良好的速比控制精度，与单金属带CVT相比，可实现相同带轮夹紧力条件下变速器转矩承载能力倍增，验证了该结构CVT及液压控制系统的可行性。关键词：无级变速器液压系统设计仿真中图分类号：U463．2文献标识码：A文章编号：1000-1298(2013)10-0023-06DesignandSimulationofBi—metalBeltsCVTKangNingLiuHongwei(SchoolofTransportationScienc

3、eandEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China)Abstract：Toimprovetorqueloadcapacityandextendtheapplicationscopeofcurrentcontinuousvariabletransmissions(CVT)，akindofbi—metalbeltsCVTwasdesigned．Thetransmissionprincipleofkinematicsanddynamicsandt

4、ransmissionefficiencyoftheproposedCVTwasderived．MathematicalmodeloftheCVThydraulicsystemwasdeducedandstabilityofthemodelwasanalyzed．Thebi—metalbeltsCVTwassimulatedbyAMEsimandthePIDcontrollerparameterswereadjusted．TheresultsshowedthattheproposedCVTcou

5、ldsolveratiosynchronouscontrolproblemandhadgoodratiotrackingaccuracy．Thebi—metalbehsCVTcoulddoublethetorqueloadcapacityincontrasttotypicalCVTonthesameclampingforecondition．FeasibilityoftheproposedCVTwasverifiedpreliminary．Keywords：Continuousvariablet

6、ransmissionsHydraulicsystemDesignSimulation种双金属带式无级变速器结构，其中两带轮组分别引言共用同一根输入轴和输出轴。郝建军等发明了金属带式无级变速器(CVT)是一种能根据车辆一种带有同步结构的双金属带无级变速传动装置，行驶条件自动连续变化速比的理想汽车变速器，一用以实现两带轮组速比同步控制。直是人们追求的理想变速方式⋯。目前，金属钢带本文设计一种双金属带CVT，分析该CVT的传最高可承受约450N·m的转矩，不能满足中大型动特性及传动效率，并对变速器液

7、压控制系统进行城市客车和卡车的使用要求。设计，对系统进行数学建模并结合整车进行动态性双金属带传动CVT属于一种带式一带式复合的能仿真。传动方案，可实现全段无级变速，双金属带传动1双金属带CVT结构及传动原理CVT最大可实现约900N·m的转矩承载能力，基本满足大部分城市客车和卡车的转矩要求。国内外对双金属带CVT结构设计方案如图1所示，该结双金属带CVT布置方案的研究较少，曾攀提出了一构紧凑布置，尽量减少占用空间。CVT有两组金属收稿日期：2012一O8—3O修回日期：2012～09—03国家自

8、然科学基金资助项目(50975011)作者简介：康宁，副教授，博士，主要从事汽车流体及液压传动技术研究，E—mail：kangning@buaa．edu．ca农业机械学报带式带轮组，共用一根主动轴，两带轮组的两根从动式中——发动机输入到CVT主动轴转速轴分别输入耦合器，其中一侧从动轴通过总传动比——差速器左半轴输入转速为1的齿轮传动系输入耦合器同侧并且该从动轴为o9——差速器右半轴输入转速空心轴结构，与耦合器输出轴间隙配合。整个CVT根据差速器运动学特性2to=+，双带的动力由耦合器输出轴输出，